CN106903679A - 一种用于自动码放搬运重型热车轮的机械手及方法 - Google Patents

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杨荔
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    • B25J9/123—Linear actuators

Abstract

本发明提供一种用于自动码放搬运重型热车轮的机械手及方法，所述的机械手包括导杆(1)、导杆架(1‑1)、升降伸缩丝杠(2)、升降伺服电机(2‑1)、小车框架(3)、小车带轴承辊轮(4)等，其特征在于：4个大车带轴承辊轮(15)组合成为框架结构；由横移大车伺服电机(21)产生的动力带动大车伸缩丝杠(19)旋转，从而4个大车带轴承辊轮(7)在大车轨道(8)上纵向滚动、使整个大车纵向运动。本发明结构简单，工作稳定可靠，能够有效减轻生产劳动强度，保证产品质量，价格便宜、维修成本低，配置和使用方便，便于人操作、实用性强，减少了人为搬运强度，提高生产效率。

Description

一种用于自动码放搬运重型热车轮的机械手及方法
技术领域
本发明涉及涉及一种码放装置，具体地说是一种改进的重型汽车热车轮自动码放搬运机械手。
背景技术
现有技术中的热处理下线的重型热车轮搬运码放是靠人为码放，效率低而且时常磕伤汽车车轮，或由于热车轮高温的原因也会时常烫伤人。为实现重型汽车热车轮制造的自动化，需要提供一套简单、制作成本低的一种重型汽车热车轮码放搬运机械手。
发明内容
因此，本发明的目的在于针对上述问题，提供一种改进的重型热车轮自动码放搬运机械手。
在本发明的一个方面，提供了一种用于自动码放搬运重型热车轮的机械手，其特征在于，所述的机械手包括导杆(1)、导杆架(1-1)、升降伸缩丝杠(2)、升降伺服电机(2-1)、小车框架(3)、小车带轴承辊轮(4)、伸缩丝杠固定架(5)、纵移小车伺服电机(6)、大车带轴承辊轮(7)、大纵向轨道(8)、气缸组件(9)、整体基础框架(10)、杆组件(10)、双面齿条(A)、支撑板(B)、齿轮(C)、铰链轴(D)、机械手夹指(12)、轴座(13)、大导杆(14)、小车带轴承辊轮(15)、小车伸缩丝杠(16)、大车焊接框架(17)、轴座(18)、伸缩丝杠(19)、轴座(20)、横移大车伺服电机(21)、框架横梁(22)、小车导向螺丝母(23)、大车导向螺丝母(24)、小车横向轨道和大车框架(25)、车轮码放拍子(26)、车轮输送轨道(27)、车轮毛坯(28)、气动水平机械夹手(29)，其特征在于：整体基础框架(10)是4个立柱固定于地面，上面安装有一对大车轨道(8)和一对框架横梁(22)，成为一个整体框架结构体；整个大车由大车焊接框架(17)、小车横向轨道和大车框架(25)、4个大车带轴承辊轮(15)组合成为框架结构；由横移大车伺服电机(21)产生的动力带动大车伸缩丝杠(19)旋转，从而4个大车带轴承辊轮(7)在大车轨道(8)上纵向滚动、使整个大车纵向运动；整个小车由小车框架(3)和小车辊轮(4)组合成为一体，整个小车的小车框架(3)由小横移大车伺服电机(6)产生的动力带动小车伸缩丝杠(16)旋转，从而4个小车带轴承辊轮(4)在小车横向轨道(25)上横向滚动、使整个小车横向运动；导杆架(1-1)置于小车框架(3)上，在导杆(1)导向作用下通过在导杆架(1-1)上的升降伺服电机(2-1)带动升降伸缩丝杠(2)旋转来实现杆组件(11)下上下运动，并且其上有控制开关来实现轮子码放的高度位置，而通过外部气源实现气缸组件(9)带动双面齿条(A)作用齿轮(C)利用机械手夹指(12)勾挂车轮毛坯(28)实现热车轮码放搬运作用；双面齿条(A)作用齿轮(C)伸出时机械手夹指(12)勾挂热车轮，双面齿条(A)作用齿轮(C)收缩时机械手夹指(12)进入或松开热车轮(28)实现搬运功能。
