CN109703983A - 一种eps总成自动检测流水线及其检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种EPS总成自动检测流水线及其检测方法。它包括悬挂传送链、并联运动关节、多自由度旋转云台、自动调平机构、抓取机构。悬挂传送链通过传动机构和并联运动关节连接，并联运动关节底部和多自由度旋转云台连接，多自由度旋转云台上安装有自动调平机构，抓取机构安装在旋转云台上。工作时，并联运动关节在悬挂传送链上运动，当到达操作工位时，并联运动关节可以通过三个移动副实现空间位移，使得云台可以位移到待操作的地点。多自由度旋转云台有两个旋转自由度，底部的抓取机构通过调整抓取到待检测的EPS总成。EPS总成被固定后，自动调平机构可以实现对EPS总成的调平。
Description
技术领域
本发明涉及一种EPS总成自动检测流水线及其检测方法，特别是针对车企流水线上的大规模EPS总成的检测。
背景技术
汽车工业中，辅助转向的EPS总成系统是车体的重要零部件，而且该总成的检测过程非常繁琐，需要检验轴向圆柱度，刚度，弹性回转力矩等项目，在每道检测工序之间需要工人来回搬运，并且对于总成在检测设备上的安装方式也有很多要求，从而使得工人的工作强度大，检测效率低。市场上急需一款可以针对总成特殊结构的，能够在各个设备之间自动搬运的检测流水线。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种EPS总成自动检测流水线及其检测方法。
EPS总成自动检测流水线包括悬挂传送链、并联运动关节、多自由度旋转云台、自动调平机构、抓取机构；
所述的悬挂传送链包括链齿、卡台、行走齿轮、导向轨道、导向柱、磁性工座、支撑轨道；支撑轨道上方安装有链齿，卡台和支撑轨道滑动连接，行走齿轮分布在卡台的两侧，行走齿轮和链齿啮合；支撑轨道内开设有导向轨道；卡台的底部连接有导向柱；卡台的底部的导向柱设置在支撑轨道上开设的导向轨道内，支撑轨道的底部设置有磁性工座；所述的卡台内设置有电磁铁，所述的电磁铁在通电状态下能与磁性工座通过磁力吸引从而将卡台的位置锁定；
所述的并联运动关节包括上锁紧座、转动副、中间支撑杆、球副、下连接板、回转台、移动副；上锁紧座与卡台固定相连；上锁紧座连接有三个转动副，上锁紧座中部通过支撑杆固定支撑，三个转动副各自连接有移动副，三个移动副通过球副和下连接板连接，下连接板通过回转轴承和回转台连接；三个移动副通过移动电机实现三根长杆的伸长和缩短，使得下连接板和回转台能够实现空间多角度的旋转倾斜，来调整下方工作爪的工作角度；
所述的多自由度旋转云台包括俯仰电机、钣金支撑件、旋转电机、旋转轴、山型连接座、旋转轴承；旋转电机通过回转轴承和钣金支撑件连接，俯仰电机通过旋转轴承分别与旋转轴和山型连接座连接；俯仰电机能够带动山型连接座俯仰摆动；
所述的自动调平机构包括调整电机、调整板、激光指示器、升降杆、调节丝杠；调整电机和调整板连接，调整电机输出轴连接到调节丝杠上，激光指示器安装在调整板下方，且正对下方夹紧工件；升降杆连接其下部的抓取机构；激光指示器发出的激光能够照射到抓住的EPS总成，并能够传回距离信息给调整电机，调整电机根据距离信息调整旋转角度，调节丝杠的长度，使得下方的EPS总成达到水平；
所述的抓取机构包括电机抓取台、抓取上臂、抓取电机、抓臂、转动铰链、夹紧电机、传动轴、辅助衬套、磁力内壁；抓取台、抓取上臂和升降杆连接，抓取电机安装在抓取上臂上，抓臂通过转动铰链连接在上臂上，夹紧电机和传动轴连接，抓臂的内部有辅助衬套，电机抓取台内部有磁力内壁。
所述的支撑轨道在操作工位处有一个拱形下降的位移，其高度刚好和操作工位匹配；所述的磁性工座设置在拱形下降处，磁性工座由铁磁性材料制成，如铁。
所述的山型连接件的侧壁的长度可以保证俯仰电机能在前后60度运动而不与上方的钣金支撑件干涉。
所述的激光指示器发出的激光能够照射到抓住的EPS总成，并能够传回距离信息给调整电机，自动计算出距离差和旋转角度。
所述的电机抓取台可以扣合EPS电机座的形状，并且磁性内壁具有吸附电机座的磁性。
