CN111890401B - 一种适用于内燃机缸体抓取装置及抓取方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于内燃机缸体抓取装置领域，具体涉及一种适用于内燃机缸体抓取装置及抓取方法。抓取装置包括动力源，动力源安装在连接法兰上，动力源分别驱动连接法兰另一侧的主定位机构、副定位机构；连接法兰上安装工件及型号判别机构。抓取方法是利于抓取装置的方法，本发明用于缸体抓取时避免工件损伤、安全可靠、抓取精度高、空间占用小的优点。
Description
技术领域
本发明属于内燃机缸体抓取装置领域，具体涉及一种适用于内燃机缸体抓取装置及抓取方法。
背景技术
现有的缸体抓取装置抓取角度单一，而且由于利用旋转轴进行抓取，精度小，占用空间大等问题。
在2017年2月22日公开的CN106426259的一种发动机壳体自动抓取的手爪结构及抓取方法中也公开了一种手抓结构，其中利用了多个抓头，但是由于抓取时采用销定位，并且抓取位置的一致性不高，由于误差累积就会存在销与孔对接不上，如果这个时候机械手按照预定程序抓取，难免会使定位销与工件的定位孔产生硬性碰撞，会使工件产生磕伤或者划伤。为了使机械手可以高效、轻松的抓取工件，目前急需一种精度高、减少损伤、可靠耐用的抓取专用装置是急需解决的问题。
发明内容
发明目的：
本发明旨在提出一种适用于内燃机缸体抓取装置及抓取方法，用于缸体抓取时避免工件损伤、安全可靠、抓取精度高、空间占用小的优点。
技术方案：
一种适用于内燃机缸体抓取装置，包括动力源，动力源安装在连接法兰上，动力源分别驱动连接法兰另一侧的主定位机构、副定位机构；连接法兰上安装工件及型号判别机构。
进一步的，连接法兰的一侧连接机械手或多轴移栽机构，安装在连接法兰上的动力源与连接法兰另一侧的主定位机构、副定位机构连接。
进一步的，主定位机构与连接法兰连接； 动力源的输出轴与三瓣芯轴连接，三瓣芯轴上设有上下两组花瓣结构，每组花瓣结构为三个周向均匀设置的方块，胀瓣Ⅰ的一端与三瓣芯轴的方块连接，胀瓣Ⅰ的另一端安装在刚性依托部Ⅰ的安装孔上，顶块Ⅰ与胀瓣Ⅰ的外侧固定连接；下组的胀瓣Ⅰ连接的顶块Ⅰ上设有凸面，套在三瓣芯轴外侧的刚性依托部Ⅰ通过法兰盘Ⅰ与连接法兰连接；花瓣结构的方块上设有斜角滑槽，销轴Ⅰ将斜角滑槽和胀瓣Ⅰ内侧连接，胀瓣Ⅰ外侧与顶块Ⅰ连接。
进一步的，中空筒状的刚性依托部Ⅰ通过螺栓定位销固定至连接法兰上，三瓣芯轴上端穿过连接法兰与动力源连接，三瓣芯轴下端穿过刚性依托部Ⅰ的下端，刚性依托部Ⅰ周向对应胀瓣Ⅰ安装位置设有方形通孔。
进一步的，副定位机构通过定位销与连接法兰连接，动力源的输出轴与副定位机构的两瓣芯轴连接，两瓣芯轴上固定有上下两组两瓣结构连接，每组两瓣结构设有两个周向均匀设置带有斜槽的安装块，胀瓣Ⅱ的一端通过销轴Ⅱ与安装块的斜槽连接，胀瓣Ⅱ的另一端安装在刚性依托部Ⅱ的安装孔上，顶块Ⅱ与胀瓣Ⅱ连接；套在两瓣芯轴外侧的刚性依托部Ⅱ通过法兰盘Ⅱ与连接法兰连接；销轴Ⅱ将斜槽和胀瓣Ⅱ内侧连接，胀瓣Ⅱ外侧与顶块Ⅱ连接，下组的胀瓣Ⅱ连接的顶块Ⅱ上设有凸台。
