CN111195921A - 汽车检修用多规格夹取机械手的工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了汽车检修用多规格夹取机械手的工作方法，属于机械自动化技术领域，包括机械臂，机械臂包括与操控机床通过螺栓连接的底座，底座表面焊接有固定臂，固定臂的顶端设有旋转装置，旋转装置内部设有活动臂，旋转装置远离固定臂的一端固定有连接装置，连接装置远离旋转装置的一端设有一号机械头，一号机械头底端固定有防磨损装置，连接装置表面固定有控制开关；连接装置远离旋转装置的一端设有二号机械头，且二号机械头与连接装置滑动连接，本发明中采用气囊包覆硬质夹具进行夹持的方式，实现对夹具尾端硬质材料的软性包覆，在夹具对高端车系的发动机进行夹取、抬升、移动和清洗时，避免硬质夹具对车系外壳造成磨损，对发动机内精密部件造成碰撞。

Description

汽车检修用多规格夹取机械手的工作方法

技术领域

本发明涉及机械自动化技术领域，尤其是涉及汽车检修用多规格夹取机械手的工作方法。

背景技术

在现代制造业中，对于高速运转的流液线来讲，大量的产业机器人和一些简单的机械手臂便被应用到生产中，来替代工人从事重复性的工作，而在汽车维修中，机械手可进行简单的承重、搬运工作，如对汽车发动机、机架等较重部件的搬运，对机箱、发动机内部的检修，机械手均能给汽车检修工作带来较大便利，特别是发动机的检修和清洗，机械手可极大地减轻维修人员的工作。

专利一，中国专利号为CN201920797276.5公开了一种汽车检修用机械手，涉及机械手技术领域，具体包括驱动机构本体，所述驱动机构本体内安装的气缸作为夹持机构的动力源，气缸的输出端伸出驱动机构本体的端面并连接有固定块，而固定块的上下两端均通过转轴转动连接连杆的一端，且两个连杆的另一端倾斜延伸形成用以夹持部件的开口，同时在两个连杆的表面中部均通过转轴转动连接支撑杆的一端，而两个支撑杆的另一端分别连接对应的固定板表面，而两个固定板分别连接驱动机构本体的对应表面。本申请中的夹持臂在夹紧部件时，夹板协同转动并与部件的表面充分接触，从而增大两者间的摩擦力，降低部件出现滑脱的概率，并且机械手本体的高度便于调节与移动，使其更具实用性。

专利二，中国专利号为CN201920618380.3公开了一种用于汽车检修的机械手，涉及汽车服务领域，包括底座，所述底座的一端焊接有驱动箱，所述底座内设有导向杆，所述导向杆上活动套接有位移板，所述位移板上焊接有第一轴，所述第一轴的端部设有第二轴，所述第二轴的端部设有第三轴，所述第三轴的端部设有第四轴，所述第四轴的端部设有第五轴，所述第五轴的端部设有第六轴，所述第六轴的端部设有气爪。该设计通过设置的机械式检修设备，通过机械手代替人工作业，节约了工单排队的时间以及代替人工的紧缺资源并且降低人工的成本，该设计更节省人力、生产效率更高精简结构、节约空间，小型零件的搬运、组装，检查工序。

专利三，中国专利号为CN201010590337.4公开了一种电动汽车电池机械手，属于机械制造技术领域，采用托架、丝杠副、直线导轨副、驱动电机、升降立柱、回转支撑轴承和轨道方车构成，轨道方车部装有回转支撑轴承，升降立柱顶部连接回转支撑轴承，底部连接有驱动电机，驱动电机的输出轴连接有丝杠副，丝杠副的丝杠侧边安装有直线导轨副，托架安装在丝杠副和直线导轨副上，托架上安装有微调升降机构。将电池拉入托架内，启动驱动电机，将电池提升至与汽车电池箱相同高度，再通过回转支撑轴承和轨道方车使托架对准汽车电池箱，将电池推入汽车电池箱，微调升降机构能够精确地控制托架升降高度。本发明可实现电动汽车，特别是公交系统电动车电池的快速移载，操作简便、精准、快捷。

