CN106272561B - 缸盖抓取装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及缸盖抓取设备技术领域，尤其是缸盖抓取装置，包括连接柱、抓取架，抓取架固定连接在连接柱的下端，抓取架的左右两侧均铰接有抓手，抓手的自由端设有能与孔过盈配合的吸附头；吸附头内部包括吸屑腔和吸附腔，吸屑腔上设有能吸取孔内部碎屑的吸屑口，吸屑腔上设有第一气管；吸附腔上设有设有能吸住孔内壁的吸附口，吸附腔上设有第二气管；第一气管和第二气管都连接真空泵。采用上述技术方案时，将抓手端部的吸附头插入缸盖两端的孔中，通过吸附头与孔过盈配合，当抽真空时，吸附头能够吸住孔内壁；由于缸盖制作后孔内会残留很多碎屑，此时吸附头还能起到将碎屑吸出的效果。

Description

缸盖抓取装置

技术领域

本发明涉及缸盖抓取设备技术领域，尤其是缸盖抓取装置。

背景技术

缸盖通常采用质量轻、机械性能好的铝合金制成，但是由于缸盖的体积较大，总重量仍然较重，在加工缸盖的过程中，缸盖通常采用机械抓手进行搬运，由于缸盖的顶面和底面上对应设有多个孔以及缸盖两端上也对应设有孔，用机械抓手臂对缸盖进行夹持搬运，容易在搬运过程中对缸盖上的孔或者缸盖的表面造成一定的摩擦、抓伤或者撞坏等情况出现；由于缸盖安装在缸体的上面，从上部密封气缸并构成燃烧室，所以不能有任何的导致密封不严的损伤出现，因此用机械抓手抓取缸盖，很容易导致缸盖报废，造成极大的经济损失和资源浪费。

中国专利公告号为CN104608122B公开了一种缸盖抓取装置，包括连接柱，连接柱的上端设有法兰盘，连接柱的下端固定有抓取架，抓取架包括位于抓取架上端的上平板和分别对应位于抓取架前、后两侧的两个侧连扳，上平板的左右两侧均通过铰接的方式连接有转卡板，转卡板的中部均通过铰接的方式分别对应连接在两个侧板上，转卡板的外侧面上均设有滑轨，滑轨的上部均设有上载板，滑轨的中部均设有转条，滑轨的下部均设有下载板，下载板的外端面上均设有插臂；另外，侧连板的下端面左右两侧均设有一光源，抓取架的下端面上固定有摄像头。本发明实现了对缸盖的灵活插取，通过控制一号气缸和二号气缸可控制下载板在滑轨上的伸出距离，从而调节了插臂的可伸出长度，增加了插臂调节的灵活性。此发明虽然可以根据缸盖的具体位置进行自适应抓取，但是仍然存在以下不足：1、抓取中，由于抓取装置会与缸盖接触，抓取装置对缸盖产生会一定的摩擦，仍然会磨损缸盖；2、在制作缸盖的过程中，会对缸盖进行打磨孔，缸盖孔中会积累一定的碎屑，需要单独对碎屑进行清理，浪费时间。

发明内容

本发明的目的在于提供缸盖抓取装置，在抓取缸盖的过程中不会磨损缸盖，而且能够将缸盖上的孔内的碎屑吸出。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

缸盖抓取装置，包括连接柱、抓取架；抓取架固定连接在连接柱的下端，抓取架的底面设有摄像头，摄像头左右两侧均设有光源；抓取架的左右两侧均铰接有可以自动调节移动到与缸盖两端上的孔对应的抓手，抓手的自由端设有能与缸盖两端上的孔过盈配合的吸附头；吸附头内部包括吸屑腔和吸附腔，吸屑腔上设有能吸取缸盖两端上的孔内部碎屑的吸屑口，吸屑腔上设有第一气管；吸附腔上设有多个能吸住缸盖两端上的孔内壁的吸附口，吸附腔上设有第二气管；第一气管连通至第二气管，第二气管上设有真空泵。

采用上述技术方案时，在抓取缸盖的过程中，通过吸附头与缸盖两端的孔过盈配合，以及吸附头内吸附口的设置，当抽真空时，吸附口口能够紧贴缸盖端的孔内壁，使得抓取运输缸盖时，不会对缸盖产生磨损，也不会因为吸附头与孔内壁贴合不紧使得缸盖掉下来；由于缸盖制作后孔内会残留很多碎屑，此时真空泵还能起到将碎屑吸出的效果，为了使得吸碎屑与吸住孔内壁这两个动作不会相互影响，在吸附头内可以分别设置两个桶，一个用来吸取碎屑的吸屑腔和一个用来吸住孔壁的吸附腔，这两个桶都与真空泵相连；抓取架的底部设有摄像头，摄像头的左右两边设有光源，光源能够照明，光源与摄像头配合捕捉到抓取点后，操作抓手运动，使得抓手上的吸附头顺利插入孔中。

