汽車發(fā)動機(jī)缸體的挺桿抓取裝配方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了汽車發(fā)動機(jī)缸體的挺桿抓取裝配方法，利用機(jī)械手完成挺桿的抓取裝配，包括以下步驟：(1)機(jī)械手設(shè)置；(2)機(jī)械手抓取料盤內(nèi)的挺桿；(3)機(jī)械手移動至發(fā)動機(jī)缸體上方定位；(4)機(jī)械手組間進(jìn)行擴(kuò)距；(5)機(jī)械手翻轉(zhuǎn)，翻轉(zhuǎn)角度和挺桿安裝孔的傾斜角度相對應(yīng)；(6)機(jī)械手將挺桿推送至挺桿安裝孔內(nèi)，完成安裝；本發(fā)明將機(jī)械手手爪動作分解成基本的直線運(yùn)動與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，不僅簡化了手爪的動作過程，避免了同時完成多個動作的互擾問題；而且簡化了挺桿裝配過程，極大地提高了挺桿裝配的效率，更由于省略了較多的定位器件從而降低了生產(chǎn)成本。
【專利說明】汽車發(fā)動機(jī)缸體的挺桿抓取裝配方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車發(fā)動機(jī)領(lǐng)域，具體涉及汽車發(fā)動機(jī)缸體的挺桿抓取裝配方法。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動機(jī)缸體上挺桿的裝配是以多關(guān)節(jié)機(jī)器人為母機(jī)，利用安裝在機(jī)器人上的機(jī)械手，從料盒位置取料，然后移動到缸體的裝配位置，由機(jī)械手完成挺桿的安裝。目前，發(fā)動機(jī)缸體上挺桿裝配時，如圖1所示，料盤內(nèi)橫六縱九平放有54根挺桿，置于水平臺面。缸體上共有兩排與豎直方向有傾角的安裝孔，安裝一臺缸體需四組，共16根挺桿，于是一盤料盒可完成三臺缸體安裝的用料量。
[0003]機(jī)械手完成挺桿的安裝過程中，機(jī)械手在抓取挺桿時，如果采用單次單個抓取和抓取后單個安裝至發(fā)動機(jī)缸體上，效率低下；而且用一個氣缸實(shí)現(xiàn)多個動作來實(shí)現(xiàn)手爪的多項(xiàng)功能，手爪動作較多且左右兩邊的運(yùn)動都不對稱，容易導(dǎo)致未實(shí)現(xiàn)的動作會與已實(shí)現(xiàn)動作產(chǎn)生干擾。如果直接采用單次抓取全部挺桿和抓取后將全部挺桿同時安裝至發(fā)動機(jī)缸體上，由于挺桿在料盒的擺放擁擠，機(jī)械手抓取時，旋轉(zhuǎn)空間較小，抓取不便；而且安裝時需要對機(jī)械手進(jìn)行定位從而確保挺桿準(zhǔn)確安裝，這樣就造成機(jī)械手的定位復(fù)雜，不僅影響安裝效率，而且會增加成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種提高挺桿抓取裝配效率的同時，能合理控制成本的汽車發(fā)動機(jī)缸體的挺桿抓取裝配方法。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0006]該汽車發(fā)動機(jī)缸體的挺桿抓取裝配方法，利用機(jī)械手完成挺桿的抓取裝配，包括以下步驟；
[0007](I)機(jī)械手設(shè)置；
[0008](2)機(jī)械手抓取料盤內(nèi)的挺桿；
[0009](3)機(jī)械手移動至發(fā)動機(jī)缸體上方定位；
[0010](4)機(jī)械手組內(nèi)進(jìn)行擴(kuò)距；
[0011](5)機(jī)械手翻轉(zhuǎn)，翻轉(zhuǎn)角度和挺桿安裝孔的傾斜角度相對應(yīng)；
