一种通过涨紧缸孔方式的缸体抓取机械手的制作方法

1.本发明属于机械手领域，具体地说是一种通过涨紧缸孔方式的缸体抓取机械手。


背景技术：

2.在现有的发动机缸体加工行业中，其中一种加工为工件在夹具中的姿态是缸体后端面竖直坐落在夹具上，导致最适合的夹持方式是通过夹持缸孔的方式进行自动化夹持和搬运，并且此时缸孔为精加工状态。现有的机械手夹持方式，通常是两个机械手臂同时伸入其中两个缸孔示教位置后，在手臂表面两个对应截面处伸出涨紧销，单截面上同一圆周内，均布伸出多处涨紧销，涨紧缸孔内部的精加工表面。
3.由于发动机缸体重量相对较重，并且机械手需要具备断气锁紧工件防止坠落的功能，导致此处涨紧销需要发出的涨紧力相当大，夹持后会造成对缸体的接触面有接触痕迹，由于加工过程中会有铁削和切削液残留在缸体内部，长时间使用后，铁屑如果进入到涨紧销导向处，会出现涨紧动作卡阻或无法涨紧到位现象发生。而在锁紧结构中，同样使用的涨紧销伸入到缸孔内部间的水道孔，由于此孔为铸造形成，后续无追加工，尺寸一致性方面不佳，并且各缸体型号设计位置不同，尺寸不同，受到结构空间的限制，所以此种锁紧方式尽管可实现防止缸体脱落的功能，但不能达到锁紧的效果。


