CN105216004B - 空调总装自动装压缩机装备 - Google Patents

Abstract

本发明所要解决的技术问题是提供一种降低劳动强度、提高搬运效率的空调总装自动装压缩机装备。为解决上述技术问题，本发明提供一种空调总装自动装压缩机装备，包括：机壳；动力组件，容纳在所述机壳内；驱动组件，由动力组件提供驱动动力；3个相同的机械手爪组件，所述机械手爪组件与所述驱动组件滑动连接，所述驱动组件驱动所述机械手爪组件同时向所述驱动组件的中心靠近或退出；视觉检测组件，用于检测空调压缩机的中心位置。本发明实现了空调压缩机的自动搬运和安装，大大提高了空调总装的效率、降低了生产成本。

Description

空调总装自动装压缩机装备

技术领域

本发明属于自动化设备领域，特别涉及一种空调总装自动装压缩机装备。

背景技术

目前在空调总装过程中，空调压缩机多数还是采用人工搬运安装方式，几公斤重的空调压缩机，单纯通过人工搬运，生产效率非常低、搬运人员劳动强度大、生产成本高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种降低劳动强度、提高搬运效率的空调总装自动装压缩机装备。为解决上述技术问题，本发明提供一种空调总装自动装压缩机装备，包括：机壳；动力组件，容纳在所述机壳内；驱动组件，由动力组件提供驱动动力；3个相同的机械手爪组件，所述机械手爪组件与所述驱动组件滑动连接，所述驱动组件驱动所述机械手爪组件同时向所述驱动组件的中心靠近或退出；视觉检测组件，用于检测空调压缩机的中心位置。本发明实现了空调压缩机的自动搬运和安装，大大提高了空调总装的效率、降低了生产成本。通过采用视觉组件，可以准确定位空调压缩机的中心位置，提高了空调总装自动装压缩机装备的抓取效率。

所述驱动组件为三爪卡盘，所述三爪卡盘上端外壁上安装有安装盘，所述三爪卡盘容纳在所述机壳内，所述机壳组装在所述安装盘的下端；所述动力组件通过动力组件安装板安装在所述安装盘的侧壁上，所述动力组件的动力输出轴与所述三爪卡盘圆周上的三个伞齿中的任一个连接传递驱动力；所述视觉检测组件通过视觉检测组件安装板安装在所述安装盘上；所述3个机械手爪组件位于所述三爪卡盘的底部并相应地安装在所述三爪卡盘的活动卡爪上，所述3个机械手爪组件穿过所述机壳上相应设置的开口向外延伸。

所述动力组件包括：伺服电机、减速箱和同步带轮组；所述伺服电机与所述减速箱同轴连接，所述减速箱的输出轴与所述同步带轮组中的一个带轮连接，所述同步带轮组的另一个带轮与一连接轴固定连接，所述连接轴与所述三爪卡盘圆周上的三个伞齿中的任一个连接。

还包括电源插头模块，所述动力组件与其电连接；所述机壳包括上机壳和下机壳，所述电源插头模块通过所述上机壳一侧的开口向外暴露以接入电源；所述上机壳层叠锁定在所述驱动组件的上面，所述下机壳锁定在所述驱动组件的下面；所述3个机械手爪组件的下端部穿过所述下机壳上设置的开口向所述下机壳的外部延伸，下端通过所述下机壳上相应设置的开口向下延伸出所述下机壳；所述视觉检测组件位于所述驱动组件的中心位置，所述视觉检测组件的相机镜头朝下。所有组件均集成在所述机壳内部，大大减小了整机的占用空间。

所述驱动组件为三爪卡盘，所述三爪卡盘包括：卡盘座、3个与所述卡盘座滑动连接的活动卡爪和层叠在所述卡盘座上面的卡盘盘丝，所述3个机械手爪组件的上端分别与所述活动卡爪的下端固定连接，所述3个机械手爪组件在所述爪子卡盘的驱动下沿其径向同时向其中心靠近或退出。

所述上机壳和所述下机壳通过一法兰锁定连接，所述法兰套结锁定在所述三爪卡盘的卡盘座的外圆周上。

所述机械手爪组件包括：爪子组件、两组交叉滚子直线滑轨、导轨安装块和导向轴组件；所述两组交叉滚子直线滑轨分设在所述爪子组件的上端两侧并夹持在所述爪子组件和所述导轨安装块之间，使所述爪子组件可相对所述导轨安装块滑动；所述导轨安装块锁定连接在所述驱动组件的下端；所述导向轴组件固定在所述爪子组件的上端并穿过所述导轨安装块上设置的滑槽向上延伸。通过采用交叉滚子直线滑轨，大大减小了所述爪子组件与所述导轨安装块之间的滑动摩擦系数，滑动更顺畅。

