本實(shí)用新型屬于機(jī)械自動(dòng)化領(lǐng)域，具體提供一種用于抓取活塞的機(jī)械手。

背景技術(shù)：

目前，在工業(yè)化生產(chǎn)中，活塞裝配是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中最重要也是操作較繁瑣的一環(huán)。由于活塞的形狀復(fù)雜，難以抓取操作，因此給活塞自動(dòng)化裝配帶來一定困難。

目前，一般工業(yè)生產(chǎn)中都采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的單自由度機(jī)械手，該類型機(jī)械手的功能單一，大多抓取的都是形狀規(guī)則的物體，很難抓取像活塞這類的物體，發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)化生產(chǎn)線中活塞裝配依舊是人工操作，因此，發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配成本過高以及工人的工作量過大等問題尤為突出。

相應(yīng)地，本領(lǐng)域需要一種新的機(jī)械手來解決上述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，即為了解決發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)化生產(chǎn)線中發(fā)動(dòng)機(jī)活塞裝配成本高、效率低等問題，本實(shí)用新型提供了一種用于抓取活塞的機(jī)械手，所述機(jī)械手包括抓取組件、驅(qū)動(dòng)組件和外殼，所述抓取組件與所述驅(qū)動(dòng)組件和所述外殼轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述驅(qū)動(dòng)組件與所述外殼固定連接，所述驅(qū)動(dòng)組件能夠驅(qū)動(dòng)所述抓取組件相對(duì)于所述外殼轉(zhuǎn)動(dòng)從而抓緊或松開活塞。

在上述的用于抓取活塞的機(jī)械手的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述機(jī)械手還包括與所述外殼固定連接的推桿組件，所述推桿組件用于對(duì)活塞的頂部進(jìn)行敲擊。

在上述的用于抓取活塞的機(jī)械手的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述抓取組件包括夾持組件和杠桿組件，所述夾持組件與所述杠桿組件的一端固定連接，所述驅(qū)動(dòng)組件與所述杠桿組件的另一端樞轉(zhuǎn)地連接，所述杠桿組件還轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到所述外殼。

在上述的用于抓取活塞的機(jī)械手的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述杠桿組件包括關(guān)節(jié)和連接桿，所述夾持組件與所述關(guān)節(jié)的一端固定連接，所述連接桿與所述關(guān)節(jié)的另一端樞轉(zhuǎn)地連接，所述杠桿組件在所述關(guān)節(jié)處轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到所述外殼。

在上述的用于抓取活塞的機(jī)械手的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述驅(qū)動(dòng)組件包括第一氣缸和固定桿，所述第一氣缸的活塞桿與所述固定桿的一端固定連接，所述固定桿的另一端與所述連接桿樞轉(zhuǎn)地連接。

在上述的用于抓取活塞的機(jī)械手的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述驅(qū)動(dòng)組件還包括驅(qū)動(dòng)塊，所述固定桿的所述另一端借助所述驅(qū)動(dòng)塊與所述連接桿樞轉(zhuǎn)地連接。

在上述的用于抓取活塞的機(jī)械手的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述推桿組件包括第二氣缸和推桿，所述第二氣缸的活塞桿與所述推桿固定連接。

在上述的用于抓取活塞的機(jī)械手的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述抓取組件設(shè)置有四個(gè)并且均勻地分布在所述推桿的四周，所述驅(qū)動(dòng)組件設(shè)置有兩個(gè)，每個(gè)所述驅(qū)動(dòng)組件與兩個(gè)所述抓取組件轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

在上述的用于抓取活塞的機(jī)械手的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述夾持組件包括連接板和夾持塊，所述夾持組件通過所述連接板與所述關(guān)節(jié)固定連接，所述夾持塊的內(nèi)側(cè)面設(shè)置成“V”型，并且/或者所述夾持塊與所述連接板可拆卸地連接。

在上述的用于抓取活塞的機(jī)械手的優(yōu)選技術(shù)方案中，當(dāng)所述推桿處于完全伸出狀態(tài)時(shí)，所述推桿的底端不超過所述夾持塊的底端。

本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是，在本實(shí)用新型的優(yōu)選技術(shù)方案中，由于所述杠桿組件與所述驅(qū)動(dòng)組件和所述外殼轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述第一氣缸的活塞桿的伸縮運(yùn)動(dòng)可以使所述驅(qū)動(dòng)組件驅(qū)動(dòng)所述抓取組件相對(duì)于所述外殼轉(zhuǎn)動(dòng)，從而抓緊或松開活塞。另外，所述機(jī)械手設(shè)置有推桿組件，所述推桿組件設(shè)置在所述四個(gè)抓取組件的中央，所以在所述抓取組件完成抓取和放置活塞的步驟后，所述推桿組件可以對(duì)活塞進(jìn)行敲打的動(dòng)作。因此，所述機(jī)械手能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)活塞的抓取以及安裝工作，另外，所述機(jī)械手具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊占用空間小、驅(qū)動(dòng)依靠氣動(dòng)沒有污染、制造成本低以及裝配質(zhì)量高的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的用于抓取活塞的機(jī)械手的立體圖；

