一种轮毂搬运手爪及轮毂搬运装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及轮毂生产设备技术领域，尤其涉及一种轮毂搬运手爪及轮毂搬运装置。
【背景技术】
[0002]随着机器人技术的发展以及人工成本的提高，轮毂生产中也加入了更多的自动化元素，其中机器人自动化生产流程中，轮毂搬运不可或缺。通常，轮毂的搬运时通过轮毂搬运手爪来实现的，具体为轮毂搬运手爪以气缸或电机驱动，且气缸驱动控制简便、成本低，并可以通过两个气缸直接对轮毂进行夹持，夹持位置可以是轮唇或轮毂腰部。但两个气缸同步性差，无法保证进给速度相同，影响抓取和定位精度。另外，摩擦轮没有缓冲机构，放置轮毂时，需要将轮毂完成靠近放置面，如果直接悬空放置轮毂，可能造成轮毂表面损伤。因此，需求能够同步且高精度的抓取轮毂的手爪结构。
【发明内容】
[0003]针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种旨在能够同步且高精度的抓取轮毂的轮毂搬运手爪及轮毂搬运装置，用以克服上述技术缺陷。
[0004]具体技术方案如下:
[0005]—种轮毂搬运手爪，应用于完成抓取轮毂的动作，包括基座、驱动模块、传动模块、以及四个抓钳模块，其中，
[0006]所述传动模块可活动的设置于所述基座上，且所述传动模块包括两个可同步地相对向移动的传动块和传动连接两个所述传动块的传动部；
[0007]所述驱动模块与其中一个所述传动块传动相连，用以驱动所述传动块移动，并通过所述传动部同步带动另一个所述传动块相对向移动；
[0008]四个所述抓钳模块对称分布的纵向设置于所述传动模块的外侧，且每一所述传动块的外侧分别连接有两个所述抓钳模块，用以在所述驱动模块及传动模块带动下接近并抓取轮毂腰部。
[0009]在本发明提供的轮毂搬运手爪中，还具有这样的特征，所述抓钳模块包括安装座、阶梯轴、以及夹盘，其中，
[0010]所述安装座固定安装于所述传动块的外侧，且所述安装座的内部纵向贯穿开设有相连通的第一孔段和第二孔段，所述第一孔段的内径小于所述第二孔段的内径并在相连通处形成有台阶结构；
[0011]所述阶梯轴为两段式结构，直径小的一端套设有弹簧，并依次穿过所述第二孔段和第一孔段，且端部穿出所述第一孔段外并固定安装有一固定块，所述阶梯轴中直径大的一端水平安装有所述夹盘。
[0012]在本发明提供的轮毂搬运手爪中，还具有这样的特征，所述安装座的顶部安装有与所述固定块相对的接近开关，用以检测所述夹盘是否正确夹住轮毂。
[0013]在本发明提供的轮毂搬运手爪中，还具有这样的特征，所述基座的两侧具有水平设置的导轨，所述传动块上具有与所述导轨相配的滑槽，且所述传动块通过相配合的所述滑轨和滑槽可滑动的安装于所述基座上；
[0014]所述传动部包括相对设置的两个直齿条和啮合安装于两所述直齿条之间的齿轮，且每一所述直齿条分别连接其中一个所述传动块，所述齿轮通过销轴可转动的安装于所述基座上。
[0015]在本发明提供的轮毂搬运手爪中，还具有这样的特征，所述驱动模块为一气缸，且所述气缸通过一气缸耳座与所述基座相连，所述气缸的活塞杆与其中一个所述传动块相连，用以推动所述传动块沿着所述导轨滑动。
[0016]在本发明提供的轮毂搬运手爪中，还具有这样的特征，所述轮毂搬运手爪抓取的轮毂适用尺寸为14寸到20寸。
