專(zhuān)利名稱(chēng)：汽車(chē)總焊線蒙皮搬運(yùn)機(jī)械手的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種汽車(chē)蒙皮搬運(yùn)機(jī)械手。
背景技術(shù)：
汽車(chē)車(chē)身總焊線，直接關(guān)系到車(chē)身質(zhì)量和外觀，當(dāng)車(chē)身頂蓋蒙皮從貨架上搬運(yùn)到焊接線上時(shí)，與車(chē)身配合的間隙和位置一般都會(huì)存在若干偏差，而且每次吊裝的重復(fù)定位精度波動(dòng)也較大，還需專(zhuān)門(mén)設(shè)置一個(gè)為吊具供料的工位。隨著汽車(chē)制造業(yè)的迅猛發(fā)展，許多幾年前設(shè)計(jì)的生產(chǎn)線都要經(jīng)過(guò)自動(dòng)化改造，但是在某些工位，比如焊裝車(chē)間，頂蓋蒙皮在貨架上向總焊線搬運(yùn)時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)采用的是吊具搬運(yùn)，吊具自帶動(dòng)力可以在固定軌道上行駛于貨架與總焊線之間，其所帶的吊具可以拾取并安放頂蓋蒙皮，但是在下放頂蓋蒙皮時(shí)，
缺乏導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，只靠吊具以及蒙皮自身重力使其保持豎直狀態(tài)向下放，這種依靠自重下放的工藝極易受到干擾，例如周?chē)?xì)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(chē)整體質(zhì)量，并且吊具拾取蒙皮的夾具上每次只能放一個(gè)，還要專(zhuān)門(mén)安排一個(gè)工位，不僅浪費(fèi)人工，也增加了生產(chǎn)的工序。在現(xiàn)有技術(shù)的吊裝裝備中，常用吸盤(pán)抓取工件，但是這些現(xiàn)有吊具存在各種不足，例如中國(guó)專(zhuān)利號(hào)ZL 200820048472. 4，名稱(chēng)為“一種包裝機(jī)吸盤(pán)裝置”的實(shí)用新型專(zhuān)利，公開(kāi)一種包裝機(jī)吸盤(pán)裝置，包括機(jī)架、支梁及安裝在支梁上并可沿支梁來(lái)回移動(dòng)的吸盤(pán)組，所述支梁兩端分別通過(guò)平行四邊形機(jī)構(gòu)與機(jī)架連接。上述每一平行四邊形機(jī)構(gòu)包括鉸接于機(jī)架上的上搖臂板、下?lián)u臂板及鉸接于上搖臂板和下?lián)u臂板自由端之間的搖臂連接角板。這種吸盤(pán)裝置采用平行四邊形機(jī)構(gòu)作為運(yùn)動(dòng)支撐支架，只能平移工件，但是要作為將工件送往焊接工位并需要轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度的機(jī)械手則派不上用場(chǎng)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型需要解決的技術(shù)問(wèn)題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的吸盤(pán)裝置或定位精度差，或不適用于汽車(chē)頂蓋蒙皮搬運(yùn)的缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便的汽車(chē)總焊線蒙皮搬運(yùn)機(jī)械手，這種機(jī)械手不僅可縮短頂蓋蒙皮的搬運(yùn)時(shí)間，并減少一個(gè)工位，還可以保證蒙皮相對(duì)于車(chē)身的位置準(zhǔn)確，保證汽車(chē)頂蓋蒙皮的焊裝質(zhì)量。本實(shí)用新型的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的一種汽車(chē)總焊線蒙皮搬運(yùn)機(jī)械手，包括擺動(dòng)機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)、抓取機(jī)構(gòu)和控制裝置，所述擺動(dòng)機(jī)構(gòu)包括底座、同心設(shè)置于底座上的導(dǎo)圈和齒圈，位于底座上的齒圈中心位置設(shè)有連接座，與連接座鉸接的擺臂，設(shè)在擺臂中部的齒輪及軸承，齒輪與齒圈嚙合，軸承與導(dǎo)圈動(dòng)配合，擺臂與底座之間連接有氣缸；所述升降機(jī)構(gòu)與擺臂的上端部位連接，抓取機(jī)構(gòu)連接在升降機(jī)構(gòu)的下端面。