CN111230909A - 一种汽车同步器视觉检测用抓料机械手 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及本发明涉及机械自动化技术领域，具体是涉及一种汽车同步器视觉检测用抓料机械手，包括有固定座、第一连接柱、上端压紧部、插接部、下端旋转压紧机构和控制器；固定座通过第一连接柱与上端压紧部上端固定连接，固定座、第一连接柱、上端压紧部之间构成放置下端旋转压紧机构驱动部的空间，插接部固定安装在上端压紧部底端且与上端压紧部轴线共线，下端旋转压紧机构一端与上端压紧部固定连接，下端旋转压紧机构另一端可旋转地安装在插接部底端，下端旋转压紧机构与控制器电连接。该方案固定效果好，提高了视觉检测的效率，结构简单，易于实现，仅采用一个驱动源，节约了成本。

Description

一种汽车同步器视觉检测用抓料机械手
技术领域
本发明涉及机械自动化技术领域，具体是涉及一种汽车同步器视觉检测用抓料机械手。
背景技术
手动变速箱的结构内部有一个非常重要的设备，那就是“同步器”。同步器的作用是很显而易见的，那就是换挡时候由于动力输出端齿轮转速要快于马上要换入这个挡位的齿轮，如果没有同步器，把一个慢速旋转的齿轮强行塞入一个高速旋转的齿轮中，肯定会发生打齿的现象。同步器其实说白了就是在结合套和齿轮组上布置的摩擦片，与一般摩擦片不同的是，它的摩擦面是锥形的。这组摩擦片的作用是在直齿和圆盘的立齿相接触以前，提前进行摩擦，来将转速较大的一方的能量传递给转速较小的一方，使得转速较小的一方提升转速，达到与转速较大的一方转速同步。这样不仅可以保证正常换挡，还能起到缓冲的作用，而锥面摩擦片组的数目与材质则直接影响到了同步器性能的优劣。同步器主要由花键毂、锁环、接合套组装而成。
视觉检测就是用机器代替人眼来做测量和判断。视觉检测应用于检测同步器表面是否存在裂痕等瑕疵能极大提高检测效率。但是缺少针对同步器整体固定的机械手，如何在固定同步器的同时不影响视觉检测的效果，避免对检测部位产生遮挡是主要难题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种汽车同步器视觉检测用抓料机械手，该技术方案解决了上述问题，固定效果好，提高了视觉检测的效率，结构简单，易于实现，仅采用一个驱动源，节约了成本。
为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：
一种汽车同步器视觉检测用抓料机械手，其特征在于，包括有固定座、第一连接柱、上端压紧部、插接部、下端旋转压紧机构和控制器；
固定座通过第一连接柱与上端压紧部上端固定连接，固定座、第一连接柱、上端压紧部之间构成放置下端旋转压紧机构驱动部的空间，插接部固定安装在上端压紧部底端且与上端压紧部轴线共线，下端旋转压紧机构一端与上端压紧部固定连接，下端旋转压紧机构另一端可旋转地安装在插接部底端，下端旋转压紧机构与控制器电连接。
作为一种汽车同步器视觉检测用抓料机械手的一种优选方案，所述上端压紧部包括有驱动器固定架、水平压紧杆和卡接块；驱动器固定架上端与第一连接柱底端垂直固定链接，驱动器固定架与下端旋转压紧机构驱动部固定连接，三个水平压紧杆相互间成一百二十度围绕驱动器固定架轴线与驱动器固定架固定连接，卡接块与水平压紧杆下端垂直固定连接，工作状态下卡接块插入同步器顶部卡槽内。
作为一种汽车同步器视觉检测用抓料机械手的一种优选方案，所述插接部包括有弧面插接块和转动槽；弧面插接块顶部与上端压紧部底部固定连接，转动槽开设在弧面插接块底端，弧面插接块外周壁与同步器花键毂内径贴合，下端旋转压紧机构底端可旋转地设置在转动槽内。