所述驱动组件包括：旋转组件座、旋转件和轴承；所述轴承层叠固定在所述旋转件上，所述旋转件层叠在所述旋转组件座上并可相对所述旋转组件座旋转；所述旋转组件座与所述轴承的定子锁定连接，所述旋转件与所述轴承的转子锁定连接；所述旋转组件座的底部上贯穿设置3个直键槽，所述直键槽沿所述旋转组件座的径向设置并相互之间呈120°；所述旋转件的端面上贯穿设置有3个弧形键槽，所述弧形键槽包括头端和尾端，所述头端和尾端为半圆形，所述3个头端的圆心位于所述旋转件的一外同心圆上，所述3个尾端的圆心位于所述旋转件的一内同心圆上，所述外同心圆的直径大于所述内同心圆的直径；所述机械手爪组件的导向轴组件插入到所述旋转组件座的直键槽和所述旋转座的弧形键槽中，当所述旋转件相对所述旋转组件座旋转时，所述机械手爪组件的爪子组件在所述直键槽和弧形键槽的共同作用下沿所述旋转组件座的径向同时向所述旋转组件座中心靠近或退出；所述视觉检测组件设置在所述旋转组件座的中心位置。使所述机械手爪组件的爪子组件滑动速度更快，预定滑动距离所需要的时间更短，提高了工作效率。

靠近所述旋转组件座上端面的外圆周上设有安装凸缘，所述上机壳与所述安装凸缘的上表面锁定连接，所述下机壳与所述安装凸缘的下表面锁定连接。

所述动力组件包括：伺服电机、与所述伺服电机同轴连接且相互之间呈夹角设置的减速箱、与所述减速箱的输出轴连接的同步带轮组、与所述同步带轮组连接的转轴、与所述转轴连接的锥齿轮和与所述锥齿轮啮合的伞齿轮。所述伺服电机同轴与所述减速箱之间呈夹角设置，可以空出两者之间所围成的中间位置为电路线提供穿过路径。

所述伞齿轮通过以安装盘与所述三爪卡盘的卡盘盘丝固定连接，即所述伞齿轮锁定安装在所述安装盘的上表面，所述三爪卡盘的卡盘盘丝锁定安装在所述安装盘的下表面上；在所述安装盘和所述三爪卡盘之间设置内旋转轴套，所述内旋转轴套包括轴体和设置在端部的盖帽，所述盖帽的外径大于所述轴体的外径，所述轴体底部的外周上设置有卡簧槽，所述盖帽的外径大于所述卡盘座中心通孔的外径，所述轴体的外径小于所述卡盘座中心通孔的外径，所述轴体穿过所述卡盘座中心通孔，所述盖帽的下表面盖在所述卡盘座的上表面，所述盖帽的上表面锁定连接在所述安装盘的下表面，再通过一卡簧卡接在所述簧槽内，实现所述伞齿轮和所述安装盘与所述三爪卡盘的锁定；所述视觉检测组件置于所述内旋转轴套内，通过一安装板与所述三爪卡盘的卡盘座的底部固定连接。

所述动力组件的伞齿轮通过一连接法兰与所述轴承的转子固定连接，即所述伞齿轮层叠锁定在所述连接法兰的上面，所述法兰层叠锁定在所述轴承的转子上，所述伞齿轮旋转通过连接法兰将驱动力传递给所述轴承的转子，所述轴承的转子再带动所述旋转件相对所述旋转组件座旋转；所述轴承的定子上还设置有锁定盘，所述锁定盘层叠锁定在所述的定子的上表面，实现上述部件的轴向锁定和定位。

所述动力组件通过一安装支架与所述法兰或旋转组件座的安装凸缘固定连接。

所述安装支架包括：主安装板、第一齿轮安装座、第二齿轮安装座、电机安装板和侧安装板；所述第一齿轮安装座和所述侧安装板安装在所述主安装板上；所述第二齿轮安装座位于所述第一齿轮安装座和所述侧安装板之间；所述电机安装板安装在所述主安装板的分支部上，底部支撑在所述安装盘的上端面上；所述减速箱的输出轴与所述电机安装板通过轴承连接；所述同步带轮组的主动带轮与所述减速箱输出轴连接，所述伺服电机和所述减速箱驱动同步带轮组的主动带轮旋转，所述主动带轮通过同步带带动从动带轮转动；所述转轴一端通过轴承与所述第一齿轮安装座连接，另一端通过一轴承与所述第二齿轮安装座连接，所述锥齿轮和所述同步带轮组的从动带轮安装在所述转轴上。

在所述机械手爪组件抓取物体的位置设置防滑弹性件，用于帮助所述机械手爪组件抓紧所述空调压缩机。可以有效地方式防止所述机械手爪组件抓取物体时物体滑落。

所述的每个机械手爪组件上的侧壁上设置光电感应片，在所述机械手爪组件的驱动组件底部的相应位置安装感应器组件，用于限制所述机械手爪组件的滑动位移，防止所述机械手爪组件脱离滑动轨道；所述感应器组件包括：安装座、传感器和两个光电感应器，所述传感器和两个光电感应器安装在所述安装座上，两个光电感应器分别设置在传感器两侧。所述感应器组件的设置，可以有效地限制所述机械手爪组件的滑动位移，防止所述机械手爪组件脱离滑动轨道。

