CN219521408U - 一种重型缸体抓取翻转设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种重型缸体抓取翻转设备，包括框架，夹紧组件、旋转组件和定位板组件，定位板组件将待加工组件进行夹紧和旋转。本技术方案采用电机夹紧和电机旋转相结合的形式，提高了夹紧和旋转的精度以及使用范围，夹紧时，伺服电机提供扭矩，通过减速机将扭矩放大，同步带将扭矩传递给丝杠，通过丝杠再次增大夹紧力，相比与现有技术的夹紧气缸，提供了稳定可靠的夹持力，并满足高定位精度的要求，可将350KG的重卡六缸缸体夹紧；旋转时，伺服电机提供扭矩，通过减速机将扭矩放大70倍，高精度齿轮箱再次将扭矩增大1.5倍，驱动重卡缸体高精度旋转；本实用新型整体结构紧凑，运转稳定、抓取定位精度高。

Description

一种重型缸体抓取翻转设备

技术领域

本实用新型涉及机床技术领域，具体涉及一种重型缸体抓取翻转设备。

背景技术

重型卡车的发动机由于其重量大、工序多、上料精度高的特点，人工给机床上下料，难度很高，效率极低，已发生工伤事故。缸体精加工工序，夹具定位销与缸体定位孔的间隙极小，所以对机械手的夹紧精度、旋转精度都提出了较高的要求。

现有技术一般采用气缸夹紧，不适用大重量物体。

因此需要一种适用于大重量物体的夹紧反转设备。

发明内容

本实用新型是为了解决重型缸体抓取翻转的问题，提供一种重型缸体抓取翻转设备，采用电机夹紧和电机旋转相结合的形式，提高了夹紧和旋转的精度以及使用范围，夹紧时，伺服电机提供扭矩，通过减速机将扭矩放大，同步带将扭矩传递给丝杠，通过丝杠再次增大夹紧力，相比与现有技术的夹紧气缸，提供了稳定可靠的夹持力，并满足高定位精度的要求，可将350KG的重卡六缸缸体夹紧；旋转时，伺服电机提供扭矩，通过减速机将扭矩放大70倍，高精度齿轮箱再次将扭矩增大1.5倍，驱动重卡缸体高精度旋转；本实用新型整体结构紧凑，运转稳定、抓取定位精度高。

本实用新型提供一种重型缸体抓取翻转设备，包括框架，固定在框架上的夹紧组件、旋转组件和与夹紧组件、旋转组件的输出端均连接的定位板组件，定位板组件将待加工组件进行夹紧和旋转；

夹紧组件包括固定连接在框架上的夹紧轴伺服电机，与夹紧轴伺服电机依次连接的夹紧轴减速机、第一同步带轮，连接在第一同步带轮外部的同步带，与同步带另一端连接并设置在同步带内侧的第二同步带轮，连接在第二同步带轮中的滚珠丝杠，活动连接在滚珠丝杠两侧的第一丝杠螺母、第二丝杠螺母，与滚珠丝杠轴向平行的导轨和连接在第一丝杠螺母、第二丝杠螺母外周侧面的滑块，滑块位于在导轨上，导轨固定在框架上；

旋转组件包括固定连接在定位板组件顶部的旋转轴伺服电机、旋转轴减速机和与旋转轴减速机输出端连接的齿轮组件，齿轮组件与旋转轴减速机的输出端、第一丝杠螺母、第二丝杠螺母均连接，齿轮组件在第一丝杠螺母、第二丝杠螺母的带动下沿导轨移动，齿轮组件的另一端与定位板组件连接；

夹紧轴伺服电机通过齿轮组件带动定位板组件夹紧待加工组件，旋转轴伺服电机通过齿轮组件带动定位板组件并使待加工组件旋转。

本实用新型所述的一种重型缸体抓取翻转设备，作为优选方式，夹紧组件还包括设置在丝杠外侧的导轨锁；

滑块的数量为2个。

本实用新型所述的一种重型缸体抓取翻转设备，作为优选方式，齿轮组件将旋转轴减速机输出的扭矩放大后传导至定位板组件并使定位板组件旋转待加工组件；

齿轮组件通过斜板结构与第一丝杠螺母、第二丝杠螺母连接。

本实用新型所述的一种重型缸体抓取翻转设备，作为优选方式，齿轮组件包括可滑动连接在导轨下部的第一齿轮箱、第二齿轮箱，设置在第一齿轮箱中依次咬合的扭矩输入齿轮、第一扭矩传导齿轮、第一扭矩输出齿轮和设置在第二齿轮箱中咬合的第二扭矩传导齿轮、第二扭矩输出齿轮，扭矩输入齿轮的内部与旋转轴减速机输出端咬合连接；

