一种挖掘机消音器装夹与翻转装置及方法与流程

1.本发明是一种挖掘机消音器装夹与翻转装置，特别是一种针对中大型挖掘机用消音器快速自动装夹翻转装置，属于工件夹具领域。


背景技术：

2.消音器装配当前多采用工人手动从物料工装中取出消音器，而后由两人配合将其翻转至水平状态（即待安装状态），然后再将其搬运至消音器安装支承架上，最后再进行和后续的装配动作。该方法费时费力，极大地增加了生产工人的劳动负担，且在搬运过程中存在一定的安全隐患。因此，亟待设计开发一种挖掘机用消音器自动装夹及翻转装置，以提升消音器装配的生产效率。
3.本发明设计了一种挖掘机消音器装夹翻转装置。


技术实现要素：

4.根据现有技术的不足，本发明提供了一种挖掘机用消音器高效高可靠性自动装夹翻转的自装夹装置。
5.本发明按以下技术方案实现：本发明公开了一种挖掘机消音器装夹与翻转装置，包括框架、纵向滑轨架、横向滑轨架、升降机构、真空吸附装夹翻转机构和操作面板；框架设置在水平支撑面上；纵向滑轨架安装在所述框架上；横向滑轨架活动安装在所述纵向滑轨架上，使得横向滑轨架能够在纵向滑轨架上进行纵向移动；升降机构活动安装在所述横向滑轨架上，使得升降机构能够在横向滑轨架上进行横向移动；真空吸附装夹翻转机构用于对消音器进行装夹与翻转动作，其安装在所述升降机构上，通过升降机构伸缩完成真空吸附装夹翻转机构的升降动作；操作面板与所述升降机构和真空吸附装夹翻转机构电连接，用于控制升降机构进行升降动作以及真空吸附装夹翻转机构进行装夹与翻转动作。
6.升降机构优选的方案：所述升降机构包括升降气缸和伸缩杆；所述升降气缸的活塞杆顶部通过法兰盘与伸缩杆顶部相连，升降气缸动作时带动伸缩杆同步动作，实现了真空吸附装夹翻转机构的升降过程。
7.真空吸附装夹翻转机构优选的方案：所述真空吸附装夹翻转机构由装夹机构和翻转机构构成；所述翻转机构与升降机构相连，所述装夹机构与翻转机构相连。
8.翻转机构优选的方案：所述翻转机构包括旋转气缸、轴承座和阶梯轴；所述轴承座与升降机构相连，所述旋转气缸与轴承座相连，所述轴承座中安装有轴承，所述阶梯轴一端与所述装夹机构相连，另一端穿过轴承后与旋转气缸相连，旋转气缸转动后使得翻转机构绕轴承中心线完成翻转。
9.装夹机构优选的方案：所述装夹机构包括l型支架、吸盘ⅰ和吸盘ⅱ；所述l型支架与翻转机构相连；所述l型支架水平部内侧面安装有吸盘ⅰ，用于贴附在消音器端面；所述l型支架垂直部内侧面安装有吸盘ⅱ，用于贴附在消音器外圆面。
10.进一步的方案：所述吸盘ⅰ通过移动部件与所述l型支架连接，通过移动部件实现对吸盘ⅰ前后以及上下位移调节。
11.进一步的方案：所述移动部件包括滑块、螺栓和螺钉；所述l型支架水平部开有长形槽，所述滑块套装在l型支架水平部上，所述滑块上设有螺纹孔，所述螺栓贯穿滑块上的螺纹孔、长形槽后与吸盘ⅰ背面上的螺纹块相连；通过螺栓与滑块上的螺纹孔配合实现吸盘ⅰ上下位移，通过滑块带动螺栓在长行槽移动实现吸盘ⅰ左右位移；所述滑块上设有螺钉，通过旋紧螺钉挤压l型支架水平部后完成对滑块的固定。
12.进一步的方案：所述吸盘ⅱ为真空吸盘，所述吸盘ⅱ的背部通过导管与l型支架垂直部相连，所述导管与外部气管连通，通过操作面板上的按钮控制抽出吸盘内的空气形成真空实现对消音器的装夹动作。
13.进一步的方案：所述纵向滑轨架由对称布置的两个导轨构成，所述横向滑轨架两端的滑块与相应的导轨滑动配合实现横向滑轨架能够在两个导轨之间进行滑动；所述升降机构的顶部滑座与横向滑轨架滑动配合实现升降机构能够在横向滑轨架上进行滑动。
14.本发明还公开了一种挖掘机消音器装夹与翻转方法，具体方案为：对消音器进行装夹时，先需将真空吸附装夹翻转机构滑移到消音器上方，按动操作面板下降按钮控制气缸动作，使得伸缩杆下降至水平吸盘贴附在消音器端面，调整竖直吸盘位置使其能够完全贴附在消音器外圆面，而后控制真空吸附装夹翻转机构继续下降一段高度对水平吸盘进行一定程度的压紧，按动操作面板上吸附按钮抽空吸盘内空气完成装夹过程；按动操作面板上升按钮使气缸动作将装夹完成后的消音器抬升一段高度，而后按动操作面板上翻转按钮控制旋转气缸，驱动水平滚动轴承使消音器绕轴承中心线完成翻转，使其处于正确的待安装状态；采用工人手动牵引的操作方式将消音器移至安装支架上，按动操作面板上释放按钮解除装夹状态并将真空吸附装夹翻转机构移回原先位置，到此整个流程结束。
15.进一步的方案：纵向滑轨架安装在框架上并固定，横向滑轨架安装在纵向滑轨架上并与之配合，使得横向滑轨架整体可实现纵向移位；升降气缸的缸体安装在横向滑轨架上并与之配合，使得气缸可实现横向移位，由此实现真空吸附装夹翻转机构的x、y向移动动作；升降气缸的活塞杆与伸缩机构连接并固定，通过操作面板的上升与下降按钮控制气缸的伸缩动作，再由气缸带动伸缩杆进行同步动作，以此实现装夹消音器前后的升降过程，由此实现真空吸附装夹翻转机构的z向移动动作。
