CN105522581A - 研磨机机器人手臂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种研磨机机器人手臂，包括箱体，箱体内的第一液压缸通过连杆带动右摆臂箱，右摆臂箱内的第四齿轮转动带动上摆臂箱上下摆动，上摆臂箱内设第二液压缸，第二液压缸上套设蜗轮，上摆臂箱前端部设堵头，堵头前端部设有与第二液压缸的前端部固定连接的封盖，封盖上固定连接夹具，第二液压缸可推动夹具的张开和夹紧，箱体内的伺服电机带动通过皮带联动的主动带轮和从动带轮，从动带轮带动通过链条联动的第五齿轮和第六齿轮，第六齿轮固定连接蜗杆，蜗杆穿过上摆臂箱并啮合蜗轮。本发明的研磨机机器人手臂能够方便对轮毂进行夹紧或松开，并自动将轮毂放入磨料桶内进行旋转，自动化程度高，安全可靠。

Description

研磨机机器人手臂

技术领域

本发明涉及汽车轮毂加工设备上的配件，尤其是涉及一种研磨机机器人手臂。

背景技术

目前对于汽车轮毂的抛光加工，多数生产厂家仍然采用人工抛光打磨的方式，操作时工作人员手持砂皮打磨或手持抛光打磨机进行抛光打磨，且在抛光打磨过程中需要添加磨料液，这种人工抛光打磨的方式费时费力，工作效率低，且磨料液四处飞，对工作环境造成极大污染，对工作人员的身体健康也带来了极大的威胁，当前也有一些厂家使用汽车轮毂加工的专用设备，但其自动化水平较低，急需改进。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种研磨机机器人手臂，能够方便对轮毂进行夹紧或松开，并自动将轮毂放入磨料桶内进行旋转，自动化程度高，安全可靠。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：研磨机机器人手臂，包括方形的箱体，所述箱体两侧壁向前延伸形成左挡边和右挡边，所述左挡边的外壁设有传动箱，左挡边和右挡边的内侧分别设有可以联动的左摆臂箱和右摆臂箱，所述箱体内部右后方设有固定块，所述固定块上连接第一液压缸，所述第一液压缸前端的液压杆铰接有连杆，所述连杆另一端连接右摆臂箱，所述右摆臂箱内上部设有第一齿轮，所述第一齿轮固定在右挡边的内壁，第一齿轮啮合下方的第二齿轮，所述第二齿轮内侧同轴设有第三齿轮，所述第三齿轮啮合下方的第四齿轮，所述第四齿轮设在下轴上，所述下轴内端设有位于右摆臂箱的内侧壁上的盖缘，所述盖缘固定连接上摆臂箱，所述上摆臂箱内设有第二液压缸，所述第二液压缸上固定套设蜗轮，第二液压缸和上摆臂箱之间设有第一轴承和第二轴承，所述上摆臂箱前端部设有堵头，所述堵头前端部设有与第二液压缸的前端部固定连接的封盖，所述封盖上固定连接夹具，所述夹具包括与封盖固定连接的罩壳，所述罩壳内设有滑动配合的第一滑块和第二滑块，所述第一滑块的中心设有供第二液压缸的推杆伸入的中心孔，所述第二滑块的数量为三个，第二滑块部分伸出罩壳的侧壁，第二滑块的外端部固定连接夹杆，所述夹杆的前端部设有可滑动调节的夹头，所述箱体内部左前方设有伺服电机，所述传动箱内设有通过皮带联动的主动带轮和从动带轮，所述主动带轮通过伺服电机带动，所述左摆臂箱内设有通过链条联动的第五齿轮和第六齿轮，所述第五齿轮和从动带轮固定连接在上轴上，所述第六齿轮固定连接蜗杆，所述蜗杆穿过上摆臂箱并啮合蜗轮。