所述外同心圆与所述内同心圆的半径比为80，所述弧形键槽的弧度为56.5°。此数值的设置，能够更顺畅和快速的驱动所述机械手爪组件移动。

所述空调总装自动装压缩机装备还可以配置数显表，用于读取动力组件的扭矩输出值。数显表的配置，可以反馈所述伺服电机的抓取物体时的力矩，方便自检。

附图说明

图1为本发明实施例一的空调总装自动装压缩机装备的分解示意图；

图2为本发明显示实施例一的空调总装自动装压缩机装备的组装立体图；

图3为图1的俯视图；

图4为本发明实施例一的空调总装自动装压缩机装备机械手爪组件与三爪卡盘活动卡爪的组装示意图；

图5为本发明实施例二空调总装自动装压缩机装备的分解示意图；

图6为本发明实施例二空调总装自动装压缩机装备的正面视图；

图7为图1的仰视图；

图8为本发明实施例二空调总装自动装压缩机装备的动力组件与其安装支架组装示意图；

图9为图8的俯视图；

图10为图8的分解示意图；

图11为本发明实施例二空调总装自动装压缩机装备除去上机壳后的立体示意图；

图12为图6沿”A-A”方向的剖视图；

图13为本发明实施例二的空调总装自动装压缩机装备机械手爪组件与三爪卡盘活动卡爪的组装示意图；

图14为本发明实施例三空调总装自动装压缩机装备的正面视图；

图15为图14的仰视图；

图16为本发明实施例三空调总装自动装压缩机装备的分解示意图；

图17为本发明实施例三空调总装自动装压缩机装备除去上机壳后的立体示意图；

图18、图19和图20分别为实施例三中伞齿轮与驱动组件的分解示意图、组装立体示意图以及剖视图；

图21和图22分别为实施例三中旋转件的立体示意图及其俯视图；

图23为实施例三中旋转组件座的立体示意图；

图24为图23的俯视图；

图25为实施例三中显示旋转组件座底部的立体结构示意图；

图26为实施例三的机械手爪组件的立体示意图；

图27为图26的正视图；

图28为图26的俯视图；

图29为实施例三的机械手爪组件的分解示意图；

图30为实施例三中机械手爪组件50″的导向轴组件与旋转件和旋转组件座配合的示意图；

图31为图14沿A-A方向的剖面图。

图32为本发明的感应器组件的立体示意图。

具体实施方式

本发明中对于空间术语的描述，如“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的术语是为了方便说明解释其中一个元件相对于另一个元件的相对位置，以阅读者正常阅读时图形显示在纸张上的位置关系为参考方向。

实施例一

如图1至图3所示，本实施例采用的空调总装自动装压缩机装备包括：机壳10、动力组件30、三爪卡盘40、3个机械手爪组件50和视觉检测组件60.三爪卡盘40上端外壁上安装有安装盘1，三爪卡盘40容纳在机壳10内，机壳10组装在安装盘1的下端；动力组件30通过动力组件安装板2安装在安装盘1的侧壁上，动力组件30的动力输出轴与三爪卡盘40圆周上的三个伞齿(未示出)中的任一个连接传递驱动力；视觉检测组件60通过视觉检测组件安装板3安装在安装盘1上，用于检测空调压缩机的中心位置；3个机械手爪组件50位于三爪卡盘40的底部并相应地安装在三爪卡盘40的活动卡爪42上(如图4所示)，3个机械手爪组件50穿过机壳10上相应设置的开口向外延伸。本实施例的空调总装自动装压缩机装备工作过程：视觉检测组件60检测空调压缩机的中心，动力组件30驱动三爪卡盘40的平面螺纹转动并带动三个活动卡爪42一起延三爪卡盘40径向方向移动，使3个机械手爪组件50一起延三爪卡盘40径向方向移动，实现3个机械手爪组件50同时向中心靠近或退出，以实现对空调压缩机的夹取或释放。

如图2-3所示，动力组件30包括：伺服电机31、减速箱32和同步带轮组33。伺服电机31与减速箱32同轴连接，减速箱32的输出轴与同步带轮组33中的一个带轮连接，同步带轮组33的另一个带轮与一连接轴固定连接，所述连接轴与三爪卡盘40圆周上的三个伞齿中的任一个连接。伺服电机31、减速箱32与同步带轮组33分设在动力组件安装板2的两侧，减速箱32的输出轴没有直接与三爪卡盘40圆周上的伞齿直接连接传递动力，而是通过同步带轮组33将动力传递给三爪卡盘40，大大节约了占用的空间。

