CN115922772B - 一种两方向自动对中旋转对角度的抓具结构 - Google Patents

Abstract

本发明属于新能源汽车定子和水套合装的自动化装配领域，具体为一种两方向自动对中旋转对角度的抓具结构，包括：定子滑台组件，所述定子滑台组件的底部固定连接有轴承底座，所述轴承底座上安装有交叉滚珠轴承。本发明通过设置的气爪板、气爪滑座、定子滑台组件等结构的相互配合，能够对定子与滑套进行自动化装配，并且在装配时通过设置的伺服电机与减速器带动定子滑台组件进行偏转，还能够对定子进行偏转角度调节，使得定子与水套对位准确，同时通过设置的第一滑轨与第一滑块、第二滑轨与第二滑块还能够使气爪板、气爪滑座等结构进行水平移动，避免定子与水套之间在合装时中心不对位，便于自动对齐。

Description

一种两方向自动对中旋转对角度的抓具结构

技术领域

本发明涉及新能源汽车定子和水套合装的自动化装配技术领域，具体为一种两方向自动对中旋转对角度的抓具结构。

背景技术

随着中国的经济快速发展，汽车已经是人们生活中较普遍的交通工具，汽车的数量呈逐年上升的趋势，汽车产业已经成为我国的支柱产业之一。新能源发展势头迅猛，与之配套的装配产线的自动化设备相应被需求，在汽车发动机零部件的生产过程中，常常需要对发动机定子与水套进行合装，而定子一般会设有凸键，水套内会设有键槽，需要将体检与键槽对准后才可进行合装，现有的抓具结构在对定子进行抓取合装时，一般是要工作人员在旁进行人工对位，操作不便。

发明内容

本发明旨在提供一种两方向自动对中旋转对角度的抓具结构，用于自动使定子与水套对准，提高合装的准确度。

为此，本发明所采用的技术方案为：

一种两方向自动对中旋转对角度的抓具结构，包括：

定子滑台组件，所述定子滑台组件的底部固定连接有轴承底座，所述轴承底座上安装有交叉滚珠轴承，所述交叉滚珠轴承的底部安装有过渡板，所述过渡板的底部安装有浮动组件；

垫套，所述垫套安装在所述浮动组件的底部，所述垫套上固定连接有气爪座，所述气爪座上活动连接有气爪滑座，所述气爪滑座的底部可拆卸连接有气爪板。

基于上述技术方案，其使用原理及产生的技术效果为：

通过电缸加平衡缸带动定子滑台组件向下移动，使得气爪板伸入定子的内部，然后通过充放气单元向气爪座内部充入气体，使得其内部气压升高，即可带动多个气爪滑座同时向外侧移动，从而带动多个气爪板从内侧对定子进行撑紧，即可完成对定子的抓取，然后通过电缸加平衡缸使定子升高，并将水套移动至定子的下方，再次使电缸加平衡缸带动定子向下移动即可完成水套与定子的自动化装配。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述浮动组件包括回转连接板，所述回转连接板安装在所述过渡板上，所述回转连接板的底部固定连接有气缸座，所述气缸座的底部安装有浮动气缸，所述浮动气缸的底部安装有气缸头，所述气缸头上安装有锥销；

所述回转连接板的底部固定连接有第一滑轨，所述第一滑轨上滑动连接有第一滑块，所述第一滑块的底部固定连接有支撑板，所述支撑板的底部固定连接有第二滑轨，所述第二滑轨的底部滑动连接有第二滑块，所述第二滑块的底部安装有浮动导向座。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述定子滑台组件上安装有减速器，且所述减速器上安装有伺服电机。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述伺服电机的外表面安装有探针组件。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述气爪板的侧壁上固定连接有涨块，且气爪板通过定位套安装在气爪滑座的底部。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第一滑块与第一滑块均设置为多个，且第一滑轨与第一滑块之间相互适配。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第二滑块与第二滑块均设置为多个，且第二滑轨与第二滑块之间相互适配。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述支撑板与浮动导向座的中部均开设有圆孔。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述垫套上安装有导向套，且导向套的中部开设有与锥销相适配的凹槽。

