CN106985158A - 变速箱装配助力机械臂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种变速箱装配助力机械臂，其中包括支撑模块、夹紧模块和控制模块；其中，支撑模块包括支撑杆和转接座，转接座与支撑杆的一端转动连接；夹紧模块与转接座固定连接；控制模块包括控制单元和转动单元，控制单元与转动单元固定连接，转动单元固定设置在支撑杆上远离转接座的一端。本发明提供的变速箱装配助力机械臂，仅需一名员工即可实现对变速箱的装配，且在变速箱装配过程中，员工仅操作控制模块即可，有效降低了员工的劳动强度，同时也保证了变速箱的装配精度；通过设置控制模块、夹紧模块和支撑模块，实现了在竖直和水平方向对变速箱的安装方向进行调整，保证了变速箱的装配精度。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车零部件装配工装，尤其涉及一种变速箱装配助力机械臂。
背景技术
在汽车变速箱搬运装配工位，变速箱一般较重，约50kg，需通过设备进行搬运。在现有技术中，搬运、装配变速箱使用较多使用绑绳绑住变速箱，并通过电动葫芦将变速箱勾起，来实现变速箱的装配。但此方式无精确定位，且需要至少两名员工翻转变速箱及定位装配，装配效率低，劳动强度大，同时还存在人员操作不当造成变速箱掉落的风险；在现有技术中还存在机械手匹配普通挂钩的方式，但采用普通挂钩挂住变速箱孔位时，变速箱晃动量大，易与发动机部件碰撞，也不便于变速箱的精准定位和装配。
发明内容
本发明的目的是提供一种变速箱装配助力机械臂，以解决上述现有技术中的问题，降低员工工作强度，同时提高变速箱装配精度和装配效率。
本发明提供了一种变速箱装配助力机械臂，其中，包括：
支撑模块，包括支撑杆和转接座，所述转接座与所述支撑杆的一端转动连接；
夹紧模块，与所述转接座固定连接；
控制模块，所述控制模块包括控制单元和转动单元，所述控制单元与所述转动单元固定连接，所述转动单元固定设置在所述支撑杆上远离所述转接座的一端。
如上所述的变速箱装配助力机械臂，其中，优选的是，所述转动单元包括壳体、齿条、齿轮和第一气缸，所述第一气缸与所述齿条固定连接，所述齿条与所述齿轮啮合，所述齿轮固定设置在所述壳体中，所述壳体与所述支撑杆固定连接。
如上所述的变速箱装配助力机械臂，其中，优选的是，所述控制单元包括操作支架和控制器，所述控制器固定设置在所述操作支架上，所述操作支架通过连接杆与所述壳体固定连接。
如上所述的变速箱装配助力机械臂，其中，优选的是，所述支撑模块还包括第二气缸，所述第二气缸的一端固定设置在所述支撑杆上，所述第二气缸的另一端与所述转接座的一端转动连接，所述转接座的另一端与所述支撑杆转动连接。
如上所述的变速箱装配助力机械臂，其中，优选的是，所述夹紧模块包括安装板、第一夹爪、第二夹爪和第三夹爪，所述安装板与所述转接座固定连接，所述第一夹爪、所述第二夹爪和所述第三夹爪均与所述安装板滑动连接。
如上所述的变速箱装配助力机械臂，其中，优选的是，所述安装板上设置有滑轨，所述第一夹爪通过第三气缸的作用与所述滑轨滑动连接，所述第二夹爪和所述第三夹爪通过所述第四气缸的作用与所述滑轨滑动连接。
如上所述的变速箱装配助力机械臂，其中，优选的是，所述夹紧模块还包括连接板，所述连接板通过转轴与所述安装板转动连接，所述连接板包括第一连接臂、第二连接臂和第三连接臂，所述第一连接臂与所述第二夹爪转动连接，所述第二连接臂与所述第三夹爪转动连接，所述第三连接臂与所述第四气缸转动连接。
如上所述的变速箱装配助力机械臂，其中，优选的是，所述第三夹爪上设置有第一定位销，所述安装板下方设置有第二定位销。
