大型离合器盘总成装配机械手的制作方法

本发明涉及机械手技术领域，尤其涉及一种大型离合器盘总成装配机械手。

背景技术：

离合器是机械传动中的常用部件，可将传动系统随时分离或接合，常用于汽车生产中。将离合器安装于汽车发动机和变速箱之间的飞轮壳内，在汽车行驶过程中，驾驶员可根据需要踩下或松开离合器踏板，使发动机与变速箱暂时分离和逐渐接合，以切断或传递发动机向变速器输入的动力。在生产汽车离合器时需要对离合器的盘总成进行装配，传统的离合器的盘总成装配是由人手将十几片波形片和十几颗直径3-8mm的小铆钉放入离合器的组合件中进行铆接的，由于要装配的零件多，形体小，所以速度很慢，而且危险。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种大型离合器盘总成装配机械手，该机械手可以提高铆钉的装配效率。

为达到上述目的，本发明的基础方案如下：大型离合器盘总成装配机械手，包括振动盘、移动机构、旋转机构、送料机构、铆钉定位部和控制机构，所述控制机构与移动机构、旋转机构和送料机构电连接；所述振动盘出料端与铆钉定位部连通，所述移动机构包括安装支架、滚珠丝杠结构和滑块；所述安装支架上端安装有第一步进电机，所述第一步进电机输出轴与滚珠丝杠结构连接，所述滚珠丝杠结构与滑块连接且滑块可沿滚珠丝杠结构滑动，所述滑块上设有滑台气缸，所述滑台气缸输出端设有安装架，所述安装架上设有脱料气缸，所述脱料气缸输出端连接有吸盘，所述吸盘可吸附铆钉定位部上的铆钉；所述旋转机构包括分度头、信号盘、定位盘、第二步进电机和固定工件的模具，所述第二步进电机输出轴与分度头连接，所述定位盘和信号盘均固定在分度头上端，所述定位盘可驱动模具转动；所述吸盘可移动到定位盘上方；所述送料机构包括工作台、托架、滑动块、弹簧和转角气缸，所述工作台上设有导轨和推进气缸，所述滑动块与导轨滑动连接，所述推进气缸活塞杆与滑动块固定连接，所述托架与滑动块固定连接，所述模具位于托架上端且与托架转动连接，所述托架和滑动块之间装有弹簧，所述转角气缸固定在工作台上且转角气缸的输出端位于托架上端。

采用本基础方案，在装配机械手时，把波形片固定在模具中。将铆钉放入到振动盘中。振动盘振动将铆钉运送至铆钉定位部。此时，控制机构控制滑台气缸运动，带动安装板向下运动到铆钉定位部的上方。控制机构再控制脱料气缸带动吸盘下行将铆钉吸附在吸盘上后，控制机构控制第一步进电机转动，第一步进电机转动带动滚珠丝杠机构启动，滑块沿滚珠丝杠机构滑动进而带动安装支架滑动，即位于安装支架上的滑台气缸和脱料气缸带动吸盘移动，进而把铆钉移动到定位盘的上方。控制机构控制脱料气缸下行，将铆钉放入波形片其中一个孔中，然后控制机构继续控制第二步进电机带动分度头转动一定的角度，因为定位盘安装在分度头上，所以定位盘会随分度头的转动而转动，使下一个待加工孔转动到吸盘下方。信号盘随分度头的转动而转动到一定角度后，信号盘的齿部能使传感器感应旋转到位，并将信号传递至控制机构，控制机构控制吸盘继续将铆钉放入到待孔中，重复上述步骤，直到波形片的所有孔均放入铆钉。然后控制机构控制转角气缸，转角气缸输出端在伸出时会转动一定的角度，使转角气缸输出轴不再与托架接触，此时托架在弹簧的作用下升高并抬高模具，使模具脱离旋转机构，推进气缸推动滑动块沿导轨滑动，即滑动块带动托架即托架上的模具和工件进到下一个工序进行加工。本方案通过机械手自动对铆钉进行安装，相比于以往的人力安装，效率提高了3-5倍。

