本實用新型屬于發(fā)動機殼體輔助加工裝置領(lǐng)域，尤其涉及一種發(fā)動機殼體自動抓取的手爪結(jié)構(gòu)，適用于汽車、航空航天、軍事等行業(yè)中發(fā)動機殼體的加工。

背景技術(shù)：

發(fā)動機是汽車、航空航天、軍事等領(lǐng)域中的重要部件。發(fā)動機殼體包裹核心零部件為主機提供穩(wěn)定持續(xù)的動力輸出，是整個部件的重要組成部分。發(fā)動機殼體常采用鋁合金精密鑄造而成，具有質(zhì)量輕，外形結(jié)構(gòu)復(fù)雜，剛性差，易變形的特點。發(fā)動機殼體加工工藝復(fù)雜，工序長，工位多。

實際生產(chǎn)中，為了提高加工效率，實現(xiàn)自動化，無人化，智能化加工，常采用自動生產(chǎn)線，利用機器人或機械手自動抓取該零件。由于發(fā)動機外形結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工工藝特殊，普通的機械手結(jié)構(gòu)無法實行其自動抓?。欢野l(fā)動機殼體為不規(guī)則的箱體結(jié)構(gòu)在抓取過程中無法精確計算或者控制其重心，進而在抓取過程中穩(wěn)定性無法得到很好的保證；此外發(fā)動機外殼體一般都采用鋁合金精密鑄造而成，體積大，剛性差，易變形，需要機械手的抓取機構(gòu)能夠進行柔性抓取保證發(fā)動機外殼體的表面質(zhì)量，普通機械手無法保證其抓取力；最后在整條發(fā)動機生產(chǎn)線中，往往需要在多個工位布設(shè)機械手，專用機械手基本上需要在國外進口，成本高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是克服上述弊端，提供一種可自動抓取發(fā)動機殼體的機械手爪結(jié)構(gòu)及抓取方法，該種抓取結(jié)構(gòu)通過專用手爪實現(xiàn)了自動抓取、自動上下料功能；滿足了定位準(zhǔn)確，抓取迅速、可靠性高的要求；配合機械手臂、機械導(dǎo)軌，可用于生產(chǎn)線上車、銑等各加工工序時的工位轉(zhuǎn)換；降低企業(yè)生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率。

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提出以下技術(shù)方案：一種發(fā)動機殼體自動抓取的手爪結(jié)構(gòu)，它包括多個爪頭，所述爪頭通過銷軸鉸接在爪頭座的頭部，所述爪頭座固定安裝在滑套的末端，所述滑套固定在底板的下端面，所述滑套內(nèi)部滑動配合安裝有活塞桿，所述活塞桿的底端與爪頭相配合控制爪頭的抓取動作，所述活塞桿的頂端與油缸座相配合，所述油缸座固定在底板的上端面，所述油缸座的底端加工有一號進油口，在油缸座的頂部安裝有油缸蓋，所述油缸蓋的頂部加工有二號進油口，所述底板的頂部通過多組支撐肋板安裝有頂板，所述頂板上固定安裝有法蘭盤，所述底板上還安裝有緩沖定位裝置。

所述緩沖定位裝置包括圓銷定位機構(gòu)、菱形銷定位機構(gòu)和端面定位機構(gòu)。

所述圓銷定位機構(gòu)包括滑桿，所述滑桿的底端設(shè)置有圓銷頭，所述滑桿與銷套構(gòu)成滑動配合，所述銷套安裝在底板的下端面，所述滑桿的頂部通過臺階面定位安裝有彈簧，所述彈簧固定在彈簧套筒內(nèi)部，所述彈簧套筒的頂部設(shè)置有調(diào)節(jié)螺母調(diào)節(jié)彈簧的壓縮量。

所述圓銷定位機構(gòu)的結(jié)構(gòu)和菱形銷定位機構(gòu)的結(jié)構(gòu)相同，其中所述菱形銷定位機構(gòu)的頭部為菱形銷。

所述端面定位機構(gòu)包括多塊端面定位塊，所述端面定位塊固定安裝在底板的下端面與發(fā)動機殼體定位面相配合。

所述爪頭采用Z字形曲臂，在Z字形曲臂的上拐角處加工有銷孔，所述銷孔與銷軸相配合，在Z字形曲臂的下臂末端安裝有緩沖橡膠墊，在Z字形曲臂上臂末端的上、下端面分別加工有上過渡圓弧和下過渡圓弧。

所述活塞桿包括桿體，所述桿體的頂部加工有活塞頭，所述活塞頭與油缸座的內(nèi)缸體相配合，所述活塞頭的外壁上加工有多個密封圈安裝槽，在活塞桿的底端加工有下限位塊，在下限位塊的中心固定有連接桿，所述連接桿的末端加工有螺紋柱，所述螺紋柱上安裝有緊定螺母，所述緊定螺母上支撐有頂塊，所述頂塊與爪頭的下過渡圓弧相配合，所述下限位塊的下端面與爪頭的上過渡圓弧相配合。

