CN113696208A - 一种汽车座椅安装用机械手 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车座椅安装用机械手，包括升降机、夹具旋转机构和座椅夹具；夹具旋转机构包括旋转驱动气缸、主杆、副杆、前连接件及后连接件，主杆、前连接件、副杆及后连接件依次通过转动副连接围成一平面四连杆结构，旋转驱动气缸的驱动端与副杆固定连接以带动副杆运动进而带动平面四连杆结构运动完成夹具旋转机构的旋转，后连接件与主杆的连接处与升降机连接，前连接件与主杆的连接处与座椅夹具连接；座椅夹具包括固定架，固定架通过连接盘与前连接件连接且通过两侧安装的摆动气缸与摆动架连接，第一夹具组合和第二夹具组合固定在摆动架上且两者的抱爪的活动方向垂直。本发明的汽车座椅安装用机械手，适用性及通用性好，应用前景好。

Description

一种汽车座椅安装用机械手

技术领域

本发明涉及汽车自动化流水线技术领域，涉及一种汽车座椅安装用机械手，特别涉及一种汽车座椅安装用机械手。

背景技术

汽车是现代社会中的一个重要的工业品。随着社会的发展，汽车已经走进了千家万户。汽车生产线又称汽车流水作业生产线，其作业线工序有焊接、冲压、涂装、动力总成等，使得汽车生产厂家提高了自动化水平。汽车座椅的安装也是汽车生产线上的一个重要步序。当前汽车生产线上的汽车座椅安装用机械手一般均是针对单一车型开发的，其仅能在固定旋转角度下完成抓取和安放，其通用性较差且旋转角度单一，在对汽车生产线进行升级换代时往往需要另外设计及采购汽车座椅安装用机械手，这大大增大了厂家的成本，同时车厂往往配有多条新老不一的生产线，其配置的汽车座椅安装用机械手型号不一，不利用管理、仓储、维修维护。

因此，开发一种可调角度多、适用性及通用性好且可在局促的空间内完成汽车座椅安装的汽车座椅安装用机械手极具应用前景。

发明内容

由于现有技术存在上述缺陷，本发明提供了一种可调角度多、适用性及通用性好且可在局促的空间内完成汽车座椅安装的汽车座椅安装用机械手，以解决现有汽车座椅安装用机械手适配性差、因不具有通用性给仓储、管理及维护带来不便的问题。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种汽车座椅安装用机械手，包括升降机、夹具旋转机构和座椅夹具；

所述升降机与夹具旋转机构连接，升降机上设有滑轮且所述滑轮安装在水平布置的滑轨上，升降机可沿着滑轨的布置方向自由滑动且可在竖直方向移动即带动夹具旋转机构上下移动；

所述夹具旋转机构包括旋转驱动气缸、主杆、副杆、前连接件及后连接件，主杆、前连接件、副杆及后连接件依次通过转动副连接围成一平面四连杆结构，主杆与副杆相互平行，所述旋转驱动气缸的驱动端与副杆固定连接以带动副杆运动进而带动平面四连杆结构运动完成夹具旋转机构的旋转，所述后连接件与主杆的连接处与升降机连接，所述前连接件与主杆的连接处与座椅夹具连接；

所述座椅夹具包括固定架、摆动架、第一夹具组合和第二夹具组合，所述固定架通过连接盘与前连接件连接且通过两侧安装的摆动气缸与摆动架连接，所述第一夹具组合和第二夹具组合固定在摆动架上且第一夹具组合和第二夹具组合的抱爪的活动方向垂直。

本发明的汽车座椅安装用机械手，整体结构合理，能够实现多个维度的调整(如夹具旋转机构和座椅夹具相对于升降机水平方向的旋转、座椅夹具中摆动架相对于固定架在竖直方向的旋转、夹具旋转机构和座椅夹具在竖直方向的的调整、第一夹具组合、第二夹具组合不同方向的夹取等)，适用性好，抓取方式多且可适应多种灵活角度的旋转、抓取、安放作业，占用空间较小，可在局促的空间内完成汽车座椅安装，具有较强的适用性及通用性，统一采用该款汽车座椅安装用机械手能够有效解决适配性差、通用性差给仓储、管理及维护带来不便的问题，极具应用前景。

