一种用于周向安装套筒转运操作的多自由度机械臂的制作方法

1.本实用新型涉及自动化加工领域，具体涉及一种用于周向安装套筒转运操作的多自由度机械臂。


背景技术：

2.本技术所针对的周向安装套筒为一种汽车零配件。如图1所示，周向安装套筒1包括套筒本体01和设置在套筒本体外侧的安装翼板02，套筒本体上设有通孔，安装翼板上设置有安装孔。加工时，需要对套筒本体的端面和安装翼板的定位面进行加工，并同时需要加工出通孔和安装孔。
3.由于周向安装套筒的加工面均沿轴向设置，如图2所示，加工过程中采用周向夹持形式，但周向安装套筒的周向形状并不规则，且需要进行轴向定位，实现自动化夹持的难度较大。
4.本实用新型的目的即是针对周向安装套筒的结构，设计一款多自由度的机械臂，用于周向安装套筒的转运和上下料操作，为周向安装套筒的可靠夹持创造条件。


技术实现要素：

5.本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于周向安装套筒转运操作的多自由度机械臂，可以对周向安装套筒进行夹持和上下料操作，为周向安装套筒的自动化加工创造条件。
6.为了解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案如下：一种用于周向安装套筒转运操作的多自由度机械臂，至少包括：
7.夹持组件，所述的夹持组件包括夹持基座、夹持驱动单元和两个夹头，所述的夹持驱动单元设置在夹持基座上；两个所述的夹头相对设置，且两个夹头之间形成夹持区间；所述的夹持驱动单元用于驱动两个夹头相对靠近或远离；
8.横向平移组件，所述的横向平移组件包括横向驱动单元和横向安装座，所述的横向驱动单元设置在横向安装座上，并驱动夹持组件横向平移；
9.旋转组件，所述的旋转组件包括旋转座和旋转驱动单元，所述的旋转驱动单元设置在旋转座上；所述的旋转驱动单元驱动横向安装座旋转，且所述横向安装座的旋转中心与夹持组件的平移方向垂直；
10.纵向平移组件，所述的纵向平移组件包括纵向安装座和纵向驱动单元，所述的纵向驱动单元驱动纵向安装座纵向平移；所述的旋转座设置在纵向安装座上；
11.所述纵向安装座的平移方向与夹持组件的平移方向相互垂直或倾斜。
12.在进行周向安装套筒的转运操作时，首先横向平移组件、旋转组件和纵向平移组件配合工件，夹持组件运动至对应周向安装套筒的套筒本体进入夹持空间；紧接着夹持驱动单元工作，两个夹头相互靠近，至夹头与套筒本体的端部接触，并夹紧套筒本体；最后横向平移组件、旋转组件和纵向平移组件配合工件，将周向安装套筒转运至加工工位，夹持驱
动单元工作，两个夹头相互远离松开套筒本体。
13.通过顶头与套筒本体端面的接触进行夹持，夹持效果可靠，并且夹持组件与套筒本体的周向不接触，为周向安装套筒下一步在加工工位的周向夹持留出足够空间。另外由于夹头与套筒本体的端面接触，可以有效保证周向安装套筒转运过程中的轴向定位精度，进一步提高加工精度。
14.作为优选，所述的夹持驱动单元和横向驱动单元为伸缩气缸；所述的旋转驱动单元为旋转气缸。
15.作为优选，所述的纵向平移组件还包括基座和设置在基座上的导轨，所述的纵向安装座与导轨连接，所述的纵向驱动单元设置在基座上。
16.作为优选，所述的纵向驱动单元包括电机和丝杆传动机构。
17.作为优选，所述夹头朝向夹持区间的一端设有顶头，所述顶头的自由端设有倒角。
18.周向安装套筒的坯料在加工过程中，会在套筒本体的至少一个端面形成凹陷区，顶头的倒角与凹陷区配合，可以有效提高夹持可靠性。
19.作为优选，所述的夹持基座上可拆连接有中间块，所述的夹头设置在中间块上。
20.可以通过更换夹头和中间块的形式适应不同规格的周向安装套筒，扩大适用范围。
21.作为优选，所述的夹持组件还包括调整驱动件和周向定位单元，所述的调整驱动件驱动至少一个夹头围绕轴线旋转；所述的周向定位单元设置在夹持基座上，并朝向夹持区间设置。
22.在夹头对套筒本体进行可靠夹持状态下，调整驱动件驱动夹头旋转，并进一步带动周向安装套筒旋转，直至周向安装套筒的其中一个安装翼板旋转至朝向周向定位单元，调整驱动件停止工作。通过调整驱动件和轴向定位单元的配合，可以保证送入加工工位的周向安装套筒姿态一致，保证周向安装套筒在加工工位可靠稳定夹持。
附图说明
23.图1为周向安装套筒的结构示意图；
24.图2为周向安装套筒在加工工位的夹持状态图；
25.图3为本实施例用于周向安装套筒转运操作的多自由度机械臂的结构示意图；