关于上述技术方案中涉及的名词、连接词或者形容词部分解释如下：

固定连接是指将零件或部件固定后，没有任何相对运动的连接。其中分为可拆式连接和不可拆式两种。

（1）可拆连接是利用螺杆、花键、楔销等将零部件固定在一起。这种连接方式在维修时可以拆卸，且不会损坏零件。但使用的连接件规格必须正确（如螺栓、键、楔销的长度），并紧固适当。

（2）不可拆连接主要指焊接、铆接和过榫配合等。由于维修或更换时需锻、锯或氧割才能拆卸，所以零配件一般不能二次使用。同时在连接时，应注意工艺质量、技术检测及补救措施（如校正、磨光等）；

活动连接是指将零件或部件固定后，具有相对运动的连接。

本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

本发明通过设置的气爪板、气爪滑座、定子滑台组件等结构的相互配合，能够对定子与滑套进行自动化装配，并且在装配时通过设置的伺服电机与减速器带动定子滑台组件进行偏转，还能够对定子进行偏转角度调节，使得定子与水套对位准确，同时通过设置的第一滑轨与第一滑块、第二滑轨与第二滑块还能够使气爪板、气爪滑座等结构进行水平移动，避免定子与水套之间在合装时中心不对位，便于自动对齐，进一步提高合装时的准确度。

附图说明

图1为本发明整体结构的立体示意图；

图2为本发明整体结构的侧视示意图；

图3为本发明整体结构的正视示意图；

图4为本发明图3中A-A处结构的剖面示意图；

图5为本发明浮动组件结构的立体示意图；

图6为本发明浮动组件结构的正剖示意图。

附图标记：

1、定子滑台组件；2、轴承底座；3、交叉滚珠轴承；4、过渡板；5、浮动组件；6、垫套；7、气爪座；8、气爪滑座；9、气爪板；10、回转连接板；11、气缸座；12、浮动气缸；13、气缸头；14、锥销；15、第一滑轨；16、第一滑块；17、支撑板；18、第二滑轨；19、第二滑块；20、浮动导向座；21、探针组件；22、涨块；23、导向套；24、充气管；25、伺服电机；26、减速器。

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

根据本申请的构想，在此结合图1至图6来描述一种用于新能源汽车发动机定子和水套的合装的两方向自动对中旋转对角度的抓具结构的实施例。具体而言，该两方向自动对中旋转对角度的抓具结构被构造成一体式结构，其具有定子滑台组件1、垫套6及浮动组件5等三个部件。通过两方向自动对中旋转对角度的抓具结构来实现对定子与水套的自动化装配。

结合图1所示，本发明提供的一种两方向自动对中旋转对角度的抓具结构，包括：

定子滑台组件1，定子滑台组件1的底部固定连接有轴承底座2，轴承底座2上安装有交叉滚珠轴承3，交叉滚珠轴承3的底部安装有过渡板4，过渡板4的底部安装有浮动组件5；

浮动组件5包括回转连接板10，回转连接板10安装在过渡板4上，回转连接板10的底部固定连接有气缸座11，气缸座11的底部安装有浮动气缸12，浮动气缸12的底部安装有气缸头13，气缸头13上安装有锥销14；

回转连接板10的底部固定连接有第一滑轨15，第一滑轨15上滑动连接有第一滑块16，第一滑块16的底部固定连接有支撑板17，支撑板17的底部固定连接有第二滑轨18，第二滑轨18的底部滑动连接有第二滑块19，第二滑块19的底部安装有浮动导向座20；