作为一种汽车同步器视觉检测用抓料机械手的一种优选方案，所述下端旋转压紧机构包括有直线驱动器、驱动轴、齿条和下部压紧块；直线驱动器固定安装在上端压紧部上，直线驱动器输出端与插接部轴线共线，驱动轴与直线驱动器输出端固定连接，三个齿条沿驱动轴轴线方向设置在驱动轴周壁上，齿条相互之间成一百二十度夹角，齿条两侧与下部压紧块内侧滑动连接，下部压紧块上端与插接部转动连接，下部压紧块与齿条啮合，直线驱动器与控制器电连接。
作为一种汽车同步器视觉检测用抓料机械手的一种优选方案，所述下部压紧块包括有旋转座、让位弧面、转轴、齿轮、托板、导向槽、让位槽和凸起部；旋转座固定安装在托板上，让位弧面开设在旋转座上，转轴贯穿旋转座且与旋转座固定连接，转轴两侧与插接部底端转动链接，齿轮设置在转轴中间位置且与转轴固定连接，齿轮与齿条啮合传动，导向槽开设在齿轮上背离旋转座的另一侧，导向槽与齿条两侧滑动配合，让位槽开设在托板上与，凸起部固定安装在托板的端部，工作状态下凸起部与同步器底部卡槽卡接。
作为一种汽车同步器视觉检测用抓料机械手的一种优选方案，所述凸起部采用柔性结构且设有倒角。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是：
固定座固定安装在工业机器人的端部，随工业机器人端部的运动而运动。初始状态下下端旋转压紧机构的底部活动端相互聚拢从而可以从同步器中间的通孔内通过。控制器控制工业机器人将插接部和下端旋转压紧机构插入同步器中间通孔，然后通过将整个机械手进行旋转使上端压紧部底部卡接到同步器顶端卡槽内，使得上端压紧部压紧同步器顶部，此时下端旋转压紧机构底部从同步器另一端伸出。然后控制器驱动下端旋转压紧机构底端向外翻折九十度托住同步器底部，同时下端旋转压紧机构与同步器下端的卡接槽卡接。至此实现对同步器轴向和周向的固定，同步器周壁结构均未被遮挡，可以进行快速高效的视觉检测。
1、固定效果好，提高了视觉检测的效率；
2、结构简单，易于实现；
3、仅采用一个驱动源，节约了成本。
附图说明
图1为本发明工作状态立体图；
图2为本发明收拢状态立体图；
图3为本发明的局部立体图；
图4为本发明的下部压紧块立体图；
图5为本发明夹持同步器时的立体图一；
图6为本发明夹持同步器时的立体图二；
图7为本发明所夹持的同步器立体图一；
图8为本发明所夹持的同步器立体图二。
图中标号为：
1、固定座；
2、第一连接柱；
3、上端压紧部；3a、驱动器固定架；3b、水平压紧杆；3c、卡接块；
4、插接部；4a、弧面插接块；4b、转动槽；
5、下端旋转压紧机构；5a、直线驱动器；5b、驱动轴；5c、齿条；5d、下部压紧块；5d1、旋转座；5d2、让位弧面；5d3、转轴；5d4、齿轮；5d5、托板；5d6、导向槽；5d7、让位槽；5d8、凸起部。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“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。
参照图1至4所示，一种汽车同步器视觉检测用抓料机械手，包括有固定座1、第一连接柱2、上端压紧部3、插接部4、下端旋转压紧机构5和控制器；
固定座1通过第一连接柱2与上端压紧部3上端固定连接，固定座1、第一连接柱2、上端压紧部3之间构成放置下端旋转压紧机构5驱动部的空间，插接部4固定安装在上端压紧部3底端且与上端压紧部3轴线共线，下端旋转压紧机构5一端与上端压紧部3固定连接，下端旋转压紧机构5另一端可旋转地安装在插接部4底端，下端旋转压紧机构5与控制器电连接。
固定座1固定安装在工业机器人的端部，随工业机器人端部的运动而运动。初始状态下下端旋转压紧机构5的底部活动端相互聚拢从而可以从同步器中间的通孔内通过。控制器控制工业机器人将插接部4和下端旋转压紧机构5插入同步器中间通孔，然后通过将整个机械手进行旋转使上端压紧部3底部卡接到同步器顶端卡槽内，使得上端压紧部3压紧同步器顶部，此时下端旋转压紧机构5底部从同步器另一端伸出。然后控制器驱动下端旋转压紧机构5底端向外翻折九十度托住同步器底部，同时下端旋转压紧机构5与同步器下端的卡接槽卡接。至此实现对同步器轴向和周向的固定，同步器周壁结构均未被遮挡，可以进行快速高效的视觉检测。
