一种用于抓取后桥壳焊接总成及焊接工件的抓手的制作方法

本发明涉及后桥壳焊接工装技术领域，特别是涉及一种用于抓取后桥壳焊接总成及焊接工件的抓手

背景技术：

后桥壳是汽车上的关键部件。目前，后桥壳一般是由桥壳中段、轴管和法兰等工件焊接而成，焊接总成的重量高达25kg左右。

传统的焊接过程中，一般是人工将焊接工件搬上或搬下传送带，存在劳动强度大、搬运效率低、生产成本高的问题。目前，为解决该问题，采用搬运机器人完成后桥壳焊接过程的上下料逐渐受到行业关注。

但是，采用搬运机器人完成后桥壳焊接过程的上下料，需要为搬运机器人配备抓手，但是，现有技术中，配置的抓手存在抓力不足、结构复杂、安装繁琐、维护成本高等弊端。

有鉴于此，开发一种能够用于抓取后桥壳焊接总成及焊接工件的抓手，使其具有足够的抓力、结构简单、便于安装维护，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于抓取后桥壳焊接总成及焊接工件的抓手，所述抓手包括左右间隔布置的第一夹部和第二夹部，还包括驱动两者的驱动部；所述驱动部包括第一气缸、第二气缸、齿轮以及左右方向延伸的第一齿条和第二齿条；

所述第一齿条和所述第二齿条间隔布置，所述齿轮位于两者之间，且一侧与所述第一齿条啮合、另一侧与所述第二齿条啮合；所述第一气缸的活塞杆与所述第一齿条相连，以驱动所述第一齿条左右移动，所述第一夹部与所述第一齿条相连；所述第二气缸的活塞杆与所述第二齿条相连，以驱动所述第二齿条左右移动，所述第二夹部与所述第二齿条相连。

该抓手的工作过程为:

第一气缸的活塞杆带动第一齿条向右移动，第一夹部随之向右移动，同时，第二气缸的活塞杆带动第二齿条向左移动，第二夹部随之向左移动，以此夹紧待搬运的后桥壳焊接总成或后桥壳焊接工件。

第一气缸的活塞杆带动第一齿条向左移动，第一夹部随之向左移动，同时，第二气缸的活塞杆带动第二齿条向右移动，第二夹部随之向右移动，以此松开后桥壳焊接总成或后桥壳焊接工件。

如上设置，由于第一齿条和第二齿条均与同一个齿轮啮合，因此，不论两活塞杆的移动速度是否一致，第一齿条和第二齿条始终能够保持同步运动(速度大小一致、方向相反)，相应的，第一夹部和第二夹部也始终保持同步运动，由此便于控制，利于控制部件的简化。

而且，如上设置，抓力始终为两个气缸的推力之和，从而可以提供较大的抓力。并且，利用气缸作为驱动源，相比其他形式的驱动源，控制、安装与维护均更加简便。

可选地，所述抓手还包括壳部；所述壳部设置有左右方向延伸的第一导向槽和第二导向槽，所述第一导向槽和所述第二导向槽前后间隔布置，所述第一齿条嵌于所述第一导向槽，所述第二齿条嵌于所述第二导向槽。

可选地，所述壳部还设置有安装孔，所述安装孔沿上下方向贯通所述壳部，且位于所述第一导向槽和所述第二导向槽之间；所述安装孔的上部安装有上法兰轴承、下部安装有下法兰轴承；所述齿轮位于所述安装孔内，且上端支撑于所述上法兰轴承、下端支撑于所述下法兰轴承。

可选地，所述齿轮的下端与所述下法兰轴承之间还设置自润滑轴承。

可选地，所述壳部还设置有与所述第一导向槽相通的第一容纳腔和与所述第二导向槽相通的第二容纳腔，所述第一容纳腔和所述第二容纳腔前后间隔布置；所述第一气缸布置于所述壳部的左侧且其活塞杆伸入所述第一容纳腔，所述第二气缸布置于所述壳部的右侧且其活塞杆伸入所述第二容纳腔。

可选地，所述第一齿条、所述第二齿条分别通过连接套以及连接螺栓与对应的活塞杆相连；所述连接套的一端外套于对应的活塞杆并与对应的活塞杆螺纹连接，另一端设置端壳；所述连接螺栓的头部位于对应的所述连接套内，并与所述端壳相抵触，所述连接螺栓的螺纹部伸出所述端壳拧于对应的所述第一齿条或所述第二齿条。

可选地，所述第一气缸和所述第二气缸的活塞杆的螺纹段末端均形成有倒角面且均拧有第一螺母；所述第一螺母的一端端面与对应的所述倒角面相抵触，另一端端面与对应的所述连接套相抵触；所述连接螺栓拧有第二螺母，所述第二螺母的一端端面与对应的所述第一齿条、所述第二齿条相抵触。

可选地，所述第一夹部和所述第二夹部均包括l形支架、垫块和胶垫，所述l形支架的底壁通过螺栓与对应的第一齿条或第二齿条相连，所述垫块可拆卸地安装在对应的所述l形支架的侧壁上，所述胶垫安装在对应的所述垫块的夹持面上。

