CN108581460B - 带自动对齿功能的液力变矩器智能抓具 - Google Patents

带自动对齿功能的液力变矩器智能抓具 Download PDF

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Abstract

本发明公开了带自动对齿功能的液力变矩器智能抓具，包括上支撑板，上支撑板上设置有夹取机构、激振机构、驱动旋转机构，通过夹取机构自动夹取液力变矩器的T形帽；激振机构包括多个激振气缸、多个激振头，通过多个激振气缸交替动作，带动多个激振头交替伸缩，敲击液力变矩器，以实现自动精确对齿；驱动旋转机构包括至少两个拨头、至少两个导向轴，导向轴上端向上伸出上支撑板并设有一个轴端挡块、下端竖直向下延伸并连接拨头，导向轴下端与对应的拨头浮动连接组成球面副，工作时拨头的挡环套在液力变矩器的凸台上，智能抓具旋转从而带动液力变矩器一起旋转。本发明的优点：通过激振功能和驱动旋转的方式将工件液力变矩器顺利装配到位。

Description

带自动对齿功能的液力变矩器智能抓具
技术领域
本发明涉及汽车零部件的生产设备技术领域，尤其涉及的是一种带自动对齿功能的液力变矩器智能抓具。
背景技术
液力变矩器是汽车变速器中的重要组成部件之一，其装配质量的好坏直接影响着变速器的整体性能。液力变矩器装配入箱过程需要同时对正两组花键，如图1所示，装配时液力变矩器中第一内花键20和第二内花键21分别与箱体输入轴的第一外花键22和第二外花键23相啮合。所以，无论是人工装配还是设备装配均具有较高的难度。目前汽车装配线上常用的自动对齿的方式是采用带力觉传感器的机器人装配，机器人施加一定压力抖动工件，通过力觉判断并改变力的方向。通过机器人末端位移判端是否装配到位。对于目前机器人的装配方式的成功率不是很高，况且这种同时对双层花键的工况按照目前机器人的性能和控制方式都提出新的要求，大大提高了设备的费用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种带自动对齿功能的液力变矩器智能抓具，以期通过智能抓具的激振功能和驱动旋转的方式将工件液力变矩器顺利装配到位。
本发明是通过以下技术方案实现的：
带自动对齿功能的液力变矩器智能抓具，所述液力变矩器包括盘状本体，所述盘状本体上端面中心设有T形帽，所述盘状本体上端面沿周向均布有多个凸台，通过所述智能抓具将液力变矩器与箱体进行装配，所述智能抓具包括上支撑板，所述上支撑板上设置有夹取机构、激振机构、驱动旋转机构，
所述夹取机构设置在上支撑板底端面中心且向下伸出，通过所述夹取机构自动夹取液力变矩器的T形帽；
所述激振机构包括多个激振气缸、多个激振头，多个激振气缸沿上支撑板的周向均匀分布，每个激振气缸的活塞杆竖直向下伸出并连接有激振头，通过多个激振气缸交替动作，带动多个激振头交替伸缩，从而交替敲击下方的液力变矩器的盘状本体，以实现液力变矩器的内花键与箱体的外花键的自动精确对齿；
所述驱动旋转机构包括至少两个拨头、至少两个导向轴，所述导向轴上端向上伸出上支撑板并设有一个轴端挡块、下端竖直向下延伸并连接拨头，所述导向轴下端与对应的拨头浮动连接组成球面副，所述拨头底端设有用于套在液力变矩器的凸台上的挡环，所述导向轴上套设有一个弹簧调整环，所述导向轴下段还套有一个压缩弹簧，所述压缩弹簧上下两端分别抵压在弹簧调整环和拨头之间，工作时所述拨头的挡环套在液力变矩器的凸台上，智能抓具旋转从而带动液力变矩器一起旋转。
