轮毂喷粉工序转换三坐标平移机械手装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型轮毂喷粉工序转换三坐标平移机械手装置涉及汽车轮毂生产行业，是将喷粉输送生产线上加工后的汽车轮毂转挂到烘干炉输送生产线上，经过三个坐标平行移动完成转换生产工件位置全自动输送装置，特别涉及一种机械手爪设有随动机构的轮毂喷粉工序转换三坐标平移机械手装置。
【背景技术】
[0002]现有轮毂喷粉后转移工序，机械抓取部位为轮毂圆周外表面，抓取(夹持)后定位性、稳定性都较差，还会造成粉末缺失、半成品磕碰等质量问题。
[0003]轮毂在完成喷粉后及烘干前，已经喷粉的部位不能触碰。因此选择抓取(夹持)部位是解决问题的关键。另外轮毂定位存在误差，机械手爪不能准确地抓取轮毂。
[0004]随着汽车制造业的飞速发展，铝合金轮毂已经被轿车普遍采用。轮毂涂装是轮毂制造过程中重要一个环节。在油漆喷涂前，需要经过一道粉末喷涂工序，以保证整个涂层膜厚要求和最终涂装效果和质量。粉末喷涂后需要经过烘干成膜。粉末喷涂时和烘干时所使用的治具(支具)，结构不同，不能通用。粉末喷涂后需要将轮毂完好的从喷粉工艺链转换到烘干工艺链上。在工序转移的环节存在许多亟待解决的问题。原始方式的人工搬运，受限于劳动强度、工作环境等因素，制约着生产效率和喷粉成膜质量。之后的辅助机械搬运，由于搬运方式抓取(夹持)部位的不合理和专用机械设计的缺陷，也造成粉末缺失、半成品磕碰等质量问题经常出现。因此亟需创新设计一种工序转换平移机械手装置，选取一个合理的抓取(夹持)部位，从而保证轮毂在喷粉后及时、合理、有效地从喷粉工艺链转移到烘干工艺链上。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是提供一种轮毂喷粉工序转换三坐标平移机械手装置，抓取部位为轮毂中心孔，在机械手爪上部安装有随动机构，以克服轮毂定位误差。
[0006]为了达到上述目的，本实用新型提出了一种轮毂喷粉工序转换三坐标平移机械手装置，包括主框架、安装在所述主框架上的移动组件、和与移动组件连接的抓取组件，所述移动组件包括可以带动所述抓取组件做左右运动的X向移动组件、可以带动所述抓取组件做纵向运动的Y向移动组件、可以带动所述抓取组件做上下运动的Z向移动组件，所述抓取组件包括机械手爪、随动机构，所述随动机构可带动所述机械手爪在水平面获得一定运动以克服轮毂定位误差。
[0007]所述平移机械手装置还包括自动识别装置、电气控制装置、报警系统，所述自动识别装置包括识别轮毂装置、识别托盘装置。
[0008]所述自动识别装置为安装在喷粉工艺链及烘干工艺链的驱动站上，用于读取链条运动脉冲数的编码器，安装在靠近转线机械手设备处，用于检测轮毂支具的检测用光电管。
[0009]所述机械手爪采用气缸驱动。
[0010]所述随动机构通过上下连接板与机械手爪相连接，所述随动机构上设有随动机构主体，随动机构轴承位于随动机构主体下方，随动机构轴承固定板的上面，随动机构轴承内圈与随动机构主体相接触，外圈与随动机构轴承固定板接触，随动机构主体与随动机构轴承固定板之间不相接触。两者之间可通过随动机构轴承相对滑动。
[0011]所述机械手爪前端为抓起爪，所述抓起爪的形状与轮毂中心孔的形状相适应。
[0012]所述抓起爪上设有专用沟槽，所述专用沟槽处镶嵌有耐磨橡胶条。
[0013]所述Y向移动组件为架设在所述主框架两侧边导轨上的移动支架，设置在所述主框架上一端的第一伺服电机；所述第一伺服电机通过双同步带连接所述移动支架。
[0014]所述X向移动组件为设置在所述移动支架两侧边导轨上的移动台，设置在所述移动支架上一端的第二伺服电机，所述第二伺服电机通过单同步带连接所述移动台。
[0015]所述随动机构通过导柱连接到所述移动台下方，随动机构还包括摩擦副上盖和摩擦部下座，所述摩擦副上盖位于所述摩擦副下座上部，摩擦副上盖能在摩擦副下座上滑动。
[0016]所述Z向移动组件采用四导柱电动缸，由伺服电机驱动。
[0017]所述机械手装置包括两个抓取组件，所述抓取组件位于所述移动台的下方，并列放置。