进一步的，副定位机构的中空筒状的刚性依托部Ⅱ与连接法兰连接，副定位机构的两瓣芯轴上端穿过连接法兰与动力源连接，副定位机构的两瓣芯轴下端穿过刚性依托部Ⅱ的下端，刚性依托部Ⅱ周向与胀瓣Ⅱ安装对应位置上设有安装通孔。
进一步的，工件及型号判别机构设置在连接法兰上，滑动轴通过无油衬套与连接法兰连接，滑动轴的上端设有标尺，滑动轴的下端设有压块，压块和连接法兰之间的滑动轴上套有压簧，在滑动轴外侧设置立板，立板上固定有上下两个接近开关。
一种适用于内燃机缸体抓取装置的抓取方法，该方法包括：
步骤一：通过连接法兰安装在机械手或多轴移栽机构上，将动力源与控制系统连接；
步骤二：工件及型号判别机构将到位信号发送给控制系统判别缸体具体型号；
步骤三：驱动动力源，使主定位机构、副定位机构同步运动；抓紧时，动力源推动主定位机构、副定位机构向下运动，顶紧缸体燃烧室内壁；
脱离时，动力源带动主定位机构、副定位机构向上运动，主定位机构、副定位机构与缸体燃烧室内壁分离。
进一步的，抓紧时，动力源推动三瓣芯轴向下移动，三瓣芯轴花瓣结构的方块上斜角滑槽面Ⅱ挤压销轴Ⅰ，通过与刚性依托部Ⅰ的方形通孔上下接触面作为固定端使胀瓣Ⅰ带动顶块Ⅰ向外移动顶紧缸体燃烧室内壁，对缸体单燃烧室进行中心定位；脱离时，动力源向上运动，拉拽三瓣芯轴向上移动，三瓣芯轴的斜角滑槽面Ⅰ挤压销轴Ⅰ，通过刚性依托部Ⅰ的方形通孔上下接触面作为固定端使胀瓣Ⅰ带动顶块Ⅰ向内移动离开缸体燃烧室内壁。
进一步的，副定位机构与主定位机构同步运动，抓紧时，动力源推动两瓣芯轴向下移动，两瓣芯轴两瓣结构的安装块上的斜槽挤压销轴Ⅱ，通过与刚性依托部Ⅱ的安装通孔的上下接触面作为固定端使胀瓣Ⅱ带动顶块Ⅱ向外移动顶紧缸体燃烧室内壁；脱离时，动力源向上运动，拉拽两瓣芯轴向上移动，两瓣芯轴的斜槽挤压销轴Ⅱ，通过刚性依托部Ⅱ安装通孔的上下接触面作为固定端使胀瓣Ⅱ带动顶块Ⅱ向内移动离开缸体燃烧室内壁。
优点及效果：
本发明具有以下优点和有益效果：
本发明的缸体抓取装置应用于多角度搬运，尤其适用于缸体水平高精度搬运，并具备占用空较小的特点。
本发明的缸体抓取装置可靠和耐用地行使功能，减少由维修和更换造成的经济损失。
本发明的缸体抓取装置适用范围广，适用于包括所有汽油燃机、柴油燃机、气体燃机缸体，材质包括铸铁、铸铝等。
本发明的缸体抓取装置配备三瓣的内撑主定位机构、两瓣的内撑副定位机构，减少了生产过程中原材料坠落损毁的危险，安全可靠。
附图说明
图1是内燃机缸体抓取装置实施例的主体轴视图。
图2是定位机构力向传导示意图；
图3是内燃机缸体的抓取装置实施例的抓取缸体轴侧视图。
图4是图2的内视图。
图5是副定位机构剖视图。
图6是主定位机构半剖视图。
图7是主定位机构横向剖视图。
图8是主定位机构下组的胀瓣局部详解图。
图9是型号判别机构立体透视图。
图10是型号判别机构剖视图。
附图标记说明：