在設(shè)在升降機(jī)構(gòu)下端面的抓取機(jī)構(gòu)抓住汽車(chē)頂蓋蒙皮后，升降機(jī)構(gòu)上升；控制裝置接收總焊線信號(hào)后，打開(kāi)控制氣缸的電磁閥，氣缸的活塞桿頂出，推動(dòng)擺臂，擺臂繞連接座旋轉(zhuǎn)，同時(shí)推動(dòng)齒輪沿齒圈運(yùn)動(dòng)，擺臂旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)升降機(jī)構(gòu)整體與擺臂一起轉(zhuǎn)動(dòng)；頂蓋蒙皮隨之被旋轉(zhuǎn)到總焊線上方，在這期間擺臂上的軸承與導(dǎo)圈配合對(duì)擺臂的轉(zhuǎn)動(dòng)起導(dǎo)向作用。[0007]作為優(yōu)選，所述擺臂由下擺臂和上擺臂構(gòu)成“廠”字形結(jié)構(gòu)，上擺臂的前端與升降機(jī)構(gòu)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桿鉸接，氣缸的氣缸體與底座鉸接，所述齒輪及軸承設(shè)于下擺臂和上擺臂的連接處。作為優(yōu)選，在上擺臂的下側(cè)連接有加強(qiáng)桿，加強(qiáng)桿與“廠”字形結(jié)構(gòu)的擺臂構(gòu)成三角形構(gòu)件。作為優(yōu)選，所述升降機(jī)構(gòu)包括固定連接在上擺臂前端的方形架子，方形架子內(nèi)設(shè)有一組導(dǎo)向套筒和一個(gè)絲杠螺母；導(dǎo)向套筒中各配有導(dǎo)桿，導(dǎo)桿的上 、下端分別連接有上平板和下平板；上平板設(shè)有步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)連接絲杠，絲杠與絲杠螺母 配合，絲杠下端通過(guò)軸承連接于下平板上。作為優(yōu)選，所述抓取機(jī)構(gòu)由連接在下平板下面的吸盤(pán)構(gòu)成。作為優(yōu)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(hào)線、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、控制氣缸與吸盤(pán)的電磁閥、接近開(kāi)關(guān)與光電開(kāi)關(guān)。本實(shí)用新型的有益效果是I、機(jī)械手可縮短頂蓋蒙皮的搬運(yùn)時(shí)間；2、減少一個(gè)工位，節(jié)約空間位置；3、保證蒙皮相對(duì)于車(chē)身的位置配合精度。

圖I是本實(shí)用新型一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，擺動(dòng)機(jī)構(gòu)I ;底座11 ;導(dǎo)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(qiáng)桿155 ;氣缸16 ;升降機(jī)構(gòu)2 ;方形架子21 ;導(dǎo)桿22 ;上平板23 ;下平板24 ;步進(jìn)電機(jī)25 ;絲杠26 ;抓取機(jī)構(gòu)3 ;吸盤(pán)31 ;接近開(kāi)關(guān)41 ;光電開(kāi)關(guān)42。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方案對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。實(shí)施例如圖I所示，一種汽車(chē)總焊線蒙皮搬運(yùn)機(jī)械手，包括擺動(dòng)機(jī)構(gòu)I、升降機(jī)構(gòu)
2、抓取機(jī)構(gòu)3和控制裝置，所述擺動(dòng)機(jī)構(gòu)I包括底座11、同心設(shè)置于底座11上的導(dǎo)圈12和齒圈13，位于底座11上的齒圈中心位置設(shè)有連接座14，與連接座14鉸接的擺臂15，設(shè)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(dǎo)圈12動(dòng)配合，擺臂15與底座11之間連接有氣缸16 ;所述升降機(jī)構(gòu)2與擺臂15的上端部位連接，抓取機(jī)構(gòu)3連接在升降機(jī)構(gòu)2的下端面。在設(shè)在升降機(jī)構(gòu)2下端面的抓取機(jī)構(gòu)3抓住汽車(chē)頂蓋蒙皮后，升降機(jī)構(gòu)2上升；控制裝置接收總焊線信號(hào)后，打開(kāi)控制氣缸16的電磁閥，氣缸16的活塞桿頂出，推動(dòng)擺臂15，擺臂繞連接座旋轉(zhuǎn)，同時(shí)推動(dòng)齒輪151沿齒圈13運(yùn)動(dòng)，擺臂15旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)升降機(jī)構(gòu)整體與擺臂一起轉(zhuǎn)動(dòng)；頂蓋蒙皮隨之被旋轉(zhuǎn)到總焊線上方，在這期間擺臂上的軸承152與導(dǎo)圈12配合對(duì)擺臂15的轉(zhuǎn)動(dòng)起導(dǎo)向作用。