所述第一滑块的外缘周向设有三个内斜槽和外斜槽，所述内斜槽和外斜槽连通且均为倾斜设置，内斜槽的宽度大于外斜槽的宽度，所述第二滑块的内端部设有相连的外滑头和内滑道，所述外滑头伸入内斜槽中且两者的贴合面为相适配的斜平面，所述内滑道贴合外斜槽设置。

所述上摆臂箱的后端部设有开孔的端盖，上摆臂箱内设有与端盖套接的压盖，所述压盖和第二液压缸之间设有第二密封圈，所述蜗轮一端抵接在第二液压缸的台阶面上，另一端抵接第三轴承，所述第三轴承的另一端位于压盖内，第三轴承和第二密封圈之间设有垫圈。

所述第二液压缸的后端部连接旋转接头，所述第一轴承的外端面抵接有锁紧螺母，所述堵头和第二液压缸之间设有第一密封圈。

所述罩壳上端设有向内延伸的凸缘，所述凸缘上固定有防尘盖。

所述箱体的一侧壁外设有控制按键，箱体的前端固定有支架，所述支架上设有多个位移传感器，所述位移传感器与右摆臂箱相对。

本发明的有益效果是：通过第二液压缸的推杆推动第一滑块上移，由于第一滑块和与其配合的三个第二滑块为斜面配合，因此三个第二滑块均向外水平移动，进而带动连接在一起的夹头和夹杆外移，使得三个夹头和夹杆组成的圆直径范围扩大，便于轮毂的放入，轮毂放入后第二液压缸的推杆回缩，三个夹头和夹杆组成的圆直径范围缩小使得轮毂被夹紧；第一液压缸带动右摆臂箱和左摆臂箱一起上摆或下摆，方便工作人员放入轮毂后将轮毂伸入磨料桶，伺服电机能够带动夹具正转或反转，进而对轮毂进行研磨，整体自动化程度高，使用安全方便。

附图说明

图1为本发明的左视图；

图2为本发明的立体图；

图3为本发明的右视图；

图4为本发明的爆炸图；

图5为本发明的上摆臂箱的局部连接图；

图6为本发明的上摆臂箱和夹具配合的剖视图；

图7为本发明的上摆臂箱的爆炸图；

图8为本发明的夹具的局部爆炸图；

图9为本发明的第一滑块的立体图；

图10为本发明的第二滑块的立体图；

图11为本发明夹住轮毂时的局部结构图。

图中：箱体1、固定块11、控制按键12、左挡边13、右挡边14、支架15、位移传感器16、第一通孔17、第二通孔18、伺服电机2、主动带轮21、从动带轮22、第六齿轮23、蜗杆24、蜗轮25、传动箱26、第四轴承27、第一液压缸3、液压杆31、连杆32、右摆臂箱33、左摆臂箱34、第一齿轮35、第二齿轮36、第三齿轮37、第四齿轮38、上轴39、中轴310、下轴311、盖缘312、第五通孔313、第一滑块4、中心孔41、内斜槽42、外斜槽43、罩壳44、凸缘45、防尘盖46、夹头5、夹杆51、第二滑块52、外滑头53、内滑道54、上摆臂箱6、旋转接头61、端盖62、压盖63、第二密封圈64、垫圈65、第三轴承66、第二液压缸67、第二轴承68、第一轴承69、锁紧螺母610、堵头611、第一密封圈612、封盖613、第三通孔614、第四通孔615、推杆616、轮毂7。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

如图1～图11所示，研磨机机器人手臂，包括方形的箱体1，所述箱体1两侧壁向前延伸形成左挡边13和右挡边14，所述左挡边13的外壁设有传动箱26，左挡边13和右挡边14的内侧分别设有可以联动的左摆臂箱34和右摆臂箱33，左摆臂箱34和右摆臂箱33共用上轴39和中轴310，在左摆臂箱34和右摆臂箱33的外部将上轴39和中轴310用套管包覆住，左摆臂箱34内的从动带轮22和第五齿轮(图中被遮盖住)固定在上轴39上，右摆臂箱33内的第一齿轮35则空套在上轴39上(即未与上轴39固定)，右摆臂箱33内的第二齿轮36和第三齿轮37均固定在中轴310上，左摆臂箱34内的中轴310端部通过锁紧装置锁紧。