16.本发明有益效果：采用本发明的技术方案后，操作人员通过按动操作面板上按钮即可快速实现消音器自动装夹及翻转过程，由于整体框架上安装的滑轨以及升降气缸带动的伸缩机构，使得装夹后消音器可实现x、y、z向的移动，简化了消音器的搬运过程，通过真空吸盘吸附机构与旋转气缸翻转机构完成消音器的自动装夹与翻转过程，有效降低了操作人员劳动强度，有效提升了消音器装配效率。
附图说明
17.附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图
仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
18.在附图中：图1 为本发明的消音器自装夹及翻转装置结构图；图2 为本发明的升降机构结构图；图3 为本发明的装夹机构结构图；图4 为本发明的真空吸附装夹翻转机构结构图；图5 为本发明的作业过程示意图。
19.附图标识：1-框架，2-纵向滑轨架，3-横向滑轨架，4-真空吸附装夹翻转机构，5-操作面板，6-升降气缸，7-伸缩杆，8-旋转气缸，9-轴承，10-阶梯轴，11-l型支架，12-吸盘ⅰ，13-吸盘ⅱ，14-滑块，15-螺栓，16-长形槽，17-螺钉，18-导管，19-消音器。
20.需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。
具体实施方式
21.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
22.在本发明的描述中，需要说明的是，术语
ꢀ“
上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
23.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
24.如图1所示，一种挖掘机消音器装夹与翻转装置，包括框架1、纵向滑轨架2、横向滑轨架3、升降机构、真空吸附装夹翻转机构4和操作面板5；框架1设置在水平支撑面上；纵向滑轨架2安装在框架1上；横向滑轨架3活动安装在纵向滑轨架2上，使得横向滑轨架3能够在纵向滑轨架2上进行纵向移动；升降机构活动安装在横向滑轨架3上，使得升降机构能够在横向滑轨架3上进行横向移动；真空吸附装夹翻转机构4用于对消音器19进行装夹与翻转动作，其安装在升降机构上，通过升降机构伸缩完成真空吸附装夹翻转机构4的升降动作；操作面板5与升降机构和真空吸附装夹翻转机构4电连接，用于控制升降机构进行升降动作以及真空吸附装夹翻转机构4进行装夹与翻转动作。
25.以下给出上述实施例关于升降机构的一优选实施例：如图2所示，升降机构包括升降气缸6和伸缩杆7；升降气缸6的活塞杆顶部通过法兰盘与伸缩杆7顶部相连，升降气缸6动作时带动伸缩杆7同步动作，实现了真空吸附装夹翻转机构4的升降过程。
26.进一步的方案：法兰盘上安装有两个对称分布的加强筋板，加强筋板另一侧通过
螺栓连接在伸缩杆7上，以此加强气缸带动伸缩杆时的稳定性与可靠性。
27.需要说明的是，本发明升降方式还可以为电动葫芦机构、液压机构、卷扬机构等升降方式。
28.以下给出上述实施例关于真空吸附装夹翻转机构的一优选实施例：如图2所示，真空吸附装夹翻转机构4由装夹机构和翻转机构构成；翻转机构与升降机构相连，装夹机构与翻转机构相连。
29.以下给出上述实施例关于翻转机构的一优选实施例：如图4、图5所示，翻转机构包括旋转气缸8、轴承座和阶梯轴10；轴承座与升降机构相连，旋转气缸8与轴承座相连，轴承座中安装有轴承9，阶梯轴10一端与装夹机构相连，另一端穿过轴承9后与旋转气缸8相连，旋转气缸8转动后使得翻转机构绕轴承9中心线完成翻转。
30.需要说明的是，本发明翻转方式还可以为电动机构、液压机构等方式。
31.以下给出上述实施例关于装夹机构的一优选实施例：如图3、图5所示，装夹机构包括l型支架11、吸盘ⅰ12和吸盘ⅱ13；l型支架11与翻转机构相连；l型支架11水平部内侧面安装有吸盘ⅰ12，用于贴附在消音器19端面；l型支架11垂直部内侧面安装有吸盘ⅱ13，用于贴附在消音器19外圆面。
32.进一步的方案：吸盘ⅰ12通过移动部件与l型支架11连接，通过移动部件实现对吸盘ⅰ12前后以及上下位移调节。