26.图4为本实施例用于周向安装套筒转运操作的多自由度机械臂另一状态的结构示意图；
27.图5为本实施例用于周向安装套筒转运操作的多自由度机械臂中夹持组件的结构示意图；
28.图6为本实施例用于周向安装套筒转运操作的多自由度机械臂中第二种形式夹持组件的结构示意图；
29.图7为本实施例用于周向安装套筒转运操作的多自由度机械臂中第二种形式夹持组件的工作流程图。
具体实施方式
30.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施
例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例
31.如图3和图4所示，一种用于周向安装套筒转运操作的多自由度机械臂，包括夹持组件2、横向平移组件、旋转组件和纵向平移组件。
32.其中，如图5所示，所述的夹持组件2包括夹持基座22、夹持驱动单元21和两个夹头24，所述的夹持驱动单元21设置在夹持基座22上。两个所述的夹头24相对设置，且两个夹头24之间形成夹持区间。所述的夹持驱动单元21用于驱动两个夹头24相对靠近或远离。具体的，所述的夹持驱动单元21为伸缩气缸。
33.具体的，如图5所示，所述夹头24朝向夹持区间的一端设有顶头，所述顶头的自由端设有倒角。周向安装套筒的坯料在加工过程中，会在套筒本体的至少一个端面形成凹陷区，顶头的倒角与凹陷区配合，可以有效提高夹持可靠性。
34.具体的，如图5所示，所述的夹持基座22上可拆连接有中间块23，所述的夹头24设置在中间块23上。可以通过更换夹头24和中间块23的形式适应不同规格的周向安装套筒，扩大适用范围。
35.其中，如图3和图4所示，所述的横向平移组件包括横向驱动单元8和横向安装座3，所述的横向驱动单元8设置在横向安装座3上，并驱动夹持组件2横向平移。具体的，所述的横向驱动单元8为伸缩气缸。
36.其中，如图3和图4所示，所述的旋转组件包括旋转座6和旋转驱动单元7，所述的旋转驱动单元7设置在旋转座6上。所述的旋转驱动单元7驱动横向安装座3旋转，且所述横向安装座3的旋转中心与夹持组件2的平移方向垂直。具体的，所述的旋转驱动单元7为旋转气缸。
37.其中，如图3和图4所示，所述的纵向平移组件包括纵向安装座5和纵向驱动单元4，所述的纵向驱动单元4驱动纵向安装座5纵向平移。所述的旋转座6设置在纵向安装座5上。所述纵向安装座5的平移方向与夹持组件2的平移方向相互垂直或倾斜。
38.具体的，如图3和图4所示，所述的纵向平移组件还包括基座和设置在基座上的导轨9，所述的纵向安装座5与导轨9连接，所述的纵向驱动单元4设置在基座上。所述的纵向驱动单元4包括电机和丝杆传动机构。
39.在进行周向安装套筒1的转运操作时，首先横向平移组件、旋转组件和纵向平移组件配合工件，夹持组件2运动至对应周向安装套筒的套筒本体进入夹持空间；紧接着夹持驱动单元21工作，两个夹头24相互靠近，至夹头24与套筒本体的端部接触，并夹紧套筒本体；最后横向平移组件、旋转组件和纵向平移组件配合工件，将周向安装套筒转运至加工工位，夹持驱动单元21工作，两个夹头24相互远离松开套筒本体。
40.通过顶头与套筒本体端面的接触进行夹持，夹持效果可靠，并且夹持组件2与套筒本体的周向不接触，为周向安装套筒下一步在加工工位的周向夹持留出足够空间。另外由于夹头24与套筒本体的端面接触，可以有效保证周向安装套筒转运过程中的轴向定位精度，进一步提高加工精度。
41.进一步的，如图6和图7所示，所述的夹持组件2还包括调整驱动件26和周向定位单
元25，所述的调整驱动件26驱动至少一个夹头24围绕轴线旋转；所述的周向定位单元25设置在夹持基座22上，并朝向夹持区间设置。具体的，周向定位单元为设置在夹持基座上的接近传感器或行程开关，调整驱动件为设置在中间块上的电机。
42.在夹头24对套筒本体进行可靠夹持状态下，调整驱动件26驱动夹头24旋转，并进一步带动周向安装套筒1旋转，直至周向安装套筒1的其中一个安装翼板02旋转至朝向周向定位单元5，调整驱动件26停止工作，即从图7中a状态调整至图7中b状态。通过调整驱动件26和轴向定位单元的配合，可以保证送入加工工位的周向安装套筒姿态一致，保证周向安装套筒在加工工位可靠稳定夹持。
43.总之，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。