CN104192567A - 气缸套毛坯转运装置 - Google Patents

Abstract

气缸套毛坯转运装置，包括机架，机架上设有水平直线驱动机构，水平驱动机构通过水平旋转臂连接有竖向抓取机械手。本发明设计合理、结构紧凑，抓取毛坯迅速准确，降低了工人劳动强度，实现气缸套毛坯出炉后自动转运到输送轨道上，自动化程度高，定位精度高，满足了铸造生产中的降低成本要求。

Description

气缸套毛坯转运装置

技术领域

    本发明属于气缸套生产制造技术领域，尤其涉及一种气缸套毛坯转运装置。 

背景技术

目前，国内机械行业发展势头良好，汽车发动机行业更是蒸蒸日上，气缸套作为发动机的核心零部件最近几年也得到了迅猛发展，但自动化水平与国际发达国家相比，却相对落后，随着气缸套生产规模的不断扩大，工人的劳动强度大大增加，如何降低工人劳动强度，提高生产效率成为一个急需解决的问题，自动化水平不仅破解了这道难题，而且也代表了一个公司，一个行业的发展水平。 

气缸套毛坯出炉后到不同工位之间的自动转运是自动化铸造生产车间的重要要求，毛坯的自动转运可以降低人工搬运的强度，提高生产效率，降低人工成本，但是目前的气缸套毛坯转运过程中存在自动化程度不高，机械搬运定位精度差的缺陷或不足。因此，这种现状亟需得到解决。 

发明内容

本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种自动化程度高、转运效率高、定位精度高的气缸套毛坯转运装置。 

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：气缸套毛坯转运装置，包括机架，机架上设有水平直线驱动机构，水平驱动机构通过水平旋转臂连接有竖向抓取机械手； 

竖向抓取机械手包括垂直设置呈方筒型的外壳，外壳内相对的两面内壁上分别垂直设有一条导轨，外壳内在另一面内壁上垂直设有升降气缸，升降气缸的动力驱动端通过一块连接件连接有内壳，内壳外部相对两侧面分别设有沿同侧一条导轨滚动的滚轮，每侧的滚轮设有两个，内壳下端连接有支撑架，内壳内部设有抓取气缸，抓取气缸下端为动力驱动端，抓取气缸下端连接有气缸连接头，支撑架下端通过左销轴铰接有两个左抓取手指，支撑架下端通过右销轴铰接有两个右抓取手指，左抓取手指和右抓取手指均具有夹持部和连接部，左抓取手指和右抓取手指的夹持部均呈弧形结构且相对设置，气缸连接头分别通过连板与左抓取手指和右抓取手指的连接部连接，连板上端铰接在气缸连接头上，连板下端与左抓取手指和右抓取手指的连接部的上端铰接。

所述水平直线驱动机构包括基座、框架、推拉气缸、齿条、导向轮、转轴和齿轮，推拉气缸、基座和框架设在机架上，推拉气缸和齿条均水平设置，推拉气缸的推拉杆与齿条一端通过浮动接头同轴向连接，导向轮设有两个，转轴垂直设置并通过轴承转动连接在基座上，导向轮转动连接在框架上，导向轮的中心轴与转轴平行，齿条相对两侧分别设有齿面和光面，齿条的光面设在两个导向轮的轮槽内，齿轮设在转轴上端并与齿条的齿面啮合，水平旋转臂的一端与转轴中部连接。 

所述水平旋转臂的另一端设有连接板，外壳外表面一侧设有垫板，连接板上在垂直方向上开设有长孔，垫板和外壳上开设有圆孔，垫板、外壳与连接板之间通过穿设到长孔和圆孔中的螺栓连接为一体。 

所述导轨自上而下通过螺钉与外壳连接，导轨的横截面呈梯形结构。 

采用上述技术方案，初始状态时，左抓取手指和右抓取手指的夹持部均向外张开，气缸套毛坯出炉送到竖向抓取机械手正下方，然后操控升降气缸的伸缩杆向下运动，通过连接件带动内壳，内壳外侧的滚轮沿导轨向下滚动，与内壳一体的抓取气缸、左抓取手指和右抓取手指向下运动到一定位置，操控抓取气缸的伸缩杆向下运动，通过连板向下推动左抓取手指和右抓取手指，左抓取手指以左销轴为回转中心，右抓取手指以右销轴为回转中心，左抓取手指和右抓取手指的夹持部相内移动将气缸套毛坯夹持。接着操控升降气缸的伸缩杆向上运动，同时操控推拉气缸，使推拉气缸的推拉杆伸长或缩短，驱动齿条水平移动，与齿条啮合的齿轮传动，齿轮通过转轴带动水平旋转臂转过一定角度，从而将气缸套毛坯转运到下一工位。此时操控升降气缸的伸缩杆再下降，再操控抓取气缸松开气缸套毛坯。最后升降气缸、抓取气缸、推拉气缸分别复位进行下一个气缸套毛坯的转运作业。 

