本發明涉及一種汽車輪轂生產設備，具體涉及一種汽車鋁合金輪轂壓鑄機冷卻機械手。

背景技術：

現有使用的鑄造設備，輪轂鑄件在脫離模具后，落在可圍繞一點擺動的托盤上，鑄造工人先轉動托盤，使輪轂鑄件離開鑄造設備的上下合模區域，再用鉗子夾住輪轂鑄件的邊緣將其搬離托盤并將其放置在水槽內泡水冷卻，待輪轂鑄件冷卻后，鑄造工人再次使用鉗子夾住輪轂鑄件將其搬離水槽并放置在后續工作臺上，這樣，使得輪轂鑄件泡水這道工序完全靠人工進行，且鑄造工人在運輸輪轂鑄件過程中需要近距離接觸表面高溫的輪轂鑄件，存在安全隱患，同時，鑄造工人的勞動強度大，工作效率低，導致輪轂的生產效率低。

授權公告號為 CN102527984B的中國發明專利公開了“一種輪轂自動泡水裝置”， 包括：泡水箱、龍門架、機械手及接料機構，所述泡水箱內設置有可沿所述泡水箱內壁上下移動的泡水平臺；所述龍門架位于所述泡水箱的上方；所述機械手可移動地安裝在所述龍門架上，并位于所述泡水箱的上方；所述接料機構設置在兩所述輪轂鑄造機之間，并位于所述機械手與所述泡水箱之間；所述接料機構可將所述輪轂鑄造機脫模下的輪轂鑄件移送至所述泡水箱的上方，所述機械手抓取所述輪轂鑄件并翻轉后放置于所述泡水平臺上，所述泡水平臺下移對所述輪轂鑄件進行泡水冷卻，所述輪轂鑄件冷卻后，所述泡水平臺上移，所述機械手抓取所述輪轂鑄件并翻轉瀝水，回轉后將所述輪轂鑄件移送至后續工作臺上。該輪轂自動泡水裝置，結構簡單，輪轂鑄件的搬運省時省力，有效地解決了安全隱患，并提高了輪轂的生產效率；但是該裝置還存在如下缺陷：（1）機械手中的抓取機構采用兩個獨立的第一夾緊臂和第二夾緊臂沿夾緊軸相向移動，可使機械手抓取或者放松托料盤內或泡水箱內的輪轂鑄件，由于第一夾緊臂和第二夾緊臂之間相互獨立，極易造成第一夾緊臂和第二夾緊臂動作不同步，在夾緊的過程中對輪轂造成傷害；（2）機械手的移動采用單根鏈條驅動，由于機械手夾緊輪轂后重量大，采用單根鏈條驅動容易導致機械手在移動過程中發生晃動，出現機械手在移動過程中出現向兩邊擺動的情況，容易導致機械手接近定位檢測開關時，出現位置偏差；（3）通過驅動泡水平臺下移對輪轂鑄件進行泡水冷卻，由于輪轂冷卻一般需要10-20分鐘，也就意味著在此冷卻時間內，機械手必需始終夾緊輪轂，不能進行其它動作，降低了冷卻效率，而且移動泡水平臺所需動力要求高，容易造成冷卻水溢出；（4）需要額外設置額外的接料機構先將輪轂輸送到機械手下方，導致設備復雜，增加設備成本。

技術實現要素：

針對現有技術的不足，本發明提供了一種汽車鋁合金輪轂壓鑄機冷卻機械手，本汽車鋁合金輪轂壓鑄機冷卻機械手可以實現自動將壓鑄機壓鑄出來的高溫鋁合金輪轂從出料裝置中搬出，放入水箱中冷卻，然后放到滾筒架上卸料，結構簡單，自動化程度高，無須工人搬運輪轂鑄件，提高輪轂生產設備的自動化水平。