进一步，所述铆钉定位部包括铆钉箱，所述铆钉箱内设有滑槽，所述铆钉箱上端设有槽孔，所述槽孔与滑槽连通，所述槽孔位于振动盘出料端下方，所述槽孔包括掉落区和两个限位区，两个限位区分别位于掉落区两端且限位区的宽度小于掉落区的宽度。当铆钉从振动盘出料后会通过槽孔落入到滑槽内。因为槽孔包括掉落区和两个限位区，两个限位区分别位于掉落区两端且限位区的宽度小于掉落区的宽度，所以当铆钉的钉帽一端位于限位区上时，是不能通过限位区的，即只有铆钉的杆状端会先落下，这样可以保证铆钉始终是杆状端朝向下，方便后序的加工。

进一步，所述振动盘出料端设有出料槽，所述出料槽出料端位于槽孔上方，所述出料槽上方设有挡杆。铆钉从振动盘出料后通过出料槽移动到槽孔处。挡杆可以阻止螺钉是竖向的进入到槽孔处的，确保螺钉只能水平的进入到槽孔处，再配合槽孔，确保铆钉始终是杆状端朝向下，方便后序的加工。

进一步，还包括滑杆和斜块；所述滑槽相对的两个槽壁分别铰接有挡板，所述挡向下倾斜设置，所述挡板与槽壁铰接处设有扭簧，所述滑杆伸入槽壁内且与槽壁滑动连接，所述斜块与槽壁自由端连接，所述斜块位于挡板下方，所述滑杆侧部设有凸起，所述挡板的自由端位于凸起和斜块间。若铆钉是杆状端向下的，则铆钉在下落过程中，铆钉的杆状端会先与斜块接触，使斜块向滑槽内壁方向滑动，带动挡板转动，使铆钉可以顺利通过滑槽。若铆钉是钉帽一端向下设置的，则在铆钉下落过程中，铆钉的钉帽一端会被挡板卡住，使铆钉不能下落进入到下一个工序，可以保证始终是杆状端朝向下，方便后序的加工。

进一步，所述控制机构为PLC控制器。PLC控制器易于取得，方便操作。

附图说明

图1是本发明大型离合器盘总成装配机械手移动机构的结构示意图；

图2是本发明大型离合器盘总成装配机械手旋转机构的结构示意图；

图3是本发明大型离合器盘总成装配机械手送料机构的结构示意图；

图4是本发明大型离合器盘总成装配机械手铆钉箱的结构示意图；

图5是铆钉箱的剖视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：第一步进电机11、滚珠丝杠结构12、安装支架13、滑块14、滑台气缸15、脱料气缸16、吸盘17、第二步进电机21、定位盘22、信号盘23、分度头24、弹簧31、推进气缸32、导轨33、波形片34、托架35、模具36、转角气缸37、滑动块38、铆钉箱51、掉落区52、限位区53、斜块54、挡板55、凸起56、滑杆57。

实施例基本如附图1至图5所示：大型离合器盘总成装配机械手，包括振动盘、移动机构、旋转机构、送料机构、铆钉定位部和控制机构，控制机构与移动机构、旋转机构和送料机构电连接；振动盘出料端与铆钉定位部连通，移动机构包括安装支架13、滚珠丝杠结构12和滑块14；安装支架13上端安装有第一步进电机11，第一步进电机11输出轴与滚珠丝杠结构12连接。滚珠丝杠结构12与滑块14连接且滑块14可沿滚珠丝杠结构12滑动，滑块14设有滑台气缸15，滑台气缸15输出端设有安装架，安装架上设有脱料气缸16，脱料气缸16输出端连接有吸盘17，吸盘17可吸附铆钉定位部上的铆钉；旋转机构包括分度头24、信号盘23、定位盘22、第二步进电机21和固定工件的模具36，第二步进电机21输出轴与分度头24连接，定位盘22和信号盘23均固定在分度头24上端，定位盘22可驱动模具36转动；吸盘17可移动到定位盘22上方；送料机构包括工作台、托架35、滑动块38、弹簧31和转角气缸37，工作台上设有导轨33和推进气缸32，滑动块38与导轨33滑动连接，推进气缸32活塞杆与滑动块38固定连接，托架35与滑动块38固定连接，模具36位于在托架35端且与托架35转动连接，托架35和滑动块38之间装有弹簧31，转角气缸37固定在工作台上且转角气缸37的输出端位于托架35上端。控制机构为FX3U-16MT/DSSPLC控制器。

