CN115722889A - 一种轴系零件搬运手爪及机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轴系零件搬运手爪及机器人，包括支撑基板，所述支撑基板上设置有移动导轨件，所述移动导轨件上设置有移动基座，所述移动基座上设置有第一移动夹爪和第二移动夹爪组件；所述移动导轨的一侧间隔设置有第一固定夹爪，所述第一固定夹爪与第一移动夹爪同轴向对应设置；所述第一固定夹爪的一侧设置有第二固定夹爪，所述第二固定夹爪与第二移动夹爪组件同轴向对应设置。本发明公开的装置方便了对轴系零件的抓取，取代了人工搬运，减少了人工的投入，与零件的适配性高，提高了零件上线过程中的稳定性，提高了抓取效率。

Description

一种轴系零件搬运手爪及机器人

技术领域

本发明属于零件搬运技术领域，涉及一种轴系零件搬运手爪及机器人。

背景技术

变速器作为整车中重要的动力总成之一，主要依靠齿轮轴系间的交错啮合来传递和改变转矩和转速，所以轴系零件是变速器实现机械传动的重要组成部分。在变速器装配时，往往需要将分装好的多个轴系拼装在一起后，整体装入变速箱箱体内，所以在变速器总成总装时，轴系零件的上线，拼装都是十分重要的环节，也是装配线设计中重要的工位。

目前，行业内轴系的上线拼装方法较多，对于轴系结构简单，质量较轻，且生产线节拍慢，自动化程度低的情况，主要依靠人工手动上线或专用吊具工装将轴系吊起上线，这种方式简单直接，人工投入大，零件上线慢，且外部吊具工装与两件的适配性低，零件搬运上线的稳定性差，容易造成零件的脱落。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中零件搬运上线主要依靠人工，人工投入大，搬运上线时间慢，对于复杂的轴系零件，质量重，起吊的设备与零件的适配性低，在搬运的过程中容易造成零件脱落的问题，提供一种轴系零件搬运手爪及机器人。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种轴系零件搬运手爪，包括支撑基板，所述支撑基板上设置有移动导轨件，所述移动导轨件上设置有移动基座，所述移动基座上设置有第一移动夹爪和第二移动夹爪组件；

所述移动导轨的一侧间隔设置有第一固定夹爪，所述第一固定夹爪与第一移动夹爪同轴向对应设置；

所述第一固定夹爪的一侧设置有第二固定夹爪，所述第二固定夹爪与第二移动夹爪组件同轴向对应设置。

本发明的进一步改进在于：

所述第二移动夹爪组件包括第二移动夹爪，所述第二移动夹爪靠近第二固定夹爪的一侧设置有中间辅助夹紧爪；

所述中间辅助夹紧爪连接夹紧气缸，所述夹紧气缸设置在移动基座上。

所述移动导轨为丝杠，所述丝杠连接驱动电机。

所述移动基座为移动支撑板，移动支撑板与丝杠滑动连接。

所述第一移动夹爪和第二移动夹爪组件分别设置在移动基座相互垂直的两个端面上。

所述支撑基板上设置有连接板，所述第二固定夹爪设置在连接板上。

所述支撑基板的一侧连接夹具连接板，所述夹具连接板用于连接外接设备。

所述第二移动夹爪组件沿移动基座对称设置有两组；

所述第二固定爪沿第一固定爪对称设置有两个，每个第二固定爪分别与对应的第二移动爪组件轴向对应。

一种轴系零件搬运机器人，包括有本发明所述的轴系零件搬运手爪和机械臂，所述搬运手爪设置在机械臂上。

进一步的，所述搬运手爪通过支撑基板连接转动盘，所述转动盘连接机械臂。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明公开了一种轴系零件搬运手爪，在搬运手爪的基板设置有第一轴移动卡爪和第二移动夹爪组件，同时第一移动夹爪和第二移动夹爪组件均设置有轴向配合的固定卡爪，固定卡爪可以与对应的移动卡爪配合，实现对待抓取的零件的抓取夹紧，同时第一移动夹爪和第二移动夹爪组件均设置在移动导轨件上，可以沿着移动导轨件一定，可以根据待抓取的轴系零件的轴向长度调节与对应的固定卡爪之间的相对距离，提高了零件抓取的精准性和抓取过程中的稳定性，本发明公开的装置方便了对轴系零件的抓取，取代了人工搬运，减少了人工的投入，与零件的适配性高，提高了零件上线过程中的稳定性，提高了抓取效率。

进一步的，本发明在第二移动夹爪和第二固定夹爪之间设置有中间辅助卡爪，提高了轴系零件抓取的稳定性，避免零件的掉落。

本发明还公开了一种轴系零件搬运机器人，机械臂配合搬运实现了轴系零件的快速抓取，在机器人的作用下配合下搬运抓手可以多角度的旋转，实现轴系零件在空间范围内的移动，方便后期轴系零件的搬运上线，提高了零件搬运上线的效率，节省了零件搬运上线的时间。

