CN112705918B - 一种电控执行器用安装夹具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车涡轮增压器装配领域，具体地说是一种电控执行器用安装夹具，包括拾取机构和随行夹具，所述拾取机构上设有夹爪气缸，且所述夹爪气缸上设有左卡块和右卡块，所述随行夹具上设有两个可张合移动的工件夹爪，且所述拾取机构与所述随行夹具连接时，所述左卡块和右卡块分别与对应的工件夹爪上端卡合，所述随行夹具一侧设有尾端夹紧机构，且工件尾部通过所述尾端夹紧机构固定。本发明能够自动实现电控执行器的预安装定位，减少了人工作业强度，提高了生产效率。

Description

一种电控执行器用安装夹具

技术领域

本发明涉及汽车涡轮增压器装配领域，具体地说是一种电控执行器用安装夹具。

背景技术

电控执行器(E-ACT)是涡轮增压器产品上的重要部件，现有技术中电控执行器(E-ACT)的安装主要依靠人工进行预安装定位，然后再传送到自动设备上进行安装，属于半自动化作业，不仅工人的劳动强度较大，而且生产效率不高，如果能够实现自动化作业以替代电控执行器的人工预安装定位，无疑将会减少人工作业强度，提高生产效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电控执行器用安装夹具，能够自动实现电控执行器的预安装定位，减少了人工作业强度，提高了生产效率。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种电控执行器用安装夹具，包括拾取机构和随行夹具，所述拾取机构上设有夹爪气缸，且所述夹爪气缸上设有左卡块和右卡块，所述随行夹具上设有两个可张合移动的工件夹爪，且所述拾取机构与所述随行夹具连接时，所述左卡块和右卡块分别与对应的工件夹爪上端卡合，所述随行夹具一侧设有尾端夹紧机构，且工件尾部通过所述尾端夹紧机构固定。

所述随行夹具上设有锁紧机构，所述锁紧机构包括锁紧卡块、锁紧销轴、锁紧销板、弹簧芯杆和弹簧，其中锁紧卡块与对应的工件夹爪固连，所述锁紧卡块上设有限位孔，锁紧销轴安装于所述锁紧销板上，且工件夹爪锁紧时，锁紧销轴分别插入对应侧锁紧卡块上的限位孔中，所述弹簧芯杆下端与所述锁紧销板固连，且所述弹簧芯杆上设有复位用的弹簧，所述拾取机构上设有解锁撞板，且拾取机构与所述随行夹具连接时，所述弹簧芯杆通过解锁撞板驱动下移。

所述锁紧卡块包括相互垂直的固定侧板和锁紧侧板，所述固定侧板与对应的工件夹爪固连，所述锁紧侧板设于所述锁紧销板对应端上侧，且所述锁紧侧板上设有锁紧卡槽，所述锁紧卡槽内设有限位孔。

所述随行夹具设有夹具主板，所述夹具主板上侧设有限位垫块，所述弹簧芯杆穿过所述限位垫块和夹具主板后与所述锁紧销板固连，所述夹具主板内设有衬套，且弹簧芯杆穿过所述衬套，所述弹簧芯杆上端设有螺帽，所述弹簧设于限位垫块中且套设于所述螺帽与所述衬套之间的弹簧芯杆上。

所述随行夹具设有夹具主板，所述夹具主板上设有与拾取机构连接的第二接头，所述夹具主板下侧设有导轨安装板，所述导轨安装板上设有导轨，两个工件夹爪上均设有滑块与导轨配合，在所述夹具主板下侧设有定位垫块、仿形垫块和辅助卡槽。

所述工件夹爪包括夹爪座、第一夹爪板和第二夹爪板，夹爪座上端设有滑块与导轨配合，第一夹爪板安装于夹爪座内侧，第二夹爪板安装于第一夹爪板内侧，且所述第二夹爪板上设有辅助限位块。