但是，上述专利在使用时依然存在问题，专利一、专利二和专利三在实际使用的时候均存在功能不足的情况，而且专利一、专利二和专利三均使用硬质夹具进行夹持，在对高端车辆进行维修时，特别在伸入汽车内部进行发动机的夹取、抬升、检修和清理积碳时，在错杂的汽车内部环境中，不可避免地，硬质夹具极易和汽车外壳或精密部件形成碰撞和刮擦，对车辆外壳喷漆造成磨损，对汽车内部的精密部件造成损伤，对高端车系来说，这是不能承受的损伤。

发明内容

本发明的目的在于提供汽车检修用多规格夹取机械手的工作方法，以解决现有技术中硬质夹具易对高端车系外壳造成磨损，对车体内精密部件造成碰撞的问题。

工作方法具体如下：先将一号机械头和机械臂进行连接固定，将机械臂中的连接装置插入一号机械头的连接头中，将匹配的槽口和凸块卡合，打开控制开关，第一电磁铁启动，将一号机械头和机械臂连接起来，接着，机械臂控制一号机械头伸入汽车内部，根据不同车系发动机的形状大小，气缸控制一号机械头打开合适张角，从而对发动机进行夹取和抬升，而充气管套在法嘴表面且旋转锁紧保证不会漏气，再打开气泵，气泵通过充气管和法嘴对气囊进行充气，而由于气囊处于卡环之间，膨胀后的气囊中部被限制于卡环之间，气囊两端膨胀变大直至直径超过中部卡环的内径，从而使得气囊被固定于卡环中，并将卡环和活动夹板、固定夹板的底端包覆于气囊中，避免硬质夹具对车辆外壳造成磨伤，对车内精密部件造成硬性碰撞，从而将发动机移出车外。

进一步的，在对发动机积碳进行清理时，在使用一号机械头将发动机移至车外后，在机械臂的尾端换上二号机械头，机械臂控制二号机械头移动至汽车发动机的正上方，随后第二电磁铁正常启动，产生磁力并将发动机顶盖吸起，将进液管通入发动机油缸中，从进液管通发动机清洗液进入喷淋头，喷淋头再将发动机清洗液喷淋入油缸中进行积碳的清洗，再将吸液管通入油缸中，将清洗后的污液通过吸液管抽出，实现对发动机油缸中积碳的清洗。进一步的：在机械手进行维修工作时，需要调整机械臂的角度和长度，倾斜油缸启动，倾斜油缸的活塞伸长或缩短，带动活动臂相对旋转件旋转，实现机械臂角度的调整，同时水平油缸启动，水平油缸的油塞伸长或缩短，从而调节机械臂的长度，而一号机械头在进行夹持时，气缸启动，气缸的活塞推动活动夹板向固定夹板方向靠近，使得汽车发动机被夹持在固定夹板和活动夹板之间。

与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：

其一，本发明中采用气囊代替硬质夹具进行夹持的方式，实现对夹具尾端硬质材料的软性包覆，在夹具对高端车系中的发动机进行夹取、抬升、检修和清理积碳时，夹具外部的软性包覆不会对车体的外壳造成刮擦和磨损，也不会对汽车内部精密部件形成碰撞而造成损坏，在对高端车系的发动机进行夹取和抬升时，机械臂控制一号机械头伸入汽车内部，根据不同车系发动机的形状大小，气缸控制一号机械头打开合适张角，从而对发动机进行夹取和抬升，而充气管套在法嘴表面且旋转锁紧保证不会漏气，再打开气泵，气泵通过充气管和法嘴对气囊进行充气，而由于气囊处于卡环之间，膨胀后的气囊中部被限制于卡环之间，气囊两端膨胀变大直至直径超过中部卡环的内径，从而使得气囊被固定于卡环中，并将卡环和活动夹板、固定夹板的底端包覆于气囊中，避免硬质夹具对车辆外壳造成磨伤，对车内精密部件造成硬性碰撞，从而将发动机移出车外。