垫套6，垫套6安装在浮动导向座20的底部，垫套6上固定连接有气爪座7，气爪座7上活动连接有气爪滑座8，气爪滑座8的底部可拆卸连接有气爪板9。

需要说明的是，在定子（图中未示出）与水套（图中未示出）进行合装时，为了保证装配后的稳定性，定子的外表面一般设置有凸键（图中未示出），而水套的内部开设有与凸键相适配的键槽（图中未示出），在进行合装时，需要将凸键卡合进键槽内进行对位，而定子滑台组件1的顶部安装有减速器26与伺服电机25，伺服电机25的外表面安装有探针组件21，主要用于对定子滑台组件1进行转动，使其进行角度调节，能够使得凸键准确的卡入键槽内。

进一步的，在装配定子前还需要借助外部设置的视觉拍摄组件进行拍照，并借此判断定子与水套之间的偏移角度，从而方便调整伺服电机25的转动角度，使得定子上的凸键顺利卡入水套的键槽内，完成装配，针对于本申请的技术方案，视觉拍摄组件为视觉相机（图中未示出），且视觉相机与PLC控制器（图中未示出）之间电性连接，PLC控制器与伺服相机之间电性连接。

PLC控制器，又叫可编程逻辑控制器，是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统，它采用一种可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。

在定子滑台组件1的顶部还设置有外加的执行设备，主要用于带动定子滑台组件1及浮动组件5等结构上下移动，对定子进行夹取以及将定子装配进水套内，针对于本申请的技术方案，执行设备设置为电缸加平衡缸的组合，且电缸与平衡杠均通过外部电源进行供电。

根据图5-6所示，第一滑轨15与第一滑块16主要用于带动底部的连接在气爪板9前后进行移动，第二滑轨18与第二滑块19主要用于带动气爪板9左右进行移动，且第一滑轨15与第一滑块16、第二滑轨18与第二滑块19之间均相互卡合适配。

如图1所示，气爪座7的外表面安装有充气管24，充气管24可以理解有连接有充放气单元，如通过充放气单元进行对气爪座7内部进行通气，充放气单元将带有压力的气体充入气爪座7内，从而利用气体对气爪滑座8进行挤压，使其向外侧进行移动，从而实现气爪板9向外侧移动从内侧对定子进行撑紧，即可对定子进行抓取。

当然在本申请中，如图4所示，气爪座7的内部开设有容纳气体的腔室，充气管24内部存在有能够进行气体流通的流道，如形成一个直线的通道使气体输送到气爪座7内部的腔室内，此时气爪座7内部的气压变大即可挤压气爪滑座8向外侧滑动；当然在一些案例中，通道也可呈弯曲设计。

具体而言，通过电缸加平衡缸带动定子滑台组件1向下移动，使得气爪板9伸入定子的内部，然后通过充放气单元向气爪座7内部充入气体，使得其内部气压升高，即可带动多个气爪滑座8同时向外侧移动，从而带动多个气爪板9从内侧对定子进行撑紧，即可完成对定子的抓取，然后通过电缸加平衡缸使定子升高，并将水套移动至定子的下方，再次使电缸加平衡缸带动定子向下移动即可完成水套与定子的自动化装配，操作简单，方便实用。

进一步的，如图2-3所示，气爪板9的侧壁上固定连接有涨块22，且气爪板9通过定位套安装在气爪滑座8的底部，利用设置的涨块22方便从内侧对定子进行撑紧，而利用设置的定位套，方便对气爪板9进行安装或拆卸。

进一步的，支撑板17与浮动导向座20的中部均开设有圆孔，利用开设的圆孔，方便气缸带动锥销14上下移动。

进一步的，垫套6上安装有导向套23，且导向套23的中部开设有与锥销14相适配的凹槽，当锥销14插入凹槽内时，此时第一滑轨15与第一滑块16、第二滑轨18与第二滑块19之间无法进行相对滑动，以此便于对浮动组件5进行锁定，并且当锥销14卡入凹槽内时，还能够使气爪板9的位置对中，方便对定子进行精准装配。

