本實用新型屬于發動機殼體輔助加工裝置領域，尤其涉及一種發動機殼體自動抓取的手爪結構，適用于汽車、航空航天、軍事等行業中發動機殼體的加工。

背景技術：

發動機是汽車、航空航天、軍事等領域中的重要部件。發動機殼體包裹核心零部件為主機提供穩定持續的動力輸出，是整個部件的重要組成部分。發動機殼體常采用鋁合金精密鑄造而成，具有質量輕，外形結構復雜，剛性差，易變形的特點。發動機殼體加工工藝復雜，工序長，工位多。

實際生產中，為了提高加工效率，實現自動化，無人化，智能化加工，常采用自動生產線，利用機器人或機械手自動抓取該零件。由于發動機外形結構復雜，加工工藝特殊，普通的機械手結構無法實行其自動抓取；而且發動機殼體為不規則的箱體結構在抓取過程中無法精確計算或者控制其重心，進而在抓取過程中穩定性無法得到很好的保證；此外發動機外殼體一般都采用鋁合金精密鑄造而成，體積大，剛性差，易變形，需要機械手的抓取機構能夠進行柔性抓取保證發動機外殼體的表面質量，普通機械手無法保證其抓取力；最后在整條發動機生產線中，往往需要在多個工位布設機械手，專用機械手基本上需要在國外進口，成本高。

技術實現要素：

本實用新型的目的是克服上述弊端，提供一種可自動抓取發動機殼體的機械手爪結構及抓取方法，該種抓取結構通過專用手爪實現了自動抓取、自動上下料功能；滿足了定位準確，抓取迅速、可靠性高的要求；配合機械手臂、機械導軌，可用于生產線上車、銑等各加工工序時的工位轉換；降低企業生產成本，提高了生產效率。

為了解決上述技術問題，本實用新型提出以下技術方案：一種發動機殼體自動抓取的手爪結構，它包括多個爪頭，所述爪頭通過銷軸鉸接在爪頭座的頭部，所述爪頭座固定安裝在滑套的末端，所述滑套固定在底板的下端面，所述滑套內部滑動配合安裝有活塞桿，所述活塞桿的底端與爪頭相配合控制爪頭的抓取動作，所述活塞桿的頂端與油缸座相配合，所述油缸座固定在底板的上端面，所述油缸座的底端加工有一號進油口，在油缸座的頂部安裝有油缸蓋，所述油缸蓋的頂部加工有二號進油口，所述底板的頂部通過多組支撐肋板安裝有頂板，所述頂板上固定安裝有法蘭盤，所述底板上還安裝有緩沖定位裝置。

所述緩沖定位裝置包括圓銷定位機構、菱形銷定位機構和端面定位機構。

所述圓銷定位機構包括滑桿，所述滑桿的底端設置有圓銷頭，所述滑桿與銷套構成滑動配合，所述銷套安裝在底板的下端面，所述滑桿的頂部通過臺階面定位安裝有彈簧，所述彈簧固定在彈簧套筒內部，所述彈簧套筒的頂部設置有調節螺母調節彈簧的壓縮量。

所述圓銷定位機構的結構和菱形銷定位機構的結構相同，其中所述菱形銷定位機構的頭部為菱形銷。

所述端面定位機構包括多塊端面定位塊，所述端面定位塊固定安裝在底板的下端面與發動機殼體定位面相配合。

所述爪頭采用Z字形曲臂，在Z字形曲臂的上拐角處加工有銷孔，所述銷孔與銷軸相配合，在Z字形曲臂的下臂末端安裝有緩沖橡膠墊，在Z字形曲臂上臂末端的上、下端面分別加工有上過渡圓弧和下過渡圓弧。

所述活塞桿包括桿體，所述桿體的頂部加工有活塞頭，所述活塞頭與油缸座的內缸體相配合，所述活塞頭的外壁上加工有多個密封圈安裝槽，在活塞桿的底端加工有下限位塊，在下限位塊的中心固定有連接桿，所述連接桿的末端加工有螺紋柱，所述螺紋柱上安裝有緊定螺母，所述緊定螺母上支撐有頂塊，所述頂塊與爪頭的下過渡圓弧相配合，所述下限位塊的下端面與爪頭的上過渡圓弧相配合。