所述尾端夹紧机构包括尾架、夹紧定板、动夹板、夹紧销A和夹紧销B，其中尾架上端固装于随行夹具上，夹紧定板固装于所述尾架上，夹紧销B固装于夹紧定板上，动夹板通过销轴与夹紧定板转动连接，且所述销轴上设有扭簧，夹紧销A安装于所述动夹板上。

所述随行夹具上设有夹爪调整组件，所述夹爪调整组件包括夹爪弹簧压板、弹簧调节压杆和夹爪调整弹簧，其中夹爪弹簧压板安装于随行夹具上，弹簧调节压杆安装于所述夹爪弹簧压板上，夹爪调整弹簧套装于所述弹簧调节压杆上，且所述夹爪调整弹簧与对应的工件夹爪相抵。

所述拾取机构包括机器人末端连接板和夹具连接板，机器人末端与所述机器人末端连接板连接，所述夹具连接板下侧设有与随行夹具连接的第一接头，所述机器人末端连接板一侧设有解锁撞板，夹爪气缸安装于所述解锁撞板上，所述机器人末端连接板上设有对接到位传感器，所述解锁撞板上设有夹爪到位传感器。

所述拾取机构上设有第一接头，所述随行夹具上设有第二接头，且所述拾取机构通过第一接头与所述随行夹具上的第二接头连接，所述左卡块和右卡块上均设有卡合槽，所述工件夹爪上端设有与所述卡合槽配合的卡板，所述左卡块和右卡块通过一个导向限位杆相连。

本发明的优点与积极效果为：

1、本发明利用拾取机构和随行夹具自动实现电控执行器的预安装定位，其中拾取机构安装于机器人末端，可适应多种工况，安装时随行夹具与拾取机构对接，且拾取机构上夹爪气缸下侧的卡块自动与随行夹具上的工件夹爪卡合，从而实现驱动工件夹爪移动夹紧工件的目的，安装完毕后随行夹具可与拾取机构分离并与工件一起转移到其他工序，本发明减少了人工作业强度，提高了生产效率。

2、本发明的随行夹具上设有锁紧机构，当拾取机构与随行夹具对接时，拾取机构上的解锁撞板将锁紧机构中的弹簧芯杆压下，从而自动实现随行夹具上的工件夹爪解锁，当随行夹具与拾取机构分离时，弹簧芯杆自动复位重新锁定工件夹爪，保证随行夹具与工件一起移动过程中，工件夹爪始终夹紧工件。

3、本发明的随行夹具上设有定位垫块、仿形垫块和辅助卡槽用于辅助定位工件，保证工件定位准确，另外随行夹具还设有尾端夹紧机构用于定位工件尾部，保证工件装配过程中的稳定性。

4、本发明在拾取机构上设有对接到位传感器用于检测拾取机构与随行夹具对接配合是否到位，设有夹爪到位传感器用于检测夹爪气缸下侧的左卡块和右卡块是否移动到位。

附图说明

图1为本发明的结构示意图，

图2为图1中的拾取机构爆炸示意图，

图3为图1中的随行夹具爆炸示意图，

图4为图3中的随行夹具工作状态示意图，

图5为图4中的锁紧机构剖视图，

图6为图5中的卡槽结构示意图，

图7为图4中的随行夹具另一角度的工作状态示意图。

其中，1为工件，2为机器人末端，3为拾取机构，301为机器人末端连接板，302为夹具连接板，303为解锁撞板，304为接近开关支架，305为安装侧板，306为传感器支架，307为左卡块，308为右卡块，309为导向限位杆，310为夹爪气缸，311为第一接头，312为夹爪到位传感器，313为对接到位传感器，314为气管接头，315为卡合槽，4为随行夹具，401为夹具主板，402为工件夹爪，4021为卡板，403为螺母，404为第一夹爪板，405为锁紧卡块，4051为锁紧卡槽，4052为限位孔，4053为固定侧板，4054为锁紧侧板，406为锁紧销轴，407为夹爪弹簧压板，408为弹簧调节压杆，409为第二夹爪板，410为辅助限位块，411为导轨安装板，412为夹具定位板，413为定位垫块，414为仿形垫块，415为限位垫块，416为锁紧销板，417为辅助卡槽支架，418为辅助卡槽，419为尾架，420为夹紧定板，421为动夹板，422为弹簧芯杆，423为第二接头，424为导轨，425为衬套，426为夹紧销A，427为夹紧销B，428为弹簧，429为销轴，430为扭簧，431为夹爪调整弹簧。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。

