專利名稱:一種連桿蓋組裝用機(jī)械手的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及一種連桿蓋組裝用工具,具體地說是一種連桿蓋組裝用機(jī)械手。
背景技術(shù):
機(jī)械手是能模仿人手和臂的某些動(dòng)作功能,用以按固定程序抓取、搬運(yùn)物件或操作 工具的自動(dòng)操作裝置。它可代替人的繁重勞動(dòng)以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化,能在有害 環(huán)境下操作以保護(hù)人身安全,因而廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、冶金、電子、輕工和原子能等 部門。
機(jī)械手主要由手部和運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。手部是用來抓持工件(或工具)的部件,根據(jù) 被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業(yè)要求而有多種結(jié)構(gòu)形式,如夾持型、托持 型和吸附型等。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),使手部完成各種轉(zhuǎn)動(dòng)(擺動(dòng))、移動(dòng)或復(fù)合運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)規(guī)定 的動(dòng)作,改變被抓持物件的位置和姿勢(shì)。
機(jī)械手通常用作機(jī)床或其他機(jī)器的附加裝置,如在自動(dòng)機(jī)床或自動(dòng)生產(chǎn)線上裝卸和 傳遞工件,在加工中心中更換刀具等,用途非常廣泛。
GE機(jī)車柴油機(jī)組裝連桿蓋時(shí),需要將連桿蓋與已裝入柴油機(jī)機(jī)體內(nèi)的連桿體一一 對(duì)應(yīng)相配,對(duì)準(zhǔn)位置后,根據(jù)組裝連桿的工藝要求分別插入第一、第三工位連桿螺栓后 用手?jǐn)Q緊,再插入第二、第四工位連桿螺栓后同樣用手?jǐn)Q緊,然后用"GE連桿螺栓擰 緊裝置"分別將各工位連桿螺栓擰緊。重復(fù)前述過程,直到將所有連桿蓋組裝完成。在 這組裝過程中,現(xiàn)有的人工操作不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力,而且精確度不夠,影響連桿蓋的組裝質(zhì) 量。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便的連桿蓋組裝用機(jī)械手。 實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案是一種連桿蓋組裝用機(jī)械手,包括支撐立柱、回轉(zhuǎn) 臂、升降裝置以及連桿蓋托臂?;剞D(zhuǎn)臂包括內(nèi)臂、外臂。回轉(zhuǎn)臂的內(nèi)臂的一端由上回轉(zhuǎn) 裝置連接在支撐立柱頂部,另一端由中回轉(zhuǎn)裝置連接回轉(zhuǎn)臂的外臂的一端,回轉(zhuǎn)臂的外 臂的另一端由連接盤與升降裝置連接,升降裝置通過下回轉(zhuǎn)裝置與連桿蓋托臂連接。 升降裝置包括升降氣缸以及導(dǎo)軌副。導(dǎo)軌副是由導(dǎo)向筒與導(dǎo)桿組成的滑動(dòng)副。導(dǎo)向
4筒的上下端與升降氣缸的fer體的!h下端簡(jiǎn)^在一起。導(dǎo)桿、升降氣缸的活塞桿均與下回 轉(zhuǎn)裝置連接。
連桿蓋托臂后端設(shè)有手柄。
