CN217433553U - 汽车变速箱主从动链轮总成自动装配吸盘式夹爪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种汽车变速箱主从动链轮总成自动装配吸盘式夹爪，涉及汽车生产技术领域。包括用于夹取主动链轮的主机械手以及用于夹取从动链轮的副机械手，所述主机械手包括主机械臂、侧爪组件以及夹取组件，所述侧爪组件设置于所述夹取组件一侧，所述夹取组件包括设置于主机械臂的拾取压板、设置于拾取压板底部的若干吸盘以及与吸盘连接的真空发生器。本实用新型通过副机械手夹取从动链轮，再通过在主机械手安装若干吸盘，并配置相应数量的真空发生器，利用吸盘吸住主动链轮的端面，再配合侧爪组件协同作用夹取主动链轮，可以保证主从动链轮水平拾取并装配到变速箱腔体内，防止工件倾斜装配入变速箱腔体引起的零件划伤的质量风险。

Description

汽车变速箱主从动链轮总成自动装配吸盘式夹爪

技术领域

本实用新型涉及汽车生产技术领域，具体而言，涉及一种汽车变速箱主从动链轮总成自动装配吸盘式夹爪。

背景技术

变速箱大批量自动生产线上，设备自动装配主从动链轮总成至变速箱腔体内的过程中，传统的侧爪夹取无法保证抓取主从动链条总成安装至变速箱内的过程中不掉落，且存在倾斜放入划伤工件内壁(如输出轮毂衬套内壁)的质量风险，划伤过程中产生的刮屑掉入到变速箱腔体内容易造成变速箱运行过程中卡滞，无法换挡功能失效，输出轮毂衬套如划伤还会引起渗油的质量风险。

因此，设计一种夹爪结构能够保证在主从动链轮装配到变速箱腔体内，从抓取到装配过程中主从动链轮不掉落砸伤设备或工件，显得尤为重要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种汽车变速箱主从动链轮总成自动装配吸盘式夹爪，其能够解决主从动链轮装配到变速箱腔体过程中，主从动链轮掉落砸伤设备或工件的问题。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种汽车变速箱主从动链轮总成自动装配吸盘式夹爪，包括用于夹取主动链轮的主机械手以及用于夹取从动链轮的副机械手，所述主机械手包括主机械臂、侧爪组件以及夹取组件，所述侧爪组件设置于所述夹取组件一侧，所述夹取组件包括设置于主机械臂的拾取压板、设置于拾取压板底部的若干吸盘以及与吸盘连接的真空发生器。

本实用新型实施例至少具有如下优点或有益效果：

本实用新型提出一种汽车变速箱主从动链轮总成自动装配吸盘式夹爪，通过副机械手夹取从动链轮，再通过在主机械手安装若干吸盘，并配置相应数量的真空发生器，利用吸盘吸住主动链轮的端面，再配合侧爪组件协同作用夹取主动链轮，从而有效保证主从动链轮水平拾取并装配到变速箱腔体内，防止工件倾斜装配入变速箱腔体引起的零件划伤的质量风险。

在本实用新型的一些实施例中，所述拾取压板可沿主机械臂的轴向运动。

基于上述设计的好处在于，通过拾取压板的向下微量运动，可以使吸盘与主动链轮充分贴紧，保证吸盘充分吸住主动链轮。

在本实用新型的一些实施例中，所述拾取压板上方的主机械臂固定有上臂板，所述上臂板与所述拾取压板之间设置有伸缩柱以及压板调节气缸。

基于上述设计的好处在于，通过压板调节气缸的伸缩调节伸缩柱长度变化，使拾取压板向下运动将吸盘充分的与主动链轮贴紧，使吸盘能够充分吸附主动链轮。

在本实用新型的一些实施例中，每个所述的真空发生器连接两个相互配对的吸盘，两个相互配对的吸盘对称布置。

基于上述设计的好处在于：当真空发生器起作用，吸嘴由于是对称布置，故主动链轮的受力是对称均匀的，当某些真空发生器失效时，剩余能正常工作的吸嘴对主从动链轮的受力是均衡的，主动链轮不会受力不均而倾斜。

在本实用新型的一些实施例中，所述主机械臂上还设置有侧爪夹紧气缸，所述侧爪夹紧气缸与主机械臂垂直，且侧爪夹紧气缸连接所述侧爪组件、用于使所述侧爪组件靠近或远离所述主机械臂。