如图1～7所示，本发明包括拾取机构3和随行夹具4，其中拾取机构3安装于机器人末端2，所述拾取机构3上设有第一接头311和夹爪气缸310，并且所述夹爪气缸310上设有左卡块307和右卡块308，所述左卡块307和右卡块308通过所述夹爪气缸310驱动张合，所述随行夹具4上设有第二接头423和两个可张合移动的工件夹爪402，所述拾取机构3通过第一接头311与所述随行夹具4上的第二接头423连接，且连接后所述左卡块307和右卡块308分别与对应的工件夹爪402上端卡合，从而使所述夹爪气缸310可以驱动两个工件夹爪402张合移动夹紧工件1，其中如图2所示，所述左卡块307和右卡块308上设有卡合槽315，如图3所示，所述工件夹爪402上端设有与所述卡合槽315配合的卡板4021，所述随行夹具4一侧设有尾端夹紧机构，如图4和图7所示，工件尾部101通过所述尾端夹紧机构固定。所述夹爪气缸310为本领域公知技术且为市购产品。

如图3～6所示，所述随行夹具4上设有锁紧机构，所述锁紧机构包括锁紧卡块405、锁紧销轴406、锁紧销板416、弹簧芯杆422和弹簧428，其中锁紧卡块405与对应的工件夹爪402固连，如图6所示，所述锁紧卡块405包括相互垂直的固定侧板4053和锁紧侧板4054，如图4所示，所述固定侧板4053与对应的工件夹爪402上端固连，所述锁紧侧板4054设于所述锁紧销板416对应端上侧，且所述锁紧侧板4054上设有锁紧卡槽4051，所述锁紧卡槽4051内部设有限位孔4052，如图5所示，两个锁紧销轴406分别设于所述锁紧销板416两端，且两个锁紧销轴406分别插入对应侧锁紧卡块405上锁紧卡槽4051内的限位孔4052中，所述弹簧芯杆422下端与所述锁紧销板416固连，所述弹簧芯杆422上部设有复位用的弹簧428，如图2所示，所述拾取机构3上设有解锁撞板303，两个工件夹爪402锁紧时，如图5所示，所述锁紧销轴406插入对应锁紧卡槽4051内的限位孔4052中，从而使工件夹爪402无法移动，当拾取机构3通过机器人驱动下降与随行夹具4连接时，拾取机构3上的解锁撞板303与所述弹簧芯杆422相抵并随着拾取机构3下降将弹簧芯杆422压下，当拾取机构3与随行夹具4完全连接时，弹簧芯杆422完全压下并驱动锁紧销板416下移到最低位置，从而使两个锁紧销轴406脱离限位孔4052，两个工件夹爪402可以自由移动夹紧工件1，如图3～4所示，由于所述锁紧销板416位于所述锁紧卡块405的锁紧侧板4054下方，因此不会影响工件夹爪402移动。当拾取机构3与随行夹具4脱离时，弹簧芯杆422在弹簧428作用下自动上升，两个锁紧销轴406随之上升并进入限位孔4052中将两个工件夹爪402重新锁定。

如图3～4所示，所述随行夹具4设有夹具主板401，所述夹具主板401上侧设有所述第二接头423，两个工件夹爪402可移动地安装于所述夹具主板401下侧，其中在所述夹具主板401下侧设有导轨安装板411，所述导轨安装板411上设有导轨424，两个工件夹爪402上设有滑块与导轨424配合，从而实现移动。

