汽車總焊線蒙皮搬運機械手的製作方法
2023-07-05 05:43:46 1
專利名稱：汽車總焊線蒙皮搬運機械手的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於機器人技術領域，具體涉及一種汽車蒙皮搬運機械手。
背景技術：
汽車車身總焊線，直接關係到車身質量和外觀，當車身頂蓋蒙皮從貨架上搬運到焊接線上時，與車身配合的間隙和位置一般都會存在若干偏差，而且每次吊裝的重複定位精度波動也較大，還需專門設置一個為吊具供料的工位。隨著汽車製造業的迅猛發展，許多幾年前設計的生產線都要經過自動化改造，但是在某些工位，比如焊裝車間，頂蓋蒙皮在貨架上向總焊線搬運時，現有技術採用的是吊具搬運，吊具自帶動力可以在固定軌道上行駛於貨架與總焊線之間，其所帶的吊具可以拾取並安放頂蓋蒙皮，但是在下放頂蓋蒙皮時，
缺乏導向機構，只靠吊具以及蒙皮自身重力使其保持豎直狀態向下放，這種依靠自重下放的工藝極易受到幹擾，例如周圍細微的空氣流都可能使得蒙皮的方位角度偏移理論位置，這樣不能保證汽車整體質量，並且吊具拾取蒙皮的夾具上每次只能放一個，還要專門安排一個工位，不僅浪費人工，也增加了生產的工序。在現有技術的吊裝裝備中，常用吸盤抓取工件，但是這些現有吊具存在各種不足，例如中國專利號ZL 200820048472. 4，名稱為「一種包裝機吸盤裝置」的實用新型專利，公開一種包裝機吸盤裝置，包括機架、支梁及安裝在支梁上並可沿支梁來回移動的吸盤組，所述支梁兩端分別通過平行四邊形機構與機架連接。上述每一平行四邊形機構包括鉸接於機架上的上搖臂板、下搖臂板及鉸接於上搖臂板和下搖臂板自由端之間的搖臂連接角板。這種吸盤裝置採用平行四邊形機構作為運動支撐支架，只能平移工件，但是要作為將工件送往焊接工位並需要轉動一定角度的機械手則派不上用場。
發明內容本實用新型需要解決的技術問題是，克服現有技術的吸盤裝置或定位精度差，或不適用於汽車頂蓋蒙皮搬運的缺陷，提供一種結構簡單、使用方便的汽車總焊線蒙皮搬運機械手，這種機械手不僅可縮短頂蓋蒙皮的搬運時間，並減少一個工位，還可以保證蒙皮相對於車身的位置準確，保證汽車頂蓋蒙皮的焊裝質量。本實用新型的目的是通過下述技術方案予以實現的一種汽車總焊線蒙皮搬運機械手，包括擺動機構、升降機構、抓取機構和控制裝置，所述擺動機構包括底座、同心設置於底座上的導圈和齒圈，位於底座上的齒圈中心位置設有連接座，與連接座鉸接的擺臂，設在擺臂中部的齒輪及軸承，齒輪與齒圈嚙合，軸承與導圈動配合，擺臂與底座之間連接有氣缸；所述升降機構與擺臂的上端部位連接，抓取機構連接在升降機構的下端面。在設在升降機構下端面的抓取機構抓住汽車頂蓋蒙皮後，升降機構上升；控制裝置接收總焊線信號後，打開控制氣缸的電磁閥，氣缸的活塞杆頂出，推動擺臂，擺臂繞連接座旋轉，同時推動齒輪沿齒圈運動，擺臂旋轉帶動升降機構整體與擺臂一起轉動；頂蓋蒙皮隨之被旋轉到總焊線上方，在這期間擺臂上的軸承與導圈配合對擺臂的轉動起導向作用。[0007]作為優選，所述擺臂由下擺臂和上擺臂構成「廠」字形結構，上擺臂的前端與升降機構連接，下擺臂的下端鉸接在底座上，下擺臂的中部與氣缸的活塞杆鉸接，氣缸的氣缸體與底座鉸接，所述齒輪及軸承設於下擺臂和上擺臂的連接處。作為優選，在上擺臂的下側連接有加強杆，加強杆與「廠」字形結構的擺臂構成三角形構件。作為優選，所述升降機構包括固定連接在上擺臂前端的方形架子，方形架子內設有一組導向套筒和一個絲槓螺母；導向套筒中各配有導杆，導杆的上 、下端分別連接有上平板和下平板；上平板設有步進電機，步進電機連接絲槓，絲槓與絲槓螺母 配合，絲槓下端通過軸承連接於下平板上。作為優選，所述抓取機構由連接在下平板下面的吸盤構成。作為優選，所述控制裝置包括控制器及與控制器連接的總焊線信號線、步進電機驅動器、控制氣缸與吸盤的電磁閥、接近開關與光電開關。本實用新型的有益效果是I、機械手可縮短頂蓋蒙皮的搬運時間；2、減少一個工位，節約空間位置；3、保證蒙皮相對於車身的位置配合精度。