[0012](6)機(jī)械手將挺桿推送至挺桿安裝孔內(nèi)，完成安裝。
[0013]所述步驟(I)中，機(jī)械手設(shè)置為平行的兩組，每組內(nèi)均設(shè)有兩個機(jī)械手，每組內(nèi)兩個機(jī)械手間間距為料盤內(nèi)挺桿擺放間距，兩組機(jī)械手組間間距為料盤內(nèi)挺桿擺放間距的4倍。
[0014]所述步驟(3)中，兩組機(jī)械手移動至發(fā)動機(jī)缸體上方，且兩組機(jī)械手中相對的一對機(jī)械手分別移動至發(fā)動機(jī)缸體上相對的一對挺桿安裝孔上方某一位置；實(shí)現(xiàn)兩組機(jī)械手初步位置定位，以為每組機(jī)械手后續(xù)的擴(kuò)距動作和翻轉(zhuǎn)動作提供定位參照點(diǎn)。
[0015]所述步驟(4)中，兩組機(jī)械手中相對的另一對機(jī)械手分別移動，至每組內(nèi)的兩個機(jī)械手相互間距離為發(fā)動機(jī)缸體上同側(cè)的一對挺桿安裝孔的間距。
[0016]所述步驟(5)中，兩組機(jī)械手分別進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，其翻轉(zhuǎn)角度與發(fā)動機(jī)缸體上兩側(cè)的挺桿安裝孔的傾斜角度分別對應(yīng)相同。
[0017]所述步驟(6)中，兩組機(jī)械手同時將夾取的挺桿直線推送至發(fā)動機(jī)缸體上的挺桿安裝孔內(nèi)。
[0018]進(jìn)一步地，所述步驟(2)中，料盤內(nèi)的挺桿兩個為一組，每組挺桿間間距和所述步驟(I)中兩組機(jī)械手中組內(nèi)間距相同。
[0019]進(jìn)一步地，所述步驟(2)中，兩組機(jī)械手中每組內(nèi)的機(jī)械手相互之間間隔三組挺桿對料盤內(nèi)的挺桿進(jìn)行抓取。
[0020]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:該汽車發(fā)動機(jī)缸體的挺桿抓取裝配方法，將機(jī)械手手爪動作分解成基本的直線運(yùn)動與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，不僅簡化了手爪的動作過程，避免了同時完成多個動作的互擾問題；而且簡化了挺桿裝配過程，極大地提高了挺桿裝配的效率，更由于省略了較多的定位器件從而降低了生產(chǎn)成本。
[0021]進(jìn)一步地，機(jī) 械手設(shè)置為平行的兩組，每組內(nèi)設(shè)置兩個機(jī)械手，機(jī)械手相互間間隔一定距離，以使得機(jī)械手在做翻轉(zhuǎn)和回位動作時具有較大的旋轉(zhuǎn)空間；機(jī)械手通過設(shè)定的間距取料，也提聞了取料點(diǎn)的定位精度，能進(jìn)一步地提聞裝配效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]下面對本發(fā)明說明書各幅附圖表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡要說明:
[0023]圖1為本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)中汽車發(fā)動機(jī)缸體的挺桿抓取裝配時的挺桿在料盒中的排列示意圖。
[0024]圖2為本發(fā)明汽車發(fā)動機(jī)缸體的挺桿抓取裝配時的步驟(三)機(jī)械手移動示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面對照附圖，通過對最優(yōu)實(shí)施例的描述，對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0026]該汽車發(fā)動機(jī)缸體的挺桿抓取裝配方法，利用機(jī)械手完成挺桿的抓取裝配，包括以下步驟；