為實現上述技術方案，本發明提供了一種汽車鋁合金輪轂壓鑄機冷卻機械手，包括：兩平行設置的支撐座；

安裝在兩平行支撐座上的支架，所述支架后端固定在支撐座上，所述支架的前端懸空，支架上還設置有橫向滑輪軌道；

安裝在支架前端懸空位置上的橫向驅動機構；

安裝在橫向驅動機構上并由橫向驅動機構驅動水平移動的機械抓手，所述機械抓手包括活動架、第一氣缸和抓手，所述活動架安裝在橫向驅動機構上，第一氣缸固定在活動架上且第一氣缸的伸縮端垂直向下，抓手固定在第一氣缸伸縮端底部；所述抓手包括連接塊，所述連接塊頂端與第一氣缸伸縮端底部連接；固定在連接塊底端的安裝架；橫向貫穿安裝架的旋轉軸；安裝在旋轉軸正中的第三驅動齒輪；安裝在旋轉軸左右兩端的移動板；安裝在移動板上端的第二驅動齒輪，所述第二驅動齒輪的中心由旋轉軸貫穿；安裝在安裝在移動板下端的第二被動齒輪，所述第二驅動齒輪與第二被動齒輪之間通過第二鏈條連接；安裝在移動板下端且與第二被動齒輪位置平齊的旋轉座，所述第二被動齒輪與旋轉座之間通過軸連接，所述旋轉座的內側安裝有兩相對設置的夾緊輪；水平固定在安裝架上的第二氣缸，所述第二氣缸的伸縮端上連接有第一齒條，所述第一齒條和第三驅動齒輪嚙合；兩個左右水平對稱固定在旋轉軸下方的第三氣缸；固定在第三氣缸伸縮端的連接板，所述連接板一端與移動板連接；安裝在第三驅動齒輪正下方的第三被動齒輪，所述第三被動齒輪通過第二齒條與連接板連接；

安裝在橫向驅動機構下方的縱向驅動機構，所述縱向驅動機構包括機架；安裝在機架上的第二電機；安裝在機架上的兩個上下平行設置的垂直鏈輪，所述兩個垂直鏈輪之間通過鏈條連接，安裝在機架上端的垂直鏈輪與第二電機之間通過鏈條連接；以及安裝在兩個垂直鏈輪之間連接鏈條上的移動托盤；

安裝在縱向驅動機構前方的冷卻水箱，以及安裝在冷卻水箱前側的卸料架。

在上述技術方案中，本汽車鋁合金輪轂壓鑄機冷卻機械手安裝在壓鑄機的出料裝置出口，橫向驅動機構驅動機械抓手橫向移動至擺放在壓鑄機出料裝置出口的輪轂正上方，第一氣缸驅動抓手整體向下移動，當抓手移動至輪轂抓取位置后，兩個左右水平對稱固定在旋轉軸下方的第三氣缸同時收縮，拉動左右兩塊移動板同時向內移動，由于分別用于連接左右兩塊移動板和第三氣缸的兩塊連接板的一端均通過第二齒條連接到同一個第三被動齒輪，因此第三被動齒輪在轉動的過程中可以確保左右兩塊移動板的移動速度一致，進而保證安裝在左右兩塊移動板下端的夾緊輪同步動作實現對輪轂的夾緊，避免夾緊輪在夾緊的過程中由于動作不一致對輪轂造成傷害；機械抓手將輪轂抓緊以后，通過橫向驅動機構將輪轂移動至縱向驅動機構中的移動托盤上方，第二氣缸收縮帶動第一齒條移動，第一齒條帶動第三驅動齒輪轉動，進而帶動旋轉軸轉動，旋轉軸帶動安裝在左右兩個移動板上的第二驅動齒輪同時轉動，進而帶動安裝在左右兩個移動板下端的兩個旋轉座同時轉動，實現輪轂的180°翻轉；當輪轂翻轉180°后，第三氣缸同時伸展，夾緊輪同時向外擴張，將輪轂放置在移動托盤上，第二電機驅動垂直鏈輪轉動，帶動移動托盤向下移動進入冷卻水箱進行冷卻；冷卻完成后，第二電機驅動垂直鏈輪反向轉動，移動托盤向上移動將輪轂帶出冷卻水箱，然后在通過機械抓手對輪轂再次進行180°翻轉，將輪轂中的冷卻水倒出，然后從卸料架上卸料。