在本发明优选的方面，大纵向轨道(8)、框架横梁(22)、小车横向轨道和大车框架(25)都是双梁结构。
在本发明优选的方面，升降伸缩丝杠(2)、小车伸缩丝杠(16)、伸缩丝杠(19)上装配光电开关用于移动位置的控制。
在本发明的其他方面，所述的双面齿条(A)、支撑板(B)、齿轮(C)、铰链轴(D)、机械手夹指(12)为两组，并且设置为同时勾挂和同时码放的2个热车轮毛坯28作用。
在本发明的其他方面，所述的机械手包括一套的双面齿条(A)、支撑板(B)、齿轮(C)、铰链轴(D)、机械手夹指(12)，以及一套配重块保持起到稳定配重作用，设置为只用一组双面齿条(A)、支撑板(B)、齿轮(C)、铰链轴(D)、机械手夹指(12)勾挂和码放1个热车轮毛坯(28)。
在本发明的其他方面，还公开了使用前文所述的机械手来自动码放搬运重型热车轮的方法，其特征在于，所述的方法包括步骤：(I)从输送辊道(27)来的车轮毛坯(28)进入，由大车伺服电机(21)生的动力带动大车伸缩丝杠(19)旋转，从而4个大车带轴承辊轮(7)向前滚动、使整个大车纵向运动；同时整个小车的小车框架(3)由纵移小车伺服电机(6)产生的动力带动小车伸缩丝杠(16)旋转，从而4个大车带轴承辊轮(15)向左滚动、使整个小车向左运动；通过升降伺服电机(2-1)和升降伸缩丝杠(2)来实现杆组件(11)向下运动，而通过外部气源实现气缸组件(9)带动双面齿条(A)作用齿轮(C)利用机械手夹指(12)插入毛坯(28)中心孔中然后齿轮(C)旋转后机械手夹指(12)勾挂热车轮(28)即可转运码放作用；(II)第二步：通过升降伺服电机(2-1)和升降伸缩丝杠(2)来实现杆组件(11)向上运动勾挂车轮毛坯(28)上行；由横移大车伺服电机(21)产生的动力带动大车伸缩丝杠(19)旋转，从而4个大车带轴承辊轮(7)向后滚动、使整个大车纵向运动；同时整个小车的小车框架(3)由纵移小车伺服电机(6)产生的动力带动小车伸缩丝杠(16)旋转，从而4个大车带轴承辊轮(15)水平向右滚动、使整个小车水平向右运动；(III)通过升降伺服电机(2-1)和升降伸缩丝杠(2)来实现杆组件(11)向下运动，再通过外部气源实现气缸组件(9)带动双面齿条(A)作用齿轮(C)然后齿轮(C)旋转后机械手夹指(12)将勾挂的热车轮(28)，利用机械手夹指(12)松开毛坯(28)放到码放车轮拍子(26)上。
本热处理下线的重型热车轮自动码放搬运机械手只需要PLC即可控制，本发明结构简单，工作稳定可靠，能够有效减轻生产劳动强度，保证产品质量，价格便宜、维修成本低，配置和使用方便，便于人操作、实用性强，减少了人为搬运强度，提高生产效率，除上述特点外，巧妙的设计了针对冲孔下来的重型车轮毛坯28设计了中心孔勾挂机械手夹指12解决了类似这样外夹爪29无法码放和干涉问题。实现热处理下线的重型热车轮制造的自动化。
附图说明
以下，结合附图来详细说明本发明的实施方案，其中：
图1新型重型热车轮图和码放图
图2本重型新型热车轮码放搬运机械手主视图。
图3本重型新型热车轮码放搬运机械手俯视图。
图4双面齿条A、齿轮C、机械手夹指12的放大示意图。