[0027](I)機(jī)械手設(shè)置；
[0028](2)機(jī)械手抓取料盤內(nèi)的挺桿；
[0029](3)機(jī)械手移動至發(fā)動機(jī)缸體上方定位；
[0030](4)機(jī)械手組內(nèi)進(jìn)行擴(kuò)距；
[0031](5)機(jī)械手翻轉(zhuǎn)，翻轉(zhuǎn)角度和挺桿安裝孔的傾斜角度相對應(yīng)；
[0032](6)機(jī)械手將挺桿推送至挺桿安裝孔內(nèi)，完成安裝。
[0033]所述步驟(1)中，機(jī)械手設(shè)置為平行的兩組，每組內(nèi)均設(shè)有兩個機(jī)械手，每組內(nèi)兩個機(jī)械手間間距為定值，為料盤內(nèi)挺桿擺放間距，兩組機(jī)械手組間間距為料盤內(nèi)挺桿擺放間距的4倍。機(jī)械手這樣設(shè)置后，兩組機(jī)械手抓取挺桿時，可抓取間隔三排的兩組挺桿，兩組挺桿間不需要進(jìn)行擴(kuò)距，且按設(shè)定的間距抓料提高了抓料點(diǎn)的定位精度和抓取效率，有利于提聞挺桿安裝效率。
[0034]所述步驟(3)中，兩組機(jī)械手移動至發(fā)動機(jī)缸體上方，且兩組機(jī)械手中相對的一對機(jī)械手分別移動至發(fā)動機(jī)缸體上相對的一對挺桿安裝孔上方某一位置；實(shí)現(xiàn)兩組機(jī)械手初步位置定位，以為每組機(jī)械手后續(xù)的擴(kuò)距動作和翻轉(zhuǎn)動作提供定位參照點(diǎn)。具體為兩組機(jī)械手中相對的一對機(jī)械手分別移動至發(fā)動機(jī)缸體上相對的一對挺桿安裝孔的軸線某一位置點(diǎn)，一對機(jī)械手豎直軸線分別和一對挺桿安裝孔軸線相交；由于安裝孔是傾斜的，安裝孔與豎直線有夾角，在手爪未翻轉(zhuǎn)時，挺桿不能與孔對齊，故只能移動至挺桿安裝孔上方某一位置。
[0035]所述步驟(4)中，兩組機(jī)械手中相對的另一對機(jī)械手分別移動，至每組內(nèi)的兩個機(jī)械手相互間距離為發(fā)動機(jī)缸體上同側(cè)的一對挺桿安裝孔的間距。每組內(nèi)另一機(jī)械手進(jìn)行擴(kuò)距，至每組中兩機(jī)械手和發(fā)動機(jī)缸體上同側(cè)的一對挺桿安裝孔位置相對應(yīng)。
[0036]所述步驟(5)中，兩組機(jī)械手分別進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，其翻轉(zhuǎn)角度與發(fā)動機(jī)缸體上兩側(cè)的挺桿安裝孔的傾斜角度分別對應(yīng)相同。兩組機(jī)械手均進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，一組機(jī)械手翻轉(zhuǎn)角度和發(fā)動機(jī)缸體一側(cè)挺桿安裝孔角度相同，另一組機(jī)械手翻轉(zhuǎn)角度和發(fā)動機(jī)缸體另一側(cè)挺桿安裝孔角度相同；以使得兩組挺桿的傾斜角度和兩排挺桿安裝孔的角度一致。
[0037]所述步驟(6)中，兩組機(jī)械手同時將夾取的挺桿直線推送至發(fā)動機(jī)缸體上的挺桿安裝孔內(nèi)。經(jīng)過(1)-(5)步驟的操作，機(jī)械手抓取的兩組挺桿的傾斜角度和兩排挺桿安裝孔的角度一致，只需直線推送即可實(shí)現(xiàn)挺桿的準(zhǔn)確安裝。在挺桿安裝完成后，機(jī)械手恢復(fù)到原始位置，準(zhǔn)備下次的安裝。
[0038]進(jìn)一步地，所述步驟(2)中，料盤內(nèi)的挺桿兩個為一組，每組挺桿間間距和所述步驟(I)中兩組機(jī)械手中組內(nèi)間距相同；每組挺桿間間距和兩組機(jī)械手中組內(nèi)間距相同，這樣機(jī)械手組內(nèi)間距恒定，便于擴(kuò)距操作。
