刹车盘砂芯机械手的制作方法

本实用新型涉及机械手技术领域，特别是涉及一种刹车盘砂芯机械手。

背景技术：

刹车盘是汽车的重要零件之一，刹车盘毛坯通过铸造成型，刹车盘砂芯在刹车盘毛坯铸造时必不可少，且不能重复利用，每个刹车盘砂芯只能使用一次，所以需要多少刹车盘就需要多少刹车盘砂芯。刹车盘砂芯的制造主要通过射芯机完成，刹车盘砂芯成型后需要从射芯机模具中取出。现在主要是通过工人将手伸进射芯机模具中将砂芯取出的方式取出并搬运刹车盘砂芯，这种工作方式对工人具有潜在危险，且工作环境粉尘较多、噪音极大，工人劳动量大，因此急需一种机器人设备来取代人工生产。除此之外，取出刹车盘砂芯的过程中若能同时对刹车盘砂芯进行修磨，将大大提高机器人设备的生产效率和质量。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种刹车盘砂芯机械手，替代人工取、搬刹车盘砂芯的操作且提高生产效率和质量。

本实用新型提供一种刹车盘砂芯机械手，包括下支撑盘、支撑架、水平运动单元、竖直运动单元和修磨单元，下支撑盘四周间隔地设置三个水平运动单元，水平运动单元从下支撑盘的四周向中央延伸设置，下支撑盘的中央位置设置支撑架，支撑架上设置竖直运动单元；

水平运动单元包括水平伺服电机和水平丝杠，水平伺服电机驱动连接水平丝杠，水平丝杠的两端分别转动连接有轴承座，水平丝杠上连接有水平丝杠套，水平丝杠套经第一连接架连接有水平滑块，水平滑块滑动连接有水平滑轨，第一连接架还连接有机械手指；

竖直运动单元包括竖直伺服电机和竖直丝杠，竖直伺服电机驱动连接竖直丝杠，竖直丝杠的两端分别转动连接有轴承座，竖直丝杠上连接有竖直丝杠套，竖直丝杠套经第二连接架连接有竖直滑块，竖直滑块滑动连接有竖直滑轨；

修磨单元包括设置于第二连接架上的气动马达，气动马达的输出轴经连杆连接刮板，刮板上连接有毛刷。

进一步的，水平伺服电机的输出轴连接有第一同步带轮，水平丝杠的一端连接有第二同步带轮，第一同步带轮经同步带连接第二同步带轮，以使水平伺服电机驱动连接水平丝杠；竖直伺服电机的输出轴连接有第三同步带轮，竖直丝杠的一端连接有第四同步带轮，第三同步带轮经同步带连接第四同步带轮，以使竖直伺服电机驱动连接竖直丝杠。

进一步的，所述刹车盘砂芯机械手还包括上支撑盘，上支撑盘经连接柱连接下支撑盘，上支撑盘和下支撑盘之间的空间容纳水平运动单元、竖直运动单元和修磨单元。

进一步的，所述刹车盘砂芯机械手还包括与上支撑盘连接的安装架。

进一步的，刮板的两侧均经支撑杆连接有毛刷。

进一步的，所述刹车盘砂芯机械手还包括朝向下支撑盘中央位置的气嘴。

进一步的，第一连接架的两侧均连接有水平滑块，第二连接架的两侧均连接有竖直滑块。

进一步的，下支撑盘包括环形板、圆板和三块条板，圆板位于环形板的中央位置，圆板经条板连接环形板，水平运动单元设置于条板上，支撑架设置于圆板上。

进一步的，下支撑盘的中央位置设置有无内圈圆柱滚子轴承，连杆活动连接无内圈圆柱滚子轴承。

进一步的，机械手指上设置有压紧气缸，压紧气缸的推杆连接有压片。

与现有技术相比，本实用新型的刹车盘砂芯机械手具有以下特点和优点：

1、本实用新型的刹车盘砂芯机械手，通过三个水平运动单元实现抓取刹车盘砂芯，抓取更容易，搬运更牢固，从而替代人工取、搬刹车盘砂芯的操作；

2、本实用新型的刹车盘砂芯机械手，在抓取、搬运的过程中，竖直运动单元带动修磨单元完成对刹车盘砂芯毛边的修磨、清理。

结合附图阅读本实用新型的具体实施方式后，本实用新型的特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。