[0017]本发明还提出了一种轮毂搬运装置，包括一固定架和两组如上述权利要求1-6中任一项所述的轮毂搬运手爪，且所述固定架的两端分别连接一组所述轮毂搬运手爪的基座。
[0018]在本发明提供的轮毂搬运装置中，还具有这样的特征，所述固定架上还设置有用以连接外部搬运机构的法兰。
[0019]在本发明提供的轮毂搬运装置中，还具有这样的特征，两组所述轮毂搬运手爪相互平行。
[0020]上述技术方案的有益效果在于:
[0021](I)轮毂搬运手爪在驱动模块、传动模块、以及四个抓钳模块的联动下，能够同步地抓取轮毂，且定位精度较高；
[0022](2)抓钳模块具有缓冲结构，使得夹盘及阶梯轴通过弹簧缓冲实现一个下压动作，从而确保轮毂与平台贴合后在松开手爪，能够防止轮毂表面磕碰而受损；
[0023](3)在上述技术方案中，轮毂搬运装置具有两个轮毂搬运手爪，能够同时抓取两个轮毂，使得工作效率较高；
[0024](4)抓钳模块可相对向滑动，使得轮毂搬运装置可适用于尺寸为14寸到20寸的轮毂，适用范围较广。
【附图说明】
[0025]图1为本发明轮毂搬运手爪及轮毂搬运装置的立面视图；
[0026]图2为本发明轮毂搬运手爪及轮毂搬运装置的俯视图；
[0027]图3为本发明轮毂搬运手爪部分结构的仰视图；
[0028]图4为图2中A-A视向的剖面视图；
[0029]图5为本发明轮毂搬运手爪及轮毂搬运装置的应用示意图。
【具体实施方式】
[0030]以下，将会参照附图描述本发明的实施方式。在实施方式中，相同构造的部分使用相同的附图标记并且省略描述。
[0031]参阅图1，为本发明轮毂搬运手爪及轮毂搬运装置的立面视图；结合图2，为本发明轮毂搬运手爪及轮毂搬运装置的俯视图；以及图3，为本发明轮毂搬运手爪部分结构的仰视图；以及图5，为本发明轮毂搬运手爪及轮毂搬运装置的应用示意图。如图中所示，所述轮毂搬运手爪应用于完成轮毂抓取及松开的动作，其包括基座1、驱动模块3、传动模块2、以及四个抓钳模块4，其中，
[0032]传动模块2可活动的设置于基座I上，包括两个可同步地相对向移动的传动块21和传动连接两个传动块21的传动部;驱动模块3与其中一个传动块21传动相连，用以驱动传动块21移动，并通过传动部同步带动另一个传动块21相对向移动；四个抓钳模块4对称分布的纵向设置于传动模块2的外侧，且每一传动块21的外侧分别连接有两个抓钳模块4，用以在驱动模块3及传动模块2带动下接近并抓取轮毂腰部。
[0033]在一种优选的实施方式中，具体如图1和图4中所示，且图4为图2中A-A视向的剖面视图，抓钳模块4包括安装座41、阶梯轴42、以及夹盘43，其中，安装座41固定安装于传动块21的外侧，且内部纵向贯穿开设有相连通的第一孔段47和第二孔段48，第一孔段47的内径小于第二孔段48的内径并在相连通处形成有台阶结构49;
[0034]阶梯轴42为两段式结构，直径小的一端套设有弹簧44，并依次穿过第二孔段48和第一孔段47，且端部穿出第一孔段47外并固定安装有一固定块46，从而构成一缓冲结构，阶梯轴42中直径大的一端水平安装有夹盘43，使得常态下因重力及弹簧44弹力作用下，呈松弛状态，而在放置抓取的轮毂时，夹盘43及阶梯轴42通过弹簧44缓冲实现一个下压动作，极限位置为阶梯轴42的肩部抵靠至台阶处，从而确保轮毂与平台贴合后在松开手爪，能够防止轮毂表面磕碰而受损。值得指出的是，上述的固定及连接的方式主要是以螺钉螺栓等零部件实现，且阶梯轴42纵向设置，上端直径小于下端直径。
