CN207171789U - 汽车同步齿环磨削外锥面时自动装卸的机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型的汽车同步齿环磨削外锥面时自动装卸的机械手，具有面板、摆动臂、第一回转轴、第一气缸、主动臂、第二气缸、第二回转轴和控制系统；面板上设有上料道和下料道，面板上具有取料工位、磨削工位和卸料工位；主动臂通过第一回转轴回转装在面板上，摆动臂通过第二回转轴回转装在面板上，摆动臂的另一端回转装在第一回转轴的另一端；摆动臂与第一气缸相连接，摆动臂中的运料指在第一气缸的作用下移动以实现对工件的取料和卸料；主动臂与第二气缸相连接，主动臂在第二气缸的作用下带动第一回转轴旋转，摆动臂在第一回转轴的旋转作用下转动以使工件停留在取料工位、磨削工位和卸料工位。可以实现快速准确地装卸汽车同步齿环的目的。

Description

汽车同步齿环磨削外锥面时自动装卸的机械手

技术领域

本实用新型涉及机械手的技术领域，尤其是一种汽车同步齿环磨削外锥面时自动装卸的机械手。

背景技术

随着汽车行业的不断发展和进步，汽车同步齿环得到越来越多的应用和推广。为了使得汽车同步齿环装匹后更早进入状态，通常装配前需要对汽车同步齿环进行磨削，加工形成外锥面。然而，传统的汽车同步齿环专用机械手的自动化程度低，工作效率低，不能满足机械制造的优质高效要求。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：为了克服现有技术中存在的不足，提供一种汽车同步齿环磨削外锥面时自动装卸的机械手，解决传统汽车同步齿环专用机械手自动化程度低、工作效率低的问题，实现快速准确地装卸汽车同步齿环的目的。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：汽车同步齿环磨削外锥面时自动装卸的机械手，具有面板、摆动臂、第一回转轴、第一气缸、主动臂、第二气缸、第二回转轴和用于控制气缸动作的控制系统；面板上设置有上料道和下料道，面板上具有临近上料道出口处的取料工位、临近磨削设备的磨削工位和临近下料道入口的卸料工位；主动臂通过第一回转轴回转安装在面板上，摆动臂通过第二回转轴回转安装在面板上，摆动臂的另一端回转安装在第一回转轴的另一端；摆动臂与第一气缸相连接，摆动臂中的运料指在第一气缸的作用下移动以实现对工件的取料和卸料；主动臂与第二气缸相连接，主动臂在第二气缸的作用下带动第一回转轴旋转，摆动臂在第一回转轴的旋转作用下转动以使工件停留在取料工位、磨削工位和卸料工位。

进一步具体地说，上述技术方案中，所述面板上安装有对应于取料工位的工件定位座，工件定位座上设置有用于吸附定位从上料道落下工件的磁铁。

进一步具体地说，上述技术方案中，所述运料指的锥面锥度与工件的锥孔面锥度相一致，且运料指的锥面与工件的锥面之间具有间隙，运料指锥面的一端切削加工有平面。

进一步具体地说，上述技术方案中，所述面板上安装有对应于卸料工位且用于挡住工件的下料板。

进一步具体地说，上述技术方案中，所述面板上安装有用于限制主动臂旋转角度的上限位机构和下限位机构。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的汽车同步齿环磨削外锥面时自动装卸的机械手，利用运料指可以迅速、准确、稳定地完成对工件的取料动作和卸料动作，并利用摆动臂准确、稳定地将工件停留在取料工位、磨削工位和卸料工位，结构简单紧凑，控制迅速，准确性高，稳定性好，工作效率高，完全满足机械制造的优质高效要求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，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的附图。