中回轉(zhuǎn)裝置包括與回轉(zhuǎn)臂的內(nèi)臂固定連接的連接柱、與回轉(zhuǎn)臂的外臂固定連接的套 筒以及處于回轉(zhuǎn)套筒內(nèi)的轉(zhuǎn)軸。所述轉(zhuǎn)軸與連接柱固定連接并與套筒之間由軸承連接。
上回轉(zhuǎn)裝置包括與回轉(zhuǎn)臂的內(nèi)臂固定連接的回轉(zhuǎn)套筒、與支撐立柱固定連接并與回 轉(zhuǎn)套筒之間由軸承連接的轉(zhuǎn)軸。
下回轉(zhuǎn)裝置包括與升降氣缸的活塞桿及導(dǎo)桿連接的支架、固定在支架下部的定位套 以及處于回轉(zhuǎn)套內(nèi)的轉(zhuǎn)軸,所述轉(zhuǎn)軸通過軸承與回轉(zhuǎn)套連接,轉(zhuǎn)軸的底部伸出回轉(zhuǎn)套, 連桿蓋托臂固定在轉(zhuǎn)軸的底部上。
本實(shí)用新型具有積極的效果(i)機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的升降、伸縮、旋轉(zhuǎn)等獨(dú)立運(yùn) 動(dòng)方式,稱為機(jī)械手的自由度。自由度越多,機(jī)械手的靈活性越大,通用性越廣,其結(jié) 構(gòu)也越復(fù)雜。本實(shí)用新型的連桿蓋組裝用機(jī)械手采用上、中、下三個(gè)回轉(zhuǎn)裝置和一個(gè)上 下升降裝置,從而能實(shí)現(xiàn)三維運(yùn)動(dòng),回轉(zhuǎn)曲臂可使連桿蓋托臂在大范圍平面內(nèi)位移,由
操作人員控制連桿蓋的抓緊與松開,1500mm行程的升降氣缸可根據(jù)連桿蓋的組裝要求 調(diào)整連桿蓋托臂的髙度,而下回轉(zhuǎn)裝置微調(diào)連桿蓋托臂位置,使連桿蓋在組裝過程中能 準(zhǔn)確定位。所以本機(jī)械手對(duì)連桿蓋在柴油機(jī)上的組裝靈活、方便。(2)本實(shí)用新型可降 低操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,節(jié)約輔助時(shí)間,提高連桿蓋的組裝質(zhì)量。(3)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)潔、緊湊,工作可靠。
下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖,對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明 圖1為本實(shí)用新型的一種立體結(jié)構(gòu)示圖。
圖2為圖1所示結(jié)構(gòu)的機(jī)械手的平面結(jié)構(gòu)示圖,圖中未畫出連桿蓋托座以及氣動(dòng)開 關(guān)座。
圖3是圖2的A-A剖視圖。 圖4是圖2的B-B剖視圖。 圖5是圖2的C-C剖視圖。
具體實(shí)施方式
(實(shí)施例l)
見圖1和圖2,本實(shí)施例的機(jī)械手包括支撐立柱l、回轉(zhuǎn)臂2、升降裝置3、中回轉(zhuǎn)裝置4、上回轉(zhuǎn)裝置5、下回轉(zhuǎn)裝置6、連桿蓋托臂7、連桿蓋托座8和氣動(dòng)開關(guān)座9。 回轉(zhuǎn)臂2包括內(nèi)臂2-1和外臂2-2?;剞D(zhuǎn)臂2的內(nèi)臂2-1的一端通過上回轉(zhuǎn)裝置5 連接在支撐立柱1頂部,另一端通過中回轉(zhuǎn)裝置4連接在回轉(zhuǎn)臂2的外臂2-2的一端, 回轉(zhuǎn)臂2的外臂2-2的另一端通過連接盤2-3通過內(nèi)六角螺栓與升降裝置3連接。
升降裝置3通過下回轉(zhuǎn)裝置6與連桿蓋托臂7連接。連桿蓋托座8包括座板81、 支座82、手柄83和定位銷;支座82連接在座板81上且位于座板81下方,手柄83固 定在座板81上且位于座板81右側(cè),定位銷有2個(gè),均連接在座板81上且位于座板81 的上方。由螺栓將連桿蓋托座8的支座82與連桿蓋托臂7連接在一起,從而連桿蓋托 座8可相對(duì)于連桿蓋托臂7轉(zhuǎn)動(dòng)。