[0035]作为进一步的优选实施方式中，安装座41的顶部安装有与固定块46相对的接近开关45，用以检测夹盘43是否正确夹住轮毂5。
[0036]在一种优选的技术方案中，具体如图3和图4中所示，基座I的两侧具有水平设置的导轨11，传动块21上具有与导轨11相配的滑槽(图中未示出)，且传动块21通过相配合的滑轨11和滑槽可滑动的安装于基座I上；
[0037]传动部包括相对设置的两个直齿条22和啮合安装于两直齿条22之间的齿轮23，且每一直齿条22分别连接其中一个传动块21，齿轮23通过销轴可转动的安装于基座I上。从而可通过齿轮23齿条结构带动两个传动部高精度的实现同步的对向运动，且值得指出的是，同步运行的方式也可以是由同步带等结构实现，不应局限于此。
[0038]作为进一步的优选实施方式中，具体如图5中所不，驱动模块3为一气缸，且气缸通过一气缸耳座与基座I相连，气缸的活塞杆与其中一个传动块21相连，用以推动传动块21沿着导轨11滑动，并通过齿轮23齿条结构同步的带动另一传动块21对向滑动实现进给。但也可以是电机或油缸驱动的方式实现，不应局限于此。
[0039]此外，值得指出的是，驱动模块3和传动部均设置于基座I的下方，且该部分的结构外还设有罩壳，用以防止粉尘进入内部影响齿轮23齿条结构的运行精度，且每一接近开关45均与外部控制系统通讯相连，气缸与外部控制系统气动相连，用以接受接近开关45的反馈信号并统一控制各部分的运行状态;本实施例中，如图5中所示，手爪抓取的轮毂适用尺寸为14寸到20寸。
[0040]在上述技术方案中，轮毂搬运手爪在驱动模块3、传动模块2、以及四个抓钳模块4的联动下，能够同步地抓取轮毂5，且定位精度较高;抓钳模块4具有缓冲结构，使得夹盘43及阶梯轴42通过弹簧44缓冲实现一个下压动作，从而确保轮毂与平台贴合后在松开手爪，能够防止轮毂表面磕碰而受损。
[0041]参阅图1和图5所示，本发明还提出了一种轮毂搬运装置，包括一固定架6和两组上述的轮毂搬运手爪，且固定架6的两端分别连接一组轮毂搬运手爪的基座I。从而具有两组搬运手爪，能够同时抓取两个轮毂。
[0042]在一种优选的实施方式中，固定架6上还设置有用以连接外部搬运机构的法兰61。且本实施例中，两组轮毂搬运手爪相平行。
[0043]以下，以一种具体的实施方式进行说明，需要指出的是，以下实施方式中所描述之结构、工艺、选材仅用以说明实施方式的可行性，并无限制本发明保护范围之意图。
[0044]结合图1和图5所示，外部搬运机构通过法兰61及固定架6将两个轮毂搬运手爪移送至轮毂上方并垂直下降，气缸带动其中一传动块21滑动，并由传动部传动另一传动块21相对向滑动，从而抓钳模块4夹紧轮毂腰部。然后由外部搬运机构将轮毂搬运装置移动至待安置轮毂的工作位置，并垂直下降，由于抓钳模块4内缓冲结构的作用、以及接近开关45的作用，系统监控到安置轮毂的情况、以及是否安置到位，气缸运作并控制传动块21对向滑动松开轮毂，最后外部搬运机构移送轮毂搬运装置至初始位置，完成搬运动作。
[0045]在上述技术方案中，轮毂搬运装置具有两个轮毂搬运手爪，能够同时抓取两个轮毂，使得工作效率较高;抓钳模块可相对向滑动，使得轮毂搬运装置可适用于尺寸为14寸到20寸的轮毂，适用范围较广。