優選的，所述橫向驅動機構包括兩個并行安裝在支架一端的第一驅動齒輪，所述兩個第一驅動齒輪之間通過連桿軸連接，所述連桿軸的端部還安裝有第二齒輪；安裝在支架上的第一電機，所述第一電機的輸出軸上安裝有第一齒輪，所述第一齒輪與第二齒輪之間通過鏈條連接；兩個并行安裝在支架另外一端的第一被動齒輪，所述第一驅動齒輪與第一被動齒輪之間通過第一鏈條連接。當機械抓手需要橫向移動時，第一電機驅動兩個并行安裝的第一驅動齒輪同時轉動，進而帶動兩個第一被動齒輪同時轉動，安裝在第一驅動齒輪和第一被動齒輪之間的第一鏈條循環轉動，進而帶動機械抓手橫向移動。

優選的，所述活動架包括支撐架，所述支撐架固定在橫向驅動機構上的第一鏈條上；安裝在支撐架中心的安裝座，機械抓手中的第一氣缸固定在所述安裝座上；四個呈方形固定在支撐架左右兩個端部的滑輪，所述安裝在支撐架左端部的兩個滑輪之間通過軸桿連接，所述安裝在支撐架右端部的兩個滑輪之間也通過軸桿連接，所述支撐架上的四個滑輪均與支架上設置的滑輪軌道接觸。為了確保機械抓手在移動過程中的穩定性，尤其是在抓取輪轂后移動時，由于輪轂重量較大，機械抓手在移動的過程中容易發生晃動，為了解決此問題，特將支撐架固定在兩個并行設置的第一鏈條之間，同時安裝在支撐架上的四個滑輪均與支架上的滑輪軌道接觸，確保機械抓手沿支架的滑輪軌道移動，增加機械抓手在移動過程中的穩定性。

優選的，所述移動托盤包括滑輪架、支桿和托板，所述滑輪架固定在用于連接兩個垂直鏈輪的鏈條上，支桿安裝在滑輪架前端且向下延伸，托板安裝在支桿底部。輪轂放置在托板上后，滑輪架帶動托板上下移動，從而帶動輪轂出入冷卻水箱。

優選的，所述托板的正后方安裝有第四氣缸。輪轂冷卻后，通過第四氣缸可以將輪轂直接從托板上推入卸料架上，實現輪轂的自動卸料。

優選的，所述冷卻水箱安裝在托板的正下方，方便托板帶動輪轂直接進入冷卻水箱。

本發明提供的一種汽車鋁合金輪轂壓鑄機冷卻機械手的有益效果在于：

（1）本汽車鋁合金輪轂壓鑄機冷卻機械手結構簡單，自動化程度高，無須工人搬運輪轂鑄件，實現了汽車鋁合金輪轂生產的自動夾取、移動、冷卻、翻轉和卸料，提高輪轂生產設備的自動化水平；

（2）本汽車鋁合金輪轂壓鑄機冷卻機械手通過兩個左右水平對稱固定在旋轉軸下方的第三氣缸同時收縮，拉動左右兩塊移動板同時向內移動，由于分別用于連接左右兩塊移動板和第三氣缸的兩塊連接板的一端均通過第二齒條連接到同一個第三被動齒輪，因此第三被動齒輪在轉動的過程中可以確保左右兩塊移動板的移動速度一致，進而保證安裝在左右兩塊移動板下端的夾緊輪同步動作實現對輪轂的夾緊，避免夾緊輪在夾緊的過程中由于動作不一致對輪轂造成傷害；

（3）本汽車鋁合金輪轂壓鑄機冷卻機械手將支撐架固定在兩個并行設置的第一鏈條之間，同時安裝在支撐架上的四個滑輪均與支架上的滑輪軌道接觸，確保機械抓手沿支架的滑輪軌道移動，增加機械抓手在移動過程中的穩定性，避免了機械手在移動過程中發生晃動，出現機械手在移動過程中向兩邊擺動的情況，導致機械手接近定位檢測開關時，出現位置偏差；