视觉检测组件60包括：相机61和光源62，光源62位于相机61的下面，为相机61提供照明。

本实施例中的三爪卡盘是由一个大锥齿轮，三个小锥齿轮，三个活动卡爪组成。所述三个小锥齿轮和所述大锥齿轮啮合，所述大锥齿轮的背面有平面螺纹结构，所述三个卡爪等分安装在所述平面螺纹上。当用扳手扳动所述小锥齿轮或被其他驱动力驱动时，所述大锥齿轮便转动，它背面的平面螺纹就使所述三个活动卡爪同时向中心靠近或退出。此结构的三爪卡盘是本领域的技术人员通晓的零部件，本实施例不再赘述。

如图4所示，机械手爪组件50包括：爪子51和爪子安装座52，爪子51安装在爪子安装座52的下端，爪子安装座52的上端与三爪卡盘40的活动卡爪42上。三爪卡盘40作为机械手爪组件50的动力驱动组件，驱动机械手爪组件50沿三爪卡盘40的径向同时向中心靠近或退出。本实施例中，爪子51和爪子安装座52可为一体结构作为爪子组件，所述爪子组件与三爪卡盘40的活动卡爪42固定连接。

本实施例中，外接电源直接与所述驱动组件连接。

实施例二

如图5至图7所示，本实施例的空调总装自动装压缩机装备包括：机壳10′、电源插头模块20′、动力组件30′、三爪卡盘40′、3个机械手爪组件50′、视觉检测组件60′。机壳10′包括上机壳11′和下机壳12′，上机壳11′和下机壳12′通过法兰4连接，上机壳11′安装在法兰4的上表面，下机壳12′安装在法兰4的下表面；电源插头模块20′和动力组件30′容纳在上机壳11′内部，分别通过安装座21和安装支架100安装在法兰4的上表面(如图11所示)，电源插头模块20′的插头部分通过上机壳11′上设置的开口向外暴露以方便接入电源，动力组件30′与电源插头模块20′电连接；三爪卡盘40′锁定安装在法兰4的内环上，即法兰4套结在三爪卡盘40′的外圆周上；3个机械手爪组件50′分别与三爪卡盘40′的3个活动卡爪42′固定连接(如图7或图13所示)，3个机械手爪组件50′的下端部穿过下机壳12′上设置的开口向下机壳12′的外部延伸；视觉检测组件60′位于三爪卡盘40′的中心位置，视觉检测组件60′相机镜头朝下。上述结构的设置，大大减小了空调总装自动装压缩机装备的整机体积，结构设计更合理。

如图8至图11所示，动力组件30′包括：伺服电机31′、与伺服电机31′连接且相互之间呈夹角设置的减速箱32′、与减速箱32′输出轴连接的同步带轮组33′、与同步带轮组33′连接的转轴34′、与转轴34′连接的锥齿轮35′和与锥齿轮35′啮合的伞齿轮36′。安装支架100包括：主安装板101、第一齿轮安装座102、第二齿轮安装座103、电机安装板104和侧安装板105；第一齿轮安装座102和侧安装板105安装在主安装板101上，底部与法兰4的上端面固定连接；第二齿轮安装座103位于第一齿轮安装座102和侧安装板105之间，上端固定在主安装板101上；电机安装板104安装在主安装板101的分支部1011上。减速箱32′的输出轴320′与电机安装板104通过轴承连接；同步带轮组33′的主动带轮与减速箱32′输出轴320′连接，伺服电机31′和减速箱32′驱动同步带轮组33′的主动带轮旋转，所述主动带轮通过同步带带动从动带轮转动；转轴34′一端通过轴承与第一齿轮安装座102连接，另一端通过轴承与第二齿轮安装座103连接，锥齿轮35′和同步带轮组33′的从动带轮安装在转轴34′上。动力组件30′的驱动力传递过程为：伺服电机31′带动同轴连接的减速箱32′旋转，减速箱32′的输出轴320′带动同步带轮组33′的主动带轮旋转，所述主动带轮通过同步带带动从动带轮转动，所述从动带轮转动带动与之相连的转轴34′旋转，转轴34′旋转带动锥齿轮35′旋转，锥齿轮35′与伞齿轮36′啮合驱动伞齿轮36′旋转。伺服电机31′、减速箱32′和同步带轮组33′围成的中部空间供走电路线。

如图5所示，本实施例中的三爪卡盘40′包括：卡盘座41′、3个与卡盘座41′滑动连接的活动卡爪42′和卡盘盘丝43′。因三爪卡盘为本领域的技术人员通晓的机械零部件，故本发明对三爪卡盘的具体结构不再赘述。

如图5和图12所示，伞齿轮36′通过安装盘6与三爪卡盘40′的卡盘盘丝43′固定连接，即伞齿轮36′锁定安装在安装盘6的上表面，三爪卡盘40′的卡盘盘丝43′锁定安装在安装盘6的下表面上。

