CN110842963A - 一种抓取汽车箱体类零件的机械手 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抓取汽车箱体类零件的机械手，包括横梁、固定夹头和活动夹头，两个夹头分别设置在横梁的两端，横梁的右端设有摆动块，摆动块的底端与横梁铰接，中部与活动夹头铰接，顶部与驱动装置铰接；驱动装置包括底座、驱动件和连杆组件，底座固定在横梁上，驱动件通过第一轴与底座铰接，连杆组件的首端通过第二轴与驱动件铰接，第一轴与第二轴平行，连杆组件的尾端与摆动块的顶部铰接；连杆组件上设有卡接块，驱动件上开设能够与卡接块卡合的卡接槽。扳动驱动件，使活动夹头和固定夹头夹紧箱体类零件；驱动件上的卡接槽能够与卡接块卡接，使活动夹头处于固定的位置，进而，机械手能够稳定地夹紧箱体类零件。

Description

一种抓取汽车箱体类零件的机械手

技术领域

本发明涉及汽车零件的生产技术领域。

背景技术

箱体类零件，需要在其内安装其他零件，或者，需要在其底部安装其他零件，为此，需要将箱体类零件抬升，处于腾空状态，方便工人将相应的零件安装在箱体类零件内或者底部。

处于腾空状态的箱体类零件，方便工人将其他零件装配在其侧面或顶部，因为工人无需弯腰或卧倒地将零件装配至箱体类零件上或箱体类零件中。

一般而言，箱体类零件的侧壁上设有孔洞，用于安装其他零件，例如，汽车的变速箱或发动机箱，其侧壁上设有用于安装轴承的孔洞，或者，用于安装注油螺栓或放油螺栓的孔洞。或者，箱体类零件的侧壁上设有加强肋条，加强肋条纵横交错。夹具可以夹持在所述孔洞中或纵横交错的加强肋条中，将箱体类零件夹紧后吊起，使其处于腾空状态。

发明内容

本发明所解决的技术问题：如何方便、稳定地将箱体类零件夹紧。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种抓取汽车箱体类零件的机械手，包括横梁、固定夹头和活动夹头，固定夹头设置在横梁的左端，活动夹头活动设置在横梁的右端，横梁的右端设有摆动块，摆动块的底端与横梁的右端铰接，摆动块的中部与活动夹头铰接，摆动块的顶部与驱动装置铰接；所述驱动装置包括底座、驱动件和连杆组件，所述底座固定在横梁上，驱动件通过第一轴与底座铰接，连杆组件的首端通过第二轴与驱动件铰接，第一轴与第二轴平行，连杆组件的尾端与所述摆动块的顶部铰接；连杆组件上设有卡接块，驱动件上开设能够与卡接块卡合的卡接槽。

第一轴与第二轴平行，说明第一轴与第二轴是有一定的距离的，该距离是驱动活动夹头移动的原因。

工人向横梁的左侧方向转动驱动件的上半部分，由于第一轴与第二轴之间具有一定的距离，因此，第二轴会随着驱动件的下半部分而向横梁的右侧方向转动，第二轴带动连杆组件向横梁的右侧方向移动，连杆组件驱动摆动块的顶部向横梁的右侧方向摆动，摆动块拉动活动夹头向横梁的右侧方向移动，活动夹头与固定夹头远离，机械手处于待夹状态。

工人向横梁的右侧方向转动驱动件的上半部分，第二轴会随着驱动件的下半部分而向横梁的左侧方向转动，第二轴带动连杆组件向横梁的左侧方向移动，连杆组件驱动摆块的顶部向横梁的左侧方向摆动，摆动块驱动活动夹头向横梁的左侧方向移动，活动夹头与固定夹头接近，机械手能够夹紧位于固定夹头和活动夹头之间的箱体类零件。其中，固定夹头和活动夹头伸入箱体类零件侧壁上的孔洞或纵横交错的加强肋中。