（4）本汽車鋁合金輪轂壓鑄機冷卻機械手采用獨立的縱向驅動裝置對輪轂進行冷卻操作，提高了輪轂冷卻操作的效率。

附圖說明

圖1為本發明的立體結構示意圖。

圖2為本發明的前視圖。

圖3為本發明的俯視圖。

圖4為本發明中橫向驅動機構與機械抓手的立體結構示意圖Ⅰ。

圖5為本發明中橫向驅動機構與機械抓手的立體結構示意圖Ⅱ。

圖6為本發明中活動架的立體結構示意圖。

圖7為本發明中機械抓手的立體結構示意圖Ⅰ。

圖8為本發明中機械抓手的立體結構示意圖Ⅱ。

圖9為本發明中機械抓手的立體結構示意圖Ⅲ。

圖10為本發明中縱向驅動機構的立體結構示意圖Ⅰ。

圖11為本發明中縱向驅動機構的立體結構示意圖Ⅱ。

圖中：100、支撐座；200、支架；300、橫向驅動機構；310、第一電機；311、第一齒輪；320、第二齒輪；321、連桿軸；330、第一驅動齒輪；340、第一被動齒輪；350、第一鏈條；400、機械抓手；410、活動架；411、支撐架；412、安裝座；413、軸桿；414、滑輪；420、第一氣缸；430、抓手；431、連接塊；432、安裝架；433、第二氣缸；434、第三氣缸；435、連接板；436、移動板；437、旋轉軸；438、第二驅動齒輪；439、第二被動齒輪；440、第二鏈條；441、旋轉座；442、夾緊輪；443、第一齒條；444、第三驅動齒輪；445、第三被動齒輪；446、第二齒條；500、縱向驅動機構；510、機架；520、第二電機；530、垂直鏈輪；540、移動托盤；541、滑輪架；542、支桿；543、托板；550、第四氣缸；600、冷卻水箱；700、卸料架；800、輪轂。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。本領域普通人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，均屬于本發明的保護范圍。

實施例：一種汽車鋁合金輪轂壓鑄機冷卻機械手。

參照圖1至圖11所示，一種汽車鋁合金輪轂壓鑄機冷卻機械手，包括：兩平行設置的支撐座100；

安裝在兩平行支撐座100上的支架200，所述支架200后端固定在支撐座100上，所述支架200的前端懸空，支架200上設置有橫向滑輪軌道，支架200的前端懸空是為了方便將機械手安裝到壓鑄機的出料口，方便對輪轂800的抓取，支架200上設置有橫向滑輪軌道是為了保證機械抓手400沿橫向滑輪軌道穩定移動；