EPS总成自动检测流水线的检测方法在于包括以下步骤：
1)卡台在前后行走齿轮的带动下运动，导向柱在运动过程中起到导向作用，当到达最低点时，磁性工座启动，将卡台和下部的并联运动关节和轨道卡紧，从而固定好整个装置的空间位置；
2)当抵达操作工位时，上锁紧座和轨道通过电磁力锁紧，三个移动副通过移动电机实现三根长杆的伸长和缩短，使得下连接板和回转台能够实现空间多角度的旋转倾斜，来调整下方工作爪的工作角度，中间支撑杆提供对整体机构的固定和支持；
3)回转轴承内置电机，能够实现对下方工作机构的旋转。通过并联机构和云台轴承的调节，使得抓取机构调整到最佳抓取角度；
4)由于前期布置轨道时已经下降了一端距离，升降杆只需要通过短距离的伸缩到达工位，由于检测过程需要工件保持水平，根据指示器传回的距离，以空间位置固定的调整板为基准，计算出前后距离差，调整电机计算出相应的旋转角度，旋转调整调节丝杠，使得下方的EPS总成达到水平；
5)电机抓取台可以扣合EPS电机座的形状，并且通过磁性内壁进行吸附固定，前后两个抓臂扣入轴状体处，夹紧电机启动，两个抓臂向中部靠拢，之后夹紧电机启动，通过传动轴使得前后抓臂旋转夹住EPS轴状部分，辅助衬套能够增大抓紧力。
本发明能够实现EPS总成系统在各个检测设备之间的自动搬运，装机和获取，并且能够实现在操作之前对总成的水平调节，辅助后续的检测操作，大大减轻了工人的劳动强度，提高了工作效率。
附图说明
图1为本发明EPS总成自动检测流水线的整体示意图；
图2为本发明EPS总成自动检测流水线的悬挂传送链示意图；
图3为本发明EPS总成自动检测流水线的并联运动关节示意图；
图4为本发明EPS总成自动检测流水线的多自由度旋转云台示意图；
图5为本发明EPS总成自动检测流水线的自动调平机构示意图；
图6为本发明EPS总成自动检测流水线的抓取机构示意图；
图7为本发明EPS总成自动检测流水线的抓取机构示意图；
图中，悬挂传送链1、并联运动关节2、多自由度旋转云台3、自动调平机构4、抓取机构5、链齿11、卡台12、行走齿轮13、导向轨道14、导向柱15、磁性工座16、支撑轨道17、上锁紧座21、转动副22、中间支撑杆23、球副24、下连接板25、回转台26、移动副27、俯仰电机31、钣金支撑件32、旋转电机33、旋转轴34、山型连接座35、旋转轴承36、调整电机41、调整板42、激光指示器43、升降杆44、调节丝杠45、电机抓取台51、抓取上臂52、抓取电机53、抓臂54、转动铰链55、夹紧电机56、传动轴57、辅助衬套58、磁力内壁59。
具体实施方式
如图1所示，一种EPS总成自动检测流水线包括悬挂传送链1、并联运动关节2、多自由度旋转云台3、自动调平机构4、抓取机构5。悬挂传送链1和并联运动关节2连接，并联运动关节2底部和多自由度旋转云台3连接，多自由度旋转云台3上安装有自动调平机构4，抓取机构5安装在自动调平机构4上。工作时，并联运动关节2在悬挂传送链1上运动，当到达操作工位时，并联运动关节2可以通过其内的三个移动副实现空间位移，使得多自由度旋转云台3可以位移到待操作的地点。多自由度旋转云台3有两个旋转自由度，底部的抓取机构5通过调整抓取待检测的EPS总成。EPS总成被固定后，自动调平机构4可以实现对EPS总成的调平。
如图2所示，悬挂传送链1包括链齿11、卡台12、行走齿轮13、导向轨道14、导向柱15、磁性工座16、支撑轨道17。支撑轨道17上方安装有链齿11，卡台12和支撑轨道17滑动连接，行走齿轮13分布在卡台12的两侧，行走齿轮13和链齿11啮合；支撑轨道17内开设有导向轨道14；卡台12的底部连接有导向柱15；卡台12的底部的导向柱15设置在支撑轨道17上开设的导向轨道14内，导向柱15在导向轨道14滑动实现卡台12在支撑轨道17上移动的导向作用。
支撑轨道17在操作工位处(支撑轨道17的中部)呈拱形下降。拱形下降处设置有磁性工座16(其材料为铁磁性材料)。所述的卡台12内设置有电磁铁，所述的电磁铁在通电状态下能与磁性工座16通过磁力吸引从而将卡台12的位置锁定；工作时，卡台12在前后行走齿轮13的带动下运动，导向柱15在运动过程中起到导向作用，当到达最低点时(拱形下降部位的底部)，所述的电磁铁在通电，将卡台12连同下部的并联运动关节2与轨道紧固，从而固定好整个装置的空间位置。