技术实现要素：

4.针对现有缸体抓取机械手定位锁紧效果差的问题，本发明的目的在于提供一种通过涨紧缸孔方式的缸体抓取机械手。
5.本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
6.一种通过涨紧缸孔方式的缸体抓取机械手，包括框架、推板、推板气缸、若干组配合设置的涨紧套及锁紧臂，所述推板气缸安装于所述框架上，所述推板气缸的输出端与所述推板连接，各组中的所述涨紧套分别安装于所述推板的下侧面上，各组中的所述锁紧臂分别安装于所述框架的下侧、且分别穿过所述推板及同组的所述涨紧套，各组中的所述锁紧臂分别设有锁紧组件。
7.所述框架的上端设有连接法兰。
8.各组中的所述涨紧套的外周径大小均由上至下逐渐减小。
9.所述推板的上侧面上设有若干个导向杆，所述框架上与各所述导向杆对应的位置上分别设有用于抱紧对应的所述导向杆的气动抱闸。
10.各所述气动抱闸分别安装于所述框架的内部，各所述导向杆的上端分别穿过所述框架的底面及对应的所述气动抱闸的夹持端。
11.各组中的所述锁紧臂安装的锁紧组件的结构相同，每组中的所述锁紧组件均包括勾取轴杆、勾取件及勾取气缸，所述勾取轴杆穿设于同组的所述锁紧臂的内部，所述勾取轴杆上端与同组的所述勾取气缸的输出端连接、下端设有传动销轴，所述锁紧臂上与同组的所述勾取轴杆下端对应的位置沿径向开设有用于装设所述勾取件的勾取件容纳槽，位于所
述勾取件容纳槽中的所述勾取件上开设有传动斜槽，所述传动销轴穿过所述传动斜槽。
12.所述勾取气缸的输出端伸出时，带动所述勾取轴杆伸出，所述传动销轴在所述传动斜槽中移动并压动所述勾取件，使所述勾取件从所述勾取件容纳槽中伸出；所述勾取气缸的输出端缩回时，带动所述勾取轴杆缩回，所述传动销轴在所述传动斜槽中移动并压动所述勾取件，使所述勾取件缩入所述勾取件容纳槽。
13.所述勾取件的上端设有垫块。
14.所述推板气缸及每组中的所述勾取气缸均安装于所述框架的内部。
15.本发明的优点与积极效果为：
16.本发明采用与缸孔内圆尺寸完全吻合的涨紧套定位，定位效果更准确，可有效避免划伤缸体接触面，整体结构形式通用性更高；通过采用推板靠紧缸体顶面，勾取主轴孔上半圆的完全夹紧方式，推板驱动配有常闭的气动抱闸，在断气状态下，机械手也可锁紧工件，在自动化搬运过程中更安全。
附图说明
17.图1为本发明的整体结构示意图之一；
18.图2为本发明的整体结构示意图之二；
19.图3为缸体的内部结构示意图。
20.图中：1为框架、101为连接法兰、2为推板、3为推板气缸、4为涨紧套、401为上涨紧面、402为下涨紧面、5为锁紧臂、501为勾取件容纳槽、6为导向杆、7为气动抱闸、8为勾取轴杆、9为勾取件、901为传动斜槽、10为勾取气缸、11为传动销轴、12为垫块、001为缸体顶面、002为缸孔内上圆、003为缸孔内下圆、004为主轴孔上半圆。
具体实施方式
21.下面结合附图1-3对本发明作进一步详述。
22.一种通过涨紧缸孔方式的缸体抓取机械手，如图1-2所示，本实施例中包括框架1、推板2、推板气缸3、两组配合设置的涨紧套4及锁紧臂5，推板气缸3安装于框架1上，推板气缸3的输出端与推板2连接，各组中的涨紧套4分别安装于推板2的下侧面上，各组中的锁紧臂5分别安装于框架1的下侧、且分别穿过推板2及同组的涨紧套4，各组中的锁紧臂5分别设有锁紧组件。
23.具体而言，如图1所示，本实施例中框架1的上端设有连接法兰101，便于与外接机械臂等连接。
24.具体而言，如图1和图3所示，本实施例中各组中的涨紧套4的外周径大小均由上至下逐渐减小。本实施例中涨紧套4上的上涨紧面401与缸孔内上圆002涨紧，下涨紧面402与缸孔内下圆003涨紧。
25.具体而言，如图1所示，本实施例中推板2的上侧面上设有若干个导向杆6，框架1上与各导向杆6对应的位置上分别设有用于抱紧对应的导向杆6的气动抱闸7。通过导向杆6及气动抱闸7的配合设置，可实现断气锁紧设有涨紧套4的推板2的功能。各气动抱闸7分别安装于框架1的内部，各导向杆6的上端分别穿过框架1的底面及对应的气动抱闸7的夹持端，框架1可对内部的气动抱闸7起到保护作用。本实施例中气动抱闸7采用市购的常闭的气动
抱闸。
26.具体而言，如图2所示，本实施例中各组中的锁紧臂5安装的锁紧组件的结构相同，每组中的锁紧组件均包括勾取轴杆8、勾取件9及勾取气缸10，勾取轴杆8穿设于同组的锁紧臂5的内部，勾取轴杆8上端与同组的勾取气缸10的输出端连接、下端设有传动销轴11，锁紧臂5上与同组的勾取轴杆11下端对应的位置沿径向开设有用于装设勾取件9的勾取件容纳槽501，位于勾取件容纳槽501中的勾取件9上开设有传动斜槽901，传动销轴11穿过传动斜槽901。推板气缸3及每组中的勾取气缸10均安装于框架1的内部，框架1可对内部的推板气缸3及每组中的勾取气缸10起到保护作用。
27.本实施例中勾取气缸10的输出端伸出时，带动勾取轴杆8伸出，传动销轴11在传动斜槽901中移动并压动勾取件9，使勾取件9从勾取件容纳槽501中伸出；勾取气缸10的输出端缩回时，带动勾取轴杆8缩回，传动销轴11在传动斜槽901中移动并压动勾取件9，使勾取件9缩入勾取件容纳槽501。
28.具体而言，如图2所示，本实施例中勾取件9的上端设有用于与缸体的主轴孔上半圆004抵接的垫块12。勾取件9与涨紧套4均采用尼龙材料制成，可避免损伤缸体接触面。
29.工作原理：
30.需要取件时，机械手的两个锁紧臂5从缸体顶面001上方伸入到缸体对应缸孔中的示教位置，推板气缸3工作将推板2和涨紧套4同时推出，推板2靠紧缸体顶面001，同时涨紧套4上的上涨紧面401与缸孔内上圆002涨紧，下涨紧面402与缸孔内下圆003涨紧，完成涨紧和定位动作，勾取气缸10工作，控制勾取件9伸出，勾住主轴孔上半圆004，机械手完成抓取动作后，气动抱闸7工作抱紧导向杆6，实现断气锁紧功能，取件完成；放件时，抓取缸体的机械手按示教位置移动到放置位，气动抱闸7释放，由抱紧状态转变为自由状态，勾取气缸10工作，控制勾取件9缩回，此时机械手锁紧状态转变为涨紧状态，推板气缸3工作，控制推板2和涨紧套4缩回，机械手的两个锁紧臂5退出缸体内部，放件完成。

