CN213828951U - 一种横拉杆吊运助力机械手 - Google Patents

Abstract

一种横拉杆吊运助力机械手，主要用于吊运前桥横拉杆总成。悬挂装置通过横向导轨吊挂在装配线体一侧的纵向导轨下面，悬挂装置可在装配线体前、后、左、右四个方向自由移动；机械臂的大臂与控制柜固定在旋转体上，可绕立柱实现360°转动，小臂通过连接轴安装在大臂上，小臂可绕连接轴实现270°旋转；末端夹持机构用钢丝绳穿过末端滑轮和关节滑轮缠绕在控制柜的卷筒上，实现横拉杆吊钩的上、下移动并抓取横拉杆总成。本实用新型将悬挂装置、机械臂、末端夹持机构和控制柜有序连接在一起，通过驱动电机带动钢丝绳往复运动，可轻松完成对横拉杆总成的抓取、搬运、升降、对接等工作，操作方便快捷，可大幅度提高桥总成装配效率。

Description

一种横拉杆吊运助力机械手

技术领域

本实用新型涉及机械制造过程中的零部件搬运工装技术领域，具体是一种用于横拉杆吊运的助力机械手。

背景技术

汽车前桥上的横拉杆总成是一种长约1.8米、直径Ф65mm、重达65Kg的长杆类零件。目前，由于受桥总成装配线体上面的风枪悬挂钢架阻碍，普通的天车、轻便吊等起吊装置，都无法把横拉杆总成直接吊运至装配线体中间的装配线夹具上，只好采用人工搬运方式。在前桥总成装配过程中，人工从装配线边的存放架上抓取横拉杆总成，并搬运至装配线夹具上后，再安装到前桥总成上。每天前桥总成排产几百件，人工搬运量达到近两万公斤，劳动强度很大，效率非常低下。

发明内容

为克服现有技术的不足，本实用新型的发明目的在于提供一种横拉杆吊运助力机械手，用于替代人工搬运横拉杆总成，以提高前桥总成的装配效率，降低劳动强度。

为实现上述发明目的，本实用新型的横拉杆吊运助力机械手主要由悬挂装置、控制柜、机械臂和末端夹持机构组成。

所述悬挂装置为该横拉杆吊运助力机械手的支撑点，通过两根横向导轨吊挂在装配线体一侧的纵向导轨下面，悬挂装置可以在装配线体的前、后、左、右四个方向自由移动；

所述控制柜固定在悬挂装置的旋转体上，控制柜通过旋转体可绕立柱实现360°转动；

所述机械臂的大臂与旋转体连接，可通过旋转体绕立柱实现360°转动；小臂通过连接轴安装在大臂上，小臂可绕连接轴实现270°旋转；

所述末端夹持机构用钢丝绳穿过末端滑轮和关节滑轮缠绕在控制柜的卷筒上，实现横拉杆吊钩的上、下移动并抓取横拉杆总成。

所述悬挂装置由导轮、悬挂支架、立柱和横向导轨组成；悬挂支架通过导轮与横向导轨相连接，用于连接旋转体的立柱上端用螺栓固定在悬挂支架上；所述旋转体由主轴、主体座、轴承、锁紧垫圈、槽螺母和卡簧组成，主轴穿过主体座两端的轴承与主体座连接，主轴通过锁紧垫圈、槽螺母和卡簧实现在主体座上的轴向定位，主轴的法兰盘与立柱连接。

所述控制柜固定在旋转体的主体座的端板一上，控制柜包括驱动机构和电气控制系统；控制柜内安装有伺服电机行星齿轮减速机、小齿轮、大齿轮和卷筒；控制柜的伺服电机经行星齿轮减速机带动小齿轮转动，小齿轮与大齿轮相啮合，大齿轮带动卷筒转动，控制末端夹持机构上升和下降；钢丝绳的一端固定并缠绕在卷筒上，另一端穿过机械臂的关节滑轮和末端滑轮将末端夹持机构吊挂起来；控制柜内的电缆线与末端夹持机构上的电子油门、急停开关、电源开关按钮、电磁铁吸附按钮相连接，电气控制系统控制伺服电机正转和反转，通过末端夹持机构上升和下降实现横拉杆总成的吊运。