1. 连接法兰，1.1 机械手定位环，1.2 机械手连接螺孔，1.3连接螺孔，1.4主定位机构连接销孔，1.5副定位机构连接销孔，1.6 型号判别机构连接螺孔；2. 动力源，2.1 气缸，2.2先导式排气节流阀，2.3排气节流阀；3. 主定位机构，3.1 三瓣芯轴，3.10销轴Ⅰ，3.11 顶块Ⅰ，3.2胀瓣Ⅰ，3.21斜角滑槽面Ⅰ，3.22斜角滑槽面Ⅱ，3.23配合面Ⅰ，3.24配合面Ⅱ，3.25 凸面；3.3 法兰盘Ⅰ，3.4 刚性依托部Ⅰ，3.5 螺栓定位销；4.副定位机构，4.1 两瓣芯轴，4.10 销轴Ⅱ，4.11 顶块Ⅱ，4.2胀瓣Ⅱ，4.3法兰盘Ⅱ，4.4刚性依托部Ⅱ，4.5 调整定位块，4.6 定位销；5. 工件及型号判别机构，5.1压块，5.2 滑动轴，5.3 压簧，5.4 标尺，5.5 接近开关，5.6无油衬套。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明：
本发明涉及一种适用于内燃机缸体的抓取装置，该装置主要用于对内燃机缸体的多角度搬运功能，尤其适用于缸体水平高精度搬运，并具备占用空较小等特点。规避传统缸体搬运机构因增加旋转轴从而导致精度降低、空间占用大等劣势。适用的内燃机缸体包括所有汽油燃机、柴油燃机、气体燃机缸体，材质包括铸铁、铸铝等。
生产中断的延误是对生产自身昂贵的代价。因而，内燃机缸体抓取的专用装置应当可靠和耐用地行使功能，以便减少由维修和更换造成的经济损失。
如图1、图3、图4所示，一种适用于内燃机缸体抓取装置，包括动力源2，动力源2安装在连接法兰1上，动力源2分别驱动连接法兰1另一侧的主定位机构3、副定位机构4；连接法兰1上安装工件及型号判别机构5。
如图1所示，连接法兰1采用高弹性模量碳钢整体机加而成，可有效规避因抓取缸体过重而产生的弹性变形，避免因法兰盘变形导致抓取精度降低。主定位机构和副定位机构的法兰盘一侧通过螺栓、定位环连接至机械手或多轴移栽机构，并在同侧安装动力源；另一侧为缸体侧，安装主定位机构、副定位机构，并在适当位置安装型号判别机构。
如图2所示，动力源2设置在连接法兰机械手侧，作为抓取缸体的唯一动力来源，采用现有的动力设备，要求动力输出平稳、稳定，优选直线气缸，输出力选择取决于缸体重量。可以再配制现有的防坠阀，避免因断气导致抓取时缸体坠落。
本发明利用现有的控制系统控制动力源2。控制系统根据设置的动力源不同设置不同的控制系统，可以是现有的气控系统、油控系统或电控系统。控制系统还接收工件及型号判别机构的到位信号，用于与预先设定好的值进行对照，判断缸体的型号，控制系统根据判定的型号，通过动力源更好的抓取缸体。
动力源若采用直线气缸，可以配合现有的气控系统，现有气控系统包括电磁阀和气路，气路与经电磁阀与直线气缸连接，为整套装置工作控制端。
现有的气控系统设有电磁阀，通过气路分别与驱动主定位机构3、副定位机构4的直线气缸连接，该设置为现有的气控系统；
现有的油控系统，油控系统的电动机、电磁支撑阀、油箱、油泵和油管组成，电动机工作带动油箱内的油泵供油，油通过电磁支撑阀、油管进入作为动力源的直线油缸，推动活塞杆上升，进而驱动主定位机构3、副定位机构4，下降时，通过电磁支撑阀放油来实现，电动机及电磁支撑阀可通过遥控或者按钮调节来实现。
现有的电控系统，电控系统设有电控阀，电控系统通过导线与直线电缸连接，控制直线电缸运动。