图1是工件的结构示意图；

图2是图1中A处K向的放大图；

图3是图1中A处的放大图；

图4是机械手的工作示意图；

图5是图4的侧视图一；

图6是图4的侧视图二；

图7是图4中C向的示意图；

图8是图4中B-B处的剖视图一；

图9是图4中B-B处的剖视图二；

图10是图6中D-D处的剖视图；

图11是工件定位座的结构示意图；

图12是图11的俯视图；

图13是运料指的结构示意图；

图14是图13的剖视图。

图中的标号为：Ⅰ、取料工位；Ⅱ、磨削工位；Ⅲ、卸料工位；1、工件；2、面板；3、摆动臂；4、第一回转轴；5、运料指；6、第一气缸；7、主动臂；8、第二气缸；9、第二回转轴；10、工件定位座；11、磁铁；12、下料板；13、摆杆；14、接杆；15、第一气缸接头；16、主动杆；17、第二气缸接头；18、销轴；19、气缸支架轴；20、上料道挡板；21、上料道支撑板；22、座板；23、轴承；24、下料道挡板；25、下料道支撑板；26、第一上定位座；27、第二上定位座；28、第一限位杆；29、第一下定位座；30、第二下定位座；31、第二限位杆；32、工件定位座调节板；33、限位挡块；34、下挡板；35、弹簧；36、前挡板支撑板；37、前挡板；38、下面板。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

见图1～3，工件1即为汽车同步齿环，工件1由锥孔、外锥面及端面三个等分齿构成，在对工件1进行磨削外锥面时，需要一套自动装、卸料装置。

见图4～14，汽车同步齿环磨削外锥面时自动装卸的机械手，具有面板2、摆动臂3、第一回转轴4、第一气缸6、主动臂7、第二气缸8、第二回转轴9和用于控制气缸动作的控制系统。

控制系统主要由PLC、气动元件、接近开关组成，操作稳定、可靠、快捷。

摆动臂3主要由摆杆13、接杆14、第一气缸接头15和运料指5组成，接杆14的端部开设有腰孔，摆杆13与接杆14之间通过穿过腰孔的螺钉相连接，摆动臂3与第一气缸6相连接，第一气缸6通过第一气缸接头15螺纹固定连接在接杆14上，运料指5通过螺钉固定在第一气缸接头15上。

主动臂7主要由主动杆16、第二气缸接头17和销轴18组成，主动杆16的端部开设有U形槽，第二气缸接头17通过销轴18设置在U形槽中，销轴18通过螺钉固定在主动杆16上。面板2上固定有座板22，座板22的顶部安装有气缸支架轴19，主动臂7与第二气缸8相连接，气缸支架轴19穿过第二气缸8一端上的耳板孔，第二气缸8可以绕着气缸支架轴19转动，第二气缸8另一端通过螺纹与第二气缸接头17相连接，销轴18穿过第二气缸接头17上的孔，第二气缸接头17也可以绕着销轴18转动。

面板2上设置有上料道和下料道，上料道主要由上料道挡板20和上料道支撑板21组成，上料道挡板20和上料道支撑板21均分别通过螺钉固定在面板2的上部，根据工件1的厚度来调整上料道挡板20与面板2之间的距离。下料道主要由下料道挡板24和下料道支撑板25，下料道挡板24和下料道支撑板25均分别通过螺钉固定在面板2的下部，根据工件1的厚度来调整下料道挡板24与面板2之间的距离。

面板2上具有临近上料道出口处的取料工位Ⅰ、临近磨削设备的磨削工位Ⅱ和临近下料道入口的卸料工位Ⅲ。第一回转轴4通过轴承23安装在面板13和座板22上，主动臂7通过第一回转轴4回转安装在面板2上，摆动臂3通过第二回转轴9回转安装在面板2上，摆动臂3的另一端回转安装在第一回转轴4的另一端；摆动臂3中的运料指5在第一气缸6的作用下移动以实现对工件1的取料和卸料；主动臂7在第二气缸8的作用下带动第一回转轴4旋转，摆动臂3在第一回转轴4的旋转作用下转动以使工件1停留在取料工位Ⅰ、磨削工位Ⅱ和卸料工位Ⅲ。