所述机械臂由大臂、关节滑轮、连接轴、钢丝绳、小臂和末端滑轮组成；大臂与小臂处于同一高度，大臂与旋转体的主体座的端板二连接，小臂经连接轴通过紧固螺母安装在大臂上，小臂与大臂连接处采用叉形结构，两个关节滑轮并排安装在连接轴上，引导钢丝绳顺畅运动，小臂的末端安装有末端滑轮，将钢丝绳从小臂上的水平姿态转换成垂直姿态。

所述末端夹持机构由电子油门、把手、横拉杆吊钩、力传感器、急停开关、电源开关按钮和电磁铁吸附按钮组成；两个横拉杆吊钩分别连接在把手的末端，在末端夹持机构与钢丝绳之间安装有用于吊运过程中过载保护的力传感器，用于吸附横拉杆总成的电磁铁安装在横拉杆吊钩上。

本实用新型利用机械旋转、往复运动等工作原理，使机械臂的大臂与小臂两部分，如同人的手臂可进行自由转动，以钢丝绳为纽带，将悬挂装置、机械臂、末端夹持机构和控制柜有序的连接在一起，通过伺服电机带动钢丝绳往复运动，操作人员在基本感觉不到物体重力的情况下，可轻松完成对横拉杆总成的抓取、搬运、升降、对接等作业。

本用新型与现有技术相比，该助力机械手自上而下悬挂在桥总成装配线体旁，不会与装配线体原有的钢构发生干涉，同时不占用生产流水线边的物流通道，不影响装配线物流运输，操作人员可绕开桥总成装配线体上面的风枪悬挂钢架，根据需要对助力机械手进行前、后、左、右移动，操作人员通过操作末端夹持机构，控制驱动机构中的伺服电机带动钢丝绳往复运动，由于机械臂、控制柜、末端夹持机构均能围绕悬挂装置的立柱自由转动，操作人员可轻松推动末端夹持机构抓取任意位置的横拉杆总成，类似人的胳膊水平伸缩一样，直接把横拉杆总成吊运至装配线夹具上，操作方便快捷，替代人工搬运，可大幅度提高桥总成的装配效率。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1的旋转体内部结构示意图。

图3是图1的机械臂结构示意图。

图4是图1的末端夹持机构结构示意图。

图5是图1的控制柜内部结构示意图。

图中：1、导轮；2、悬挂支架；3、立柱；4、控制柜；5、旋转体；6大臂；7、小臂；8、钢丝绳；9、关节滑轮；10、电缆线；11、末端夹持机构；12、主轴；13、主体座；14、连接轴；15、紧固螺母；16、力传感器；17、电磁铁；18、横拉杆吊钩；19、电子油门；20电磁铁吸附按钮；21、电源开关按钮；22、急停开关；23、把手；24、小齿轮；25、行星齿轮减速机；26、伺服电机；27、大齿轮；28、卷筒；29、末端滑轮；30、横向导轨；31、纵向导轨；32、轴承；33、锁紧垫圈；34、槽螺母；35、卡簧；36、端板二；37、端板一。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4、图5所示，本实用新型横拉杆吊运助力机械手主要由悬挂装置、控制柜4、机械臂和末端夹持机构11组成。

悬挂装置为该横拉杆吊运助力机械手的支撑点，通过两根横向导轨30吊挂在装配线体一侧的纵向导轨31下面，以避免占用装配现场物料缓存区，悬挂装置可以在装配线体的前、后、左、右四个方向自由移动，跟随装配线移动作业。悬挂装置主要由导轮1、悬挂支架2、立柱3和横向导轨30组成；悬挂支架2通过导轮1与横向导轨30相连接，用于连接旋转体5的立柱3上端用螺栓固定在悬挂支架2上；所述旋转体5由主轴12、主体座13、轴承32、锁紧垫圈33、槽螺母34和卡簧35组成，主轴12穿过主体座13两端的轴承32与主体座13连接，主轴12通过锁紧垫圈33、槽螺母34和卡簧35实现在主体座13上的轴向定位，主轴12的法兰盘与立柱3连接。