如图6、图7所示，主定位机构设置在连接法兰缸体侧，采用螺栓定位销固定至连接法兰。通过动力源的气缸提供动力，推动三瓣芯轴移动，每瓣均有斜角滑槽，推动胀瓣Ⅰ向外移动。动力方向由轴向变为径向，从而实现对缸体其中一个燃烧室内壁支撑定位功能。三瓣芯轴和胀瓣Ⅰ为上下两组，共六点支撑内壁，下组胀瓣Ⅰ增加凸面，卡紧缸体内壁止口，实现对缸体除绕轴心旋转方向其余五个自由度的定位功能，即主定位销功能。并通过芯轴自重及斜角滑槽双作用实现机械锁紧防脱功能。
如图4、5所示，图5是图4的B-B剖视图。副定位机构设置在连接法兰缸体侧，与主定位机构同侧，采用螺栓、调整定位块方式连接至连接法兰，方便位置精度调整。通过动力源的气缸提供动力，推动两瓣芯轴移动，每瓣均有斜槽，推动胀瓣Ⅱ向外移动。动力方向由轴向变为径向，从而实现对缸体另一个燃烧室内壁支撑定位功能。两瓣芯轴和胀瓣Ⅱ为上下两组，共四点支撑内壁，下组胀瓣Ⅱ增加凸台，凸台结构与主定位机构的凸面相同，卡紧缸体内壁止口，实现对三瓣内撑主定位机构轴线旋转方向自由度的定位功能，即副定位销功能。综合三瓣内撑主定位机构和两瓣内撑副定位机构，实现对缸体的六自由度全定位。并通过芯轴自重及斜角滑槽双作用实现机械锁紧防脱功能。两瓣内撑副定位机构特增加调整定位块4.5，可以微调两瓣内撑副定位机构位置，以弥补机加误差。
如图9所示，型号判别机构采用四组弹簧复位机构，其中在连接法兰1上的对角两组增加接近磁性传感器，当主定位机构、副定位机构探入缸体燃烧室后，弹簧复位机构挤压缸体上面，使弹簧复位机构后部标尺移动，当标尺到达特定位置传感器后，通过传感器所得信号判别缸体是否在位，及标尺高度变化判别缸体具体型号。当抓取装置脱离缸体时，弹簧复位机构释放回初始状态。
如图1、图3所示，型号判别机构分别设置在动力源的纵向的两侧附近，设置在对角的两组设置接近开关5.5，另两个对角设置的可以不设置接近开关5.5，四组设置保证缸体与法兰盘之间距离相对等距。
如图1、图2所示，连接法兰1的一侧连接机械手或多轴移栽机构，安装在连接法兰1上的动力源2与连接法兰1另一侧的主定位机构3、副定位机构4连接。
连接法兰1具备高弹性模量、高柏松比特性，因铸铁六缸缸体重量普遍超过270kg，因此，需要连接法兰1必须满足承载强度及抗变形强度。
连接法兰1优选45#碳钢，因其可提供更好的弹性模量，避免因缸体过重导致连接法兰弹性变形，从而影响整体抓取精度。另包括中心位置设置的机械手定位环1.1，在机械手定位环1.1外侧周向设置的机械手连接螺孔1.2，与主定位机构3连接螺孔1.3，与主定位机构连接销孔1.4，与副定位机构连接螺孔1.5，与型号判别机构连接螺孔1.6。
如图6、图7、图8所示，主定位机构3与连接法兰1连接； 动力源2的输出轴与三瓣芯轴3.1连接，三瓣芯轴3.1上设有上下两组花瓣结构，每组花瓣结构为三个周向均匀设置的方块，胀瓣Ⅰ3.2的一端与三瓣芯轴3.1的方块连接，胀瓣Ⅰ3.2的另一端安装在刚性依托部Ⅰ3.4的安装孔上，顶块Ⅰ3.11与胀瓣3.2的外侧固定连接；下组胀瓣Ⅰ3.2连接的顶块Ⅰ3.11上设有凸台，套在三瓣芯轴3.1外侧的刚性依托部Ⅰ3.4通过法兰盘Ⅰ3.3与连接法兰1连接；花瓣结构的方块上设有斜角滑槽，销轴Ⅰ3.10将斜角滑槽和胀瓣Ⅰ3.2内侧连接，胀瓣Ⅰ3.2外侧与顶块Ⅰ3.11连接。