圖I是本實用新型一種實施例的結構示意圖。圖中，擺動機構I ;底座11 ;導圈12 ;齒圈13 ;連接座14 ;擺臂15 ;齒輪151 ;軸承152 ;下擺臂153 ;上擺臂154 ;加強杆155 ;氣缸16 ;升降機構2 ;方形架子21 ;導杆22 ;上平板23 ;下平板24 ;步進電機25 ;絲槓26 ;抓取機構3 ;吸盤31 ;接近開關41 ;光電開關42。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方案對本實用新型作進一步描述。實施例如圖I所示，一種汽車總焊線蒙皮搬運機械手，包括擺動機構I、升降機構
2、抓取機構3和控制裝置，所述擺動機構I包括底座11、同心設置於底座11上的導圈12和齒圈13，位於底座11上的齒圈中心位置設有連接座14，與連接座14鉸接的擺臂15，設在擺臂15中部的齒輪151及軸承152，齒輪151與齒圈13嚙合，軸承152與導圈12動配合，擺臂15與底座11之間連接有氣缸16 ;所述升降機構2與擺臂15的上端部位連接，抓取機構3連接在升降機構2的下端面。在設在升降機構2下端面的抓取機構3抓住汽車頂蓋蒙皮後，升降機構2上升；控制裝置接收總焊線信號後，打開控制氣缸16的電磁閥，氣缸16的活塞杆頂出，推動擺臂15，擺臂繞連接座旋轉，同時推動齒輪151沿齒圈13運動，擺臂15旋轉帶動升降機構整體與擺臂一起轉動；頂蓋蒙皮隨之被旋轉到總焊線上方，在這期間擺臂上的軸承152與導圈12配合對擺臂15的轉動起導向作用。擺臂15由下擺臂153和上擺臂154構成「廠」字形結構，上擺臂154的前端與升降機構2連接，下擺臂153的下端鉸接在底座11上，下擺臂153的中部與氣缸16的活塞杆鉸接，氣缸16的氣缸體與底座11鉸接，所述齒輪151及軸承152設於下擺臂153和上擺臂154的連接處；在上擺臂的下側連接有加強杆155。升降機構2包括固定連接在上擺臂154前端的方形架子21，方形架子21內設有一組導向套筒和一個絲槓螺母；導向套筒中各配有導杆22，導杆22的上端連接有上平板23、下端連接有下平板24 ;上平板23設有步進電機25，步進電機25連接絲槓26，絲槓26與絲槓螺母配合，絲槓26下端通過軸承連接於下平板24上。抓取機構3由連接在下平板24下面的吸盤31構成，四個吸盤31按長方形四個頂角的位置分布連接在下平板24下端面，吸盤31的上端通過閥門與壓力氣源連通。控制裝置包括控制器及與控制器連接的總焊線信號線、步進電機驅動器、控制氣缸與吸盤的電磁閥、接近開關41與光電開關42。