CN110921306A - 一种柔性化自适应轮毂搬运机械手 - Google Patents

Abstract

本技术公开了一种柔性化自适应轮毂搬运机械手，包括支撑架，支撑板的左侧面与左侧气缸相连，右侧面与右侧气缸相连，支撑板与固定基座相连，固定基座上设有导轨，左侧移动基座和右侧移动基座的底部均开有导轨凹槽，左侧气缸与固定基座左侧连接，左侧气缸的气缸轴与左侧移动基座连接，右侧气缸与固定基座右侧连接，右侧气缸的气缸轴与右侧移动基座连接，左侧移动基座连接有左侧指型夹爪，右侧移动基座连接有右侧指型夹爪。本专利驱动方式提供更加稳定的夹紧力，获得更大的夹爪变动范围，能够夹取更大尺寸范围内的轮毂，且抓取大轮毂有较大的夹紧力，抓取小轮毂有较小的夹紧力，实现轮毂生产线较高的柔性化。

Description

一种柔性化自适应轮毂搬运机械手

技术领域

本专利涉及汽车轮毂制造领域，具体涉及一种柔性化自适应轮毂搬运机械手。

背景技术

在汽车生产制造中，轮毂的生产制造是其中重要的一个环节。轮毂从铸造到加工再到成品的各个生产环节中，抓取和搬运贯穿其中。随着人工成本的不断上涨和汽车需求的不断上升，轮毂搬运的自动化成为生产中的迫切需要。轮毂搬运机械手能够完成轮毂各道加工工序之间的轮毂搬运工作。

随着汽车型号的增加和实际生产的需要，一条轮毂加工生产线上能加工多尺寸、多型号轮毂的混合轮毂加工生产线应运而出。传统的轮毂搬运机械手，由于结构的限制，只能抓取单一尺寸的轮毂，难以完成不同尺寸规格轮毂的抓取搬运工作，难以实现较高程度的柔性制造。因此，提出了一种能够适应混合轮毂加工生产线的柔性化自适应轮毂搬运机械手。

发明内容

本专利所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足提供一种柔性化自适应轮毂搬运机械手，本柔性化自适应轮毂搬运机械手能够完成不同尺寸规格轮毂的抓取搬运工作。

为实现上述技术目的，本专利采取的技术方案为：

一种柔性化自适应轮毂搬运机械手，包括支撑架、左侧气缸、右侧气缸、固定基座、左侧移动基座、右侧移动基座、左侧指型夹爪、右侧指型夹爪和指端夹持器，所述支撑板的左侧面与左侧气缸相连，右侧面与右侧气缸相连，所述支撑板的顶端与固定基座相连，所述固定基座的顶端面设有导轨，所述左侧移动基座和右侧移动基座的底部均开有与导轨相滑动连接的导轨凹槽，所述左侧移动基座和右侧移动基座结构相同且对称的滑动连接在固定基座的导轨上，所述固定基座的左侧和右侧均设有挡板，挡板的中部开设有挡板孔洞，所述左侧气缸与固定基座左侧的挡板连接且左侧气缸的气缸轴从该挡板的挡板孔洞中穿出，左侧气缸的气缸轴与左侧移动基座连接，所述右侧气缸与固定基座右侧的挡板连接且右侧气缸的气缸轴从该挡板的挡板孔洞中穿出，右侧气缸的气缸轴与右侧移动基座连接，所述左侧移动基座的顶端连接有左侧指型夹爪，所述右侧移动基座的顶端连接有右侧指型夹爪，所述左侧指型夹爪和右侧指型夹爪结构相同且对称设置，所述左侧指型夹爪和右侧指型夹爪的上部和中部均开设有通孔，每个通孔内均穿有指端夹持器。

作为本专利进一步改进的技术方案，所述支撑架的内部为空腔，支撑架底部的圆环凸台设有圆周分布的且用于与轮毂搬运机械手本体连接的螺纹孔，支撑架的顶部凸起设有线性排列的且用于与固定基座连接的通孔。

作为本专利进一步改进的技术方案，所述左侧移动基座的顶面呈矩形分布着螺纹孔且该螺纹孔用于与左侧指型夹爪连接，左侧移动基座的侧面一侧设有推力板，所述左侧气缸的气缸轴与左侧移动基座的推力板连接；所述右侧移动基座的顶面呈矩形分布着螺纹孔且该螺纹孔用于与右侧指型夹爪连接，右侧移动基座的侧面一侧设有推力板，所述右侧气缸的气缸轴与右侧移动基座的推力板连接。