擺臂15由下擺臂153和上擺臂154構(gòu)成“廠”字形結(jié)構(gòu)，上擺臂154的前端與升降機(jī)構(gòu)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的活塞桿鉸接，氣缸16的氣缸體與底座11鉸接，所述齒輪151及軸承152設(shè)于下擺臂153和上擺臂154的連接處；在上擺臂的下側(cè)連接有加強(qiáng)桿155。升降機(jī)構(gòu)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(nèi)設(shè)有一組導(dǎo)向套筒和一個(gè)絲杠螺母；導(dǎo)向套筒中各配有導(dǎo)桿22，導(dǎo)桿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(shè)有步進(jìn)電機(jī)25，步進(jìn)電機(jī)25連接絲杠26，絲杠26與絲杠螺母配合，絲杠26下端通過(guò)軸承連接于下平板24上。抓取機(jī)構(gòu)3由連接在下平板24下面的吸盤(pán)31構(gòu)成，四個(gè)吸盤(pán)31按長(zhǎng)方形四個(gè)頂角的位置分布連接在下平板24下端面，吸盤(pán)31的上端通過(guò)閥門(mén)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(hào)線、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、控制氣缸與吸盤(pán)的電磁閥、接近開(kāi)關(guān)41與光電開(kāi)關(guān)42。汽車(chē)總焊線蒙皮搬運(yùn)機(jī)械手所采用的控制方法，包括如下步驟(I)當(dāng)步進(jìn)電機(jī)25以滿(mǎn)轉(zhuǎn)速度正轉(zhuǎn)下降時(shí)，控制器實(shí)時(shí)計(jì)數(shù)步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)圈數(shù)即絲杠26下降的距離；(2)當(dāng)下平板24接近頂蓋蒙皮時(shí)，光電開(kāi)關(guān)42檢測(cè)到頂蓋蒙皮，產(chǎn)生信號(hào)提供給控制器，控制器控制步進(jìn)電機(jī)25旋轉(zhuǎn)速度減緩，并繼續(xù)下降，控制器實(shí)時(shí)計(jì)數(shù)電機(jī)旋轉(zhuǎn)圈數(shù)；(3)當(dāng)下平板24上的吸盤(pán)31接觸頂蓋蒙皮時(shí)，下平板24繼續(xù)緩慢下降，直到接近開(kāi)關(guān)41檢測(cè)到頂蓋蒙皮，產(chǎn)生信號(hào)反饋給控制器，控制器控制步進(jìn)電機(jī)25停止轉(zhuǎn)動(dòng)，下平板24停止下降，此時(shí)吸盤(pán)31與頂蓋蒙皮緊密貼合，吸盤(pán)31吸取頂蓋蒙皮；(4)吸盤(pán)31吸取頂蓋蒙皮后，步進(jìn)電機(jī)25迅速上升，根據(jù)下降時(shí)記錄的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)，上升到初始位置，控制器等待總焊線信號(hào)；(5)控制器接收總焊線信號(hào)后,打開(kāi)控制氣缸16的電磁閥,氣缸16的活塞桿頂出，推動(dòng)擺臂15，擺臂15繞連接座14旋轉(zhuǎn)，同時(shí)推動(dòng)齒輪151沿齒圈13運(yùn)動(dòng)，擺臂15旋轉(zhuǎn)，頂蓋蒙皮隨之被旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)到總焊線上方，在此期間擺臂15上的軸承152與導(dǎo)圈12配合起導(dǎo)向作用；(6)步進(jìn)電機(jī)25再次正轉(zhuǎn)下降，將頂蓋蒙皮壓在白車(chē)身上，然后吸盤(pán)31放開(kāi)頂蓋蒙皮，返回初始狀態(tài)，氣缸16的活塞桿回縮，擺臂15返回初始狀態(tài)進(jìn)入下一循環(huán)。