圖2是本實(shí)用新型的用于抓取活塞的機(jī)械手的內(nèi)部結(jié)構(gòu)立體圖；

圖3是本實(shí)用新型的用于抓取活塞的機(jī)械手的正視圖。

具體實(shí)施方式

下面參照附圖來描述本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，這些實(shí)施方式僅僅用于解釋本實(shí)用新型的技術(shù)原理，并非旨在限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，例如，盡管下文是結(jié)合抓取汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞來描述的，但是，本實(shí)用新型的技術(shù)方案顯然也可以應(yīng)用于抓取其他配件。這種改變沒有超出本實(shí)用新型的基本原理，因此也將落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。

需要說明的是，在本實(shí)用新型的描述中，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“四周”、“內(nèi)”、“外”等指示的方向或位置關(guān)系的術(shù)語是基于附圖所示的方向或位置關(guān)系，這僅僅是為了便于描述，而不是指示或暗示所述裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

此外，還需要說明的是，在本實(shí)用新型的描述中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“抓取”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，可根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。

首先參閱圖1，該圖是本實(shí)用新型的用于抓取活塞的機(jī)械手的立體圖。如圖1所示，本實(shí)用新型的用于抓取活塞的機(jī)械手包括抓取組件1、驅(qū)動(dòng)組件2和外殼3，所述抓取組件1與所述驅(qū)動(dòng)組件2和所述外殼3轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述驅(qū)動(dòng)組件2與所述外殼3固定連接，所述驅(qū)動(dòng)組件2能夠驅(qū)動(dòng)所述抓取組件1相對(duì)于所述外殼3轉(zhuǎn)動(dòng)從而抓緊或松開活塞5。進(jìn)一步，所述外殼3例如可以設(shè)置成倒“U”形，上端是圓形鐵板31，所述外殼3不僅對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)起支撐和保護(hù)的作用，而且所述外殼3上端設(shè)置有用于與機(jī)械手末端連接的螺孔32。

參閱圖1和圖2，圖2是本實(shí)用新型的用于抓取活塞的機(jī)械手的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。所述抓取組件1包括夾持組件12和杠桿組件11，所述夾持組件12與所述杠桿組件11的一端固定連接，所述驅(qū)動(dòng)組件2與所述杠桿組件11的另一端樞轉(zhuǎn)地連接，所述杠桿組件11還轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到所述外殼3。具體地，所述杠桿組件11包括關(guān)節(jié)111和連接桿112，所述夾持組件12與所述關(guān)節(jié)111的一端固定連接，所述連接桿112與所述關(guān)節(jié)111的另一端樞轉(zhuǎn)地連接，所述杠桿組件11在所述關(guān)節(jié)111處轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到所述外殼3。所述夾持組件12包括連接板122和夾持塊121，所述夾持塊121通過所述連接板122與所述關(guān)節(jié)111固定連接，所述夾持塊121的內(nèi)側(cè)面可設(shè)置成“V”型，并且/或者所述夾持塊121與所述連接板122可拆卸地連接。進(jìn)一步，操作者可以根據(jù)不同尺寸的活塞5或被抓取零件更換內(nèi)側(cè)面“V”型開度不同的夾持塊121，以便完成抓取動(dòng)作。另外，可以在所述夾持塊121的內(nèi)側(cè)面設(shè)置膠墊，不但可以保護(hù)所述活塞5的表面，還能夠增加摩擦力以便提高夾持穩(wěn)定性。

接下來參閱圖3并繼續(xù)參閱圖1和圖2，圖3是本實(shí)用新型的用于抓取活塞的機(jī)械手的正視圖。所述驅(qū)動(dòng)組件2包括第一氣缸21和固定桿22，所述第一氣缸21的活塞桿23與所述固定桿22的一端固定連接，所述固定桿22的另一端與所述連接桿112樞轉(zhuǎn)地連接。進(jìn)一步，所述驅(qū)動(dòng)組件2還包括驅(qū)動(dòng)塊24，所述固定桿22的所述另一端借助所述驅(qū)動(dòng)塊24與所述連接桿112樞轉(zhuǎn)地連接。