面板2上安装有对应于取料工位Ⅰ的工件定位座10，工件定位座10上设置有用于吸附定位从上料道落下工件1的磁铁11。磁铁11位于工件1的最下端，当工件1由上料道落下时，由于磁铁11的磁力作用，磁铁11能牢牢地吸附住工件1，工件1不会产生弹跳，便于取料。

面板2上安装有对应于卸料工位Ⅲ且用于挡住工件1的下料板12。

面板2上安装有用于限制主动臂7旋转角度的上限位机构和下限位机构，上限位机构包括第一上定位座26、第二上定位座27和第一限位杆28，第一限位杆28位于第一上定位座26和第二上定位座27两者之间，且第一上定位座26和第二上定位座27通过两根螺钉固定连接，当主动臂7向上旋转到极限位置时，主动臂7中的主动杆16侧壁与第一限位杆28的端部相接触。下限位机构包括第一下定位座29、第二下定位座30和第二限位杆31，第二限位杆31位于第一下定位座29和第二下定位座30两者之间，且第一下定位座29和第二下定位座30通过两根螺钉固定连接，当主动臂7向下旋转到极限位置时，主动臂7中的主动杆16侧壁与第二限位杆31的端部相接触。

运料指5由尼龙材料制成，运料指5的锥面锥度与工件1的锥孔面锥度相一致，且运料指5的锥面与工件1的锥面之间具有间隙。运料指5的结构可以避免在取料时出现工件1卡死的问题发生，进而保证加工的正常进行；另外，在磨削时，工件1被吸附在磨削设备的无心电磁机械手的磁极上，运料指5不产生干涉。同时，在运料指5锥面的一端切削加工有平面，这样既便于在磨削工位Ⅱ处对工件1的磨削，又便于在卸料工位Ⅲ处工件1被下料板12挡住，运料指5移动时，工件1在重力的作用下落入下料道。

该汽车同步齿环磨削外锥面时自动装卸的机械手还具有工件定位座调节板32、限位挡块33、下挡板34、弹簧35、前挡板支撑板36、前挡板37和下面板38，工件定位座10固定在工件定位座调节板32的上表面，面板2上开设有竖直方向上的腰形孔，工件定位座调节板32通过穿过该腰形孔中的螺钉上下调节以带动工件定位座10上下调节位置，通过调节工件定位座10的位置，以便于工件定位座10精准地承接住从上料道落下的工件1。限位挡块33通过螺钉固定在面板2上并位于工件定位座10的上方且用于限制工件定位座10向上位移的极限位置。下挡板34位于上料道出口处与工件定位座10两者之间，下挡板34上开设有两个水平方向上的腰形孔，下挡板34通过穿过这两个腰形孔中的螺钉安装在面板2上且可以左右调节位置，下挡板34的设置可以避免从上料道落下的工件1跑出工件定位座10以外的区域。弹簧35的一端连接在上料道的出口处，另一端连接在工件定位座10上，弹簧35的设置对工件1从上料道落下的动作起到缓冲作用。前挡板37正对于上料道的出口处，且前挡板37固定在前挡板支撑板36的端部，前挡板支撑板36上开设有两个水平方向上的腰形孔，前挡板支撑板36通过穿过这两个腰形孔中的螺钉安装在面板2上且可以左右调节位置以带动前挡板37左右调节位置，前挡板37的设置可以避免从上料道落下的工件1跑出工件定位座10以外的区域。下面板38正对于下料道的入口处，下面板38上开设有竖直方向上的腰形孔，下面板38通过穿过该腰形孔中的螺钉安装在面板2上且可以上下调节位置，下面板38的设置可以引导在卸料工位Ⅲ处的工件1沿着下料道排出。

该汽车同步齿环磨削外锥面时自动装卸的机械手的使用方法，具体操作步骤如下：

步骤1：将工件1喂入上料道，工件1在重力作用下沿着上料道落下并停留在取料工位Ⅰ，第一气缸6在控制系统的指令下伸出并使运料指5移动进入工件1的锥孔以实现抓取工件1，取料结束，此时第二气缸8伸出至最大。

