CN114604633B - 一种汽车板簧片生产用机械臂电磁吸盘转运装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车板簧片生产用机械臂电磁吸盘转运装置。该转运装置包括两个对称布置的前板座，两个前板座通过后板座过渡连接，前板座上设置有可前后滑动的齿条以及用于驱动齿条滑动的驱动装置，齿条的上、下两侧均设置有齿纹；前板座的前端由后向前依次转动设置有第一齿轮和第二齿轮，第一齿轮和第二齿轮分别与齿条的上齿纹和下齿纹啮合；第一齿轮和第二齿轮对应的转轴上分别固定有后夹杆和前夹杆；两个前板座之间转动设置有横轴，横轴上同轴固定有与齿条的上齿纹配合的第三齿轮；横轴的中间设置有托杆，后夹杆和前夹杆之间设置有电磁吸盘。本发明，稳定转运板簧片的前提下，避免板簧片在转运过程中发生形变，保证加工质量。

Description

一种汽车板簧片生产用机械臂电磁吸盘转运装置

技术领域

本发明涉及汽车板簧片加工技术领域，具体为一种汽车板簧片生产用机械臂电磁吸盘转运装置。

背景技术

汽车板簧是汽车悬架系统中最传统的弹性元件，由于其可靠性好、结构简单、制造工艺流程短、成本低而且结构能大大简化等优点，从而得到广泛的应用。汽车板簧一般是由若干片不等长的合金弹簧钢组合而成一组近似于等强度弹簧梁。汽车板簧是多片叠加而成，当载荷作用下变形时，各片有相对的滑动而产生摩擦，产生一定的阻力，促使车身的振动衰减，因此采用此种结构可以不装减振器。

现有技术中，将加工好的板簧片从加工台上取下时，常采用机械夹爪进行硬性夹取转运，即靠着夹爪的夹紧力将板簧片从加工台上取下，由于加工好的板簧片具有一定弧度，使用机械夹爪进行硬性夹取时，在夹爪的夹力作用下，常导致板簧片发生形变，影响板簧片弯曲弧度的精度，降低板簧片的加工质量。减少夹爪的夹力时，板簧片在夹爪内又容易因夹力不够，导致板簧片从夹爪内脱落，影响正常转运。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽车板簧片生产用机械臂电磁吸盘转运装置，以解决机械夹爪对板簧片进行硬性夹取转运时，在夹爪的夹力作用下，常导致板簧片发生形变，影响板簧片弯曲弧度的精度，降低板簧片的加工质量；减少夹爪的夹力时，板簧片在夹爪内又容易因夹力不够，导致板簧片从夹爪内脱落，影响正常转运的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种汽车板簧片生产用机械臂电磁吸盘转运装置，包括两个对称布置的前板座，两个所述前板座通过后板座过渡连接，所述前板座上设置有可前后滑动的齿条以及用于驱动所述齿条滑动的驱动装置，所述齿条的上、下两侧均设置有齿纹；所述前板座的前端由后向前依次转动设置有第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮和第二齿轮分别与所述齿条的上齿纹和下齿纹啮合；所述第一齿轮和第二齿轮对应的转轴上分别固定有后夹杆和前夹杆；

两个所述前板座之间转动设置有横轴，所述横轴上同轴固定有与所述齿条的上齿纹配合的第三齿轮；所述横轴上设置有与所述横轴互相垂直的托杆；

所述前板座上且位于后夹杆和前夹杆之间设置有电磁吸盘。

优选的，所述前板座上设置有纵向延伸的滑轨，所述前板座上设置有与所述前板座互相平行的连接板，所述连接板通过滑块与所述滑轨滑动连接，所述齿条固定于所述连接板上。

优选的，所述驱动装置为固定于所述后板座上的气缸，所述气缸的推臂与齿条固定连接。

优选的，所述电磁吸盘铰接于所述前板座上，且铰接轴的轴线沿纵向延伸设置。

优选的，所述前板座的顶部设置有横板部，所述横板部的底部设置有轴线纵向延伸的第一铰接座，所述电磁吸盘的顶部设置有与所述第一铰接座相配合的第二铰接座。

优选的，所述后夹杆和前夹杆的悬空端分别设置有向内侧延伸的第一延长部和第二延长部。

优选的，所述托杆的悬空端设置有套筒，所述套筒内滑动设置有压紧头，所述压紧头与套筒之间设置有用于阻碍所述压紧头进入套筒弹性件。

优选的，所述弹性件为设置于所述套筒内的弹簧。

优选的，所述后板座的后侧设置有支撑臂。

优选的，所述第一齿轮和第二齿轮对应的转轴穿过所述前板座并延伸至所述前板座的内侧，所述后夹杆和前夹杆固定于所述前板座的内侧对应的转轴上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明，通过前夹杆和后夹杆对板簧片的非弧面进行夹紧限位，并配合电磁吸盘的磁力对板簧片的弧面进行吸附转运，保证板簧片在转运途中不会脱落、稳定转运，同时通过磁力吸附的方式，可以避免板簧片的弧面上下同时受力而导致发生形变，影响板簧片弯曲弧度的精度，降低板簧片的加工质量的问题。