作为本专利进一步改进的技术方案，所述左侧指型夹爪和右侧指型夹爪均包括夹爪基座和手指夹爪，夹爪基座上呈矩形分布着沉头孔和通孔，用于与左侧移动基座或右侧移动基座上的螺纹孔对应，手指夹爪的上部和中部均设有带键的通孔。

作为本专利进一步改进的技术方案，所述指端夹持器包括限位块、主体杆、弹簧和橡胶垫轮，所述限位块与主体杆的尾端连接，所述主体杆上设有与手指夹爪上带键的通孔对应的条形键槽，所述主体杆的前端与橡胶垫轮连接，所述主体杆上缠绕有弹簧，所述主体杆穿过手指夹爪上带键的通孔且限位块和弹簧位于手指夹爪的两侧。

作为本专利进一步改进的技术方案，所述主体杆的前2/3处缠绕有弹簧。

与现有结构相比，本专利的有益效果是：此一种柔性化自适应轮毂搬运机械手传动方式简单，气缸轴的伸长和收缩对左侧移动基座和右侧移动基座起到推动和拉回的作用，左右侧移动基座带着左右侧指型夹爪做来回平动，左侧指型夹爪和右侧指型夹爪互相配合，完成对轮毂的夹取和松开的动作，夹紧力稳定，且夹取大轮毂有较大的夹紧力，夹取小轮毂有较小的夹紧力，有一定的夹紧力自适应能力。左侧指型夹爪和右侧指型夹爪做平动，相比与两个指型夹爪做呈剪刀状的定轴转动的传统方式，获得更大的变动范围，能够夹取更大尺寸范围内的轮毂，使得轮毂搬运机械手乃至整个轮毂加工生产线拥有更大的柔性化。

附图说明

图1为柔性化自适应轮毂搬运机械手的立体示意图。

图2为支撑架的立体示意图。

图3为固定基座的立体示意图。

图4为左侧移动基座或右侧移动基座的立体示意图。

图5为左侧指型夹爪或右侧指型夹爪的立体示意图。

图6为指端夹持器的立体示意图。

图中：1、左侧移动基座；2、固定基座；3、左侧气缸；4、支撑板；5、右侧气缸；6、右侧移动基座；7、左侧指型夹爪；8、右侧指型夹爪；9、指端夹持器；10、导轨；11、挡板孔洞；12、挡板；13、导轨凹槽；14、推力板；15、限位块；16、主体杆；17、弹簧；18、橡胶垫轮；19、夹爪基座；20、手指夹爪。

具体实施方式

下面根据图1至图6对本专利的具体实施方式作出进一步说明：

如图1所示，一种柔性化自适应轮毂搬运机械手，包括支撑架4、左侧气缸3、右侧气缸5、固定基座2、左侧移动基座1、右侧移动基座6、左侧指型夹爪7、右侧指型夹爪8和指端夹持器9。所述支撑架4起到整体支撑的作用，结构如图1所示。所述支撑板4的左侧面与左侧气缸3相连，右侧面与右侧气缸5相连。支撑板4的顶端与固定基座2相连。如图3所示，所述固定基座2的顶端面设有导轨10，所述左侧移动基座1和右侧移动基座6的底部均开有与导轨10相滑动连接的导轨凹槽13（如图4所示），所述左侧移动基座1和右侧移动基座6结构相同且对称的滑动连接在固定基座2的导轨10上，所述固定基座2的左侧和右侧均设有挡板12（如图3所示），挡板12的中部开设有挡板孔洞11。左侧气缸3与固定基座2左侧的挡板12连接且左侧气缸3的气缸轴从该挡板12的挡板孔洞11中穿出，左侧气缸3的气缸轴与左侧移动基座1连接。右侧气缸5与固定基座2右侧的挡板12连接且右侧气缸5的气缸轴从该挡板12的挡板孔洞11中穿出，右侧气缸5的气缸轴与右侧移动基座6连接。左侧移动基座1的顶端连接有左侧指型夹爪7。右侧移动基座6的顶端连接有右侧指型夹爪8。左侧指型夹爪7和右侧指型夹爪8结构相同且对称设置。左侧指型夹爪7和右侧指型夹爪8的上部和中部均开设有通孔，每个通孔内均穿有指端夹持器9。

如图2所示，本实施例的支撑架4的内部为空腔，支撑架4底部的圆环凸台设有圆周分布的且用于与轮毂搬运机械手本体（本体采用现有技术结构）连接的螺纹孔，支撑架4的顶部凸起设有线性排列的且用于与固定基座2连接的通孔。