安裝在支架200前端懸空位置上的橫向驅動機構300，橫向驅動機構300的作用是驅動機械抓手400橫向穩定移動；

安裝在橫向驅動機構300上并由橫向驅動機構300驅動水平移動的機械抓手400，通過機械抓手400實現對輪轂800 的抓取，所述機械抓手400包括活動架410、第一氣缸420和抓手430，所述活動架410安裝在橫向驅動機構300上，由橫向驅動機構300驅動帶動抓手430橫向移動；第一氣缸420固定在活動架410上且第一氣缸420的伸縮端垂直向下，抓手430固定在第一氣缸420伸縮端底部，通過第一氣缸420可以實現抓手430的上下移動，方便抓手430對輪轂800實現抓取；所述抓手430包括連接塊431，所述連接塊431頂端與第一氣缸420伸縮端底部連接；固定在連接塊431底端的安裝架432；橫向貫穿安裝架432的旋轉軸437；安裝在旋轉軸437正中的第三驅動齒輪444；安裝在旋轉軸437左右兩端的移動板436；安裝在移動板436上端的第二驅動齒輪438，所述第二驅動齒輪438的中心由旋轉軸437貫穿；安裝在安裝在移動板436下端的第二被動齒輪439，所述第二驅動齒輪438與第二被動齒輪439之間通過第二鏈條440連接；安裝在移動板436下端且與第二被動齒輪439位置平齊的旋轉座441，所述第二被動齒輪439與旋轉座441之間通過軸連接，所述旋轉座441的內側安裝有兩相對設置的夾緊輪442；水平固定在安裝架432上的第二氣缸433，所述第二氣缸433的伸縮端上連接有第一齒條443，所述第一齒條443和第三驅動齒輪444嚙合；兩個左右水平對稱固定在旋轉軸437下方的第三氣缸434；固定在第三氣缸434伸縮端的連接板435，所述連接板435一端與移動板436連接；安裝在第三驅動齒輪444正下方的第三被動齒輪445，所述第三被動齒輪445通過第二齒條446與連接板435連接，通過機械抓手400可以實現對輪轂800的自動抓取和自動翻轉；

安裝在橫向驅動機構300下方的縱向驅動機構500，所述縱向驅動機構500包括機架510；安裝在機架510上的第二電機520；安裝在機架510上的兩個上下平行設置的垂直鏈輪530，所述兩個垂直鏈輪530之間通過鏈條連接，安裝在機架510上端的垂直鏈輪530與第二電機520之間通過鏈條連接；以及安裝在兩個垂直鏈輪530之間連接鏈條上的移動托盤540；縱向驅動機構500的作用是將放置于移動托盤540上的輪轂800送入或者帶出冷卻水箱600，保證輪轂800上下移動的穩定性；

安裝在縱向驅動機構500前方的冷卻水箱600，冷卻水箱600中裝滿冷卻水，當輪轂800進入冷卻水箱600后，實現對輪轂800 的水冷；以及安裝在冷卻水箱600前側的卸料架700，冷卻后的輪轂800通過卸料架700進行卸料。

本汽車鋁合金輪轂壓鑄機冷卻機械手的運行原理如下：本汽車鋁合金輪轂壓鑄機冷卻機械手安裝在壓鑄機的出料裝置出口，橫向驅動機構300驅動機械抓手400橫向移動至擺放在壓鑄機出料裝置出口處的輪轂800正上方，第一氣缸420驅動抓手430整體向下移動，當抓手430移動至輪轂800抓取位置后，兩個左右水平對稱固定在旋轉軸437下方的第三氣缸434同時收縮，拉動左右兩塊移動板436同時向內移動，由于分別用于連接左右兩塊移動板436和第三氣缸434的兩塊連接板435的一端均通過第二齒條446連接到同一個第三被動齒輪445，因此第三被動齒輪445在轉動的過程中可以確保左右兩塊移動板436的移動速度一致，進而保證安裝在左右兩塊移動板436下端的夾緊輪442同步動作實現對輪轂800的夾緊，避免夾緊輪442在夾緊的過程中由于動作不一致對輪轂800造成傷害；機械抓手400將輪轂800抓緊以后，通過橫向驅動機構300繼續將機械抓手400移動至縱向驅動機構500中的移動托盤540上方，然后第二氣缸433收縮帶動第一齒條443移動，第一齒條443帶動第三驅動齒輪444轉動，進而帶動旋轉軸437轉動，旋轉軸437帶動安裝在左右兩個移動板436上的第二驅動齒輪438同時轉動，進而帶動安裝在左右兩個移動板436下端的兩個旋轉座441同時轉動，實現輪轂800的180°翻轉，使得輪轂800的外表面朝上，從而有效地避免了輪轂800與移動托盤540接觸時產生刮蹭、劃傷輪輻外表面，提高輪轂800的品質；當輪轂800翻轉180°后，第三氣缸434同時伸展，夾緊輪442同時向外擴張，將輪轂800放置在移動托盤540上；然后第二電機520驅動垂直鏈輪530轉動，帶動移動托盤540向下移動進入冷卻水箱600進行冷卻；冷卻完成后，第二電機520驅動垂直鏈輪530反向轉動，移動托盤540向上移動將輪轂800帶出冷卻水箱600，然后在通過機械抓手400對輪轂800再次進行180°翻轉，將輪轂800中的冷卻水倒出，然后從卸料架700上卸料。