升降裝置3包括升降氣缸3-1以及導(dǎo)軌副3-2。導(dǎo)軌副3-2是由導(dǎo)向筒3-21與導(dǎo)桿 3-22組成的滑動(dòng)副。導(dǎo)向筒3-21的上端與升降氣缸3-l的缸體3-11的上端通過螺栓固 定在一起,導(dǎo)向筒3-21的下端與升降氣缸3-l的缸體3-11的下端通過螺栓固定在一起。 導(dǎo)桿3-22和升降氣缸3-1的活塞桿3-12均與下回轉(zhuǎn)裝置6連接?;钊麠U3-12伸縮時(shí), 帶動(dòng)下回轉(zhuǎn)裝置6和連桿蓋托臂7的下降與上升,活塞桿3-12帶動(dòng)導(dǎo)桿3-22同時(shí)動(dòng)作, 保證下回轉(zhuǎn)裝置6和連桿蓋托臂7的穩(wěn)定升降。
本實(shí)施例的機(jī)械手為獲得三維空間的運(yùn)動(dòng)自由度,設(shè)置有3個(gè)回轉(zhuǎn)裝置和一個(gè)升 降裝置3。 3個(gè)回轉(zhuǎn)裝置分別是位于支撐立柱1與回轉(zhuǎn)臂2之間的上回轉(zhuǎn)裝置5、位于 回轉(zhuǎn)臂2的內(nèi)臂2-1與回轉(zhuǎn)臂2的外臂2-2之間的中回轉(zhuǎn)裝置4、位于升降裝置3底部 與連桿蓋托臂7之間的下回轉(zhuǎn)裝置6。通過這三個(gè)回轉(zhuǎn)裝置和一個(gè)升降裝置3,連桿蓋 托臂7就能實(shí)現(xiàn)上下、左右、前后較大范圍的運(yùn)動(dòng)。下面結(jié)合圖3至圖5詳細(xì)說明每一 個(gè)回轉(zhuǎn)裝置的結(jié)構(gòu)。
見圖3,上回轉(zhuǎn)裝置5包括回轉(zhuǎn)套筒5-l、軸承5-2和固定軸5-3。回轉(zhuǎn)套筒5-1與 回轉(zhuǎn)臂的內(nèi)臂2-1固定連接,固定軸5-3與支撐立柱1固定連接,軸承5-2位于回轉(zhuǎn)套 筒5-1內(nèi)且套在固定軸5-3外,而使回轉(zhuǎn)套筒5-1通過軸承5-2而與固定軸5-3轉(zhuǎn)動(dòng)連接。
見圖4,中回轉(zhuǎn)裝置4包括連接盤4-l、回轉(zhuǎn)套筒4-2、轉(zhuǎn)軸4-3和軸承4-4。連接 盤4-l與回轉(zhuǎn)臂的內(nèi)臂2-l固定連接,回轉(zhuǎn)套筒4-2與回轉(zhuǎn)臂的外臂2-2固定連接,轉(zhuǎn) 軸4-3處于回轉(zhuǎn)套筒4-2內(nèi)、且與連接盤4-1固定連接,軸承4-4處于轉(zhuǎn)軸4-3與回轉(zhuǎn)套 筒4-2之間,回轉(zhuǎn)套筒4-2通過軸承4-4與轉(zhuǎn)軸4-3轉(zhuǎn)動(dòng)連接。
見圖5,下回轉(zhuǎn)裝置6包括支架6-1、回轉(zhuǎn)套6-2、轉(zhuǎn)軸6-3和軸承6-4。支架6-1 與升降氣缸活塞桿3-12和導(dǎo)桿3-22固定連接,支架6-l的下部與回轉(zhuǎn)套6-2固定連接, 轉(zhuǎn)軸6-3處于回轉(zhuǎn)套6-2內(nèi),且轉(zhuǎn)軸6-3通過軸承6-4與回轉(zhuǎn)套6-2轉(zhuǎn)動(dòng)連接,轉(zhuǎn)軸6-3 的底部伸出回轉(zhuǎn)套6-2,連桿蓋托臂7固定在轉(zhuǎn)軸6-3的底部上。連桿蓋托臂7后端固定有氣動(dòng)開關(guān)座9,氣動(dòng)開關(guān)座'9上^有操作手稱91及控制按鈕。
本實(shí)用新型的機(jī)械手用于將連桿蓋100固定在柴油機(jī)機(jī)體內(nèi)的連桿體上,連桿蓋 100具有4個(gè)螺栓孔,這4個(gè)螺栓孔均為光孔,且位于一個(gè)假象方形的4個(gè)角上,處于 對(duì)角線上的兩個(gè)螺栓孔稱為第一和第三工位螺栓孔,處于另一條對(duì)角線上的兩個(gè)螺栓孔 稱為第二和第四螺栓孔。
