CN111300001B - 一种自动化汽配车间装配机械臂多自由度驱动调整支撑架构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动化汽配车间装配机械臂多自由度驱动调整支撑架构，包括移动底座、侧边板和侧边齿块，所述移动底座的上表面开设有上部滑槽，所述固定板的上端中间位置通过下部转轴与一级调节杆的一端相互连接，所述侧边板固定安装在内置板的外侧，所述顶板的内部通过定位杆与减震板相互连接，所述侧边齿块固定安装在下部转轴的下端，所述齿条的外部两侧对称焊接有加固杆。该自动化汽配车间装配机械臂多自由度驱动调整支撑架构，采用新型的结构设计，使得本装置便于多自由度调节装配件的支撑角度，且该装置内部设置有减震结构，可以缓冲减弱装配件在装配过程中产生的反推力，提高该装置对装配件固定支撑的稳定性。

Description

一种自动化汽配车间装配机械臂多自由度驱动调整支撑架构

技术领域

本发明涉及自动化汽配车间技术领域，具体为一种自动化汽配车间装配机械臂多自由度驱动调整支撑架构。

背景技术

汽配车间是零部件生产后期的重要装配车间，装配工艺对零部件组装后使用传动的灵活性影响较大，零部件之间的组装精度要求较高，现代化装配车间大多是机械自动化装配，零部件在装配的过程中为了减少人工工作量，采用大量的移动装配机械手辅助装配的进行，其中支撑架构对零部件的装配起到定位稳固的作用。

随着支撑架构的不断装配使用，在使用过程中发现了下述问题：

1.现有的一些支撑架构调节的自由度有限，装配的过程中零部件的安装位置和方向较为多变，方向调节灵活性低影响装配使用。

2.且部分零部件之间的装配衔接会产生反向推力，支撑架构在固定组装零部件时受到反推力的作用，会影响其对汽配件固定支撑的效果。

所以需要针对上述问题设计一种自动化汽配车间装配机械臂多自由度驱动调整支撑架构。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动化汽配车间装配机械臂多自由度驱动调整支撑架构，以解决上述背景技术中提出现有的一些支撑架构调节的自由度有限，装配的过程中零部件的安装位置和方向较为多变，方向调节灵活性低影响装配使用，且部分零部件之间的装配衔接会产生反向推力，支撑架构在固定组装零部件时受到反推力的作用，会影响其对汽配件固定支撑的效果的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种自动化汽配车间装配机械臂多自由度驱动调整支撑架构，包括移动底座、侧边板和侧边齿块，所述移动底座的上表面开设有上部滑槽，且移动底座的内部上端通过底部转轴与定向板相互连接，并且定向板的外部两侧均通过底部电动伸缩杆与固定板相互连接，所述固定板的上端中间位置通过下部转轴与一级调节杆的一端相互连接，且一级调节杆的内部转动连接有内部齿轮，并且一级调节杆的另一端通过内部转轴与二级调节杆相互连接，同时二级调节杆的下表面中间位置焊接有底部齿块，所述二级调节杆的外部两侧对称安装有侧边电动伸缩杆，且二级调节杆的上端通过上部转轴与顶板相互连接，并且顶板的两侧内部活动连接有内置板，所述侧边板固定安装在内置板的外侧，且侧边板的内侧安装有软板，所述顶板的内部通过定位杆与减震板相互连接，且减震板的下端焊接有麻花杆，所述侧边齿块固定安装在下部转轴的下端，且侧边齿块的下端活动连接有齿条，并且齿条的下表面固定安装有限位块，所述限位块的内部开设有内部滑槽，且内部滑槽的内部活动连接有推杆，所述齿条的外部两侧对称焊接有加固杆，且加固杆活动安装在圆杆的外部，并且圆杆固定安装在一级调节杆的内侧，所述上部转轴的内侧焊接有蜗杆，且蜗杆的上端活动连接有涡轮。

优选的，所述固定板通过底部电动伸缩杆与定向板组成升降结构，且定向板通过上部滑槽与移动底座组成转动结构。

优选的，所述一级调节杆的一端通过下部转轴与固定板组成转动结构，且一级调节杆的另一端通过内部转轴与二级调节杆转动连接，并且二级调节杆下端固定的底部齿块与内部齿轮啮合连接。

优选的，所述顶板的内部通过轴承与圆筒相互连接，且圆筒的外侧通过涡旋弹簧与顶板组成弹性结构。

优选的，所述顶板通过上部转轴与二级调节杆转动连接，且二级调节杆与侧边电动伸缩杆的一端组成转动结构，并且侧边电动伸缩杆的另一端与内置板组成转动结构，同时内置板与顶板组成伸缩结构。

