CN208684269U - 一种发动机零部件清洗机用升降旋转式机械臂 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种发动机零部件清洗机用升降旋转式机械臂，涉及发动机零部件清洗机技术领域，用以解决现有技术中不能实现对工件任意角度进行清洗的问题，包括支撑装置，所述支撑装置上设有升降机构，所述升降机构上连接有沿升降机构升降的主横梁，所述主横梁远离升降机构的一端依次设有工件支撑臂和工件连接板，所述主横梁上设有带动工件支撑臂水平旋转的第一驱动机构，所述工件支撑臂上设有带动工件支撑臂旋转的第二驱动机构。本实用新型可用于发动机零部件清洗的工装移动工作。

Description

一种发动机零部件清洗机用升降旋转式机械臂

技术领域

本实用新型涉及发动机零部件清洗机技术领域，更具体的是涉及一种发动机零部件清洗机用升降旋转式机械臂。

背景技术

在清洗发动机零部件的工作过程中，需要对工件进行升降，因而需要用到升降式机械臂。

现目前市面有的升降式机械臂，只有升降功能，并无旋转功能，这就导致工件清洗完一个面后需旋转后清洗另一个面时就必须将工件取出，重新装夹，再继续清洗，这样效率极低，而且多次安装，工人劳动强度大，而且有掉落零件的风险，导致各种事故发生，发动机零部件属于异形零件，有时需要旋转任意角度，不一定就是90度，所以这就导致零部件有时清洗不彻底，不合格，同时由于不能旋转，所以零件清洗后一些型腔内还留有大量清洗液，但是任然放到合格品里面，最终流向主机装配，导致严重质量后果，同时还增加清洗成本。

因此，针对上述技术问题，研究一种升降旋转式机械臂，可对工件进行任意角度的旋转，降低掉落引起的各种事故发生，提高效率，通过旋转，使零部件清洗得更干净，同时也将型腔内的大量清洗液倒出来，节约清洗的成本具有重大的意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：本实用新型提供可对工件进行任意角度旋转的一种发动机零部件清洗机用升降旋转式机械臂。

本实用新型为了实现上述目的具体采用以下技术方案：一种发动机零部件清洗机用升降旋转式机械臂，包括支撑装置，所述支撑装置上设有升降机构，所述升降机构上连接有沿升降机构升降的主横梁，所述主横梁远离升降机构的一端依次设有工件支撑臂和工件连接板，所述主横梁上设有带动工件支撑臂水平旋转的第一驱动机构，所述工件支撑臂上设有带动工件支撑臂旋转的第二驱动机构，第一驱动机构可以带动工件支撑臂和工件连接板水平摆动，第二驱动机构可以带动工件支撑臂旋转，工件连接板用于工件或者工装的安装。

工作原理：支撑装置用于支撑整个机械臂，升降机构带动主横梁升降，在指定高度停止，第一驱动机构带动工件支撑臂水平摆动，工件连接板上的工装或者工件移动到清洗机内，然后开始对工件进行清洗，第二驱动机构带动工件支撑臂旋转，可以把工件连接板转动到指定角度，对工件上的相应部分进行清洗，清洗完成后，第一驱动机构带动工件支撑臂，工件通过水平摆动移动出清洗机，升降机构带动主横梁下降到指定高度，拆下工件，以此循环。

进一步地，所述第一驱动机构包括上轴承座和下轴承座，所述上轴承座设在主横梁上端，所述下轴承座设在主横梁下端，所述上轴承座和下轴承座可以通过螺栓固定安装在主横梁上，所述上轴承座和下轴承座内均设有轴承，所述上轴承座和下轴承座的轴承内穿设有芯轴，所述芯轴通过连接片和工件支撑臂相连接，所述芯轴在上轴承座和下轴承座内旋转，通过连接片带动工件支撑臂水平摆动。