下面结合附图和实施方式，对本发明所提供的一种两方向自动对中旋转对角度的抓具结构做更进一步的说明。

一种两方向自动对中旋转对角度的抓具结构，包括：

定子滑台组件1，定子滑台组件1上安装有减速器26，且所述减速器26上安装有伺服电机25，伺服电机25的外表面安装有探针组件21，利用探针组件21，主要用来探测定子与水套的合装角度是否正确，所述定子滑台组件1的底部固定连接有轴承底座2，所述轴承底座2上安装有交叉滚珠轴承3，所述交叉滚珠轴承3的底部安装有过渡板4，所述过渡板4的底部安装有浮动组件5；

垫套6，所述垫套6安装在所述浮动组件5的底部，所述垫套6上固定连接有气爪座7，所述气爪座7上活动连接有气爪滑座8，所述气爪滑座8的底部可拆卸连接有气爪板9，气爪板9的侧壁上固定连接有涨块22，且气爪板9通过定位套安装在气爪滑座8的底部；

浮动组件5包括回转连接板10，所述回转连接板10安装在所述过渡板4上，所述回转连接板10的底部固定连接有气缸座11，所述气缸座11的底部安装有浮动气缸12，所述浮动气缸12的底部安装有气缸头13，所述气缸头13上安装有锥销14；

所述回转连接板10的底部固定连接有第一滑轨15，所述第一滑轨15上滑动连接有第一滑块16，第一滑块16与第一滑块16均设置为多个，且第一滑轨15与第一滑块16之间相互适配，所述第一滑块16的底部固定连接有支撑板17，所述支撑板17的底部固定连接有第二滑轨18，所述第二滑轨18的底部滑动连接有第二滑块19，第二滑块19与第二滑块19均设置为多个，且第二滑轨18与第二滑块19之间相互适配，所述第二滑块19的底部安装有浮动导向座20，支撑板17与浮动导向座20的中部均开设有圆孔。

垫套6上安装有导向套23，且导向套23的中部开设有与锥销14相适配的凹槽，当锥销14插入凹槽内时，此时第一滑轨15与第一滑块16、第二滑轨18与第二滑块19之间无法进行相对滑动，以此便于对浮动组件5进行锁定，并且当锥销14卡入凹槽内时，还能够使气爪板9的位置对中。

本发明的工作原理及使用流程：首先使用视觉拍摄组件对定子与水套之间的相对角度进行拍摄判断，然后通过外部设置的执行设备电缸与平衡缸带动浮动组件5与定子滑台组件1等结构向下移动，当将气爪板9移动至定子的内侧时，通过外部连接的充放气单元向充气管24内充入气体，使得气爪座7内部气压增大，对气爪滑座8进行挤压，使其带动多个气爪板9同时向外侧移动从内侧对定子进行撑紧，即可对定子进行抓取，然后再次启动电缸与平衡杠使其向上移动，带动抓取的定子向上移动，然后将待装配的水套移动至定子的下方，并通过电缸与平衡杠再带动定子向下移动，在进行合装时，通过视觉拍摄组件拍摄判断定子与水套之间的偏转角度，启动伺服电机25并与减速器26相配合带动气爪板9与定子等进行转动，使得定子上的凸键准确卡入水套的键槽内，然后在启动气缸进行收缩，使得气缸带动气缸头13与锥销14收缩，此时第一滑轨15与第一滑块16，第二滑轨18与第二滑块19均能够进行相对滑动，便于在合装的时候，使得气爪板9能够带动定子进行自适应调整，避免定子与水套之间在合装时中心不对位，便于自动对齐，进一步提高合装时的准确度，以此即可对定子与水套进行自动化装配。

在本发明中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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。

需要说明的是，当元件被称为“装配于”、“安装于”、“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解，在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种两方向自动对中旋转对角度的抓具结构，其特征在于，包括：

定子滑台组件(1)，所述定子滑台组件(1)的底部固定连接有轴承底座(2)，所述轴承底座(2)上安装有交叉滚珠轴承(3)，所述交叉滚珠轴承(3)的底部安装有过渡板(4)，所述过渡板(4)的底部安装有浮动组件(5)；