步骤2：第二气缸8在控制系统的指令下收缩至最小并带动主动臂7旋转，旋转的主动臂7带动摆动臂3转动以使摆动臂3中的运料指5携带工件1进入磨削工位Ⅱ，工件1被安装到磨削设备的无心电磁机械手的磁极上，开始磨削，此时摆动臂3在磨削工位Ⅱ，摆动臂3中的运料指5没有离开工件1。

步骤3：磨削结束后，第二气缸8在控制系统的指令下伸出至2/3左右并带动主动臂7旋转，旋转的主动臂7带动摆动臂3转动以使摆动臂3中的运料指5携带工件1进入卸料工位Ⅲ，工件1的上端被下料板12挡住；第一气缸6在控制系统的指令下收缩并带动摆动臂3中的运料指5移动以使运料指5离开工件1，工件1在重力作用下沿着下料道落下，工件1离开工作区域；

步骤4：第二气缸8在控制系统的指令下继续伸出至最大并带动主动臂7旋转，旋转的主动臂7带动摆动臂3转动以使摆动臂3进入取料工位Ⅰ，此时第一气缸6呈缩回状态，准备取料。

运料指5的移动可以迅速、准确、稳定地完成取料、卸料动作，且工件1能稳定可靠地停留在取料工位Ⅰ、磨削工位Ⅱ和卸料工位Ⅲ，采用机械结构、PLC、气动元件、接近开关等相结合，实现装卸工件1准确性高、稳定性好，生产效率高的目的。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.汽车同步齿环磨削外锥面时自动装卸的机械手，其特征是：具有面板(2)、摆动臂(3)、第一回转轴(4)、第一气缸(6)、主动臂(7)、第二气缸(8)、第二回转轴(9)和用于控制气缸动作的控制系统；面板(2)上设置有上料道和下料道，面板(2)上具有临近上料道出口处的取料工位(Ⅰ)、临近磨削设备的磨削工位(Ⅱ)和临近下料道入口的卸料工位(Ⅲ)；主动臂(7)通过第一回转轴(4)回转安装在面板(2)上，摆动臂(3)通过第二回转轴(9)回转安装在面板(2)上，摆动臂(3)的另一端回转安装在第一回转轴(4)的另一端；摆动臂(3)与第一气缸(6)相连接，摆动臂(3)中的运料指(5)在第一气缸(6)的作用下移动以实现对工件(1)的取料和卸料；主动臂(7)与第二气缸(8)相连接，主动臂(7)在第二气缸(8)的作用下带动第一回转轴(4)旋转，摆动臂(3)在第一回转轴(4)的旋转作用下转动以使工件(1)停留在取料工位(Ⅰ)、磨削工位(Ⅱ)和卸料工位(Ⅲ)。

2.如权利要求1所述的汽车同步齿环磨削外锥面时自动装卸的机械手，其特征是：所述面板(2)上安装有对应于取料工位(Ⅰ)的工件定位座(10)，工件定位座(10)上设置有用于吸附定位从上料道落下工件(1)的磁铁(11)。

3.如权利要求1所述的汽车同步齿环磨削外锥面时自动装卸的机械手，其特征是：所述运料指(5)的锥面锥度与工件(1)的锥孔面锥度相一致，且运料指(5)的锥面与工件(1)的锥面之间具有间隙，运料指(5)锥面的一端切削加工有平面。

4.如权利要求1所述的汽车同步齿环磨削外锥面时自动装卸的机械手，其特征是：所述面板(2)上安装有对应于卸料工位(Ⅲ)且用于挡住工件(1)的下料板(12)。

5.如权利要求1所述的汽车同步齿环磨削外锥面时自动装卸的机械手，其特征是：所述面板(2)上安装有用于限制主动臂(7)旋转角度的上限位机构和下限位机构。