一种轮毂的机械手转运设备的制作方法

2021-02-19 15:02:13|

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[0001]
本发明涉及轮毂转运领域，特别是一种轮毂的机械手转运设备。

背景技术：

[0002]
轮毂是轮胎内廓轮钢通过立柱连接的轮芯旋转部分，即支撑轮胎的中心装在轴上的金属部件，轮毂根据直径、宽度、成型方式、材料不同种类繁多。轮毂在生产加工过程中需要对其进行移动转运，现有技术中采用机械手进行夹持便于转运。现有的夹持机械手通过夹持轮毂外缘进行夹紧，由于轮毂种类较多，不同种类的机械手需要的的不同的机械手夹持机构进行夹持，通用性较差，成本较高；现有的机械手通过夹持轮毂外缘进行夹紧，转运的稳定性较差，有轮毂夹持掉落的可能，可靠性较低，且夹紧轮毂有使轮毂变形的风险；现有的机械手通过转动之后再升降轮毂，转运下料所需时间较长，工作效率较低。

技术实现要素：

[0003]
本发明的目的就是提供一种轮毂的机械手转运设备，用于对轮毂进行转运。
[0004]
本发明的目的是通过这样的技术方案实现的，它包括：横梁、限制轮毂中心位置的轮毂定位单元、通过轮毂中心孔对轮毂进行锁止的提取单元、转动升降单元、可统计轮毂转运数量的统计单元、动力单元、气缸；
[0005]
所述轮毂定位单元的入口与传送带的出口对应；所述横梁安装在转动升降单元上方，所述轮毂定位单元在横梁运动行程的下方；所述横梁下方安装有气缸，所述气缸的伸缩杆上安装有提取单元，所述提取单元的提取端可穿过轮毂中心孔并伸入轮毂中心圆台的下端面；
[0006]
所述统计单元的触发端与转动升降单元的转动端连接，所述动力单元为转动升降单元和统计单元提供动力。
[0007]
作为优选，所述提取单元包括用于锁止轮毂的锁止组件和控制锁止组件锁紧或松开轮毂的控制组件，所述锁止组件包括：导向连接杆、第一环形凹槽、第一弹簧、第一限位柱、锁止块、第一导向柱、第一滑块、第一滑槽、第二滑槽、凹槽、第二限位柱、第三限位柱、第二弹簧；
[0008]
所述导向连接杆底端可伸入轮毂中心孔，所述导向连接杆外壁上开设有第一环形凹槽，所述第一环形凹槽上滑动套设有第一限位柱，所述第一限位柱与第一环形凹槽底端面之间通过第一弹簧连接，所述第一弹簧套设在导向连接杆的第一环形凹槽上，所述第一限位柱下端面可与轮毂中心圆台的上端面相贴合，所述导向连接杆上端面伸出轮毂中心圆台的上端面，所述导向连接杆上还套设有第三限位柱，所述第一限位柱上端面可与第三限位柱下端面相贴合；
[0009]
所述导向连接杆下端面开设有凹槽，所述凹槽内有可活动的第二限位柱；
[0010]
所述气缸的伸缩杆向下可滑动的贯穿导向连接杆并连接第二限位柱，所述导向连接杆下端面设置有连通凹槽与导向连接杆侧壁的第一滑槽，所述第一滑槽内滑动设置有锁
止块，所述锁止块上端面可与轮毂中心圆台的下端面贴合，所述锁止块靠近凹槽一端伸出第一滑槽；
[0011]
所述导向连接杆下端面还设置有第二滑槽，所述第二滑槽与第一滑槽连通，所述第二滑槽内固定有第一导向柱，所述第一导向柱的导向方向与第一滑槽的导向方向相同，所述第一导向柱贯穿第一滑块相对立的两侧壁，所述第一滑块滑动设置在第一导向柱上，所述第一滑块与第二滑槽之间通过第二弹簧连接，所述第二弹簧套设在第一导向柱上；
[0012]
所述控制组件包括：开关、安装板、电磁线圈、动铁芯、第四限位柱、第三弹簧、第一导向面、第二导向面、第二环形凹槽；
[0013]
所述导向连接杆的凹槽内开设有第二环形凹槽，所述第二环形凹槽内滑动设置有第四限位柱，所述第四限位柱套设在动铁芯上；
[0014]
所述第四限位柱与第二限位柱之间的第二环形凹槽内设置有安装板，所述安装板上设置有开关，所述开关的触发端与第二限位柱下端面对应，所述第四限位柱与安装板之间的第二环形凹槽内设置有电磁线圈，所述第四限位柱上方的动铁芯可与电磁线圈对应，所述第四限位柱下方的动铁芯上套设有第三弹簧，所述第三弹簧连接第四限位柱与第二环形凹槽的下端面，所述动铁芯下端面可伸出凹槽；