[0046]以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种轮毂搬运手爪，其特征在于，包括基座、驱动模块、传动模块、以及四个抓钳模块，其中， 所述传动模块可活动的设置于所述基座上，且所述传动模块包括两个可同步地相对向移动的传动块和传动连接两个所述传动块的传动部； 所述驱动模块与其中一个所述传动块传动相连，用以驱动所述传动块移动，并通过所述传动部同步带动另一个所述传动块相对向移动； 四个所述抓钳模块对称分布的纵向设置于所述传动模块的外侧，且每一所述传动块的外侧分别连接有两个所述抓钳模块，用以在所述驱动模块及传动模块带动下接近并抓取轮毂腰部。2.如权利要求1所述的轮毂搬运手爪，其特征在于，所述抓钳模块包括安装座、阶梯轴、以及夹盘，其中， 所述安装座固定安装于所述传动块的外侧，且所述安装座的内部纵向贯穿开设有相连通的第一孔段和第二孔段，所述第一孔段的内径小于所述第二孔段的内径并在相连通处形成有台阶结构； 所述阶梯轴为两段式结构，直径小的一端套设有弹簧，并依次穿过所述第二孔段和第一孔段，且端部穿出所述第一孔段外并固定安装有一固定块，所述阶梯轴中直径大的一端水平安装有所述夹盘。3.如权利要求2所述的轮毂搬运手爪，其特征在于，所述安装座的顶部安装有与所述固定块相对的接近开关，用以检测所述夹盘是否正确夹住轮毂。4.如权利要求1或3所述的轮毂搬运手爪，其特征在于， 所述基座的两侧具有水平设置的导轨，所述传动块上具有与所述导轨相配的滑槽，且所述传动块通过相配合的所述滑轨和滑槽可滑动的安装于所述基座上； 所述传动部包括相对设置的两个直齿条和啮合安装于两所述直齿条之间的齿轮，且每一所述直齿条分别连接其中一个所述传动块，所述齿轮通过销轴可转动的安装于所述基座上。5.如权利要求4所述的轮毂搬运手爪，其特征在于，所述驱动模块为一气缸，且所述气缸通过一气缸耳座与所述基座相连，所述气缸的活塞杆与其中一个所述传动块相连，用以推动所述传动块沿着所述导轨滑动。6.如权利要求5所述的轮毂搬运手爪，其特征在于，所述驱动模块和传动部均设置于所述基座的下方。7.如权利要求6所述的轮毂搬运手爪，其特征在于，所述轮毂搬运手爪抓取的轮毂适用尺寸为14寸到20寸。8.—种轮毂搬运装置，其特征在于，包括一固定架和两组如上述权利要求1-7中任一项所述的轮毂搬运手爪，且所述固定架的两端分别连接一组所述轮毂搬运手爪的基座。9.如权利要求8所述的轮毂搬运装置，其特征在于，所述固定架上还设置有用以连接外部搬运机构的法兰。10.如权利要求9所述的轮毂搬运装置，其特征在于，两组所述轮毂搬运手爪相互平行。
【专利摘要】本发明公开了一种轮毂搬运手爪及轮毂搬运装置，应用于完成抓取轮毂的动作，包括基座、驱动模块、传动模块、以及四个抓钳模块，其中，传动模块可活动的设置于基座上，传动模块包括两个可同步地相对向移动的传动块和传动连接两个传动块的传动部；驱动模块与其中一个传动块传动相连，用以驱动传动块移动，并通过传动部同步带动另一个传动块相对向移动；四个抓钳模块对称分布的纵向设置于传动模块的外侧，且每一传动块的外侧分别连接有两个抓钳模块，用以在驱动模块及传动模块带动下接近并抓取轮毂腰部。其技术方案能够同步地抓取轮毂，且定位精度较高，具有缓冲结构，能够防止轮毂表面磕碰而受损，工作效率较高，适用范围较广。
【IPC分类】B65G47/90, B25J15/10
【公开号】CN105712077
【申请号】CN201610222005
【发明人】杜伟, 董德权, 单齐勇, 方克昊, 陈竟新
【申请人】上海发那科机器人有限公司