如图3和图5所示，所述夹具主板401上侧固设有限位垫块415，所述弹簧芯杆422穿过所述限位垫块415和夹具主板401后通过一个螺母403与所述锁紧销板416固连，在所述夹具主板401内设有衬套425，弹簧芯杆422穿过所述衬套425从而保证可升降移动，所述弹簧芯杆422上端设有螺帽，所述弹簧428设于限位垫块415中且套设于所述螺帽与衬套425之间的弹簧芯杆422上，解锁时所述拾取机构3上的解锁撞板303与所述弹簧芯杆422上端螺帽相抵将其压下，从而使所述锁紧销板416带动锁紧销轴406下降脱离限位孔4052，当随行夹具4需要与工件1一起随动时，拾取机构3上移脱离随行夹具4，弹簧芯杆422通过所述弹簧428作用自动上升复位，锁紧销轴406插入限位孔4052中将工件夹爪402锁紧，保证随行夹具4与工件1随动时始终夹紧工件1。

如图3～5所示，在所述夹具主板401上设有两个夹爪调整组件分别用于微调对应侧的工件夹爪402，所述夹爪调整组件包括夹爪弹簧压板407、弹簧调节压杆408和夹爪调整弹簧431，其中夹爪弹簧压板407安装于所述夹具主板401上，弹簧调节压杆408安装于所述夹爪弹簧压板407上，夹爪调整弹簧431套装于所述弹簧调节压杆408上，且所述夹爪调整弹簧431一端与所述弹簧调节压杆408上的轴肩相抵，另一端与对应的工件夹爪402相抵，旋拧所述弹簧调节压杆408即压紧所述夹爪调整弹簧431并使对应的工件夹爪402移动。

如图3～4和图7所示，所述尾端夹紧机构安装于所述夹具主板401上，所述尾端夹紧机构包括尾架419、夹紧定板420、动夹板421、夹紧销A426和夹紧销B427，其中尾架419上端固装于所述夹具主板401上，夹紧定板420固装于所述尾架419下端，夹紧销B427固装于所述夹紧定板420上，动夹板421通过销轴429与所述夹紧定板420转动连接，且所述销轴429上设有扭簧430，夹紧销A426安装于所述动夹板421上，如图7所示，随行夹具4夹紧工件1时，工件尾部101自动嵌入所述夹紧销A426和夹紧销B427之间并夹紧固定，其中夹紧销A426通过所述扭簧430作用对工件尾部101施加一定的夹紧力。

如图3～4和图7所示，所述夹具主板401下侧设有定位垫块413、仿形垫块414和辅助卡槽418用于辅助定位工件1，其中在导轨安装板411上设有夹具定位板412，定位垫块413安装于所述夹具定位板412上，仿形垫块414上端直接安装于夹具主板401上，所述夹具主板401下侧设有一个辅助卡槽支架417，所述辅助卡槽418安装于所述辅助卡槽支架417上。

如图3所示，所述工件夹爪402包括夹爪座、第一夹爪板404和第二夹爪板409，夹爪座上端设有滑块与夹具主板401下侧导轨安装板411上的导轨424配合，第一夹爪板404安装于夹爪座内侧，第二夹爪板409安装于第一夹爪板404内侧，且所述第二夹爪板409上设有辅助限位块410。

如图2所示，所述拾取机构3包括固连在一起的机器人末端连接板301和夹具连接板302，机器人末端2与所述机器人末端连接板301连接，第一接头311固装于所述夹具连接板302下侧，机器人末端连接板301一侧固设有安装侧板305，所述安装侧板305上设有接近开关支架304，所述接近开关支架304上安装有对接到位传感器313用于检测拾取机构3与随行夹具4对接配合是否到位，另外解锁撞板303也安装于所述机器人末端连接板301上，夹爪气缸310安装于所述解锁撞板303上，在所述解锁撞板303上设有传感器支架306，所述传感器支架306上设有夹爪到位传感器312用于检测夹爪气缸310下侧的左卡块307和右卡块308是否移动到位，另外为了保证左卡块307和右卡块308直线张合和限位，所述左卡块307和右卡块308通过一个导向限位杆309相连。