所述上端压紧部3包括有驱动器固定架3a、水平压紧杆3b和卡接块3c；驱动器固定架3a上端与第一连接柱2底端垂直固定链接，驱动器固定架3a与下端旋转压紧机构5驱动部固定连接，三个水平压紧杆3b相互间成一百二十度围绕驱动器固定架3a轴线与驱动器固定架3a固定连接，卡接块3c与水平压紧杆3b下端垂直固定连接，工作状态下卡接块3c插入同步器顶部卡槽内。
驱动器固定架3a为下端旋转压紧机构5的驱动部以及水平压紧杆3b提供支撑。工作状态下水平压紧杆3b将同步器锁环压紧在花键毂上端面上。卡接块3c插入到花键毂放置滑块定位销的凹槽上端内，卡接块3c两侧抵紧花键毂从而无法发生周向偏转。
所述插接部4包括有弧面插接块4a和转动槽4b；弧面插接块4a顶部与上端压紧部3底部固定连接，转动槽4b开设在弧面插接块4a底端，弧面插接块4a外周壁与同步器花键毂内径贴合，下端旋转压紧机构5底端可旋转地设置在转动槽4b内。
弧面插接块4a用于抵紧同步器花键毂内壁。转动槽4b用于为下端旋转压紧机构5底端旋转提供空间。
所述下端旋转压紧机构5包括有直线驱动器5a、驱动轴5b、齿条5c和下部压紧块5d；直线驱动器5a固定安装在上端压紧部3上，直线驱动器5a输出端与插接部4轴线共线，驱动轴5b与直线驱动器5a输出端固定连接，三个齿条5c沿驱动轴5b轴线方向设置在驱动轴5b周壁上，齿条5c相互之间成一百二十度夹角，齿条5c两侧与下部压紧块5d内侧滑动连接，下部压紧块5d上端与插接部4转动连接，下部压紧块5d与齿条5c啮合，直线驱动器5a与控制器电连接。
所述直线驱动器5a为单轴气缸；控制器控制直线驱动器5a输出轴向下延伸，直线驱动器5a输出轴带动驱动轴5b一同沿轴线运动。驱动轴5b上的齿条5c驱动下部压紧块5d围绕与插接部4低端的转动连接处向外反转，当驱动轴5b运动到行程末端时，下部压紧块5d旋转了九十度从而托住同步器底部。下部压紧块5d端部插入到同步器的花键毂周壁上容纳滑块定位销的槽的底端与花键毂进一步相互固定，同时下部压紧块5d还托住安装在花键毂外的接合套底端使其不会与花键毂发生相对滑动。
所述下部压紧块5d包括有旋转座5d1、让位弧面5d2、转轴5d3、齿轮5d4、托板5d5、导向槽5d6、让位槽5d7和凸起部5d8；旋转座5d1固定安装在托板5d5上，让位弧面5d2开设在旋转座5d1上，转轴5d3贯穿旋转座5d1且与旋转座5d1固定连接，转轴5d3两侧与插接部4底端转动链接，齿轮5d4设置在转轴5d3中间位置且与转轴5d3固定连接，齿轮5d4与齿条5c啮合传动，导向槽5d6开设在齿轮5d4上背离旋转座5d1的另一侧，导向槽5d6与齿条5c两侧滑动配合，让位槽5d7开设在托板5d5上与，凸起部5d8固定安装在托板5d5的端部，工作状态下凸起部5d8与同步器底部卡槽卡接。
旋转座5d1为转轴5d3和齿轮5d4提供支撑。当下部压紧块5d整体围绕插接部4底部旋转时，让位弧面5d2和让位槽5d7的设置避免两者发生干涉卡死，导向槽5d6对齿条5c提供了导向和让位的作用，托板5d5用于托住同步器底端，凸起部5d8插入同步器花键毂的卡槽底部，凸起部5d8还对同步器的接合套底部起到承托的作用。
所述凸起部5d8采用柔性结构且设有倒角。
凸起部5d8柔性结构可以确保在能够卡住同步器底端卡槽的同时又能通过同步器花键毂的通孔，倒角结构进一步便于凸起部5d8通过花键毂的两端。
本发明的工作原理：