进一步地，所述主横梁上还设有用于锁止第一驱动机构的水平锁止机构，当第一驱动机构带动工件支撑臂水平摆动时，工件支撑臂摆动到指定位置后，利用水平锁止机构锁止第一驱动机构，让第一驱动机构不能再带动工件支撑臂水平摆动，避免工件支撑臂水平晃动，方便工作人员操作。

进一步地，所述水平锁止机构包括齿轮、销钉和支座，所述芯轴一端凸出主横梁，所述齿轮套设在芯轴凸出部分外，所述齿轮和芯轴凸出部分可以为螺栓连接或者铆钉连接，所述支座设在主横梁上，所述支座和齿轮位于主横梁的同一侧，所述销钉设在支座上，所述销钉尖体部分正对齿轮的齿槽，所述销钉尖体部分和齿轮的齿槽相配合，把销钉往齿轮方向运动，销钉尖体部分卡到齿轮的齿槽即可锁止第一驱动机构，把销钉往远离齿轮方向运动，即可放开对第一驱动机构的锁止，第一驱动机构即可带动工件支撑臂在水平方向摆动。

进一步地，所述支座面向齿轮的一侧还水平设有导向柱，所述导向柱远离支座的一端套设有导向盖，导向柱和导向盖之间可以为螺纹连接或者螺栓连接，所述导向盖上设有通孔，所述销钉远离齿轮的一端穿过支座设有把手，所述销钉靠近齿轮的一端穿过导向盖的通孔凸出导向盖外，所述销钉中部设有凸起部，所述通孔的半径大于销钉的半径，小于凸起部的半径，所述凸起部靠近支座的一端设有弹簧，所述弹簧远离凸起部的一端连接在支座上，所述弹簧的半径大于销钉的半径，可以使得用把手拉动销钉，松开卡在一起的销钉尖体部分和齿槽，第一驱动机构可以带动工件支撑臂水平摆动，弹簧压缩，当工件支撑臂旋转到指定位置时，松开把手，销钉在弹簧的作用下往齿轮方向运动，销钉尖体部分最终卡在齿槽内，实现第一驱动机构的锁止，而且凸起部被导向盖挡住，避免销钉弹出。

进一步地，所述芯轴通过连接片还连接有箱体，所述箱体设有左轴承座和右轴承座，所述左轴承座和右轴承座均设有轴承，所述左轴承座和右轴承座的轴承套设在工件支撑臂外，所述工件支撑臂靠近轴承的部分的半径大于轴承的内圈的半径，可以限制工件支撑臂水平移动，所述第二驱动机构包括带动工件支撑臂旋转的涡轮蜗杆减速机和驱动涡轮蜗杆减速机的旋转伺服控制系统，所述旋转伺服控制系统设在箱体上，工件支撑臂贯穿箱体，工件支撑臂远离连接片的一端凸出箱体外连接有工件连接板，所述旋转伺服控制系统的输入端和操作手柄相连接，所述旋转伺服控制系统的输入端和操作手柄相连接，操作手柄和旋转伺服控制系统的控制器电连接，通过操作手柄可以利用控制器控制伺服电机，旋转伺服控制系统通过输出轴带动涡轮蜗杆减速机，涡轮蜗杆减速机带动工件支撑臂旋转。

进一步地，所述涡轮蜗杆减速机包括主齿轮，所述主齿轮和旋转伺服控制系统的输出轴相连接，所述主齿轮啮合有从齿轮，所述主齿轮的轴心线和从齿轮的轴心线相互垂直，所述从齿轮内设有蜗杆，所述蜗杆通过轴承座和轴承的结构安装在箱体上，所述蜗杆箱体内部分啮合有涡轮，所述涡轮套设在工件支撑臂外，旋转伺服控制系统的输出轴带动主齿轮转动，主齿轮旋转，主齿轮带动和主齿轮啮合的从齿轮转动，从齿轮从而在水平方向旋转，从齿轮带动套设在从齿轮内的蜗杆在水平方向旋转，蜗杆带动涡轮旋转，涡轮带动工件支撑臂旋转。

