专利名称：一种连杆盖组装用机械手的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种连杆盖组装用工具，具体地说是一种连杆盖组装用机械手。
背景技术：
机械手是能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作 工具的自动操作装置。它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害 环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等 部门。
机械手主要由手部和运动机构组成。手部是用来抓持工件(或工具)的部件，根据 被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持 型和吸附型等。运动机构，使手部完成各种转动(摆动)、移动或复合运动来实现规定 的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。
机械手通常用作机床或其他机器的附加装置，如在自动机床或自动生产线上装卸和 传递工件，在加工中心中更换刀具等，用途非常广泛。
GE机车柴油机组装连杆盖时，需要将连杆盖与已装入柴油机机体内的连杆体一一 对应相配，对准位置后，根据组装连杆的工艺要求分别插入第一、第三工位连杆螺栓后 用手拧紧，再插入第二、第四工位连杆螺栓后同样用手拧紧，然后用"GE连杆螺栓拧 紧装置"分别将各工位连杆螺栓拧紧。重复前述过程，直到将所有连杆盖组装完成。在 这组装过程中，现有的人工操作不仅费时费力，而且精确度不够，影响连杆盖的组装质 量。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种结构简单、使用方便的连杆盖组装用机械手。 实现本实用新型目的的技术方案是一种连杆盖组装用机械手，包括支撑立柱、回转 臂、升降装置以及连杆盖托臂。回转臂包括内臂、外臂。回转臂的内臂的一端由上回转 装置连接在支撑立柱顶部，另一端由中回转装置连接回转臂的外臂的一端，回转臂的外 臂的另一端由连接盘与升降装置连接，升降装置通过下回转装置与连杆盖托臂连接。 升降装置包括升降气缸以及导轨副。导轨副是由导向筒与导杆组成的滑动副。导向
4筒的上下端与升降气缸的fer体的!h下端简^在一起。导杆、升降气缸的活塞杆均与下回 转装置连接。
连杆盖托臂后端设有手柄。
中回转装置包括与回转臂的内臂固定连接的连接柱、与回转臂的外臂固定连接的套 筒以及处于回转套筒内的转轴。所述转轴与连接柱固定连接并与套筒之间由轴承连接。
上回转装置包括与回转臂的内臂固定连接的回转套筒、与支撑立柱固定连接并与回 转套筒之间由轴承连接的转轴。
下回转装置包括与升降气缸的活塞杆及导杆连接的支架、固定在支架下部的定位套 以及处于回转套内的转轴，所述转轴通过轴承与回转套连接，转轴的底部伸出回转套， 连杆盖托臂固定在转轴的底部上。
本实用新型具有积极的效果(i)机械手的运动机构的升降、伸縮、旋转等独立运 动方式，称为机械手的自由度。自由度越多，机械手的灵活性越大，通用性越广，其结 构也越复杂。本实用新型的连杆盖组装用机械手采用上、中、下三个回转装置和一个上 下升降装置，从而能实现三维运动，回转曲臂可使连杆盖托臂在大范围平面内位移，由
操作人员控制连杆盖的抓紧与松开，1500mm行程的升降气缸可根据连杆盖的组装要求 调整连杆盖托臂的髙度，而下回转装置微调连杆盖托臂位置，使连杆盖在组装过程中能 准确定位。所以本机械手对连杆盖在柴油机上的组装灵活、方便。(2)本实用新型可降 低操作人员的劳动强度，节约辅助时间，提高连杆盖的组装质量。(3)本实用新型结构 简洁、紧凑，工作可靠。
下面结合具体实施例和附图，对本实用新型作进一步详细的说明 图1为本实用新型的一种立体结构示图。
图2为图1所示结构的机械手的平面结构示图，图中未画出连杆盖托座以及气动开 关座。
图3是图2的A-A剖视图。 图4是图2的B-B剖视图。 图5是图2的C-C剖视图。
具体实施方式
(实施例l)