为防止伞齿轮36′和安装盘6的轴向移动，在安装盘6和三爪卡盘40′之间设置内旋转轴套70′，内旋转轴套70′包括轴体71′和设置在端部的盖帽72′(如图5所示)，盖帽72′的外径大于轴体71′的外径，轴体71′底部的外周上设置有卡簧槽，盖帽72′的外径大于卡盘座41′中心通孔的外径，轴体71′的外径小于卡盘座41′中心通孔的外径，轴体71′穿过卡盘座41′中心通孔，盖帽72′的下表面盖在卡盘座41′的上表面，盖帽72′的上表面锁定连接在安装盘6的下表面，再通过卡簧卡接在所述簧槽内，实现伞齿轮36′和安装盘6与三爪卡盘40′的锁定，防止了、伞齿轮36′和安装盘6的轴向移动。

视觉检测组件60′置于内旋转轴套70′内，通过一安装板与三爪卡盘40′的卡盘座41′的底部固定连接。

3个机械手爪组件50′具有相同结构，下面以其中一个为例进行结构结构描述。如图13所示，机械手爪组件50′包括：爪子51′和爪子安装座52′，爪子51′安装在爪子安装座52′的下端，爪子安装座52′的上端固定安装在三爪卡盘40′的活动卡爪42′上。三爪卡盘40′作为机械手爪组件50′的动力驱动组件，驱动机械手爪组件50′沿三爪卡盘40′的径向同时向中心靠近或退出。本实施例中，爪子51′和爪子安装座52′可为一体结构作为爪子组件，所述爪子组件固定安装在三爪卡盘40′的活动卡爪42′上。

本实施例的空调总装自动装压缩机装备抓取空调压缩机的工作原理如下：

当空调总装自动装压缩机装备接收到抓取空调压缩机的命令时，首先，视觉检测组件60′检测空调压缩机的中心位置，然后将所述位置信号传递给空调总装自动装压缩机装备的控制器，所述控制器控制动力组件30′的伺服电机31′转动，减速箱32′将伺服电机31′的输出扭矩放大后通过同步带轮组33′连接的转轴34′传递给锥齿轮35′转动，锥齿轮35′将驱动力传递给与其啮合的伞齿轮36′，因三爪卡盘40′的卡盘盘丝43′与安装盘6固定连接，伞齿轮36′旋转通过安装盘6带动卡盘盘丝43′旋转，卡盘盘丝43′旋转驱动与其啮合的3个活动卡爪42′沿卡盘座41′的径向移动，直到与三爪卡盘40′的活动卡爪42′连接的机械手爪组件50′抓紧空调压缩机，最后调总装自动装压缩机装备的控制器控制调总装自动装压缩机装备将空调压缩机搬运到预定安装位置，从而完成对空调压缩机的搬运和自动安装。机械手爪组件50′释放空调压缩机的过程，与上述过程相反，不再赘述。

本实施中空调总装自动装压缩机装备中各个组件的电路线可通过中间预留的空间走，即将所有的电路线隐藏在中间空间，即节省空间又提高了电气安全。本实施例中各组件的空间结构设置，大大降低了整个设备的占用空间。

实施例三

本实施例相比于实施例二的不同之处在于机械手爪组件和驱动机械手爪组件的驱动组件的结构和工作原理的不同，其他如电源插头模块、动力组件和视觉检测组件相同，对于相同组件的结构及其技术效果都不再赘述。

如图14至图17所示，本实施例的空调总装自动装压缩机装备包括：机壳10″、电源插头模块20″、动力组件30″、驱动组件40″、3个机械手爪组件50″、视觉检测组件60″。其中，机壳10″、电源插头模块20″、动力组件30″以及视觉检测组件60″与实施例二中相应的组件相同，不再赘述。

如图18至图20和图31所示，驱动组件40″包括：旋转组件座41″、旋转件42″和轴承43″；轴承43″层叠固定在旋转件42″上，旋转件42″层叠在旋转组件座41″上并可相对旋转组件座41″旋转；旋转组件座41″与轴承43′′的定子431″锁定连接，旋转件42″与轴承43″的转子432″锁定连接，即轴承43″的定子431″相对旋转组件座41″不动，轴承43″的转子432″和与轴承43″的转子432″连接的旋转件42″可相对旋转组件座41″转动。动力组件30″的伞齿轮36″通过连接法兰7与轴承43″的转子432″固定连接，即伞齿轮36″层叠锁定在连接法兰7的上面，法兰7层叠锁定在轴承43″的转子432″上，伞齿轮36″旋转通过连接法兰7将驱动力传递给轴承43″的转子432″，轴承43″的转子432″再带动旋转件42″相对旋转组件座41″旋转。轴承43″的定子431″上还设置有锁定盘8，锁定盘8层叠锁定在轴承43″的定子431″的上表面，实现上述部件的轴向锁定和定位。

同时参考图21和图22，旋转件42″整体呈圆环形，旋转件42″的端面上设置3个贯穿旋转件42″的弧形键槽420″；弧形键槽420″包括头端4201″和尾端4202″，头端4201″和尾端4202″为半圆形，3个头端4201″的圆心位于旋转件42″的一外同心圆上，3个尾端4202″的圆心位于旋转件42″的一内同心圆上，所述外同心圆的直径大于所述内同心圆的直径，半径比为80；头端4201″和尾端4202″的圆心之间的夹角为60°；弧形键槽420″的弧度采用56.5°。旋转件42″的端面下沉形成一轴承安装面421″，轴承43″的定子431″锁定安装在轴承安装面421″。