本实施例中，所述对接到位传感器313型号为E2B-M8，厂家为OMRON(欧姆龙)，所述夹爪到位传感器312型号为F-5HA+FU-35FZ，厂家为KEYENCE(基恩士)，所述第一接头311和第二接头423的型号是TR0E-6JN00，厂家是日本的NITTA(霓达)。所述第一接头311和第二接头423为气动连接接头，在所述第一接头311上设有气管接头314，连接时第一接头311插入第二接头423中，且第一接头311插入到底时，一方面拾取机构3上的左卡块307和右卡块308分别与对应的工件夹爪402上端卡合，另一方面拾取机构3上的解锁撞板303将随行夹具4上的弹簧芯杆422完全压下实现工件夹爪402的解锁。

本发明的工作原理为：

本发明的拾取机构3安装于机器人末端2，使用时通过拾取机构3上的第一接头311与随行夹具4上的第二接头423对接，使拾取机构3与随行夹具4固连，对接同时一方面拾取机构3上夹爪气缸310下侧的左卡块307和右卡块308分别与随行夹具4上对应的工件夹爪402上端卡合，另一方面拾取机构3上的解锁撞板303压下随行机构4上的弹簧芯杆422实现工件夹爪402解锁，从而使所述夹爪气缸310可以通过左卡块307和右卡块308驱动两个工件夹爪402移动夹紧工件1，另外随行夹具4上还设有定位垫块413、仿形垫块414和辅助卡槽418用于辅助定位工件1，并且随行夹具4上的尾端夹紧机构设有活动的夹紧销A426和固定的夹紧销B427，工件尾部101可通过所述夹紧销A426和夹紧销B427自动定位夹紧，其中所述夹紧销A426通过扭簧430作用施加一定的夹紧力，保证工件定位准确及在装配过程中的稳定性，当随行夹具4完成对工件1的夹紧后，通过机器人动作将工件1准确放置到涡轮增压器的安装位置上进行安装，待工件1安装完成后，拾取机构3与随行夹具4脱离，并且随行夹具4与工件1一起流转到其他工序，拾取机构3与随行夹具4脱离时，随行夹具4上的弹簧芯杆422通过弹簧428作用自动复位上升，并带动锁紧销板416上升使锁紧销轴406重新插入对应的限位孔4052中实现工件夹爪402锁定，保证转移时工件1处于夹紧状态。

Claims (9)

1.一种电控执行器用安装夹具，其特征在于：包括拾取机构(3)和随行夹具(4)，所述拾取机构(3)上设有夹爪气缸(310)，且所述夹爪气缸(310)上设有左卡块(307)和右卡块(308)，所述随行夹具(4)上设有两个可张合移动的工件夹爪(402)，且所述拾取机构(3)与所述随行夹具(4)连接时，所述左卡块(307)和右卡块(308)分别与对应的工件夹爪(402)上端卡合，所述随行夹具(4)一侧设有尾端夹紧机构，且工件尾部(101)通过所述尾端夹紧机构固定；

所述尾端夹紧机构包括尾架(419)、夹紧定板(420)、动夹板(421)、夹紧销A(426)和夹紧销B(427)，其中尾架(419)上端固装于随行夹具(4)上，夹紧定板(420)固装于所述尾架(419)上，夹紧销B(427)固装于夹紧定板(420)上，动夹板(421)通过销轴(429)与夹紧定板(420)转动连接，且所述销轴(429)上设有扭簧(430)，夹紧销A(426)安装于所述动夹板(421)上。

2.根据权利要求1所述的电控执行器用安装夹具，其特征在于：所述随行夹具(4)上设有锁紧机构，所述锁紧机构包括锁紧卡块(405)、锁紧销轴(406)、锁紧销板(416)、弹簧芯杆(422)和弹簧(428)，其中锁紧卡块(405)与对应的工件夹爪(402)固连，所述锁紧卡块(405)上设有限位孔(4052)，锁紧销轴(406)安装于所述锁紧销板(416)上，且工件夹爪(402)锁紧时，锁紧销轴(406)分别插入对应侧锁紧卡块(405)上的限位孔(4052)中，所述弹簧芯杆(422)下端与所述锁紧销板(416)固连，且所述弹簧芯杆(422)上设有复位用的弹簧(428)，所述拾取机构(3)上设有解锁撞板(303)，且拾取机构(3)与所述随行夹具(4)连接时，所述弹簧芯杆(422)通过解锁撞板(303)驱动下移。

