CN111185887B - 自动变速器摩擦片自动拆装与检测的工作台 - Google Patents

自动变速器摩擦片自动拆装与检测的工作台 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种自动变速器摩擦片自动拆装与检测的工作台，在工作台上安装有测量仪、拆卸机器人、旋转机械手、表面缺陷扫描仪和旋转扫描台；工作台前部开设有工作台槽，其内为工件卡盘；拆卸机器人对工件卡盘内输送来的装夹工件进行拆卸，的测量仪对装夹工件进行初步检测；的拆卸机器人后侧为旋转机械手，用于摩擦片的抓取和移动；的旋转机械手后侧为旋转扫描台和表面缺陷扫描仪，旋转扫描台上设有夹持摩擦片的装夹工具，摩擦片随旋转扫描台旋转的同时在装夹工具的带动下自身旋转；表面缺陷扫描仪用于对旋转扫描台上的摩擦片的进行详细检测。本发明的拆装与检测工作台使用灵活方便、测量快捷精准，大大节省了人力，使变速摩擦片的拆装与检测变得方便高效。

Description

自动变速器摩擦片自动拆装与检测的工作台
技术领域
本发明涉及零件电子测量技术领域，具体涉及一种自动变速器摩擦片自动拆装与检测的工作台。
背景技术
传统的动力换挡变速器拆装检修不仅对技术人员要求高，而且作业步骤繁琐劳动强度大，作业效率低，安装质量难以保证，造成工作性能的下降。近年来，工业机器人的广泛应用得到了广泛的关注，多台机器人协调可以完成工作强度和难度大的工作，有利于实现标准化作业。但目前工业机器在动力换挡变速器拆装与检测这样小型作业尚没有得到开发，造成自动变速器维修门楷高，费用高，质量难以保证，因此利用机器人协同技术开发自动变速器拆装检测系统平台对于实现其自动化、标准化很有意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于变速摩擦片的自动拆装与检测工作台，该拆装与检测工作台使用灵活方便、测量快捷精准，大大节省了人力，使变速摩擦片的拆装与检测变得方便高效。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：
一种自动变速器摩擦片自动拆装与检测的工作台，在工作台上安装有测量仪、拆卸机器人、旋转机械手、表面缺陷扫描仪和旋转扫描台；所述工作台前部开设有工作台槽，所述的工作台槽两边开设有滑动槽，滑动槽外侧装有伺服电机，所述的工作台槽内装工件卡盘，工件卡盘两侧卡在滑动槽内使得工件卡盘能够沿两侧的滑动槽前后移动；工作台槽旁的工作台上设有测量仪和拆卸机器人，所述的拆卸机器人对工件卡盘内输送来的装夹工件进行拆卸，所述的测量仪对装夹工件进行初步检测；所述的拆卸机器人后侧为旋转机械手，所述旋转机械手具有安装在工作台上底座、连接底座的旋转体和在旋转体上安装的机械手，用于摩擦片的抓取和移动；所述的旋转机械手后侧为旋转扫描台和表面缺陷扫描仪，旋转扫描台上设有夹持摩擦片的装夹工具，所述装夹工具装夹摩擦片使其保持直立状态，装夹工具下端连接有独立于旋转扫描台的旋转机构，摩擦片随旋转扫描台旋转的同时在装夹工具的带动下自身旋转；所述表面缺陷扫描仪用于对旋转扫描台上的摩擦片的进行详细检测。
所述零件卡盘下部配备有回收箱，用于收集拆卸装夹工件过程中所产生的油漏。
所述的拆卸机器人下部为拆卸机器人底座，向上为依次相连的第一机械臂、第二机械臂和摆动臂，所述的第二机械臂为连接气缸的关节式机械臂，所述的拆卸机器人底座上设有拆卸工具，所述的拆卸工具为旋转式螺套。
所述的拆卸机器人包括拆装机器人底座、机械臂、气动拆卸臂和拆卸工具，在拆装机器人底座上安装机械臂，所述机械臂连接气动拆卸臂，动拆卸臂端部连接拆卸工具，所述的拆卸工具为旋转式的螺套。
所述的测量仪通过支架固定于工作台上，支架侧端开有横向的支架滑槽，支架滑槽内装有电机，横向的第一滑动杆垂直于支架并连接其内的电机，第一滑动杆能够沿支架滑槽水平移动；所述的第一滑动杆上开设有内装有电机的滑槽，纵向的第二滑动杆垂直于第一滑动杆并连接其内的电机，第二滑动杆能够沿第一滑动杆滑槽水平移动；第二滑动杆上平行的安装有连接电机的第三滑动杆，第三滑动杆能够沿第二滑动杆上下移动；第三滑动杆下端安装测量工具，测量工具由旋转机构和安装在旋转机构上的探针和测量爪组成。