同时参考图23至图25所示，旋转组件座41″整体呈圆柱形，旋转组件座41″包括柱形侧壁410″和环形底部411″；柱形侧壁410″靠近上端设置有安装凸缘412″，机壳10″的上机壳11″锁定安装在安装凸缘412″的上端面，下机壳12″锁定安装在安装凸缘412″的下端面，如图14所示；环形底部411″设置有位于其圆心的轴心孔413″；围绕轴心孔413″向上延伸有定位凸缘414″，定位凸缘414″的外径小于旋转件42″的内环外径，旋转件42″与旋转组件座41″的定位凸缘414″套结，如图20所示；定位凸缘414″与柱形侧壁410″之间形成有环形槽415″，在环形底部411″的径向上设置3个贯穿环形底部411″的直键槽416″，3个直键槽416″位于环形槽415″内，相互之间成120°夹角。

如图26至图29所示，机械手爪组件50″包括：爪子51″、爪子安装座52″、爪子固定板53″、两组交叉滚子直线滑轨54″、导轨安装块55″和导向轴组件56″。爪子51″的上端固定安装在爪子安装座52″的下端，爪子固定板53″的下端面固定安装在爪子安装座52″的上端，两组交叉滚子直线滑轨54″分别位于爪子固定板53″的两侧且加持在爪子固定板53″和导轨安装块55″之间，导向轴组件55″与爪子固定板53″固定连接并穿过导轨安装块55″上的滑槽550″向上伸出，导轨安装块55″固定连接在旋转组件座41″的环形底部411″上，导向轴组件55″分别穿过旋转组件座41″的直键槽416″和旋转件42″的弧形键槽420″。本实施例中，爪子51″、爪子安装座52″以及爪子固定板53″也可以为一体结构，作为机械手爪组件50″的爪子组件，两组交叉滚子直线滑轨54″夹持在所述爪子组件与导轨安装块55″之间，使所述爪子组件可相对导轨安装块55″滑动；导向轴组件56″固定安装在所述爪子组件的上端，并通过导轨安装块55″上的滑槽550″向上伸出，轨安装块55″上的滑槽550″供导向轴组件56″滑动。

如图29所示，导向轴组件56″包括：导向轴561″、端部轴承562″、导向轴安装座563″和卡接件564″；导向轴561″的一端与导向轴安装座563″连接，端部轴承562″安装在导向轴561″的另一端，卡接件564″卡接在导向轴561″的端部，防止端部轴承562″轴向脱出。本发明的卡接件564″采用卡簧。

如图30所示，当旋转件42″相对旋转组件座41″旋转时，机械手爪组件50″的导向轴组件56″同时沿旋转组件座41″的直键槽416″和旋转件42″的弧形键槽420″移动，在两者的共同作用下，导向轴组件56″带动3个爪子51″沿旋转组件座41″的径向同时向中心位置靠近(抓紧动作)或退出(释放动作)。

本实施例的空调总装自动装压缩机装备工作过程与实施例二相近，不同点在于机械手爪组件和驱动机械手爪组件的驱动组件，已在上述结构中详细介绍机械手爪组件和驱动机械手爪组件的驱动组件的结构和工作原理，本领域的技术人员再结合图31很容易了解获知本实施例的全部内容，不再赘述。

本实施例中机械手爪组件50″移动的驱动组件40″的结构，相比于实施例二中所述机械手爪组件50′移动的三爪卡盘40′(驱动组件)，反应速度更灵敏，使机械手爪组件50″移动的速度更快，可以有效提高机械手爪组件50″搬运空调压缩机的速度。另，机械手爪组件50″采用交叉滚子直线滑轨54″，可以大大减小滑动的摩擦系数，提高了滑动速度。

上述实施例中，本发明的空调总装自动装压缩机装备还可以配置数显表200，用于读取动力组件的扭矩输出值，如图5、图6、图16和图17所示。

上述实施例中，本发明的空调总装自动装压缩机装备中的机械手爪组件，在每个爪子抓取物体的位置设置防滑弹性件70，用于帮助所述机械手爪组件抓紧空调压缩机。如图4、图13和图26所示，防滑弹性件70可以是橡胶材料。

上述实施例中，本发明的空调总装自动装压缩机装备的上端面还可以安装连接板80，用于与其他机器人连接，如图2、图6和图14所示。

上述实施例中，所述的每个机械手爪组件上设置光电感应片，在所述机械手爪组件的驱动组件(三爪卡盘)的相应位置安装感应器组件，用于限制所述机械手爪组件的滑动位移，防止所述机械手爪组件脱离滑动轨道。以实施例一为例，如图3所示，感应器组件90位于在驱动组件(三爪卡盘)40的底部；机械手爪组件50的爪子安装座52的侧壁上设置光电感应片59；如图32所示，感应器组件90包括：安装座91、传感器92和两个光电感应器93，所述传感器92和两个光电感应器93安装在所述安装座91上，两个光电感应器93分别设置在传感器92两侧，其中一个光电感应器作为起始关电开关、另一个作为极限关电开关。