所述箱体1内部右后方设有固定块11，所述固定块11上连接第一液压缸3，所述第一液压缸3前端的液压杆31铰接有连杆32，所述连杆32另一端连接右摆臂箱33，所述右摆臂箱33内上部设有第一齿轮35，所述第一齿轮35固定在右挡边14的内壁，具体为右挡边14上设有供上轴39端部伸入的第一通孔17，第一通孔17外围周向均布多个第二通孔18，第一齿轮35上周向设有与第二通孔18配合的孔，两者通过螺栓连接固定。

第一齿轮35啮合下方的第二齿轮36，所述第二齿轮36内侧同轴设有第三齿轮37，第二齿轮36和第三齿轮37周向设有相配的孔并通过螺栓穿设连接在一起，所述第三齿轮37啮合下方的第四齿轮38，所述第四齿轮38设在下轴311上，所述下轴311内端设有位于右摆臂箱33的内侧壁上的盖缘312，所述盖缘312固定连接上摆臂箱6，具体为盖缘312上周向均布多个第五通孔313，上摆臂箱6下部的两个侧壁均设有放置第四轴承27的第三通孔614，两个第四轴承27设在蜗杆24的两端，其中靠近右摆臂箱33侧的第三通孔614的外围周向均布多个与第五通孔313相配的第四通孔615，通过螺栓穿入第五通孔313和第四通孔615将右摆臂箱33和上摆臂箱6连接成一体。

所述上摆臂箱6内设有第二液压缸67，所述第二液压缸67上固定套设蜗轮25，第二液压缸67和上摆臂箱6之间设有第一轴承69和第二轴承68，使得第二液压缸67旋转时上摆臂箱6不旋转。

所述上摆臂箱6前端部设有堵头611，堵头611中心开设供第二液压缸67穿过的孔，所述堵头611前端部设有与第二液压缸67的前端部固定连接的封盖613，封盖613内环面周向均布有孔，第二液压缸67的前端面也周向均布有配套的孔，两者螺钉连接固定。所述封盖613中心开设供第二液压缸67的推杆616穿过的孔，封盖613上固定连接夹具，所述夹具包括与封盖613固定连接的罩壳44，封盖613外环面周向均布有孔，罩壳44的周向环面上也设有相配的孔，两者螺钉连接固定。

所述罩壳44内设有滑动配合的第一滑块4和第二滑块52，所述第一滑块4的中心设有供第二液压缸67的推杆616伸入的中心孔41，所述第二滑块52的数量为三个，第二滑块52部分伸出罩壳44的侧壁，第二滑块52的外端部固定连接夹杆51，所述夹杆51的前端部设有可滑动调节的夹头5，夹杆51上设有方形槽，夹头5上配合设有方形凸条，夹杆51上设有刻度，夹头5上设有基准线，夹头5和夹杆51可以相对滑动用以调节夹具的张开尺寸，两者上设有多个对应的可穿设螺钉进行紧固的孔位，本发明最大可以研磨30寸的轮毂7。

所述箱体1内部左前方设有伺服电机2，所述传动箱26内设有通过皮带联动的主动带轮21和从动带轮22，所述主动带轮21通过伺服电机2带动，所述左摆臂箱34内设有通过链条联动的第五齿轮和第六齿轮23，所述第五齿轮和从动带轮22固定连接在上轴39上，所述第六齿轮23固定连接蜗杆24，所述蜗杆24穿过上摆臂箱6并啮合蜗轮25。

所述第一滑块4的外缘周向设有三个内斜槽42和外斜槽43，所述内斜槽42和外斜槽43连通且均为倾斜设置，内斜槽42的宽度大于外斜槽43的宽度，所述第二滑块52的内端部设有相连的外滑头53和内滑道54，所述外滑头53伸入内斜槽42中且两者的贴合面为相适配的斜平面，所述内滑道54贴合外斜槽43设置。