主定位机构3、副定位机构4和动力源2在工作状态时，实现主副内撑全自由度定位及实现机械防坠功能。生产中原材料的损坏是对成本产生昂贵的代价。因而，内燃机缸体抓取的专用装置配备双重防坠装置，机械防坠，现有防坠阀；以便减少生产过程中原材料坠落损毁。
动力源，可为直线气缸、直线油缸、直线电缸，但不限于以上三种种类。
如图5所示，动力源2，若采用气动，采用气缸2.1，上方设置有先导式排气节流阀2.2，下方设置有排气节流阀2.3，主要作用是为该装置提供稳定动力源，气动相对于直线油缸使用更安、安装更便捷，相对于直线电缸更环保，同时先导式排气节流阀2.2提供断气防坠功能的防坠阀。
如图6、图7、图8所示，中空筒状的刚性依托部Ⅰ3.4通过螺栓定位销3.5固定至连接法兰1上，三瓣芯轴3.1上端穿过连接法兰1与动力源2连接，三瓣芯轴3.1下端穿过刚性依托部Ⅰ3.4的下端，并伸出下端，方便上下移动，刚性依托部Ⅰ3.4周向对应胀瓣Ⅰ3.2安装位置设有方形通孔，用于安装胀瓣Ⅰ3.2向外的顶块Ⅰ3.11。
主定位机构3包括三瓣芯轴3.1，胀瓣Ⅰ3.2，法兰盘Ⅰ3.3，刚性依托部Ⅰ3.4和与连接法兰1连接用螺栓定位销3.5，作用为限制缸体除绕主定位机构3轴线旋转方向其余五个自由度的主定位机构。运动原理为动力源2推动三瓣芯轴3.1向下移动，三瓣芯轴3.1斜角滑槽面Ⅱ3.22挤压销轴Ⅰ3.10，通过刚性依托部Ⅰ3.4配合面Ⅰ3.23和配合面Ⅱ3.24作为固定端使胀瓣3.2带动顶块Ⅰ3.11向外移动顶紧缸体燃烧室内壁，对缸体单燃烧室进行中心定位。同时凸面3.25卡紧缸体燃烧室内壁下端止口，对缸体该燃烧室做轴向定位；如需脱离缸体时，动力源2反向运动，拉拽三瓣芯轴3.1向上移动，三瓣芯轴3.1斜角滑槽面Ⅰ3.21挤压销轴Ⅰ3.10，通过刚性依托部3.4配合面Ⅰ3.23和配合面Ⅱ3.24作为固定端使胀瓣Ⅰ3.2带动顶块Ⅰ3.11向内移动离开缸体燃烧室内壁，实现抓取装置打开功能。
如图8所示，为下组的三瓣芯轴3.1局部结构示意图，刚性依托部3.4上下与胀瓣Ⅰ3.2接触的受力面分别为配合面Ⅰ3.23和配合面Ⅱ3.24。胀瓣Ⅰ3.2的向内一侧通过销轴Ⅰ3.10与三瓣芯轴3.1连接，胀瓣Ⅰ3.2的向外一侧通过螺钉或者螺栓与顶块Ⅰ3.11固定连接，顶块Ⅰ3.11外侧设有一个凸面3.25，胀瓣Ⅰ3.2的上下与刚性依托部3.4面接触的部分分别为配合面Ⅰ3.23和配合面Ⅱ3.24，胀瓣Ⅰ3.2随着三瓣芯轴3.1向下运动，轴向转为径向方向运动，胀瓣Ⅰ3.2与配合面Ⅰ3.23和配合面Ⅱ3.24形成相对运动，径向向外运动，实现抓取。胀瓣Ⅰ3.2随着三瓣芯轴3.1向上运动，胀瓣Ⅰ3.2与配合面Ⅰ3.23和配合面Ⅱ3.24形成相对运动，从外向内运动，实现脱离。抓取过程中移动距离较小，约为5~5.5mm，但足够实现抓取和脱离，且由于距离小，抓取过程更加稳定，误差小。