图1为本实用新型实施例中刹车盘砂芯机械手的立体图；

图2为本实用新型实施例中刹车盘砂芯机械手的主视图；

图3为本实用新型实施例中刹车盘砂芯机械手的侧视图；

图4为本实用新型实施例中刹车盘砂芯机械手的俯视图；

图5为本实用新型实施例中刹车盘砂芯机械手的运动单元、修磨单元的立体图；

图6为本实用新型实施例中刹车盘砂芯机械手的运动单元、修磨单元的主视图；

图7为本实用新型实施例中刹车盘砂芯机械手的运动单元、修磨单元的俯视图；

图8为本实用新型实施例中刹车盘砂芯机械手的水平运动单元的立体图；

图9为本实用新型实施例中刹车盘砂芯机械手的竖直运动单元的立体图；

图10为本实用新型实施例中刹车盘砂芯的主视图；

其中，1、安转架，2、上支撑盘，3、下支撑盘，4、连接柱，5、第一水平运动单元，6、 第二水平运动单元，7、第三水平运动单元，8、竖直运动单元，9、内轴承座，10、左水平滑轨，11、右水平滑轨，12、水平丝杠，13、第一连接架，14、水平丝杠套15、左水平滑块，16、右水平滑块，17、外轴承座，18、压紧气缸，19、压片，20、机械手指，21、第二同步带轮，22、电机座，23、第一同步带轮，24、水平伺服电机，25、支撑架，26、竖直伺服电机，27、第三同步带轮，28、第四同步带轮，29、上轴承座，30、竖直滑轨，31、竖直滑块，32、第二连接架，33、竖直丝杠，34、下轴承座，35、气动马达，36、无内圈圆柱滚子轴承，37、第一毛刷，38、第二毛刷，39、第一支撑杆，40、第二支撑杆，41、刮板，42、连杆，43、竖直丝杠套，51、修磨面，52、毛边。

具体实施方式

本实施例提供一种刹车盘砂芯机械手，下支撑盘3的四周间隔地设置三个水平运动单元，具体为第一水平运动单元5、第二水平运动单元6和第三水平运动单元7，三个水平运动单元均从下支撑盘3的四周向中央延伸设置，下支撑盘3的中央位置设置U形结构的支撑架25，支撑架25上设置竖直运动单元8。具体的，本实施例中的下支撑盘3包括环形板、圆板和三块条板，圆板位于环形板的中央位置，圆板经条板连接环形板，水平运动单元设置于条板上，支撑架25设置于圆板上。上支撑盘2经多个连接柱4连接下支撑盘3，上支撑盘2和下支撑盘3之间的空间容纳水平运动单元、竖直运动单元8和修磨单元，以使水平运动单元、竖直运动单元8和修磨单元在上支撑盘2和下支撑盘3之间的空间动作。上支撑盘2装配连接安装架1，以通过安装架1连接机器人设备或基座。

水平运动单元中，水平伺服电机24经电机座22装配于下支撑盘3上，水平伺服电机24的输出轴连接有第一同步带轮23，水平丝杠12的一端连接有第二同步带轮21，第一同步带轮23经同步带连接第二同步带轮21，以使水平伺服电机24带动水平丝杠12的转动。水平丝杠12的两端分别转动连接在内轴承座9和外轴承座17之间，水平丝杠12上连接有水平丝杠套14，水平丝杠套14连接第一连接架13，第一连接架13的两侧连接左水平滑块15和右水平滑块16。左水平滑块15滑动连接有左水平滑轨10，右水平滑块16滑动连接有右水平滑轨11。水平丝杠12带动水平丝杠套14水平移动，左水平滑块15和右水平滑块16分别沿着左水平滑轨10和右水平滑轨11滑动。第一连接架13连接机械手指20，机械手指20上设置有压紧气缸18，压紧气缸18的推杆连接有压片19，压片19位于机械手指20的上方，在机械手指20托住刹车盘砂芯的边缘底部，压片19压住刹车盘砂芯的顶部，以牢固地夹紧刹车盘砂芯。机械手指20上设置有气嘴，气嘴朝向下支撑盘3的中央位置(也是刹车盘砂芯的位置)，以在对刹车盘砂芯修磨面51上的毛边52修磨、清理后，通过气嘴对刹车盘砂芯修磨面51的浮沙进行吹风清理。

