輪轂噴粉工序轉(zhuǎn)換三坐標(biāo)平移機(jī)械手裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型輪轂噴粉工序轉(zhuǎn)換三坐標(biāo)平移機(jī)械手裝置涉及汽車輪轂生產(chǎn)行業(yè)，是將噴粉輸送生產(chǎn)線上加工后的汽車輪轂轉(zhuǎn)掛到烘干爐輸送生產(chǎn)線上，經(jīng)過三個坐標(biāo)平行移動完成轉(zhuǎn)換生產(chǎn)工件位置全自動輸送裝置，特別涉及一種機(jī)械手爪設(shè)有隨動機(jī)構(gòu)的輪轂噴粉工序轉(zhuǎn)換三坐標(biāo)平移機(jī)械手裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有輪轂噴粉后轉(zhuǎn)移工序，機(jī)械抓取部位為輪轂圓周外表面，抓取(夾持)后定位性、穩(wěn)定性都較差，還會造成粉末缺失、半成品磕碰等質(zhì)量問題。
[0003]輪轂在完成噴粉后及烘干前，已經(jīng)噴粉的部位不能觸碰。因此選擇抓取(夾持)部位是解決問題的關(guān)鍵。另外輪轂定位存在誤差，機(jī)械手爪不能準(zhǔn)確地抓取輪轂。
[0004]隨著汽車制造業(yè)的飛速發(fā)展，鋁合金輪轂已經(jīng)被轎車普遍采用。輪轂涂裝是輪轂制造過程中重要一個環(huán)節(jié)。在油漆噴涂前，需要經(jīng)過一道粉末噴涂工序，以保證整個涂層膜厚要求和最終涂裝效果和質(zhì)量。粉末噴涂后需要經(jīng)過烘干成膜。粉末噴涂時和烘干時所使用的治具(支具)，結(jié)構(gòu)不同，不能通用。粉末噴涂后需要將輪轂完好的從噴粉工藝鏈轉(zhuǎn)換到烘干工藝鏈上。在工序轉(zhuǎn)移的環(huán)節(jié)存在許多亟待解決的問題。原始方式的人工搬運(yùn)，受限于勞動強(qiáng)度、工作環(huán)境等因素，制約著生產(chǎn)效率和噴粉成膜質(zhì)量。之后的輔助機(jī)械搬運(yùn)，由于搬運(yùn)方式抓取(夾持)部位的不合理和專用機(jī)械設(shè)計的缺陷，也造成粉末缺失、半成品磕碰等質(zhì)量問題經(jīng)常出現(xiàn)。因此亟需創(chuàng)新設(shè)計一種工序轉(zhuǎn)換平移機(jī)械手裝置，選取一個合理的抓取(夾持)部位，從而保證輪轂在噴粉后及時、合理、有效地從噴粉工藝鏈轉(zhuǎn)移到烘干工藝鏈上。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的是提供一種輪轂噴粉工序轉(zhuǎn)換三坐標(biāo)平移機(jī)械手裝置，抓取部位為輪轂中心孔，在機(jī)械手爪上部安裝有隨動機(jī)構(gòu)，以克服輪轂定位誤差。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本實用新型提出了一種輪轂噴粉工序轉(zhuǎn)換三坐標(biāo)平移機(jī)械手裝置，包括主框架、安裝在所述主框架上的移動組件、和與移動組件連接的抓取組件，所述移動組件包括可以帶動所述抓取組件做左右運(yùn)動的X向移動組件、可以帶動所述抓取組件做縱向運(yùn)動的Y向移動組件、可以帶動所述抓取組件做上下運(yùn)動的Z向移動組件，所述抓取組件包括機(jī)械手爪、隨動機(jī)構(gòu)，所述隨動機(jī)構(gòu)可帶動所述機(jī)械手爪在水平面獲得一定運(yùn)動以克服輪轂定位誤差。
[0007]所述平移機(jī)械手裝置還包括自動識別裝置、電氣控制裝置、報警系統(tǒng)，所述自動識別裝置包括識別輪轂裝置、識別托盤裝置。
[0008]所述自動識別裝置為安裝在噴粉工藝鏈及烘干工藝鏈的驅(qū)動站上，用于讀取鏈條運(yùn)動脈沖數(shù)的編碼器，安裝在靠近轉(zhuǎn)線機(jī)械手設(shè)備處，用于檢測輪轂支具的檢測用光電管。
[0009]所述機(jī)械手爪采用氣缸驅(qū)動。
[0010]所述隨動機(jī)構(gòu)通過上下連接板與機(jī)械手爪相連接，所述隨動機(jī)構(gòu)上設(shè)有隨動機(jī)構(gòu)主體，隨動機(jī)構(gòu)軸承位于隨動機(jī)構(gòu)主體下方，隨動機(jī)構(gòu)軸承固定板的上面，隨動機(jī)構(gòu)軸承內(nèi)圈與隨動機(jī)構(gòu)主體相接觸，外圈與隨動機(jī)構(gòu)軸承固定板接觸，隨動機(jī)構(gòu)主體與隨動機(jī)構(gòu)軸承固定板之間不相接觸。兩者之間可通過隨動機(jī)構(gòu)軸承相對滑動。