对基础方案的改进得到的优选方案1，吸附头包括侧壁、顶端面和底端面，第二气管穿过底端面与吸附腔连接；抓手的自由端与底端面连接；为了使得吸屑口能够更好的吸取缸盖端部的孔内的碎屑，吸屑口要与顶端面连接，因为顶端面朝着孔的中心方向；同理，吸附口均连通至吸附头周向的侧壁，当吸附头插入孔并于孔过盈配合，缸盖端部的孔内壁会堵住吸附口的开口，使得吸附腔内形成密闭空间，再用真空泵抽气，使得吸附口能够同时吸住缸盖端部的孔内壁四周，进而达到吸附头更好的与缸盖端部的孔内壁贴合效果。另外，由于抓取缸盖时，容易造成对缸盖抓取接触的地方损伤比较大，造成一方表面受损比较严重，所以侧壁的下方的吸附口设置的比侧壁的上方的吸附口多，使得下部吸力较大，抓取的时候能够减轻缸盖两端的孔的上方的受力。

对基础方案的改进得到的优选方案2，抓手包括第一抓手臂、第二抓手臂、第三抓手臂；第一抓手臂铰接在抓取架的左右两侧；第一抓手臂的另一端向上翘起与第二抓手臂铰接；第二抓手臂的另一端向连接柱的方向向内弯折与第三抓手臂铰接，第三抓手臂的另一端朝着连接柱的方向垂直向内延伸与吸附头固定连接，固定连接方便第三抓手臂将吸附头推入孔中；连接柱底端的外壁上设有电磁铁，连接柱的上部外壁上设有可滑动的铁环，连接柱的外壁上设有绝缘层；铁环与第一抓手臂的翘起端之间设有推杆，推杆与铁环之间采用固定连接，推杆和第一抓手臂采用固定连接；电磁铁通电后产生磁性将铁环向下吸，铁环向下运动时会将推杆向下推以此使得第一抓手壁翘起的一端向下移动，为了使得这个过程中第三抓手臂直线向内运动，在第三抓手壁上设有限位装置，使得第三抓手臂不会偏移。

对基础方案的改进得到的优选方案3，第三抓手臂包括前段和后段，前段的第一端头与第二抓手臂铰接，前段的第二端头与后段的第一端头铰接，后段的第二端头与吸附头固定连接；前段与后段之间设有与第三抓手臂平行的调位弹簧，调位弹簧的一端通过定位销固定在前段上，调位弹簧的另一端通过定位销固定在后段上；限位装置包括限限位杆和固定环，限位杆的一端固定在抓取架的底部，另一端连接固定环；所述第三抓手臂穿过固定环，固定环位于调位弹簧前段的第一端头之间；限位装置使得第三抓手臂能达到直线运动的效果；调位弹簧的设置，防止了抓手偶尔出现失误，未对准孔时，会抵住缸盖壁无法移动的情况出现。

对基础方案的改进得到的优选方案4，调位弹簧至少为两个，分别对称设置在第三抓手臂的顶面和第三抓手臂的底面，防止抓手未对准孔时，可以通过弹簧的作用上下调节，而不会抵住缸盖壁无法移动。

对基础方案的改进得到的优选方案5，吸附头为橡胶材料，使得吸附头与孔壁贴合更紧，同时也能减轻对孔壁的磨损。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是本发明缸盖抓取装置的结构示意图；

图2是图1中吸附头的剖视图；

图3是图1中抓取架的仰视图；

图4是图1中第三抓手臂的结构示意图。

具体实施方式

附图标记：连接柱1，抓取架2，吸附头3，吸屑口4，吸附口5，第一气管6，吸屑腔7，吸附腔8，铁环9，电磁铁10，推杆11，抓手12，摄像头14，光源15，前段16，后段17，调位弹簧18，第二气管19。