进一步地，所述支撑装置包括底板，所述底板上竖直设有主架，所述主架远离底板的一端从上到下依次水平设有2个横支架，所述横支架上设有升降机构，所述底板上还设有配重块，所述配重块和横支架位于主架两侧，配重块用于平衡，避免机械臂工作时往一侧倾倒。

进一步地，可以不设置配重块，在以主架为轴心线镜像设置另一个升降机构和另一个机械臂，既可实现机械臂的平衡，又可同时利用机械臂同时对二件工件进行清洗，提高了工作效率。

进一步地，可以在主架四周各设置一个升降机构和机械主体，既可实现机械臂的平衡，又可同时利用机械臂同时对四件工件进行清洗，提高了工作效率。

进一步地，所述升降机构包括升降电动缸，所述升降电动缸包括伺服电机和丝杆，所述伺服电机设在横支架上，所述丝杆和光轴固定连接，丝杆带动光轴上下从而实现光轴的升降，进而带动机械臂主体升降。

进一步地，所述主架上还水平设有套圈，所述水平套圈包括连接部和圆圈部，所述主架和连接部水平连接，所述连接部远离主架的一端连接有圆圈部，所述圆圈部套设在光轴上，所述圆圈部内侧和光轴紧贴，光轴在升降电动缸带动下上下移动时，因为杠杆原理水平套圈承受机械臂主体向下的力，升降电动缸只承受带动光轴上下的力。

本实用新型的有益效果如下：

一、本实用新型设置第一驱动机构和第二驱动机构，既可以让工件水平摆动，又可以把工件旋转到任意角度进行清洗；

二、本实用新型通过芯轴在上轴承座和下轴承座内的旋转，利用连接片带动工件支撑臂水平摆动；

三、本实用新型通过设置水平锁止机构锁止第一驱动机构，可以有效避免工件支撑臂水平晃动，方便工作人员操作；

四、本实用新型通过销钉和齿轮的齿槽的配合，可以通过销钉有效锁止第一驱动机构，避免工作过程中工件支撑臂水平晃动；

五、本实用新型通过旋转伺服控制系统和涡轮蜗杆减速机的配合，可以带动工件支撑臂旋转，实现工件任意角度的旋转，从而可以对工件的各个角度进行清洗。

六、本实用新型通过设置主从齿轮和涡轮蜗杆，通过涡轮带动工件支撑臂旋转，实现工件任意角度的旋转；

七、本实用新型通过设置配重块用于平衡，避免机械臂工作时往一侧倾倒。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型实施例2的结构示意图；

图3是图2中A部的放大图；

图4是本实用新型实施例3的结构示意图；

图5是本实用新型实施例8的结构示意图。

附图标记：1-底板，2-主架，3-配重块，4-横支架，5-支撑装置，6-操作手柄，7-升降机构， 8-光轴，9-升降电动缸，10-主横梁，11-第一驱动机构，12-第二驱动机构，13-工件支撑臂，14- 工件连接板，15-水平锁止机构，16-上轴承座，17-下轴承座，18-芯轴，19-齿轮，20-连接片，21- 销钉，22-支座，23-把手，24-弹簧，25-导向柱，26-凸起部，27-导向盖，28-通孔，29-旋转伺服控制系统，30-主齿轮，31-从齿轮，32-涡轮，33-蜗杆，34-涡轮蜗杆减速机，35-右轴承座，36- 左轴承座，37-箱体，38-伺服电机，39-丝杆，40-连接部，41-圆圈部,42-水平套圈。

具体实施方式

为了本技术领域的人员更好的理解本实用新型，下面结合附图和以下实施例对本实用新型作进一步详细描述。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种发动机零部件清洗机用升降旋转式机械臂，包括支撑装置5，所述支撑装置5上设有升降机构7，所述升降机构7上连接有沿升降机构7升降的主横梁10，所述主横梁10远离升降机构7的一端依次设有工件支撑臂13和工件连接板14，所述主横梁10上设有带动工件支撑臂13水平旋转的第一驱动机构11，所述工件支撑臂13上设有带动工件支撑臂13旋转的第二驱动机构12，第一驱动机构11可以带动工件支撑臂和工件连接板14水平摆动，第二驱动机构12可以带动工件支撑臂13旋转，工件连接板14用于工件或者工装的安装。