所述滑套的外壁均布焊接有多個肋板，肋板同時與底板的下端面焊接固定；所述爪頭座通過多個均布的螺釘與滑套的末端相連。

所述端面定位機構(gòu)的數(shù)量為三個。

本實用新型與常規(guī)管式泵相比具備了以下有益效果：

1、通過法蘭盤能夠保證整個手爪結(jié)構(gòu)與機械臂之間的固定連接，而且通過可拆卸連接提高了其適應(yīng)性。

2、通過設(shè)置在底板上圓銷定位機構(gòu)、菱形銷定位機構(gòu)和端面定位機構(gòu)，能夠同時與發(fā)動機殼體上的定位孔和定位端面相配合，進而保證了手爪結(jié)構(gòu)能夠?qū)Πl(fā)動機蓋進行有效的固定，保證了定位精度。

3、通過安裝在定位機構(gòu)上的彈簧能夠?qū)A銷頭起到很好的緩沖的作用，保證圓銷頭與發(fā)動機殼體上的定位孔實現(xiàn)柔性接觸，防止損傷其外表面。

4、通過安裝在彈簧套筒頂部的調(diào)節(jié)螺母能夠調(diào)節(jié)彈簧的壓縮量進而保證了手爪結(jié)構(gòu)與發(fā)動機殼體之間的定位配合精度。

5、通過活塞桿和油缸座之間構(gòu)成液壓活塞結(jié)構(gòu)，通過兩個進油口控制進油，進而驅(qū)動活塞桿上行和下行，進而有效的驅(qū)動其底部的爪頭實現(xiàn)其收攏和松開，進而達到抓取目的。

6、通過將爪頭設(shè)計成Z字形結(jié)構(gòu)，能夠方便的形成杠桿機構(gòu)，通過驅(qū)動Z字形的上橫臂進而帶動其下橫臂轉(zhuǎn)動，通過轉(zhuǎn)動的方式實現(xiàn)爪頭的收攏和展開，方便的實現(xiàn)抓取動作。

8、通過采用液壓驅(qū)動，增大了驅(qū)動力，進而提高了抓取力，保證了抓取過程中的安全性。

9、通過設(shè)置三個端面定位塊能夠確定一個平面，進而保證了平面度要求，提高了定位精度。

10、通過三個均布的爪頭保證了抓取的穩(wěn)定性。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。

圖1為本實用新型的手抓結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)剖視圖。

圖2為本實用新型圖1中C-C截面圖。

圖3為本實用新型的爪頭展開之后的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本實用新型爪頭安裝局部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本實用新型頂視圖。

圖6為本實用新型爪頭結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為本實用新型活塞桿結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為本實用新型手爪與發(fā)動機殼體配合抓取時結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9為本發(fā)明手爪與發(fā)動機殼體端面定位和定心配合結(jié)構(gòu)示意圖。

圖10為本實用新型發(fā)動機殼體的主視圖。

圖11為本實用新型發(fā)動機殼體頂視圖。

圖12為本實用新型發(fā)動機殼體俯視圖。

圖中：爪頭1、銷軸2、爪頭座3、滑套5、活塞桿6、肋板7、端面定位塊8、圓銷頭9、滑桿10、銷套11、底板12、彈簧套筒13、彈簧14、調(diào)節(jié)螺母15、一號進油口16、油缸座17、油缸蓋18、二號進油口19、法蘭盤20、頂板21、支撐肋板22、菱形銷定位機構(gòu)23、菱形銷24、動機殼體25、發(fā)動機殼體中心孔底部端面抓取點26、發(fā)動機殼體頂部端面定位點27、發(fā)動機殼體頂部菱形定位孔28、發(fā)動機殼體頂部圓形定位孔29；

緩沖橡膠墊101、Z字形曲臂102、銷孔103、下過渡圓弧104、上過渡圓弧105；

螺紋柱601、緊定螺母602、頂塊603、連接桿604、下限位塊605、桿體606、活塞頭607、密封圈安裝槽608。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型的實施方式做進一步的說明。

實施例1：

如圖1-9，一種發(fā)動機殼體自動抓取的手爪結(jié)構(gòu)，它包括多個爪頭1，所述爪頭1通過銷軸2鉸接在爪頭座3的頭部，所述爪頭座3固定安裝在滑套5的末端，所述滑套5固定在底板12的下端面，所述滑套5內(nèi)部滑動配合安裝有活塞桿6，所述活塞桿6的底端與爪頭1相配合控制爪頭1的抓取動作，所述活塞桿6的頂端與油缸座17相配合，所述油缸座17固定在底板12的上端面，所述油缸座17的底端加工有一號進油口16，在油缸座17的頂部安裝有油缸蓋18，所述油缸蓋18的頂部加工有二號進油口19，所述底板12的頂部通過多組支撐肋板22安裝有頂板21，所述頂板21上固定安裝有法蘭盤20，所述底板12上還安裝有緩沖定位裝置。

進一步的，所述緩沖定位裝置包括圓銷定位機構(gòu)、菱形銷定位機構(gòu)和端面定位機構(gòu)。通過設(shè)置緩沖機構(gòu)能夠有效的防止損壞發(fā)動機殼體外表面。