作为优选的技术方案：

如上所述的一种汽车座椅安装用机械手，所述升降机的一端通过连接件与井字形架连接，所述井字形架上设有至少两组滑轮且滑轮位于远离升降机侧，每组滑轮包括至少两个分别位于井字形架两侧的滑轮。本发明的保护范围并不仅限于此，此处给出一种可行的技术方案而已，本领域技术人员可根据实际情况进行选择。

如上所述的一种汽车座椅安装用机械手，所述主杆与前连接件连接端设有一法兰盘，前连接件与法兰盘通过转动副连接；

所述副杆远离法兰盘端设有第一圆杆，所述主杆远离法兰盘端设有第二圆杆，所述后连接杆的一端开有一与所述第一圆杆匹配的第一通孔，另一端开有一与所述第二圆杆匹配的第二通孔，第一圆杆插在后连接杆的第一通孔上，第二圆杆插在后连接杆的第二通孔上，第一圆杆及第一通孔、第二圆杆及第二通孔即为一组转动副结构；

所述主杆远离前连接件端连有竖直布置的配重杆，所述配重杆与主杆围成L形结构，此处的配重杆的存在能够平衡另一侧的座椅夹具。

如上所述的一种汽车座椅安装用机械手，所述旋转驱动气缸固定在主杆上，其驱动端通过气缸头连接件与副杆连接。

如上所述的一种汽车座椅安装用机械手，所述主杆远离副杆一侧设置有把手，以方便工作人员操作。

如上所述的一种汽车座椅安装用机械手，所述固定架上设有一与前连接件定位用的定位杆且固定架通过连接盘与前连接件连接；

所述固定架的两侧的摆动气缸的安装轴在同一直线上且摆动气缸可带动摆动架以摆动气缸的安装轴为摆动轴摆动。

如上所述的一种汽车座椅安装用机械手，所述连接盘与前连接件通过螺栓连接，当然本发明的保护范围并不仅限于此，本领域技术人员可根据实际情况进行设置，焊接等连接形式也可适用于本发明。

如上所述的一种汽车座椅安装用机械手，所述第二夹具组合的抱爪沿着摆动架的长度方向活动，第一夹具组合的抱爪沿着摆动架的宽度方向活动；

所述第一夹具组合包括两组第一夹具，所述第一夹具整体呈匚形，其包括可伸缩连接件(可伸缩连接件的伸缩方向即第一夹具组合的抱爪活动方向)及位于可伸缩连接件两端的抱爪，所述两组第一夹具对称布置在摆动架上且两组第一夹具的可伸缩连接件通过第一夹具驱动气缸驱动以使得两组第一夹具沿着可伸缩连接件的伸缩方向活动；

所述座椅夹具还包括夹爪固定板及布置在夹爪固定板上的多个夹爪(通过夹爪即可抓取座椅中的横杠或其他固定部位)，所述夹爪包括相互配合的至少两个夹爪组件(其采用类似手指捏合的固定形式完成固定)，所述夹爪通过夹爪气缸驱动，所述夹爪固定板沿着摆动架的长度方向布置且其两端通过伸缩气缸与摆动架固定(通过所述伸缩气缸即可调整夹爪固定板与摆动架的相对位置)。

如上所述的一种汽车座椅安装用机械手，所述摆动架的两侧分别设有可沿着直线方向往复运动的座椅推动装置，所述座椅推动装置的运动方向与第一夹具组合所在平面垂直且推动方向为第一夹具组合的开口方向，座椅推动装置由座椅推动气缸驱动。

如上所述的一种汽车座椅安装用机械手，所述第二夹具组合包括π形件、两个第二夹具和两个第二夹具推动气缸；

所述π形件为对称结构，包括两支段和用于连接两支段的连接段，支段上开有第一弧形槽，连接段的两端对称开有两第二条形槽；

所述第二夹具的一端设有抱爪，另一端与第二夹具推动气缸连接，其上设有两个滚动轴承，两滚动轴承分别卡接在第一弧形槽和第二条形槽内，两个第二夹具推动气缸及两个第二夹具对称布置在π形件的两侧，两侧的第二夹具在第二夹具推动气缸的推动下动作即抱爪可沿着轨迹运动；