所述上摆臂箱6的后端部设有开孔的端盖62，上摆臂箱6内设有与端盖62套接的压盖63，所述压盖63和第二液压缸67之间设有第二密封圈64，第二密封圈64位于压盖63的台阶环面内，所述蜗轮25一端抵接在第二液压缸67的台阶面上，另一端抵接第三轴承66，所述第三轴承66的另一端位于压盖63内，第三轴承66和第二密封圈64之间设有垫圈65。

所述第二液压缸67的后端部连接旋转接头61，所述第一轴承69的外端面抵接有锁紧螺母610，所述堵头611和第二液压缸67之间设有第一密封圈612，第一密封圈612位于堵头611的台阶环面内。

所述罩壳44上端设有向内延伸的凸缘45，所述凸缘45上固定有防尘盖46。

所述箱体1的一侧壁外设有控制按键12，箱体1的前端固定有支架15，所述支架15上设有多个位移传感器16，所述位移传感器16与右摆臂箱33相对。

本发明的工作原理是：正常状态下夹具位于磨料桶的上方，工作人员根据实际需要研磨的轮毂7尺寸滑动调整夹头5和夹杆51后固定住夹头5和夹杆51，按动控制按键12上的松开按钮，第二液压缸67动作将其推杆616推出，推杆616将第一滑块4上顶，由于第一滑块4和第二滑块52为斜面贴合设置，因此第一滑块4上顶将使第二滑块52向外平移，第一滑块4最远被顶到凸缘45的下表面，防尘盖46的设置使得第二滑块52被顶开后保持一定的防尘效果，三个夹头5构成的圆直径达到最大后放入轮毂7，按动控制按键12上的夹紧按钮，第二液压缸67的推杆616回缩带动第一滑块4回位，第二滑块52也跟着回位直至夹头5夹紧轮毂7。按动控制按键12上的下降按钮，第一液压缸3动作使其液压杆31回缩，液压杆31拉动右摆臂箱33顺时针旋转，因第一齿轮35固定，则第二齿轮36和第三齿轮37顺时针旋转，带动第四齿轮38逆时针旋转，第四齿轮38带动上摆臂箱6逆时针旋转，即上摆臂箱6带着轮毂7下降到磨料桶内部，使得轮毂7位于磨料和磨液中，位移传感器16的设置保障了上摆臂箱6的上升和下降均不会超过行程，待轮毂7位于磨料和磨液中后，按动控制按键12上的正转按钮，伺服电机2正转，依次通过同步带传动，链轮传动，蜗杆24和蜗轮25传动，带动第二液压缸67正转，第二液压缸67同时带动旋转接头61、封盖613和夹具一起正转，即对轮毂7进行正转研磨，一段时间后，按动控制按键12上的停止按钮，再按反转按钮，对轮毂7进行反转研磨，如此交替研磨多次后按停止按钮，再按上升按钮，第一液压缸3动作使其液压杆31前推，液压杆31拉动右摆臂箱33逆时针旋转，因第一齿轮35固定，则第二齿轮36和第三齿轮37逆时针旋转，带动第四齿轮38顺时针旋转，第四齿轮38带动上摆臂箱6顺时针旋转，即上摆臂箱6带着轮毂7上升到磨料桶上方，方便工作人员取下轮毂7。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.研磨机机器人手臂，包括方形的箱体(1)，其特征在于：所述箱体(1)两侧壁向前延伸形成左挡边(13)和右挡边(14)，所述左挡边(13)的外壁设有传动箱(26)，左挡边(13)和右挡边(14)的内侧分别设有可以联动的左摆臂箱(34)和右摆臂箱(33)，所述箱体(1)内部右后方设有固定块(11)，所述固定块(11)上连接第一液压缸(3)，所述第一液压缸(3)前端的液压杆(31)铰接有连杆(32)，所述连杆(32)另一端连接右摆臂箱(33)，所述右摆臂箱(33)内上部设有第一齿轮(35)，所述第一齿轮(35)固定在右挡边(14)的内壁，第一齿轮(35)啮合下方的第二齿轮(36)，所述第二齿轮(36)内侧同轴设有第三齿轮(37)，所述第三齿轮(37)啮合下方的第四齿轮(38)，所述第四齿轮(38)设在下轴(311)上，所述下轴(311)内端设有位于右摆臂箱(33)的内侧壁上的盖缘(312)，所述盖缘(312)固定连接上摆臂箱(6)，所述上摆臂箱(6)内设有第二液压缸(67)，所述第二液压缸(67)上固定套设蜗轮(25)，第二液压缸(67)和上摆臂箱(6)之间设有第一轴承(69)和第二轴承(68)，所述上摆臂箱(6)前端部设有堵头(611)，所述堵头(611)前端部设有与第二液压缸(67)的前端部固定连接的封盖(613)，所述封盖(613)上固定连接夹具，所述夹具包括与封盖(613)固定连接的罩壳(44)，所述罩壳(44)内设有滑动配合的第一滑块(4)和第二滑块(52)，所述第一滑块(4)的中心设有供第二液压缸(67)的推杆(616)伸入的中心孔(41)，所述第二滑块(52)的数量为三个，第二滑块(52)部分伸出罩壳(44)的侧壁，第二滑块(52)的外端部固定连接夹杆(51)，所述夹杆(51)的前端部设有可滑动调节的夹头(5)，所述箱体(1)内部左前方设有伺服电机(2)，所述传动箱(26)内设有通过皮带联动的主动带轮(21)和从动带轮(22)，所述主动带轮(21)通过伺服电机(2)带动，所述左摆臂箱(34)内设有通过链条联动的第五齿轮和第六齿轮(23)，所述第五齿轮和从动带轮(22)固定连接在上轴(39)上，所述第六齿轮(23)固定连接蜗杆(24)，所述蜗杆(24)穿过上摆臂箱(6)并啮合蜗轮(25)。