[0015]
所述动铁芯的下端面设置有第一导向面，所述锁止块上设置有第二导向面，所述第一导向面可与第二导向面配合推动锁止块，所述开关电性连接电磁线圈。
[0016]
作为优选，所述轮毂定位单元包括：u形定位板、转动辊；
[0017]
所述u形定位板两侧板之间可转动设置有若干转动辊，所述u形定位板两侧板之间的距离与轮毂的最大直径相对应，所述u形定位板的开口与传送带的出口对应，所述u形定位板位于横梁运动行程的下方并通过支撑块设置在地面上。
[0018]
作为优选，所述转动升降单元包括：支撑柱、中空导向柱、u形支撑板、螺旋凹槽、第二滑块、螺纹杆、通孔、滑杆；
[0019]
所述u形支撑板的顶板位于u形支撑板的侧板的上方，所述u形支撑板顶板上端面设置有中空导向柱，所述中空导向柱的轴线与u形支撑板的顶板上端面相垂直，所述中空导向柱内壁设置有螺旋凹槽，所述螺旋凹槽内滑动设置有第二滑块，所述第二滑块伸出螺旋凹槽并连接支撑柱，所述支撑柱活动设置在中空导向柱内，所述支撑柱上端面伸出中空导向柱，所述支撑柱上方有横梁，所述支撑柱上端面连接滑杆下端面，所述滑杆的轴线与支撑柱的轴线平行，所述滑杆上端面贯穿横梁上下端面并滑动设置在横梁上；
[0020]
所述u形支撑板的侧板上设置有动力单元的电机，所述电机的输出轴上设置有螺纹杆，所述螺纹杆的轴线方向与支撑柱的轴线方向重合，所述u形支撑板的顶板上还开设有贯穿其上下端面的通孔，所述螺纹杆依次穿过通孔、中空导向柱、支撑柱和横梁，所述螺纹杆与支撑柱和横梁内啮合；所述统计单元的触发端与支撑柱的下端面相配合。
[0021]
作为优选，所述统计单元包括：第一通槽、第二导向柱、第三滑块、第四弹簧、齿条、第一齿轮、转轴、第二通槽、棘轮、扇形齿轮、第二齿轮、十进制字轮组；
[0022]
所述中空导向柱侧壁上设置有贯穿其内外壁的第一通槽，所述第一通槽设置有第二导向柱，所述第二导向柱的导向方向与中空导向柱的轴线方向平行，所述第二导向柱上滑动的套设有第三滑块，所述第三滑块两侧壁分别伸出中空导向柱的内外壁，所述第三滑块靠近中空导向柱内壁的上端面与支撑柱的下端面相贴合，所述第三滑块与第一通槽底端
面之间通过第四弹簧连接，所述第四弹簧套设在第二导向柱上；
[0023]
所述第三滑块靠近中空导向柱外壁的侧壁上连接有齿条，所述齿条的传动方向与第二导向柱的轴线方向相同，所述u形支撑板的顶板上还开设有贯通其上下壁的第二通槽，所述齿条下端可穿过第二通槽；
[0024]
所述齿条与第一齿轮啮合，所述第一齿轮连接在转轴一端，所述转轴另一端连接有棘轮，所述转轴转动设置在u形支撑板的顶板上，所述棘轮外套设有扇形齿轮；
[0025]
所述齿条向下移动的最大距离为m，所述第一齿轮的节圆周长为n，所述m/n＝h，所述h为整数，所述扇形齿轮可与第二齿轮啮合，所述第二齿轮转动设置在u形支撑板的顶板上，所述第二齿轮一端设置有十进制字轮组，所述扇形齿轮与第二齿轮的啮合角度为36/h度。
[0026]
由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：
[0027]
1、本申请通过在导向连接杆外壁设置第一弹簧，并将导向连接杆伸入轮毂中心孔内，在导向连接杆外壁的第一环形凹槽内滑动设置第一限位柱，可在限位块与轮毂中心圆台下端面贴合时，使第一限位柱通过第一弹簧的带动下压紧轮毂中心圆台上端面，对轮毂进行限位，保证了轮毂转运时的稳定性；
[0028]
2、本申请通过设置的第一限位柱和第一弹簧可转运不同高度的轮毂，有较好的通用性；
[0029]
3、本申请通过将导向连接杆伸入轮毂中心孔内，通过第一限位柱与限位块对轮毂进行限位，可适用于不同中心孔孔径的轮毂，通用性较好；
[0030]
4、本申请通过限位块与轮毂中心圆台下端面相贴合，通过气缸带动限位块，从而提取轮毂，转运的可靠性较高；
[0031]
5、本申请通过使所述螺纹杆与支撑柱和横梁内啮合，通过电机带动螺纹杆转动的同时带动支撑柱和横梁同时下移，通过螺旋凹槽与第二滑块的配合设置，使支撑柱螺旋转动上升或下降，缩短了转运下件的时间，提高了工作效率；