进一步的，所述夹取机构包括一个夹爪气缸，所述夹爪气缸安装在上支撑板底端，所述夹爪气缸下端设有三个夹爪，通过所述夹爪气缸驱动三个夹爪自动张开或自动闭合，三个夹爪闭合时夹住所述液力变矩器的T形帽。
进一步的，所述导向轴上段套设有一个用于对导向轴提供竖直导向的直线轴承，所述直线轴承安装在上支撑板上。
进一步的，所述上支撑板底部还设置有两个激光位移传感器，用于测量液力变矩器相对于上支撑板的距离。
进一步的，所述上支撑板顶端设置有一个安装法兰，通过安装法兰与外部设备相连接。
进一步的，所述激振头下端为柔性端。
进一步的，所述夹爪内侧设有用于勾住所述液力变矩器的T形帽的勾块。
进一步的，三个所述夹爪外侧开有弧形槽，三个夹爪的弧形槽内套有一个封闭的拉簧。
进一步的，所述拨头由拨头本体和盖设在拨头本体顶部的拨头盖板组成，所述拨头盖板与拨头本体可拆卸连接。
本发明相比现有技术具有以下优点：
1、本发明提供的一种带自动对齿功能的液力变矩器智能抓具，通过相对简单的结构设计，实现了液力变矩器的自动抓取和自动对齿入箱，其装配入箱的方式采用激振机构来模拟人工晃动液力变矩器的方式，利用多个激振气缸交替伸缩，带动多个激振头交替伸缩，从而交替敲击下方的液力变矩器的盘状本体，以实现液力变矩器的内花键与箱体的外花键的自动精确对齿，大大增加了对齿的成功率，相对于现有机器人力觉对齿方案大大降低了设备投入成本，为今后对齿装配提供了新的简单有效的思路。
2、本发明提供的一种带自动对齿功能的液力变矩器智能抓具，其驱动旋转机构的设计，与夹取机构相配合，在智能抓具旋转的时候能同时带动液力变矩器一起旋转，且由于导向轴与拨头浮动连接组成球面副，在对齿过程中由于液力变矩器会随机晃动倾斜，拨头也可以保持随动，通过两组拨头保证了智能抓具在对齿过程中驱动液力变矩器旋转。
附图说明
图1是本发明的液力变矩器与箱体的装配示意图。
图2是本发明的立体结构示意图。
图3是本发明的主视图。
图4是本发明的部分纵剖视图。
图5是本发明的拨头处于正常姿态的状态图。
图6是本发明的拨头在对齿过程中处于倾斜姿态的状态图。
图7是本发明的三个夹爪的单独结构示意图。
图8为本发明的液力变矩器的俯视图。
图中标号：1安装法兰，2上支撑板，3激振气缸，4气缸安装支架，5激振头，6激光位移传感器支架，7激光位移传感器，8轴端挡块，9导向轴，10直线轴承，11弹簧调整环，12压缩弹簧，13拨头盖板，14拨头本体，15夹爪，151勾块，152弧形槽，16夹爪气缸，17拉簧，18液力变矩器，181盘状本体，182、T形帽，183凸台，19箱体，20第一内花键，21第二内花键，22第一外花键，23第二外花键。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
参见图2中至图8，本实施例公开了带自动对齿功能的液力变矩器智能抓具，该液力变矩器18包括盘状本体181，盘状本体181上端面中心设有T形帽182，盘状本体181上端面沿周向均布有多个凸台183，通过智能抓具将液力变矩器18与箱体19进行装配。
智能抓具包括上支撑板2，上支撑板2上设置有夹取机构、激振机构、驱动旋转机构。上支撑板2顶端设置有一个安装法兰1，通过安装法兰1与外部设备相连接。