2、本发明，电磁吸盘与前板座之间可相对转动，在电磁吸盘吸附板簧片时，可以根据板簧片的表面弧度斜度调整电磁吸盘的吸附面的朝向，使电磁吸盘与板簧片之间的有效吸附面积达到最大，增加电磁吸盘吸附时的稳定性，同时对不同弧度的板簧片均可适用转运，增加了装置的适用性。

3、本发明，托杆对板簧片进行托举限位时，压紧头与板簧片的底面接触，通过弹簧的弹力使压紧头对板簧片进行固定限位，使托杆和板簧片之间具有一定的自由度，托杆对板簧片并非完全的硬性压紧限位，可以避免托杆对板簧片进行压紧固定时造成板簧片形变，保证板簧片的精度，托杆对板簧片进行一个托举作用，即使因故障导致电磁吸盘无磁力，也能保证板簧片在转运图中不脱落。

附图说明

图1为本发明的使用方式图；

图2为本发明的结构示意图一（夹取板簧片时）；

图3为本发明的结构示意图二（未夹取板簧片时）；

图4为本发明的平面结构图；

图5为本发明支撑臂的设置方式图；

图6为本发明电磁吸盘的设置方式图；

图7为本发明的图6中的A部分放大图；

图8为本发明托杆、套筒、压紧头和弹簧之间的配合关系图。

图中：

1-安装架，11-前板座，111-横板部，112-第一铰接座，12-后板座，121-支撑臂，

2-齿条，

31-第一齿轮，32-第二齿轮，

41-后夹杆，411-第一延长部，42-前夹杆，421-第二延长部，

5-横轴，51-第三齿轮，52-托杆，53-套筒，54-压紧头，55-弹簧，

6-电磁吸盘，61-第二铰接座，

71-滑轨，72-滑块，73-连接板，

8-气缸，9-机械臂，10-板簧片。

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。

为了方便描述，现定义坐标系如图1所示，并以左右方向为横向，前后方向为纵向，上下方向为竖向。

如图1-8所示，一种汽车板簧片生产用机械臂电磁吸盘转运装置，包括两个纵向延伸且对称布置的前板座11，两个所述前板座11通过后板座12过渡连接，所述前板座11和后板座12共同形成用于各部件安装的安装架1；所述前板座11上设置有可前后滑动的齿条2以及用于驱动所述齿条2滑动的驱动装置，所述齿条2的上、下两侧均设置有齿纹；所述前板座11的前端由后向前依次转动设置有第一齿轮31和第二齿轮32，所述第一齿轮31和第二齿轮32分别与所述齿条2的上齿纹和下齿纹啮合；所述第一齿轮31和第二齿轮32对应的转轴上分别固定有后夹杆41和前夹杆42。

两个所述前板座11之间转动设置有横轴5，所述横轴5上同轴固定有第三齿轮51，所述第三齿轮51与所述齿条2的上齿纹啮合，所述横轴5的中间部位设置有与所述横轴5互相垂直布置的托杆52。具体在本实施例中，所述横轴5的中间设置有连接块（图中未标出），所述托杆52焊接于所述连接块上。

所述前板座11上且位于后夹杆41和前夹杆42之间设置有电磁吸盘6。

需要注意的是，安装架1固定于机械臂9上，当齿条2移动至最后侧时，所述后夹杆41的悬空端朝向后侧，所述前夹杆42的悬空端朝向前侧，所述托杆52的悬空端向前、下方倾斜，且托杆52的悬空端与前夹杆42和后夹杆41之间存在一定距离，以保证在装置可以顺利夹取板簧片。所述驱动装置以及电磁吸盘6通过导线接入外界控制单元，具体可接入用于控制机械臂9作业的控制单元。

