一种车用铝合金箱体三合一机械抓手制造技术

一种车用铝合金箱体三合一机械抓手，包括抓手基准框，箱体抓取单元，卡具工装抓取单元和下底板抓取单元；箱体抓取单元包括旋转夹紧气缸，支撑块，X轴限位块，Y轴限位块；抓取过程中，依靠X轴限位块定位X方向的精度，Y轴限位块保证Y方向精度；旋转夹紧气缸在抓取铝合金箱体后压紧箱体，保证铝合金箱体牢固装卡；所述卡具工装抓取单元包括四组机构，行程气缸，行程导向滑轨滑块组，顶紧气缸；每两组行程气缸中间设有1个能沿着Z轴方向推压的顶紧气缸；所述下底板抓取单元为真空吸附机构，包括位于横梁上的吸附面板。本抓手结构简单，合理，自动化程度高，适应性强，很好地完成车用铝合金箱体的自动化生产。

A three in one mechanical grab for aluminum alloy car body

【技术实现步骤摘要】
一种车用铝合金箱体三合一机械抓手
本专利技术属于新能源汽车部件加工
，具体涉及一种车用铝合金箱体三合一机械抓手，尤其是一种可实现车用铝合金箱体、卡具工装、箱体下底板抓取的三合一机械抓手。
技术介绍
随着社会的发展，生活质量水平的提高，汽车已经成为人们出行的主要的交通工具，汽车的市场需求巨大，保有量与日俱增，但随着各国对环境保护、技术进步和能源安全重视程度的加深，大量消耗化石能源的内燃机在公路交通领域的应用正逐渐被采用其他能源的各类动力系统所取代，以电动化为技术背景的新能源汽车行业迎来发展良机。新能源汽车主要的核心在于电池系统，而铝合金箱体制作生产过程显得尤为重要。铝合金箱体的主要组成包括铝边框和下底板，边框与底板连接采用弧焊的方式连接。传统的生产工艺需要用机械手对卡具工装、铝合金箱体、箱体上盖板分步抓取，传统的机器人抓手只能单功能操作，只能夹取单一工件，一台机器人手臂装一种夹爪，传统的机器人抓手对机器人需求上更多，浪费资源，同时延误了整个生产流程。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了了一种车用铝合金箱体三合一机械抓手。自动化程度高，适应性强，能很好地完成车用铝合金箱体的自动化生产。本专利技术完整的技术方案包括：一种车用铝合金箱体三合一机械抓手，包括抓手基准框，箱体抓取单元，卡具工装抓取单元和下底板抓取单元；所述基准框包括相互平行的两横梁，与横梁垂直的纵梁；所述箱体抓取单元包括旋转夹紧气缸，支撑块，X轴限位块，Y轴限位块，箱体抓取单元共有四组，分别对称安装于三合一机械抓手基准框两侧的纵梁两端，其中旋转夹紧气缸下设有可调节工装支撑块，X轴限位块和Y轴限位块设置在基准框纵梁上，且相互垂直；抓取过程中，依靠X轴限位块定位X方向的精度，Y轴限位块保证Y方向精度；旋转夹紧气缸在抓取铝合金箱体后压紧箱体，保证铝合金箱体牢固装卡；所述卡具工装抓取单元位于箱体抓取单元内侧，包括四组装卡机构，带动装卡机构运动的行程气缸，行程导向滑轨滑块组，以及两个顶紧气缸；所述装卡机构前端设有用以抓取用的夹手和聚氨酯垫，并通过行程气缸和行程导向滑轨滑块组安装于横梁上，每两组行程气缸中间设有1个能沿着Z轴方向推压的顶紧气缸；所述下底板抓取单元为真空吸附机构，包括位于横梁上的6块吸附面板，所述6块吸附面板的位置根据下底板重心位置设置。所述旋转压紧气缸，X轴限位块和Y轴限位块通过支撑板和高精度销钉定位孔与基准框相连接；旋转压紧气缸连接有T型压紧块。