汽車總焊線蒙皮搬運機械手所採用的控制方法，包括如下步驟(I)當步進電機25以滿轉速度正轉下降時，控制器實時計數步進電機旋轉圈數即絲槓26下降的距離；(2)當下平板24接近頂蓋蒙皮時，光電開關42檢測到頂蓋蒙皮，產生信號提供給控制器，控制器控制步進電機25旋轉速度減緩，並繼續下降，控制器實時計數電機旋轉圈數；(3)當下平板24上的吸盤31接觸頂蓋蒙皮時，下平板24繼續緩慢下降，直到接近開關41檢測到頂蓋蒙皮，產生信號反饋給控制器，控制器控制步進電機25停止轉動，下平板24停止下降，此時吸盤31與頂蓋蒙皮緊密貼合，吸盤31吸取頂蓋蒙皮；(4)吸盤31吸取頂蓋蒙皮後，步進電機25迅速上升，根據下降時記錄的旋轉圈數，上升到初始位置，控制器等待總焊線信號；(5)控制器接收總焊線信號後,打開控制氣缸16的電磁閥,氣缸16的活塞杆頂出，推動擺臂15，擺臂15繞連接座14旋轉，同時推動齒輪151沿齒圈13運動，擺臂15旋轉，頂蓋蒙皮隨之被旋轉帶動到總焊線上方，在此期間擺臂15上的軸承152與導圈12配合起導向作用；(6)步進電機25再次正轉下降，將頂蓋蒙皮壓在白車身上，然後吸盤31放開頂蓋蒙皮，返回初始狀態，氣缸16的活塞杆回縮，擺臂15返回初始狀態進入下一循環。本實用新型機械手可縮短頂蓋蒙皮的搬運時間，可減少一個工位，節約空間位置；而且保證蒙皮相對於車身的位置配合精度，用於汽車總焊線可提高生產效率和焊接質量，領域的技術人員如果對上述發明內容作簡單的修改或替換，這樣的改變不能認為是脫離本實用新型的範圍，所有這樣對所屬領域的技術人員顯而易見的修改將包括在本實用新型的權利要求的範圍之內。
權利要求1.一種汽車總焊線蒙皮搬運機械手，包括擺動機構、升降機構、抓取機構和控制裝置，其特徵是，所述擺動機構包括底座、同心設置於底座上的導圈和齒圈，位於底座上的齒圈中心位置設有連接座，與連接座鉸接的擺臂，設在擺臂中部的齒輪及軸承，齒輪與齒圈嚙合，軸承與導圈動配合，擺臂與底座之間連接有氣缸；所述升降機構與擺臂的上端部位連接，抓取機構連接在升降機構的下端面。
2.根據權利要求I所述的汽車總焊線蒙皮搬運機械手，其特徵是，所述擺臂由下擺臂和上擺臂構成「廠」字形結構，上擺臂的前端與升降機構連接，下擺臂的下端鉸接在底座上，下擺臂的中部與氣缸的活塞杆鉸接，氣缸的氣缸體與底座鉸接，所述齒輪及軸承設於下擺臂和上擺臂的連接處。
3.根據權利要求2所述的汽車總焊線蒙皮搬運機械手，其特徵是，在上擺臂的下側連接有加強杆，加強杆與「廠」字形結構的擺臂構成三角形構件。
4.根據權利要求2或3所述的汽車總焊線蒙皮搬運機械手，其特徵是，升降機構包括固定連接在上擺臂前端的方形架子，方形架子內設有一組導向套筒和一個絲槓螺母；導向套筒中各配有導杆，導杆的上、下端分別連接有上平板和下平板；上平板設有步進電機，步進電機連接絲槓，絲槓與絲槓螺母配合，絲槓下端通過軸承連接於下平板上。
5.根據權利要求4所述的汽車總焊線蒙皮搬運機械手，其特徵是，抓取機構由連接在下平板下面的吸盤構成。
專利摘要本實用新型公開一種汽車總焊線蒙皮搬運機械手，克服現有技術的吸盤裝置或定位精度差,或不適用於汽車頂蓋蒙皮搬運的缺陷，提供一種方便、可靠並減少一個工位的汽車總焊線蒙皮搬運機械手，可縮短頂蓋蒙皮搬運時間,保證焊裝質量，包括擺動機構、升降機構、抓取機構和控制裝置，擺動機構包括底座、同心設置於底座上的導圈和齒圈，位於底座上的齒圈中心位置設有連接座,與連接座鉸接的擺臂，設在擺臂中部的齒輪及軸承，齒輪與齒圈嚙合，軸承與導圈動配合，擺臂與底座之間連接有氣缸；升降機構與擺臂的上端部位連接，抓取機構連接在升降機構的下端面。本實用新型機械手可縮短頂蓋蒙皮的搬運時間，減少一個工位,節約空間位置；保證位置配合精度。
文檔編號B25J9/08GK202556400SQ20122005738
公開日2012年11月28日 申請日期2012年2月22日 優先權日2012年2月22日
發明者趙德志, 顧偉明 申請人:浙江金剛汽車有限公司, 浙江吉利控股集團有限公司