可选地，所述垫块的夹持面为夹角成钝角的侧v形面。

可选地，所述第一气缸、所述第二气缸均配置有单向阀，用于限定气缸内的气体向外排出。

附图说明

图1为本发明提供一种用于抓取后桥壳焊接总成及其焊接工件的抓手一种具体实施例的整体结构示意图；

图2为具体实施例在主视视角下的局部剖视图；

图3为具体实施例在左视视角下的局部剖视图；

图4为具体实施例中壳部的左视图；

图5为图4中a-a位置的截面示意图；

图6为图4中b-b位置的截面示意图；

图7为图4中c-c位置的截面示意图。

图1至图7中的附图标记说明如下：

10a第一夹部，10b第二夹部，101l形支架，102垫块，103胶垫；

20a第一气缸，20b第二气缸，21a第一齿条，21b第二齿条，22齿轮，23上法兰轴承，24下法兰轴承，25自润滑轴承，26连接套，27连接螺栓，28第一螺母，29第二螺母，m倒角面；

30壳部，31a第一导向槽，31b第二导向槽，32安装孔，33a第一容纳腔，33b第二容纳腔。

具体实施方式

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步的详细说明。

请参考图1至图7，图1为本发明提供一种用于抓取后桥壳焊接总成及其焊接工件的抓手一种具体实施例的整体结构示意图；图2为具体实施例在主视视角下的局部剖视图；图3为具体实施例在左视视角下的局部剖视图；图4为具体实施例壳部的左视图；图5为图4中a-a位置的截面示意图；图6为图4中b-b位置的截面示意图；图7为图4中c-c位置的截面示意图。

首先需要说明的是，上下文所述的左、右、前、后均是基于图2中的视角而言的，目的是清楚表达的各组件的相对位置，而不应当理解为对技术方案的限定。

如图2和图3所示，该抓手包括左右间隔布置的第一夹部10a和第二夹部10b以及驱动两者的驱动部。驱动部包括第一气缸20a、第二气缸20b、齿轮22、第一齿条21a和第二齿条21b。

其中，第一齿条21a和第二齿条21b均沿左右方向延伸，且两者沿前后方向间隔布置。

其中，第一气缸20a的活塞杆与第一齿条21a相连，第二气缸20b的活塞杆与第二齿条21b相连，第一夹部10a与第一齿条21a相连，第二夹部10b与第二齿条21b相连。具体的，第一气缸20a和第二气缸20b优选薄型气缸。

其中，齿轮22位于第一齿条21a和第二齿条21b之间，且一侧(图2示前侧)与第一齿条21a啮合，另一侧(图2示后侧)与第二齿条21b啮合。

使用时，将该抓手安装在搬运机器人上，该抓手的工作过程为:

第一气缸20a的活塞杆带动第一齿条21a向右移动，第一夹部10a随之向右移动，同时，第二气缸20b的活塞杆带动第二齿条21b向左移动，第二夹部10b随之向左移动，以此夹紧待搬运的后桥壳焊接总成或后桥壳焊接工件。

第一气缸20a的活塞杆带动第一齿条21a向左移动，第一夹部10a随之向左移动，同时，第二气缸20b的活塞杆带动第二齿条21b向右移动，第二夹部10b随之向右移动，以此松开后桥壳焊接总成或后桥壳焊接工件。

如上设置，由于第一齿条21a和第二齿条21b均与同一个齿轮22啮合，因此，不论两活塞杆的移动速度是否一致，第一齿条21a和第二齿条21b始终能够保持同步运动(速度大小一致、方向相反)，相应的，第一夹部10a和第二夹部10b也始终保持同步运动，由此便于控制，利于控制部件的简化。

而且，如上设置，抓力始终为两个气缸的推力之和，从而可以提供较大的抓力。并且，利用气缸作为驱动源，相比其他形式的驱动源，控制、安装与维护均更加简便。

具体的，第一气缸20a和第二气缸20b的缸体上均配置有单向阀，用于限定缸体内的气体向外排出。也就是说，单向阀在充气方向导通、排气方向截止。使用时，当停止向缸体充气后缸体内的气体量保持不变，从而使活塞杆保持不动。如此设置，规避了停止向缸体充气后活塞杆回缩致使无法牢固抓住待搬运部件的问题。

具体的，抓手还包括壳部30。该壳部30设置有第一导向槽31a、第二导向槽31b、安装孔32、第一容纳腔33a和第二容纳腔33b。

其中，第一导向槽31a和第二导向槽31b均沿左右方向延伸(参考图5和图6)，并且，第一导向槽31a和第二导向槽31b沿前后方向间隔布置(参考图4)。在具体实施例中，如图4所示，第一导向槽31a、第二导向槽31b的横截面均为倒置的t形。

其中，安装孔32沿上下方向贯通该壳部30(参考图7)，且安装孔32位于第一导向槽31a和第二导向槽31b之间(参考图3)。

其中，第一容纳腔33a和第二容纳腔33b沿前后方向间隔布置(参考图4)，并且，第一容纳腔33a与第一导向槽31a的右端贯通(参考图5)，第二容纳腔33b与第二导向槽31b的左端贯通(参考图6)。