车用铝合金箱体三合一机械抓手能够实现铝合金箱体、工装卡具和下底板的抓取。所述车用铝合金箱体三合一机械抓手还包括基准框相连接的机器人。抓手基准框架采用方管与钢板焊接制作并去应力处理后，一次装卡加工得到。采用上述机械抓手的一种车用铝合金箱体自动焊接组装生产线，包括来料车、自动打码单元、搅拌摩擦焊单元、打码NG车、机械手及地轨搬运单元、去毛刺单元、中转料架、全自动弧焊单元、全自动机加单元、除屑单元、中转台、人工补焊单元、人工清洁单元、扫码录入单元、涂胶单元、固化台、自动视觉检测设备、气密检测设备、自动包装区、废品车及木隔条小车单元；所述机械手及地轨搬运单元实现对原料在生产线上的搬运输送，机械手及地轨搬运单元共包括两段，中间由中转架连接；所述来料车位于机械手及地轨搬运单元一侧，并能够进入生产线的入料区，所述入料区具有对入料小车进行定位卡紧的机构，所述自动打码单元和搅拌摩擦焊单元依次位于来料车右端，所述打码NG车位于机械手及地轨搬运单元的一端，靠近自动打码单元和搅拌摩擦焊单元；所述去毛刺单元位于机械手及地轨搬运单元另一侧，与来料车相对设置，所述中转料架位于机械手及地轨搬运单元另一侧，与去毛刺单元相邻设置；所述全自动弧焊单元位于机械手及地轨搬运单元一侧，与来料车相邻设置；所述全自动机加单元和除屑单元分别位于机械手及地轨搬运单元两侧，分别与全自动弧焊单元和中转料架相邻设置；所述人工补焊单元、人工清洁单元、扫码录入单元及木隔条小车依次位于机械手及地轨搬运单元一侧；所述涂胶单元、固化台、气密检测设备、自动视觉检测设备、依次位于机械手及地轨搬运单元另一侧；所述废品车位于机械手及地轨搬运单元一侧，并与自动视觉检测设备相对设置；所述自动包装区位于机械手及地轨搬运单元另一端。所述生产线中设有二个中转料架和一个中转台，起到生产过程的缓冲，确保生产的连续性。所述涂胶单元采用机器人带动胶枪，所述胶枪配备有胶泵，完成产品的密封胶涂抹工序。同时，为了保证胶的固化不影响生产节拍设置了固化台；所述自动包装区和木隔条小车，实现产品生产的自动化包装工序。全自动弧焊单元采用机器人带动焊枪，且配有轴变位机，自动送丝机和工件定位卡具，以实现了弧焊工序的全自动化。利用所述的生产线进行车用铝合金箱体自动焊接组装的方法，包括如下步骤：操作员工先将装满产品原料的入料小车推到入料区，如入料区检测到来料之后，对入料小车进行定位，卡紧，并由机械手及地轨搬运单元，将原料送至自动打码单元进行打码，打码之后会自动检测打码是否成功，若成功进行下一步工序，若不成功，送至打码NG车，由人工返修后重复该步骤；自动打码成功后，由机械手及地轨搬运单元，将工件送至搅拌摩擦焊单元完成工件搅拌焊接，摩擦焊接后由于焊接处会存在毛刺，再由机械手将工件送至去毛刺单元去除工件上的毛刺；之后，再由机械手臂将工件送至全自动弧焊单元进行工件的CMT焊接；待焊接完成后，送至全自动机加单元进行工件精确的机加工；加工结束之后，由除屑单元对工件的废屑进行清理；完成工件的废屑清理后，由机械手搬运工件至人工补焊单元，对工件的焊接进行人工自检，对需要补焊部位进行人工补焊；补焊后工件至涂胶单元进行焊缝密封胶的涂抹，随后送到固化台进行密封胶的固化；待胶固化后，工件送至人工清洁单元进行补胶和外观的清洁；上述工序完成后，由机械人将工件进行由气密检测设备完成的气密检测和由自动视觉检测设备完成的对机加孔位和牙套是否合格的视觉检测；若不合格送至废品车，若合格送入自动包装区，进行产品的包装。