如上所述的变速箱装配助力机械臂，其中，优选的是，所述第一夹爪、所述第二夹爪和所述第三夹爪上固定设置有夹持块，所述夹持块的材质为聚氨酯。
如上所述的变速箱装配助力机械臂，其中，优选的是，所述转接座与竖直方向之间的夹角为45°。
本发明提供的变速箱装配助力机械臂，仅需一名员工即可实现对变速箱的装配，且在变速箱装配过程中，员工仅操作控制模块即可，有效降低了员工的劳动强度，同时也保证了变速箱的装配精度；通过设置控制模块、夹紧模块和支撑模块，实现了在竖直和水平方向对变速箱的安装方向进行调整，保证了变速箱的装配精度。
进一步地，通过设置夹持块，并根据变速箱对夹持块进行适应性的设计，实现了本发明实施例提供的变速箱装配助力机械臂的通用性。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1为本发明提供的变速箱装配助力机械臂的结构示意图；
图2为转动单元的俯视剖面图；
图3为夹紧模块的放大图。
附图标记说明：
110-控制单元 111-操作支架 112-控制器
120-转动单元 121-第一气缸 122-壳体
123-齿条 124-限位段 125-齿轮
130-连接杆 200-支撑模块 210-支撑杆
220-转接座 221-固定板 222-销轴
230-第二气缸 300-夹紧模块 310-安装板
311-支柱 312-第二定位销 313-第一定位销
321-第一夹爪 322-第二夹爪 323-第三夹爪
324-夹持块 330-第三气缸 340-第四气缸
350-滑轨 360-连接板 361-转轴
362-第一连接臂 363-第二连接臂 364-第三连接臂
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
图1为本发明提供的变速箱装配助力机械臂的结构示意图，图2为转动单元的俯视剖面图，图3为夹紧模块的放大图。
请同时参照图1至图3，本发明实施例提供了一种变速箱装配助力机械臂，其中包括支撑模块200、夹紧模块300和控制模块，可以通过控制模块控制夹紧模块300对变速箱进行夹紧和移动；其中，支撑模块200包括支撑杆210和转接座220，转接座220与支撑杆210的一端转动连接；夹紧模块300与转接座220固定连接；控制模块包括控制单元110和转动单元120，控制单元110与转动单元120固定连接，转动单元120固定设置在支撑杆210上远离转接座220的一端；转动单元120的上方可以转动设置在生产线上的空中轨道小车上，且控制模块与空中轨道小车电连接。
在利用本发明实施例提供的变速箱装配助力机械臂安装变速箱的过程中，可以通过控制单元110控制空中轨道小车运行，进而可以将该变速箱装配助力机械臂移动到变速箱的装配工位，并进一步控制夹紧模块300将变速箱夹紧，控制转动单元120在水平方向上转动到合适的安装方向，同时驱动转接座220带动变速箱在竖直方向上转动到合适的安装角度，从而可以实现对变速箱的装配。相对于现有技术，本发明提供的变速箱装配助力机械臂仅需一名员工即可实现对变速箱的装配，且在变速箱装配过程中，员工仅操作控制模块即可，从而有效降低了员工的劳动强度，同时也保证了变速箱的装配精度。
进一步地，参照图2，转动单元120包括壳体122、齿条123、齿轮125和第一气缸121，第一气缸121与齿条123固定连接，齿条123与齿轮125啮合，齿轮125固定设置在壳体122中，壳体122与支撑杆210固定连接。转动单元120可以通过控制单元110的作用实现转动，具体地，控制单元110可以控制第一气缸121带动齿条123前后运动，以驱动齿轮125转动，从而可以调整变速箱在水平方向上的安装方位。
需要说明的是，齿条123具有设定的长度，以满足齿轮125需要转动的角度，在本实施例中，齿条123的长度可以实现齿轮125转动360°。