所述第二夹具推动气缸为双行程气缸，其进行多种操作，如打开、半开、夹紧等动作，其中半开能够应对抓取时料架内局促的空间。

上述发明具有如下优点或者有益效果：

本发明的汽车座椅安装用机械手，整体结构合理，能够实现多个维度的调整(如夹具旋转机构和座椅夹具相对于升降机水平方向的旋转、座椅夹具中摆动架相对于固定架在竖直方向的旋转、夹具旋转机构和座椅夹具在竖直方向的的调整、第一夹具组合、第二夹具组合不同方向的夹取等)，适用性好，抓取方式多且可适应多种灵活角度的旋转、抓取、安放作业，占用空间较小，可在局促的空间内完成汽车座椅安装，具有较强的适用性及通用性，统一采用该款汽车座椅安装用机械手能够有效解决适配性差、通用性差给仓储、管理及维护带来不便的问题，极具应用前景。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未可以按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1为本发明的汽车座椅安装用机械手的整体结构示意图；

图2～4分别为本发明的汽车座椅安装用机械手的主视图、右视图及俯视图；

图5为升降机的立体示意图；

图6～8分别为升降机的左视图、仰视图及主视图；

图9为夹具旋转机构的立体示意图；

图10～12分别为夹具旋转机构的左视图、俯视图及主视图；

图13为座椅夹具的立体示意图；

图14～16分别为座椅夹具的主视图、左视图及俯视图；

其中，1-升降机，11-升降机主体，12-井字形架，13-滑轮，2-夹具旋转机构，21-主杆，22-副杆，23-前连接件，24-后连接件，25-第一圆杆，26-第二圆孔，27-旋转驱动气缸，28-气缸头连接件，29-配重杆，210-法兰盘，211-把手，3-座椅夹具，31-固定架，32-摆动架，33-第一夹具组合，34-摆动气缸，35-第二夹具组合，36-座椅推动气缸，37-定位杆，38-连接盘，39-π形件，310-第二夹具，311-第二夹具抱爪，312-滚动轴承，313-第二夹具推动气缸，314-第一弧形槽，315-第二条形槽，316-第一夹具抱爪，317-可伸缩连接件，318-夹爪气缸，319-第一夹具驱动气缸，320-夹爪固定板，321-伸缩气缸。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明中的结构作进一步的说明，但是不作为本发明的限定。

一种汽车座椅安装用机械手，如图1～4所示，包括升降机1、夹具旋转机构2和座椅夹具3；

升降机1如图5～8所示，升降机主体11的一端通过连接件与井字形架12连接，井字形架12上设有两组滑轮且滑轮位于远离升降机侧，每组滑轮包括四对分别位于井字形架12两侧的滑轮13，滑轮13安装在水平布置的滑轨上，升降机1可沿着滑轨的布置方向自由滑动且可在竖直方向移动即带动夹具旋转机构上下移动，升降机主体11的另一端与夹具旋转机构2(后连接件24与主杆21的连接处)连接；

夹具旋转机构2如图9～12所示，包括旋转驱动气缸27、主杆21、副杆22、前连接件23及后连接件24，主杆21、前连接件23、副杆22及后连接件24依次通过转动副连接围成一平面四连杆结构(主杆21与前连接件23连接端设有一法兰盘210，前连接件23与法兰盘210通过转动副连接，副杆22远离法兰盘端设有第一圆杆25，主杆21远离法兰盘210端设有第二圆杆，后连接杆24的一端开有一与第一圆杆25匹配的第一通孔，另一端开有一与第二圆杆匹配的第二通孔26，第一圆杆25插在后连接杆的第一通孔上，第二圆杆插在后连接杆的第二通孔26上)，主杆21与副杆22相互平行，主杆21远离前连接件23端连有竖直布置的配重杆29，配重杆29与主杆21围成L形结构，旋转驱动气缸27固定在主杆21上，其驱动端通过气缸头连接件28与副杆22连接以带动副杆22运动进而带动平面四连杆结构运动完成夹具旋转机构2的旋转，主杆21远离副杆22一侧设置有把手211，前连接件23与主杆21的连接处与座椅夹具3连接；