如图3式所示，并联运动关节2包括上锁紧座21、转动副22、中间支撑杆23、球副24、下连接板25、回转台26、移动副27。上锁紧座21对称连接有三个转动副22(三个连接点呈正三角形分布)，中部通过支撑杆23固定支撑，三个转动副22各自连接有移动副27，三个移动副27通过球副24和下连接板25连接，下连接板25通过回转轴承和回转台26连接。工作时，当抵达操作工位时，上锁紧座21和轨道通过电磁力锁紧，三个移动副27通过移动电机实现三根长杆的伸长和缩短，使得下连接板25和回转台26能够实现空间多角度的旋转倾斜，来调整下方工作爪的工作角度，中间支撑杆23提供对整体机构的固定和支持。回转台26内置电机，能够实现对下方工作机构的旋转。通过并联机构2和回转轴承的调节，使得抓取机构调整到最佳抓取角度。
如图4所示，多自由度旋转云台3包括俯仰电机31、钣金支撑件32、旋转电机33、旋转轴34、山型连接座35、旋转轴承36。旋转电机33通过回转轴承和钣金支撑件32连接，俯仰电机31通过旋转轴承36分别与旋转轴34和山型连接座35连接。工作时，旋转电机33可以带动下部机构旋转，俯仰电机能够带动山型连接座35俯仰摆动，通过调整山型连接座35侧壁的长度可以调节俯仰角度，在前后60度俯仰，而不与上方的钣金支撑件32干涉。
如图5所示，自动调平机构4包括调整电机41、调整板42、激光指示器43、若干升降杆44、调节丝杠45。调整电机41和调整板42连接，调整电机41输出轴连接到调节丝杠45上，激光指示器43安装在调整板42下方，且正对下方夹紧工件，升降杆44连接其下部的抓紧机构5。激光指示器43发出的激光能够照射到抓住的EPS总成，并能够传回距离信息给调整电机41，工作时，由于前期布置支撑轨道17时已经下降了一端距离，升降杆44只需要通过短距离的伸缩到达工位，由于检测过程需要工件保持水平，根据指示器43传回的距离，以空间位置固定的调整板42为基准，计算出前后距离差，调整电机41计算出相应的旋转角度，旋转调整调节丝杠45，使得下方的EPS总成达到水平。
如图6、图7所示，抓取机构5包括电机抓取台51、抓取上臂52、抓取电机53、抓臂54、转动铰链55、夹紧电机56、传动轴57、辅助衬套58、磁力内壁59。抓取台51，抓取上臂52和升降杆44连接(本实施例中，抓取台51与一个升降杆44相连，两个抓取上臂52分别与一个升降杆44连接；三个升降杆44均与各自的调整电机41相连)，抓取电机53安装在抓取上臂52上，抓臂54通过转动铰链55连接在上臂52上，夹紧电机56和传动轴57连接，抓臂53的内部有辅助衬套58，电机抓取台51内部有磁力内壁59。因为EPS总成整体形状是一个轴状体加电机动力部分，工作时，电机抓取台51可以扣合EPS电机座的形状，并且通过磁性内壁59进行吸附固定，前后两个抓臂54扣入轴状体处，夹紧电机56启动，两个抓臂53向中部靠拢，之后夹紧电机56启动，通过传动轴使得前后抓臂旋转夹住EPS轴状部分，辅助衬套58能够增大抓紧力。
Claims (5)
1.一种EPS总成自动检测流水线，其特征在于包括悬挂传送链(1)、并联运动关节(2)、多自由度旋转云台(3)、自动调平机构(4)、抓取机构(5)；
所述的悬挂传送链(1)包括链齿(11)、卡台(12)、行走齿轮(13)、导向轨道(14)、导向柱(15)、磁性工座(16)、支撑轨道(17)；支撑轨道上方安装有链齿，卡台和支撑轨道滑动连接，行走齿轮分布在卡台的两侧，行走齿轮和链齿啮合；支撑轨道内开设有导向轨道；卡台的底部连接有导向柱；卡台的底部的导向柱设置在支撑轨道上开设的导向轨道内，支撑轨道(17)的底部设置有磁性工座(16)；所述的卡台(12)内设置有电磁铁，所述的电磁铁在通电状态下能与磁性工座(16)通过磁力吸引从而将卡台(12)的位置锁定；