本发明中所述零部件之间的固定连接及锁定可采用螺钉方式。

本发明的空调总装自动装压缩机装备可以与其他机器人结合使用，实现空调总装过程中自动搬运压缩机和装配压缩机，提高了生产效率。本发明除了可以搬运空调压缩机，还可以用于搬运其他圆柱类物体，可根据待搬运物体的尺寸(外径)大小自适应进行抓取。

Claims (15)

1.一种空调总装自动装压缩机装备，其特征在于，包括：

机壳；

动力组件，容纳在所述机壳内；

驱动组件，由动力组件提供驱动动力，所述驱动组件为三爪卡盘；

3个相同的机械手爪组件，所述机械手爪组件与所述三爪卡盘滑动连接，所述三爪卡盘驱动所述机械手爪组件同时向所述驱动组件的中心靠近或退出；

视觉检测组件，用于检测空调压缩机的中心位置；

电源插头模块，所述动力组件与其电连接；所述机壳包括上机壳和下机壳，所述电源插头模块通过所述上机壳一侧的开口向外暴露以接入电源；所述上机壳层叠锁定在所述驱动组件的上面，所述下机壳锁定在所述驱动组件的下面；所述3个机械手爪组件的下端部穿过所述下机壳上设置的开口向所述下机壳的外部延伸，下端通过所述下机壳上相应设置的开口向下延伸出所述下机壳；所述视觉检测组件位于所述驱动组件的中心位置，所述视觉检测组件的相机镜头朝下。

2.根据权利要求1所述的空调总装自动装压缩机装备，其特征在于，所述三爪卡盘上端外壁上安装有安装盘，所述三爪卡盘容纳在所述机壳内，所述机壳组装在所述安装盘的下端；所述动力组件通过动力组件安装板安装在所述安装盘的侧壁上，所述动力组件的动力输出轴与所述三爪卡盘圆周上的三个伞齿中的任一个连接传递驱动力；所述视觉检测组件通过视觉检测组件安装板安装在所述安装盘上；所述3个机械手爪组件位于所述三爪卡盘的底部并相应地安装在所述三爪卡盘的活动卡爪上，所述3个机械手爪组件穿过所述机壳上相应设置的开口向外延伸。

3.根据权利要求2所述的空调总装自动装压缩机装备，其特征在于，所述动力组件包括：伺服电机、减速箱和同步带轮组；所述伺服电机与所述减速箱同轴连接，所述减速箱的输出轴与所述同步带轮组中的一个带轮连接，所述同步带轮组的另一个带轮与一连接轴固定连接，所述连接轴与所述三爪卡盘圆周上的三个伞齿中的任一个连接。

4.根据权利要求3所述的空调总装自动装压缩机装备，其特征在于，所述三爪卡盘包括：卡盘座、3个与所述卡盘座滑动连接的活动卡爪和层叠在所述卡盘座上面的卡盘盘丝，所述3个机械手爪组件的上端分别与所述活动卡爪的下端固定连接，所述3个机械手爪组件在所述三爪卡盘的驱动下沿其径向同时向其中心靠近或退出。

5.根据权利要求4所述的空调总装自动装压缩机装备，其特征在于，所述上机壳和所述下机壳通过一法兰锁定连接，所述法兰套结锁定在所述三爪卡盘的卡盘座的外圆周上。

6.根据权利要求5所述的空调总装自动装压缩机装备，其特征在于，所述机械手爪组件包括：爪子组件、两组交叉滚子直线滑轨、导轨安装块和导向轴组件；所述两组交叉滚子直线滑轨分设在所述爪子组件的上端两侧并夹持在所述爪子组件和所述导轨安装块之间，使所述爪子组件可相对所述导轨安装块滑动；所述导轨安装块锁定连接在所述驱动组件的下端；所述导向轴组件固定在所述爪子组件的上端并穿过所述导轨安装块上设置的滑槽向上延伸。

7.根据权利要求6所述的空调总装自动装压缩机装备，其特征在于，所述驱动组件包括：旋转组件座、旋转件和轴承；所述轴承层叠固定在所述旋转件上，所述旋转件层叠在所述旋转组件座上并可相对所述旋转组件座旋转；所述旋转组件座与所述轴承的定子锁定连接，所述旋转件与所述轴承的转子锁定连接；所述旋转组件座的底部上贯穿设置3个直键槽，所述直键槽沿所述旋转组件座的径向设置并相互之间呈120°；所述旋转件的端面上贯穿设置有3个弧形键槽，所述弧形键槽包括头端和尾端，所述头端和尾端为半圆形，所述3个头端的圆心位于所述旋转件的一外同心圆上，所述3个尾端的圆心位于所述旋转件的一内同心圆上，所述外同心圆的直径大于所述内同心圆的直径；所述机械手爪组件的导向轴组件插入到所述旋转组件座的直键槽和所述旋转座的弧形键槽中，当所述旋转件相对所述旋转组件座旋转时，所述机械手爪组件的爪子组件在所述直键槽和弧形键槽的共同作用下沿所述旋转组件座的径向同时向所述旋转组件座中心靠近或退出；所述视觉检测组件设置在所述旋转组件座的中心位置。