其二，本发明中采用二号机械头中的除垢装置，可以对发动机内积碳进行清洗，且清理效果好，使用一号机械头将发动机移至车外后，可在机械臂的尾端换上二号机械头，机械臂控制二号机械头移动至汽车发动机的正上方，随后第二电磁铁启动产生磁力，将发动机顶盖吸起，再将进液管通入发动机油缸中，从进液管通入发动机清洗液，喷淋头再将清洗液均匀喷淋入油缸中，从而实现对发动机中积碳的清洗，再将吸液管通入油缸中，将清洗后的污液通过吸液管抽出。

其三，本发明中采用第一电磁铁进行一号机械头和二号机械头的吸附，更换机械头简单方便，在将发动机移出车体外时，采用一号机械头，将机械臂中的连接装置插入一号机械头的连接头中，将匹配的槽口和凸块卡合，打开控制开关，第一电磁铁启动，将一号机械头和机械臂连接起来，在需要进行发动机积碳清洗时，关闭控制开关，第一电磁铁关闭，取下一号机械头并换上二号机械头，再打开控制开关，即可进行发动机积碳的清洗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明中机械臂和一号机械头连接方式的立体结构示意图；

图3为本发明中机械臂的立体结构示意图；

图4为本发明中一号机械头的立体结构示意图；

图5为本发明中导向装置和推进装置的立体结构示意图；

图6为本发明中防磨损装置的立体结构示意图；

图7为本发明中气囊和卡环连接方式的立体结构示意图；

图8为本发明中充气嘴的正视图；

图9为本发明中除垢装置的立体结构示意图；

图10为本发明中二号机械头的仰视图。

附图标记：

1、机械臂；11、底座；12、固定臂；13、活动臂；14、旋转装置；141、旋转件；142、固定板；143、倾斜油缸；144、水平油缸；2、连接装置；21、支撑臂；22、槽口；23、第一电磁铁；3、一号机械头；31、一号固定座；32、连接头；33、凸块；34、固定夹板；35、活动夹板；36、导向装置；361、导向槽；362、导向杆；37、推进装置；371、气缸；372、推杆；373、固定块；38、挡板；4、防磨损装置；41、气囊；42、卡环；43、充气装置；431、充气嘴；4311、法嘴；4312、固定环；432、充气管；433、气泵；434、卡扣；5、二号机械头；51、除垢装置；511、扣环；512、进液管；513、喷淋头；514、吸液管；52、第二电磁铁；53、二号固定座；6、控制开关。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。

基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合图1至图10所示，汽车检修用多规格夹取机械手，包括机械臂1，机械臂1包括与操控机床通过螺栓连接的底座11，底座11表面焊接有固定臂12，固定臂12的顶端设有旋转装置14，旋转装置14内部设有活动臂13，旋转装置14远离固定臂12的一端固定有连接装置2，连接装置2远离旋转装置14的一端设有一号机械头3，且二号机械头5与连接装置2滑动连接，一号机械头3底端固定有防磨损装置4，连接装置2表面固定有控制开关6；

连接装置2远离旋转装置14的一端设有二号机械头5，且二号机械头5与连接装置2滑动连接。

具体的，旋转装置14包括同时贯穿固定臂12和活动臂13的旋转件141，活动臂13底面和固定臂12侧面均固定连接有固定板142，两块固定板142之间设有倾斜油缸143，且倾斜油缸143的两端分别与两块固定板142固定连接，活动臂13远离旋转件141的一端固定有水平油缸144。