2.如权利要求1所述研磨机机器人手臂，其特征在于：所述第一滑块(4)的外缘周向设有三个内斜槽(42)和外斜槽(43)，所述内斜槽(42)和外斜槽(43)连通且均为倾斜设置，内斜槽(42)的宽度大于外斜槽(43)的宽度，所述第二滑块(52)的内端部设有相连的外滑头(53)和内滑道(54)，所述外滑头(53)伸入内斜槽(42)中且两者的贴合面为相适配的斜平面，所述内滑道(54)贴合外斜槽(43)设置。

3.如权利要求1所述研磨机机器人手臂，其特征在于：所述上摆臂箱(6)的后端部设有开孔的端盖(62)，上摆臂箱(6)内设有与端盖(62)套接的压盖(63)，所述压盖(63)和第二液压缸(67)之间设有第二密封圈(64)，所述蜗轮(25)一端抵接在第二液压缸(67)的台阶面上，另一端抵接第三轴承(66)，所述第三轴承(66)的另一端位于压盖(63)内，第三轴承(66)和第二密封圈(64)之间设有垫圈(65)。

4.如权利要求3所述研磨机机器人手臂，其特征在于：所述第二液压缸(67)的后端部连接旋转接头(61)，所述第一轴承(69)的外端面抵接有锁紧螺母(610)，所述堵头(611)和第二液压缸(67)之间设有第一密封圈(612)。

5.如权利要求4所述研磨机机器人手臂，其特征在于：所述罩壳(44)上端设有向内延伸的凸缘(45)，所述凸缘(45)上固定有防尘盖(46)。

6.如权利要求1所述研磨机机器人手臂，其特征在于：所述箱体(1)的一侧壁外设有控制按键(12)，箱体(1)的前端固定有支架(15)，所述支架(15)上设有多个位移传感器(16)，所述位移传感器(16)与右摆臂箱(33)相对。