夹取机构设置在上支撑板2底端面中心且向下伸出，通过夹取机构自动夹取液力变矩器18的T形帽182；夹取机构包括一个夹爪气缸16，夹爪气缸16安装在上支撑板2底端，夹爪气缸16下端设有三个夹爪15，通过夹爪气缸16驱动三个夹爪15自动张开或自动闭合，夹爪15内侧设有用于勾住液力变矩器18的T形帽182的勾块151。三个夹爪15外侧开有弧形槽152，三个夹爪15的弧形槽152内套有一个封闭的拉簧17，即使是夹爪气缸16在断气断电的情况下三个夹爪15也具有一定的自锁功能。三个夹爪15闭合时夹住液力变矩器18的T形帽182，给T形帽182一个向上提的夹紧力。
激振机构包括多个激振气缸3、多个激振头5，多个激振气缸3沿上支撑板2的周向均匀分布，激振气缸3通过气缸安装支架4安装在上支撑板2上，每个激振气缸3的活塞杆竖直向下伸出并连接有激振头5，激振头5下端为柔性端，设置柔性端在与液力变矩器18液力变矩器18接触压紧和激振过程中能有效减少噪音和对工件的损伤。通过多个激振气缸3交替动作，带动多个激振头5交替伸缩，从而交替敲击下方的液力变矩器18的盘状本体181，以实现液力变矩器18的内花键与箱体19的外花键的自动精确对齿。设置该激振机构的主要作用有两点：一是在工件液力变矩器18夹取搬运过程中，多个激振气缸3同时伸出将工件向下抵压，与夹紧机构配合实现工件的轴向定位夹紧；二是在工件液力变矩器18入箱对齿过程中，多个激振气缸3交替伸缩，带动多个激振头5交替伸缩，提高对齿成功率。
驱动旋转机构包括至少两个拨头、至少两个导向轴9，导向轴9上端向上伸出上支撑板2并设有一个轴端挡块8、下端竖直向下延伸并连接拨头，导向轴9上段套设有一个用于对导向轴9提供竖直导向的直线轴承10，直线轴承10安装在上支撑板2上。导向轴9下端与对应的拨头浮动连接组成球面副，拨头由拨头本体14和盖设在拨头本体14顶部的拨头盖板13组成，拨头盖板13与拨头本体14可拆卸连接。拨头底端设有用于套在液力变矩器18的凸台183上的挡环，导向轴9上套设有一个弹簧调整环11，导向轴9下段还套有一个压缩弹簧12，压缩弹簧12上下两端分别抵压在弹簧调整环11和拨头之间，工作时拨头的挡环套在液力变矩器18的凸台183上，智能抓具旋转从而带动液力变矩器18一起旋转。设置弹簧调整环11的作用有两个：一是防止压缩弹簧12的弹簧力对直线轴承10端面带来损伤，二是通过调整弹簧调整环11的厚度来调整压缩弹簧12的压缩量。压缩弹簧12正常是处于压缩状态，其作用是使拨头处于水平状态，方便智能抓具抓取之前与液力变矩器18对接卡位。导向轴9与拨头浮动连接组成球面副，正常情况在压缩弹簧12的弹力作用下拨头处于水平状态；在装配对齿过程中由于工件随机晃动倾斜，拨头可以保持随动，通过两组拨头保证了智能抓具在对齿过程中驱动液力变矩器18旋转。
上支撑板2底部还设置有两个激光位移传感器7，用于测量液力变矩器18相对于上支撑板2的距离。激光位移传感器7通过激光位移传感器支架6安装在上支撑板2上。两个激光位移传感器7的安装姿态可调使两个测量点相对于液力变矩器18呈中心对称，其作用是通过测量工件液力变矩器18相对于上支撑板2的距离来判别工件是否如装配到位。
本实施例提供的智能抓具的工作过程如下：
工作时，将智能抓具的安装法兰1上端面与外界移栽设备相连接，该移栽设备例如可以为机器人，首先通过夹爪气缸16驱动三个夹爪15张开来夹紧液力变矩器18的T形帽182，多个激振头5伸出抵压在液力变矩器18上端面，实现对液力变矩器18的夹紧，此时，拨头的挡环正好套在对应的凸台183上。