参见图1和图3所示，本发明缸盖抓取装置，包括连接柱1、抓取架2，抓取架2固定连接在连接柱1的下端，抓取架2的左右两侧均铰接有抓手12，抓手12包括第一抓手臂、第二抓手臂、第三抓手臂；第一抓手臂铰接在抓取架2的左右两侧；第一抓手臂的另一端向上翘起与第二抓手臂铰接；第二抓手臂的另一端向连接柱1的方向向内弯折与第三抓手臂铰接，第三抓手臂的另一端朝着连接柱1的方向垂直向内延伸与吸附头3固定连接，固定连接方便第三抓手臂将吸附头3推入缸盖两端上的孔中；连接柱1底端的外壁上设有电磁铁10，连接柱1的上部外壁上设有可滑动的铁环9，连接柱1的外壁上设有绝缘层，以免导电；铁环9与第一抓手臂的翘起端之间设有推杆11，推杆11与铁环9之间采用固定连接，推杆11和第一抓手臂采用固定连接；电磁铁10通电后产生磁性将铁环9向下吸，铁环9向下运动时会将推杆11向下推以此使得第一抓手壁翘起的一端向下移动，为了使得这个过程中第三抓手臂直线向内运动，在第三抓手壁上设有限位装置，限位装置包括限限位杆和固定环，限位杆的一端固定在抓取架2的底部，另一端连接固定环，第三抓手壁穿过固定环，使得第三抓手臂保持直线运动不会偏移。所以，抓手12可以通过控制电磁铁，调节抓手12移动到与缸盖侧壁上的缸盖两端上的孔对应位置，使得吸附头3插入到与缸盖两端上的孔中，吸附头3与缸盖两端上的孔过盈配合，吸附头3与真空泵连接，通过抽真空的方式，使得吸附头3吸住缸盖两端上的孔的内壁，在抓取的过程中不会掉落。

为了能够精确的获取抓取的位置，抓取架2的底面设有摄像头14，摄像头14左右两侧均设有光源15，光源15可以起到照明效果，使得摄像头14看的更清楚；当摄像头14捕捉到缸盖的中点的时候，就打开控制电磁铁的开关，使得抓手12顺利推动吸附头3插入缸盖两端上的孔中。

参加图2所示，吸附头3内部设有吸屑腔7和吸附腔8；吸附头3包括侧壁、顶端面和底端面；吸屑腔7上设有能吸取缸盖两端上的孔内部碎屑的吸屑口4，吸屑口4一直延伸至顶端面，使得吸屑口4可以朝着缸盖端部孔的中心方向，达到吸屑口4能够更好的吸取碎屑；吸屑腔7上设有第一气管6。吸附腔8上设有设有多个能吸住缸盖两端上的孔内壁的吸附口5，

此吸附口5呈蜂窝状设置在吸附腔8的表面，吸附口5一直延伸至侧壁四周，当吸附头3插入缸盖两端的孔并于孔过盈配合时，使得缸盖两端的孔内壁会堵住吸附口5的开口，吸附腔8内形成密闭空间，再用真空泵抽气，吸附口5能够同时吸住缸盖端部的孔内壁四周，进而达到吸附头3更好的与缸盖端部的孔内壁贴合效果；吸附腔8上设有第二气管19。第二气管19穿过底端面与吸附腔8连接；抓手12的自由端与底端面连接；其中第一气管6与第二气管19是错开设置的，第一气管6连通至第二气管19，第二气管19上设有真空泵；设置时，为了使得碎屑不会影响抽真空的效率或者影响吸附腔的吸附效果，第一气管6和第二气管19也可以分别连接一个真空泵；或者在吸屑腔7内设置挡住碎屑进入第一气管6的滤网，该滤网设置在第一气管6与吸屑腔7的连接处，只要能够挡住碎屑进入第一气管6即可，此时为了能够倒出吸屑腔7内的碎屑，吸屑腔7内设有排屑口，此排屑口连通至吸附头3的侧壁的下方。

由于抓取缸盖时，容易造成对缸盖抓取接触的地方损伤比较大，造成缸盖一方表面受损比较严重，所以侧壁的下方的吸附口设置的比侧壁的上方的吸附口多，使得下部吸力较大，抓取的时候能够减轻缸盖两端的孔的上方的受力。

制造时，吸附头3采用橡胶材料，使得吸附头3与缸盖两端上的孔壁贴合更紧，同时也能减轻对缸盖两端上的孔壁的磨损。

参见图4所示，为了防止当第三抓臂没有对准缸盖两端上的孔时，导致会抵住缸盖侧壁而无法上下移动，在第三抓臂上设置了调位弹簧18。第三抓手臂包括前段16和后段17，前段16的第一端头与第二抓手臂铰接，前段16的第二端头与后段17的第一端头铰接，后段17的第二端头与吸附头3固定连接；前段16与后段17之间设有与第三抓手臂平行的调位弹簧18，调位弹簧18的一端通过定位销固定在前段16上，调位弹簧18的另一端通过定位销固定在后段17上；固定环位于调位弹簧前段的第一端头之间；限位装置使得第三抓手臂能达到直线运动的效果；调位弹簧18的设置，防止了抓手12未对准缸盖两端上的孔时，会抵住缸盖壁无法移动。设置时，调位弹簧18最好为两个，分别对称设置在第三抓手臂的顶面和第三抓手臂的底面，防止抓手12未对准缸盖两端上的孔时，可以通过调位弹簧18的作用上下调节，而不会抵住缸盖壁无法移动。