8.根据权利要求7所述的空调总装自动装压缩机装备，其特征在于，靠近所述旋转组件座上端面的外圆周上设有安装凸缘，所述上机壳与所述安装凸缘的上表面锁定连接，所述下机壳与所述安装凸缘的下表面锁定连接。

9.根据权利要求8所述的空调总装自动装压缩机装备，其特征在于，所述动力组件包括：伺服电机、与所述伺服电机同轴连接且相互之间呈夹角设置的减速箱、与所述减速箱的输出轴连接的同步带轮组、与所述同步带轮组连接的转轴、与所述转轴连接的锥齿轮和与所述锥齿轮啮合的伞齿轮。

10.根据权利要求9所述的空调总装自动装压缩机装备，其特征在于，所述伞齿轮通过以安装盘与所述三爪卡盘的卡盘盘丝固定连接，即所述伞齿轮锁定安装在所述安装盘的上表面，所述三爪卡盘的卡盘盘丝锁定安装在所述安装盘的下表面上；在所述安装盘和所述三爪卡盘之间设置内旋转轴套，所述内旋转轴套包括轴体和设置在端部的盖帽，所述盖帽的外径大于所述轴体的外径，所述轴体底部的外周上设置有卡簧槽，所述盖帽的外径大于所述卡盘座中心通孔的外径，所述轴体的外径小于所述卡盘座中心通孔的外径，所述轴体穿过所述卡盘座中心通孔，所述盖帽的下表面盖在所述卡盘座的上表面，所述盖帽的上表面锁定连接在所述安装盘的下表面，再通过一卡簧卡接在所述卡簧槽内，实现所述伞齿轮和所述安装盘与所述三爪卡盘的锁定；所述视觉检测组件置于所述内旋转轴套内，通过一安装板与所述三爪卡盘的卡盘座的底部固定连接。

11.根据权利要求10所述的空调总装自动装压缩机装备，其特征在于，所述动力组件的伞齿轮通过一连接法兰与所述轴承的转子固定连接，即所述伞齿轮层叠锁定在所述连接法兰的上面，所述连接法兰层叠锁定在所述轴承的转子上，所述伞齿轮旋转通过连接法兰将驱动力传递给所述轴承的转子，所述轴承的转子再带动所述旋转件相对所述旋转组件座旋转；所述轴承的定子上还设置有锁定盘，所述锁定盘层叠锁定在所述的定子的上表面，实现所述旋转组件座、所述旋转件、所述轴承和所述伞齿轮的轴向锁定和定位。

12.根据权利要求11所述的空调总装自动装压缩机装备，其特征在于，所述动力组件通过一安装支架与所述法兰或旋转组件座的安装凸缘固定连接。

13.根据权利要求12所述的空调总装自动装压缩机装备，其特征在于，所述安装支架包括：主安装板、第一齿轮安装座、第二齿轮安装座、电机安装板和侧安装板；所述第一齿轮安装座和所述侧安装板安装在所述主安装板上；所述第二齿轮安装座位于所述第一齿轮安装座和所述侧安装板之间；所述电机安装板安装在所述主安装板的分支部上，底部支撑在所述安装盘的上端面上；所述减速箱的输出轴与所述电机安装板通过轴承连接；所述同步带轮组的主动带轮与所述减速箱输出轴连接，所述伺服电机和所述减速箱驱动同步带轮组的主动带轮旋转，所述主动带轮通过同步带带动从动带轮转动；所述转轴一端通过轴承与所述第一齿轮安装座连接，另一端通过一轴承与所述第二齿轮安装座连接，所述锥齿轮和所述同步带轮组的从动带轮安装在所述转轴上。

14.根据权利要求1所述的空调总装自动装压缩机装备，其特征在于，在所述机械手爪组件抓取物体的位置设置防滑弹性件，用于帮助所述机械手爪组件抓紧所述空调压缩机。

15.根据权利要求1所述的空调总装自动装压缩机装备，其特征在于，所述的每个机械手爪组件上的侧壁上设置光电感应片，在所述机械手爪组件的驱动组件底部的相应位置安装感应器组件，用于限制所述机械手爪组件的滑动位移，防止所述机械手爪组件脱离滑动轨道；所述感应器组件包括：安装座、传感器和两个光电感应器，所述传感器和两个光电感应器安装在所述安装座上，两个光电感应器分别设置在传感器两侧。