[0018]本实用新型装置的是工作方式是，汽车轮毂被放置在喷粉输送线的支具上，经过喷粉后进入转挂室，转挂室内安装平移机械手装置用于将工件从喷粉输送链上经由中间扫粉装置转挂至烘干炉输送链上。当带有工件的支具进入到平移机机械手的工作范围内，平移机机械手自动识别支具上有无工件，有工件时平移机械手开始工作，平移机械手的抓取装置下降，抓取气动机械手爪伸进工件的中心孔，并张开抓取气动机械手爪将工件抓紧，机械手爪张开达到足够的抓取力抓取工件后，平移机械手抓取装置提升至一定高度，将工件平移至中间扫粉装置。工件被平移至中间扫粉装置后，平移机械手抓取装置下降，将工件放置在中间扫粉机上，抓取气动机械手爪闭合松开工件，平移机械手抓取装置上升。中间扫粉机完成工作后，平移机械手抓取装置下降，抓取气动机械手爪伸进工件的中心孔，并张开抓取气动机械手爪将工件抓紧，平移机械手抓取装置提升至一定高度，平移机械手装置将工件平移至烘干炉输送链上，平移机械手抓取装置下降，抓取气动机械手爪闭合松开工件，将工件放置在烘干炉输送生产线的托盘上，平移机械手抓取装置上升，回到原始位置，以此不断循环完成两条生产线转挂任务。
[0019]本专利中采用Z向移动组件、X向移动组件、Y向移动组件实现了机械手爪抓取位置的准确，所述Y向移动组件采用双同步带传动带动移动支架移动从而实现了纵向上的精确定位；同时横向移动系统中的移动台可以在移动支架上进行滑动，实现了横向的定位。
[0020]所述机械手爪前端为抓起爪，所述抓起爪的形状与轮毂中心孔的形状相适应，平移机械手采用抓取轮毂的中心孔。中心孔是轮毂几何中心，被搬运转移的工件和整个设备系统在一个稳定的工况下运行，完成作业。
[0021]在机械手爪上部安装有随动机构，通过控制定位锁紧气动缸，可在水平面内获得一定的运动，以克服轮毂定位误差。机械手定位后，在抓取轮毂时由于轮毂在支具上位置相对机械手爪存在偏差时，自动补偿这个偏差值。
[0022]机械手爪选择采用气缸模式，对于不同规格的轮毂中心孔直径，自适应性强，在抓取爪在沿半径方向上移动的过程中，遇到中心孔壁即停止继续运行，无需事先设计运动行程。采用气缸模式运动部件的反应快，有利于生产节拍的保证。同时，作为动力来的压缩空气，接入了用于油漆喷涂高洁净度的气源，不含有水等杂质，不会存在污染源，机械手虽在工件上方运行，也不担心存在污染的隐患。
[0023]随动机构轴承位于随动机构主体下方，随动机构轴承内圈与随动机构主体相接触，可随随动结构主体移动，随动机构轴承外圈与随动机构轴承固定板接触，随动机构主体与随动机构轴承固定板之间不相接触，可使外圈随随动机构轴承固定板移动，这样，随动机构主体可相对随动机构固定板运动，实现了当轮毂定位误差时，机械手爪可在水平面获得一定的运动，以克服轮毂定位误差。
[0024]随动机构通过导柱连接到移动台下方，可实现抓取组件与移动台的连接，摩擦副上盖相对摩擦副下座滑动，对随动机构主体有一定的支撑作用，又实现了两者的相对运动。
[0025]抓取爪上，设计专用沟槽用于镶嵌耐磨橡胶条。该橡胶条，作为抓取(夹持)爪与轮毂中心孔壁间的缓冲物，既保护了轮毂中心孔壁在抓取(夹持)时不被爪的硬金属磕碰，又增加了爪与孔间的摩擦力，保证了抓取(夹持)的稳定性。
[0026]机械手抓取装置每套配备两个抓取组件，可满足不同轮毂中心孔直径的抓取要求。
【附图说明】
[0027]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型轮毂喷粉工序转换三坐标平移机械手装置进一步说明:
[0028]图1是本实用新型轮毂喷粉工序转换三坐标平移机械手装置整体结构示意图。
[0029]图2是本实用新型轮毂喷粉工序转换三坐标平移机械手装置抓取组件正视图。
[0030]图3是本实用新型轮毂喷粉工序转换三坐标平移机械手装置抓取组件侧视图。
【具体实施方式】
[0031]如图1所示、本实用新型轮毂喷粉工序转换三坐标平移机械手装置，包括主框架13、安装在所述主框架13上的移动组件11、和与移动组件11连接的抓取组件5，所述移动组件11包括可以带动所述抓取组件5做左右运动的X向移动组件15、可以带动所述抓取组件5做纵向运动的Y向移动组件14、可以带动所述抓取组件5做上下运动的Z向移动组件18，所述抓取组件5包括机械手爪9、随动机构7，所述随动机构7可带动所述机械手爪9在水平面获得一定运动以克服轮毂定位误差。
[0032]所述平移机械手装置还包括自动识别装置、电气控制装置、报警系统，所述自动识别装置包括识别轮毂装置、识别托盘装置。
[0033]所述自动识别装置为安装在喷粉工艺链及烘干工艺链的驱动站上，用于读取链条运动脉冲数的编码器，安装在靠近转线机械手设备处，用于检测轮毂支具的检测用光电管。
[0034]结合图2和图3所示，所述抓取组件12包括机械手爪9和使机械手爪9位置随着轮毂位置适当调整的随动机构7，所述随动机构7位于所述机械手爪9的上方。
[0035]机械手爪9米用气缸8驱动。
[0036]所述随动机构7通过上下连接板22与机械手爪9相连接，所述随动机构7上设有随动机构主体40，随动机构轴承19位于随动机构主体40下方，随动机构轴承固定板27的上面，随动机构轴承19内圈与随动机构主体40相接触，外圈与随动机构轴承固定板27接触，随