固定座1固定安装在工业机器人的端部，随工业机器人端部的运动而运动。初始状态下下端旋转压紧机构5的底部活动端相互聚拢从而可以从同步器中间的通孔内通过。控制器控制工业机器人将插接部4和下端旋转压紧机构5插入同步器中间通孔，然后通过将整个机械手进行旋转使上端压紧部3底部卡接到同步器顶端卡槽内，使得上端压紧部3压紧同步器顶部，此时下端旋转压紧机构5底部从同步器另一端伸出。然后控制器驱动下端旋转压紧机构5底端向外翻折九十度托住同步器底部，同时下端旋转压紧机构5与同步器下端的卡接槽卡接。至此实现对同步器轴向和周向的固定，同步器周壁结构均未被遮挡，可以进行快速高效的视觉检测。

Claims (6)

1.一种汽车同步器视觉检测用抓料机械手，其特征在于，包括有固定座（1）、第一连接柱（2）、上端压紧部（3）、插接部（4）、下端旋转压紧机构（5）和控制器；
固定座（1）通过第一连接柱（2）与上端压紧部（3）上端固定连接，固定座（1）、第一连接柱（2）、上端压紧部（3）之间构成放置下端旋转压紧机构（5）驱动部的空间，插接部（4）固定安装在上端压紧部（3）底端且与上端压紧部（3）轴线共线，下端旋转压紧机构（5）一端与上端压紧部（3）固定连接，下端旋转压紧机构（5）另一端可旋转地安装在插接部（4）底端，下端旋转压紧机构（5）与控制器电连接。
2.根据权利要求1所述的一种汽车同步器视觉检测用抓料机械手，其特征在于，所述上端压紧部（3）包括有驱动器固定架（3a）、水平压紧杆（3b）和卡接块（3c）；驱动器固定架（3a）上端与第一连接柱（2）底端垂直固定链接，驱动器固定架（3a）与下端旋转压紧机构（5）驱动部固定连接，三个水平压紧杆（3b）相互间成一百二十度围绕驱动器固定架（3a）轴线与驱动器固定架（3a）固定连接，卡接块（3c）与水平压紧杆（3b）下端垂直固定连接，工作状态下卡接块（3c）插入同步器顶部卡槽内。
3.根据权利要求1所述的一种汽车同步器视觉检测用抓料机械手，其特征在于，所述插接部（4）包括有弧面插接块（4a）和转动槽（4b）；弧面插接块（4a）顶部与上端压紧部（3）底部固定连接，转动槽（4b）开设在弧面插接块（4a）底端，弧面插接块（4a）外周壁与同步器花键毂内径贴合，下端旋转压紧机构（5）底端可旋转地设置在转动槽（4b）内。
4.根据权利要求1所述的一种汽车同步器视觉检测用抓料机械手，其特征在于，所述下端旋转压紧机构（5）包括有直线驱动器（5a）、驱动轴（5b）、齿条（5c）和下部压紧块（5d）；直线驱动器（5a）固定安装在上端压紧部（3）上，直线驱动器（5a）输出端与插接部（4）轴线共线，驱动轴（5b）与直线驱动器（5a）输出端固定连接，三个齿条（5c）沿驱动轴（5b）轴线方向设置在驱动轴（5b）周壁上，齿条（5c）相互之间成一百二十度夹角，齿条（5c）两侧与下部压紧块（5d）内侧滑动连接，下部压紧块（5d）上端与插接部（4）转动连接，下部压紧块（5d）与齿条（5c）啮合，直线驱动器（5a）与控制器电连接。
5.根据权利要求4所述的一种汽车同步器视觉检测用抓料机械手，其特征在于，所述下部压紧块（5d）包括有旋转座（5d1）、让位弧面（5d2）、转轴（5d3）、齿轮（5d4）、托板（5d5）、导向槽（5d6）、让位槽（5d7）和凸起部（5d8）；旋转座（5d1）固定安装在托板（5d5）上，让位弧面（5d2）开设在旋转座（5d1）上，转轴（5d3）贯穿旋转座（5d1）且与旋转座（5d1）固定连接，转轴（5d3）两侧与插接部（4）底端转动链接，齿轮（5d4）设置在转轴（5d3）中间位置且与转轴（5d3）固定连接，齿轮（5d4）与齿条（5c）啮合传动，导向槽（5d6）开设在齿轮（5d4）上背离旋转座（5d1）的另一侧，导向槽（5d6）与齿条（5c）两侧滑动配合，让位槽（5d7）开设在托板（5d5）上与，凸起部（5d8）固定安装在托板（5d5）的端部，工作状态下凸起部（5d8）与同步器底部卡槽卡接。
6.根据权利要求5所述的一种汽车同步器视觉检测用抓料机械手，其特征在于，所述凸起部（5d8）采用柔性结构且设有倒角。
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