优选的，所述减震板通过定位杆与顶板组成升降结构，且减震板的下端等间距安装有4个麻花杆，并且麻花杆与圆筒组成旋转结构，同时圆筒通过涡旋弹簧与顶板组成弹性结构。

优选的，所述侧边齿块与下部转轴为一体化结构，且侧边齿块与齿条啮合连接，并且齿条通过加固杆与圆杆组成滑动结构。

优选的，所述推杆通过内部滑槽与限位块组成滑动结构，且限位块与固定板滑动连接。

优选的，所述蜗杆与上部转轴为一体化结构，且蜗杆与涡轮啮合连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该自动化汽配车间装配机械臂多自由度驱动调整支撑架构，采用新型的结构设计，使得本装置可以根据装配位置调节装配件的安装方向和高度，且该装置中设置有减震结构，便于对装配件稳固安装；

1.转动结构设置的定向板、一级调节杆、二级调节杆和顶板，在装配的过程中，根据该装置固定支撑的装配件组装位置，通过电机带动驱动结构运行，调节装配件的安装角度和位置，该装置可以对装配件的前后左右和上下位置角度、高度进行调节，可以多自由度进行调节，使用灵活性高；

2.伸缩结构设置的减震板，以及旋转结构设置的圆筒，在使用减震板、侧边板固定装配件时，装配件在组装的过程中如果产生反推力，减震板可以通过下端的减震结构对装配件产生的反推力进行缓冲减弱，提高该装置固定支撑装配件的稳定性。

附图说明

图1为本发明正面剖视结构示意图；

图2为本发明固定板侧面剖视结构示意图；

图3为本发明齿条俯视结构示意图；

图4为本发明推杆俯视结构示意图；

图5为本发明顶板侧面剖视结构示意图；

图6为本发明图5中A处放大结构示意图；

图7为本发明顶板俯视剖视结构示意图；

图8为本发明顶板俯视结构示意图。

图中：1、移动底座；2、上部滑槽；3、底部转轴；4、定向板；5、底部电动伸缩杆；6、固定板；7、下部转轴；8、一级调节杆；9、内部齿轮；10、内部转轴；11、二级调节杆；12、底部齿块；13、侧边电动伸缩杆；14、上部转轴；15、顶板；16、内置板；17、侧边板；18、软板；19、定位杆；20、减震板；21、麻花杆；22、侧边齿块；23、齿条；24、限位块；25、内部滑槽；26、推杆；27、加固杆；28、圆杆；29、蜗杆；30、涡轮；31、轴承；32、圆筒；33、涡旋弹簧。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种自动化汽配车间装配机械臂多自由度驱动调整支撑架构，包括移动底座1、上部滑槽2、底部转轴3、定向板4、底部电动伸缩杆5、固定板6、下部转轴7、一级调节杆8、内部齿轮9、内部转轴10、二级调节杆11、底部齿块12、侧边电动伸缩杆13、上部转轴14、顶板15、内置板16、侧边板17、软板18、定位杆19、减震板20、麻花杆21、侧边齿块22、齿条23、限位块24、内部滑槽25、推杆26、加固杆27、圆杆28、蜗杆29、涡轮30、轴承31、圆筒32和涡旋弹簧33，移动底座1的上表面开设有上部滑槽2，且移动底座1的内部上端通过底部转轴3与定向板4相互连接，并且定向板4的外部两侧均通过底部电动伸缩杆5与固定板6相互连接，固定板6的上端中间位置通过下部转轴7与一级调节杆8的一端相互连接，且一级调节杆8的内部转动连接有内部齿轮9，并且一级调节杆8的另一端通过内部转轴10与二级调节杆11相互连接，同时二级调节杆11的下表面中间位置焊接有底部齿块12，二级调节杆11的外部两侧对称安装有侧边电动伸缩杆13，且二级调节杆11的上端通过上部转轴14与顶板15相互连接，并且顶板15的两侧内部活动连接有内置板16，侧边板17固定安装在内置板16的外侧，且侧边板17的内侧安装有软板18，顶板15的内部通过定位杆19与减震板20相互连接，且减震板20的下端焊接有麻花杆21，侧边齿块22固定安装在下部转轴7的下端，且侧边齿块22的下端活动连接有齿条23，并且齿条23的下表面固定安装有限位块24，限位块24的内部开设有内部滑槽25，且内部滑槽25的内部活动连接有推杆26，齿条23的外部两侧对称焊接有加固杆27，且加固杆27活动安装在圆杆28的外部，并且圆杆28固定安装在一级调节杆8的内侧，上部转轴14的内侧焊接有蜗杆29，且蜗杆29的上端活动连接有涡轮30。