[0032]
6、本申请通过气缸的下移启动电磁线圈，通过电磁线圈带动动铁芯运动，通过动铁芯推动锁止块对轮毂进行锁止，通过物理触发的方式进行启动，可靠性更高，通过气缸下移的同时启动电磁线圈，从而触发锁止块进行锁止，能量利用率更高，同时缩短了工作所需时间，提高了工作效率。
[0033]
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。
附图说明
[0034]
本发明的附图说明如下。
[0035]
图1为本发明的结构示意图；
[0036]
图2为本发明的a处的局部放大图；
[0037]
图3为本发明的左视图；
[0038]
图4为本发明的b-b处的剖视图；
[0039]
图5为本发明的c处的局部放大图；
[0040]
图6为本发明的d处的局部放大图；
[0041]
图7为本发明的中空导向柱的结构示意图；
[0042]
图8为本发明的锁止单元开启状态时与气缸的连接示意图；
[0043]
图9为本发明的e处的局部放大图；
[0044]
图10为本发明的导向连接杆的结构示意图；
[0045]
图11为本发明的导向连接杆、第一限位柱、第三限位柱和气缸伸缩杆的连接示意图。
[0046]
图中：1.横梁；2.传送带；3.轮毂；4.轮毂中心圆台；5.轮毂中心孔；6.u形定位板；7.转动辊；8.导向连接杆；9.第一环形凹槽；10.第一弹簧；11.第一限位柱；12.锁止块；13.第一导向柱；14.第一滑块；15.第一滑槽；16.第二滑槽；17.凹槽；18.第二限位柱；19.第三限位柱；20.第二弹簧；21.开关；22.安装板；23.电磁线圈；24.动铁芯；25.第四限位柱；26.第三弹簧；27.第一导向面；28.第二导向面；29.第二环形凹槽；30.支撑柱；31.中空导向柱；32.u形支撑板；33.螺旋凹槽；34.第二滑块；35.螺纹杆；36.通孔；37.滑杆；38.第一通槽；39.第二导向杆；40.第三滑块；41.第四弹簧；42.齿条；43.第一齿轮；44.转轴；45.第二通槽；46.棘轮；47.扇形齿轮；48.第二齿轮；49.十进制字轮组；50.气缸；51.电机。
具体实施方式
[0047]
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0048]
如图1至图11所示，一种轮毂的机械手转运设备，它包括横梁1、限制轮毂3中心位置的轮毂定位单元、通过轮毂中心孔5对轮毂3进行锁止的提取单元、转动升降单元、可统计轮毂3转运数量的统计单元、动力单元、气缸；所述轮毂定位单元的入口与传送带2的出口对应；所述横梁安装在转动升降单元上方，所述轮毂定位单元在横梁运动行程的下方；所述横梁下方安装有气缸，所述气缸的伸缩杆上安装有提取单元，所述提取单元的提取端可穿过轮毂中心孔5并伸入轮毂中心圆台4的下端面；
[0049]
所述统计单元的触发端与转动升降单元的转动端连接，所述动力单元为转动升降单元和统计单元提供动力。
[0050]
所述提取单元包括用于锁止轮毂3的锁止组件和控制锁止组件锁紧或松开轮毂3的控制组件，所述锁止组件包括：导向连接杆8、第一环形凹槽9、第一弹簧10、第一限位柱11、锁止块12、第一导向柱13、第一滑块14、第一滑槽15、第二滑槽16、凹槽17、第二限位柱18、第三限位柱19、第二弹簧20；所述导向连接杆8底端可伸入轮毂中心孔5，所述导向连接杆8外壁上开设有第一环形凹槽9，所述第一环形凹槽9上滑动套设有第一限位柱11，所述第一限位柱11与第一环形凹槽9底端面之间通过第一弹簧10连接，所述第一弹簧10套设在导向连接杆8的第一环形凹槽9上，所述第一限位柱11下端面可与轮毂中心圆台4的上端面相贴合，所述导向连接杆8上端面伸出轮毂中心圆台4的上端面，所述导向连接杆8上还套设有第三限位柱19，所述第一限位柱11上端面可与第三限位柱19下端面相贴合；所述导向连接杆8下端面开设有凹槽17，所述凹槽17内有可活动的第二限位柱18；所述气缸50的伸缩杆向下可滑动的贯穿导向连接杆8并连接第二限位柱18，所述导向连接杆8下端面设置有连通凹槽17与导向连接杆8侧壁的第一滑槽15，所述第一滑槽15内滑动设置有锁止块12，所述锁止
