CN110681539B - 刹车盘砂芯机器人夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种刹车盘砂芯机器人夹具，包括主架、安装在主架上的工件夹持单元，所述工件夹持单元包括砂芯夹具、与砂芯夹具固定连接且能够相对主架转动的主轴，所述主轴的转动轴线竖直设置并连接带动主轴旋转的动力机构。该刹车盘砂芯机器人夹具使用的时候连接机械手，其上面的砂芯夹具通过气动控制将砂芯夹住，机械手带动刹车盘砂芯机器人夹具整体下移使得砂芯进入浸涂液内，之后砂芯上移从浸涂液内出来，通过动力机构带动主轴旋转，由于主轴与砂芯夹具固定，因此砂芯也会被带动旋转，快速将上面残液甩下，完成一个砂芯的浸涂作业，提升作业效率，保证产品质量。

Description

刹车盘砂芯机器人夹具

技术领域

本发明涉及汽车零件生产领域，特别涉及刹车盘砂芯机器人夹具。

背景技术

汽车制造行业刹车盘等零部件被广泛使用，此类铸件生产需要大量砂芯，为保证铸件质量，许多砂芯按工艺要求需要在形成铸件表面浸涂涂料，以免影响组芯定位。

最初的浸涂主要采用人工操作，工作效率低，产品质量不可控。

为解决上述问题，公告号为CN208712072U的专利公开了一种浸涂自动升降臂，包括托座、安装台和臂体，安装台顶面转动连接有转动座，转动座受电机驱动而转动；臂体包括主臂和分臂，主臂竖直固接在转动座上，多个分臂水平且呈放射状地固定在主臂顶端，每个分臂末端均安装有液压缸，活塞杆竖直向下延伸并在末端安装有砂芯夹具。

其当第一个分臂22位于起始位置，该分臂22的液压缸3处于收缩状态，砂芯夹具4位于环形浸涂槽5的液面上方，工作人员在起始位置将砂芯使用砂芯夹具4固定；在规定时间完成砂芯安装后，时序模块71向控制模块72发出信号，使第二个分臂22转动到起始位置，并进行装卸砂芯，同时第一个分臂22转动到下一工位(浸涂工位)，砂芯受液压缸3驱动进入液面下完成浸涂，该砂芯在第三个分臂22转动到起始位置前被拉至液面上，开始滴落残留的浸涂液，后续分臂22均反复上述第一个分臂22过程，完成自动浸涂。

这种方式虽然工作效率得到了极大的提升，但砂芯在第三个分臂22转动到起始位置前被拉至液面上后，开始滴落残留的浸涂液，这个过程需要慢慢等待残留浸涂液的滴落，时间较长，造成效率降低。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种刹车盘砂芯机器人夹具，工作效率高。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种刹车盘砂芯机器人夹具，包括主架、安装在主架上的工件夹持单元，所述工件夹持单元包括砂芯夹具、与砂芯夹具固定连接且能够相对主架转动的主轴，所述主轴的转动轴线竖直设置并连接带动主轴旋转的动力机构。

该刹车盘砂芯机器人夹具使用的时候连接机械手，其上面的砂芯夹具通过气动控制将砂芯夹住，机械手带动刹车盘砂芯机器人夹具整体下移使得砂芯进入浸涂液内，之后砂芯上移从浸涂液内出来，通过动力机构带动主轴旋转，由于主轴与砂芯夹具固定，因此砂芯也会被带动旋转，快速将上面残液甩下，完成一个砂芯的浸涂作业，提升作业效率。

进一步的，所述工件夹持单元设置至少两个，所述动力机构包括动力源和动力传动组件，所有夹持单元共用同一动力源。

如此，工件夹持单元设置至少两个一次性可以夹取更多砂芯，提升工作效率，且夹持单元共用同一动力源有效节省成本。

进一步的，所述动力源为安装在主架其中一侧面上的旋转电机，旋转电机的输出轴水平设置，所述动力传动组件包括第一传动组件和第二传动组件，第一传动组件和第二传动组件通过90度变向减速机传动，所述第一传动组件受旋转电机驱动，所述第二传动组件驱动主轴旋转。

通过90度变向减速机一方面实现动力输出的变向，另一方面方便控制主轴的速度在一合适的范围内。

进一步的，所述第一传动组件包括第一主带轮、第一副带轮、第一闭环带、水平旋转轴，所述第一主带轮固定在旋转电机的输出轴上，所述第一副带轮转动连接在主架上，所述第一闭环带同时绕在第一主带轮和第一副带轮上，所述水平旋转轴固定在第一副带轮的中心，所述水平旋转轴与90度变向减速机的输入端连接。