所述的并联运动关节(2)包括上锁紧座(21)、转动副(22)、中间支撑杆(23)、球副(24)、下连接板(25)、回转台(26)、移动副(27)；上锁紧座(21)与卡台(12)固定相连；上锁紧座连接有三个转动副，上锁紧座中部通过支撑杆固定支撑，三个转动副各自连接有移动副，三个移动副通过球副和下连接板连接，下连接板通过回转轴承和回转台连接；三个移动副通过移动电机实现三根长杆的伸长和缩短，使得下连接板和回转台能够实现空间多角度的旋转倾斜，来调整下方工作爪的工作角度；
所述的多自由度旋转云台(3)包括俯仰电机(31)、钣金支撑件(32)、旋转电机(33)、旋转轴(34)、山型连接座(35)、旋转轴承(36)；旋转电机通过回转轴承和钣金支撑件连接，俯仰电机通过旋转轴承分别与旋转轴和山型连接座连接；俯仰电机能够带动山型连接座俯仰摆动；
所述的自动调平机构(4)包括调整电机(41)、调整板(42)、激光指示器(43)、升降杆(44)、调节丝杠(45)；调整电机和调整板连接，调整电机输出轴连接到调节丝杠上，激光指示器安装在调整板下方，且正对下方夹紧工件；升降杆连接其下部的抓取机构(5)；激光指示器发出的激光能够照射到抓住的EPS总成，并能够传回距离信息给调整电机，调整电机根据距离信息调整旋转角度，调节丝杠的长度，使得下方的EPS总成达到水平；
所述的抓取机构(5)包括电机抓取台(51)、抓取上臂(52)、抓取电机(53)、抓臂(54)、转动铰链(55)、夹紧电机(56)、传动轴(57)、辅助衬套(58)、磁力内壁(59)；抓取台、抓取上臂和升降杆连接，抓取电机安装在抓取上臂上，抓臂通过转动铰链连接在上臂上，夹紧电机和传动轴连接，抓臂的内部有辅助衬套，电机抓取台内部有磁力内壁。
2.根据权利要求1所述的一种EPS总成自动检测流水线，其特征在于所述的支撑轨道(17)的中部呈拱形下降；所述的磁性工座(16)设置在拱形下降处。
3.根据权利要求1所述的一种EPS总成自动检测流水线，其特征在于所述的山型连接件(35)的侧壁的长度保证俯仰电机能在前后60度运动而不与上方的钣金支撑件(32)干涉。
4.根据权利要求1所述的一种EPS总成自动检测流水线，其特征在于所述的电机抓取台(51)扣合EPS电机座的形状，并且磁性内壁(59)具有吸附电机座的磁性。
5.一种如权利要求1所述的EPS总成自动检测流水线的检测方法，其特征在于包括以下步骤：
1)卡台(12)在行走齿轮(13)的带动下运动，导向柱(15)在运动过程中起到导向作用，当到达工作位置时，磁性工座(16)启动，将卡台(12)和下部的并联运动关节(2)与轨道卡紧，从而固定好整个装置的空间位置；
2)当抵达操作工位时，上锁紧座(21)和轨道通过电磁力锁紧，三个移动副(27)通过移动电机实现三根长杆的伸长和缩短，使得下连接板(25)和回转台(26)能够实现空间多角度的旋转倾斜，来调整下方工作爪的工作角度，中间支撑杆(23)提供对整体机构的固定和支持；
3)回转轴承内置电机，能够实现对下方工作机构的旋转；通过并联机构(2)和云台轴承(26)的调节，使得抓取机构调整到最佳抓取角度；
4)根据指示器(43)传回的距离，以空间位置固定的调整板(42)为基准，计算出前后距离差，调整电机(41)计算出相应的旋转角度，旋转调整调节丝杠(45)，使得下方的EPS总成达到水平；
5)电机抓取台(51)可以扣合EPS电机座的形状，并且通过磁性内壁(59进行吸附固定，前后两个抓臂(54)扣入轴状体处，夹紧电机(56)启动，两个抓臂(53)向中部靠拢，之后夹紧电机(56)启动，通过传动轴使得前后抓臂旋转夹住EPS轴状部分，辅助衬套(58)能够增大抓紧力。
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| CN113264371A (zh) * | 2021-07-07 | 2021-08-17 | 江西理工大学 | 一种磁悬浮抓取式医院药品运输设备 |
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| CN109703983B (zh) | 2024-03-01 |
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