基于上述设计的好处在于：通过侧爪夹紧气缸可以调整侧爪组件靠近或远离主机械臂，从而夹紧或松开主动链轮。

在本实用新型的一些实施例中，所述侧爪组件包括与侧爪夹紧气缸连接的固定块、安装于固定块的侧爪升降气缸、以及与侧爪升降气缸连接并夹紧主动链轮的侧爪。

基于上述设计的好处在于：通过侧爪升降气缸可以微调侧爪贴紧在主动链轮的侧底面，形成托举，防止主动链轮倾斜。

在本实用新型的一些实施例中，所述主机械手和所述副机械手安装于一固定座，所述固定座上分别设置有与主机械手和副机械手连接的主旋转电机和副旋转电机。

基于上述设计的好处在于：由于在装配时通常不能一次性装配到位，故在主从动链轮放入变速箱内后，需要转动一下主动链轮和从动链轮，故通过主旋转电机和副旋转电机可以方便的完成上述动作。

在本实用新型的一些实施例中，所述固定座上还设置有用于检测主机械手和副机械手是否旋转到位的主动链轮旋转到位传感器和从动链轮旋转到位传感器。

基于上述设计的好处在于：通过设置主动链轮旋转到位传感器和从动链轮旋转到位传感器用于检测主动链轮和从动链轮是否装配到位。

在本实用新型的一些实施例中，所述副机械手包括用以与从动链轮定位的中间轴以及夹紧从动链轮的三爪式机械手。

基于上述设计的好处在于：通过副机械手实现对从动链轮进行中间轴定位和三爪式涨开固定从动链轮。

在本实用新型的一些实施例中，所述副机械手还包括用于辅助副机械手定位的浮动单元。

基于上述设计，通过浮动单元调整副机械手，使中间轴能很好的定位从动链轮。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，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实用新型的某些实施例，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为本实用新型实施例提供的汽车变速箱主从动链轮总成自动装配吸盘式夹爪的结构示意图一；

图2为本实用新型实施例提供的汽车变速箱主从动链轮总成自动装配吸盘式夹爪的结构示意图二；

图3本实用新型实施例提供的汽车变速箱主从动链轮总成自动装配吸盘式夹爪的工作状态图。

图标：1-主机械手，11-主机械臂，12-上支臂，13-伸缩柱，14-压板气缸，15-夹取组件，150-拾取压板，151-吸盘，16-侧爪组件，160-固定块，161-侧爪升降气缸，162-侧爪，17-侧爪夹紧气缸，2-副机械手，201-中间轴，202-三爪式机械手，203-浮动单元，3-主旋转电机，4-副旋转电机，5-主动链轮旋转到位传感器，6-从动链轮旋转到位传感器，7-主从动链轮总成，8-固定座。

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。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型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实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。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，都属于本实用新型保护的范围。

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。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“内”、“外”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，或者是该实用新型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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型实施例的描述中，“多个”代表至少2个。

在本实用新型实施例的描述中，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实用新型中的具体含义。

实施例

请参照图1至图3所示，图1为本实施例提供的汽车变速箱主从动链轮总成自动装配吸盘式夹爪的结构示意图一；图2为本实施例提供的汽车变速箱主从动链轮总成自动装配吸盘式夹爪的结构示意图二；图3本实施例提供的汽车变速箱主从动链轮总成自动装配吸盘式夹爪的工作状态图。

本实施例提供了一种汽车变速箱主从动链轮总成自动装配吸盘式夹爪，包括主机械手1和副机械手2，所述主机械手1用于抓取主动链轮，副机械手2用于抓取从动链轮。

具体的：

本实施例中，上述副机械手2为现有的熊克式三爪机械手，主要包括用于对准从动链轮中心轴孔的中间轴201、用于向外侧涨开贴紧中心轴孔内壁的三爪式机械手202以及用于辅助中间轴201对准中心孔的浮动单元203。

作为与传统的夹爪相比，本实施例主要在主机械手1上做出改进。具体的：主机械手1包括主机械臂11、侧爪组件16以及夹取组件15。

其中，上述夹取组件15包括拾取压板150、若干吸盘151以及真空发生器，所述拾取压板150的中心设置有供主机械臂11穿过的通孔，拾取压板150通过通孔套装于主机械臂11。所述吸盘151周向分布于拾取压板150的底部，并且每个真空发生器连接两个吸盘151，且需满足：连接于同一真空发生器的两个吸盘151以通孔的圆心为中心对称布置，这样可以保证主动链轮受力均衡，避免某真空发生器失效无法工作时，吸盘151同样对主动链轮施加力为均衡的，避免主动链轮倾斜。

为确定本实施例中，吸盘及真空发生器的数量，本实施例对吸盘方案做相应力学分析：

已知：已知：工件重量m＝3.5Kg,真空发生器真空度P为40KPa～90KPa,真空吸盘有效面积为S＝25π×10-6m2，竖直伺服提升工件的最大加速度a＝2m/s2。