具体的，连接装置2包括与水平油缸144远离活动臂13一端固定连接的支撑臂21，支撑臂21四个侧面均开设有槽口22，且槽口22为盲槽，支撑臂21内部设有第一电磁铁23，且第一电磁铁23与支撑臂21内壁固定连接。

具体的，一号机械头3包括设在支撑臂21一端的连接头32，且连接头32与支撑臂21活动连接，连接头32一侧固定有一号固定座31，连接头32内壁固定有四个凸块33，且凸块33的宽度与槽口22的内径相同，一号固定座31的一侧固定有固定夹板34，一号固定座31远离固定夹板34一侧固定有挡板38，一号固定座31内设有导向装置36，且导向装置36与一号固定座31固定连接，导向装置36表面设有活动夹板35，且活动夹板35与导向装置36滑动连接，活动夹板35远离固定夹板34的一侧固定有推进装置37，且推进装置37贯穿挡板38并与挡板38活动连接。

具体的，导向装置36包括开设在活动夹板35表面的导向槽361，导向槽361内设有导向杆362，且导向杆362与导向槽361滑动连接，且导向杆362与一号固定座31固定连接。

具体的，推进装置37包括固定在活动夹板35表面的固定块373，固定块373远离活动夹板35的一侧固定有推杆372，推杆372远离固定块373的一端固定有气缸371，且气缸371与挡板38固定连接。

具体的，防磨损装置4包括分别与活动夹板35和固定夹板34底端固定连接的两个卡环42，两个卡环42内均设有气囊41，气囊41表面固定有充气装置43，且充气装置43贯穿气囊41侧壁。

具体的，充气装置43包括固定在气囊41表面的充气嘴431，且充气嘴431贯穿气囊41侧壁，充气嘴431表面设有充气管432，且充气管432与充气嘴431螺纹连接，充气管432的一端固定有气泵433，且气泵433与一号固定座31表面固定连接，充气管432表面设有卡扣434，且充气管432与卡扣434滑动连接，且卡扣434与一号固定座31侧面固定连接。

具体的，充气嘴431包括固定在气囊41表面的固定环4312，固定环4312表面固定有法嘴4311，且法嘴4311同时贯穿气囊41侧壁和固定环4312。

具体的，二号机械头5包括与连接头32固定连接的二号固定座53，二号固定座53表面固定有除垢装置51，二号固定座53底面固定有第二电磁铁52。

具体的，除垢装置51包括固定在二号固定座53侧面的两个扣环511，两个扣环511内分别设有进液管512和吸液管514，且进液管512和吸液管514均与扣环511滑动连接，进液管512的底端设有喷淋头513，且喷淋头513与进液管512螺纹连接。

针对图3、4具体实施例1工作原理：

本实施例中，本产品用于对高端车系外壳、车身及其他部件进行夹持处理。

在对发动机进行检修和清洗时，现采用一号机械头3进行发动机的夹取和抬升，从而发动机移出车外，先一号机械头3和机械臂1进行连接固定，将机械臂1中的连接装置2插入一号机械头3的连接头32中，将匹配的槽口22和凸块33卡合，打开控制开关6，第一电磁铁23启动，将一号机械头3和机械臂1连接起来，接着，机械臂1控制一号机械头3伸入汽车内部，根据不同车系发动机的形状大小，气缸361控制一号机械头3打开合适张角，从而对发动机进行夹取和抬升，而充气管432套在法嘴4311表面且旋转锁紧保证不会漏气，再打开气泵433，气泵433通过充气管432和法嘴4311对气囊41进行充气，而由于气囊41处于卡环42之间，膨胀后的气囊41中部被限制于卡环42之间，气囊41两端膨胀变大直至直径超过中部卡环42的内径，从而使得气囊41被固定于卡环42中，并将卡环42和活动夹板35、固定夹板34的底端包覆于气囊41中，避免硬质夹具对车辆外壳造成磨伤，对车内精密部件造成硬性碰撞，从而将发动机移出车外。