使用时，夹取板簧片时（如图1-2所示，并以夹取板簧片10为例），通过机械臂9将前板座11的前端移动至板簧片10的顶部，且前夹杆42和后夹杆41分别位于板簧片10的前、后两侧，电磁吸盘6贴近板簧片10，然后控制单元控制电磁吸盘6通电作业，使板簧片10被吸附在电磁吸盘6上，同时，控制单元控制驱动装置作业，使齿条2向前移动，在齿条2向前移动的过程中，第一齿轮31、第二齿轮32和第三齿轮51转动，由于第二齿轮32与齿条2的下齿纹配合，第二齿轮32带着前夹杆42向后转动；由于第一齿轮31与齿条2的上齿纹配合，第一齿轮31带着后夹杆41向前转动，对板簧片10的前后进行夹紧限位；同时，由于第三齿轮51与齿条2的上齿纹配合，第三齿轮51通过横轴5带动托杆52向前转动，直至托杆52接触到板簧片10的底面，使板簧片10可以稳定地被吸附在电磁吸盘6上，即使因故障导致电磁吸盘6无磁力，托杆52也可以对板簧片10进行一个托举作用，防止板簧片10脱落。然后通过机械臂9将板簧片10转运到相应位置后，控制器通过驱动装置控制齿条2向后移动，后夹杆41、前夹杆42和托杆52打开并脱离板簧片10，然后控制单元控制电磁吸盘6断电失去磁力，将板簧片10放置到相应位置，完成转运。

具体在本实施例中，所述两个所述前板座11通过螺栓或焊接固定于所述后板座12上。

作为一种具体实施方式，如图2所示，所述前板座11的顶部设置有纵向延伸的滑轨71，所述前板座11的外侧（以两个所述前板座11相背的一侧为外侧）设置有与所述前板座11互相平行布置的连接板73，所述连接板73通过滑块72与所述滑轨71滑动连接，所述齿条2通过螺钉固定于所述连接板73上。具体在本实施例中，所述连接板73的顶部设置有向内侧（以所述连接板73和前板座相对的一侧为内侧）延伸的固定部（图中未标出），所述固定部通过螺钉固定于所述滑块72上。

作为一种具体实施方式，如图2和图5所示，所述驱动装置为固定于所述安装架1上的气缸8，所述气缸8的推臂与齿条2固定连接。具体在本实施例中，所述气缸8通过螺栓固定于所述后板座12的后侧，所述气缸8的推臂穿过所述后板座12并延伸至所述后板座12的前侧，所述气缸8的推臂的悬空端设置有连接座（图中未标出），所述连接座通过螺钉与所述齿条2固定连接。

优选的，所述第一齿轮31和第二齿轮32对应的转轴穿过所述前板座11并延伸至所述前板座11的内侧（以两个所述前板座11相对的一侧为内侧），所述后夹杆41和前夹杆42固定于所述前板座11的内侧对应的转轴上。需要注意的是，第一齿轮31和第二齿轮32与对应的转轴之间为固定连接，具体可以通过键轴和键槽的方式配合连接，这样在第一齿轮31和第二齿轮32转动的时候，可使对应的后夹杆41和前夹杆42随着第一齿轮31和第二齿轮32的转动而转动。

进一步地，如图6-7所示，所述电磁吸盘6铰接于所述前板座11上，且铰接轴的轴线沿纵向延伸设置。作为一种具体实施方式，所述前板座11的顶部设置有向所述后夹杆41和前夹杆42一侧延伸的横板部111，所述横板部111的底部设置有轴线纵向延伸的第一铰接座112，所述电磁吸盘6的顶部设置有与所述第一铰接座112相对应的第二铰接座61，所述第一铰接座112和第二铰接座61之间通过销轴（图中未标出）转动连接。这样设计的目的在于，由于加工好的板簧片处于弧形状态，电磁吸盘6与前板座11之间可相对转动，在电磁吸盘6吸附板簧片时，可以根据板簧片的表面弧度斜度调整电磁吸盘6的吸附面的朝向，使电磁吸盘6与板簧片之间的有效吸附面积达到最大，增加电磁吸盘6吸附时的稳定性。

进一步地，如图2所示，所述后夹杆41和前夹杆42的悬空端分别设置有向内侧（以所述后夹杆41和前夹杆42相对的一侧为内侧）延伸的第一延长部411和第二延长部421，这样，当后夹杆41和前夹杆42合拢起来并对板簧片进行限位时，第一延长部411和第二延长部421同时移动至板簧片的下方，以防万一所述电磁吸盘6和托杆52同时失去对板簧片的支撑力时，板簧片掉落，对板簧片起到一个防护作用。

进一步地，如图3-4和图8所示，所述托杆52的悬空端设置有套筒53，所述套筒53内滑动设置有压紧头54，所述压紧头54与所述套筒53之间设置有用于阻碍所述压紧头54进入套筒53内部的弹性件。优选的，所述弹性件为弹簧55，所述弹簧55设置于所述套筒53内且位于压紧头54和套筒53之间。这样，通过托杆52对板簧片进行托举限位时，压紧头54与板簧片的底面接触，通过弹簧55的弹力使压紧头54对板簧片进行固定限位，使托杆52和板簧片之间具有一定的自由度，托杆52对板簧片并非完全的硬性压紧限位，可以避免托杆52对板簧片进行压紧固定时造成板簧片形变，保证板簧片的精度。