本實(shí)用新型機(jī)械手可縮短頂蓋蒙皮的搬運(yùn)時(shí)間，可減少一個(gè)工位，節(jié)約空間位置；而且保證蒙皮相對(duì)于車(chē)身的位置配合精度，用于汽車(chē)總焊線可提高生產(chǎn)效率和焊接質(zhì)量，領(lǐng)域的技術(shù)人員如果對(duì)上述發(fā)明內(nèi)容作簡(jiǎn)單的修改或替換，這樣的改變不能認(rèn)為是脫離本實(shí)用新型的范圍，所有這樣對(duì)所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的修改將包括在本實(shí)用新型的權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種汽車(chē)總焊線蒙皮搬運(yùn)機(jī)械手，包括擺動(dòng)機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)、抓取機(jī)構(gòu)和控制裝置，其特征是，所述擺動(dòng)機(jī)構(gòu)包括底座、同心設(shè)置于底座上的導(dǎo)圈和齒圈，位于底座上的齒圈中心位置設(shè)有連接座，與連接座鉸接的擺臂，設(shè)在擺臂中部的齒輪及軸承，齒輪與齒圈嚙合，軸承與導(dǎo)圈動(dòng)配合，擺臂與底座之間連接有氣缸；所述升降機(jī)構(gòu)與擺臂的上端部位連接，抓取機(jī)構(gòu)連接在升降機(jī)構(gòu)的下端面。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車(chē)總焊線蒙皮搬運(yùn)機(jī)械手，其特征是，所述擺臂由下擺臂和上擺臂構(gòu)成“廠”字形結(jié)構(gòu)，上擺臂的前端與升降機(jī)構(gòu)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桿鉸接，氣缸的氣缸體與底座鉸接，所述齒輪及軸承設(shè)于下擺臂和上擺臂的連接處。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽車(chē)總焊線蒙皮搬運(yùn)機(jī)械手，其特征是，在上擺臂的下側(cè)連接有加強(qiáng)桿，加強(qiáng)桿與“廠”字形結(jié)構(gòu)的擺臂構(gòu)成三角形構(gòu)件。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的汽車(chē)總焊線蒙皮搬運(yùn)機(jī)械手，其特征是，升降機(jī)構(gòu)包括固定連接在上擺臂前端的方形架子，方形架子內(nèi)設(shè)有一組導(dǎo)向套筒和一個(gè)絲杠螺母；導(dǎo)向套筒中各配有導(dǎo)桿，導(dǎo)桿的上、下端分別連接有上平板和下平板；上平板設(shè)有步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)連接絲杠，絲杠與絲杠螺母配合，絲杠下端通過(guò)軸承連接于下平板上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的汽車(chē)總焊線蒙皮搬運(yùn)機(jī)械手，其特征是，抓取機(jī)構(gòu)由連接在下平板下面的吸盤(pán)構(gòu)成。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種汽車(chē)總焊線蒙皮搬運(yùn)機(jī)械手，克服現(xiàn)有技術(shù)的吸盤(pán)裝置或定位精度差,或不適用于汽車(chē)頂蓋蒙皮搬運(yùn)的缺陷，提供一種方便、可靠并減少一個(gè)工位的汽車(chē)總焊線蒙皮搬運(yùn)機(jī)械手，可縮短頂蓋蒙皮搬運(yùn)時(shí)間,保證焊裝質(zhì)量，包括擺動(dòng)機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)、抓取機(jī)構(gòu)和控制裝置，擺動(dòng)機(jī)構(gòu)包括底座、同心設(shè)置于底座上的導(dǎo)圈和齒圈，位于底座上的齒圈中心位置設(shè)有連接座,與連接座鉸接的擺臂，設(shè)在擺臂中部的齒輪及軸承，齒輪與齒圈嚙合，軸承與導(dǎo)圈動(dòng)配合，擺臂與底座之間連接有氣缸；升降機(jī)構(gòu)與擺臂的上端部位連接，抓取機(jī)構(gòu)連接在升降機(jī)構(gòu)的下端面。本實(shí)用新型機(jī)械手可縮短頂蓋蒙皮的搬運(yùn)時(shí)間，減少一個(gè)工位,節(jié)約空間位置；保證位置配合精度。
文檔編號(hào)B25J9/08GK202556400SQ20122005738
公開(kāi)日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2012年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月22日
發(fā)明者趙德志, 顧偉明 申請(qǐng)人:浙江金剛汽車(chē)有限公司, 浙江吉利控股集團(tuán)有限公司