轴承磨加工用的转运输送机械手、方法及自动输送设备与流程

allin2025-05-04  31


本发明属于轴承加工,具体为一种轴承磨加工用的转运输送机械手、方法及自动输送设备。


背景技术:

1、轴承是在机械传动过程中起固定和减小载荷摩擦系数的部件,是当代机械设备中一种举足轻重的零部件。现有的轴承制造生产逐渐由手工向全自动化转变,机器人、机械手在轴承全自动化生产中起着至关重要的作用。现有的机械手大多采用夹爪式结构,利用夹爪从内侧或外侧对其钢圈实现夹持,进而完成转运输送。

2、cn110394787a公开的一种金属坯件搬运机械手,该机械手包含主轴旋转模块、纵向运动模块、横向运动模块、摆动模块、手爪模块,所述的主轴旋转模块主要是对系统整体进行支撑,并实现纵向运动模块、横向运动模块、摆动模块、手爪模块组成整体绕立柱驱动轴的旋转运动,所述的纵向运动模块是为了实现横向运动模块、摆动模块、手爪模块组成整体在竖直方向上的运动,所述的横向运动模块是为了实现横向运动模块、摆动模块、手爪模块组成整体在横向上的运动,所述的摆动模块、手爪模块是为了实现手爪的摆动和旋转功能。

3、cn107052887a公开的一种轴承套圈机械手上下料机构,包括工作台,所述工作台的下端设有支撑腿,所述支撑腿的中部设有安装架,所述安装架的上端设有驱动装置,所述工作台的中部固定有轴承套,所述轴承套内转动连接有转动柱,所述驱动装置的输出轴末端贯穿工作台并固定连接在转动柱的下端,所述工作台的一侧设有第一输送装置,所述工作台的另一侧设有第二输送装置,所述工作台的侧壁上均设有加工台,所述工作台的上端边缘处设有过渡板,所述转动柱的上端固定有转动块,所述转动块远离转动柱的一端设有驱动槽,所述驱动槽内设有两根导杆,两根导杆平行设置。

4、上述方案中均需要对夹爪配备有单独的驱动部件,进而会使得夹持终端结构较为复杂且体积较大,制作和后续维护成本较高,同时夹爪夹持力度较难控制,容易造成对钢圈的夹持面造成损伤。


技术实现思路

1、为了解决上述技术问题,发明人经过实践和总结得出本发明的技术方案,本发明采用了如下技术方案:

2、轴承磨加工用的转运输送机械手,所述钢圈端部至少设置有一组夹持区域,所述机械手包括x轴直线模组、y轴直线模组、z轴直线模组和夹持模组;

3、x轴直线模组用于沿x轴调节夹持模组的位置;

4、y轴直线模组用于沿y轴调节夹持模组的位置;

5、z轴直线模组用于沿z轴调节夹持模组的位置;

6、夹持模组包括升降架,升降架的两端均设置有朝向中部且斜向下设置的导向孔,导向孔内安装有导向销,导向销的底部连接有夹持块,夹持块的顶端一侧滑动安装有导向孔内、底端相对升降架中部的一侧设置有斜向上的补偿块,补偿块相对夹持块斜向运动且位置可调,用于改变夹持块夹持侧顶面和补偿块底面间距。

7、优选地,两个所述夹持块底端相对的一侧朝向中部斜向上设置有补偿斜面,补偿斜面上设置有导向槽和循环导向沟槽,补偿块上设置有与导向槽适配的导向块和转动设置的钩挂杆件,钩挂杆件为细杆件且端部设置有钩头,钩头沿循环导向沟槽往复运动。

8、优选地,所述循环导向沟槽包括上行长槽、下行短槽、上行短槽和下行长槽,且各自的进口深度均小于出口深度;

9、上行长槽和下行长槽对称设置、下行短槽和上行短槽对称设置;

10、上行长槽的进口和下行长槽的出口交汇,上行长槽的出口和下行短槽的进口交汇,下行短槽的出口和上行短槽的进口交汇,上行短槽的出口和下行长槽的进口交汇;

11、下行短槽的出口和上行短槽的进口交汇点高度低于上行长槽的出口和下行短槽的进口交汇点高度;