如图5所示，副定位机构4通过定位销4.6与连接法兰1连接，动力源2的输出轴与副定位机构4的两瓣芯轴4.1连接，两瓣芯轴4.1上固定有上下两组两瓣结构连接，每组两瓣结构设有两个周向均匀设置带有斜槽的安装块，胀瓣Ⅱ4.2的一端通过销轴Ⅱ4.10与安装块的斜槽连接，胀瓣Ⅱ4.2的另一端安装在刚性依托部Ⅱ4.4的安装孔上，顶块Ⅱ4.11与胀瓣Ⅱ4.2连接；套在两瓣芯轴4.1外侧的刚性依托部Ⅱ4.4通过法兰盘Ⅱ4.3与连接法兰1连接；销轴Ⅱ4.10将斜槽和胀瓣Ⅱ4.2内侧连接，胀瓣Ⅱ4.2外侧与顶块Ⅱ4.11连接，下组胀瓣Ⅱ4.2连接的顶块Ⅱ4.11上设有凸台。
副定位机构4包括三瓣芯轴4.1，胀瓣4.2，法兰盘Ⅱ4.3，刚性依托部4.4，调整定位块4.5和与连接法兰连接用定位销4.6。作用为弥补限制绕主定位机构3轴线旋转方向自由度。运动原理与主定位机构3相类似。
副定位机构的中空筒状的刚性依托部Ⅱ4.4与连接法兰1连接，副定位机构4的两瓣芯轴4.1上端穿过连接法兰1与动力源2连接，副定位机构4的两瓣芯轴4.1下端穿过刚性依托部Ⅱ4.4的下端，刚性依托部Ⅱ4.4周向与胀瓣4.2安装对应位置上设有安装通孔，用于安装副定位机构的胀瓣4.2向外的顶块Ⅱ4.11。
副定位机构4在连接法兰1上还设有用于调整位置的长方体的调整定位块4.5。调整定位块4.5为现有的调整定位块。
如图9、图10所示，工件及型号判别机构5设置在连接法兰1上，滑动轴5.2通过无油衬套5.6与连接法兰1连接，滑动轴5.2的上端设有标尺5.4，滑动轴5.2的下端设有压块5.1，压块5.1和连接法兰1之间的滑动轴5.2上套有压簧5.3，在滑动轴5.2外侧设置立板，立板上固定有上下两个接近开关5.5。
型号判别机构5包括尼龙66材质的压块5.1，滑动轴5.2，压簧5.3，标尺5.4，接近开关5.5，无油衬套5.6。作用为在主定位机构、副定位机构探入缸体燃烧室后压块5.1接触缸体上表面后继续下压，迫使压簧5.3压缩，滑动轴5.2带动标尺5.4在无油衬套5.6内壁向上滑移，当标尺5.4到达任意接近开关5.5检测范围内后，不同高度接近开关5.5发出到位信号通过向机械手或多轴移栽机构上的现有的系统进行辨别缸体具体型号。
一种适用于内燃机缸体抓取装置的抓取方法，该方法包括：
步骤一：通过连接法兰1安装在机械手或多轴移栽机构上，将动力源2与控制系统连接；
步骤二：工件及型号判别机构5将到位信号发送给控制系统判别缸体具体型号；
步骤三：驱动动力源1，使主定位机构3、副定位机构4同步运动；抓紧时，动力源2推动主定位机构3、副定位机构4向下运动，顶紧缸体燃烧室内壁；
脱离时，动力源2带动主定位机构3、副定位机构4向上运动，主定位机构3、副定位机构4与缸体燃烧室内壁分离。
抓紧时，动力源2推动三瓣芯轴3.1向下移动，三瓣芯轴3.1花瓣结构的方块上斜角滑槽面Ⅱ3.22挤压销轴Ⅰ3.10，通过与刚性依托部Ⅰ3.4的方形通孔上下接触面作为固定端使胀瓣3.2带动顶块Ⅰ3.11向外移动顶紧缸体燃烧室内壁，对缸体单燃烧室进行中心定位。