所述定子滑台组件(1)上安装有减速器(26)，且所述减速器(26)上安装有伺服电机(25)；

垫套(6)，所述垫套(6)安装在所述浮动组件(5)的底部，所述垫套(6)上固定连接有气爪座(7)，所述气爪座(7)上活动连接有气爪滑座(8)，所述气爪滑座(8)的底部可拆卸连接有气爪板(9)；

所述浮动组件(5)包括回转连接板(10)，所述回转连接板(10)安装在所述过渡板(4)上，所述回转连接板(10)的底部固定连接有气缸座(11)，所述气缸座(11)的底部安装有浮动气缸(12)，所述浮动气缸(12)的底部安装有气缸头(13)，所述气缸头(13)上安装有锥销(14)；

所述回转连接板(10)的底部固定连接有第一滑轨(15)，所述第一滑轨(15)上滑动连接有第一滑块(16)，所述第一滑块(16)的底部固定连接有支撑板(17)，所述支撑板(17)的底部固定连接有第二滑轨(18)，所述第二滑轨(18)的底部滑动连接有第二滑块(19)，所述第二滑块(19)的底部安装有浮动导向座(20)；

使用视觉拍摄组件对定子与水套之间的相对角度进行拍摄判断，然后通过外部设置的执行设备电缸与平衡缸带动浮动组件（5）与定子滑台组件（1）等结构向下移动，当将气爪板（9）移动至定子的内侧时，通过外部连接的充放气单元向充气管（24）内充入气体，使得气爪座7内部气压增大，对气爪滑座（8）进行挤压，使其带动多个气爪板（9）同时向外侧移动从内侧对定子进行撑紧，即可对定子进行抓取，然后再次启动电缸与平衡杠使其向上移动，带动抓取的定子向上移动，然后将待装配的水套移动至定子的下方，并通过电缸与平衡杠再带动定子向下移动，在进行合装时，通过视觉拍摄组件拍摄判断定子与水套之间的偏转角度，启动伺服电机（25）并与减速器（26）相配合带动气爪板（9）与定子等进行转动，使得定子上的凸键准确卡入水套的键槽内，然后在启动气缸进行收缩，使得气缸带动气缸头（13）与锥销（14）收缩，此时第一滑轨（15）与第一滑块（16），第二滑轨（18）与第二滑块（19）均能够进行相对滑动，便于在合装的时候，使得气爪板（9）能够带动定子进行自适应调整，避免定子与水套之间在合装时中心不对位，便于自动对齐，进一步提高合装时的准确度，以此即可对定子与水套进行自动化装配。

2.根据权利要求1所述的一种两方向自动对中旋转对角度的抓具结构，其特征在于，所述伺服电机(25)的外表面安装有探针组件(21)。

3.根据权利要求1所述的一种两方向自动对中旋转对角度的抓具结构，其特征在于，所述气爪板(9)的侧壁上固定连接有涨块(22)，且气爪板(9)通过定位套安装在气爪滑座(8)的底部。

4.根据权利要求3所述的一种两方向自动对中旋转对角度的抓具结构，其特征在于，所述第一滑块(16)与第一滑块(16)均设置为多个，且第一滑轨(15)与第一滑块(16)之间相互适配。

5.根据权利要求4所述的一种两方向自动对中旋转对角度的抓具结构，其特征在于，所述第二滑块(19)与第二滑块(19)均设置为多个，且第二滑轨(18)与第二滑块(19)之间相互适配。

6.根据权利要求1所述的一种两方向自动对中旋转对角度的抓具结构，其特征在于，所述支撑板(17)与浮动导向座(20)的中部均开设有圆孔。

7.根据权利要求1所述的一种两方向自动对中旋转对角度的抓具结构，其特征在于，所述垫套(6)上安装有导向套(23)，且导向套(23)的中部开设有与锥销(14)相适配的凹槽。