所述滑套的外壁均布焊接有多個肋板，肋板同時與底板的下端面焊接固定；所述爪頭座通過多個均布的螺釘與滑套的末端相連。

所述端面定位機構的數量為三個。

本實用新型與常規管式泵相比具備了以下有益效果：

1、通過法蘭盤能夠保證整個手爪結構與機械臂之間的固定連接，而且通過可拆卸連接提高了其適應性。

2、通過設置在底板上圓銷定位機構、菱形銷定位機構和端面定位機構，能夠同時與發動機殼體上的定位孔和定位端面相配合，進而保證了手爪結構能夠對發動機蓋進行有效的固定，保證了定位精度。

3、通過安裝在定位機構上的彈簧能夠對圓銷頭起到很好的緩沖的作用，保證圓銷頭與發動機殼體上的定位孔實現柔性接觸，防止損傷其外表面。

4、通過安裝在彈簧套筒頂部的調節螺母能夠調節彈簧的壓縮量進而保證了手爪結構與發動機殼體之間的定位配合精度。

5、通過活塞桿和油缸座之間構成液壓活塞結構，通過兩個進油口控制進油，進而驅動活塞桿上行和下行，進而有效的驅動其底部的爪頭實現其收攏和松開，進而達到抓取目的。

6、通過將爪頭設計成Z字形結構，能夠方便的形成杠桿機構，通過驅動Z字形的上橫臂進而帶動其下橫臂轉動，通過轉動的方式實現爪頭的收攏和展開，方便的實現抓取動作。

8、通過采用液壓驅動，增大了驅動力，進而提高了抓取力，保證了抓取過程中的安全性。

9、通過設置三個端面定位塊能夠確定一個平面，進而保證了平面度要求，提高了定位精度。

10、通過三個均布的爪頭保證了抓取的穩定性。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。

圖1為本實用新型的手抓結構旋轉剖視圖。

圖2為本實用新型圖1中C-C截面圖。

圖3為本實用新型的爪頭展開之后的結構示意圖。

圖4為本實用新型爪頭安裝局部結構示意圖。

圖5為本實用新型頂視圖。

圖6為本實用新型爪頭結構示意圖。

圖7為本實用新型活塞桿結構示意圖。

圖8為本實用新型手爪與發動機殼體配合抓取時結構示意圖。

圖9為本發明手爪與發動機殼體端面定位和定心配合結構示意圖。

圖10為本實用新型發動機殼體的主視圖。

圖11為本實用新型發動機殼體頂視圖。

圖12為本實用新型發動機殼體俯視圖。

圖中：爪頭1、銷軸2、爪頭座3、滑套5、活塞桿6、肋板7、端面定位塊8、圓銷頭9、滑桿10、銷套11、底板12、彈簧套筒13、彈簧14、調節螺母15、一號進油口16、油缸座17、油缸蓋18、二號進油口19、法蘭盤20、頂板21、支撐肋板22、菱形銷定位機構23、菱形銷24、動機殼體25、發動機殼體中心孔底部端面抓取點26、發動機殼體頂部端面定位點27、發動機殼體頂部菱形定位孔28、發動機殼體頂部圓形定位孔29；

緩沖橡膠墊101、Z字形曲臂102、銷孔103、下過渡圓弧104、上過渡圓弧105；

螺紋柱601、緊定螺母602、頂塊603、連接桿604、下限位塊605、桿體606、活塞頭607、密封圈安裝槽608。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的實施方式做進一步的說明。

實施例1：

如圖1-9，一種發動機殼體自動抓取的手爪結構，它包括多個爪頭1，所述爪頭1通過銷軸2鉸接在爪頭座3的頭部，所述爪頭座3固定安裝在滑套5的末端，所述滑套5固定在底板12的下端面，所述滑套5內部滑動配合安裝有活塞桿6，所述活塞桿6的底端與爪頭1相配合控制爪頭1的抓取動作，所述活塞桿6的頂端與油缸座17相配合，所述油缸座17固定在底板12的上端面，所述油缸座17的底端加工有一號進油口16，在油缸座17的頂部安裝有油缸蓋18，所述油缸蓋18的頂部加工有二號進油口19，所述底板12的頂部通過多組支撐肋板22安裝有頂板21，所述頂板21上固定安裝有法蘭盤20，所述底板12上還安裝有緩沖定位裝置。

進一步的，所述緩沖定位裝置包括圓銷定位機構、菱形銷定位機構和端面定位機構。通過設置緩沖機構能夠有效的防止損壞發動機殼體外表面。

進一步的，所述圓銷定位機構包括滑桿10，所述滑桿10的底端設置有圓銷頭9，所述滑桿10與銷套11構成滑動配合，所述銷套11安裝在底板12的下端面，所述滑桿10的頂部通過臺階面定位安裝有彈簧14，所述彈簧14固定在彈簧套筒13內部，所述彈簧套筒13的頂部設置有調節螺母15調節彈簧14的壓縮量。