实施例2

如图1和2所示，本实施例在实施例1的基础上做了进一步改进，具体为所述第一驱动机构 11包括上轴承座16和下轴承座17，所述上轴承座16设在主横梁上端，所述下轴承座17设在主横梁下端，所述上轴承座16和下轴承座17通过螺栓固定安装在主横梁10上，所述上轴承座16和下轴承座17内均设有轴承，所述上轴承座16和下轴承座17的轴承内穿设有芯轴18，所述芯轴18 通过连接片20和工件支撑臂13相连接，所述芯轴18在上轴承座16和下轴承座17内旋转，通过连接片20带动工件支撑臂13水平摆动。

实施例3

如图1到3所示，本实施例在实施例2的基础上做了进一步改进，具体为所述主横梁10上还设有用于锁止第一驱动机构11的水平锁止机构15，当第一驱动机构11带动工件支撑臂13水平摆动时，工件支撑臂13摆动到指定位置后，利用水平锁止机构15锁止第一驱动机构11，让第一驱动机构11不能再带动工件支撑臂13水平摆动，避免工件支撑臂13水平晃动，方便工作人员操作。

优选的，所述水平锁止机构15包括齿轮19、销钉21和支座22，所述芯轴18一端凸出主横梁，所述齿轮19套设在芯轴18凸出部分外，所述齿轮和芯轴凸出部分可以为螺栓连接或者铆钉连接，所述支座22设在主横梁10上，所述支座22和齿轮位于主横梁10的同一侧，所述销钉21设在支座22上，所述销钉21尖体部分正对齿轮19的齿槽，所述销钉21尖体部分和齿轮19的齿槽相配合，把销钉21往齿轮19方向运动，销钉21尖体部分卡到齿轮19的齿槽即可锁止第一驱动机构 11，把销钉21往远离齿轮19方向运动，即可放开对第一驱动机构11的锁止，第一驱动机构11 即可带动工件支撑臂13在水平方向摆动。

实施例4

如图1到4所示，本实施例在实施例3的基础上做了进一步改进，具体为所述支座22面向齿轮19的一侧还水平设有导向柱25，所述导向柱25远离支座22的一端套设有导向盖27，导向柱 25和导向盖27之间为螺纹连接，所述导向盖27上设有通孔28，所述销钉21远离齿轮19的一端穿过支座22设有把手23，所述销钉21靠近齿轮19的一端穿过导向盖27的通孔28凸出导向盖27 外，所述销钉21中部设有凸起部26，所述通孔的半径大于销钉的半径，小于凸起部的半径，所述凸起部26靠近支座22的一端设有弹簧24，所述弹簧24远离凸起部26的一端连接在支座22上，所述弹簧24的半径大于销钉21的半径，可以使得用把手23拉动销钉，松开卡在一起的销钉21 尖体部分和齿槽，第一驱动机构11可以带动工件支撑臂13水平摆动，弹簧24压缩，当工件支撑臂13摆动到指定位置时，松开把手23，销钉21在弹簧24的作用下往齿轮19方向运动，销钉21 尖体部分最终卡在齿槽内，实现第一驱动机构11的锁止，而且凸起部26被导向盖27挡住，避免销钉21弹出。