旋转组件还包括与第一扭矩传导齿轮、第二扭矩传导齿轮均连接的传动轴，与第一扭矩输出齿轮内部咬合连接的第一输出轴和与第二扭矩传导齿轮内部咬合连接的第二输出轴，齿轮组件的输出端通过第一输出轴、第二输出轴与定位板组件连接。

本实用新型所述的一种重型缸体抓取翻转设备，作为优选方式，传动轴为花键轴。

本实用新型所述的一种重型缸体抓取翻转设备，作为优选方式，齿轮组件还包括依次咬合在第一扭矩传导齿轮、第一扭矩输出齿轮之间的第一齿轮、第二齿轮和依次咬合在第二扭矩传导齿轮、第二扭矩输出齿轮之间的第三齿轮、第四齿轮。

本实用新型所述的一种重型缸体抓取翻转设备，作为优选方式，扭矩输入齿轮为25齿，第一扭矩传导齿轮和第二扭矩传导齿轮均为53齿，第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮均为47齿，第一扭矩输出齿轮和第二扭矩输出齿轮均为34齿。

本实用新型所述的一种重型缸体抓取翻转设备，作为优选方式，定位板组件包括与第一输出轴连接的左定位板组件和与第二输出轴连接的右定位板组件；

左定位板组件包括与第一输出轴连接的左定位板、连接在左定位板上部的左侧第一缸体定位销和连接在左定位板下部的左侧第二缸体定位销；

右定位板组件包括与第二输出轴连接的右定位板和连接在右定位板上的右缸体定位销、右缸体限位块；

重型缸体抓取翻转设备夹紧待加工工件后，左侧第一缸体定位销、左侧第二缸体定位销和右缸体定位销分别插入待加工工件两侧的固定孔中。

本实用新型所述的一种重型缸体抓取翻转设备，作为优选方式，左定位板为菱形板状结构，右定位板为方形板状结构，右缸体限位块连接在右定位板的上部边缘处，右缸体限位块为方形。

本实用新型所述的一种重型缸体抓取翻转设备，作为优选方式，左侧第一缸体定位销和右缸体定位销的前端宽度小于根部宽度。

本实用新型的齿轮箱与定位板通过螺钉连接，两块定位板同时夹紧或松开，导轨滑块提高定位进度，导轨锁提高安全性，在力量传输出现问题时抱紧导轨。

本实用新型具有以下优点：

(1)本技术方案采用电机夹紧和电机旋转相结合的形式，提高了夹紧和旋转的精度以及使用范围，夹紧时，伺服电机提供扭矩，通过减速机将扭矩放大，同步带将扭矩传递给丝杠，通过丝杠再次增大夹紧力，相比与现有技术的夹紧气缸，提供了稳定可靠的夹持力，并满足高定位精度的要求，可将350KG的重卡六缸缸体夹紧。

(2)本技术方案在夹紧轴上增加导轨锁，提高了设备的安全性，当机械手夹紧轴出现故障，设备仍然可以保证将重型缸体报警，防止掉落发生事故，使重型缸体抓取翻转设备结构紧凑，稳定可靠。

(3)本技术方案的旋转组件包括伺服电机高、减速机、精度齿轮箱，伺服电机提供扭矩，通过减速机将扭矩放大70倍，高精度齿轮箱再次将扭矩增大1.5倍，通过缸体定位块驱动重卡缸体高精度旋转；花键轴具有高精度传动的特点，花键轴将扭矩传到另一侧的齿轮箱，同时由于其精度高，可以让两侧齿轮箱保持同步旋转，保证了定位板组件的高精度旋转，可驱动350KG的重卡六缸缸体旋转，并满足夹具定位销与重卡缸体定位孔0.1mm间隙的定位旋转精度。

(4)本技术方案可以有效解决目前制造业智能化不足，人工参与较多的难题，夹紧定位精度高，夹紧力大，旋转定位精度高，驱动扭矩大，兼容性强，通过更换定位板组件可快速换产，兼容不同缸体的生产加工。