進一步的，所述圓銷定位機構的結構和菱形銷定位機構23的結構相同，其中所述菱形銷定位機構的頭部為菱形銷24。通過不同的定位孔保證了定位的精度，進而保證了抓取的穩定性。

進一步的，所述端面定位機構包括多塊端面定位塊8，所述端面定位塊8固定安裝在底板12的下端面與發動機殼體定位面相配合。通過多個端面定位塊8能夠保證底板12的下端面與發動機殼體的頂部端面保持平行。

進一步的，所述爪頭1采用Z字形曲臂102，在Z字形曲臂102的上拐角處加工有銷孔103，所述銷孔103與銷軸2相配合，在Z字形曲臂102的下臂末端安裝有緩沖橡膠墊101，在Z字形曲臂102上臂末端的上、下端面分別加工有上過渡圓弧105和下過渡圓弧104。通過Z字形曲臂102能夠形成杠桿機構，進而方便其展開和收攏實現抓取動作。

進一步的，所述活塞桿6包括桿體606，所述桿體606的頂部加工有活塞頭607，所述活塞頭607與油缸座17的內缸體相配合，所述活塞頭607的外壁上加工有多個密封圈安裝槽608，在活塞桿607的底端加工有下限位塊605，在下限位塊605的中心固定有連接桿604，所述連接桿604的末端加工有螺紋柱601，所述螺紋柱601上安裝有緊定螺母602，所述緊定螺母602上支撐有頂塊603，所述頂塊603與爪頭1的下過渡圓弧104相配合，所述下限位塊605的下端面與爪頭1的上過渡圓弧105相配合。

進一步的，所述滑套5的外壁均布焊接有多個肋板7，肋板7同時與底板12的下端面焊接固定；所述爪頭座3通過多個均布的螺釘4與滑套5的末端相連。通過采用螺釘連接方便了爪頭座3的拆裝和更換，進而提高了抓取機構的適應性。

進一步的，所述端面定位機構的數量為三個。采用三個提高了穩定性，保證了平面度。

如圖10-12，發動機殼體為碗型薄壁零件，材料為鑄鋁合金，重量為18KG。該零件因結構復雜，易變形，定位裝夾困難的特點，為自動抓取的手爪設計帶來很大困難。

進一步的，發動機蓋自動抓取時要求以發動機殼體頂部端面為基準面、發動機殼體頂部端面定位點27、發動機殼體頂部菱形定位孔28、發動機殼體頂部圓形定位孔29。夾緊是通過在發動機殼體中心孔底部端面抓取點26施加壓力進行抓取。

采用手爪結構抓取發動機殼體方法，它包括以下步驟：

S1：通過法蘭盤20將手爪結構固定在機械臂的頭部，同時將一號進油口16和二號進油口19分別與液壓系統相連；

S2：初始時爪頭1處于收攏狀態，機械臂帶動手抓結構將安裝爪頭1的滑套5插入到發動機殼體的中心孔，保證底板12下端面的圓銷頭9和菱形銷24與發動機殼體上的兩個定位孔相配合定位，同時保證三個端面定位塊8與發動機殼體的端面相定位配合；

S3：二號進油口19進油，推動活塞桿6向下運動，活塞桿6頭部的下限位塊605頂住爪頭1的上過渡圓弧105，進而使爪頭1的下橫臂張開，使緩沖橡膠墊101與發動機殼體中心的下端面相配合固定，三個均布的爪頭1同時伸展將發動機殼體的下端面進行定位固定；

S4：通過機械臂，帶動整個發動機殼體移動到下一個工位，一號進油口16進油進油，推動活塞桿6向上運動，活塞桿6頭部的頂塊603上端面頂住爪頭1的下過渡圓弧104，進而使爪頭1的下橫臂收攏，松開發動機殼體，機械臂再帶動整個爪頭1上升退出發動機殼體；

S5：完成一個發動機殼體的搬運之后在進行下一個殼體的搬運。

通過上述的說明內容，本領域技術人員完全可以在不偏離本項實用新型技術思想的范圍內，進行多樣的變更以及修改都在本實用新型的保護范圍之內。本實用新型的未盡事宜，屬于本領域技術人員的公知常識。