在装配机械手时，把波形片34固定在模具36中。将铆钉放入到振动盘中。振动盘振动将铆钉运送至铆钉定位部。此时，控制机构控制滑台气缸15运动，带动安装板向下运动到铆钉定位部的上方。控制机构再控制脱料气缸16带动吸盘17下行将铆钉吸附在吸盘17上后，控制机构控制第一步进电机11转动，第一步进电机11转动带动滚珠丝杠机构启动，滑块14沿滚珠丝杠机构滑动进而带动安装支架13滑动，即位于安装支架13上的滑台气缸15和脱料气缸16带动吸盘17移动，进而把铆钉移动到定位盘22的上方。控制机构控制脱料气缸16下行，将铆钉放入波形片34其中一个孔中，然后控制机构继续控制第二步进电机21带动分度头24转动一定的角度，因为定位盘22安装在分度头24上，所以定位盘22会随分度头24的转动而转动，使下一个待加工孔转动到吸盘17下方。信号盘23随分度头24的转动而转动到一定角度后，信号盘23的齿部能使传感器感应旋转到位，并将信号传递至控制机构，控制机构控制吸盘17继续将铆钉放入到待孔中，重复上述步骤，直到波形片34的所有孔均放入铆钉。然后控制机构控制转角气缸37，转角气缸37输出端在伸出时会转动一定的角度，使转角气缸37输出轴不再与托架35接触，此时托架35在弹簧31的作用下升高并抬高模具36，使模具脱离旋转机构，推进气缸32推动滑动块沿导轨滑动，即滑动块38带动托架35即托架35上的模具36和工件进到下一个工序进行加工。

本实施例中，铆钉定位部包括铆钉箱51，铆钉箱51内设有滑槽，铆钉箱51上端设有槽孔，槽孔与滑槽连通，槽孔位于振动盘出料端下方，槽孔包括掉落区52和两个限位区53，两个限位区53分别位于掉落区52两端且限位区的宽度小于掉落区52的宽度。当铆钉从振动盘出料后会通过槽孔落入到滑槽内。因为槽孔包括掉落区52和两个限位区53，两个限位区53分别位于掉落区52两端且限位区的宽度小于掉落区52的宽度，所以当铆钉的钉帽一端位于限位区上时，是不能通过限位区53的，即只有铆钉的杆状端会先落下，这样可以保证铆钉始终是杆状端朝向下，方便后序的加工。

振动盘出料端设有出料槽，出料槽出料端位于槽孔上方，出料槽上方设有挡杆。铆钉从振动盘出料后通过出料槽移动到槽孔处。而挡杆可以阻止螺钉是竖向的进入到槽孔处的，确保螺钉只能水平的进入到槽孔处，再配合槽孔，确保铆钉始终是杆状端朝向下，方便后序的加工。还包括滑杆57和斜块54；滑槽相对的两个槽壁分别铰接有挡板55，挡板55倾斜向下设置，挡板55与槽壁铰接处设有扭簧，滑杆57伸入槽壁内且与槽壁滑动连接，斜块54与槽壁自由端连接，斜块54位于挡板55下方，滑杆57侧部设有凸起56，挡板55的自由端位于凸起56和斜块54间。若铆钉是杆状端向下的，则铆钉在下落过程中，铆钉的杆状端会先与斜块54接触，使斜块54向滑槽内壁方向滑动，带动挡板55转动，使铆钉可以顺利通过滑槽。若铆钉是钉帽一端向下设置的，则在铆钉下落过程中，铆钉的钉帽一端会被挡板55卡住，使铆钉不能下落进入到下一个工序，可以保证始终是杆状端朝向下，方便后序的加工。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。