通过带传动的方式可以实现单个或者多个水平旋转轴的同步转动。

进一步的，所述第二传动组件包括第二主带轮、第二副带轮、第二闭环带、竖直旋转轴，所述竖直旋转轴与90度变向减速机的输出端连接，所述第二主带轮固定在竖直旋转轴上，所述第二副带轮固定在主轴上，所述第二闭环带同时绕在第二主带轮和第二副带轮上。

通过带传动的方式可以实现单个或者多个主轴的同步转动。

进一步的，所述第一传动组件还包括第一张紧轮，所述第一张紧轮与主架转动连接，所述第一张紧轮抵接第一闭环带的外壁。

第一张紧轮的设置保证第一闭环带与第一主带轮、第一副带轮之间的摩擦力，不会发生打滑。

进一步的，所述第二传动组件还包括第二张紧轮，所述第二张紧轮与主架转动连接，所述第二张紧轮抵接第二闭环带的外壁。

第二张紧轮的设置保证第二闭环带与第二主带轮、第二副带轮之间的摩擦力，不会发生打滑。

进一步的，所述主架包括固定架和活动架，所述活动架与固定架转动连接，所述活动架的转动轴线水平设置，所述工件夹持单元安装在活动架上，所述主轴与活动架转动连接，所述固定架上设置有驱动活动架转动的摆动机构，所述摆动机构包括摆臂、气缸，所述摆臂的中部转动连接在固定架上，所述摆臂的其中一端与活动架转动连接，另一端与气缸的活塞杆转动连接，所述气缸的缸体与固定架转动连接。

通过气缸的带动摆臂转动，从而带动活动架相对固定架转动，使得砂芯相对水平面倾斜一定角度，使得残液尽可能的均回落至装浸涂液的容器内，提升回收率，水平旋转容易飞出容器外。

进一步的，所述活动架对称设置两个，相邻的两个活动架通过连杆连接，连杆两端分别与两个活动架转动连接。

通过连杆实现两个活动架的同步同向摆动，方便快捷；由于活动架同向转动，因此活动架上的主轴的轴线均平行，甩料（残液）的时候残液不易发生干涉。

进一步的，每个活动架上设置两个工件夹持单元，动力机构包括动力传动组件和固定在所述固定架上的动力源，动力源为安装在固定架其中一侧面上的旋转电机，旋转电机的输出轴水平设置；所述动力传动组件包括第一传动组件和第二传动组件，第一传动组件和第二传动组件通过90度变向减速机传动；所述第一传动组件包括第一主带轮、两个第一副带轮、第一闭环带、两个水平旋转轴，所述第一主带轮固定在旋转电机的输出轴上，两个第一副带轮位于第一主带轮两侧且第一副带轮转动连接在固定架上，所述第一闭环带同时绕在第一主带轮和第一副带轮上，每个第一副带轮的中心固定一水平旋转轴，每个所述活动架上均固定有90度变向减速机，所述水平旋转轴穿过固定架、活动架与90度变向减速机的输入端连接，所述水平旋转轴与固定架、活动架均转动连接，所述水平旋转轴的转动轴线与活动架和固定架两者的转动轴线重合；所述第二传动组件包括第二主带轮、两个第二副带轮、第二闭环带、竖直旋转轴，所述竖直旋转轴与90度变向减速机的输出端连接，所述第二主带轮固定在竖直旋转轴上，所述第二副带轮固定在主轴上，所述第二闭环带同时绕在第二主带轮和第二副带轮上。

综上所述，本发明具有以下有益效果：本发明有效提升生产效率，浸涂均匀、生产成本低。

附图说明

图1为实施例的结构示意图，隐藏了保护盖和活动架的外侧板；

图2为图1的另一个视角图，主要体现摆动机构的结构；

图3为实施例的结构示意图。

附图标记：1、主架；11、固定架；111、基轴；12、活动架；121、定轴；31、砂芯夹具；32、主轴；41、摆臂；42、气缸；43、连杆；51、旋转电机；52、第一传动组件；521、第一主带轮；522、第一副带轮；523、第一闭环带；524、水平旋转轴；525、第一张紧轮；53、第二传动组件；531、第二主带轮；532、第二副带轮；533、第二闭环带；534、竖直旋转轴；535、第二张紧轮；54、90度变向减速机；6、连接座；7、保护盖。

具体实施方式

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

一种刹车盘砂芯机器人夹具，如图1，包括主架1、安装在主架1上的工件夹持单元，工件夹持单元包括砂芯夹具31、与砂芯夹具31固定连接且能够相对主架1转动的主轴32，主轴32的转动轴线竖直设置并连接带动主轴32旋转的动力机构。