附图说明

图1为一种重型缸体抓取翻转设备立体图；

图2为一种重型缸体抓取翻转设备局部剖面图；

图3为一种重型缸体抓取翻转设备左侧视图；

图4为一种重型缸体抓取翻转设备第二齿轮箱结构视图；

图5为一种重型缸体抓取翻转设备夹紧状态视图。

附图标记：

1、框架；2、夹紧组件；21、夹紧轴伺服电机；22、夹紧轴减速机；23、第一同步带轮；24、同步带；25、第二同步带轮；26、滚珠丝杠；27、第一丝杠螺母；28、第二丝杠螺母；29、导轨；2a、滑块；2b、导轨锁；3、旋转组件；31、旋转轴伺服电机；32、旋转轴减速机；33、齿轮组件；331、第一齿轮箱；332、第二齿轮箱；333、扭矩输入齿轮；334、第一扭矩传导齿轮；335、第一扭矩输出齿轮；336、第二扭矩传导齿轮；337、第二扭矩输出齿轮；338、第一齿轮；339、第二齿轮；33a、第三齿轮；33b、第四齿轮；34、传动轴；35、第一输出轴；36、第二输出轴；4、定位板组件；41、左定位板组件；411、左定位板；412、左侧第一缸体定位销；413、左侧第二缸体定位销；42、右定位板组件；421、右定位板；422、右缸体定位销；423、右缸体限位块。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1

如图1～5所示，一种重型缸体抓取翻转设备，包括框架1，固定在框架1上的夹紧组件2、旋转组件3和与夹紧组件2、旋转组件3的输出端均连接的定位板组件4，定位板组件4将待加工组件进行夹紧和旋转；

夹紧组件2包括固定连接在框架1上的夹紧轴伺服电机21，与夹紧轴伺服电机21依次连接的夹紧轴减速机22、第一同步带轮23，连接在第一同步带轮23外部的同步带24，与同步带24另一端连接并设置在同步带24内侧的第二同步带轮25，连接在第二同步带轮25中的滚珠丝杠26，活动连接在滚珠丝杠26两侧的第一丝杠螺母27、第二丝杠螺母28，与滚珠丝杠26轴向平行的导轨29，连接在第一丝杠螺母27、第二丝杠螺母28外周侧面的滑块2a和设置在滚珠丝杠26外侧的导轨锁2b，滑块2a在导轨29上，导轨29固定在框架1上，滑块2a的数量为2个；

旋转组件3包括固定连接在定位板组件4顶部的旋转轴伺服电机31、旋转轴减速机32，与旋转轴减速机32输出端连接的齿轮组件33，与第一扭矩传导齿轮334、第二扭矩传导齿轮336均连接的传动轴34，与第一扭矩输出齿轮335内部咬合连接的第一输出轴35和与第二扭矩传导齿轮336内部咬合连接的第二输出轴36；

齿轮组件33与旋转轴减速机32的输出端、第一丝杠螺母27、第二丝杠螺母28均连接，齿轮组件33在第一丝杠螺母27、第二丝杠螺母28的带动下沿导轨29移动，齿轮组件33的另一端与定位板组件4连接；

夹紧轴伺服电机21通过齿轮组件33带动定位板组件4夹紧待加工组件，旋转轴伺服电机31通过齿轮组件33带动定位板组件4旋转待加工组件；

齿轮组件33将旋转轴减速机32输出的扭矩放大后传导至定位板组件4并使定位板组件4旋转待加工组件；

齿轮组件33通过斜板结构与第一丝杠螺母27、第二丝杠螺母28连接；

齿轮组件33包括可滑动连接在导轨29下部的第一齿轮箱331、第二齿轮箱332，设置在第一齿轮箱331中依次咬合的扭矩输入齿轮333、第一扭矩传导齿轮334、第一扭矩输出齿轮335和设置在第二齿轮箱332中咬合的第二扭矩传导齿轮336、第二扭矩输出齿轮337，扭矩输入齿轮333的内部与旋转轴减速机32输出端咬合连接；

