CN105947651A - 一种电动汽车零部件智能搬运机械爪 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电动汽车零部件智能搬运机械爪，包括三自由度并联机构和码垛机械手；所述的三自由度并联机构位于码垛机械手正上方，且三自由度并联机构下端与码垛机械手相连接。本发明可实现对轮毂的抓取、搬运和堆放等一系列作业，且自动化程度高、运动平稳灵活、作业效率高，解决了人工作业成本高、效率低和危险性大等问题；其三自由度并联机构采用3‑RPS的并联机构的形式，通过三自由度并联机构带动整个码垛机械手在空间内可进行一平移两转动共三个自由度方向的运动，三自由度并联机构主要用于本发明进行轮毂码垛作业时的局部微小尺寸的调整。
Description
技术领域
本发明涉及汽车零部件处理机械领域，具体的说是一种电动汽车零部件智能搬运机械爪。
背景技术
随着社会经济和科技的快速发展，人们出行交通工具的增多，现在人们出行多半都是自驾开车，因此，汽车随处可见，其中家用电动车、轿车、新能源汽车和电动汽车等等越来越多，汽车零部件行业也得到了飞速发展，轮毂作为汽车本身零部件的一种，其轮毂又叫轮圈、轱辘或胎铃，是轮胎内廓支撑轮胎的圆桶形的和中心装在轴上的金属部件；轮毂根据直径、宽度、成型方式和材料不同，其种类繁多；市场上的轮毂按照材质可以分为钢轮毂和合金轮毂两大类，铝合金轮毂的制造方法有三种，分别是重力铸造、锻造和低压精密铸造；轮毂的结构构造分成轮辋、轮辐、轮缘、偏距、胎圈座、槽底和气门孔，其中轮辋是与轮胎装配配合，支撑轮胎的车轮部分；轮辐是与车轴轮毂实施安装连接，支撑轮辋的车轮部分；偏距是轮辋中心面到轮辐安装面间的距离，有正偏距、零偏距和负偏距之分；轮缘是保持并支撑轮胎方向的轮辋部分；胎圈座又称安装面，与轮胎圈接触，支撑维持轮胎半径方向的轮辋部分；槽底是为方便轮胎装拆，在轮辋上留有一定深度和宽度的凹坑；气门孔是安装轮胎气门嘴的孔。
轮毂由于材质一般都是铝合金或者钢材质，因此，轮毂重量比较偏重，目前对于生产厂家或者汽车维修店，对于轮毂的搬运或者拿取都是人工搬运堆放或者叉车进行搬运堆放，这样不仅占用了大量的劳动力，生产成本高，而且拿取搬运堆放效率低，同时其过程间容易造成一定的危险安全事故，比如划伤操作手臂或者砸到腿脚。鉴于此，本发明提供了一种电动汽车零部件智能搬运机械爪。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，本发明提供了一种电动汽车零部件智能搬运机械爪。
本发明所要解决其技术问题所采用以下技术方案来实现。
一种电动汽车零部件智能搬运机械爪，包括三自由度并联机构和码垛机械手；所述的三自由度并联机构位于码垛机械手正上方，且三自由度并联机构下端与码垛机械手相连接。
作为本发明的进一步改进，所述的三自由度并联机构包括定平台、动平台、耳座、转轴、电动推杆、球铰链、连接座和限位弹簧，且耳座、转轴、电动推杆、球铰链、连接座和限位弹簧的数量均为三；所述的定平台和动平台均呈圆形状结构，且动平台位于定平台正下方，耳座位于定平台的上端面上，且耳座之间的安装中心角度为60度，连接座位于动平台下端面上，且耳座与连接座分别一一对应；所述的电动推杆底端通过转轴安装在耳座上，电动推杆顶端与连接座之间通过球铰链进行连接，限位弹簧绕套在电动推杆上端；具体工作时，通过电动推杆的上下往复运动可带动动平台的运动，且通过限位弹簧降低了三自由度并联机构运动时抖动性，增加了三自由度并联机构运动的平稳性，三自由度并联机构与串联机构相比刚度大，运动灵活，结构稳定，承载能力强且微动精度高，三自由度并联机构采用3-RPS的并联机构的形式，通过三自由度并联机构带动整个码垛机械手在空间内可进行一平移两转动共三个自由度方向的运动，三自由度并联机构主要用于本发明进行轮毂码垛作业时的局部微小尺寸的调整。
作为本发明的进一步改进，所述的码垛机械手包括码垛台架、电动滑轨、移动滑块、电动转盘、液压缸、卡盘和锁紧螺栓，且电动滑轨、移动滑块、电动转盘、液压缸、卡盘和锁紧螺栓的数量均为四；所述的码垛台架呈十字型结构，码垛台架中部设置有安装盘，码垛台架外侧对称设置有支脚，电动滑轨固定在码垛台架的支脚底端面上，且电动滑轨外侧端设置有挡块，移动滑块安装在电动滑轨上，电动转盘位于移动滑块正下方，且电动转盘上端与移动滑块相连接，电动转盘下端与液压缸上端相连接，液压缸下端与卡盘之间采用锁紧螺栓进行连接固定，且液压缸采用双作用多级伸缩式液压缸，卡盘呈扇形结构；具体作业时，通过电动滑轨和移动滑块的配合调节移动将卡盘的垂直位置对准轮毂上的扇形孔，且通过电动转盘的转动将卡盘的外环侧调整成对外，再通过液压缸的伸展运动带动卡盘的垂直向下运动，当卡盘下放到轮毂的扇形孔内时，通过电动转盘的旋转将卡盘的外环侧调整成对内，并通过液压缸的收缩运动带动卡盘的垂直向上运动，从而实现了码垛机械手对轮毂的抓取，最后通过本发明对轮毂进行码垛处理。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)本发明可实现对轮毂的抓取、搬运和堆放等一系列作业，且自动化程度高、运动平稳灵活、作业效率高，解决了人工作业成本高、效率低和危险性大等问题。