座椅夹具3如图13～16所示，包括固定架31、摆动架32(为笼式结构)、抱爪沿着摆动架的宽度方向活动的第一夹具组合33和抱爪沿着摆动架的长度方向活动的第二夹具组合35，固定架31上设有一与前连接件23定位用的定位杆37且固定架31通过连接盘38与前连接件螺栓连接，固定架31通过两侧安装的摆动气缸34与摆动架32连接(固定架31的两侧的摆动气缸34的安装轴在同一直线上且摆动气缸34可带动摆动架32以摆动气缸34的安装轴为摆动轴摆动)；

第一夹具组合33包括两组第一夹具，第一夹具整体呈匚形，其包括可伸缩连接件317及位于可伸缩连接件317两端的抱爪316，两组第一夹具对称布置在摆动架32上且两组第一夹具的可伸缩连接件317通过第一夹具驱动气缸319驱动以使得两组第一夹具沿着可伸缩连接件的伸缩方向活动；

座椅夹具还包括夹爪固定板320及布置在夹爪固定板上的三个夹爪，夹爪包括相互配合的至少两个夹爪组件，夹爪通过夹爪气缸318驱动(每个夹爪由一套夹爪气缸318驱动)，夹爪固定板320沿着摆动架32的长度方向布置且其两端通过伸缩气缸321与摆动架32固定，通过伸缩气缸321即可调整夹爪固定板320与摆动架32的相对位置；

第二夹具组合35包括π形件39、两个第二夹具310和两个第二夹具推动气缸313(双行程气缸)；

π形件39为对称结构，包括两支段和用于连接两支段的连接段，支段上开有第一弧形槽314，连接段的两端对称开有两第二条形槽315，第二夹具310的一端设有抱爪311，另一端与第二夹具推动气缸313连接，其上设有两个滚动轴承312，两滚动轴承312分别卡接在第一弧形槽314和第二条形槽315内，两个第二夹具推动气缸313及两个第二夹具310对称布置在π形件39的两侧，两侧的第二夹具310在第二夹具推动气缸313的推动下动作；

摆动架32的两侧分别设有可沿着直线方向往复运动的座椅推动装置，座椅推动装置的运动方向与第一夹具组合33所在平面垂直且推动方向为第一夹具组合33的开口方向，座椅推动装置由座椅推动气缸36驱动。

本发明的汽车座椅安装用机械手在实际应用中可以适用于多款车型，其具有良好的适应性，第二夹具组合中的第二夹具推动气缸为双行程设计，可打开、半开、夹紧动作，其中半开的形式可以应对抓取时料架内局促的空间，其包括以下抓取方式：

(1)夹爪气缸321对座椅内部横杠的抓取为主，左右抱爪抓取为辅；

(2)不用夹爪气缸321抓取，只用左右前后抱爪抓取的方式，,此外，夹爪气缸在无需使用时可由伸缩气缸向上收回，以免和座椅发生干涉。

旋转驱动气缸可驱动四连杆机构实现抱爪的水平方向的90°旋转，夹具上的摆动气缸，可实现夹具竖直方向多种角度的旋转。

本领域技术人员应该理解，本领域技术人员在结合现有技术以及上述实施例可以实现变化例，在此不做赘述。这样的变化例并不影响本发明的实质内容，在此不予赘述。

以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种汽车座椅安装用机械手，其特征在于：包括升降机、夹具旋转机构和座椅夹具；

所述升降机与夹具旋转机构连接，升降机上设有滑轮且所述滑轮安装在水平布置的滑轨上，升降机可沿着滑轨的布置方向自由滑动且可在竖直方向移动即带动夹具旋转机构上下移动；

所述夹具旋转机构包括旋转驱动气缸、主杆、副杆、前连接件及后连接件，主杆、前连接件、副杆及后连接件依次通过转动副连接围成一平面四连杆结构，主杆与副杆相互平行，所述旋转驱动气缸的驱动端与副杆固定连接以带动副杆运动进而带动平面四连杆结构运动完成夹具旋转机构的旋转，所述后连接件与主杆的连接处与升降机连接，所述前连接件与主杆的连接处与座椅夹具连接；