[0011]所述機(jī)械手爪前端為抓起爪，所述抓起爪的形狀與輪轂中心孔的形狀相適應(yīng)。
[0012]所述抓起爪上設(shè)有專用溝槽，所述專用溝槽處鑲嵌有耐磨橡膠條。
[0013]所述Y向移動組件為架設(shè)在所述主框架兩側(cè)邊導(dǎo)軌上的移動支架，設(shè)置在所述主框架上一端的第一伺服電機(jī)；所述第一伺服電機(jī)通過雙同步帶連接所述移動支架。
[0014]所述X向移動組件為設(shè)置在所述移動支架兩側(cè)邊導(dǎo)軌上的移動臺，設(shè)置在所述移動支架上一端的第二伺服電機(jī)，所述第二伺服電機(jī)通過單同步帶連接所述移動臺。
[0015]所述隨動機(jī)構(gòu)通過導(dǎo)柱連接到所述移動臺下方，隨動機(jī)構(gòu)還包括摩擦副上蓋和摩擦部下座，所述摩擦副上蓋位于所述摩擦副下座上部，摩擦副上蓋能在摩擦副下座上滑動。
[0016]所述Z向移動組件采用四導(dǎo)柱電動缸，由伺服電機(jī)驅(qū)動。
[0017]所述機(jī)械手裝置包括兩個抓取組件，所述抓取組件位于所述移動臺的下方，并列放置。
[0018]本實用新型裝置的是工作方式是，汽車輪轂被放置在噴粉輸送線的支具上，經(jīng)過噴粉后進(jìn)入轉(zhuǎn)掛室，轉(zhuǎn)掛室內(nèi)安裝平移機(jī)械手裝置用于將工件從噴粉輸送鏈上經(jīng)由中間掃粉裝置轉(zhuǎn)掛至烘干爐輸送鏈上。當(dāng)帶有工件的支具進(jìn)入到平移機(jī)機(jī)械手的工作范圍內(nèi)，平移機(jī)機(jī)械手自動識別支具上有無工件，有工件時平移機(jī)械手開始工作，平移機(jī)械手的抓取裝置下降，抓取氣動機(jī)械手爪伸進(jìn)工件的中心孔，并張開抓取氣動機(jī)械手爪將工件抓緊，機(jī)械手爪張開達(dá)到足夠的抓取力抓取工件后，平移機(jī)械手抓取裝置提升至一定高度，將工件平移至中間掃粉裝置。工件被平移至中間掃粉裝置后，平移機(jī)械手抓取裝置下降，將工件放置在中間掃粉機(jī)上，抓取氣動機(jī)械手爪閉合松開工件，平移機(jī)械手抓取裝置上升。中間掃粉機(jī)完成工作后，平移機(jī)械手抓取裝置下降，抓取氣動機(jī)械手爪伸進(jìn)工件的中心孔，并張開抓取氣動機(jī)械手爪將工件抓緊，平移機(jī)械手抓取裝置提升至一定高度，平移機(jī)械手裝置將工件平移至烘干爐輸送鏈上，平移機(jī)械手抓取裝置下降，抓取氣動機(jī)械手爪閉合松開工件，將工件放置在烘干爐輸送生產(chǎn)線的托盤上，平移機(jī)械手抓取裝置上升，回到原始位置，以此不斷循環(huán)完成兩條生產(chǎn)線轉(zhuǎn)掛任務(wù)。
[0019]本專利中采用Z向移動組件、X向移動組件、Y向移動組件實現(xiàn)了機(jī)械手爪抓取位置的準(zhǔn)確，所述Y向移動組件采用雙同步帶傳動帶動移動支架移動從而實現(xiàn)了縱向上的精確定位；同時橫向移動系統(tǒng)中的移動臺可以在移動支架上進(jìn)行滑動，實現(xiàn)了橫向的定位。
[0020]所述機(jī)械手爪前端為抓起爪，所述抓起爪的形狀與輪轂中心孔的形狀相適應(yīng)，平移機(jī)械手采用抓取輪轂的中心孔。中心孔是輪轂幾何中心，被搬運(yùn)轉(zhuǎn)移的工件和整個設(shè)備系統(tǒng)在一個穩(wěn)定的工況下運(yùn)行，完成作業(yè)。
[0021]在機(jī)械手爪上部安裝有隨動機(jī)構(gòu)，通過控制定位鎖緊氣動缸，可在水平面內(nèi)獲得一定的運(yùn)動，以克服輪轂定位誤差。機(jī)械手定位后，在抓取輪轂時由于輪轂在支具上位置相對機(jī)械手爪存在偏差時，自動補(bǔ)償這個偏差值。
[0022]機(jī)械手爪選擇采用氣缸模式，對于不同規(guī)格的輪轂中心孔直徑，自適應(yīng)性強(qiáng)，在抓取爪在沿半徑方向上移動的過程中，遇到中心孔壁即停止繼續(xù)運(yùn)行，無需事先設(shè)計運(yùn)動行程。采用氣缸模式運(yùn)動部件的反應(yīng)快，有利于生產(chǎn)節(jié)拍的保證。同時，作為動力來的壓縮空氣，接入了用于油漆噴涂高潔凈度的氣源，不含有水等雜質(zhì)，不會存在污染源，機(jī)械手雖在工件上方運(yùn)行，也不擔(dān)心存在污染的隱患。