控制柜4主要包括驱动机构和电气控制系统。控制柜4固定在旋转体5的主体座13的端板一37上，控制柜4通过旋转体5可绕立柱3实现360°转动。控制柜4内安装有伺服电机26、行星齿轮减速机25、小齿轮24、大齿轮27和卷筒28；控制柜4的伺服电机26经行星齿轮减速机25带动小齿轮24转动，小齿轮24与大齿轮27相啮合，大齿轮27带动卷筒28转动，以控制末端夹持机构11上升和下降；钢丝绳8的一端固定并缠绕在卷筒28上，另一端穿过机械臂的关节滑轮9和末端滑轮29将末端夹持机构11吊挂起来；控制柜4内的电缆线10与末端夹持机构11上的电子油门19、急停开关22、电源开关按钮21、电磁铁吸附按钮20相连接，电气控制系统控制伺服电机26正转和反转，通过末端夹持机构11上升和下降实现横拉杆总成的吊运。伺服电机26作为横拉杆吊运助力机械手的动力输出，带动末端夹持机构11平缓上升、下降，便于装夹、吊装横拉杆总成。

机械臂主要由大臂6、关节滑轮9、连接轴14、钢丝绳8、小臂7和末端滑轮29组成。机械臂的大臂6与旋转体5的主体座13的端板二36连接，可通过旋转体5绕立柱3实现360°转动，小臂7经连接轴14通过紧固螺母15安装在大臂6上，小臂7与大臂6连接处采用叉形结构，用于确保大臂6、小臂7处于同一高度，为吊装横拉杆总成的上线节省空间，避免与装配线体的钢构发生干涉，小臂7受大臂6阻挡，使小臂7可绕连接轴14进行270°旋转，类似人的胳膊水平伸缩一样；两个关节滑轮9并排安装在连接轴14上，引导钢丝绳8顺畅运动，可有效避免机械臂在旋转过程中出现脱落风险；小臂7的末端安装有末端滑轮29，利用末端滑轮29的导向功能，将钢丝绳8从小臂7上的水平姿态转换成垂直姿态。机械臂弯折时，可快速抓取装配线边物料架上的横拉杆总成；机械臂打开并随旋转体5转动时，可有效覆盖装配线上的多个随行夹具，避免出现吊装作业无法跟线的问题。

末端夹持机构11主要由电子油门19、把手23、横拉杆吊钩18、力传感器16、急停开关22、电源开关按钮21和电磁铁吸附按钮20组成。末端夹持机构11用钢丝绳8穿过末端滑轮29和关节滑轮9缠绕在控制柜4的卷筒28上，实现横拉杆吊钩18的上、下移动并抓取横拉杆总成。两个横拉杆吊钩18分别连接在把手23的末端，在末端夹持机构11与钢丝绳8之间安装有力传感器16，用于横拉杆总成吊运过程中的过载保护，有效确保人员安全作业，电磁铁17安装在横拉杆吊钩18上，用于吸附横拉杆总成，避免搬运横拉杆总成的过程中出现翻倒、掉落。电子油门19向上拨，控制柜4的电气控制系统控制伺服电机26正转；电子油门19向下拨，伺服电机26反转；通过小齿轮24、大齿轮27可带动卷筒28正反转，使末端夹持机构11随钢丝绳8升降。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种横拉杆吊运助力机械手，其特征在于：该横拉杆吊运助力机械手由悬挂装置、控制柜（4）、机械臂和末端夹持机构（11）组成；

所述悬挂装置为该横拉杆吊运助力机械手的支撑点，通过两根横向导轨（30）吊挂在装配线体一侧的纵向导轨（31）下面，悬挂装置可以在装配线体的前、后、左、右四个方向自由移动；