见图1和图2，本实施例的机械手包括支撑立柱l、回转臂2、升降装置3、中回转装置4、上回转装置5、下回转装置6、连杆盖托臂7、连杆盖托座8和气动开关座9。 回转臂2包括内臂2-1和外臂2-2。回转臂2的内臂2-1的一端通过上回转装置5 连接在支撑立柱1顶部，另一端通过中回转装置4连接在回转臂2的外臂2-2的一端， 回转臂2的外臂2-2的另一端通过连接盘2-3通过内六角螺栓与升降装置3连接。
升降装置3通过下回转装置6与连杆盖托臂7连接。连杆盖托座8包括座板81、 支座82、手柄83和定位销；支座82连接在座板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右侧，定位销有2个，均连接在座板81上且位于座板81 的上方。由螺栓将连杆盖托座8的支座82与连杆盖托臂7连接在一起，从而连杆盖托 座8可相对于连杆盖托臂7转动。
升降装置3包括升降气缸3-1以及导轨副3-2。导轨副3-2是由导向筒3-21与导杆 3-22组成的滑动副。导向筒3-21的上端与升降气缸3-l的缸体3-11的上端通过螺栓固 定在一起，导向筒3-21的下端与升降气缸3-l的缸体3-11的下端通过螺栓固定在一起。 导杆3-22和升降气缸3-1的活塞杆3-12均与下回转装置6连接。活塞杆3-12伸縮时， 带动下回转装置6和连杆盖托臂7的下降与上升,活塞杆3-12带动导杆3-22同时动作， 保证下回转装置6和连杆盖托臂7的稳定升降。
本实施例的机械手为获得三维空间的运动自由度，设置有3个回转装置和一个升 降装置3。 3个回转装置分别是位于支撑立柱1与回转臂2之间的上回转装置5、位于 回转臂2的内臂2-1与回转臂2的外臂2-2之间的中回转装置4、位于升降装置3底部 与连杆盖托臂7之间的下回转装置6。通过这三个回转装置和一个升降装置3，连杆盖 托臂7就能实现上下、左右、前后较大范围的运动。下面结合图3至图5详细说明每一 个回转装置的结构。
见图3,上回转装置5包括回转套筒5-l、轴承5-2和固定轴5-3。回转套筒5-1与 回转臂的内臂2-1固定连接，固定轴5-3与支撑立柱1固定连接，轴承5-2位于回转套 筒5-1内且套在固定轴5-3外，而使回转套筒5-1通过轴承5-2而与固定轴5-3转动连接。
见图4，中回转装置4包括连接盘4-l、回转套筒4-2、转轴4-3和轴承4-4。连接 盘4-l与回转臂的内臂2-l固定连接，回转套筒4-2与回转臂的外臂2-2固定连接，转 轴4-3处于回转套筒4-2内、且与连接盘4-1固定连接，轴承4-4处于转轴4-3与回转套 筒4-2之间，回转套筒4-2通过轴承4-4与转轴4-3转动连接。
见图5，下回转装置6包括支架6-1、回转套6-2、转轴6-3和轴承6-4。支架6-1 与升降气缸活塞杆3-12和导杆3-22固定连接，支架6-l的下部与回转套6-2固定连接， 转轴6-3处于回转套6-2内，且转轴6-3通过轴承6-4与回转套6-2转动连接，转轴6-3 的底部伸出回转套6-2，连杆盖托臂7固定在转轴6-3的底部上。连杆盖托臂7后端固定有气动开关座9,气动开关座'9上^有操作手称91及控制按钮。
本实用新型的机械手用于将连杆盖100固定在柴油机机体内的连杆体上，连杆盖 100具有4个螺栓孔，这4个螺栓孔均为光孔，且位于一个假象方形的4个角上，处于 对角线上的两个螺栓孔称为第一和第三工位螺栓孔，处于另一条对角线上的两个螺栓孔 称为第二和第四螺栓孔。
本实用新型使用时，操作人员一手抓住操作手柄91、而另一手抓住下回转装置6， 将连杆盖托臂7转动到GE机车柴油机连杆盖存放的工作台前，操作人员将连杆盖100 装上连杆盖托座8，并由其第二和第四工位螺栓孔套在连杆盖托座8的相应的定位销上。 按下气动开关座9上的控制按钮而打开压縮空气的气路(有关气路的管路未在图中 绘出)，使升降气缸3-l上升。将连杆盖托臂7转动到GE连杆盖组装的确切位置，与 柴油机箱体内的连杆体对准位置后，根据组装连杆的工艺要求在连杆盖100的第一、第 三工位螺栓孔处插入连杆螺栓再用手拧紧，然后将机械手的连杆盖托座8退出柴油机箱 体；在连杆盖100的第二、第四工位螺栓孔处插入连杆螺栓再用手拧紧，然后用"GE 连杆螺栓拧紧装置"分别将第一、第三位和第二、第四工位连杆螺栓拧紧。在操作过程 中应严格按照"GE连杆螺栓拧紧装置"的操作规程。重复以上过程，直到将所有连杆 盖组装完成。