旋转组件3还包括齿轮组件33的输出端通过第一输出轴35、第二输出轴36与定位板组件4连接；

传动轴34为花键轴；

齿轮组件33还包括依次咬合在第一扭矩传导齿轮334、第一扭矩输出齿轮335之间的第一齿轮338、第二齿轮339和依次咬合在第二扭矩传导齿轮336、第二扭矩输出齿轮337之间的第三齿轮33a、第四齿轮33b；

扭矩输入齿轮333为25齿，第一扭矩传导齿轮334和第二扭矩传导齿轮336均为53齿，第一齿轮338、第二齿轮339、第三齿轮33a和第四齿轮33b均为47齿，第一扭矩输出齿轮335和第二扭矩输出齿轮337均为34齿；

定位板组件4包括与第一输出轴35连接的左定位板组件41和与第二输出轴36连接的右定位板组件42；

左定位板组件41包括与第一输出轴35连接的左定位板411、连接在左定位板411上部的左侧第一缸体定位销412和连接在左定位板411下部的左侧第二缸体定位销413；

右定位板组件42包括与第二输出轴36连接的右定位板421和连接在右定位板421上的右缸体定位销422、右缸体限位块423；

重型缸体抓取翻转设备夹紧待加工工件后，左侧第一缸体定位销412、左侧第二缸体定位销413和右缸体定位销422分别插入待加工工件两侧的固定孔中；

左定位板411为菱形板状结构，右定位板421为方形板状结构，右缸体限位块423连接在右定位板421的上部边缘处，右缸体限位块423为方形；

左侧第一缸体定位销412和右缸体定位销422的前端宽度小于根部宽度。

本实施例的使用方法为：夹紧轴伺服电机21提供扭矩，通过夹紧轴减速机22将扭矩放大，第一同步带轮23、同步带24、第二同步带轮25将扭矩传递给滚珠丝杠26，通过滚珠丝杠26再次增大夹紧力，并通过第一丝杠螺母27、第二丝杠螺母28、导轨29、滑块2a、第一齿轮箱331、第二齿轮箱332传导至定位板组件，使左定位板411、右定位板421分别向中间移动，固定夹紧待加工的重卡缸体；

旋转轴伺服电机31提供扭矩，通过旋转轴减速机32将扭矩放大70倍，齿轮组件33再次将扭矩增大1.5倍，花键轴将扭矩传到第二齿轮箱332，再驱动待加工的重卡缸体在右缸体限位块423的限位下高精度旋转。

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 (10)

1.一种重型缸体抓取翻转设备，其特征在于：包括框架(1)，连接在所述框架(1)上的夹紧组件(2)，连接在所述夹紧组件(2)上的旋转组件(3)和与所述夹紧组件(2)、所述旋转组件(3)的输出端均连接的定位板组件(4)，所述定位板组件(4)将待加工组件进行夹紧和旋转；

所述夹紧组件(2)包括固定连接在所述框架(1)上的夹紧轴伺服电机(21)，与所述夹紧轴伺服电机(21)依次连接的夹紧轴减速机(22)、第一同步带轮(23)，连接在所述第一同步带轮(23)外部的同步带(24)，与所述同步带(24)另一端连接并设置在所述同步带(24)内侧的第二同步带轮(25)，连接在所述第二同步带轮(25)中的滚珠丝杠(26)，活动连接在所述滚珠丝杠(26)两侧的第一丝杠螺母(27)、第二丝杠螺母(28)，与所述滚珠丝杠(26)轴向平行的导轨(29)和连接在所述第一丝杠螺母(27)、所述第二丝杠螺母(28)外周侧面的滑块(2a)，所述滑块(2a)设置在所述导轨(29)上，所述导轨(29)固定在所述框架(1)上；

所述旋转组件(3)包括固定连接在所述定位板组件(4)顶部的旋转轴伺服电机(31)、旋转轴减速机(32)和与所述旋转轴减速机(32)输出端连接的齿轮组件(33)，所述齿轮组件(33)与所述旋转轴减速机(32)的输出端、所述第一丝杠螺母(27)、所述第二丝杠螺母(28)均连接，所述齿轮组件(33)在所述第一丝杠螺母(27)、所述第二丝杠螺母(28)的带动下沿所述导轨(29)移动，所述齿轮组件(33)的另一端与所述定位板组件(4)连接；

所述夹紧轴伺服电机(21)通过所述齿轮组件(33)带动所述定位板组件(4)夹紧所述待加工组件，所述旋转轴伺服电机(31)通过所述齿轮组件(33)带动所述定位板组件(4)并使所述待加工组件旋转。