本发明中的竖向抓取机械手旋转由推拉气缸带动齿条的直线往复运动转化为齿轮带动悬臂的角度旋转，旋转精度及稳定性大大增加，可以通过自动控制来根据推拉气缸的推拉杆的伸缩距离来精确定位水平旋转臂（即左抓取手指和右抓取手指）的转动角度；抓取气缸套毛坯由抓取气缸通过连板带动左抓取手指和右抓取手指实现，升降由升降气缸带动内壳和支撑架，使滚轮沿导轨实现上下往复移动，滚轮的设置充分降低上下移动过程中的摩擦力，从而减小升降气缸的动力消耗。 

推拉气缸的推拉杆与齿条之间通过浮动接头连接，这样可以避免推拉气缸过定位，齿条导向由导向轮实现，齿条在导向轮的轮槽内滑动，推拉气缸的行程由推拉气缸固定连接在机架上的螺栓进行调节，由于外壳为上下通透结构，这样便于对机械手在垂直方向上进行调整，以调整左抓取手指和右抓取手指的抓取高度。 

垫板的设置可以提高连接板与外壳之间的连接强度，连接板上的长孔与垫板、外壳上圆孔的连接，这样可以调节外壳的高低位置。 

导轨自上而下通过螺钉与外壳连接，这样便于制造和安装。 

综上所述，本发明设计合理、结构紧凑，抓取毛坯迅速准确，降低了工人劳动强度，实现气缸套毛坯出炉后自动转运到输送轨道上，自动化程度高，定位精度高，满足了铸造生产中的降低成本要求。 

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图； 

图2是图1中去掉外壳后竖向抓取机械手的结构示意图；

图3是图2中A-A剖视图。

具体实施方式

如图1、图2和图3 所示，本发明的气缸套毛坯转运装置，包括机架1，机架1上设有水平直线驱动机构，水平驱动机构通过水平旋转臂2连接有竖向抓取机械手。 

竖向抓取机械手包括垂直设置呈方筒型的外壳3，外壳3内相对的两面内壁上分别垂直设有一条导轨4，外壳3内在另一面内壁上垂直设有升降气缸5，升降气缸5的动力驱动端通过一块连接件6连接有内壳7，内壳7外部相对两侧面分别设有沿同侧一条导轨4滚动的滚轮8，每侧的滚轮8设有两个，内壳7下端连接有支撑架9，内壳7内部设有抓取气缸10，抓取气缸10下端为动力驱动端，抓取气缸10下端连接有气缸连接头11，支撑架9下端通过左销轴12铰接有两个左抓取手指13，支撑架9下端通过右销轴14铰接有两个右抓取手指15，左抓取手指13和右抓取手指15均具有夹持部和连接部，左抓取手指13和右抓取手指15的夹持部均呈弧形结构且相对设置，气缸连接头11分别通过连板16与左抓取手指13和右抓取手指15的连接部连接，连板16上端铰接在气缸连接头11上，连板16下端与左抓取手指13和右抓取手指15的连接部的上端铰接。 

水平直线驱动机构包括基座17、框架18、推拉气缸19、齿条20、导向轮21、转轴22和齿轮23，推拉气缸19、基座17和框架18设在机架1上，推拉气缸19和齿条20均水平设置，推拉气缸19的推拉杆与齿条20一端通过浮动接头24同轴向连接，导向轮21设有两个，转轴22垂直设置并通过轴承转动连接在基座17上，导向轮21转动连接在框架18上，导向轮21的中心轴与转轴22平行，齿条20相对两侧分别设有齿面和光面，齿条20的光面设在两个导向轮21的轮槽内，齿轮23设在转轴22上端并与齿条20的齿面啮合，水平旋转臂2的一端与转轴22中部连接。 

水平旋转臂2的另一端设有连接板25，外壳3外表面一侧设有垫板26，连接板25上在垂直方向上开设有长孔27，垫板26和外壳3上开设有圆孔，垫板26、外壳3与连接板25之间通过穿设到长孔27和圆孔中的螺栓连接为一体。 