在固定夹头和活动夹头夹紧箱体类零件后，为了使活动夹头的位置稳定，本发明设计了卡接块和卡接槽，在固定夹头和活动夹头夹紧箱体类零件后，驱动件上的卡接槽与连杆组件的卡接块卡接，如此，能够限制连杆组件与驱动件的相对活动。其中，连杆组件向右移动的趋势能够使卡接件紧紧地抵压在所述卡接槽的侧壁上，进而，活动夹头的位置保持稳定。

本发明需要工人扳动所述驱动件的上半部分，即可使活动夹头和固定夹头夹紧箱体类零件；在机械手夹紧箱体类零件后，驱动件上半部分的卡接槽能够与连杆组件上的卡接块卡接，使活动夹头处于固定的位置，进而，机械手能够稳定地夹紧箱体类零件。

所述横梁可以安装在升降机构上，在机械手夹紧箱体类零件后，升降机构将机械手升起，被机械手夹持的箱体类零件即处于腾空状态。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为一种抓取汽车箱体类零件的机械手的示意图；此时，机械手处于待夹状态；

图2为图1中机械手处于夹持状态的示意图；

图3为图1中A处放大图。

图中符号说明：

10、横梁；11、夹头活动座；12、摆动块安装座；13、固定夹头安装座；14、倾斜部分；

20、固定夹头；21、第二圆柱杆；

30、活动夹头；31、第一圆柱杆；32、中部连接件；33、铰接件；

40、摆动块；41、条形槽；

50、驱动装置；51、底座；52、驱动件；521、卡接槽；53、连杆组件；531、卡接块；532、第一连杆；533、第二连杆；534、第三连杆；535、紧固螺母；

54、第一轴；55、第二轴。

具体实施方式

如图1，一种抓取汽车箱体类零件的机械手，包括横梁10、固定夹头20和活动夹头30，固定夹头设置在横梁的左端，活动夹头活动设置在横梁的右端，横梁的右端设有摆动块40，摆动块的底端与横梁的右端铰接，摆动块的中部与活动夹头铰接，摆动块的顶部与驱动装置50铰接。

如图3，所述驱动装置50包括底座51、驱动件52和连杆组件53，所述底座固定在横梁上，驱动件通过第一轴54与底座铰接，连杆组件的首端通过第二轴55与驱动件铰接，第一轴与第二轴平行，连杆组件的尾端与所述摆动块的顶部铰接；连杆组件上设有卡接块531，驱动件上开设能够与卡接块卡合的卡接槽521。

作为一种选择，第二轴55设置在驱动件52的下半部分，接近驱动件的底端；第一轴54设置在驱动件的中部位置。第一轴为两个半轴，底座51的一个侧壁与两个半轴中的一个半轴铰接，底座的另一侧壁与另一半轴铰接。而第二轴55是普通的长轴。之所以将第一轴54设计成两个半轴，是因为驱动件52围绕第一轴转动过程中，避免连杆组件53与第一轴54发生干涉。

作为一种选择，所述卡接槽521开设在驱动件52的上半部分。

实际操作中，工人向横梁10的左侧方向转动驱动件52的上半部分，由于第一轴54与第二轴55之间具有一定的距离，因此，第二轴会随着驱动件的下半部分而向横梁10的右侧方向转动，第二轴55带动连杆组件53向横梁的右侧方向移动，连杆组件驱动摆动块40的顶部向横梁10的右侧方向摆动，摆动块40拉动活动夹头30向横梁10的右侧方向移动，活动夹头与固定夹头20远离，机械手处于待夹状态，即待工作状态，如图1所示。

将零件类零件，如汽车的变速箱、发动机箱体放置在固定夹头20和活动夹头30之间，或者，将机械手移位至箱体类零件处，使箱体类零件处于固定夹头和活动夹头之间，并使固定夹头、活动夹头伸入箱体类零件侧壁上的孔洞或纵横交错的加强肋中，或者，使固定夹头、活动夹头位于横向分布的加强肋的下方，即水平的加强肋的下方。