如图1，主架1包括固定架11和活动架12，活动架12对称设置两个，活动架12整体为内部空心的框型结构。固定架11上固定一水平设置的基轴111，基轴111的一端穿过活动架12一端，使得活动架12可相对基轴111转动，基轴111的另一端穿出固定架11外。如图2，固定架11上设置有驱动活动架12转动的摆动机构，摆动机构包括摆臂41、气缸42，摆臂41的中部套在基轴111上，摆臂41可相对基轴111转动；活动架12的外壁上固定一水平设置的定轴121，摆臂41的其中一端与定轴121转动连接，另一端与气缸42的活塞杆转动连接，气缸42的缸体与固定架11转动连接。两个活动架12设置一个连杆43，连杆43两端与分别与两个活动架12上的定轴121转动连接。

如图1，其中工件夹持单元设置至少两个，在本实施例中，每个活动架12上设置两个工件夹持单元。主轴32竖直设置与活动架12转动连接，砂芯夹具31固定在主轴32下端，砂芯夹具31为气动三爪卡盘。

如图1，动力机构包括动力源和动力传动组件，夹持单元共用同一动力源。具体的：动力源为安装在固定架11与活动架12相邻的一侧面上的旋转电机51，旋转电机51与气缸42分别位于两个相对的侧面上，旋转电机51的输出轴水平设置。动力传动组件包括第一传动组件52和第二传动组件53，第一传动组件52和第二传动组件53通过90度变向减速机54传动，第一传动组件52受旋转电机51驱动，第二传动组件53驱动主轴32旋转。

如图1，第一传动组件52设置一组，包括第一主带轮521、两个第一副带轮522、第一闭环带523、两个水平旋转轴524，第一主带轮521固定在旋转电机51的输出轴上，两个第一副带轮522位于第一主带轮521两侧且第一副带轮522转动连接在固定架11上，第一闭环带523同时绕在第一主带轮521和第一副带轮522上，每个第一副带轮522的中心固定一水平旋转轴524，每个活动架12上均固定有90度变向减速机54，水平旋转轴524位于基轴111的另一端，水平旋转轴524穿过固定架11、活动架12与90度变向减速机54的输入端连接，水平旋转轴524与固定架11、活动架12均转动连接，水平旋转轴524的转动轴线与基轴111的转动轴线重合，从而使得水平旋转轴524同时可以作为活动架12的支撑部。

如图1，每个活动架12上设置一组第二传动组件53，第二传动组件53包括第二主带轮531、两个第二副带轮532、第二闭环带533、竖直旋转轴534，竖直旋转轴534与90度变向减速机54的输出端连接，第二主带轮531固定在竖直旋转轴534上，第二副带轮532固定在主轴32上，第二闭环带533同时绕在第二主带轮531和第二副带轮532上。

如图1，为防止第一闭环带523、第二闭环带533打滑，第一传动组件52还包括第一张紧轮525，第一张紧轮525以第一主带轮521为中心对称设置两个，第一张紧轮525与固定架11转动连接，第一张紧轮525抵接第一闭环带523的外壁。第二传动组件53还包括第二张紧轮535，第二张紧轮535以第二主带轮531为中心对称设置两个，第二张紧轮535与活动架12转动连接，第二张紧轮535抵接第二闭环带533的外壁。

如图1，在固定架11的顶部固定一用于连接机械臂的连接座6。如图3，摆动机构、第一传动组件52、第二传动组件53均通过固定在固定架11上的保护盖7部分遮蔽或完全遮蔽。

该刹车盘砂芯机器人夹具使用的时候通过连接座6与机械手固定，其上面的砂芯夹具31通过气动控制将砂芯夹住，机械手带动刹车盘砂芯机器人夹具整体下移使得砂芯进入浸涂液内，之后砂芯上移从浸涂液内出来，气缸42的活塞杆伸出带动活动架12旋转一定角度，一般为30度左右，之后旋转电机51带动主轴32旋转，由于主轴32与砂芯夹具31固定，因此砂芯也会被带动旋转，快速将上面残液甩下，完成一个砂芯的浸涂作业，提升作业效率。

Claims (7)

1.一种刹车盘砂芯机器人夹具，包括主架(1)、安装在主架(1)上的工件夹持单元，其特征在于：所述工件夹持单元包括砂芯夹具(31)、与砂芯夹具(31)固定连接且能够相对主架(1)转动的主轴(32)，所述主轴(32)的转动轴线竖直设置并连接带动主轴(32)旋转的动力机构；