所述的测量仪上设有显示屏，用于显示测量仪的测量结果；所述测量仪上装有感应器，用于探针和测量爪的定位。
所述的旋转机器人包括旋转机器人底座及托板，在托板上安装第一旋转体，第一旋转体上安装第二旋转体，第二旋转体上安装机械臂及机械抓手；所述旋转机器人底座与工作台之间设有导轨，所述旋转机器人底座与导轨之间采用齿轮齿条传动实现旋转机器人的移动；所述旋转机器人底座内部装有伺服电机提供电力驱动转轴实现机械臂的旋转；所述机械臂带动机械抓手旋转，所述机械臂内通过伸缩轴控制机械抓手上下移动，通过圆弧型夹持器控制机械抓手抓放。
所述的表面缺陷扫描仪包括集成箱和扫描摄像头，所述扫描摄像头用于接收数据，所述集成箱用于存储和处理数据，经由内部图像处理单元判读是否有瑕疵，同时在显示错误并提示，然后传送给旋转机械手不同放置位置指令。
表面缺陷扫描仪完成详细检测后，所述旋转机械手将正常摩擦片、磨损异常摩擦片分别抓取放在工作台相邻支架台的左、右两边。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明能方便灵活地对变速箱上离合器/制动器摩擦片拆卸与监测，减少工人的工作量，提高工作效率，有利于实现标准化作业。
附图说明
图1是本发明的总体结构示意图。
图2是测量仪的结构示意图。
图3是拆卸机器人的结构示意图。
图4是拆卸机器人的结构示意图。
图5是拿取工件的旋转机器人结构示意图。
图6是拿取工件的旋转机器人结构示意图。
图7是机械抓手结构示意图。
图8是扫描仪与旋转扫描台的结构示意图。
图中：1显示屏，2工件卡盘，3回收箱，4拆卸机器人，4-1拆卸机器人底座，4-2第一机械臂，4-3第二机械臂，4-4气动拆卸臂，4-5拆卸工具，4-7拆卸机器人导轨，5旋转扫描台，6表面缺陷扫描仪，6-1集成箱，6-2扫描摄像头，6-3装夹工具，6-4旋转机构，6-5旋转扫描台面，7旋转机器人，7-1第一旋转体，7-2第二旋转体，7-3旋转机器人底座，7-4托板，7-5旋转机器人导轨，7-6伸缩轴，7-7机械抓手，7-7.1控制端，7-7.2摄像头，7-7.3圆弧型夹持器，8测量爪，9探针，10测量仪，10-1支架，10-2第一滑动杆，10-3第二滑动杆，10-4第三滑动杆，10-5旋转机构，11支架台。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
一种自动变速器摩擦片自动拆装与检测的工作台，在工作台上安装有测量仪10、拆卸机器人4、旋转机械手、表面缺陷扫描仪6和旋转扫描台5；所述工作台前部开设有工作台槽，所述的工作台槽两边开设有滑动槽，滑动槽外侧装有伺服电机，所述的工作台槽内装工件卡盘2，工件卡盘2两侧卡在滑动槽内使得工件卡盘2能够沿两侧的滑动槽前后移动；工作台槽旁的工作台上设有测量仪10和拆卸机器人4，所述的拆卸机器人4对工件卡盘2内输送来的装夹工件进行拆卸，所述的测量仪10对装夹工件进行初步检测；所述的拆卸机器人4后侧为旋转机械手，所述旋转机械手具有安装在工作台上底座、连接底座的旋转体和在旋转体上安装的机械手，用于摩擦片的抓取和移动；所述的旋转机械手后侧为旋转扫描台5和表面缺陷扫描仪6，旋转扫描台5上设有夹持摩擦片的装夹工具，所述装夹工具装夹摩擦片使其保持直立状态，装夹工具下端连接有独立于旋转扫描台的旋转机构10-5，摩擦片随旋转扫描台旋转的同时在装夹工具的带动下自身旋转；所述表面缺陷扫描仪6用于对旋转扫描台5上的摩擦片的进行详细检测。
所述零件卡盘下部配备有回收箱3，便于收集工件上滴落的污油与杂物，其结构类似于抽屉，便于拆装与清理。