之后，工人向横梁10的右侧方向转动驱动件52的上半部分，第二轴55会随着驱动件52的下半部分而向横梁10的左侧方向转动，第二轴55带动连杆组件53向横梁的左侧方向移动，连杆组件53驱动摆动块40的顶部向横梁10的左侧方向摆动，摆动块驱动活动夹头30向横梁10的左侧方向移动，活动夹头30与固定夹头20接近，机械手能够夹紧位于固定夹头和活动夹头之间的箱体类零件，如图2所示。其中，固定夹头20和活动夹头30伸入箱体类零件侧壁上的孔洞或纵横交错的加强肋中，或者，虽然固定夹头和活动夹头夹紧在箱体类零件的侧壁上，但是，固定夹头和活动夹头位于横向分布的加强肋的下方，如此，机械手在夹紧箱体类零件的同时，能够提升箱体类零件。

如图2，在固定夹头20和活动夹头30夹紧箱体类零件后，驱动件52上的卡接槽521与连杆组件53的卡接块531恰好卡接在一起，如此，能够限制连杆组件53与驱动件52的相对活动，使活动夹头30的位置保持稳定。其中，连杆组件53的长度能够调整，以适应不同的箱体类零件，同时，也使固定夹头和活动夹头30夹紧箱体类零件后，卡接槽521能够与卡接块531卡接成为可能。

结合图1、图3，横梁10的右端设有活动夹头安装座，活动夹头安装座包括夹头活动座11和摆动块安装座12，夹头活动座开设通孔；活动夹头包括第一圆柱杆31、中部连接件32和铰接件33，第一圆柱杆设置在中部连接件的左侧，铰接件设置在中部连接件的右侧，第一圆柱杆配合在所述通孔中，中部连接件位于夹头活动座的右侧，铰接件与摆动块的中部铰接；摆动块40的底部与所述摆动块安装座铰接。其中，摆动块40的中部开设弧形的条形槽41，铰接件通过第三轴与摆动块的中部铰接，第三轴在插入铰接件的铰接孔的同时，也插入所述条形槽41，实现铰接件33与摆动块40的铰接。条形槽41的设计，是因为：第一圆柱杆31作线性的左右移动，进而铰接件33也作线性的左右移动，而摆动块40围绕其与摆动块安装座12的铰接轴摆动，因此，需要给摆动块40与铰接件33的相对运动提供空间，该空间即是条形槽41。

如图3，所述连杆组件53包括第一连杆532、第二连杆533和第三连杆534，第一连杆呈框形状，第一连杆的首端与驱动件52铰接，第一连杆的尾端与第二连杆的首端螺接，第二连杆为螺纹杆，第二连杆的尾端与第三连杆的首端枢接，第三连杆呈U形状，第三连杆的尾端与摆动块40的顶部铰接；第二连杆上螺接有紧固螺母535，紧固螺母抵压在第一连杆的尾端。当连杆组件53的长度需要调整时，旋转所述第二连杆533，第二连杆与第一连杆的总长度即得到加长，待长度合适时，再拧紧所述紧固螺母535，将紧固螺母抵压在第一连杆532的尾端面上，紧固螺母能够锁紧第二连杆533与第一连杆532之间的相对位置。

如图3，所述卡接块531被夹持在紧固螺母535和第一连杆532的尾端之间。如此设计，使连杆组件53的结构精简，而且，卡接块531的更换也比较方便。作为一种选择，卡接块531可以是弹性金属片，由于弹性金属片能够发生一定的变形，因此，能够方便卡接槽521与其卡接，也可以利用卡接块的弹性变形而使其紧紧地卡接在卡接槽中。