本實(shí)用新型使用時(shí),操作人員一手抓住操作手柄91、而另一手抓住下回轉(zhuǎn)裝置6, 將連桿蓋托臂7轉(zhuǎn)動(dòng)到GE機(jī)車柴油機(jī)連桿蓋存放的工作臺(tái)前,操作人員將連桿蓋100 裝上連桿蓋托座8,并由其第二和第四工位螺栓孔套在連桿蓋托座8的相應(yīng)的定位銷上。 按下氣動(dòng)開關(guān)座9上的控制按鈕而打開壓縮空氣的氣路(有關(guān)氣路的管路未在圖中 繪出),使升降氣缸3-l上升。將連桿蓋托臂7轉(zhuǎn)動(dòng)到GE連桿蓋組裝的確切位置,與 柴油機(jī)箱體內(nèi)的連桿體對(duì)準(zhǔn)位置后,根據(jù)組裝連桿的工藝要求在連桿蓋100的第一、第 三工位螺栓孔處插入連桿螺栓再用手?jǐn)Q緊,然后將機(jī)械手的連桿蓋托座8退出柴油機(jī)箱 體;在連桿蓋100的第二、第四工位螺栓孔處插入連桿螺栓再用手?jǐn)Q緊,然后用"GE 連桿螺栓擰緊裝置"分別將第一、第三位和第二、第四工位連桿螺栓擰緊。在操作過程 中應(yīng)嚴(yán)格按照"GE連桿螺栓擰緊裝置"的操作規(guī)程。重復(fù)以上過程,直到將所有連桿 蓋組裝完成。
權(quán)利要求1、一種連桿蓋組裝用機(jī)械手,其特征在于包括支撐立柱(1)、回轉(zhuǎn)臂(2)、升降裝置(3)、連桿蓋托臂(7)和連桿蓋托座(8);回轉(zhuǎn)臂(2)包括內(nèi)臂(2-1)、外臂(2-2);回轉(zhuǎn)臂(2)的內(nèi)臂(2-1)的一端通過上回轉(zhuǎn)裝置(5)連接在支撐立柱(1)頂部,另一端通過中回轉(zhuǎn)裝置(4)連接回轉(zhuǎn)臂(2)的外臂(2-2)的一端;回轉(zhuǎn)臂(2)的外臂(2-2)的另一端通過連接盤(2-3)以及螺栓與升降裝置(3)連接;升降裝置(3)通過下回轉(zhuǎn)裝置(6)與連桿蓋托臂(7)連接;連桿蓋托座(8)與連桿蓋托臂(7)轉(zhuǎn)動(dòng)連接。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的連桿蓋組裝用機(jī)械手,其特征在于升降裝置(3)包 括升降氣缸(3-1)以及導(dǎo)軌副(3-2);導(dǎo)軌副(3-2)是由導(dǎo)向筒(3-21)與導(dǎo)桿(3-22) 組成的滑動(dòng)副;導(dǎo)向筒(3-21)的上端與升降氣缸(3-1)的缸體(3-11)的上端通過 螺栓固定在一起,導(dǎo)向筒(3-21)的下端與升降氣缸(3-1)的缸體(3-11)的下端也 通過螺栓固定在一起;導(dǎo)桿(3-22)、升降氣缸(3-1)的活塞桿(3-12)均與下回轉(zhuǎn)裝 置(6)連接。
3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的連桿蓋組裝用機(jī)械手,其特征在于還包括氣動(dòng)開關(guān)座 (9);氣動(dòng)開關(guān)座(9)固定在連桿蓋托臂(7)后端,氣動(dòng)開關(guān)座(9)上設(shè)有控制按 鈕和操作手柄(91)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的連桿蓋組裝用機(jī)械手,其特征在于所述中回轉(zhuǎn)裝置(4) 包括連接盤(4-1)、回轉(zhuǎn)套筒(4-2)、轉(zhuǎn)軸(4-3)和軸承(4-4),連接盤(4-1)與回轉(zhuǎn) 臂的內(nèi)臂(2-1)固定連接,回轉(zhuǎn)套筒(4-2)與回轉(zhuǎn)臂的外臂(2-2)固定連接,轉(zhuǎn)軸(4-3) 處于回轉(zhuǎn)套筒(4-2)內(nèi)、且與連接盤(4-1)固定連接,軸承(4-4)處于動(dòng)軸(4-3) 