竖直运动单元中，竖直伺服电机26的输出轴连接有第三同步带轮27，竖直丝杠33的一端连接有第四同步带轮28，第三同步带轮27经同步带连接第四同步带轮28，以使竖直伺服电机26带动竖直丝杠33的转动。竖直丝杠33的两端分别转动连接在上轴承座29和下轴承座34之间，竖直丝杠33上连接有竖直丝杠套43，竖直丝杠套43连接第二连接架32，第二连接架32的两侧均连接竖直滑块31，竖直滑块31滑动连接竖直滑轨30。竖直丝杠33带动竖直丝杠套43上下移动，两竖直滑块31分别沿着两竖直滑轨30滑动。

修磨单元中，气动马达35设置于第二连接架32上的，气动马达35的输出轴经连杆42连接刮板41，刮板41的两侧分别设置第一支撑杆39和第二支撑杆40，第一支撑杆39和第二支撑杆40上分别连接第一毛刷37和第二毛刷38。下支撑盘3的中央位置设置有无内圈圆柱滚子轴承36，连杆42活动连接无内圈圆柱滚子轴承36。竖直丝杠套43的上下移动带动了第二连接架32的上下移动，使修磨单元靠近或远离刹车盘砂芯，从而通过刮板41、第一毛刷37和第二毛刷38修磨、清理刹车盘砂芯上的毛边，刹车盘砂芯参照图10。

本实施例的刹车盘砂芯机械手，该机械手由三个水平伺服电机24、一个竖直伺服电机26、一个气动马达35和一个压紧气缸18提供动力，安装调试时首先将三个机械手指20调试到起始点坐标，并保证三个机械手指20的指端位置位于同一个圆周上。同时将下支撑盘3的下平面调试到起始坐标。工作时，水平运动单元带动机械手指20到达指定位置，机械手指20从起始点位置向下支撑盘3的中心方向移动，移动距离为与刹车盘砂芯型号相对应的进给量值，此时机械手指20已到达刹车盘砂芯边缘的底部，机器人将该机械手沿竖直方向稍微抬起，同时压紧气缸18动作，压片19从刹车盘砂芯边缘的顶部将刹车盘砂芯压紧在机械手指20上。需要说明的是，通过将机械手指20伸入射芯机里，对刹车盘砂芯边缘进行夹持的过程中，可以单独控制三个水平运动单元中的水平伺服电机24，通过微调水平伺服电机24的旋转角度，使三个机械手指20的进给量值不同，以适应形状略不规则的刹车盘砂芯。压紧气缸18动作完成后，该机械手将刹车盘砂芯从模具中取出，移动过程中，竖直伺服电机26启动，带动修磨单元从起始位置向下移动，同时气动马达35启动。修磨单元到达指定位置时，刮板41、第一毛刷37和第二毛刷38完成对刹车盘砂芯修磨面51上毛边52的修磨、清理。此时竖直伺服电机26反向转动，同时气动马达35停止，机械手指20上的气嘴对刹车盘砂芯修磨面51的浮沙进行吹风清理，直至修磨单元返回起始位置，最终机械手将清理干净的刹车盘砂芯码垛。

本实施例的刹车盘砂芯机械手，通过三个水平运动单元实现抓取刹车盘砂芯，抓取更容易，搬运更牢固，从而替代人工取、搬刹车盘砂芯的操作，在抓取、搬运的过程中，竖直运动单元带动修磨单元完成对刹车盘砂芯修磨面51毛边52的修磨、清理。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。