由：F需＝G工件重力+m·a(a为吸盘提起工件时的加速度)

得：F需＝35N+7N＝42N

1.真空发生器真空度P取40KPa：

由:F吸盘吸力＝n吸盘个数P·S＝F需

得:n吸盘个数＝F需/(P·S)≈13.4(个)

故吸盘取14个，最少工作真空发生器个数7个

2.真空发生器真空度P取50KPa：

由:F吸盘吸力＝n吸盘个数P·S＝F需

得:n吸盘个数＝F需/(P·S)≈10.7(个)

故吸盘取11个，最少工作真空发生器个数6个

3.真空发生器真空度P取60KPa：

由:F吸盘吸力＝n吸盘个数P·S＝F需

得:n吸盘个数＝F需/(P·S)≈8.9(个)

故吸盘取9个，最少工作真空发生器个数5个

4.真空发生器真空度P取70KPa：

由:F吸盘吸力＝n吸盘个数P·S＝F需

得:n吸盘个数＝F需/(P·S)≈7.6(个)

故吸盘取8个，最少工作真空发生器个数4个

5.真空发生器真空度P取80KPa：

由:F吸盘吸力＝n吸盘个数P·S＝F需

得:n吸盘个数＝F需/(P·S)≈6.7(个)

故吸盘取7个，最少工作真空发生器个数4个

6.真空发生器真空度P取90KPa：

由:F吸盘吸力＝n吸盘个数P·S＝F需

得:n吸盘个数＝F需/(P·S)≈5.9(个)

故吸盘取6个，最少工作真空发生器个数3个。

在实际生产过程中，通常真空度取40Kpa，故采用14个吸盘和7个真空发生器配合使用。当然，也可以调整调整真空度，采用上述其他方案实施。

在生产过程中，当只要有1个真空发生器不工作设备就会产生3级报警，此时设备只有报警提示；当同一个真空发生器3级报警次数连续超过5次，即认为吸嘴发生脱落，设备此时激活1级报警，此时设备报警并停止动作，工作人员需及时检查及追溯吸嘴情况，此外当3个及以上真空发生器报警时设备也会激活1级报警，此时设备报警并停止动作。

同时，为了有效监控吸盘状态防止吸嘴掉落。本实施例还特意在吸盘下方安装高清摄像头，并将摄像头外接显示器或者智能工业相机进行拍照，准确了解吸盘状态。

此外，为了使吸盘151能够充分的吸附住主动链轮，故在主机械臂11的顶端外壁固定设置有上臂板，上臂板与拾取压板150之间固定连接有伸缩柱13，为实现伸缩柱13的同步伸缩，故在上臂板与拾取压板150之间还固定连接有压板调节气缸，在拾取压板150往下运动使吸盘151与主动链轮的端面贴合时，压板调节气缸轻微向下运动，带动拾取压板150继续微量下移，按压吸盘151与主动链轮充分接触，保证吸盘151将主动链轮完全吸住。

又有，上述侧爪组件16设置于所述夹取组件15一侧，并可在侧爪夹紧气缸17的作用下靠近或远离主机械臂11，所述侧爪夹紧气缸17固定于主机械臂11，且与主机械臂11相互垂直。同时，上述侧爪组件16包括固定块160、侧爪升降气缸161以及侧爪162，所述侧爪夹紧气缸17的输出端与固定块160固定连接，所述侧爪升降气缸161安装于固定块160，所述侧爪162固定于侧爪升降气缸161的输出端。于是，在主机械手1下降的过程中，侧爪夹紧气缸17带动侧爪远离主机械臂11，侧爪打开。当吸盘151吸附住主动链轮后，侧爪夹紧气缸17带动侧爪靠近机械臂，侧爪夹紧主动链轮。侧爪162为钩状，勾住主动链轮侧底面，防止主动链轮倾斜。

再有，由于在装配主从动链轮总成7时，通常不能一次性装配到位，需要转动一下主动链轮和从动链轮，故本实施例提供的汽车变速箱主从动链轮总成自动装配吸盘式夹爪，还包括一固定座8，所述固定座8上分别设置有与主机械手1和副机械手2连接的主旋转电机3和副旋转电机4。在主从动链轮总厂放入变速箱内后，通过主旋转电机3和副旋转电机4可以带动主动链轮和从动链轮转动，使主从动链轮配合安装到变速箱内。

