本發明屬于機械自動化領域，具體提供一種用于抓取活塞的機械手。

背景技術：

目前，在工業化生產中，活塞裝配是汽車發動機中最重要也是操作較繁瑣的一環。由于活塞的形狀復雜，難以抓取操作，因此給活塞自動化裝配帶來一定困難。

目前，一般工業生產中都采用結構簡單的單自由度機械手，該類型機械手的功能單一，大多抓取的都是形狀規則的物體，很難抓取像活塞這類的物體，發動機自動化生產線中活塞裝配依舊是人工操作，因此，發動機的裝配成本過高以及工人的工作量過大等問題尤為突出。

相應地，本領域需要一種新的機械手來解決上述問題。

技術實現要素：

為了解決現有技術中的上述問題，即為了解決發動機自動化生產線中發動機活塞裝配成本高、效率低等問題，本發明提供了一種用于抓取活塞的機械手，所述機械手包括抓取組件、驅動組件和外殼，所述抓取組件與所述驅動組件和所述外殼轉動連接，所述驅動組件與所述外殼固定連接，所述驅動組件能夠驅動所述抓取組件相對于所述外殼轉動從而抓緊或松開活塞。

在上述的用于抓取活塞的機械手的優選技術方案中，所述機械手還包括與所述外殼固定連接的推桿組件，所述推桿組件用于對活塞的頂部進行敲擊。

在上述的用于抓取活塞的機械手的優選技術方案中，所述抓取組件包括夾持組件和杠桿組件，所述夾持組件與所述杠桿組件的一端固定連接，所述驅動組件與所述杠桿組件的另一端樞轉地連接，所述杠桿組件還轉動地連接到所述外殼。

在上述的用于抓取活塞的機械手的優選技術方案中，所述杠桿組件包括關節和連接桿，所述夾持組件與所述關節的一端固定連接，所述連接桿與所述關節的另一端樞轉地連接，所述杠桿組件在所述關節處轉動地連接到所述外殼。。

在上述的用于抓取活塞的機械手的優選技術方案中，所述驅動組件包括第一氣缸和固定桿，所述第一氣缸的活塞桿與所述固定桿的一端固定連接，所述固定桿的另一端與所述連接桿樞轉地連接。

在上述的用于抓取活塞的機械手的優選技術方案中，所述驅動組件還包括驅動塊，所述固定桿的所述另一端借助所述驅動塊與所述連接桿樞轉地連接。

在上述的用于抓取活塞的機械手的優選技術方案中，所述推桿組件包括第二氣缸和推桿，所述第二氣缸的活塞桿與所述推桿固定連接。

在上述的用于抓取活塞的機械手的優選技術方案中，所述抓取組件設置有四個并且均勻地分布在所述推桿的四周，所述驅動組件設置有兩個，每個所述驅動組件與兩個所述抓取組件轉動連接。

在上述的用于抓取活塞的機械手的優選技術方案中，所述夾持組件包括連接板和夾持塊，所述夾持組件通過所述連接板與所述關節固定連接，所述夾持塊的內側面設置成“V”型，并且/或者所述夾持塊與所述連接板可拆卸地連接。

在上述的用于抓取活塞的機械手的優選技術方案中，當所述推桿處于完全伸出狀態時，所述推桿的底端不超過所述夾持塊的底端。

本領域技術人員能夠理解的是，在本發明的優選技術方案中，由于所述杠桿組件與所述驅動組件和所述外殼轉動連接，所述第一氣缸的活塞桿的伸縮運動可以使所述驅動組件驅動所述抓取組件相對于所述外殼轉動，從而抓緊或松開活塞。另外，所述機械手設置有推桿組件，所述推桿組件設置在所述四個抓取組件的中央，所以在所述抓取組件完成抓取和放置活塞的步驟后，所述推桿組件可以對活塞進行敲打的動作。因此，所述機械手能夠實現對活塞的抓取以及安裝工作，另外，所述機械手具有結構簡單緊湊占用空間小、驅動依靠氣動沒有污染、制造成本低以及裝配質量高的優點。

附圖說明

圖1是本發明的用于抓取活塞的機械手的立體圖；

圖2是本發明的用于抓取活塞的機械手的內部結構立體圖；

圖3是本發明的用于抓取活塞的機械手的正視圖。

具體實施方式

下面參照附圖來描述本發明的優選實施方式。本領域技術人員應當理解的是，這些實施方式僅僅用于解釋本發明的技術原理，并非旨在限制本發明的保護范圍，例如，盡管下文是結合抓取汽車發動機的活塞來描述的，但是，本發明的技術方案顯然也可以應用于抓取其他配件。這種改變沒有超出本發明的基本原理，因此也將落入本發明的保護范圍之內。

需要說明的是，在本發明的描述中，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“四周”、“內”、“外”等指示的方向或位置關系的術語是基于附圖所示的方向或位置關系，這僅僅是為了便于描述，而不是指示或暗示所述裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

此外，還需要說明的是，在本發明的描述中，除非另有明確的規定和限定，術語“抓取”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域技術人員而言，可根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

首先參閱圖1，該圖是本發明的用于抓取活塞的機械手的立體圖。如圖1所示，本發明的用于抓取活塞的機械手包括抓取組件1、驅動組件2和外殼3，所述抓取組件1與所述驅動組件2和所述外殼3轉動連接，所述驅動組件2與所述外殼3固定連接，所述驅動組件2能夠驅動所述抓取組件1相對于所述外殼3轉動從而抓緊或松開活塞5。進一步，所述外殼3例如可以設置成倒“U”形，上端是圓形鐵板31，所述外殼3不僅對內部結構起支撐和保護的作用，而且所述外殼3上端設置有用于與機械手末端連接的螺孔32。