使用时，打开光源15，移动抓取装置，使得摄像头14对准缸盖的中间点位置，然后打开电磁铁10，此时铁环9会被吸引到电磁铁10处，随着铁环9的向下移动，会推动推杆11将第一抓手臂的翘起端向下压，此时，第三抓手臂会带着端部的吸附头3沿着固定环直线向着缸盖两端上的孔处移动，直到吸附头3插入到缸盖两端上的孔中，然后打开真空泵，吸附头3内部的吸附腔8会通过吸附口5吸住缸盖两端上的孔的内壁，同时吸附头3的顶端面会通过吸屑口4将缸盖两端上的孔内的碎屑吸到吸附头3内部的吸屑腔7中，当缸盖到达指定位置后，关闭电磁铁和真空泵的运作即可；然后再进行下一步工序。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (5)

1.缸盖抓取装置，包括连接柱(1)、抓取架(2)；所述抓取架(2)固定连接在连接柱(1)的下端，抓取架(2)的底面设有摄像头(14)，摄像头(14)左右两侧均设有光源(15)；其特征在于，抓取架(2)的左右两侧均铰接有可以自动调节移动到与缸盖两端上的孔对应的抓手(12)，抓手(12)的自由端设有能与缸盖两端上的孔过盈配合的吸附头(3)；所述吸附头(3)内部包括吸屑腔(7)和吸附腔(8)，吸屑腔(7)上设有能吸取缸盖两端上的孔内部碎屑的吸屑口(4)，吸屑腔(7)上设有第一气管(6)；吸附腔(8)上设有多个能吸住缸盖两端上的孔内壁的吸附口(5)，吸附腔(8)上设有第二气管(19)；所述第一气管(6)连通至第二气管(19)，第二气管(19)上设有真空泵；所述吸附头(3)包括侧壁、顶端面和底端面，第二气管(19)穿过底端面与吸附腔(8)连接；抓手(12)的自由端与底端面连接；所述吸屑口(4)连通至顶端面；所述吸附口(5)均连通至吸附头(3)周向的侧壁，侧壁的下方的吸附口(5)比侧壁的上方的吸附口(5)多。

2.根据权利要求1所述的缸盖抓取装置，其特征在于：所述抓手(12)包括第一抓手臂、第二抓手臂、第三抓手臂；所述第一抓手臂的一端铰接在抓取架(2)的左右两侧；第一抓手臂的另一端向上翘起与第二抓手臂铰接；第二抓手臂的另一端向连接柱(1)的方向向内弯折与第三抓手臂铰接，第三抓手臂的另一端朝着连接柱(1)的方向垂直向内延伸与吸附头(3)固定连接；所述抓取架(2)底部设有限制第三抓手臂直线运动的限位装置；连接柱(1)底端的外壁上设有电磁铁(10)，连接柱(1)的上部外壁上设有可滑动的铁环(9)，连接柱(1)的外壁上设有绝缘层；所述铁环(9)与第一抓手臂之间设有推杆(11)，推杆(11)与铁环(9)之间采用固定连接，推杆(11)和第一抓手臂采用固定连接。

3.根据权利要求2所述的缸盖抓取装置，其特征在于：所述第三抓手臂包括前段(16)和后段(17)，前段(16)的第一端头与第二抓手臂铰接，前段(16)的第二端头与后段(17)的第一端头铰接，后段(17)的第二端头与吸附头(3)固定连接；前段(16)与后段(17)之间设有与第三抓手臂平行的调位弹簧(18)，调位弹簧(18)的一端通过定位销固定在前段(16)上，调位弹簧(18)的另一端通过定位销固定在后段(17)上；所述限位装置包括限位杆和固定环，限位杆的一端固定在抓取架(2)的底部，另一端连接固定环；所述第三抓手臂穿过固定环，固定环位于调位弹簧(18)前段的第一端头之间。

4.根据权利要求3所述的缸盖抓取装置，其特征在于：所述调位弹簧(18)至少为两个，分别对称设置在第三抓手臂的顶面和第三抓手臂的底面。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的缸盖抓取装置，其特征在于：所述吸附头(3)为橡胶材料。