重型汽车热车轮码放搬运机械手各部件名称，图中1、导杆，1-1、导杆架，2、升降伸缩丝杠，2-1、升降伺服电机，3、小车框架，4、小车带轴承辊轮，5、伸缩丝杠固定架，6、纵移小车伺服电机，7、大车带轴承辊轮，8、大纵向轨道，9、气缸组件，10、整体基础框架，11、杆组件，A、双面齿条，B、支撑板，C、齿轮，D、铰链轴，12、机械手夹指，13、轴座，14、大导杆2根，15、小车带轴承辊轮，16、小车伸缩丝杠，17、大车焊接框架，18、轴座，19、伸缩丝杠，20、轴座，21、横移大车伺服电机，22、框架横梁，23、小车导向螺丝母，24、大车导向螺丝母，25、小车横向轨道和大车框架，26、车轮码放拍子，27、车轮输送轨道，28、车轮毛坯，29、气动水平机械夹手。
具体实施方式
对比例1
前期方案提出，如图1-重型汽车热车轮图和码放图。热车轮没有外轮唇如图1，如果这样照成水平机械夹手29夹持车轮毛坯28的时候时常下滑脱落，另一方面由于水平机械夹手29夹持和松开车轮毛坯28过程中需要水平距离空间这样就会照成车轮毛坯28在拍子上码放的会更少也就是有效空间无法利用的问题。也就是说在我们标准大小的拍子上无法码放，会产生水平机械夹手29同车轮毛坯28干涉问题，这样就针对冲孔下来的重型车轮毛坯28设计了中心孔勾挂机械手夹指12及结构，解决了这个问题。
实施例1
本实施例的用于自动码放搬运重型热车轮的机械手包括导杆(1)、导杆架(1-1)、升降伸缩丝杠(2)、升降伺服电机(2-1)、小车框架(3)、小车带轴承辊轮(4)、伸缩丝杠固定架(5)、纵移小车伺服电机(6)、大车带轴承辊轮(7)、大纵向轨道(8)、气缸组件(9)、整体基础框架(10)、杆组件(10)、双面齿条(A)、支撑板(B)、齿轮(C)、铰链轴(D)、机械手夹指(12)、轴座(13)、大导杆(14)、小车带轴承辊轮(15)、小车伸缩丝杠(16)、大车焊接框架(17)、轴座(18)、伸缩丝杠(19)、轴座(20)、横移大车伺服电机(21)、框架横梁(22)、小车导向螺丝母(23)、大车导向螺丝母(24)、小车横向轨道和大车框架(25)、车轮码放拍子(26)、车轮输送轨道(27)、车轮毛坯(28)、气动水平机械夹手(29)，其特征在于：整体基础框架(10)是4个立柱固定于地面，上面安装有一对大车轨道(8)和一对框架横梁(22)，成为一个整体框架结构体；整个大车由大车焊接框架(17)、小车横向轨道和大车框架(25)、4个大车带轴承辊轮(15)组合成为框架结构；由横移大车伺服电机(21)产生的动力带动大车伸缩丝杠(19)旋转，从而4个大车带轴承辊轮(7)在大车轨道(8)上纵向滚动、使整个大车纵向运动；整个小车由小车框架(3)和小车辊轮(4)组合成为一体，整个小车的小车框架(3)由小横移大车伺服电机(6)产生的动力带动小车伸缩丝杠(16)旋转，从而4个小车带轴承辊轮(4)在小车横向轨道(25)上横向滚动、使整个小车横向运动；导杆架(1-1)置于小车框架(3)上，在导杆(1)导向作用下通过在导杆架(1-1)上的升降伺服电机(2-1)带动升降伸缩丝杠(2)旋转来实现杆组件(11)下上下运动，并且其上有控制开关来实现轮子码放的高度位置，而通过外部气源实现气缸组件(9)带动双面齿条(A)作用齿轮(C)利用机械手夹指(12)勾挂车轮毛坯(28)实现热车轮码放搬运作用；双面齿条(A)作用齿轮(C)伸出时机械手夹指(12)勾挂热车轮，双面齿条(A)作用齿轮(C)收缩时机械手夹指(12)进入或松开热车轮(28)实现搬运功能。大纵向轨道(8)、框架横梁(22)、小车横向轨道和大车框架(25)都是双梁结构。升降伸缩丝杠(2)、小车伸缩丝杠(16)、伸缩丝杠(19)上装配光电开关用于移动位置的控制。