同时，为了检测主动链轮和从动链轮是否装配到位，故在固定座8上还安装有主动链轮旋转到位传感器5和从动链轮旋转到位传感器6，用于检测主动链轮和从动链轮是否安装到位。

由上述内容可知，本实施例提供的汽车变速箱主从动链轮总成自动装配吸盘式夹爪，其夹取过程是：

当主从动链轮总成7到达工位后，夹爪往下运动，副机械手2的中间轴201对准插入从动链轮的中心轴孔，然后三爪式机械手202打开，抵紧中心轴孔的内壁，于此同时，主机械臂11对准插入主动链轮的中心轴孔，吸盘151吸住主动链轮，并且侧爪往主机械臂11一侧移动夹紧主动链轮，完成对主从动链轮总成7的夹取，然后夹爪移动至变速箱顶部，并将主从动链轮总成7装配到变速箱内。

综上所述，本实用新型提供的汽车变速箱主从动链轮总成自动装配吸盘式夹爪，具有如下优点：

1、本实用新型通过副机械手2夹取从动链轮，再通过在主机械手1安装若干吸盘151，并配置相应数量的真空发生器，利用吸盘151吸住主动链轮的端面，再配合侧爪组件16协同作用夹取主动链轮，从而有效保证主从动链轮水平拾取并装配到变速箱腔体内，防止工件倾斜装配入变速箱腔体引起的零件划伤的质量风险。

2、本实用新型可以解决传统机械式夹爪抓取主从动链轮放入变速箱腔体内过程中夹爪打不开或者打开时间长故障频繁，停机维修时间长，影响设备开动率的问题；

3、本实用新型通过一定数量的吸嘴对角布置和设置真空发生器吸力监控限和报警提示可以有效防止原单纯用机械式夹爪抓取过程中零件掉落至设备或变速箱腔体内损伤设备或工件。

4、本夹爪故障率极低，能持续稳定的生产，有效提高了产能，并降低了维修成本。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本申请。

因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种汽车变速箱主从动链轮总成自动装配吸盘式夹爪，包括用于夹取主动链轮的主机械手以及用于夹取从动链轮的副机械手，其特征在于：

所述主机械手包括主机械臂、侧爪组件以及夹取组件，所述侧爪组件设置于所述夹取组件一侧，所述夹取组件包括设置于主机械臂的拾取压板、设置于拾取压板底部的若干吸盘以及与吸盘连接的真空发生器。

2.根据权利要求1所述的汽车变速箱主从动链轮总成自动装配吸盘式夹爪，其特征在于，所述拾取压板可沿主机械臂的轴向运动。

3.根据权利要求2所述的汽车变速箱主从动链轮总成自动装配吸盘式夹爪，其特征在于，所述拾取压板上方的主机械臂固定有上臂板，所述上臂板与所述拾取压板之间设置有伸缩柱以及压板调节气缸。

4.根据权利要求1所述的汽车变速箱主从动链轮总成自动装配吸盘式夹爪，其特征在于，每个所述的真空发生器连接两个相互配对的吸盘，两个相互配对的吸盘对称布置。

5.根据权利要求1所述的汽车变速箱主从动链轮总成自动装配吸盘式夹爪，其特征在于，所述主机械臂上还设置有侧爪夹紧气缸，所述侧爪夹紧气缸与主机械臂垂直，且侧爪夹紧气缸连接所述侧爪组件、用于使所述侧爪组件靠近或远离所述主机械臂。

6.根据权利要求5所述的汽车变速箱主从动链轮总成自动装配吸盘式夹爪，其特征在于，所述侧爪组件包括与侧爪夹紧气缸连接的固定块、安装于固定块的侧爪升降气缸、以及与侧爪升降气缸连接并夹紧主动链轮的侧爪。

7.根据权利要求1所述的汽车变速箱主从动链轮总成自动装配吸盘式夹爪，其特征在于，所述主机械手和所述副机械手安装于一固定座，所述固定座上分别设置有与主机械手和副机械手连接的主旋转电机和副旋转电机。

8.根据权利要求7所述的汽车变速箱主从动链轮总成自动装配吸盘式夹爪，其特征在于，所述固定座上还设置有用于检测主机械手和副机械手是否旋转到位的主动链轮旋转到位传感器和从动链轮旋转到位传感器。

9.根据权利要求1所述的汽车变速箱主从动链轮总成自动装配吸盘式夹爪，其特征在于，所述副机械手包括用以与从动链轮定位的中间轴以及夹紧从动链轮的三爪式机械手。

10.根据权利要求1所述的汽车变速箱主从动链轮总成自动装配吸盘式夹爪，其特征在于，所述副机械手还包括用于辅助副机械手定位的浮动单元。

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