进一步的，本发明公开的搬运机器人，机器人内部的控制器与搬运手爪上的接近开关配合，可以在保证零件紧固的前提下进行移动搬运，提高了零件抓取的稳定性和精准性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明的搬运手爪第一结构图；

图2为本发明的搬运手爪第二结构图；

图3为本发明的搬运机器人结构图；

图4为本发明的产线应用布局图。

其中：1-机械臂；2-转动盘；3-第二移动夹爪；4-中间辅助夹紧爪；5-夹紧气缸；6-第二固定夹爪；7-连接板；8-支撑基板；9-第一固定夹爪；10-丝杠支撑座；11-丝杠；12-移动支撑板；13-第一移动夹爪；14-夹具连接板；A-输入输出轴上料区；B-中间轴上料区；C-轴系上线拼装区；D-机器人自动抓取搬运区。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“水平”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，若出现术语“水平”，并不表示要求部件绝对水平，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参见图1-2，本发明实施例公开的一种轴系零件搬运手爪，主要应用于轴系零件的搬运上线，代替人工拿取搬运，提高了零件搬运上线的效率。

一种轴系零件搬运手爪，包括支撑基板8，支撑基板8上设置有移动导轨件，所述移动导轨件上设置有移动基座，所述移动基座上设置有第一移动夹爪13和第二移动夹爪组件；所述移动导轨的一侧间隔设置有第一固定夹爪9，所述第一固定夹爪9与第一移动夹爪13同轴向对应设置；所述第一固定夹爪9的一侧设置有第二固定夹爪6，所述第二固定夹爪6与第二移动夹爪组件同轴向对应设置。

进一步的，本发明实施例中，移动导轨件包括丝杠支撑座10，丝杠支撑座10上设置有丝杠11，丝杠11滑动连接移动支撑板12，移动支撑板12可以赶着丝杠11上的滑轨移动。

进一步的，本发明实施例中，第二移动夹爪组件包括第二移动夹爪3和中间辅助夹紧爪4，所述移动基座为移动支撑板12，第二移动夹爪3设置在移动支撑板12上，第二移动夹爪3分别与第一移动夹爪13设置在移动支撑板12相互垂直的两个端面上，第二移动夹爪3的一侧连接中间辅助夹紧爪4，中间辅助夹紧爪4连接夹紧气缸5，夹紧气缸5和中间辅助夹紧爪4配合实现夹紧爪的夹紧，夹紧气缸5设置在移动支撑板12上。

进一步的，本发明实施例中，第二移动夹爪3、中间辅助夹紧爪4和第二固定夹爪6配合能够用于夹取变速器中间轴总成，中间辅助夹紧爪4设置在第二移动夹爪3和第二固定夹爪6之间，中间辅助夹紧爪4径向抓紧中间轴总成中段，提高中间轴总成夹取可靠性，第一移动夹爪13和第一固定夹爪9配合用于抓取长轴，启动电机，电机带动丝杠11旋转，从未带动移动支撑板12沿着导轨移动，移动卡爪配合对应的固定卡爪实现零件的抓取夹紧。

进一步的，本发明实施例中，第二移动夹爪3和中间辅助夹紧爪4均设置有两个，分别以移动支撑板12为中心对称设置，对应的，第二固定夹爪6也设置有两个，两个第二固定夹爪6对称设置在第一固定夹爪9的两侧。

进一步的，本发明实施例中，支撑基板8上设置有固定爪连接板7，第二固定爪6安装在固定爪连接板7上。

进一步的，本发明实施例中，在支撑基板8的一侧设置有夹具连接板14，夹具连接板14用于连接外接设备。

进一步的，本发明实施例中，第一固定夹爪9通过螺栓固定在支撑基板8上。

参见图3，本发明实施例还公开的一种轴系零件搬运机器人，机器人包括机械臂1，机械臂的末端连接转动盘2，转动盘2连接夹具连接板14，机器人的运动可以实现轴系在空间范围内的运动，从而实现轴系零件的搬运上线。

参见图4，本发明实施例还公开一种具体应用的实施例，具体为零件搬运上线的应用：

轴系零件自动搬运工位主要包括四个部分，输入输出轴系上料区A、中间轴上料区B、轴系上线拼装区C和机器人自动抓取搬运区D。

机器人自动抓取搬运区D在产线的中心位置，便于抓取不同方向来料的轴系零件并完成上线，输入输出轴系上料区A、轴系上线拼装区C分布在D区的两侧，均由动力辊道与两个转台组成，A区上料托盘从一侧辊道上料，转台旋转转向，到达上料区，物料抓取走后，空托盘从另一侧辊道返回；C区空托盘从一侧辊道上料，到达轴系拼装区，轴系拼装完成后，轴系总成从另一侧辊道下线。中间轴上料区B在D区的正前方，主要由自动辊道组成，中间轴零件上料区辊道上方安装视觉相机，中间轴总成料框从一侧上料，移动到上料区，拍照，机器人抓取，上料完成后空料框从另一侧辊道返回。