[0039]進(jìn)一步地，所述步驟(2)中，兩組機(jī)械手中每組內(nèi)的機(jī)械手相互之間間隔三組挺桿對料盤內(nèi)的挺桿進(jìn)行抓取。隔三組挺桿對料盤內(nèi)的挺桿進(jìn)行抓取，兩組機(jī)械手內(nèi)組間機(jī)械手間的間距較大，可為機(jī)械手抓取的翻轉(zhuǎn)動作預(yù)留足夠的空間，同時隔三組抓取，使整個料盤內(nèi)抓料點(diǎn)的變動比較規(guī)則，有利于簡化機(jī)器人母機(jī)末端的控制。
[0040] 以以下實(shí)例作為參考，對本發(fā)明專利進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說明，料盤內(nèi)橫六縱九平放有54根挺桿，置于水平臺面，挺桿的擺料間距為28mm。缸體上共有2排與豎直方向有傾角的安裝孔，左排8個孔的傾角為22°，右排8個的傾角為25°。安裝時以缸體左排2孔(間距35.4mm)與右排2孔(間距38mm)為一組進(jìn)行安裝。以四缸發(fā)動機(jī)為例，安裝一臺缸體需四組，共16根挺桿，于是一盤料盒可完成三臺缸體安裝的用料量。
[0041]左右兩組機(jī)械手一次從料盒中抓取四根挺桿，每隔3排抓料一次(如圖1所示)，機(jī)械手組內(nèi)間距為28mm(等于一組挺桿組內(nèi)間距)，機(jī)械手組間間距為112mm(等于左右兩組挺桿組間間距)。
[0042]左右兩組機(jī)械手移動至發(fā)動機(jī)缸體上方，左右兩組機(jī)械手中相對的一對機(jī)械手分別到達(dá)(兩組間的間距為112mm)發(fā)動機(jī)缸體上相對的一對挺桿安裝孔上方某一位置；即左組一機(jī)械手移動至發(fā)動機(jī)缸體左排一挺桿安裝孔上方某一位置，右組一機(jī)械手移動至發(fā)動機(jī)缸右排一挺桿安裝孔上方某一位置；實(shí)現(xiàn)兩組機(jī)械手初步位置定位，以為每組機(jī)械手后續(xù)的擴(kuò)距動作和翻轉(zhuǎn)動作提供定位參照點(diǎn)。由于安裝孔具有傾斜角度，安裝孔與豎直線有夾角，在手爪未翻轉(zhuǎn)時，挺桿不能與孔對齊，故只能移動至挺桿安裝孔上方某一位置。
[0043]機(jī)械手具體移動過程為，如圖2所示，左右兩排相對的一對挺桿安裝孔軸線連線呈V型，豎直線I與左排挺桿安裝孔軸線2及右排挺桿安裝孔軸線3在V型最底端端點(diǎn)相交，兩組機(jī)械手之間距離4(即機(jī)械手組間間距112mm)在機(jī)械手下移時保持不變，當(dāng)機(jī)械手移動至發(fā)動機(jī)缸體上方的某一位置5時，恰好使左組機(jī)械手豎直軸線與發(fā)動機(jī)缸體左排挺桿安裝孔軸線2相交(左組機(jī)械手翻轉(zhuǎn)動作的旋轉(zhuǎn)中心和軸線重合)，右組機(jī)械手豎直軸線與發(fā)動機(jī)缸右排挺桿安裝孔軸線3相交(右組機(jī)械手翻轉(zhuǎn)動作的旋轉(zhuǎn)中心和軸線重合)；此時左組機(jī)械手從豎直位置翻轉(zhuǎn)22°，左組機(jī)械手豎直軸線就會和左排挺桿安裝孔軸線重合，右組機(jī)械手從豎直位置翻轉(zhuǎn)25°，右組機(jī)械手豎直軸線就會和右排挺桿安裝孔軸線重合，直線推桿即可完成一對挺桿的安裝。
[0044]左右兩組機(jī)械手中每組內(nèi)的另一機(jī)械手分別移動，至左組兩個機(jī)械手相互間距離為左排一對挺桿安裝孔的間距，即從28mm擴(kuò)大到35.4mm ;至右組兩個機(jī)械手相互間距離為右排一對挺桿安裝孔的間距，即從28mm擴(kuò)大到38mm，從而滿足裝配所需的間距。