進一步的，所述圓銷定位機構(gòu)包括滑桿10，所述滑桿10的底端設(shè)置有圓銷頭9，所述滑桿10與銷套11構(gòu)成滑動配合，所述銷套11安裝在底板12的下端面，所述滑桿10的頂部通過臺階面定位安裝有彈簧14，所述彈簧14固定在彈簧套筒13內(nèi)部，所述彈簧套筒13的頂部設(shè)置有調(diào)節(jié)螺母15調(diào)節(jié)彈簧14的壓縮量。

進一步的，所述圓銷定位機構(gòu)的結(jié)構(gòu)和菱形銷定位機構(gòu)23的結(jié)構(gòu)相同，其中所述菱形銷定位機構(gòu)的頭部為菱形銷24。通過不同的定位孔保證了定位的精度，進而保證了抓取的穩(wěn)定性。

進一步的，所述端面定位機構(gòu)包括多塊端面定位塊8，所述端面定位塊8固定安裝在底板12的下端面與發(fā)動機殼體定位面相配合。通過多個端面定位塊8能夠保證底板12的下端面與發(fā)動機殼體的頂部端面保持平行。

進一步的，所述爪頭1采用Z字形曲臂102，在Z字形曲臂102的上拐角處加工有銷孔103，所述銷孔103與銷軸2相配合，在Z字形曲臂102的下臂末端安裝有緩沖橡膠墊101，在Z字形曲臂102上臂末端的上、下端面分別加工有上過渡圓弧105和下過渡圓弧104。通過Z字形曲臂102能夠形成杠桿機構(gòu)，進而方便其展開和收攏實現(xiàn)抓取動作。

進一步的，所述活塞桿6包括桿體606，所述桿體606的頂部加工有活塞頭607，所述活塞頭607與油缸座17的內(nèi)缸體相配合，所述活塞頭607的外壁上加工有多個密封圈安裝槽608，在活塞桿607的底端加工有下限位塊605，在下限位塊605的中心固定有連接桿604，所述連接桿604的末端加工有螺紋柱601，所述螺紋柱601上安裝有緊定螺母602，所述緊定螺母602上支撐有頂塊603，所述頂塊603與爪頭1的下過渡圓弧104相配合，所述下限位塊605的下端面與爪頭1的上過渡圓弧105相配合。

進一步的，所述滑套5的外壁均布焊接有多個肋板7，肋板7同時與底板12的下端面焊接固定；所述爪頭座3通過多個均布的螺釘4與滑套5的末端相連。通過采用螺釘連接方便了爪頭座3的拆裝和更換，進而提高了抓取機構(gòu)的適應(yīng)性。

進一步的，所述端面定位機構(gòu)的數(shù)量為三個。采用三個提高了穩(wěn)定性，保證了平面度。

如圖10-12，發(fā)動機殼體為碗型薄壁零件，材料為鑄鋁合金，重量為18KG。該零件因結(jié)構(gòu)復(fù)雜，易變形，定位裝夾困難的特點，為自動抓取的手爪設(shè)計帶來很大困難。

進一步的，發(fā)動機蓋自動抓取時要求以發(fā)動機殼體頂部端面為基準(zhǔn)面、發(fā)動機殼體頂部端面定位點27、發(fā)動機殼體頂部菱形定位孔28、發(fā)動機殼體頂部圓形定位孔29。夾緊是通過在發(fā)動機殼體中心孔底部端面抓取點26施加壓力進行抓取。

采用手爪結(jié)構(gòu)抓取發(fā)動機殼體方法，它包括以下步驟：

S1：通過法蘭盤20將手爪結(jié)構(gòu)固定在機械臂的頭部，同時將一號進油口16和二號進油口19分別與液壓系統(tǒng)相連；

S2：初始時爪頭1處于收攏狀態(tài)，機械臂帶動手抓結(jié)構(gòu)將安裝爪頭1的滑套5插入到發(fā)動機殼體的中心孔，保證底板12下端面的圓銷頭9和菱形銷24與發(fā)動機殼體上的兩個定位孔相配合定位，同時保證三個端面定位塊8與發(fā)動機殼體的端面相定位配合；

S3：二號進油口19進油，推動活塞桿6向下運動，活塞桿6頭部的下限位塊605頂住爪頭1的上過渡圓弧105，進而使爪頭1的下橫臂張開，使緩沖橡膠墊101與發(fā)動機殼體中心的下端面相配合固定，三個均布的爪頭1同時伸展將發(fā)動機殼體的下端面進行定位固定；

S4：通過機械臂，帶動整個發(fā)動機殼體移動到下一個工位，一號進油口16進油進油，推動活塞桿6向上運動，活塞桿6頭部的頂塊603上端面頂住爪頭1的下過渡圓弧104，進而使爪頭1的下橫臂收攏，松開發(fā)動機殼體，機械臂再帶動整個爪頭1上升退出發(fā)動機殼體；

S5：完成一個發(fā)動機殼體的搬運之后在進行下一個殼體的搬運。

通過上述的說明內(nèi)容，本領(lǐng)域技術(shù)人員完全可以在不偏離本項實用新型技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進行多樣的變更以及修改都在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。本實用新型的未盡事宜，屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知常識。