权利要求1、一种连杆盖组装用机械手，其特征在于包括支撑立柱(1)、回转臂(2)、升降装置(3)、连杆盖托臂(7)和连杆盖托座(8)；回转臂(2)包括内臂(2-1)、外臂(2-2)；回转臂(2)的内臂(2-1)的一端通过上回转装置(5)连接在支撑立柱(1)顶部，另一端通过中回转装置(4)连接回转臂(2)的外臂(2-2)的一端；回转臂(2)的外臂(2-2)的另一端通过连接盘(2-3)以及螺栓与升降装置(3)连接；升降装置(3)通过下回转装置(6)与连杆盖托臂(7)连接；连杆盖托座(8)与连杆盖托臂(7)转动连接。
2、根据权利要求1所述的连杆盖组装用机械手，其特征在于升降装置(3)包 括升降气缸(3-1)以及导轨副(3-2);导轨副(3-2)是由导向筒(3-21)与导杆(3-22) 组成的滑动副；导向筒(3-21)的上端与升降气缸(3-1)的缸体(3-11)的上端通过 螺栓固定在一起，导向筒(3-21)的下端与升降气缸(3-1)的缸体(3-11)的下端也 通过螺栓固定在一起；导杆(3-22)、升降气缸(3-1)的活塞杆(3-12)均与下回转装 置(6)连接。
3、根据权利要求2所述的连杆盖组装用机械手，其特征在于还包括气动开关座 (9);气动开关座(9)固定在连杆盖托臂(7)后端，气动开关座(9)上设有控制按 钮和操作手柄(91)。
4、 根据权利要求1所述的连杆盖组装用机械手，其特征在于所述中回转装置(4) 包括连接盘(4-1)、回转套筒(4-2)、转轴(4-3)和轴承(4-4)，连接盘(4-1)与回转 臂的内臂(2-1)固定连接，回转套筒(4-2)与回转臂的外臂(2-2)固定连接，转轴(4-3) 处于回转套筒(4-2)内、且与连接盘(4-1)固定连接，轴承(4-4)处于动轴(4-3) 与回转套筒(4-2)之间，回转套筒(4-2)通过轴承(4-4)与动轴(4-3)转动连接。
5、 根据权利要求1所述的连杆盖组装用机械手，其特征在于上回转装置(5) 包括回转套筒(5-1)、轴承(5-2)和固定轴(5-3);回转套筒(5-1)与回转臂的内臂(2-1)固定连接，固定轴(5-3)与支撑立柱(1)固定连接，轴承(5-2)位于回转套 筒(5-1)内且套在固定轴(5-3)外，而使回转套筒(5-1)通过轴承(5-2)而与固定 轴(5-3)转动连接。
6、根据权利要求1所述的连杆盖组装用机械手，其特征在于所述下回转装置(6)包括支架(6-1)、回转套(6-2)、转轴(6-3)和轴承(6-4);支架(6-1)与升降气缸活塞杆(3-12)和导杆(3-22)固定连接，支架(6-1)的下部与回转套(6-2)固定连接，转轴(6-3)处于回转套(6-2)内，且转轴(6-3)通过轴承(6-4)与回转套(6-2)转动连接，转轴(6-3)的底部伸出回转套(6-2);连杆盖托臂(7)固定在转轴(6-3)的底部。
7、根据权利要求1至6之一所述的连杆盖组装用机械手，其特征在于连杆盖托座(8)包括座板(81)、支座(82)、手柄(83)和定位销；支座(82)连接在座板(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)右侧；定位销有2个，均连接在座板(81)上且位于座板(81)的上方；由螺栓将连杆盖托座(8)的支座(82)与连杆盖托臂(7)转动连接在一起。
专利摘要本实用新型公开了一种连杆盖组装用机械手，包括支撑立柱、回转臂、升降装置、连杆盖托臂和连杆盖托座。回转臂包括内臂、外臂。回转臂的内臂的一端通过上回转装置连接在支撑立柱顶部，另一端通过中回转装置连接回转臂的外臂的一端。回转臂的外臂的另一端通过连接盘以及螺栓与升降装置连接。升降装置通过下回转装置与连杆盖托臂连接；连杆盖托座与连杆盖托臂转动连接。本实用新型的连杆盖组装用机械手能实现三维运动，回转曲臂可使连杆盖托臂在大范围平面内位移，升降气缸可根据连杆盖的组装要求调整连杆盖托臂的高度，而下回转装置微调连杆盖托臂位置，使连杆盖在组装过程中能准确定位。所以本机械手对连杆盖在柴油机上的组装灵活、方便。
文档编号B25J9/02GK201287337SQ200820178378
公开日2009年8月12日 申请日期2008年11月11日 优先权日2008年11月11日
发明者吴建洪 申请人:南车戚墅堰机车有限公司