33.进一步的方案：移动部件包括滑块14、螺栓15和螺钉17；l型支架11水平部开有长形槽16，滑块14套装在l型支架11水平部上，滑块14上设有螺纹孔，螺栓15贯穿滑块14上的螺纹孔、长形槽16后与吸盘ⅰ12背面上的螺纹块相连；通过螺栓15与滑块14上的螺纹孔配合实现吸盘ⅰ14上下位移，通过滑块14带动螺栓15在长行槽16移动实现吸盘ⅰ12左右位移；滑块14上设有螺钉17，通过旋紧螺钉17挤压l型支架11水平部后完成对滑块14的固定。
34.进一步的方案：吸盘ⅱ13为真空吸盘，吸盘ⅱ13的背部通过导管18与l型支架11垂直部相连，导管18与外部气管连通，通过操作面板5上的按钮控制抽出吸盘内的空气形成真空实现对消音器19的装夹动作。
35.如图1所示，纵向滑轨架2由对称布置的两个导轨构成，横向滑轨架3两端的滑块与相应的导轨滑动配合实现横向滑轨架3能够在两个导轨之间进行滑动；升降机构的顶部滑座与横向滑轨架3滑动配合实现升降机构能够在横向滑轨架3上进行滑动。
36.由上可知，横向滑轨架3顶部与纵向滑轨架2相配合，使真空吸附装夹翻转机构4实现纵向运动的动作，升降机构与横向滑轨架3相配合，使真空吸附装夹翻转机构4实现横向运动的动作，由此实现真空吸附装夹翻转机构4的x、y向动作。升降机构由升降气缸6、伸缩杆7以及相应的连接机构组成，升降气缸6活塞杆顶部通过法兰盘与伸缩杆7顶部相连，升降气缸6动作时带动伸缩杆7同步动作，实现了真空吸附装夹翻转机构4的z向移动过程。真空吸附装夹翻转机构4由装夹机构和翻转机构构成，装夹机构由l形分布的5个吸盘、气管以及l型支架11构成，通过操作面板5上的按钮控制抽出吸盘内的空气形成真空实现对消音器19的装夹动作；翻转机构包括旋转气缸8、轴承座和阶梯轴10构成，按动操作面板5上翻转按钮控制旋转气缸8，驱动水平滚动轴承9使消音器19绕轴承9中心线完成翻转，使其处于正确的待安装状态。本发明能够提高挖掘机消音器装配的生产效率，降低操作人员劳动量，实现了
消音器自动装夹及翻转，解决了中挖消音器装配效率低下的难题。当然了，本发明还可用于挖掘机侧门、后机罩等装配。
37.本发明还公开了一种挖掘机消音器装夹与翻转方法，具体如下：（1）纵向滑轨架安装在框架上并固定，横向滑轨架安装在纵向滑轨架上并与之配合，使得横向滑轨架整体可实现纵向移位；升降气缸的缸体安装在横向滑轨架上并与之配合，使得气缸可实现横向移位，由此实现真空吸附装夹翻转机构的x、y向移动动作；（2）升降气缸的活塞杆与伸缩机构连接并固定，通过操作面板的上升与下降按钮控制气缸的伸缩动作，再由气缸带动伸缩杆进行同步动作，以此实现装夹消音器前后的升降过程，由此实现真空吸附装夹翻转机构的z向移动动作；（3）对消音器进行装夹时，先需将真空吸附装夹翻转机构滑移到消音器上方，按动操作面板下降按钮控制气缸动作，使得伸缩杆下降至水平吸盘贴附在消音器端面，调整竖直吸盘位置使其能够完全贴附在消音器外圆面，而后控制真空吸附装夹翻转机构继续下降一段高度对水平吸盘进行一定程度的压紧，按动操作面板上吸附按钮抽空吸盘内空气完成装夹过程；（4）按动操作面板上升按钮使气缸动作将装夹完成后的消音器抬升一段高度，而后按动操作面板上翻转按钮控制旋转气缸，驱动水平滚动轴承使消音器绕轴承中心线完成翻转，使其处于正确的待安装状态（水平状态）；（5）最后，通过滑轨架采用工人手动牵引的操作方式将消音器移至安装支架上，按动操作面板上释放按钮解除装夹状态并将真空吸附装夹翻转机构移回原先位置，到此整个流程结束。
38.综上，采用本发明，操作人员通过按动操作面板上按钮即可快速实现消音器自动装夹及翻转过程，由于整体框架上安装的滑轨以及升降气缸带动的伸缩机构，使得装夹后消音器可实现x、y、z向的移动，简化了消音器的搬运过程，通过真空吸盘吸附机构与旋转气缸翻转机构完成消音器的自动装夹与翻转过程，有效降低了操作人员劳动强度，有效提升了消音器装配效率。
39.在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
40.此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包含的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合同样意味着处于本发明的保护范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的实施例中，本领域技术人员能够根据获知的技术方案和本技术所要解决的技术问题，以组合的方式来使用。
41.以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。