脱离时，动力源2向上运动，拉拽三瓣芯轴3.1向上移动，三瓣芯轴3.1的斜角滑槽面Ⅰ3.21挤压销轴Ⅰ3.10，通过刚性依托部Ⅰ3.4的方形通孔上下接触面作为固定端使胀瓣3.2带动顶块Ⅰ3.11向内移动离开缸体燃烧室内壁，实现抓取装置打开功能。
副定位机构4与主定位机构2同步运动。
抓紧时，动力源2推动两瓣芯轴4.1向下移动，两瓣芯轴4.1两瓣结构的安装块上的斜槽挤压销轴Ⅱ4.10，通过与刚性依托部Ⅱ4.4的安装通孔的上下接触面作为固定端使胀瓣Ⅱ4.2带动顶块Ⅱ4.11向外移动顶紧缸体燃烧室内壁。
脱离时，动力源2向上运动，拉拽两瓣芯轴4.1向上移动，两瓣芯轴4.1的斜槽挤压销轴Ⅱ4.10，通过刚性依托部Ⅱ4.4安装通孔的上下接触面作为固定端使胀瓣Ⅱ4.2带动顶块Ⅱ4.11向内移动离开缸体燃烧室内壁。
Claims (7)
1.一种适用于内燃机缸体抓取装置，包括动力源（2），其特征在于：动力源（2）安装在连接法兰（1）上，动力源（2）分别驱动连接法兰（1）另一侧的主定位机构（3）、副定位机构（4）；连接法兰（1）上安装工件及型号判别机构（5）；
连接法兰（1）的一侧连接机械手或多轴移栽机构，安装在连接法兰（1）上的动力源（2）与连接法兰（1）另一侧的主定位机构（3）、副定位机构（4）连接；
主定位机构（3）与连接法兰（1）连接； 动力源（2）的输出轴与三瓣芯轴（3.1）连接，三瓣芯轴（3.1）上设有上下两组花瓣结构，每组花瓣结构为三个周向均匀设置的方块，胀瓣Ⅰ（3.2）的一端与三瓣芯轴（3.1）的方块连接，胀瓣Ⅰ（3.2）的另一端安装在刚性依托部Ⅰ（3.4）的安装孔上，顶块Ⅰ（3.11）与胀瓣Ⅰ（3.2）的外侧固定连接；下组的胀瓣Ⅰ（3.2）连接的顶块Ⅰ（3.11）上设有凸面（3.25），套在三瓣芯轴（3.1）外侧的刚性依托部Ⅰ（3.4）通过法兰盘Ⅰ（3.3）与连接法兰（1）连接；花瓣结构的方块上设有斜角滑槽，销轴Ⅰ（3.10）将斜角滑槽和胀瓣Ⅰ（3.2）内侧连接，胀瓣Ⅰ（3.2）外侧与顶块Ⅰ（3.11）连接。
2.根据权利要求1所述的一种适用于内燃机缸体抓取装置，其特征在于：中空筒状的刚性依托部Ⅰ（3.4）通过螺栓定位销（3.5）固定至连接法兰（1）上，三瓣芯轴（3.1）上端穿过连接法兰（1）与动力源（2）连接，三瓣芯轴（3.1）下端穿过刚性依托部Ⅰ（3.4）的下端，刚性依托部Ⅰ（3.4）周向对应胀瓣Ⅰ（3.2）安装位置设有方形通孔。
3.根据权利要求1所述的一种适用于内燃机缸体抓取装置，其特征在于：副定位机构（4）通过定位销（4.6）与连接法兰（1）连接，动力源（2）的输出轴与副定位机构（4）的两瓣芯轴（4.1）连接，两瓣芯轴（4.1）上固定有上下两组两瓣结构连接，每组两瓣结构设有两个周向均匀设置带有斜槽的安装块，胀瓣Ⅱ（4.2）的一端通过销轴Ⅱ（4.10）与安装块的斜槽连接，胀瓣Ⅱ（4.2）的另一端安装在刚性依托部Ⅱ（4.4）的安装孔上，顶块Ⅱ（4.11）与胀瓣Ⅱ（4.2）连接；套在两瓣芯轴（4.1）外侧的刚性依托部Ⅱ（4.4）通过法兰盘Ⅱ（4.3）与连接法兰（1）连接；销轴Ⅱ（4.10）将斜槽和胀瓣Ⅱ（4.2）内侧连接，胀瓣Ⅱ（4.2）外侧与顶块Ⅱ（4.11）连接，下组的胀瓣Ⅱ（4.2）连接的顶块Ⅱ（4.11）上设有凸台。