與回轉(zhuǎn)套筒(4-2)之間,回轉(zhuǎn)套筒(4-2)通過軸承(4-4)與動(dòng)軸(4-3)轉(zhuǎn)動(dòng)連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的連桿蓋組裝用機(jī)械手,其特征在于上回轉(zhuǎn)裝置(5) 包括回轉(zhuǎn)套筒(5-1)、軸承(5-2)和固定軸(5-3);回轉(zhuǎn)套筒(5-1)與回轉(zhuǎn)臂的內(nèi)臂(2-1)固定連接,固定軸(5-3)與支撐立柱(1)固定連接,軸承(5-2)位于回轉(zhuǎn)套 筒(5-1)內(nèi)且套在固定軸(5-3)外,而使回轉(zhuǎn)套筒(5-1)通過軸承(5-2)而與固定 軸(5-3)轉(zhuǎn)動(dòng)連接。
6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的連桿蓋組裝用機(jī)械手,其特征在于所述下回轉(zhuǎn)裝置(6)包括支架(6-1)、回轉(zhuǎn)套(6-2)、轉(zhuǎn)軸(6-3)和軸承(6-4);支架(6-1)與升降氣缸活塞桿(3-12)和導(dǎo)桿(3-22)固定連接,支架(6-1)的下部與回轉(zhuǎn)套(6-2)固定連接,轉(zhuǎn)軸(6-3)處于回轉(zhuǎn)套(6-2)內(nèi),且轉(zhuǎn)軸(6-3)通過軸承(6-4)與回轉(zhuǎn)套(6-2)轉(zhuǎn)動(dòng)連接,轉(zhuǎn)軸(6-3)的底部伸出回轉(zhuǎn)套(6-2);連桿蓋托臂(7)固定在轉(zhuǎn)軸(6-3)的底部。
7、根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的連桿蓋組裝用機(jī)械手,其特征在于連桿蓋托座(8)包括座板(81)、支座(82)、手柄(83)和定位銷;支座(82)連接在座板(81)上且位于座板(81)下方,手柄(83)固定在座板(81)上且位于座板(81)右側(cè);定位銷有2個(gè),均連接在座板(81)上且位于座板(81)的上方;由螺栓將連桿蓋托座(8)的支座(82)與連桿蓋托臂(7)轉(zhuǎn)動(dòng)連接在一起。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種連桿蓋組裝用機(jī)械手,包括支撐立柱、回轉(zhuǎn)臂、升降裝置、連桿蓋托臂和連桿蓋托座。回轉(zhuǎn)臂包括內(nèi)臂、外臂?;剞D(zhuǎn)臂的內(nèi)臂的一端通過上回轉(zhuǎn)裝置連接在支撐立柱頂部,另一端通過中回轉(zhuǎn)裝置連接回轉(zhuǎn)臂的外臂的一端?;剞D(zhuǎn)臂的外臂的另一端通過連接盤以及螺栓與升降裝置連接。升降裝置通過下回轉(zhuǎn)裝置與連桿蓋托臂連接;連桿蓋托座與連桿蓋托臂轉(zhuǎn)動(dòng)連接。本實(shí)用新型的連桿蓋組裝用機(jī)械手能實(shí)現(xiàn)三維運(yùn)動(dòng),回轉(zhuǎn)曲臂可使連桿蓋托臂在大范圍平面內(nèi)位移,升降氣缸可根據(jù)連桿蓋的組裝要求調(diào)整連桿蓋托臂的高度,而下回轉(zhuǎn)裝置微調(diào)連桿蓋托臂位置,使連桿蓋在組裝過程中能準(zhǔn)確定位。所以本機(jī)械手對(duì)連桿蓋在柴油機(jī)上的組裝靈活、方便。
文檔編號(hào)B25J9/02GK201287337SQ200820178378
公開日2009年8月12日 申請(qǐng)日期2008年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月11日
發(fā)明者吳建洪 申請(qǐng)人:南車戚墅堰機(jī)車有限公司