进一步地，为了防止齿轮125过度转动，齿条123上可以设置有限位段124，限位段124固定设置在齿条123的端部，且限位段124与齿条123相互垂直，第一气缸121与限位段124固定连接。
进一步地，参照图1，控制单元110包括操作支架111和控制器112，控制器112固定设置在操作支架111上，操作支架111通过连接杆130与壳体122固定连接，从而可以保证控制单元110与转动单元120同步转动，以便于员工对该变速箱装配助力机械臂的操控。
进一步地，支撑模块200还包括第二气缸230，第二气缸230的一端固定设置在支撑杆210上，第二气缸230的另一端与转接座220的一端转动连接，转接座220的另一端与支撑杆210转动连接；具体地，转接座220可以通过销轴222与支撑杆210转动连接；在装配变速箱的过程中，可以驱动第二气缸230带动转接座220的一端运动，转接座220可以绕销轴222在竖直方向上转动，由于夹紧模块300与转接座220固定连接，从而可以实现对夹紧模块300在竖直方向上的角度的调整，进而使变速箱获得合适的安装角度。
需要说明的是，转接座220与竖直方向之间具有设定的夹角，以保证可以通过转接座220的转动获得变速箱所需要的安装角度，在本实施例中，该夹角为45°，从而实现了变速箱在竖直方向上可以获得0～90°的调整。
进一步地，参照图3，夹紧模块300包括安装板310、第一夹爪321、第二夹爪322和第三夹爪323，安装板310与转接座220固定连接，第一夹爪321、第二夹爪322和第三夹爪323均与安装板310滑动连接；具体地，第一夹爪321、第二夹爪322和第三夹爪323可以分布在安装板310的三个不同的方位，以实现在不同方位对变速箱进行夹紧，从而可以保证对变速箱夹紧固定的可靠性；可以理解的是，为了保证各夹爪的运动形式可以实现对变速箱的快速夹紧和释放，各夹爪通过向相互收拢的方向滑动来实现对变速箱的夹紧，反之向发散的方向滑动来实现对变速箱的释放。
为了便于驱动各夹爪实现夹紧和释放的动作，安装板310上可以设置有滑轨350，第一夹爪321通过第三气缸330的作用与滑轨350滑动连接，第二夹爪322和第三夹爪323均通过第四气缸340的作用与滑轨350滑动连接。
需要说明的是，为了便于转接座220与安装板310的固定连接，转接座220上设置有固定板221，安装板310上设置有支柱311，固定板221和支柱311可以通过螺栓固定连接，从而方便了转接座220和安装板310的装配；此外，支柱311的设置增强了安装板310的结构强度。
进一步地，参照图3，夹紧模块300还包括连接板360，连接板360通过转轴361与安装板310转动连接，连接板360包括第一连接臂362、第二连接臂363和第三连接臂364，第一连接臂362与第二夹爪322转动连接，第二连接臂363与第三夹爪323转动连接，第三连接臂364与第四气缸340转动连接；在驱动第四气缸340的活塞杆伸出时，可以推动第三连接臂364使连接板360整体绕转轴361旋转，同时受第一连接臂362和第二连接臂363的带动，第二夹爪322和第三夹爪323向连接板360中心的方向滑动，从而完成了第二夹爪322和第三夹爪323的夹紧动作；相对地，当控制活塞杆收缩时，第二夹爪322和第三夹爪323向发散的方向滑动，从而完成了其释放动作；通过连接板360来带动第二夹爪322和第三夹爪323的运动，保证了此两个夹爪运动的同时性，进而保证了对变速箱固定的稳定性，此外，通过设置连接板360，可以实现仅通过一个气缸即可同时控制两个夹爪的运动，有效节省了安装板310上有限的空间，也减少了该变速箱装配助力机械臂的整体重量。