所述的拆卸机器人4包括拆装机器人底座、机械臂、气动拆卸臂4-4和拆卸工具4-5，在拆装机器人底座上安装机械臂，所述机械臂包括第一机械臂4-2、第二机械臂4-3，机械臂连接气动拆卸臂4-4，动拆卸臂端部连接拆卸工具4-5，所述的拆卸工具4-5为旋转式的螺套。在拆装机器人内设有驱动拆卸工作的电机。所述的拆卸机器人底座4-1与工作台之间设有滑动导轨，拆卸机器人底座4-1的内部装有伺服电机和齿轮，拆卸机器人底座4-1与滑动导轨之间为通过电机驱动的齿轮齿条机构传动实现拆卸机器人4的移动。
拆卸机器人4能够沿导轨方向移动，机械臂摆动幅度的大小根据所拆卸的工件的位置进行合理的设置，机械臂内部的电机控制气动拆卸臂4-4摆动到预先设置好的位置后，卡紧拆卸工具4-5的螺丝后，拆卸螺丝旋转进行拆卸。拆卸完成后，机器臂摆动，离开工件进行下个零件的拆卸。
所述的测量仪10通过支架10-1固定于工作台上，支架10-1侧端开有横向的支架10-1滑槽，支架10-1滑槽内装有电机，横向的第一滑动杆10-2垂直于支架10-1并连接其内的电机，第一滑动杆10-2能够沿支架10-1滑槽水平移动；所述的第一滑动杆10-2上开设有内装有电机的滑槽，纵向的第二滑动杆10-3垂直于第一滑动杆10-2并连接其内的电机，第二滑动杆10-3能够沿第一滑动杆10-2滑槽水平移动；第二滑动杆10-3上平行的安装有连接电机的第三滑动杆10-4，第三滑动杆10-4能够沿第二滑动杆10-3上下移动；第三滑动杆10-4下端安装测量工具，测量工具由旋转机构10-5和安装在旋转机构10-5上的探针9和测量爪8组成。所述的测量仪10可以实现立体空间三个自由度的移动。
所述的测量仪10上设有显示屏1，用于显示测量仪10的测量结果；所述测量仪10上装有感应器，用于探针9和测量爪8的定位。
旋转机构10-5内含有电机和传感器，来控制测量爪8和探针9的旋转。探针9和测量爪8借鉴了游标卡尺，从而可以进行精确测量，通过凹槽导轨实现机械臂的移动，在测量时，测量爪8将摩擦片压紧，再由探针9进行厚度测量，测量结果呈现于支架10-1上端的显示屏1上，将测量结果通过与标准值对比显示屏1现实逻辑对比的结果，如正常或需要更换。根据测量某个档位的离合器/制动器总体厚度初步判断，是否存在磨损情况。
所述的旋转机器人7包括旋转机器人底座7-3及托板7-4，在托板7-4上安装第一旋转体7-1，第一旋转体7-1上安装第二旋转体，第二旋转体上安装机械臂及机械抓手7-7；所述旋转机器人底座7-3与工作台之间设有导轨，所述旋转机器人底座7-3与导轨之间采用齿轮齿条传动实现旋转机器人7的移动；所述旋转机器人底座7-3内部装有伺服电机提供电力驱动转轴实现机械臂的旋转；所述机械臂带动机械抓手7-7旋转，所述机械臂内通过伸缩轴7-6控制机械抓手7-7上下移动，通过圆弧型夹持器控制机械抓手7-7抓放。
当机械抓手7-7旋转到指定位置后，伸缩轴7-6控制机械抓手7-7伸入摩擦片内侧完成装夹工作。机械抓手7-7的传力机构通过圆弧型夹持器扩张来完成摩擦片的分离与夹取，圆弧形夹持器外部装有扫描摄像头7-7.2，摄像头7-7.2扫描垫片识别出垫片与垫片之间的间隙，收集到的信息传递到控制端7-7.1，控制端7-7.1控制机械抓手的末端圆弧型夹持器7-7.3移动至间隙处，然后传力机构扩张来完成摩擦片的分离与夹取，传力机构采用丝杠，螺栓式，其通过控制螺栓的旋转来控制夹持器的收缩与扩张，进而完成装夹工作。
旋转扫描台5将摩擦片送至表面缺陷扫描仪6可检测位置时，开始进行检测工作，表面缺陷扫描仪6有集成箱6-1与扫描摄像头6-2组成，扫描摄像头6-2用于接收数据，集成箱用6-1用于存储和处理数据。在检测时，根据表面缺陷扫描仪6的扫描范围，设置旋转机构6-4的旋转速度，实现表面缺陷扫描仪6对摩擦片正反两面的检测。