然后移栽设备带动智能抓具和液力变矩器18一起来到待装配的箱体19上方，将液力变矩器18下移到与箱体19内的外花键接触时，三个夹爪15松开，然后由多个激振气缸3交替伸缩，带动多个激振头5交替伸缩，多个激振头5交替敲击下方的液力变矩器18的盘状本体181，以实现液力变矩器18的内花键与箱体19的外花键的自动精确对齿，大大增加了对齿的成功率；在此对齿过程中，由于驱动旋转机构的存在，在智能抓具旋转的时候能同时带动液力变矩器18一起旋转，且由于导向轴9与拨头浮动连接组成球面副，在对齿过程中由于液力变矩器18会随机晃动倾斜，拨头也可以保持随动，通过两组拨头保证了智能抓具在对齿过程中驱动液力变矩器18随动旋转，从而实现了液力变矩器18的自动抓取和自动对齿入箱。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.带自动对齿功能的液力变矩器智能抓具，所述液力变矩器包括盘状本体，所述盘状本体上端面中心设有T形帽，所述盘状本体上端面沿周向均布有多个凸台，通过所述智能抓具将液力变矩器与箱体进行装配，所述智能抓具包括上支撑板，所述上支撑板上设置有夹取机构，所述夹取机构设置在上支撑板底端面中心且向下伸出，通过所述夹取机构自动夹取液力变矩器的T形帽；其特征在于：所述上支撑板上还设置有激振机构、驱动旋转机构，
所述激振机构包括多个激振气缸、多个激振头，多个激振气缸沿上支撑板的周向均匀分布，每个激振气缸的活塞杆竖直向下伸出并连接有激振头，通过多个激振气缸交替动作，带动多个激振头交替伸缩，从而交替敲击下方的液力变矩器的盘状本体，以实现液力变矩器的内花键与箱体的外花键的自动精确对齿；
所述驱动旋转机构包括至少两个拨头、至少两个导向轴，所述导向轴上端向上伸出上支撑板并设有一个轴端挡块、下端竖直向下延伸并连接拨头，所述导向轴下端与对应的拨头浮动连接组成球面副，所述拨头底端设有用于套在液力变矩器的凸台上的挡环，所述导向轴上套设有一个弹簧调整环，所述导向轴下段还套有一个压缩弹簧，所述压缩弹簧上下两端分别抵压在弹簧调整环和拨头之间，工作时所述拨头的挡环套在液力变矩器的凸台上，智能抓具旋转从而带动液力变矩器一起旋转。
2.如权利要求1所述的带自动对齿功能的液力变矩器智能抓具，其特征在于：所述夹取机构包括一个夹爪气缸，所述夹爪气缸安装在上支撑板底端，所述夹爪气缸下端设有三个夹爪，通过所述夹爪气缸驱动三个夹爪自动张开或自动闭合，三个夹爪闭合时夹住所述液力变矩器的T形帽。
3.如权利要求1所述的带自动对齿功能的液力变矩器智能抓具，其特征在于：所述导向轴上段套设有一个用于对导向轴提供竖直导向的直线轴承，所述直线轴承安装在上支撑板上。
4.如权利要求1所述的带自动对齿功能的液力变矩器智能抓具，其特征在于：所述上支撑板底部还设置有两个激光位移传感器，用于测量液力变矩器相对于上支撑板的距离。
5.如权利要求1所述的带自动对齿功能的液力变矩器智能抓具，其特征在于：所述上支撑板顶端设置有一个安装法兰，通过安装法兰与外部设备相连接。
6.如权利要求1所述的带自动对齿功能的液力变矩器智能抓具，其特征在于：所述激振头下端为柔性端。
7.如权利要求2所述的带自动对齿功能的液力变矩器智能抓具，其特征在于：所述夹爪内侧设有用于勾住所述液力变矩器的T形帽的勾块。
8.如权利要求2所述的带自动对齿功能的液力变矩器智能抓具，其特征在于：三个所述夹爪外侧开有弧形槽，三个夹爪的弧形槽内套有一个封闭的拉簧。
9.如权利要求1所述的带自动对齿功能的液力变矩器智能抓具，其特征在于：所述拨头由拨头本体和盖设在拨头本体顶部的拨头盖板组成，所述拨头盖板与拨头本体可拆卸连接。
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