如图4所示，所述左侧移动基座1的顶面呈矩形分布着螺纹孔且该螺纹孔用于与左侧指型夹爪7连接，左侧移动基座1的侧面一侧设有推力板14，所述左侧气缸3的气缸轴与左侧移动基座1的推力板14连接。同理，右侧移动基座6的顶面呈矩形分布着螺纹孔且该螺纹孔用于与右侧指型夹爪8连接，右侧移动基座6的侧面一侧设有推力板14，所述右侧气缸5的气缸轴与右侧移动基座6的推力板14连接。

如图5所示，所述左侧指型夹爪7和右侧指型夹爪8均包括夹爪基座19和手指夹爪20，夹爪基座19上呈矩形分布着沉头孔和通孔，用于与左侧移动基座1或右侧移动基座6上的螺纹孔对应，手指夹爪20的上部和中部均设有带键的通孔。

如图6所示，所述指端夹持器9包括限位块15、主体杆16、弹簧17和橡胶垫轮18，所述限位块15与主体杆16的尾端连接，所述主体杆16上设有与手指夹爪20上带键的通孔对应的条形键槽，所述主体杆16的前端与橡胶垫轮18连接，橡胶垫轮约呈1/2圆周。所述主体杆16约前2/3处缠绕有弹簧17，所述主体杆16穿过手指夹爪20上带键的通孔且限位块15和弹簧17分别位于手指夹爪20的两侧，主体杆16的条形键槽与手指夹爪20上带键的通孔相配合，主体杆16的条形键槽与手指夹爪20上带键的通孔滑动接触。

在对轮毂进行夹紧时，左侧气缸3、右侧气缸5工作，气缸轴收缩，带动与之固连的左侧移动基座1、右侧移动基座6的推力板14，使得推力板14受拉力，左侧移动基座1、右侧移动基座6在固定基座2的导轨10上，沿着气缸轴收缩的方向移动。左侧指型夹爪7、右侧指型夹爪8分别固连在左侧移动基座1、右侧移动基座6上，左侧手指夹爪20上的指端夹持器9、右侧手指夹爪20上的指端夹持器9分别固连在左侧指型夹爪7、右侧指型夹爪8上，左侧移动基座1、右侧移动基座6的平动，带动左侧指端夹持器9、右侧指端夹持器9的平动，使左侧的指端夹持器9上的橡胶垫轮18与右侧的指端夹持器9上的橡胶垫轮18之间的相对距离变小。当橡胶垫轮18之间的距离变小且没有与待抓取轮毂接触时，弹簧17不受压；当橡胶垫轮18与待抓取轮毂接触后，橡胶垫轮18之间的距离再变小，弹簧17受压力，弹簧17受压的反作用力提供轮毂的加紧力；当橡胶垫轮18之间的距离最小时，待抓取轮毂的轮毂受到最大的加紧力，轮毂搬运机械手完成夹紧轮毂的任务。当轮毂搬运机械手抓取较大尺寸的轮毂时，左侧气缸3、右侧气缸5工作较短行程，橡胶垫轮18就与待抓取轮毂接触，在左侧气缸3、右侧气缸5接下来较长的行程中，弹簧17的压缩量较大，形成的夹紧力也较大，使得对于大轮毂有较大的夹紧力；当轮毂搬运机械手抓取较小尺寸的轮毂时，左侧气缸3、右侧气缸5工作较长行程，橡胶垫轮18才与待抓取轮毂接触，在左侧气缸3、右侧气缸5接下来较短的行程中，弹簧17的压缩量较小，形成的夹紧力也较小，使得对于小轮毂有较小的夹紧力，使得轮毂搬运机械手对于搬运不同尺寸的轮毂具有一定的自适应能力。

在对轮毂进行松开时，左侧气缸3、右侧气缸5工作，气缸轴伸长，带动与之固连的左侧移动基座1、右侧移动基座6的推力板14，使得推力板受推力，左侧移动基座1、右侧移动基座6在固定基座2的导轨10上，沿着气缸轴伸长的方向移动。左侧指型夹爪7、右侧指型夹爪8分别固连在左侧移动基座1、右侧移动基座6上，左侧的指端夹持器9、右侧的指端夹持器9分别固连在左侧指型夹爪7、右侧指型夹爪8上，左侧移动基座1、右侧移动基座6的平动，带动左侧指端夹持器9、右侧指端夹持器9的平动，使左侧指端夹持器9上的橡胶垫轮18与右侧指端夹持器9上的橡胶垫轮18之间的相对距离变大。当橡胶垫轮18之间的距离变大且没有与待抓取轮毂脱开接触时，弹簧17受压力，且受的压力逐渐变小，对待抓取轮毂的夹紧力也逐渐变小；当橡胶垫轮18与待抓取轮毂脱开时，弹簧17不受压力，轮毂被松开，限位块15与对应的左侧指型夹爪7的左侧、右侧指型夹爪8的右侧接触，起到限位的作用；当橡胶垫轮18与待抓取轮毂脱开后，左侧气缸3、右侧气缸5继续工作，橡胶垫轮18之间的距离继续变大，轮毂搬运机械手可以完成松开轮毂的任务。