本例中固定板6通过底部电动伸缩杆5与定向板4组成升降结构，且定向板4通过上部滑槽2与移动底座1组成转动结构，定向板4通过上部滑槽2在移动底座1的上端转动，对装配件的装配方向进行调节；

一级调节杆8的一端通过下部转轴7与固定板6组成转动结构，且一级调节杆8的另一端通过内部转轴10与二级调节杆11转动连接，并且二级调节杆11下端固定的底部齿块12与内部齿轮9啮合连接，一级调节杆8和二级调节杆11可以对装配件的角度进行调节；

顶板15的内部通过轴承31与圆筒32相互连接，且圆筒32的外侧通过涡旋弹簧33与顶板15组成弹性结构，该部分结构组成减震缓冲结构，增加顶板15的减震作用；

顶板15通过上部转轴14与二级调节杆11转动连接，且二级调节杆11与侧边电动伸缩杆13的一端组成转动结构，并且侧边电动伸缩杆13的另一端与内置板16组成转动结构，同时内置板16与顶板15组成伸缩结构，调节侧边电动伸缩杆13的长度便于调节侧边板17和内置板16的伸缩长度；

减震板20通过定位杆19与顶板15组成升降结构，且减震板20的下端等间距安装有4个麻花杆21，并且麻花杆21与圆筒32组成旋转结构，同时圆筒32通过涡旋弹簧33与顶板15组成弹性结构，减震板20可以提高该装置对装配件固定的稳定性；

侧边齿块22与下部转轴7为一体化结构，且侧边齿块22与齿条23啮合连接，并且齿条23通过加固杆27与圆杆28组成滑动结构，该部分传动结构可以带动下部转轴7转动；

推杆26通过内部滑槽25与限位块24组成滑动结构，且限位块24与固定板6滑动连接，推杆26在转动的过程中通过内部滑槽25推动限位块24左右移动；

蜗杆29与上部转轴14为一体化结构，且蜗杆29与涡轮30啮合连接，啮合传动结构便于带动上部转轴14转动。

工作原理：使用本装置时，首先根据图1、图2、图3、图4和图5中所示的结构，运行电机控制底部转轴3转动，带动定向板4在上部滑槽2的内部转动，且定向板4可以带动上端的调节结构整体转动，可以调节装配件一个方向的自由度，根据装配的高度位置通过底部电动伸缩杆5调节固定板6的上下高度位置，运行电机带动推杆26转动，推杆26在内部滑槽25中滑动，并且推杆26在滑动过程中推动限位块24左右移动，限位块24带动上端的齿条23左右移动，齿条23外端的加固杆27在圆杆28的外部滑动，齿条23与侧边齿块22啮合连接，移动的过程中同时带动上端的侧边齿块22转动，从而带动下部转轴7转动，一级调节杆8通过下部转轴7发生转动，对装配件的装配自由度进行一定的调节，接着运行电机控制内部转轴10转动，带动内侧的二级调节杆11转动，二级调节杆11下端安装的底部齿块12与内部齿轮9啮合连接，提高二级调节杆11转动调节的稳定向，二级调节杆11可以对装配件自由度进行调节，并且运行电机带动涡轮30转动，涡轮30与蜗杆29啮合连接，涡轮30和蜗杆29的传动作用可以带动外侧的上部转轴14发生转动，上部转轴14带动外侧的顶板15前后转动，顶板15进一步对装配件的装配自由度进行调节，上述的调节结构可以根据装配件的位置进行调节，先对装配件进行固定，接着根据装配件的组装位置调节装配件的角度和高度，调节灵活性较高，可以多自由度进行控制(上述的控制电机均与远程控制设备相互连接，根据汽配车间的装配线路情况协调好该装置各零部件调节的角度和时间，自动化按照一定的顺序和路线对零部件进行装配)；