块12上端面可与轮毂中心圆台4的下端面贴合，所述锁止块12靠近凹槽17一端伸出第一滑槽15；所述导向连接杆8下端面还设置有第二滑槽16，所述第二滑槽16与第一滑槽15连通，所述第二滑槽16内固定有第一导向柱13，所述第一导向柱13的导向方向与第一滑槽15的导向方向相同，所述第一导向柱13贯穿第一滑块14相对立的两侧壁，所述第一滑块14滑动设置在第一导向柱13上，所述第一滑块14与第二滑槽16之间通过第二弹簧20连接，所述第二弹簧20套设在第一导向柱13上；
[0051]
所述控制组件包括：开关21、安装板22、电磁线圈23、动铁芯24、第四限位柱25、第三弹簧26、第一导向面27、第二导向面28、第二环形凹槽29；所述导向连接杆8的凹槽17内开设有第二环形凹槽29，所述第二环形凹槽1729内滑动设置有第四限位柱25，所述第四限位柱25套设在动铁芯24上；所述第四限位柱25与第二限位柱18之间的第二环形凹槽29内设置有安装板22，所述安装板22上设置有开关21，所述开关21的触发端与第二限位柱18下端面对应，所述第四限位柱25与安装板22之间的第二环形凹槽29内设置有电磁线圈23，所述第四限位柱25上方的动铁芯24可与电磁线圈23对应，所述第四限位柱25下方的动铁芯24上套设有第三弹簧26，所述第三弹簧26连接第四限位柱25与第二环形凹槽29的下端面，所述动铁芯24下端面可伸出凹槽17；所述动铁芯24的下端面设置有第一导向面27，所述锁止块12上设置有第二导向面28，所述第一导向面27可与第二导向面28配合推动锁止块12，所述开关21电性连接电磁线圈23；
[0052]
当需要转运轮毂时，气缸50的伸缩杆向下伸缩，使导向连接杆8伸入轮毂中心孔5，向下运功的的过程中，第一限位柱11与轮毂中心圆台4的上端面贴合，导向连接杆8继续下移，带动第一限位柱11向上滑动，当气缸50的伸缩杆带动第二限位柱18向下运动触发开关21，电磁线圈23保持通电带动动铁芯24向下运动，通过第一导向面27推动第二导向面28，从而推动锁止块12伸出第一滑槽15并与轮毂中心圆台4下端面贴合，启动气缸50，使其向上伸缩，从而提取轮毂3，同时第一限位柱11在第一弹簧10的作用下向下运动，从而压紧轮毂3；当需要解锁时，启动气缸50，使气缸50的伸缩杆向下伸缩带动第二限位柱18再次触发开关21，电磁线圈23保持断电，动铁芯24在第三弹簧26的作用下向上运动，从而解锁锁止块12，锁止块12在第二弹簧20的带动下回缩，气缸50回缩，完成一个提取和下件的周期。
[0053]
所述轮毂定位单元包括：u形定位板6、转动辊7；所述u形定位板6两侧板之间可转动设置有若干转动辊7，所述u形定位板6两侧板之间的距离与轮毂3的最大直径相对应，所述u形定位板6的开口与传送带2的出口对应，所述u形定位板6位于横梁运动行程的下方并通过支撑块设置在地面上；加工完之后的轮毂3通过传送带进入u形定位板6，在轮毂3的惯性的作用下在转动辊7上滚动，至轮毂3接触u形定位板6的底板时停止，从而固定每次轮毂3的位置，便于提取。
[0054]
所述转动升降单元包括：支撑柱30、中空导向柱31、u形支撑板32、螺旋凹槽33、第二滑块34、螺纹杆35、通孔36、滑杆37；所述u形支撑板32的顶板位于u形支撑板32的侧板的上方，所述u形支撑板32顶板上端面设置有中空导向柱31，所述中空导向柱31的轴线与u形支撑板32的顶板上端面相垂直，所述中空导向柱31内壁设置有螺旋凹槽33，所述螺旋凹槽33内滑动设置有第二滑块34，所述第二滑块34伸出螺旋凹槽33并连接支撑柱30，所述支撑柱30活动设置在中空导向柱31内，所述支撑柱30上端面伸出中空导向柱31，所述支撑柱30上方有横梁1，所述支撑柱30上端面连接滑杆37下端面，所述滑杆37的轴线与支撑柱30的轴