实施例5

如图1到4所示，本实施例在实施例2的基础上做了进一步改进，具体为所述芯轴18通过连接片20还连接有箱体37，所述箱体37设有左轴承座24和右轴承座23，所述左轴承座24和右轴承座23均设有轴承，所述左轴承座24和右轴承座23的轴承套设在工件支撑臂13外，所述工件支撑臂13靠近轴承的部分的半径大于轴承的内圈的半径，可以限制工件支撑臂13水平移动，所述第二驱动机构12包括带动工件支撑臂13旋转的涡轮蜗杆减速机22和驱动涡轮蜗杆减速机22的旋转伺服控制系统29，所述旋转伺服控制系统29设在箱体37上，工件支撑臂13贯穿箱体37，工件支撑臂13远离连接片20的一端凸出箱体外连接有工件连接板14，所述旋转伺服控制系统29的输入端和操作手柄6相连接，所述旋转伺服控制系统29的输入端和操作手柄6相连接，操作手柄6和旋转伺服控制系统29的控制器电连接，通过操作手柄6可以利用控制器控制伺服电机，旋转伺服控制系统29通过输出轴带动涡轮蜗杆减速机22，涡轮蜗杆减速机22带动工件支撑臂13旋转。

实施例6

如图1到4所示，本实施例在实施例5的基础上做了进一步改进，具体为所述涡轮蜗杆减速机 22包括主齿轮30，所述主齿轮30和旋转伺服控制系统29的输出轴相连接，所述主齿轮30啮合有从齿轮31，所述主齿轮30的轴心线和从齿轮31的轴心线相互垂直，所述从齿轮31内设有蜗杆33，所述蜗杆33通过轴承座和轴承的结构安装在箱体37上，所述蜗杆33箱体内部分啮合有涡轮32，所述涡轮32套设在工件支撑臂13外，旋转伺服控制系统29的输出轴带动主齿轮30转动，主齿轮 30旋转，主齿轮30带动和主齿轮30啮合的从齿轮31转动，从齿轮31从而在水平方向旋转，从齿轮31带动套设在从齿轮31内的蜗杆在水平方向旋转，蜗杆33带动涡轮32旋转，涡轮32带动工件支撑臂13旋转。

实施例7

如图1到4所示，本实施例实施例1的基础上做了进一步改进，具体为在所述支撑装置5包括底板1，所述底板1上竖直设有主架2，所述主架2远离底板1的一端从上到下依次水平设有2个横支架4，所述横支架4上设有升降机构7，所述底板1上还设有配重块3，所述配重块3和横支架4位于主架2两侧，配重块3用于平衡，避免机械臂工作时往一侧倾倒。

实施例8

如图1到4所示，本实施例在实施例1的基础上做了进一步改进，具体为所述升降机构7包括升降电动缸9，所述升降电动缸9包括伺服电机38和丝杆39，所述伺服电机38设在横支架4上，所述丝杆39和光轴8固定连接，丝杆39带动光轴8上下从而实现光轴8的升降，进而带动主横梁 10升降。

优选的，所述主架2上还设有水平套圈42，所述水平套圈42包括连接部40和圆圈部41，所述主架2和连接部40水平连接，所述连接部40远离主架2的一端连接有圆圈部41，所述圆圈部41套设在光轴8上，所述圆圈部41内侧和光轴8紧贴。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种发动机零部件清洗机用升降旋转式机械臂，包括支撑装置(5)，其特征在于，所述支撑装置(5)上设有升降机构(7)，所述升降机构(7)上连接有沿升降机构(7)升降的主横梁(10)，所述主横梁(10)远离升降机构(7)的一端依次设有工件支撑臂(13)和工件连接板(14)，所述主横梁(10)上设有带动工件支撑臂(13)水平旋转的第一驱动机构(11)，所述工件支撑臂(13)上设有带动工件支撑臂(13)旋转的第二驱动机构(12)。

2.根据权利要求1所述的一种发动机零部件清洗机用升降旋转式机械臂，其特征在于，所述第一驱动机构(11)包括上轴承座(16)和下轴承座(17)，所述上轴承座(16)和下轴承座(17)内均设有轴承，所述上轴承座(16)和下轴承座(17)的轴承内穿设有芯轴(18)，所述芯轴(18)通过连接片(20)和工件支撑臂(13)相连接。