在第一种实施方案中，所述的双面齿条(A)、支撑板(B)、齿轮(C)、铰链轴(D)、机械手夹指(12)为两组，并且设置为同时勾挂和同时码放的2个热车轮毛坯28作用。
在第二种实施方案中，所述的机械手包括一套的双面齿条(A)、支撑板(B)、齿轮(C)、铰链轴(D)、机械手夹指(12)，以及一套配重块保持起到稳定配重作用，设置为只用一组双面齿条(A)、支撑板(B)、齿轮(C)、铰链轴(D)、机械手夹指(12)勾挂和码放1个热车轮毛坯(28)。
在第一种实施方案中：
第一步：从输送辊道27来的车轮毛坯28进入到图1主视图中的位置，由大车伺服电机21产生的动力带动大车伸缩丝杠19旋转，从而4个大车带轴承辊轮7向前滚动、使整个大车纵向运动。同时整个小车的小车框架3由纵移小车伺服电机6产生的动力带动小车伸缩丝杠16旋转，从而4个大车带轴承辊轮15向左滚动、使整个小车向左运动。通过升降伺服电机2-1和升降伸缩丝杠2来实现杆组件11向下运动，而通过外部气源实现气缸组件9带动双面齿条A作用齿轮C利用机械手夹指12插入毛坯28中心孔中然后齿轮C旋转后机械手夹指12勾挂热车轮28即可转运码放作用。
第二步：通过升降伺服电机2-1和升降伸缩丝杠2来实现杆组件11向上运动勾挂车轮毛坯28上行。由横移大车伺服电机21产生的动力带动大车伸缩丝杠19旋转，从而4个大车带轴承辊轮7向后滚动、使整个大车纵向运动。同时整个小车的小车框架3由纵移小车伺服电机6产生的动力带动小车伸缩丝杠16旋转，从而4个大车带轴承辊轮15水平向右滚动、使整个小车水平向右运动。
第三步：通过升降伺服电机2-1和升降伸缩丝杠2来实现杆组件11向下运动，再通过外部气源实现气缸组件9带动双面齿条A作用齿轮C然后齿轮C旋转后机械手夹指12将勾挂的热车轮28，利用机械手夹指12松开毛坯28放到码放车轮拍子26上。
通过PLC设定的程序，来改变每一次车轮的码放的上下、横向、纵向不同放置位置，来码放车轮，如此上述循环过程完成车轮码放过程。

Claims (6)

1.一种用于自动码放搬运重型热车轮的机械手，其特征在于，所述的机械手包括导杆(1)、导杆架(1-1)、升降伸缩丝杠(2)、升降伺服电机(2-1)、小车框架(3)、小车带轴承辊轮(4)、伸缩丝杠固定架(5)、纵移小车伺服电机(6)、大车带轴承辊轮(7)、大纵向轨道(8)、气缸组件(9)、整体基础框架(10)、杆组件(10)、双面齿条(A)、支撑板(B)、齿轮(C)、铰链轴(D)、机械手夹指(12)、轴座(13)、大导杆(14)、小车带轴承辊轮(15)、小车伸缩丝杠(16)、大车焊接框架(17)、轴座(18)、伸缩丝杠(19)、轴座(20)、横移大车伺服电机(21)、框架横梁(22)、小车导向螺丝母(23)、大车导向螺丝母(24)、小车横向轨道和大车框架(25)、车轮码放拍子(26)、车轮输送轨道(27)、车轮毛坯(28)、气动水平机械夹手(29)，其特征在于：整体基础框架(10)是4个立柱固定于地面，上面安装有一对大车轨道(8)和一对框架横梁(22)，成为一个整体框架结构体；整个大车由大车焊接框架(17)、小车横向轨道和大车框架(25)、4个大车带轴承辊轮(15)组合成为框架结构；由横移大车伺服电机(21)产生的动力带动大车伸缩丝杠(19)旋转，从而4个大车带轴承辊轮(7)在大车轨道(8)上纵向滚动、使整个大车纵向运动；整个小车由小车框架(3)和小车辊轮(4)组合成为一体，整个小车的小车框架(3)由小横移大车伺服电机(6)产生的动力带动小车伸缩丝杠(16)旋转，从而4个小车带轴承辊轮