繼續(xù)參閱圖1、圖2和圖3，所述機(jī)械手還包括與所述外殼3固定連接的推桿組件4，所述推桿組件4包括第二氣缸41和推桿43，所述第二氣缸41的活塞桿42與所述推桿43固定連接。具體地，所述抓取組件1可設(shè)置四個(gè)并且均勻地分布在所述推桿43的四周，所述驅(qū)動(dòng)組件2可設(shè)置兩個(gè)，每個(gè)所述驅(qū)動(dòng)塊24與兩個(gè)所述連接桿112轉(zhuǎn)動(dòng)連接。優(yōu)選地，每個(gè)所述驅(qū)動(dòng)組件2控制兩個(gè)所述抓取組件1，兩個(gè)所述第一氣缸21由控制器(圖中未示出)通過電磁閥(圖中未示出)驅(qū)動(dòng)控制，兩個(gè)所述第一氣缸21可以同步工作也可以分開工作，可以實(shí)現(xiàn)抓取的可選自由度。優(yōu)選地，所述控制器可采用三菱FX3U PLC，所述第一、第二氣缸可采用薄型氣缸MSCCN20-20。所述推桿43設(shè)置為圓柱體，當(dāng)所述推桿43處于完全伸出狀態(tài)時(shí)，所述推桿43的底端不超過所述夾持塊121的底端，從而不影響所述抓取組件1的正常工作。所述推桿組件4可以對(duì)所述活塞5的頂部進(jìn)行敲擊，使所述活塞5被推入到發(fā)動(dòng)機(jī)缸體中。具體地，所述第二氣缸41由控制器(圖中未示出)通過電磁閥(圖中未示出)驅(qū)動(dòng)控制，通過設(shè)置所述第二氣缸41的充氣與放氣來控制所述推桿的敲擊頻率。

繼續(xù)參閱圖1和圖2，結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的用于抓取活塞的機(jī)械手的工作原理進(jìn)行說明。以圖1和圖2中最左側(cè)的所述抓取組件1進(jìn)行說明。首先參閱圖1，最開始所述第一氣缸21的活塞桿23處于收縮狀態(tài)，夾持塊121處于張開狀態(tài)。所述第一氣缸21充氣，所述第一氣缸21的活塞桿23推動(dòng)驅(qū)動(dòng)塊24下降，所述連接桿112帶動(dòng)所述關(guān)節(jié)111逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，所述夾持塊121向中間移動(dòng)，完成抓取工作。如圖2所示，所述第一氣缸21的活塞桿23處于伸出狀態(tài)。當(dāng)所述第一氣缸21放氣時(shí)，所述第一氣缸21的活塞桿23拉動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)塊24向上運(yùn)動(dòng)，所述連接桿112帶動(dòng)所述關(guān)節(jié)111順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，所述夾持塊121向外運(yùn)動(dòng)，完成松開工作。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是，所述關(guān)節(jié)111與所述外殼3連接的位置決定了所述機(jī)械手張開范圍的大小，即所述關(guān)節(jié)111的頂端到所述關(guān)節(jié)111與所述外殼3連接位置的距離越小，則所述機(jī)械手張開得越大。通過所述第二氣缸41充氣，所述第二氣缸41的活塞桿42推動(dòng)所述推桿43，所述推桿43下降敲擊所述活塞5，所述第二氣缸41放氣，所述第二氣缸41的活塞桿42拉動(dòng)所述推桿43上升，通過設(shè)置充放氣的頻率來完成敲擊所述活塞5的工作。

參閱圖1和圖2，在實(shí)際操作過程中，首先要根據(jù)所述活塞的大小更換夾持塊121以及設(shè)定所述第二氣缸41充放氣的頻率，從而控制所述推桿43敲擊所述活塞5的頻率。另外，當(dāng)所述第二氣缸41的活塞桿處于收縮狀態(tài)時(shí)，將所述機(jī)械手移動(dòng)到所述活塞5的正上方，所述第一氣缸21放氣，所述夾持組件12向四周展開，所述機(jī)械手下移至所述活塞5的位置，所述第一氣缸21充氣，所述夾持組件12向中間移動(dòng)，完成抓取所述活塞5的工作。下一步，所述機(jī)械手將所述活塞放入發(fā)動(dòng)機(jī)缸體活塞孔入口，所述第一氣缸21放氣，所述夾持組件12向四周展開，松開所述活塞5，接著通過控制所述第二氣缸41充、放氣，使所述推桿43不斷敲擊所述活塞5，將所述活塞5推入到發(fā)動(dòng)機(jī)缸體中，最后所述機(jī)械手回到原點(diǎn)。

至此，已經(jīng)結(jié)合附圖所示的優(yōu)選實(shí)施方式描述了本實(shí)用新型的技術(shù)方案，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍顯然不局限于這些具體實(shí)施方式。在不偏離本實(shí)用新型的原理的前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)相關(guān)技術(shù)特征作出等同的更改或替換，這些更改或替換之后的技術(shù)方案都將落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。