随后，根据图1、图6、图7以及图8中所示的结构，使用的过程中，通过控制侧边电动伸缩杆13控制侧边板17的伸缩移动，侧边电动伸缩杆13的两端分别与二级调节杆11和内置板16发生转动，长度调节的过程中推动内置板16在顶板15的内部伸缩移动，从而控制侧边板17在顶板15外部两侧的移动位置，便于将装配件固定在其内侧，装配件固定支撑在侧边板17和顶板15的内侧时，装配件推动减震板20向顶板15内侧方向移动，减震板20推动下端的麻花杆21向顶板15的内侧移动，麻花杆21与圆筒32旋转连接，圆筒32转动时拉伸涡旋弹簧33，该部分结构使得减震板20被弹性压缩在顶板15的上端，在装配件进行组装的过程中，调节好装配的角度位置，将装配件之间相互组装，部分装配件在组装的过程中可能会产生反推力，此时弹性压缩的减震板20可以缓冲部分反推力，提高该装置对装配件固定支撑的稳固性，可以高精度的对装配件进行组装定位。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种自动化汽配车间装配机械臂多自由度驱动调整支撑架构，包括移动底座(1)、侧边板(17)和侧边齿块(22)，其特征在于：所述移动底座(1)的上表面开设有上部滑槽(2)，且移动底座(1)的内部上端通过底部转轴(3)与定向板(4)相互连接，并且定向板(4)的外部两侧均通过底部电动伸缩杆(5)与固定板(6)相互连接，所述固定板(6)的上端中间位置通过下部转轴(7)与一级调节杆(8)的一端相互连接，且一级调节杆(8)的内部转动连接有内部齿轮(9)，并且一级调节杆(8)的另一端通过内部转轴(10)与二级调节杆(11)相互连接，同时二级调节杆(11)的下表面中间位置焊接有底部齿块(12)，所述二级调节杆(11)的外部两侧对称安装有侧边电动伸缩杆(13)，且二级调节杆(11)的上端通过上部转轴(14)与顶板(15)相互连接，并且顶板(15)的两侧内部活动连接有内置板(16)，所述侧边板(17)固定安装在内置板(16)的外侧，且侧边板(17)的内侧安装有软板(18)，所述顶板(15)的内部通过定位杆(19)与减震板(20)相互连接，且减震板(20)的下端焊接有麻花杆(21)，所述顶板(15)的内部通过轴承(31)与圆筒(32)相互连接，且圆筒(32)的外侧通过涡旋弹簧(33)与顶板(15)组成弹性结构，所述减震板(20)通过定位杆(19)与顶板(15)组成升降结构，且减震板(20)的下端等间距安装有4个麻花杆(21)，并且麻花杆(21)与圆筒(32)组成旋转结构，同时圆筒(32)通过涡旋弹簧(33)与顶板(15)组成弹性结构，所述侧边齿块(22)固定安装在下部转轴(7)的下端，且侧边齿块(22)的下端活动连接有齿条(23)，并且齿条(23)的下表面固定安装有限位块(24)，所述限位块(24)的内部开设有内部滑槽(25)，且内部滑槽(25)的内部活动连接有推杆(26)，所述齿条(23)的外部两侧对称焊接有加固杆(27)，且加固杆(27)活动安装在圆杆(28)的外部，并且圆杆(28)固定安装在一级调节杆(8)的内侧，所述上部转轴(14)的内侧焊接有蜗杆(29)，且蜗杆(29)的上端活动连接有涡轮(30)。

2.根据权利要求1所述的一种自动化汽配车间装配机械臂多自由度驱动调整支撑架构，其特征在于：所述固定板(6)通过底部电动伸缩杆(5)与定向板(4)组成升降结构，且定向板(4)通过上部滑槽(2)与移动底座(1)组成转动结构。

3.根据权利要求1所述的一种自动化汽配车间装配机械臂多自由度驱动调整支撑架构，其特征在于：所述一级调节杆(8)的一端通过下部转轴(7)与固定板(6)组成转动结构，且一级调节杆(8)的另一端通过内部转轴(10)与二级调节杆(11)转动连接，并且二级调节杆(11)下端固定的底部齿块(12)与内部齿轮(9)啮合连接。

4.根据权利要求1所述的一种自动化汽配车间装配机械臂多自由度驱动调整支撑架构，其特征在于：所述顶板(15)通过上部转轴(14)与二级调节杆(11)转动连接，且二级调节杆(11)与侧边电动伸缩杆(13)的一端组成转动结构，并且侧边电动伸缩杆(13)的另一端与内置板(16)组成转动结构，同时内置板(16)与顶板(15)组成伸缩结构。

5.根据权利要求1所述的一种自动化汽配车间装配机械臂多自由度驱动调整支撑架构，其特征在于：所述侧边齿块(22)与下部转轴(7)为一体化结构，且侧边齿块(22)与齿条(23)啮合连接，并且齿条(23)通过加固杆(27)与圆杆(28)组成滑动结构。

6.根据权利要求1所述的一种自动化汽配车间装配机械臂多自由度驱动调整支撑架构，其特征在于：所述推杆(26)通过内部滑槽(25)与限位块(24)组成滑动结构，且限位块(24)与固定板(6)滑动连接。

7.根据权利要求1所述的一种自动化汽配车间装配机械臂多自由度驱动调整支撑架构，其特征在于：所述蜗杆(29)与上部转轴(14)为一体化结构，且蜗杆(29)与涡轮(30)啮合连接。

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