(2)本发明的三自由度并联机构采用3-RPS的并联机构的形式，通过三自由度并联机构带动整个码垛机械手在空间内可进行一平移两转动共三个自由度方向的运动，三自由度并联机构主要用于本发明进行轮毂码垛作业时的局部微小尺寸的调整。
(3)本发明的码垛机械手可进行两平移一转动共三个自由度方向的运动，其径向间距可调，便于对不同直径大小的轮毂进行抓取，其伸展高度可调，便于一次性抓取多个轮毂，抓取效率高。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的立体结构示意图；
图2是本发明三自由度并联机构的主视图；
图3是本发明码垛机械手的立体结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
如图1至图3所示，一种电动汽车零部件智能搬运机械爪，包括三自由度并联机构4和码垛机械手5；所述的三自由度并联机构4位于码垛机械手5正上方，且三自由度并联机构4下端与码垛机械手5相连接。
如图1和图2所示，所述的三自由度并联机构4包括定平台41、动平台42、耳座43、转轴44、电动推杆45、球铰链46、连接座47和限位弹簧48，且耳座43、转轴44、电动推杆45、球铰链46、连接座47和限位弹簧48的数量均为三；所述的定平台41和动平台42均呈圆形状结构，且动平台42位于定平台41正下方，耳座43位于定平台41的上端面上，且耳座43之间的安装中心角度为60度，连接座47位于动平台42下端面上，且耳座43与连接座47分别一一对应；所述的电动推杆45底端通过转轴44安装在耳座43上，电动推杆45顶端与连接座47之间通过球铰链46进行连接，限位弹簧48绕套在电动推杆45上端；具体工作时，通过电动推杆45的上下往复运动可带动动平台42的运动，且通过限位弹簧48降低了三自由度并联机构4运动时抖动性，增加了三自由度并联机构4运动的平稳性，三自由度并联机构4与串联机构相比刚度大，运动灵活，结构稳定，承载能力强且微动精度高，三自由度并联机构4采用3-RPS的并联机构的形式，通过三自由度并联机构4带动整个码垛机械手5在空间内可进行一平移两转动共三个自由度方向的运动，三自由度并联机构4主要用于本发明进行轮毂码垛作业时的局部微小尺寸的调整。
如图1和图3所示，所述的码垛机械手5包括码垛台架51、电动滑轨52、移动滑块53、电动转盘54、液压缸55、卡盘56和锁紧螺栓57，且电动滑轨52、移动滑块53、电动转盘54、液压缸55、卡盘56和锁紧螺栓57的数量均为四；所述的码垛台架51呈十字型结构，码垛台架51中部设置有安装盘，码垛台架51外侧对称设置有支脚，电动滑轨52固定在码垛台架51的支脚底端面上，且电动滑轨52外侧端设置有挡块，移动滑块53安装在电动滑轨52上，电动转盘54位于移动滑块53正下方，且电动转盘54上端与移动滑块53相连接，电动转盘54下端与液压缸55上端相连接，液压缸55下端与卡盘56之间采用锁紧螺栓57进行连接固定，且液压缸55采用双作用多级伸缩式液压缸，卡盘56呈扇形结构；具体作业时，通过电动滑轨52和移动滑块53的配合调节移动将卡盘56的垂直位置对准轮毂上的扇形孔，且通过电动转盘54的转动将卡盘56的外环侧调整成对外，再通过液压缸55的伸展运动带动卡盘56的垂直向下运动，当卡盘56下放到轮毂的扇形孔内时，通过电动转盘54的旋转将卡盘56的外环侧调整成对内，并通过液压缸55的收缩运动带动卡盘56的垂直向上运动，从而实现了码垛机械手5对轮毂的抓取，最后通过本发明对轮毂进行码垛处理。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (1)
1.一种电动汽车零部件智能搬运机械爪，其特征在于：包括三自由度并联机构和码垛机械手；所述的三自由度并联机构位于码垛机械手正上方，且三自由度并联机构下端与码垛机械手相连接；其中：
所述的三自由度并联机构包括定平台、动平台、耳座、转轴、电动推杆、球铰链、连接座和限位弹簧，且耳座、转轴、电动推杆、球铰链、连接座和限位弹簧的数量均为三；所述的定平台和动平台均呈圆形状结构，且动平台位于定平台正下方，耳座位于定平台的上端面上，且耳座之间的安装中心角度为60度，连接座位于动平台下端面上，且耳座与连接座分别一一对应；所述的电动推杆底端通过转轴安装在耳座上，电动推杆顶端与连接座之间通过球铰链进行连接，限位弹簧绕套在电动推杆上端；
所述的码垛机械手包括码垛台架、电动滑轨、移动滑块、电动转盘、液压缸、卡盘和锁紧螺栓，且电动滑轨、移动滑块、电动转盘、液压缸、卡盘和锁紧螺栓的数量均为四；所述的码垛台架呈十字型结构，码垛台架中部设置有安装盘，码垛台架外侧对称设置有支脚，电动滑轨固定在码垛台架的支脚底端面上，且电动滑轨外侧端设置有挡块，移动滑块安装在电动滑轨上，电动转盘位于移动滑块正下方，且电动转盘上端与移动滑块相连接，电动转盘下端与液压缸上端相连接，液压缸下端与卡盘之间采用锁紧螺栓进行连接固定，且液压缸采用双作用多级伸缩式液压缸，卡盘呈扇形结构。
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