2.根据权利要求1所述的一种重型缸体抓取翻转设备，其特征在于：所述夹紧组件(2)还包括设置在所述滚珠丝杠(26)外侧的导轨锁(2b)；

所述滑块(2a)的数量为2个。

3.根据权利要求1所述的一种重型缸体抓取翻转设备，其特征在于：所述齿轮组件(33)将所述旋转轴减速机(32)输出的扭矩放大后传导至所述定位板组件(4)并使所述定位板组件(4)旋转所述待加工组件；

所述齿轮组件(33)通过斜板结构与所述第一丝杠螺母(27)、所述第二丝杠螺母(28)连接。

4.根据权利要求3所述的一种重型缸体抓取翻转设备，其特征在于：所述齿轮组件(33)包括可滑动连接在所述导轨(29)下部的第一齿轮箱(331)、第二齿轮箱(332)，设置在所述第一齿轮箱(331)中依次咬合的扭矩输入齿轮(333)、第一扭矩传导齿轮(334)、第一扭矩输出齿轮(335)和设置在所述第二齿轮箱(332)中咬合的第二扭矩传导齿轮(336)、第二扭矩输出齿轮(337)，所述扭矩输入齿轮(333)的内部与所述旋转轴减速机(32)输出端咬合连接；

所述旋转组件(3)还包括与所述第一扭矩传导齿轮(334)、所述第二扭矩传导齿轮(336)均连接的传动轴(34)，与所述第一扭矩输出齿轮(335)内部咬合连接的第一输出轴(35)和与所述第二扭矩传导齿轮(336)内部咬合连接的第二输出轴(36)，所述齿轮组件(33)的输出端通过所述第一输出轴(35)、所述第二输出轴(36)与所述定位板组件(4)连接。

5.根据权利要求4所述的一种重型缸体抓取翻转设备，其特征在于：所述传动轴(34)为花键轴。

6.根据权利要求5所述的一种重型缸体抓取翻转设备，其特征在于：所述齿轮组件(33)还包括依次咬合在所述第一扭矩传导齿轮(334)、所述第一扭矩输出齿轮(335)之间的第一齿轮(338)、第二齿轮(339)和依次咬合在所述第二扭矩传导齿轮(336)、所述第二扭矩输出齿轮(337)之间的第三齿轮(33a)、第四齿轮(33b)。

7.根据权利要求6所述的一种重型缸体抓取翻转设备，其特征在于：所述扭矩输入齿轮(333)为25齿，所述第一扭矩传导齿轮(334)和所述第二扭矩传导齿轮(336)均为53齿，所述第一齿轮(338)、所述第二齿轮(339)、所述第三齿轮(33a)和所述第四齿轮(33b)均为47齿，所述第一扭矩输出齿轮(335)和所述第二扭矩输出齿轮(337)均为34齿。

8.根据权利要求4所述的一种重型缸体抓取翻转设备，其特征在于：所述定位板组件(4)包括与所述第一输出轴(35)连接的左定位板组件(41)和与所述第二输出轴(36)连接的右定位板组件(42)；

所述左定位板组件(41)包括与所述第一输出轴(35)连接的左定位板(411)、连接在所述左定位板(411)上部的左侧第一缸体定位销(412)和连接在所述左定位板(411)下部的左侧第二缸体定位销(413)；

所述右定位板组件(42)包括与所述第二输出轴(36)连接的右定位板(421)和连接在所述右定位板(421)上的右缸体定位销(422)、右缸体限位块(423)；

重型缸体抓取翻转设备夹紧所述待加工组件后，所述左侧第一缸体定位销(412)、所述左侧第二缸体定位销(413)和所述右缸体定位销(422)分别插入所述待加工组件两侧的固定孔中。

9.根据权利要求8所述的一种重型缸体抓取翻转设备，其特征在于：所述左定位板(411)为菱形板状结构，所述右定位板(421)为方形板状结构，所述右缸体限位块(423)连接在所述右定位板(421)的上部边缘处，所述右缸体限位块(423)为方形。

10.根据权利要求8所述的一种重型缸体抓取翻转设备，其特征在于：所述左侧第一缸体定位销(412)和所述右缸体定位销(422)的前端宽度小于根部宽度。