技术特征：
1.一种通过涨紧缸孔方式的缸体抓取机械手，其特征在于：包括框架(1)、推板(2)、推板气缸(3)、若干组配合设置的涨紧套(4)及锁紧臂(5)，所述推板气缸(3)安装于所述框架(1)上，所述推板气缸(3)的输出端与所述推板(2)连接，各组中的所述涨紧套(4)分别安装于所述推板(2)的下侧面上，各组中的所述锁紧臂(5)分别安装于所述框架(1)的下侧、且分别穿过所述推板(2)及同组的所述涨紧套(4)，各组中的所述锁紧臂(5)分别设有锁紧组件。2.根据权利要求1所述的通过涨紧缸孔方式的缸体抓取机械手，其特征在于：所述框架(1)的上端设有连接法兰(101)。3.根据权利要求1所述的通过涨紧缸孔方式的缸体抓取机械手，其特征在于：各组中的所述涨紧套(4)的外周径大小均由上至下逐渐减小。4.根据权利要求1所述的通过涨紧缸孔方式的缸体抓取机械手，其特征在于：所述推板(2)的上侧面上设有若干个导向杆(6)，所述框架(1)上与各所述导向杆(6)对应的位置上分别设有用于抱紧对应的所述导向杆(6)的气动抱闸(7)。5.根据权利要求4所述的通过涨紧缸孔方式的缸体抓取机械手，其特征在于：各所述气动抱闸(7)分别安装于所述框架(1)的内部，各所述导向杆(6)的上端分别穿过所述框架(1)的底面及对应的所述气动抱闸(7)的夹持端。6.根据权利要求1所述的通过涨紧缸孔方式的缸体抓取机械手，其特征在于：各组中的所述锁紧臂(5)安装的锁紧组件的结构相同，每组中的所述锁紧组件均包括勾取轴杆(8)、勾取件(9)及勾取气缸(10)，所述勾取轴杆(8)穿设于同组的所述锁紧臂(5)的内部，所述勾取轴杆(8)上端与同组的所述勾取气缸(10)的输出端连接、下端设有传动销轴(11)，所述锁紧臂(5)上与同组的所述勾取轴杆(11)下端对应的位置沿径向开设有用于装设所述勾取件(9)的勾取件容纳槽(501)，位于所述勾取件容纳槽(501)中的所述勾取件(9)上开设有传动斜槽(901)，所述传动销轴(11)穿过所述传动斜槽(901)。7.根据权利要求6所述的通过涨紧缸孔方式的缸体抓取机械手，其特征在于：所述勾取气缸(10)的输出端伸出时，带动所述勾取轴杆(8)伸出，所述传动销轴(11)在所述传动斜槽(901)中移动并压动所述勾取件(9)，使所述勾取件(9)从所述勾取件容纳槽(501)中伸出；所述勾取气缸(10)的输出端缩回时，带动所述勾取轴杆(8)缩回，所述传动销轴(11)在所述传动斜槽(901)中移动并压动所述勾取件(9)，使所述勾取件(9)缩入所述勾取件容纳槽(501)。8.根据权利要求6所述的通过涨紧缸孔方式的缸体抓取机械手，其特征在于：所述勾取件(9)的上端设有垫块(12)。9.根据权利要求6所述的通过涨紧缸孔方式的缸体抓取机械手，其特征在于：所述推板气缸(3)及每组中的所述勾取气缸(10)均安装于所述框架(1)的内部。

技术总结
本发明属于机械手领域，具体地说是一种通过涨紧缸孔方式的缸体抓取机械手，包括框架、推板、推板气缸、若干组配合设置的涨紧套及锁紧臂，推板气缸安装于框架上，推板气缸的输出端与推板连接，各组中的涨紧套分别安装于推板的下侧面上，各组中的锁紧臂分别安装于框架的下侧、且分别穿过推板及同组的涨紧套，各组中的锁紧臂分别设有锁紧组件。本发明采用与缸孔内圆尺寸完全吻合的涨紧套定位，定位效果更准确，可有效避免划伤缸体接触面，整体结构形式通用性更高；通过采用推板靠紧缸体顶面，勾取主轴孔上半圆的完全夹紧方式，推板驱动配有常闭的气动抱闸，在断气状态下，机械手也可锁紧工件，在自动化搬运过程中更安全。在自动化搬运过程中更安全。在自动化搬运过程中更安全。


技术研发人员：胡宪委 蔡勇 郭振明 张守健 崔波
受保护的技术使用者：沈阳新松机器人自动化股份有限公司
技术研发日：2021.12.29
技术公布日：2023/7/13