12、上行长槽的出口和下行短槽的进口交汇点高度和上行短槽的出口和下行长槽的进口交汇点高度齐平。

13、优选地,所述导向槽为t形槽且底部为封闭端,导向块包括滑动安装于导向槽内的滑块和贯穿补偿块并与滑块连接的连接销;

14、滑块于导向槽内裸漏的一侧设置有内螺纹孔,连接销端部设置有外螺纹,连接销的端部螺纹连接于内螺纹孔内。

15、优选地,所述导向孔与水平面的夹角为45°,导向孔为两端大中间小的结构,导向销的顶部设置有端头,夹持块的顶部设置有内螺纹孔,导向销的底部螺纹连接于内螺纹孔内,夹持块的顶部设置有导向体,导向体滑动配合于导向孔的底段内。

16、优选地,两个所述夹持块的相对侧设置有向外突出的夹持体,补偿块安装于夹持体上,夹持体和补偿块共同用于夹持/松弛钢圈。

17、轴承磨加工用的转运输送机械手的使用方法,使用步骤如下:

18、当需要夹持钢圈时:

19、x轴直线模组、y轴直线模组调整升降架位于钢圈的顶部,经z轴直线模组竖向下放升降架,夹持块补偿斜面上的补偿块底部率先接触到钢圈外壁,随着升降架的继续下放,经导向槽和导向块配合沿补偿斜面上行,直至钩挂杆件端部的钩头由上行长槽的进口移至下行短槽的进口,随着升降架的继续下放,夹持块和补偿块一同相对升降架向外侧斜向上运动,至补偿块的相对侧脱离钢圈外周面贴合于端面上,并相对夹持块下行,即钩头进入到上行短槽的进口处,夹持块在补偿块相对下行后也随之相对升降架下行,确保补偿块相对侧始终贴合在钢圈端面上,此时的夹持块夹持侧顶部和补偿块的底部间距小于等于夹持区域的宽度尺寸,继续随着升降架的继续下放,补偿块和夹持块的夹持侧进入到夹持区域处,会自动进入并与夹持区域实现钩挂。

20、轴承磨加工用的转运输送机械手的使用方法,使用步骤如下:

21、当需要夹持钢圈时:

22、x轴直线模组、y轴直线模组调整升降架位置将钢圈移至目标工位的顶部,经z轴直线模组竖向下放升降架,当钢圈底部落至工位上后,随着升降架的继续下放,补偿块的底部会先抵接于夹持区域底部,并随着继续下放,钩头会进入到下行长槽的进口,再随着继续下放,补偿块和夹持块一同相对夹持区域外移直至补偿块和夹持块完全脱离夹持区域,补偿块在脱离夹持区域后相对夹持块下行,即钩头进入到上行长槽的进口处,此时补偿块的底面和夹持块夹持侧顶面间距大于夹持区域宽度,且保证补偿块的顶面不脱离钢圈顶部端面,最后经z轴直线模组竖向带动升降架上行,完成自动脱离钢圈的动作。

23、一种轴承磨加工用的自动输送设备,包括转运输送机械手、上下链输送机构、径向支撑机构,转运输送机械手用于将钢圈从上下链输送机构转至径向承托架上,径向承托架的底部安装有驱动气缸,驱动气缸用于带动径向承托架靠近或远离磨加工工位;

24、径向承托架上安装有中心径向架、对称分布于两侧的侧滚架、以及带动中心径向架运动的调节气缸,侧滚架转动安装于径向承托架上,中心径向架滑动安装于径向承托架上,且中心径向架运动方向朝向钢圈轴线方向上,中心径向架的两侧设置有斜坡导向面,斜坡导向面于中心径向架运动方向呈45°设置;

25、侧滚架包括l形架体和滚轮,l形架体的顶部用于支撑钢圈、身部转动安装于径向承托架上,滚轮安装于l形架体的底部且贴合于斜坡导向面上,两个侧滚架的l形架体的底部经弹簧连接,两个侧滚架的l形架体的顶部均安装有滚柱。

26、与现有技术相比,本发明具备以下有益效果:

27、本发明通过利用轴承圈端面上原本设置的安装孔洞,进而采用专用的机械手夹持结构,夹持结构能够完成竖向自动夹持和自动释放钢圈。即采用补偿块相对夹持块上位置在夹持结构在竖向运动时能够相对调节,实现补偿块底面和夹持块夹持侧的覆盖尺寸的大小改变,当夹持时为小于安装通孔的尺寸并完成挤入实现夹持,当释放时从安装通孔内移出后尺寸大于安装通孔尺寸,使得其无法再次进入安装通孔。夹持钢圈后随重力下落能够实现钢圈处于升降架的中部区域下方,使得每次夹持输送钢圈基准都一致。


技术特征:

1.轴承磨加工用的转运输送机械手,所述钢圈端部至少设置有一组夹持区域,其特征在于,所述机械手包括x轴直线模组(31)、y轴直线模组(32)、z轴直线模组(33)和夹持模组(34);

2.根据权利要求1所述的轴承磨加工用的转运输送机械手,其特征在于,两个所述夹持块(343)底端相对的一侧朝向中部斜向上设置有补偿斜面,补偿斜面上设置有导向槽(345)和循环导向沟槽(346),补偿块(344)上设置有与导向槽(345)适配的导向块(347)和转动设置的钩挂杆件(348),钩挂杆件(348)为细杆件且端部设置有钩头(349),钩头(349)沿循环导向沟槽(346)往复运动。

3.根据权利要求2所述的轴承磨加工用的转运输送机械手,其特征在于,所述循环导向沟槽(346)包括上行长槽(3461)、下行短槽(3462)、上行短槽(3463)和下行长槽(3464),且各自的进口深度均小于出口深度;

4.根据权利要求3所述的轴承磨加工用的转运输送机械手,其特征在于,所述导向槽(345)为t形槽且底部为封闭端,导向块(347)包括滑动安装于导向槽(345)内的滑块(3471)和贯穿补偿块(344)并与滑块(3471)连接的连接销(3472);

5.根据权利要求4所述的轴承磨加工用的转运输送机械手,其特征在于,所述导向孔与水平面的夹角为45°,导向孔为两端大中间小的结构,导向销(342)的顶部设置有端头(3421),夹持块(343)的顶部设置有内螺纹孔,导向销(342)的底部螺纹连接于内螺纹孔内,夹持块(343)的顶部设置有导向体,导向体滑动配合于导向孔的底段内。

6.根据权利要求5所述的轴承磨加工用的转运输送机械手,其特征在于,两个所述夹持块(343)的相对侧设置有向外突出的夹持体(3431),补偿块(344)安装于夹持体(3431)上,夹持体(3431)和补偿块(344)共同用于夹持/松弛钢圈。

7.根据权利要求7所述的轴承磨加工用的转运输送机械手的使用方法,其特征在于,使用步骤如下:

8.根据权利要求7所述的轴承磨加工用的转运输送机械手的使用方法,其特征在于,使用步骤如下:

9.一种轴承磨加工用的自动输送设备,其特征在于,包括如权利要求1至6所述的转运输送机械手、上下链输送机构、径向承托架(40),转运输送机械手用于将钢圈从上下链输送机构转至径向承托架(40)上,径向承托架(40)的底部安装有驱动气缸(50),驱动气缸(50)用于带动径向承托架(40)靠近或远离磨加工工位;


技术总结
本发明公开轴承磨加工用的转运输送机械手、方法及自动输送设备。本发明通过利用轴承圈端面上原本设置的安装孔洞,进而采用专用的机械手夹持结构,夹持结构能够完成竖向自动夹持和自动释放钢圈。即采用补偿块相对夹持块上位置在夹持结构在竖向运动时能够相对调节,实现补偿块底面和夹持块夹持侧的覆盖尺寸的大小改变,当夹持时为小于安装通孔的尺寸并完成挤入实现夹持,当释放时从安装通孔内移出后尺寸大于安装通孔尺寸,使得其无法再次进入安装通孔。夹持钢圈后随重力下落能够实现钢圈处于升降架的中部区域下方,使得每次夹持输送钢圈基准都一致。

技术研发人员:俞伟锋,张鑫润,王伟,唐国玉,唐方保
受保护的技术使用者:马鞍山市恒永利机械科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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