集成箱6-1把扫描摄像头6-2得到的数据处理后，传送给旋转机械手7，旋转机械手7将检测有磨损异常的摩擦片放置支架台11的右侧，正常的摩擦片放置支架台11的左侧，等待工作人员进行下一步的处理。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，依据本发明的技术实质，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动变速器摩擦片自动拆装与检测的工作台，其特征在于：在工作台上安装有测量仪、拆卸机器人、旋转机械手、表面缺陷扫描仪和旋转扫描台；所述工作台前部开设有工作台槽，所述的工作台槽两边开设有滑动槽，滑动槽外侧装有伺服电机，所述的工作台槽内装工件卡盘，工件卡盘两侧卡在滑动槽内使得工件卡盘能够沿两侧的滑动槽前后移动；工作台槽旁的工作台上设有测量仪和拆卸机器人，所述的拆卸机器人对工件卡盘内输送来的装夹工件进行拆卸，所述的测量仪对装夹工件摩擦片总成进行初步检测；所述的拆卸机器人后侧为旋转机械手，所述旋转机械手具有安装在工作台上底座、连接底座的旋转体和在旋转体上安装的机械手，用于摩擦片的抓取和移动；所述的旋转机械手后侧为旋转扫描台和表面缺陷扫描仪，旋转扫描台上设有夹持摩擦片的装夹工具，所述装夹工具装夹摩擦片使其保持直立状态，装夹工具下端连接有独立于旋转扫描台的旋转机构，摩擦片随旋转扫描台旋转的同时在装夹工具的带动下自身旋转；所述表面缺陷扫描仪通过工业摄像头用于对旋转扫描台上的摩擦片的进行详细检测。
2.根据权利要求1所述的自动变速器摩擦片自动拆装与检测的工作台，其特征在于：所述工件卡盘下部配备有回收箱，用于收集拆卸装夹工件过程中所产生的油漏。
3.根据权利要求1所述的自动变速器摩擦片自动拆装与检测的工作台，其特征在于：所述的拆卸机器人包括拆装机器人底座、机械臂、气动拆卸臂和拆卸工具，在拆装机器人底座上安装机械臂，所述机械臂连接气动拆卸臂，气动拆卸臂端部连接拆卸工具，所述的拆卸工具为旋转式的螺套。
4.根据权利要求3所述的自动变速器摩擦片自动拆装与检测的工作台，其特征在于：所述的拆卸机器人底座与工作台之间设有滑动导轨，拆卸机器人底座的内部装有伺服电机和齿轮，拆卸机器人底座与滑动导轨之间为通过电机驱动的齿轮齿条机构传动实现拆卸机器人的移动。
5.根据权利要求1所述的自动变速器摩擦片自动拆装与检测的工作台，其特征在于：所述的测量仪通过支架固定于工作台上，支架侧端开有横向的支架滑槽，支架滑槽内装有电机，横向的第一滑动杆垂直于支架并连接其内的电机，第一滑动杆能够沿支架滑槽水平移动；所述的第一滑动杆上开设有内装有电机的滑槽，纵向的第二滑动杆垂直于第一滑动杆并连接其内的电机，第二滑动杆能够沿第一滑动杆滑槽水平移动；第二滑动杆上平行的安装有连接电机的第三滑动杆，第三滑动杆能够沿第二滑动杆上下移动；第三滑动杆下端安装测量工具，测量工具由旋转机构和安装在旋转机构上的探针和测量爪组成。
6.根据权利要求5所述的自动变速器摩擦片自动拆装与检测的工作台，其特征在于：所述的测量仪上设有显示屏，用于显示测量仪的测量结果；所述测量仪上装有感应器，用于探针和测量爪的定位。
7.根据权利要求1所述的自动变速器摩擦片自动拆装与检测的工作台，其特征在于：所述的旋转机械 手包括旋转机械 手底座及托板，在托板上安装第一旋转体，第一旋转体上安装第二旋转体，第二旋转体上安装机械臂及机械抓手；所述旋转机械 手底座与工作台之间设有导轨，所述旋转机械 手底座与导轨之间采用齿轮齿条传动实现旋转机械 手的移动。
8.根据权利要求7所述的自动变速器摩擦片自动拆装与检测的工作台，其特征在于：所述旋转机械 手底座内部装有伺服电机提供电力驱动转轴实现机械臂的旋转；所述机械臂带动机械抓手旋转，所述机械臂内通过伸缩轴控制机械抓手上下移动，通过圆弧型夹持器控制机械抓手抓放。
9.根据权利要求1所述的自动变速器摩擦片自动拆装与检测的工作台，其特征在于：所述的表面缺陷扫描仪包括集成箱和扫描摄像头，所述扫描摄像头用于接收数据，所述集成箱用于存储和处理数据并传送给旋转机械手。
10.根据权利要求1所述的自动变速器摩擦片自动拆装与检测的工作台，其特征在于：表面缺陷扫描仪完成详细检测后，所述旋转机械手将正常摩擦片、磨损异常摩擦片分别抓取放在工作台相邻支架台的左、右两边。
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