[0023]隨動機(jī)構(gòu)軸承位于隨動機(jī)構(gòu)主體下方，隨動機(jī)構(gòu)軸承內(nèi)圈與隨動機(jī)構(gòu)主體相接觸，可隨隨動結(jié)構(gòu)主體移動，隨動機(jī)構(gòu)軸承外圈與隨動機(jī)構(gòu)軸承固定板接觸，隨動機(jī)構(gòu)主體與隨動機(jī)構(gòu)軸承固定板之間不相接觸，可使外圈隨隨動機(jī)構(gòu)軸承固定板移動，這樣，隨動機(jī)構(gòu)主體可相對隨動機(jī)構(gòu)固定板運(yùn)動，實現(xiàn)了當(dāng)輪轂定位誤差時，機(jī)械手爪可在水平面獲得一定的運(yùn)動，以克服輪轂定位誤差。
[0024]隨動機(jī)構(gòu)通過導(dǎo)柱連接到移動臺下方，可實現(xiàn)抓取組件與移動臺的連接，摩擦副上蓋相對摩擦副下座滑動，對隨動機(jī)構(gòu)主體有一定的支撐作用，又實現(xiàn)了兩者的相對運(yùn)動。
[0025]抓取爪上，設(shè)計專用溝槽用于鑲嵌耐磨橡膠條。該橡膠條，作為抓取(夾持)爪與輪轂中心孔壁間的緩沖物，既保護(hù)了輪轂中心孔壁在抓取(夾持)時不被爪的硬金屬磕碰，又增加了爪與孔間的摩擦力，保證了抓取(夾持)的穩(wěn)定性。
[0026]機(jī)械手抓取裝置每套配備兩個抓取組件，可滿足不同輪轂中心孔直徑的抓取要求。
【附圖說明】
[0027]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型輪轂噴粉工序轉(zhuǎn)換三坐標(biāo)平移機(jī)械手裝置進(jìn)一步說明:
[0028]圖1是本實用新型輪轂噴粉工序轉(zhuǎn)換三坐標(biāo)平移機(jī)械手裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖2是本實用新型輪轂噴粉工序轉(zhuǎn)換三坐標(biāo)平移機(jī)械手裝置抓取組件正視圖。
[0030]圖3是本實用新型輪轂噴粉工序轉(zhuǎn)換三坐標(biāo)平移機(jī)械手裝置抓取組件側(cè)視圖。
【具體實施方式】
[0031]如圖1所示、本實用新型輪轂噴粉工序轉(zhuǎn)換三坐標(biāo)平移機(jī)械手裝置，包括主框架13、安裝在所述主框架13上的移動組件11、和與移動組件11連接的抓取組件5，所述移動組件11包括可以帶動所述抓取組件5做左右運(yùn)動的X向移動組件15、可以帶動所述抓取組件5做縱向運(yùn)動的Y向移動組件14、可以帶動所述抓取組件5做上下運(yùn)動的Z向移動組件18，所述抓取組件5包括機(jī)械手爪9、隨動機(jī)構(gòu)7，所述隨動機(jī)構(gòu)7可帶動所述機(jī)械手爪9在水平面獲得一定運(yùn)動以克服輪轂定位誤差。
[0032]所述平移機(jī)械手裝置還包括自動識別裝置、電氣控制裝置、報警系統(tǒng)，所述自動識別裝置包括識別輪轂裝置、識別托盤裝置。
[0033]所述自動識別裝置為安裝在噴粉工藝鏈及烘干工藝鏈的驅(qū)動站上，用于讀取鏈條運(yùn)動脈沖數(shù)的編碼器，安裝在靠近轉(zhuǎn)線機(jī)械手設(shè)備處，用于檢測輪轂支具的檢測用光電管。
[0034]結(jié)合圖2和圖3所示，所述抓取組件12包括機(jī)械手爪9和使機(jī)械手爪9位置隨著輪轂位置適當(dāng)調(diào)整的隨動機(jī)構(gòu)7，所述隨動機(jī)構(gòu)7位于所述機(jī)械手爪9的上方。
[0035]機(jī)械手爪9米用氣缸8驅(qū)動。
[0036]所述隨動機(jī)構(gòu)7通過上下連接板22與機(jī)械手爪9相連接，所述隨動機(jī)構(gòu)7上設(shè)有隨動機(jī)構(gòu)主體40，隨動機(jī)構(gòu)軸承19位于隨動機(jī)構(gòu)主體40下方，隨動機(jī)構(gòu)軸承固定板27的上面，隨動機(jī)構(gòu)軸承19內(nèi)圈與隨動機(jī)構(gòu)主體40相接觸，外圈與隨動機(jī)構(gòu)軸承固定板27接觸，隨