线平行，所述滑杆37上端面贯穿横梁1上下端面并滑动设置在横梁1上；所述u形支撑板32的侧板上设置有动力单元的电机51，所述电机51的输出轴上设置有螺纹杆35，所述螺纹杆35的轴线方向与支撑柱30的轴线方向重合，所述u形支撑板32的顶板上还开设有贯穿其上下端面的通孔36，所述螺纹杆35依次穿过通孔36、中空导向柱31、支撑柱30和横梁1，所述螺纹杆35与支撑柱30和横梁1内啮合；所述统计单元的触发端与支撑柱30的下端面相配合；
[0055]
启动电机51正转，带动螺纹杆35正向转动，通过螺纹杆35与支撑柱30和横梁1内啮合，带动支撑柱30在中空导向柱31内下移，通过支撑柱30上设置的第二滑块34在螺旋凹槽33的滑动配合，带动支撑柱30转动并下降，同时带动横梁1向下移动；启动电机51反转带动螺纹杆35反向转动，通过螺纹杆35与支撑柱30和横梁1内啮合，带动支撑柱30和横梁1完成转动复位和上升，从而实现一个转动周期。
[0056]
所述统计单元包括：第一通槽38、第二导向柱39、第三滑块40、第四弹簧41、齿条42、第一齿轮43、转轴44、第二通槽45、棘轮46、扇形齿轮47、第二齿轮48、十进制字轮组49；所述中空导向柱31侧壁上设置有贯穿其内外壁的第一通槽38，所述第一通槽38设置有第二导向柱39，所述第二导向柱39的导向方向与中空导向柱31的轴线方向平行，所述第二导向柱39上滑动的套设有第三滑块40，所述第三滑块40两侧壁分别伸出中空导向柱31的内外壁，所述第三滑块40靠近中空导向柱31内壁的上端面与支撑柱30的下端面相贴合，所述第三滑块40与第一通槽38底端面之间通过第四弹簧41连接，所述第四弹簧41套设在第二导向柱39上；所述第三滑块40靠近中空导向柱31外壁的侧壁上连接有齿条42，所述齿条42的传动方向与第二导向柱39的轴线方向相同，所述u形支撑板32的顶板上还开设有贯通其上下壁的第二通槽45，所述齿条42下端可穿过第二通槽45；所述齿条42与第一齿轮43啮合，所述第一齿轮43连接在转轴44一端，所述转轴44另一端连接有棘轮46，所述转轴44转动设置在u形支撑板32的顶板上，所述棘轮46外套设有扇形齿轮47；所述齿条42向下移动的最大距离为m，所述第一齿轮43的节圆周长为n，所述m/n＝h，所述h为整数，所述扇形齿轮47可与第二齿轮48啮合，所述第二齿轮48转动设置在u形支撑板32的顶板上，所述第二齿轮48一端设置有十进制字轮组49，所述扇形齿轮47与第二齿轮48的啮合角度为36/h度；
[0057]
支撑柱30下移时，推动第三滑块40向下移动，从而带动齿条42向下移动，带动第一齿轮43转动，通过转轴44带动棘轮46正向转动，从而带动扇形齿轮47转动，当扇形齿轮47与第二齿轮48啮合时，带动十进制字轮组49转动，进行计数，当支撑柱30上移时，第三滑块40在第四弹簧41的推动上移，由于棘轮46的作用，十进制字轮组49不会转动计数。
[0058]
工作原理：轮毂3通过传送带2进入u形定位板6，气缸50启动，气缸50伸缩杆向下伸缩，带动导向连接杆8下移伸入轮毂中心孔5内同时触发开关21，使电磁线圈23带动动铁芯24推动锁止块12与轮毂中心圆台4下端面配合，同时第一限位柱11在第一弹簧10带动下与轮毂中心圆台4上端面，从而锁止轮毂3的位置，气缸50回缩，从而提取轮毂3，启动电机51正转，通过螺纹杆35带动支撑柱30螺旋下移和横梁1下移，当转动到指定位置时，启动气缸50，带动提取的轮毂3下移，转运下件到位置时，气缸50再次触发开关21，使动铁芯24上移，解锁锁止块12，使其在第二弹簧20的带动下缩回第一滑槽15内，启动气缸50回缩，气缸50伸缩杆上移，启动电机51反转，通过螺纹杆35带动支撑柱30转动复位并上移和横梁1上移，完成一个转运周期。
[0059]
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽
管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

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