[0045]左邊一組機(jī)械手從豎直位置翻轉(zhuǎn)22°，右邊一組機(jī)械手翻轉(zhuǎn)25°，機(jī)械手豎直軸線和挺桿安裝孔軸線重合，左右兩組機(jī)械手分別將兩組挺桿推送進(jìn)缸體挺桿安裝孔，完成安裝。
[0046]當(dāng)間距與角度都達(dá)到要求后，機(jī)械手在完成安裝后翻轉(zhuǎn)回初始的豎直位置，再移動至料盒內(nèi)取料，進(jìn)行下一次的安裝。
[0047]顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.汽車發(fā)動機(jī)缸體的挺桿抓取裝配方法，利用機(jī)械手完成挺桿的抓取裝配，其特征在于:包括以下步驟； (1)機(jī)械手設(shè)置； (2)機(jī)械手抓取料盤內(nèi)的挺桿； (3)機(jī)械手移動至發(fā)動機(jī)缸體上方定位； (4)機(jī)械手組內(nèi)進(jìn)行擴(kuò)距； (5)機(jī)械手翻轉(zhuǎn)，翻轉(zhuǎn)角度和挺桿安裝孔的傾斜角度相對應(yīng)； (6)機(jī)械手將挺桿推送至挺桿安裝孔內(nèi)，完成安裝。
2.如權(quán)利要求1所述的汽車發(fā)動機(jī)缸體的挺桿抓取裝配方法，其特征在于:所述步驟(1)中，機(jī)械手設(shè)置為平行的兩組，每組內(nèi)均設(shè)有兩個機(jī)械手，每組內(nèi)兩個機(jī)械手間間距為料盤內(nèi)挺桿擺放間距，兩組機(jī)械手組間間距為料盤內(nèi)挺桿擺放間距的4倍。
3.如權(quán)利要求1或2所述的汽車發(fā)動機(jī)缸體的挺桿抓取裝配方法，其特征在于:所述步驟(3)中，兩組機(jī)械手移動至發(fā)動機(jī)缸體上方，且兩組機(jī)械手中相對的一對機(jī)械手分別移動至發(fā)動機(jī)缸體上相對的一對挺桿安裝孔上方某一位置；為每組機(jī)械手后續(xù)的擴(kuò)距動作和翻轉(zhuǎn)動作提供定位參照點(diǎn)。
4.如權(quán)利要求3所述的汽車發(fā)動機(jī)缸體的挺桿抓取裝配方法，其特征在于:所述步驟(4)中，兩組機(jī)械手中相對的另一對機(jī)械手分別移動，至每組內(nèi)的兩個機(jī)械手相互間距離為發(fā)動機(jī)缸體上同側(cè)的一對挺桿安裝孔的間距。
5.如權(quán)利要求4所述的汽車發(fā)動機(jī)缸體的挺桿抓取裝配方法，其特征在于:所述步驟(5)中，兩組機(jī)械手分別進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，其翻轉(zhuǎn)角度與發(fā)動機(jī)缸體上兩側(cè)的挺桿安裝孔的傾斜角度分別對應(yīng)相同。
6.如權(quán)利要求5所述的汽車發(fā)動機(jī)缸體的挺桿抓取裝配方法，其特征在于:所述步驟(6)中，兩組機(jī)械手同時將夾取的挺桿直線推送至發(fā)動機(jī)缸體上的挺桿安裝孔內(nèi)。
7.如權(quán)利要求6所述的汽車發(fā)動機(jī)缸體的挺桿抓取裝配方法，其特征在于:所述步驟(2)中，料盤內(nèi)的挺桿兩個為一組，每組挺桿間間距和所述步驟(I)中兩組機(jī)械手中組內(nèi)間距相同。
8.如權(quán)利要求7所述的汽車發(fā)動機(jī)缸體的挺桿抓取裝配方法，其特征在于:所述步驟(2)中，兩組機(jī)械手中每組內(nèi)的機(jī)械手相互之間間隔三組挺桿對料盤內(nèi)的挺桿進(jìn)行抓取。
【文檔編號】B25J9/00GK103921102SQ201410172889
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月26日
【發(fā)明者】鄧裕文, 毛琦 申請人:奇瑞汽車股份有限公司