[实用新型]气动平衡助力机械手

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种助力机械手，专门用于汽车座椅生产线，在座椅总装完成后，将座椅悬浮起来，安装到工位车上，达到省力的目的。

背景技术

在汽车座椅生产中，总装工序完成后，需要将成品座椅搬离流水线，安装到工位车上，然后送往成车厂装车。现在生产中主要靠人工来完成这道搬运工序，但是高级轿车的座椅重量重、体积大、结构复杂，导致工人的劳动强度很大，生产效率低下。怎样选择一种助力装置来减轻工人劳动强度，提高生产效率，成为目前座椅生产过程中急需解决的问题。由于座椅搬离流水线后，还需要安装在工位车上，即将座椅的定位柱销全部插入工料车的定位孔中，这实际上是一个比较复杂的装配过程，需要不断调整座椅的空间位置和姿态才能完成，所以用一般的起重装置无法达到所需精度要求。

发明内容

本实用新型目的是提供一种安全的座椅下线气动平衡助力机械手，实现座椅的省力搬运和装配，降低劳动强度，提高工作效率。

本实用新型的气动平衡助力机械手包括机械部分、座椅夹具和气控系统三大部分。

所述机械部分由固定立柱，回转立柱、主缸、四菱臂和小臂、刹车装置组成；所述固定立柱下端固定，上端连接回转立柱，回转立柱可绕固定立柱360°旋转；回转立柱上安装有四菱臂，四菱臂可绕回转立柱上下摆动；主缸安装在回转立柱上，其工作臂连接在四菱臂，四菱臂与小臂相连，小臂可绕四菱臂轴线360°回转，小臂下端与座椅夹具连接。

所述气控系统集成安装在控制箱中，控制箱固定在回转立柱上。

所述座椅夹具包括万向轴、靠背、压板、把手和控制面板，所述万向轴的上端通过铰链与机械部分的小臂相连，下端与靠背铰连，靠背下部横向铰连有压板，靠背和压板的两端部之间铰连有夹紧气缸，靠背上固定有把手，控制面板则安装在把手，控制面板通过控制线与气控系统连接。

本实用新型采用气动平衡原理，即用压缩空气产生的力与座椅的自身重力平衡，让座椅悬浮在空中，由人工来完成翻转、对接、微调角度等三维空间移载动作，可实现座椅的省力搬运和装配，降低劳动强度，提高工作效率。

附图说明

图1是本机械手的结构示意图；

图2是其中机械部分的结构示意图；

图3是其中座椅夹具的结构示意图；

图4是气控系统的控制原理图。

具体实施方式

参见图1，本助力机械手包括机械部分、座椅夹具和气控系统三大部分。1.机械构件，参见图2：

机械部分的固定立柱1下端固定，上端与连接回转立柱2，回转立柱2上端与四菱臂4连接，主缸3将四菱臂4和回转立柱连接起来，四菱臂4连接小臂5，回转立柱2和固定立柱1之间装有刹车装置8，四菱臂4和小臂5之间也装有另一刹车装置8。小臂5下端连接座椅夹具6，回转立柱上固定有集装气控系统的控制箱7。

回转立柱2可以绕固定立柱1旋转360°，实现机械手的一个回转自由度。为保证回转灵活可靠，回转立柱2与固定立柱1之间采用接触角α＝15°的角接触球轴承相连，在承受径向载荷的同时也可以承受很大的轴向载荷。四杆机构的四菱臂4是整个机械手中实现力平衡的重要部件，四菱臂4可绕回转立柱2上下摆动，实现机械手的上下平移自由度。四菱臂4前端悬挂的重量和自重产生的力矩被后端主缸3输出力产生的力矩平衡。四菱臂4的转动部分全部由球轴承支撑，保证运转灵活。中空的小臂5中间穿有控制气路，小臂5可绕四菱臂4轴线360°回转，实现子机械手的另一个回转自由度。机械主体部分具有2个回转自由度和一个升降自由度，可保证座椅夹具6到达在半球面内任意空间位置。刹车装置8可限制两个回转自由度的运动范围，并将其锁死。

2.座椅夹具，参见图3：

本实用新型是专门用于汽车座椅搬运的助力机械手，因此在小臂5下端装有座椅夹具6夹持座椅。

座椅夹具6包括万向轴9，和万向轴9铰连的靠背11，与靠背11下部横向铰连的压板12，与靠背11和压板12的一端铰连的夹紧气缸15，靠背12上固定有把手13，把手13上固定有控制面板14。控制面板14通过控制线与气控系统连接。

气控系统集成安装在控制箱7中，气控系统通过控制气路分别连接主缸3和座椅夹具6的夹紧气缸15。