针对图3、9具体实施例2工作原理：

本实施例中，本产品用于对发动机油缸中积碳进行清洗，提高发动机日常使用时的燃烧效率。

在对发动机积碳进行清理时，在使用一号机械头3将发动机移至车外后，可在机械臂1的尾端换上二号机械头5，机械臂1控制二号机械头5移动至汽车发动机的正上方，随后第二电磁铁52正常启动，产生磁力并将发动机顶盖吸起，将进液管512通入发动机油缸中，从进液管512通发动机清洗液进入喷淋头513，喷淋头513再将发动机清洗液喷淋入油缸中进行积碳的清洗，再将吸液管514通入油缸中，将清洗后的污液通过吸液管514抽出，实现对发动机油缸中积碳的清洗，且清洗效果好，发动机的使用时的燃烧效率可以得到显著提高。

针对图3、5机械臂和一号机械头的工作原理：

在机械手进行维修工作时，需要调整机械臂1的角度和长度，倾斜油缸143启动，倾斜油缸143的活塞伸长或缩短，带动活动臂13相对旋转件141旋转，实现机械臂1角度的调整，同时水平油缸144启动，水平油缸144的油塞伸长或缩短，从而调节机械臂1的长度，而一号机械头3在进行夹持时，气缸371启动，气缸371的活塞推动活动夹板35向固定夹板34方向靠近，使得汽车发动机被夹持在固定夹板34和活动夹板35之间。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.汽车检修用多规格夹取机械手的工作方法，所述工作方法具体如下：先将一号机械头和机械臂进行连接固定，将机械臂中的连接装置插入一号机械头的连接头中，将匹配的槽口和凸块卡合，打开控制开关，第一电磁铁启动，将一号机械头和机械臂连接起来，接着，机械臂控制一号机械头伸入汽车内部，根据不同车系发动机的形状大小，气缸控制一号机械头打开合适张角，从而对发动机进行夹取和抬升，而充气管套在法嘴表面且旋转锁紧保证不会漏气，再打开气泵，气泵通过充气管和法嘴对气囊进行充气，而由于气囊处于卡环之间，膨胀后的气囊中部被限制于卡环之间，气囊两端膨胀变大直至直径超过中部卡环的内径，从而使得气囊被固定于卡环中，并将卡环和活动夹板、固定夹板的底端包覆于气囊中，避免硬质夹具对车辆外壳造成磨伤，对车内精密部件造成硬性碰撞，从而将发动机移出车外。

2.汽车检修用多规格夹取机械手的工作方法，所述工作方法具体如下：在对发动机积碳进行清理时，在使用一号机械头将发动机移至车外后，在机械臂的尾端换上二号机械头，机械臂控制二号机械头移动至汽车发动机的正上方，随后第二电磁铁正常启动，产生磁力并将发动机顶盖吸起，将进液管通入发动机油缸中，从进液管通发动机清洗液进入喷淋头，喷淋头再将发动机清洗液喷淋入油缸中进行积碳的清洗，再将吸液管通入油缸中，将清洗后的污液通过吸液管抽出，实现对发动机油缸中积碳的清洗。

3.汽车检修用多规格夹取机械手的工作方法，所述工作方法具体如下：在机械手进行维修工作时，需要调整机械臂的角度和长度，倾斜油缸启动，倾斜油缸的活塞伸长或缩短，带动活动臂相对旋转件旋转，实现机械臂角度的调整，同时水平油缸启动，水平油缸的油塞伸长或缩短，从而调节机械臂的长度，而一号机械头在进行夹持时，气缸启动，气缸的活塞推动活动夹板向固定夹板方向靠近，使得汽车发动机被夹持在固定夹板和活动夹板之间。

4.根据权利要求1-3任一项所述的工作方法所涉及的部件构成的汽车检修用多规格夹取机械手。

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