本专利的保护范围包括但不限于以上实施方式，本专利的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本专利的保护范围。

Claims (6)

1.一种柔性化自适应轮毂搬运机械手，其特征在于：包括支撑架（4）、左侧气缸（3）、右侧气缸（5）、固定基座（2）、左侧移动基座（1）、右侧移动基座（6）、左侧指型夹爪（7）、右侧指型夹爪（8）和指端夹持器（9），所述支撑板（4）的左侧面与左侧气缸（3）相连，右侧面与右侧气缸（5）相连，所述支撑板（4）的顶端与固定基座（2）相连，所述固定基座（2）的顶端面设有导轨（10），所述左侧移动基座（1）和右侧移动基座（6）的底部均开有与导轨（10）相滑动连接的导轨凹槽（13），所述左侧移动基座（1）和右侧移动基座（6）结构相同且对称的滑动连接在固定基座（2）的导轨（10）上，所述固定基座（2）的左侧和右侧均设有挡板（12），挡板（12）的中部开设有挡板孔洞（11），所述左侧气缸（3）与固定基座（2）左侧的挡板（12）连接且左侧气缸（3）的气缸轴从该挡板（12）的挡板孔洞（11）中穿出，左侧气缸（3）的气缸轴与左侧移动基座（1）连接，所述右侧气缸（5）与固定基座（2）右侧的挡板（12）连接且右侧气缸（5）的气缸轴从该挡板（12）的挡板孔洞（11）中穿出，右侧气缸（5）的气缸轴与右侧移动基座（6）连接，所述左侧移动基座（1）的顶端连接有左侧指型夹爪（7），所述右侧移动基座（6）的顶端连接有右侧指型夹爪（8），所述左侧指型夹爪（7）和右侧指型夹爪（8）结构相同且对称设置，所述左侧指型夹爪（7）和右侧指型夹爪（8）的上部和中部均开设有通孔，每个通孔内均穿有指端夹持器（9）。

2.根据权利要求1所述的柔性化自适应轮毂搬运机械手，其特征在于：所述支撑架（4）的内部为空腔，支撑架（4）底部的圆环凸台设有圆周分布的且用于与轮毂搬运机械手本体连接的螺纹孔，支撑架（4）的顶部凸起设有线性排列的且用于与固定基座（2）连接的通孔。

3.根据权利要求2所述的柔性化自适应轮毂搬运机械手，其特征在于：所述左侧移动基座（1）的顶面呈矩形分布着螺纹孔且该螺纹孔用于与左侧指型夹爪（7）连接，左侧移动基座（1）的侧面一侧设有推力板（14），所述左侧气缸（3）的气缸轴与左侧移动基座（1）的推力板（14）连接；所述右侧移动基座（6）的顶面呈矩形分布着螺纹孔且该螺纹孔用于与右侧指型夹爪（8）连接，右侧移动基座（6）的侧面一侧设有推力板（14），所述右侧气缸（5）的气缸轴与右侧移动基座（6）的推力板（14）连接。

4.根据权利要求3所述的柔性化自适应轮毂搬运机械手，其特征在于：所述左侧指型夹爪（7）和右侧指型夹爪（8）均包括夹爪基座（19）和手指夹爪（20），夹爪基座（19）上呈矩形分布着沉头孔和通孔，用于与左侧移动基座（1）或右侧移动基座（6）上的螺纹孔对应，手指夹爪（20）的上部和中部均设有带键的通孔。

5.根据权利要求4所述的柔性化自适应轮毂搬运机械手，其特征在于：所述指端夹持器（9）包括限位块（15）、主体杆（16）、弹簧（17）和橡胶垫轮（18），所述限位块（15）与主体杆（16）的尾端连接，所述主体杆（16）上设有与手指夹爪（20）上带键的通孔对应的条形键槽，所述主体杆（16）的前端与橡胶垫轮（18）连接，所述主体杆（16）上缠绕有弹簧（17），所述主体杆（16）穿过手指夹爪（20）上带键的通孔且限位块（15）和弹簧（17）位于手指夹爪（20）的两侧。

6.根据权利要求5所述的柔性化自适应轮毂搬运机械手，其特征在于：所述主体杆（16）的前2/3处缠绕有弹簧（17）。

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