參閱圖1和圖2，圖2是本發明的用于抓取活塞的機械手的內部結構圖。所述抓取組件1包括夾持組件12和杠桿組件11，所述夾持組件12與所述杠桿組件11的一端固定連接，所述驅動組件2與所述杠桿組件11的另一端樞轉地連接，所述杠桿組件11還轉動地連接到所述外殼3。具體地，所述杠桿組件11包括關節111和連接桿112，所述夾持組件12與所述關節111的一端固定連接，所述連接桿112與所述關節111的另一端樞轉地連接，所述杠桿組件11在所述關節111處轉動地連接到所述外殼3。所述夾持組件12包括連接板122和夾持塊121，所述夾持塊121通過所述連接板122與所述關節111固定連接，所述夾持塊121的內側面可設置成“V”型，并且/或者所述夾持塊121與所述連接板122可拆卸地連接。進一步，操作者可以根據不同尺寸的活塞5或被抓取零件更換內側面“V”型開度不同的夾持塊121，以便完成抓取動作。另外，可以在所述夾持塊121的內側面設置膠墊，不但可以保護所述活塞5的表面，還能夠增加摩擦力以便提高夾持穩定性。

接下來參閱圖3并繼續參閱圖1和圖2，圖3是本發明的用于抓取活塞的機械手的正視圖。所述驅動組件2包括第一氣缸21和固定桿22，所述第一氣缸21的活塞桿23與所述固定桿22的一端固定連接，所述固定桿22的另一端與所述連接桿112樞轉地連接。進一步，所述驅動組件2還包括驅動塊24，所述固定桿22的所述另一端借助所述驅動塊24與所述連接桿112樞轉地連接。

繼續參閱圖1、圖2和圖3，所述機械手還包括與所述外殼3固定連接的推桿組件4，所述推桿組件4包括第二氣缸41和推桿43，所述第二氣缸41的活塞桿42與所述推桿43固定連接。具體地，所述抓取組件1可設置四個并且均勻地分布在所述推桿43的四周，所述驅動組件2可設置兩個，每個所述驅動塊24與兩個所述連接桿112轉動連接。優選地，每個所述驅動組件2控制兩個所述抓取組件1，兩個所述第一氣缸21由控制器(圖中未示出)通過電磁閥(圖中未示出)驅動控制，兩個所述第一氣缸21可以同步工作也可以分開工作，可以實現抓取的可選自由度。優選地，所述控制器可采用三菱FX3U PLC，所述第一、第二氣缸可采用薄型氣缸MSCCN20-20。所述推桿43設置為圓柱體，當所述推桿43處于完全伸出狀態時，所述推桿43的底端不超過所述夾持塊121的底端，從而不影響所述抓取組件1的正常工作。所述推桿組件4可以對所述活塞5的頂部進行敲擊，使所述活塞5被推入到發動機缸體中。具體地，所述第二氣缸41由控制器(圖中未示出)通過電磁閥(圖中未示出)驅動控制，通過設置所述第二氣缸41的充氣與放氣來控制所述推桿的敲擊頻率。

繼續參閱圖1和圖2，結合附圖對本發明的用于抓取活塞的機械手的工作原理進行說明。以圖1和圖2中最左側的所述抓取組件1進行說明。首先參閱圖1，最開始所述第一氣缸21的活塞桿23處于收縮狀態，夾持塊121處于張開狀態。所述第一氣缸21充氣，所述第一氣缸21的活塞桿23推動驅動塊24下降，所述連接桿112帶動所述關節111逆時針轉動，所述夾持塊121向中間移動，完成抓取工作。如圖2所示，所述第一氣缸21的活塞桿23處于伸出狀態。當所述第一氣缸21放氣時，所述第一氣缸21的活塞桿23拉動所述驅動塊24向上運動，所述連接桿112帶動所述關節111順時針轉動，所述夾持塊121向外運動，完成松開工作。本領域技術人員能夠理解的是，所述關節111與所述外殼3連接的位置決定了所述機械手張開范圍的大小，即所述關節111的頂端到所述關節111與所述外殼3連接位置的距離越小，則所述機械手張開得越大。通過所述第二氣缸41充氣，所述第二氣缸41的活塞桿42推動所述推桿43，所述推桿43下降敲擊所述活塞5，所述第二氣缸41放氣，所述第二氣缸41的活塞桿42拉動所述推桿43上升，通過設置充放氣的頻率來完成敲擊所述活塞5的工作。

參閱圖1和圖2，在實際操作過程中，首先要根據所述活塞的大小更換夾持塊121以及設定所述第二氣缸41充放氣的頻率，從而控制所述推桿43敲擊所述活塞5的頻率。另外，當所述第二氣缸41的活塞桿處于收縮狀態時，將所述機械手移動到所述活塞5的正上方，所述第一氣缸21放氣，所述夾持組件12向四周展開，所述機械手下移至所述活塞5的位置，所述第一氣缸21充氣，所述夾持組件12向中間移動，完成抓取所述活塞5的工作。下一步，所述機械手將所述活塞放入發動機缸體活塞孔入口，所述第一氣缸21放氣，所述夾持組件12向四周展開，松開所述活塞5，接著通過控制所述第二氣缸41充、放氣，使所述推桿43不斷敲擊所述活塞5，將所述活塞5推入到發動機缸體中，最后所述機械手回到原點。

至此，已經結合附圖所示的優選實施方式描述了本發明的技術方案，但是，本領域技術人員容易理解的是，本發明的保護范圍顯然不局限于這些具體實施方式。在不偏離本發明的原理的前提下，本領域技術人員可以對相關技術特征作出等同的更改或替換，這些更改或替換之后的技術方案都將落入本發明的保護范圍之內。