所述主架(1)包括固定架(11)和活动架(12)，所述活动架(12)与固定架(11)转动连接，所述活动架(12)的转动轴线水平设置，所述工件夹持单元安装在活动架(12)上，所述主轴(32)与活动架(12)转动连接，所述固定架(11)上设置有驱动活动架(12)转动的摆动机构，所述摆动机构包括摆臂(41)、气缸(42)，所述摆臂(41)的中部转动连接在固定架(11)上，所述摆臂(41)的其中一端与活动架(12)转动连接，另一端与气缸(42)的活塞杆转动连接，所述气缸(42)的缸体与固定架(11)转动连接；

所述活动架(12)对称设置两个，相邻的两个活动架(12)通过连杆(43)连接，连杆(43)两端分别与两个活动架(12)转动连接；

每个活动架(12)上设置两个工件夹持单元，动力机构包括动力传动组件和固定在所述固定架(11)上的动力源，动力源为安装在固定架(11)其中一侧面上的旋转电机(51)，旋转电机(51)的输出轴水平设置；所述动力传动组件包括第一传动组件(52)和第二传动组件(53)，第一传动组件(52)和第二传动组件(53)通过90度变向减速机(54)传动；所述第一传动组件(52)包括第一主带轮(521)、两个第一副带轮(522)、第一闭环带(523)、两个水平旋转轴(524)，所述第一主带轮(521)固定在旋转电机(51)的输出轴上，两个第一副带轮(522)位于第一主带轮(521)两侧且第一副带轮(522)转动连接在固定架(11)上，所述第一闭环带(523)同时绕在第一主带轮(521)和第一副带轮(522)上，每个第一副带轮(522)的中心固定一水平旋转轴(524)，每个所述活动架(12)上均固定有90度变向减速机(54)，所述水平旋转轴(524)穿过固定架(11)、活动架(12)与90度变向减速机(54)的输入端连接，所述水平旋转轴(524)与固定架(11)、活动架(12)均转动连接，所述水平旋转轴(524)的转动轴线与活动架(12)和固定架(11)两者的转动轴线重合；所述第二传动组件(53)包括第二主带轮(531)、两个第二副带轮(532)、第二闭环带(533)、竖直旋转轴(534)，所述竖直旋转轴(534)与90度变向减速机(54)的输出端连接，所述第二主带轮(531)固定在竖直旋转轴(534)上，所述第二副带轮(532)固定在主轴(32)上，所述第二闭环带(533)同时绕在第二主带轮(531)和第二副带轮(532)上。

2.根据权利要求1所述的刹车盘砂芯机器人夹具，其特征是：所述工件夹持单元设置至少两个，所述动力机构包括动力源和动力传动组件，所有夹持单元共用同一动力源。

3.根据权利要求2所述的刹车盘砂芯机器人夹具，其特征是：所述动力源为安装在主架(1)其中一侧面上的旋转电机(51)，旋转电机(51)的输出轴水平设置，所述动力传动组件包括第一传动组件(52)和第二传动组件(53)，第一传动组件(52)和第二传动组件(53)通过90度变向减速机(54)传动，所述第一传动组件(52)受旋转电机(51)驱动，所述第二传动组件(53)驱动主轴(32)旋转。

4.根据权利要求3所述的刹车盘砂芯机器人夹具，其特征是：所述第一传动组件(52)包括第一主带轮(521)、第一副带轮(522)、第一闭环带(523)、水平旋转轴(524)，所述第一主带轮(521)固定在旋转电机(51)的输出轴上，所述第一副带轮(522)转动连接在主架(1)上，所述第一闭环带(523)同时绕在第一主带轮(521)和第一副带轮(522)上，所述水平旋转轴(524)固定在第一副带轮(522)的中心，所述水平旋转轴(524)与90度变向减速机(54)的输入端连接。

5.根据权利要求3或4所述的刹车盘砂芯机器人夹具，其特征是：所述第二传动组件(53)包括第二主带轮(531)、第二副带轮(532)、第二闭环带(533)、竖直旋转轴(534)，所述竖直旋转轴(534)与90度变向减速机(54)的输出端连接，所述第二主带轮(531)固定在竖直旋转轴(534)上，所述第二副带轮(532)固定在主轴(32)上，所述第二闭环带(533)同时绕在第二主带轮(531)和第二副带轮(532)上。

6.根据权利要求4所述的刹车盘砂芯机器人夹具，其特征是：所述第一传动组件(52)还包括第一张紧轮(525)，所述第一张紧轮(525)与主架(1)转动连接，所述第一张紧轮(525)抵接第一闭环带(523)的外壁。

7.根据权利要求5所述的刹车盘砂芯机器人夹具，其特征是：所述第二传动组件(53)还包括第二张紧轮(535)，所述第二张紧轮(535)与主架(1)转动连接，所述第二张紧轮(535)抵接第二闭环带(533)的外壁。

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