4.根据权利要求3所述的一种适用于内燃机缸体抓取装置，其特征在于：副定位机构（4）的中空筒状的刚性依托部Ⅱ（4.4）与连接法兰（1）连接，副定位机构（4）的两瓣芯轴（4.1）上端穿过连接法兰（1）与动力源（2）连接，副定位机构（4）的两瓣芯轴（4.1）下端穿过刚性依托部Ⅱ（4.4）的下端，刚性依托部Ⅱ（4.4）周向与胀瓣Ⅱ（4.2）安装对应位置上设有安装通孔。
5.根据权利要求1所述的一种适用于内燃机缸体抓取装置，其特征在于：工件及型号判别机构（5）设置在连接法兰（1）上，滑动轴（5.2）通过无油衬套（5.6）与连接法兰（1）连接，滑动轴（5.2）的上端设有标尺（5.4），滑动轴（5.2）的下端设有压块（5.1），压块（5.1）和连接法兰（1）之间的滑动轴（5.2）上套有压簧（5.3），在滑动轴（5.2）外侧设置立板，立板上固定有上下两个接近开关（5.5）。
6.一种如权利要求1所述的适用于内燃机缸体抓取装置的抓取方法，其特征在于：该方法包括：
步骤一：通过连接法兰（1）安装在机械手或多轴移栽机构上，将动力源（2）与控制系统连接；
步骤二：工件及型号判别机构（5）将到位信号发送给控制系统判别缸体具体型号；
步骤三：驱动动力源（2），使主定位机构（3）、副定位机构（4）同步运动；抓紧时，动力源（2）推动主定位机构（3）、副定位机构（4）向下运动，顶紧缸体燃烧室内壁；
脱离时，动力源（2）带动主定位机构（3）、副定位机构（4）向上运动，主定位机构（3）、副定位机构（4）与缸体燃烧室内壁分离；
抓紧时，动力源（2）推动三瓣芯轴（3.1）向下移动，三瓣芯轴（3.1）花瓣结构的方块上斜角滑槽面Ⅱ（3.22）挤压销轴Ⅰ（3.10），通过与刚性依托部Ⅰ（3.4）的方形通孔上下接触面作为固定端使胀瓣Ⅰ（3.2）带动顶块Ⅰ（3.11）向外移动顶紧缸体燃烧室内壁，对缸体单燃烧室进行中心定位；脱离时，动力源（2）向上运动，拉拽三瓣芯轴（3.1）向上移动，三瓣芯轴（3.1）的斜角滑槽面Ⅰ（3.21）挤压销轴Ⅰ（3.10），通过刚性依托部Ⅰ（3.4）的方形通孔上下接触面作为固定端使胀瓣Ⅰ（3.2）带动顶块Ⅰ（3.11）向内移动离开缸体燃烧室内壁。
7.根据权利要求6所述的抓取方法，其特征在于：副定位机构（4）与主定位机构（3）同步运动，抓紧时，动力源（2）推动两瓣芯轴（4.1）向下移动，两瓣芯轴（4.1）两瓣结构的安装块上的斜槽挤压销轴Ⅱ（4.10），通过与刚性依托部Ⅱ（4.4）的安装通孔的上下接触面作为固定端使胀瓣Ⅱ（4.2）带动顶块Ⅱ（4.11）向外移动顶紧缸体燃烧室内壁；脱离时，动力源（2）向上运动，拉拽两瓣芯轴（4.1）向上移动，两瓣芯轴（4.1）的斜槽挤压销轴Ⅱ（4.10），通过刚性依托部Ⅱ（4.4）安装通孔的上下接触面作为固定端使胀瓣Ⅱ（4.2）带动顶块Ⅱ（4.11）向内移动离开缸体燃烧室内壁。
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