机器人在A、B、C三个区来回移动，完成轴系上料及拼装。

具体应用中，零件上线方案包括以下步骤：

1)上料：将输入输出轴合并总成放入上料托盘，托盘辊道转动带动托盘至上料区，等待上料；两根中间轴总成放入一个上料框中，料框辊道转动带动料框至上料区，等待上料，同时上料区相机拍照，照片信息传递至机器人上，轴系拼装空托盘通过辊道上线运动至轴系拼装区，等待轴系拼装；

2)输入输出轴系夹取上线：机器人转动机械臂1转动至A区，第一固定夹爪9在上方，第一移动夹爪13在下方，其夹爪槽插入轴系，夹具整体向下移动，直到第一固定夹爪9接触到零件，机器人停止运动，夹具移动第一移动夹爪13向上运动与第一固定夹爪9一起作用轴系方向夹紧轴系，在第一移动夹爪13处设置接近开关，到位信号接通，机器人将长轴旋转180°并移动至C区，放置到轴系拼装托盘中间位置；

3)中间轴总成轴系夹取上线：机器人转动至B区，根据相机照片位置，机器人到达抓取准确位置，第二固定夹爪6在左侧，第二移动夹爪3在右侧，夹爪槽插入轴系，第二移动夹爪3向右运动，直到与轴系齿轮端面接触夹紧，到位信号接通，辅助夹紧夹爪闭合夹紧中间轴中部轴径，机器人将中间轴总成夹紧并移动至C区，放置到轴系拼装托盘一侧，然后将料框内另一个中间轴总成按相同方式夹取上线，

4)下线：机器人在轴系拼装托盘完成1根长轴和2根中间轴总成轴系上线后，辊道放行，托盘流转至下一工位。

在实际的应用中，通过在搬运手爪上设置有接近开关用于监测零件夹紧是否到位，然后传递到位信号给机器人的控制器，具体的可以在中间辅助夹紧爪4、第二固定夹爪6和第一移动夹爪13上设置接近开关，在具体实施例中，其他只要能够检测到夹紧信号的地方也可以设置接近开关。

本发明实施例公开的装置，在实际的应用中代替人工搬运，针对轴类零件的结构设置相互配合的移动爪和固定爪，实现零件的夹紧搬运，减少了人工投入，减轻了人工劳动强度，在移动的过程中零件不易掉落，实现了零件的精准夹取搬运。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种轴系零件搬运手爪，其特征在于，包括支撑基板(8)，所述支撑基板(8)上设置有移动导轨件，所述移动导轨件上设置有移动基座，所述移动基座上设置有第一移动夹爪(13)和第二移动夹爪组件；

所述移动导轨的一侧间隔设置有第一固定夹爪(9)，所述第一固定夹爪(9)与第一移动夹爪(13)同轴向对应设置；

所述第一固定夹爪(9)的一侧设置有第二固定夹爪(6)，所述第二固定夹爪(6)与第二移动夹爪组件同轴向对应设置。

2.根据权利要求1所述的一种轴系零件搬运手爪，其特征在于，所述第二移动夹爪组件包括第二移动夹爪(3)，所述第二移动夹爪(3)靠近第二固定夹爪(6)的一侧设置有中间辅助夹紧爪(4)；

所述中间辅助夹紧爪(4)连接夹紧气缸(5)，所述夹紧气缸(5)设置在移动基座上。

3.根据权利要求1所述的一种轴系零件搬运手爪，其特征在于，所述移动导轨为丝杠(11)，所述丝杠(11)连接驱动电机。

4.根据权利要求3所述的一种轴系零件搬运手爪，其特征在于，所述移动基座为移动支撑板(12)，移动支撑板(12)与丝杠(11)滑动连接。

5.根据权利要求1所述的一种轴系零件搬运手爪，其特征在于，所述第一移动夹爪(13)和第二移动夹爪组件分别设置在移动基座相互垂直的两个端面上。

6.根据权利要求1所述的一种轴系零件搬运手爪，其特征在于，所述支撑基板(8)上设置有连接板(7)，所述第二固定夹爪(6)设置在连接板(7)上。

7.根据权利要求1所述的一种轴系零件搬运手爪，其特征在于，所述支撑基板(8)的一侧连接夹具连接板(14)，所述夹具连接板(14)用于连接外接设备。

8.根据权利要求1所述的一种轴系零件搬运手爪，其特征在于，所述第二移动夹爪组件沿移动基座对称设置有两组；

所述第二固定爪(6)沿第一固定爪(9)对称设置有两个，每个第二固定爪(6)分别与对应的第二移动爪组件轴向对应。

9.一种轴系零件搬运机器人，其特征在于，包括有权利要求1-8任一项所述的轴系零件搬运手爪和机械臂(1)，所述搬运手爪设置在机械臂(1)上。

10.根据权利要求9所述的一种轴系零件搬运机器人，其特征在于，所述搬运手爪通过支撑基板(8)连接转动盘(2)，所述转动盘(2)连接机械臂(1)。

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