通过设置第一导向槽31a、第二导向槽31b、安装孔32、第一容纳腔33a和第二容纳腔33b，可以使驱动部的各部件均集成于壳部30，从而使抓手整体结构简单紧凑。

下面具体说明驱动部各部件的结构、布置位置和连接关系：

第一齿条21a和第二齿条21b

如图3所示，第一齿条21a、第二齿条21b分别嵌于壳部30的第一导向槽31a、第二导向槽31b，通过第一导向槽31a、第二导向槽31b分别导向第一齿条21a、第二齿条21b沿左右方向移动，如此设置，可以规避活塞杆偏斜致使第一齿条21a、第二齿条21b移动方向歪斜的问题。

在具体实施例中，如图2所示，第一齿条21a、第二齿条21b整体均呈倒置的l形，两者的横向部分分别嵌于对应第一导向槽31a、第二导向槽31b，两者竖向部分分别伸入对应的第一容纳腔33a、第二容纳腔33b。

并且，第一齿条21a、第二齿条21b的横向部分的横截面均为倒置的t形，以与对应的第一导向槽31a、第二导向槽31b相适配，如此设置，可以防止第一齿条21a、第二齿条21b向上脱出第一导向槽31a、第二导向槽31b。

齿轮22

如图2所示，齿轮22安装于安装孔32内。齿轮22具体包括轮部和轴部，在具体实施例中轮部和轴部一体设置。并且，安装孔32的顶部和底部还分别安装有上法兰轴承23和下法兰轴承24，齿轮22的轴部支撑于上法兰轴承23和下法兰轴承24。上法兰轴承23、下法兰轴承24分别通过螺栓与壳部30相连。

进一步的，如图2所示，齿轮22的下端与下法兰轴承24之间还设置自润滑轴承25。该自润滑轴承25选用高强度铜合金作为基础材料，可以在不加润滑油的情况下工作，便于维护，可以降低维护成本。

在具体实施例中，自润滑轴承25具有筒部和环绕于筒部外周的凸缘部。筒部的外周面与下法兰轴承24的内周面配合、内周面与齿轮22的轴部配合，凸缘部的下端面与下法兰轴承24的上端面相抵触。

第一气缸20a和第二气缸20b

如图2所示，第一气缸20a布置于壳部30的左侧且其活塞杆伸入第一容纳腔33a，第二气缸20b布置于壳部30的右侧且其活塞杆伸入第二容纳腔33b。

并且，第一气缸20a的活塞杆、第二气缸20b的活塞杆分别通过连接套26以及连接螺栓27与第一齿条21a、第二齿条21b相连。

具体的，如图2所示，连接套26的一端外套于对应的活塞杆并与对应的活塞杆螺纹连接、另一端设置端壳。连接螺栓27的头部位于对应的连接套26内，并与端壳相抵触，连接螺栓27的螺纹部伸出端壳拧于对应的第一齿条21a的竖向部分、第二齿条21b的竖向部分。这种连接结构简单可靠，便于安装。

进一步的，如图2所示，第一气缸20a和第二气缸20b的活塞杆的螺纹段末端均形成有倒角面m，且螺纹段上均拧有第一螺母28。第一螺母28的一端端面与对应的倒角面m相抵触，另一端端面与对应的连接套26的端面相抵触。

并且，如图2所示，连接螺栓27上还拧有第二螺母29，第二螺母29的一端端面与对应的第一齿条21a、第二齿条21b的竖向部分相抵触。

通过设置第一螺母28、第二螺母29，可以防止使用较长时间后连接螺栓27相对第一齿条21a或第二齿条21b松脱以及连接套26相对对应的活塞杆松脱的问题，进一步提升了连接的可靠性。

下面具体介绍第一夹部10a和第二夹部10b的结构：

如图2所示，第一夹部10a和第二夹部10b均包括l形支架101、垫块102和胶垫103。

其中，l形支架101的底壁通过螺栓与对应的第一齿条21a或第二齿条21b相连。

其中，垫块102可拆卸地安装在对应的l形支架101的侧壁上，比如可以螺栓连接或者卡扣卡接。在具体实施例中，垫块102的夹持面为夹角成钝角的侧v形面，如此设置，利于夹紧力的施加。

其中，胶垫103安装在对应的垫块102的夹持面上。在具体实施例中，v形面的两个侧面分别设置一片胶垫103。设置胶垫103，利于增大夹部与待搬运的部件表面之间的摩擦力，从而可以提升抓取的牢固性。

从上述分析可知，本发明提供的用于抓取后桥壳焊接总成及焊接工件的抓手，具有如下技术效果：

1、同步性好，便于控制；

2、抓力大，抓取可靠性高；

3、整体结构简单紧凑，便于安装与维护，且制造成本低廉(每

套抓手的造价为0.25万元)。

以上对本发明提供的用于抓取后桥壳焊接总成及焊接工件的抓手进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。