在一种优选的实施方式中，本专利技术还提供了一种全自动弧焊单元所采用的车用铝合金箱体弧焊卡具：包括基准平台，1个X方向对中夹紧机构，2个Y方向对中夹紧机构，10个Z方向旋转夹紧机构和来料检测开关，所述X方向对中夹紧机构位于基准平台中央，所述2个Y方向对中夹紧机构位于X方向对中夹紧机构两侧，其对中夹紧方向与X方向对中夹紧机构垂直；所述10个Z方向对中夹紧机构均与分布于基准平台四周，每个所述Z方向旋转夹紧机构下均设有小接触面垫块；所述X方向对中夹紧机构和Y方向对中夹紧机构，均由对中夹紧块、对中手指气缸、拉杆导向轴承和拉杆径向导向限位块组成，所述对中手指气缸提供对中动力，与其连接的拉杆穿过所述拉杆导向轴承，所述对中夹紧块安装于连接对中手指气缸的拉杆上，所述拉杆径向导向限位块位于拉杆导向轴承和对中夹紧块之间，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车用铝合金箱体三合一机械抓手，其特征在于，包括抓手基准框，箱体抓取单元，卡具工装抓取单元和下底板抓取单元；/n所述基准框包括相互平行的两横梁，与横梁垂直的纵梁；/n所述箱体抓取单元包括旋转夹紧气缸，支撑块，X轴限位块，Y轴限位块，箱体抓取单元共有四组，分别对称安装于三合一机械抓手基准框两侧的纵梁两端，其中旋转夹紧气缸下设有可调节工装支撑块，X轴限位块和Y轴限位块设置在基准框纵梁上，且相互垂直；抓取过程中，依靠X轴限位块定位X方向的精度，Y轴限位块保证Y方向精度；旋转夹紧气缸在抓取铝合金箱体后压紧箱体，保证铝合金箱体牢固装卡；/n所述卡具工装抓取单元位于箱体抓取单元内侧，包括四组装卡机构，带动装卡机构运动的行程气缸，行程导向滑轨滑块组，以及两个顶紧气缸；所述装卡机构前端设有用以抓取用的夹手和聚氨酯垫，并通过行程气缸和行程导向滑轨滑块组安装于横梁上，每两组行程气缸中间设有1个能沿着Z轴方向推压的顶紧气缸；/n所述下底板抓取单元为真空吸附机构，包括位于横梁上的6块吸附面板，所述6块吸附面板的位置根据下底板重心位置设置。/n

【技术特征摘要】
1.一种车用铝合金箱体三合一机械抓手，其特征在于，包括抓手基准框，箱体抓取单元，卡具工装抓取单元和下底板抓取单元；
所述基准框包括相互平行的两横梁，与横梁垂直的纵梁；
所述箱体抓取单元包括旋转夹紧气缸，支撑块，X轴限位块，Y轴限位块，箱体抓取单元共有四组，分别对称安装于三合一机械抓手基准框两侧的纵梁两端，其中旋转夹紧气缸下设有可调节工装支撑块，X轴限位块和Y轴限位块设置在基准框纵梁上，且相互垂直；抓取过程中，依靠X轴限位块定位X方向的精度，Y轴限位块保证Y方向精度；旋转夹紧气缸在抓取铝合金箱体后压紧箱体，保证铝合金箱体牢固装卡；
所述卡具工装抓取单元位于箱体抓取单元内侧，包括四组装卡机构，带动装卡机构运动的行程气缸，行程导向滑轨滑块组，以及两个顶紧气缸；所述装卡机构前端设有用以抓取用的夹手和聚氨酯垫，并通过行程气缸和行程导向滑轨滑块组安装于横梁上，每两组行程气缸中间设有1个能沿着Z轴方向推压...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘涛涛，徐慧升，邢俊克，李红亮，王小冬，王鹏飞，
申请(专利权)人：秦皇岛信越智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13