优选的，所述后板座12的后侧设置有支撑臂121，以便于与机械臂9固定连接。

工作原理：夹取板簧片时，通过机械臂9将前板座11的前端移动至板簧片10的顶部，且前夹杆42和后夹杆41分别位于板簧片10的前、后两侧，电磁吸盘6贴近板簧片10，然后控制单元控制电磁吸盘6通电作业，使板簧片10被吸附在电磁吸盘6上，同时，控制单元控制驱动装置作业，使齿条2向前移动，在齿条2向前移动的过程中，第一齿轮31、第二齿轮32和第三齿轮51转动，由于第二齿轮32与齿条2的下齿纹配合，第二齿轮32带着前夹杆42向后转动；由于第一齿轮31与齿条2的上齿纹配合，第一齿轮31带着后夹杆41向前转动，对板簧片10的前后进行夹紧限位；同时，由于第三齿轮51与齿条2的上齿纹配合，第三齿轮51通过横轴5带动托杆52向前转动，直至压紧头54压紧板簧片的底面，并通过弹簧55的弹力使压紧头54对板簧片进行固定限位，使板簧片10可以稳定地被吸附在电磁吸盘6上，即使因故障导致电磁吸盘6无磁力，托杆52也可以对板簧片10进行一个托举作用，防止板簧片10脱落。然后通过机械臂9将板簧片10转运到相应位置后，控制器通过驱动装置控制齿条2向后移动，后夹杆41、前夹杆42和托杆52打开并脱离板簧片10，然后电磁吸盘6断电失去磁力，将板簧片10放置到相应位置，完成转运。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种汽车板簧片生产用机械臂电磁吸盘转运装置，其特征在于：包括两个对称布置的前板座，两个所述前板座通过后板座过渡连接，所述前板座上设置有可前后滑动的齿条以及用于驱动所述齿条滑动的驱动装置，所述齿条的上、下两侧均设置有齿纹；所述前板座的前端由后向前依次转动设置有第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮和第二齿轮分别与所述齿条的上齿纹和下齿纹啮合；所述第一齿轮和第二齿轮对应的转轴上分别固定有后夹杆和前夹杆；

两个所述前板座之间转动设置有横轴，所述横轴上同轴固定有与所述齿条的上齿纹配合的第三齿轮；所述横轴上设置有与所述横轴互相垂直的托杆；

所述前板座上且位于后夹杆和前夹杆之间设置有电磁吸盘。

2.根据权利要求1所述的一种汽车板簧片生产用机械臂电磁吸盘转运装置，其特征在于：所述前板座上设置有纵向延伸的滑轨，所述前板座上设置有与所述前板座互相平行的连接板，所述连接板通过滑块与所述滑轨滑动连接，所述齿条固定于所述连接板上。

3.根据权利要求1所述的一种汽车板簧片生产用机械臂电磁吸盘转运装置，其特征在于：所述驱动装置为固定于所述后板座上的气缸，所述气缸的推臂与齿条固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种汽车板簧片生产用机械臂电磁吸盘转运装置，其特征在于：所述电磁吸盘铰接于所述前板座上，且铰接轴的轴线沿纵向延伸设置。

5.根据权利要求4所述的一种汽车板簧片生产用机械臂电磁吸盘转运装置，其特征在于：所述前板座的顶部设置有横板部，所述横板部的底部设置有轴线纵向延伸的第一铰接座，所述电磁吸盘的顶部设置有与所述第一铰接座相配合的第二铰接座。

6.根据权利要求1所述的一种汽车板簧片生产用机械臂电磁吸盘转运装置，其特征在于：所述后夹杆和前夹杆的悬空端分别设置有向内侧延伸的第一延长部和第二延长部。

7.根据权利要求1所述的一种汽车板簧片生产用机械臂电磁吸盘转运装置，其特征在于：所述托杆的悬空端设置有套筒，所述套筒内滑动设置有压紧头，所述压紧头与套筒之间设置有用于阻碍所述压紧头进入套筒弹性件。

8.根据权利要求7所述的一种汽车板簧片生产用机械臂电磁吸盘转运装置，其特征在于：所述弹性件为设置于所述套筒内的弹簧。

9.根据权利要求1所述的一种汽车板簧片生产用机械臂电磁吸盘转运装置，其特征在于：所述后板座的后侧面设置有支撑臂。

10.根据权利要求1所述的一种汽车板簧片生产用机械臂电磁吸盘转运装置，其特征在于：所述第一齿轮和第二齿轮对应的转轴穿过所述前板座并延伸至所述前板座的内侧，所述后夹杆和前夹杆固定于所述前板座的内侧对应的转轴上。

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