參照圖4和圖5所示，所述橫向驅動機構300包括兩個并行安裝在支架200一端的第一驅動齒輪330，所述兩個第一驅動齒輪330之間通過連桿軸321連接，所述連桿軸321的端部還安裝有第二齒輪320；安裝在支架200上的第一電機310，所述第一電機310的輸出軸上安裝有第一齒輪311，所述第一齒輪311與第二齒輪320之間通過鏈條連接；兩個并行安裝在支架200另外一端的第一被動齒輪340，所述第一驅動齒輪330與第一被動齒輪340之間通過第一鏈條350連接。當機械抓手400需要橫向移動時，第一電機310驅動兩個并行安裝的第一驅動齒輪330同時轉動，進而帶動兩個第一被動齒輪340同時轉動，安裝在第一驅動齒輪330和第一被動齒輪340之間的第一鏈條350循環轉動，進而帶動機械抓手400橫向移動。由于第一電機310固定支架200上，因此第一電機310以及連接電纜都不用隨著機械抓手400移動，消除了電纜移動時頻繁彎折，電纜銅線疲勞折斷，第一電機310缺相燒壞的現象。

為了確保機械抓手400在移動過程中的穩定性，尤其是在抓取輪轂800后移動時，由于輪轂800重量較大，機械抓手在移動的過程中容易發生晃動，為了解決此問題，參照圖6所示，特設置一個可以保證機械抓手400穩定移動的活動架410，所述活動架410包括支撐架411，所述支撐架411固定在橫向驅動機構300上的第一鏈條350上；安裝在支撐架411中心的安裝座412，機械抓手400中的第一氣缸420固定在所述安裝座412上；四個呈方形固定在支撐架411左右兩個端部的滑輪414，所述安裝在支撐架411左端部的兩個滑輪414之間通過軸桿413連接，所述安裝在支撐架411右端部的兩個滑輪414之間也通過軸桿413連接，所述支撐架411上的四個滑輪414均與支架200上設置的滑輪軌道接觸。支撐架411固定在兩個并行設置的第一鏈條350之間，可以確保支撐架411的平衡性，同時安裝在支撐架411上的四個滑輪414均與支架200上的滑輪軌道接觸，確保支撐架411沿支架200的滑輪軌道移動，增加機械抓手400在移動過程中的穩定性。

為了保證輪轂800在移動托盤540上的穩定移動，方便輪轂800進入冷卻水箱600，參照圖11所示，所述移動托盤540包括滑輪架541、支桿542和托板543，所述滑輪架541固定在用于連接兩個垂直鏈輪530的鏈條上，支桿542安裝在滑輪架541前端且向下延伸，托板543安裝在支桿542底部。輪轂800放置在托板543上后，滑輪架541在垂直鏈輪530的帶動下垂直移動，從而帶動放置在托板543上的輪轂800出入冷卻水箱600。

為了實現自動卸料，參照圖10和圖11所示，所述托板543的正后方安裝有第四氣缸550。輪轂800冷卻后需要卸料時，通過第四氣缸550可以將輪轂800直接從托板543上推入卸料架700上，實現輪轂800的自動卸料。

參照圖10和圖11所示，方便托板543帶動輪轂800直接進入冷卻水箱600，將冷卻水箱600安裝在托板543的正下方。

在本說明書的描述中，術語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述的目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性，除非另有明確的規定和限定；術語“安裝”、“相連”、“連接”等均應做廣義理解，例如，“連接”可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；“相連”可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

以上所述為本發明的較佳實施例而已，但本發明不應局限于該實施例和附圖所公開的內容，所以凡是不脫離本發明所公開的精神下完成的等效或修改，都落入本發明保護的范圍。