如图1，横梁10的左端设有固定夹头安装座13，固定夹头20包括第二圆柱杆21，第二圆柱杆固定在所述固定夹头安装座上，第二圆柱杆与第一圆柱杆31相向设置。第二圆柱杆与第一圆柱杆的相向设置，并不妨碍两者上下错位设置，即可以是第一圆柱杆位于第二圆柱杆的上方，也可以是第二圆柱杆位于第一圆柱杆的上方。这种上下位置的设计在安装或设计阶段即已确定，机械手装配成型后，第一圆柱杆和第二圆柱杆的上下位置不可调整。

如图1，横梁10的右端设有倾斜部分14，所述活动夹头安装座位于倾斜部分的右端，所述底座51固定在所述倾斜部分上。倾斜部分14的设置，为驱动装置50的安装提供了条件。

实际操作中，本发明所述的机械手安装在升降机构上，升降机构可以丝杆机构，或者，直接用气缸驱动机械手升降。在机械手下降夹紧箱体类零件后，升降机构再驱动机械手及被其夹持的箱体类零件上升，使箱体类零件处于腾空状态，如此，工人可以站立着将其他零件安装在箱体类零件上或箱体类零件中，也可以是对箱体类零件的外观、形状、尺寸进行检查，尤其对箱体类零件的底部结构、尺寸的检查，以判断箱体类零件是否合格。

以上内容仅为本发明的较佳实施方式，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种抓取汽车箱体类零件的机械手，包括横梁(10)、固定夹头(20)和活动夹头(30)，固定夹头设置在横梁的左端，活动夹头活动设置在横梁的右端，横梁的右端设有摆动块(40)，摆动块的底端与横梁的右端铰接，摆动块的中部与活动夹头铰接，摆动块的顶部与驱动装置(50)铰接；其特征在于：所述驱动装置包括底座(51)、驱动件(52)和连杆组件(53)，所述底座固定在横梁上，驱动件通过第一轴(54)与底座铰接，连杆组件的首端通过第二轴(55)与驱动件铰接，第一轴与第二轴平行，连杆组件的尾端与所述摆动块的顶部铰接；连杆组件上设有卡接块(531)，驱动件上开设能够与卡接块卡合的卡接槽(521)。

2.如权利要求1所述的机械手，其特征在于：横梁(10)的右端设有活动夹头安装座，活动夹头安装座包括夹头活动座(11)和摆动块安装座(12)，夹头活动座开设通孔；活动夹头包括第一圆柱杆(31)、中部连接件(32)和铰接件(33)，第一圆柱杆设置在中部连接件的左侧，铰接件设置在中部连接件的右侧，第一圆柱杆配合在所述通孔中，中部连接件位于夹头活动座的右侧，铰接件与摆动块的中部铰接；摆动块(40)的底部与所述摆动块安装座铰接。

3.如权利要求1所述的机械手，其特征在于：所述连杆组件(53)包括第一连杆(532)、第二连杆(533)和第三连杆(534)，第一连杆呈框形状，第一连杆的首端与驱动件(52)铰接，第一连杆的尾端与第二连杆的首端螺接，第二连杆为螺纹杆，第二连杆的尾端与第三连杆的首端枢接，第三连杆呈U形状，第三连杆的尾端与摆动块(40)的顶部铰接；第二连杆上螺接有紧固螺母(535)，紧固螺母抵压在第一连杆的尾端。

4.如权利要求3所述的机械手，其特征在于：所述卡接块(531)被夹持在紧固螺母(535)和第一连杆(532)的尾端之间。

5.如权利要求2所述的机械手，其特征在于：横梁(10)的左端设有固定夹头安装座(13)，固定夹头(20)包括第二圆柱杆(21)，第二圆柱杆固定在所述固定夹头安装座上，第二圆柱杆与第一圆柱杆(31)相向设置。

6.如权利要求2所述的机械手，其特征在于：横梁(10)的右端设有倾斜部分(14)，所述活动夹头安装座位于倾斜部分的右端，所述底座(51)固定在所述倾斜部分上。

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