(4)在小车横向轨道(25)上横向滚动、使整个小车横向运动；导杆架(1-1)置于小车框架(3)上，在导杆(1)导向作用下通过在导杆架(1-1)上的升降伺服电机(2-1)带动升降伸缩丝杠(2)旋转来实现杆组件(11)下上下运动，并且其上有控制开关来实现轮子码放的高度位置，而通过外部气源实现气缸组件(9)带动双面齿条(A)作用齿轮(C)利用机械手夹指(12)勾挂车轮毛坯(28)实现热车轮码放搬运作用；双面齿条(A)作用齿轮(C)伸出时机械手夹指(12)勾挂热车轮，双面齿条(A)作用齿轮(C)收缩时机械手夹指(12)进入或松开热车轮(28)实现搬运功能。
2.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，大纵向轨道(8)、框架横梁(22)、小车横向轨道和大车框架(25)都是双梁结构。
3.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，升降伸缩丝杠(2)、小车伸缩丝杠(16)、伸缩丝杠(19)上装配光电开关用于移动位置的控制。
4.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述的双面齿条(A)、支撑板(B)、齿轮(C)、铰链轴(D)、机械手夹指(12)为两组，并且设置为同时勾挂和同时码放的2个热车轮毛坯28作用。
5.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述的机械手包括一套的双面齿条(A)、支撑板(B)、齿轮(C)、铰链轴(D)、机械手夹指(12)，以及一套配重块保持起到稳定配重作用，设置为只用一组双面齿条(A)、支撑板(B)、齿轮(C)、铰链轴(D)、机械手夹指(12)勾挂和码放1个热车轮毛坯(28)。
6.使用权利要求1-5中任一项所述的机械手来自动码放搬运重型热车轮的方法，其特征在于，所述的方法包括步骤：(I)从输送辊道(27)来的车轮毛坯(28)进入，由大车伺服电机(21)生的动力带动大车伸缩丝杠(19)旋转，从而4个大车带轴承辊轮(7)向前滚动、使整个大车纵向运动；同时整个小车的小车框架(3)由纵移小车伺服电机(6)产生的动力带动小车伸缩丝杠(16)旋转，从而4个大车带轴承辊轮(15)向左滚动、使整个小车向左运动；通过升降伺服电机(2-1)和升降伸缩丝杠(2)来实现杆组件(11)向下运动，而通过外部气源实现气缸组件(9)带动双面齿条(A)作用齿轮(C)利用机械手夹指(12)插入毛坯(28)中心孔中然后齿轮(C)旋转后机械手夹指(12)勾挂热车轮(28)即可转运码放作用；(II)第二步：通过升降伺服电机(2-1)和升降伸缩丝杠(2)来实现杆组件(11)向上运动勾挂车轮毛坯(28)上行；由横移大车伺服电机(21)产生的动力带动大车伸缩丝杠(19)旋转，从而4个大车带轴承辊轮(7)向后滚动、使整个大车纵向运动；同时整个小车的小车框架(3)由纵移小车伺服电机(6)产生的动力带动小车伸缩丝杠(16)旋转，从而4个大车带轴承辊轮(15)水平向右滚动、使整个小车水平向右运动；(III)通过升降伺服电机(2-1)和升降伸缩丝杠(2)来实现杆组件(11)向下运动，再通过外部气源实现气缸组件(9)带动双面齿条(A)作用齿轮(C)然后齿轮(C)旋转后机械手夹指(12)将勾挂的热车轮(28)，利用机械手夹指(12)松开毛坯(28)放到码放车轮拍子(26)上。
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