3.根据权利要求2所述的一种发动机零部件清洗机用升降旋转式机械臂，其特征在于，所述主横梁(10)上还设有用于锁止第一驱动机构(11)的水平锁止机构(15)。

4.根据权利要求3所述的一种发动机零部件清洗机用升降旋转式机械臂，其特征在于，所述水平锁止机构(15)包括齿轮(19)、销钉(21)和支座(22)，所述芯轴(18)一端凸出主横梁(10)，所述齿轮(19)套设在芯轴(18)凸出部分外，所述支座(22)设在主横梁(10)上，所述支座(22)和齿轮位于主横梁(10)的同一侧，所述销钉(21)设在支座(22)上，所述销钉(21)尖体部分正对齿轮(19)的齿槽，所述销钉(21)尖体部分和齿轮(19)的齿槽相配合。

5.根据权利要求4所述的一种发动机零部件清洗机用升降旋转式机械臂，其特征在于，所述支座(22)面向齿轮(19)的一侧还水平设有导向柱(25)，所述导向柱(25)远离支座(22)的一端套设有导向盖(27)，所述导向盖(27)上设有通孔(28)，所述销钉(21)远离齿轮(19)的一端穿过支座(22)设有把手(23)，所述销钉(21)靠近齿轮(19)的一端穿过导向盖(27)的通孔(28)凸出导向盖(27)外，所述销钉(21)中部设有凸起部(26)，所述凸起部(26)靠近支座(22)的一端设有弹簧(24)，所述弹簧(24)远离凸起部(26)的一端连接在支座(22)上。

6.根据权利要求2所述的一种发动机零部件清洗机用升降旋转式机械臂，其特征在于，所述芯轴(18)通过连接片(20)还连接有箱体(37)，所述箱体(37)设有左轴承座(36)和右轴承座(35)，所述左轴承座(36)和右轴承座(35)均设有轴承，所述左轴承座(36)和右轴承座(35)的轴承套设在工件支撑臂(13)外，所述第二驱动机构包括带动工件支撑臂(13)旋转的涡轮蜗杆减速机(34)和驱动涡轮蜗杆减速机(34)的旋转伺服控制系统(29)，所述旋转伺服控制系统(29)设在箱体(37)上，所述旋转伺服控制系统(29)的输入端和操作手柄(6)相连接。

7.根据根据权利要求6所述的一种发动机零部件清洗机用升降旋转式机械臂，其特征在于，所述涡轮蜗杆减速机(34)包括主齿轮(30)，所述主齿轮(30)和旋转伺服控制系统(29)的输出轴相连接，所述主齿轮(30)啮合有从齿轮(31)，所述从齿轮(31)内设有蜗杆(33)，所述蜗杆(33)啮合有涡轮(32)，所述涡轮(32)套设在工件支撑臂(13)外。

8.根据根据权利要求1所述的一种发动机零部件清洗机用升降旋转式机械臂，其特征在于，所述支撑装置(5)包括底板(1)，所述底板(1)上竖直设有主架(2)，所述主架(2)远离底板(1)的一端从上到下依次水平设有二个横支架(4)，所述横支架(4)上设有升降机构(7)，所述底板(1)上还设有配重块(3)，所述配重块(3)和横支架(4)位于主架(2)两侧。

9.根据根据权利要求8所述的一种发动机零部件清洗机用升降旋转式机械臂，其特征在于，所述升降机构(7)包括升降电动缸(9)，所述升降电动缸(9)包括伺服电机(38)和丝杆(39)，所述伺服电机(38)设在横支架(4)上，所述丝杆(39)和光轴(8)固定连接。

10.根据根据权利要求9所述的一种发动机零部件清洗机用升降旋转式机械臂，其特征在于，所述主架(2)上还设有水平套圈(42)，所述水平套圈(42)包括连接部(40)和圆圈部(41)，所述主架(2)和连接部(40)水平连接，所述连接部(40)远离主架(2)的一端连接有圆圈部(41)，所述圆圈部(41)套设在光轴(8)上，所述圆圈部(41)内侧和光轴(8)紧贴。