3.根据权利要求2所述的电控执行器用安装夹具，其特征在于：所述锁紧卡块(405)包括相互垂直的固定侧板(4053)和锁紧侧板(4054)，所述固定侧板(4053)与对应的工件夹爪(402)固连，所述锁紧侧板(4054)设于所述锁紧销板(416)对应端上侧，且所述锁紧侧板(4054)上设有锁紧卡槽(4051)，所述锁紧卡槽(4051)内设有限位孔(4052)。

4.根据权利要求2所述的电控执行器用安装夹具，其特征在于：所述随行夹具(4)设有夹具主板(401)，所述夹具主板(401)上侧设有限位垫块(415)，所述弹簧芯杆(422)穿过所述限位垫块(415)和夹具主板(401)后与所述锁紧销板(416)固连，所述夹具主板(401)内设有衬套(425)，且弹簧芯杆(422)穿过所述衬套(425)，所述弹簧芯杆(422)上端设有螺帽，所述弹簧(428)设于限位垫块(415)中且套设于所述螺帽与所述衬套(425)之间的弹簧芯杆(422)上。

5.根据权利要求1或4所述的电控执行器用安装夹具，其特征在于：所述随行夹具(4)设有夹具主板(401)，所述夹具主板(401)上设有与拾取机构(3)连接的第二接头(423)，所述夹具主板(401)下侧设有导轨安装板(411)，所述导轨安装板(411)上设有导轨(424)，两个工件夹爪(402)上均设有滑块与导轨(424)配合，在所述夹具主板(401)下侧设有定位垫块(413)、仿形垫块(414)和辅助卡槽(418)。

6.根据权利要求5所述的电控执行器用安装夹具，其特征在于：所述工件夹爪(402)包括夹爪座、第一夹爪板(404)和第二夹爪板(409)，夹爪座上端设有滑块与导轨(424)配合，第一夹爪板(404)安装于夹爪座内侧，第二夹爪板(409)安装于第一夹爪板(404)内侧，且所述第二夹爪板(409)上设有辅助限位块(410)。

7.根据权利要求1所述的电控执行器用安装夹具，其特征在于：所述随行夹具(4)上设有夹爪调整组件，所述夹爪调整组件包括夹爪弹簧压板(407)、弹簧调节压杆(408)和夹爪调整弹簧(431)，其中夹爪弹簧压板(407)安装于随行夹具(4)上，弹簧调节压杆(408)安装于所述夹爪弹簧压板(407)上，夹爪调整弹簧(431)套装于所述弹簧调节压杆(408)上，且所述夹爪调整弹簧(431)与对应的工件夹爪(402)相抵。

8.根据权利要求1所述的电控执行器用安装夹具，其特征在于：所述拾取机构(3)包括机器人末端连接板(301)和夹具连接板(302)，机器人末端(2)与所述机器人末端连接板(301)连接，所述夹具连接板(302)下侧设有与随行夹具(4)连接的第一接头(311)，所述机器人末端连接板(301)一侧设有解锁撞板(303)，夹爪气缸(310)安装于所述解锁撞板(303)上，所述机器人末端连接板(301)上设有对接到位传感器(313)，所述解锁撞板(303)上设有夹爪到位传感器(312)。

9.根据权利要求1所述的电控执行器用安装夹具，其特征在于：所述拾取机构(3)上设有第一接头(311)，所述随行夹具(4)上设有第二接头(423)，且所述拾取机构(3)通过第一接头(311)与所述随行夹具(4)上的第二接头(423)连接，所述左卡块(307)和右卡块(308)上均设有卡合槽(315)，所述工件夹爪(402)上端设有与所述卡合槽(315)配合的卡板(4021)，所述左卡块(307)和右卡块(308)通过一个导向限位杆(309)相连。

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