所述座椅夹具包括固定架、摆动架、第一夹具组合和第二夹具组合，所述固定架通过连接盘与前连接件连接且通过两侧安装的摆动气缸与摆动架连接，所述第一夹具组合和第二夹具组合固定在摆动架上且第一夹具组合和第二夹具组合的抱爪的活动方向垂直。

2.根据权利要求1所述的一种汽车座椅安装用机械手，其特征在于，所述升降机的一端通过连接件与井字形架连接，所述井字形架上设有至少两组滑轮且滑轮位于远离升降机侧，每组滑轮包括至少两个分别位于井字形架两侧的滑轮。

3.根据权利要求1所述的一种汽车座椅安装用机械手，其特征在于，所述主杆与前连接件连接端设有一法兰盘，前连接件与法兰盘通过转动副连接；

所述副杆远离法兰盘端设有第一圆杆，所述主杆远离法兰盘端设有第二圆杆，所述后连接杆的一端开有一与所述第一圆杆匹配的第一通孔，另一端开有一与所述第二圆杆匹配的第二通孔，第一圆杆插在后连接杆的第一通孔上，第二圆杆插在后连接杆的第二通孔上；

所述主杆远离前连接件端连有竖直布置的配重杆，所述配重杆与主杆围成L形结构。

4.根据权利要求3所述的一种汽车座椅安装用机械手，其特征在于，所述旋转驱动气缸固定在主杆上，其驱动端通过气缸头连接件与副杆连接。

5.根据权利要求3所述的一种汽车座椅安装用机械手，其特征在于，所述主杆远离副杆一侧设置有把手。

6.根据权利要求1所述的一种汽车座椅安装用机械手，其特征在于，所述固定架上设有一与前连接件定位用的定位杆且固定架通过连接盘与前连接件连接；

所述固定架的两侧的摆动气缸的安装轴在同一直线上且摆动气缸可带动摆动架以摆动气缸的安装轴为摆动轴摆动。

7.根据权利要求6所述的一种汽车座椅安装用机械手，其特征在于，所述连接盘与前连接件通过螺栓连接。

8.根据权利要求1所述的一种汽车座椅安装用机械手，其特征在于，所述第二夹具组合的抱爪沿着摆动架的长度方向活动，第一夹具组合的抱爪沿着摆动架的宽度方向活动；

所述第一夹具组合包括两组第一夹具，所述第一夹具整体呈匚形，其包括可伸缩连接件及位于可伸缩连接件两端的抱爪，所述两组第一夹具对称布置在摆动架上且两组第一夹具的可伸缩连接件通过第一夹具驱动气缸驱动以使得两组第一夹具沿着可伸缩连接件的伸缩方向活动；

所述座椅夹具还包括夹爪固定板及布置在夹爪固定板上的多个夹爪，所述夹爪包括相互配合的至少两个夹爪组件，所述夹爪通过夹爪气缸驱动，所述夹爪固定板沿着摆动架的长度方向布置且其两端通过伸缩气缸与摆动架固定。

9.根据权利要求8所述的一种汽车座椅安装用机械手，其特征在于，所述摆动架的两侧分别设有可沿着直线方向往复运动的座椅推动装置，所述座椅推动装置的运动方向与第一夹具组合所在平面垂直且推动方向为第一夹具组合的开口方向，座椅推动装置由座椅推动气缸驱动。

10.根据权利要求8所述的一种汽车座椅安装用机械手，其特征在于，所述第二夹具组合包括π形件、两个第二夹具和两个第二夹具推动气缸；

所述π形件为对称结构，包括两支段和用于连接两支段的连接段，支段上开有第一弧形槽，连接段的两端对称开有两第二条形槽；

所述第二夹具的一端设有抱爪，另一端与第二夹具推动气缸连接，其上设有两个滚动轴承，两滚动轴承分别卡接在第一弧形槽和第二条形槽内，两个第二夹具推动气缸及两个第二夹具对称布置在π形件的两侧，两侧的第二夹具在第二夹具推动气缸的推动下动作；

所述第二夹具推动气缸为双行程气缸。

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