导轨4自上而下通过螺钉与外壳3连接，导轨4的横截面呈梯形结构。 

本发明当中的推拉气缸19、升降气缸5、抓取气缸10以及控制这些气缸的自动控制部分均为现有成熟技术，具体构造不再赘述。 

初始状态时，左抓取手指13和右抓取手指15的夹持部均向外张开，气缸套毛坯28出炉送到竖向抓取机械手正下方，然后操控升降气缸5的伸缩杆向下运动，通过连接件6带动内壳7，内壳7外侧的滚轮8沿导轨4向下滚动，与内壳7一体的抓取气缸10、左抓取手指13和右抓取手指15向下运动到一定位置，操控抓取气缸10的伸缩杆向下运动，通过连板16向下推动左抓取手指13和右抓取手指15，左抓取手指13以左销轴12为回转中心，右抓取手指15以右销轴14为回转中心，左抓取手指13和右抓取手指15的夹持部相内移动将气缸套毛坯28夹持。接着操控升降气缸5的伸缩杆向上运动，同时操控推拉气缸19，使推拉气缸19的推拉杆伸长或缩短，驱动齿条20水平移动，与齿条20啮合的齿轮23传动，齿轮23通过转轴22带动水平旋转臂2转过一定角度，从而将气缸套毛坯28转运到下一工位。此时操控升降气缸5的伸缩杆再下降，再操控抓取气缸10松开气缸套毛坯28。最后升降气缸5、抓取气缸10、推拉气缸19分别复位进行下一个气缸套毛坯28的转运作业。 

本发明中的竖向抓取机械手旋转由推拉气缸19带动齿条20的直线往复运动转化为齿轮23带动悬臂的角度旋转，旋转精度及稳定性大大增加，可以通过自动控制来根据推拉气缸19的推拉杆的伸缩距离来精确定位水平旋转臂2（即左抓取手指13和右抓取手指15）的转动角度，抓取气缸10套毛坯由抓取气缸10通过连板16带动左抓取手指13和右抓取手指15实现，升降由升降气缸5带动内壳7和支撑架9，使滚轮8沿导轨4实现上下往复移动，滚轮8的设置充分降低上下移动过程中的摩擦力，从而减小升降气缸5的动力消耗。 

推拉气缸19的推拉杆与齿条20之间通过浮动接头24连接，这样可以避免推拉气缸19过定位，齿条20导向由导向轮21实现，齿条20在导向轮21的轮槽内滑动，推拉气缸19的行程由推拉气缸19固定连接在机架1上的螺栓进行调节，由于外壳3为上下通透结构，这样便于对机械手在垂直方向上进行调整，以调整左抓取手指13和右抓取手指15的抓取高度。 

垫板26的设置可以提高连接板25与外壳3之间的连接强度，连接板25上的长孔27与垫板26、外壳3上圆孔的连接，这样可以调节外壳3的高低位置。 

导轨4自上而下通过螺钉与外壳3连接，这样便于制造和安装。 

以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。 

Claims (4)

1.气缸套毛坯转运装置，其特征在于：包括机架，机架上设有水平直线驱动机构，水平驱动机构通过水平旋转臂连接有竖向抓取机械手；

竖向抓取机械手包括垂直设置呈方筒型的外壳，外壳内相对的两面内壁上分别垂直设有一条导轨，外壳内在另一面内壁上垂直设有升降气缸，升降气缸的动力驱动端通过一块连接件连接有内壳，内壳外部相对两侧面分别设有沿同侧一条导轨滚动的滚轮，每侧的滚轮设有两个，内壳下端连接有支撑架，内壳内部设有抓取气缸，抓取气缸下端为动力驱动端，抓取气缸下端连接有气缸连接头，支撑架下端通过左销轴铰接有两个左抓取手指，支撑架下端通过右销轴铰接有两个右抓取手指，左抓取手指和右抓取手指均具有夹持部和连接部，左抓取手指和右抓取手指的夹持部均呈弧形结构且相对设置，气缸连接头分别通过连板与左抓取手指和右抓取手指的连接部连接，连板上端铰接在气缸连接头上，连板下端与左抓取手指和右抓取手指的连接部的上端铰接。

2.根据权利要求1所述的气缸套毛坯转运装置，其特征在于：所述水平直线驱动机构包括基座、框架、推拉气缸、齿条、导向轮、转轴和齿轮，推拉气缸、基座和框架设在机架上，推拉气缸和齿条均水平设置，推拉气缸的推拉杆与齿条一端通过浮动接头同轴向连接，导向轮设有两个，转轴垂直设置并通过轴承转动连接在基座上，导向轮转动连接在框架上，导向轮的中心轴与转轴平行，齿条相对两侧分别设有齿面和光面，齿条的光面设在两个导向轮的轮槽内，齿轮设在转轴上端并与齿条的齿面啮合，水平旋转臂的一端与转轴中部连接。

3.根据权利要求2所述的气缸套毛坯转运装置，其特征在于：所述水平旋转臂的另一端设有连接板，外壳外表面一侧设有垫板，连接板上在垂直方向上开设有长孔，垫板和外壳上开设有圆孔，垫板、外壳与连接板之间通过穿设到长孔和圆孔中的螺栓连接为一体。

4.根据权利要求1或2或3所述的气缸套毛坯转运装置，其特征在于：所述导轨自上而下通过螺钉与外壳连接，导轨的横截面呈梯形结构。