为了保证准确快速地夹紧固定变速箱，第三夹爪323上设置有第一定位销313，安装板310下方设置有第二定位销312，通过两个定位销与变速箱上对应的孔位配合，来实现对变速箱的准确定位。
为了实现该变速箱装配助力机械臂的通用性，在第一夹爪321、第二夹爪322和第三夹爪323的末端可以固定设置有夹持块324，夹持块324的材质为聚氨酯，且夹持块324可以根据需要夹紧的变速箱做适应性的设计，并根据待装配的变速箱的不同做适应性的更换，从而实现了该变速箱装配助力机械臂通用性；可以理解的是，夹持块324的材质采用聚氨酯可以增强其耐磨性，同时也可以实现对变速箱的柔性夹紧，防止变速箱在夹紧过程中划伤。
本发明实施例提供的变速箱装配助力机械臂，仅需一名员工即可实现对变速箱的装配，且在变速箱装配过程中，员工仅操作控制模块即可，有效降低了员工的劳动强度，同时也保证了变速箱的装配精度；通过设置控制模块、夹紧模块和支撑模块，实现了在竖直和水平方向对变速箱的安装方向进行调整，保证了变速箱的装配精度。
进一步地，通过设置夹持块，并根据变速箱对夹持块进行适应性的设计，实现了本发明实施例提供的变速箱装配助力机械臂的通用性。
以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种变速箱装配助力机械臂，其特征在于，包括：
支撑模块，包括支撑杆和转接座，所述转接座与所述支撑杆的一端转动连接；
夹紧模块，与所述转接座固定连接；
控制模块，所述控制模块包括控制单元和转动单元，所述控制单元与所述转动单元固定连接，所述转动单元固定设置在所述支撑杆上远离所述转接座的一端。
2.根据权利要求1所述的变速箱装配助力机械臂，其特征在于，所述转动单元包括壳体、齿条、齿轮和第一气缸，所述第一气缸与所述齿条固定连接，所述齿条与所述齿轮啮合，所述齿轮固定设置在所述壳体中，所述壳体与所述支撑杆固定连接。
3.根据权利要求2所述的变速箱装配助力机械臂，其特征在于，所述控制单元包括操作支架和控制器，所述控制器固定设置在所述操作支架上，所述操作支架通过连接杆与所述壳体固定连接。
4.根据权利要求1所述的变速箱装配助力机械臂，其特征在于，所述支撑模块还包括第二气缸，所述第二气缸的一端固定设置在所述支撑杆上，所述第二气缸的另一端与所述转接座的一端转动连接，所述转接座的另一端与所述支撑杆转动连接。
5.根据权利要求1所述的变速箱装配助力机械臂，其特征在于，所述夹紧模块包括安装板、第一夹爪、第二夹爪和第三夹爪，所述安装板与所述转接座固定连接，所述第一夹爪、所述第二夹爪和所述第三夹爪均与所述安装板滑动连接。
6.根据权利要求5所述的变速箱装配助力机械臂，其特征在于，所述安装板上设置有滑轨，所述第一夹爪通过第三气缸的作用与所述滑轨滑动连接，所述第二夹爪和所述第三夹爪通过所述第四气缸的作用与所述滑轨滑动连接。
7.根据权利要求6所述的变速箱装配助力机械臂，其特征在于，所述夹紧模块还包括连接板，所述连接板通过转轴与所述安装板转动连接，所述连接板包括第一连接臂、第二连接臂和第三连接臂，所述第一连接臂与所述第二夹爪转动连接，所述第二连接臂与所述第三夹爪转动连接，所述第三连接臂与所述第四气缸转动连接。
8.根据权利要求5所述的变速箱装配助力机械臂，其特征在于，所述第三夹爪上设置有第一定位销，所述安装板下方设置有第二定位销。
9.根据权利要求5所述的变速箱装配助力机械臂，其特征在于，所述第一夹爪、所述第二夹爪和所述第三夹爪上固定设置有夹持块，所述夹持块的材质为聚氨酯。
10.根据权利要求1所述的变速箱装配助力机械臂，其特征在于，所述转接座与竖直方向之间的夹角为45°。
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