所述控制柜（4）固定在悬挂装置的旋转体（5）上，控制柜（4）通过旋转体（5）可绕立柱（3）实现360°转动；

所述机械臂的大臂（6）与旋转体（5）连接，可通过旋转体（5）绕立柱（3）实现360°转动；小臂（7）通过连接轴（14）安装在大臂（6）上，小臂（7）可绕连接轴（14）实现270°旋转；

所述末端夹持机构（11）用钢丝绳（8）穿过末端滑轮（29）和关节滑轮（9）缠绕在控制柜（4）的卷筒（28）上，实现横拉杆吊钩（18）的上、下移动并抓取横拉杆总成。

2.根据权利要求1所述的一种横拉杆吊运助力机械手，其特征在于：所述悬挂装置由导轮（1）、悬挂支架（2）、立柱（3）和横向导轨（30）组成；悬挂支架（2）通过导轮（1）与横向导轨（30）相连接，用于连接旋转体（5）的立柱（3）上端用螺栓固定在悬挂支架（2）上；所述旋转体（5）由主轴（12）、主体座（13）、轴承（32）、锁紧垫圈（33）、槽螺母（34）和卡簧（35）组成，主轴（12）穿过主体座（13）两端的轴承（32）与主体座（13）连接，主轴（12）通过锁紧垫圈（33）、槽螺母（34）和卡簧（35）实现在主体座（13）上的轴向定位，主轴（12）的法兰盘与立柱（3）连接。

3.根据权利要求1所述的一种横拉杆吊运助力机械手，其特征在于：所述控制柜（4）固定在旋转体（5）的主体座（13）的端板一（37）上，控制柜（4）包括驱动机构和电气控制系统；控制柜（4）内安装有伺服电机（26）、行星齿轮减速机（25）、小齿轮（24）、大齿轮（27）和卷筒（28）；控制柜（4）的伺服电机（26）经行星齿轮减速机（25）带动小齿轮（24）转动，小齿轮（24）与大齿轮（27）相啮合，大齿轮（27）带动卷筒（28）转动，控制末端夹持机构（11）上升和下降；钢丝绳（8）的一端固定并缠绕在卷筒（28）上，另一端穿过机械臂的关节滑轮（9）和末端滑轮（29）将末端夹持机构（11）吊挂起来；控制柜（4）内的电缆线（10）与末端夹持机构（11）上的电子油门（19）、急停开关（22）、电源开关按钮（21）、电磁铁吸附按钮（20）相连接，电气控制系统控制伺服电机（26）正转和反转，通过末端夹持机构（11）上升和下降实现横拉杆总成的吊运。

4.根据权利要求1所述的一种横拉杆吊运助力机械手，其特征在于：所述机械臂由大臂（6）、关节滑轮（9）、连接轴（14）、钢丝绳（8）、小臂（7）和末端滑轮（29）组成；大臂（6）与小臂（7）处于同一高度，大臂（6）与旋转体（5）的主体座（13）的端板二（36）连接，小臂（7）经连接轴（14）通过紧固螺母（15）安装在大臂（6）上，小臂（7）与大臂（6）连接处采用叉形结构，两个关节滑轮（9）并排安装在连接轴（14）上，引导钢丝绳（8）顺畅运动，小臂（7）的末端安装有末端滑轮（29），将钢丝绳（8）从小臂（7）上的水平姿态转换成垂直姿态。

5.根据权利要求1所述的一种横拉杆吊运助力机械手，其特征在于：所述末端夹持机构（11）由电子油门（19）、把手（23）、横拉杆吊钩（18）、力传感器（16）、急停开关（22）、电源开关按钮（21）和电磁铁吸附按钮（20）组成；两个横拉杆吊钩（18）分别连接在把手（23）的末端，在末端夹持机构（11）与钢丝绳（8）之间安装有用于吊运过程中过载保护的力传感器（16），用于吸附横拉杆总成的电磁铁（17）安装在横拉杆吊钩（18）上。

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