一种枕簧斜楔中转机械手

技术领域

本发明涉及铁路货车检修设备技术领域，尤其涉及一种枕簧斜楔中转机械手。

背景技术

铁路货车作为铁路提高运输效率的关键运输设备，长期负载行驶在铁路上，因此需要保证车辆的良好运行状态。铁路系统设置了供货车车辆定期检修和日常维修的车辆修理工厂、车辆段、站修所和列检所等部门。转向架作为铁路货车的一样关键部件，它的检修工作显得尤为重要。

目前，在对转向架的减振装置进行组装时，通常采用人工搬动的方式取放枕簧斜楔，但是枕簧和斜楔的重量都很大，导致劳动强度非常大，而且效率低下，同时容易因为手滑、脱力而导致组装过程中出现危险情况。因此，现有一种枕簧斜楔组装机器人及转向架减振装置组装系统，通过六轴机器人加装末端机械手，实现对转向架上的斜楔与枕簧的组装。

在转向架检修过程中，在将转向架的减振装置拆卸检修完成后，主要是拆卸枕簧和斜楔，需要再对减振装置进行组装，组装的主要过程为；将斜楔水平放入再上顶，并对斜楔进行固定，实现斜楔的组装；在两个斜楔固定完成后，将枕簧逐个放入机架，推正直立，完成枕簧的组装。

然而，采用现有技术方案，直接通过单个组装机械手，难以实现对于斜楔和枕簧的从托盘上夹取并组装这一系列动作，导致减振装置组装效率较低。

发明内容

本发明提供一种枕簧斜楔中转机械手，利用斜楔夹持机构和枕簧夹持机构分别夹持斜楔和枕簧，方便同时实现对枕簧和斜楔的组装操作，提高减振装置的组装效率。

本发明提供一种枕簧斜楔中转机械手，包括用于连接中转机器人的基座，所述基座上设有：

斜楔夹持机构，设置于所述基座一侧，用于夹取斜楔；以及

枕簧夹持机构，设置于所述基座的端面上，用于夹取枕簧。

在一个实施方式中，所述斜楔夹持机构包括：

安装板，与所述基座固定连接；

两个斜楔夹持手指，分别设置于所述安装板的相对两侧；以及

第一驱动件，与所述两个斜楔夹持手指相连，用于驱动所述两个斜楔夹持手指夹紧斜楔。

在一个实施方式中，所述斜楔夹持机构还包括：

升降连接件，滑移设置于所述安装板上，用于安装所述两个斜楔夹持手指以及第一驱动件；以及

升降驱动件，固定设置与所述安装板上，并与所述升降连接件相连，用于驱动所述升降连接件滑移。

在一个实施方式中，所述升降连接件背离所述安装板的一侧设置有配合斜面；所述两个斜楔夹持手指及所述第一驱动件均设置于所述配合斜面上。

在一个实施方式中，所述两个斜楔夹持手指上均设有用于与斜楔侧面的孔插接配合的插接块；所述升降连接件上设有两个分别位于其相对两侧的顶紧组件，所述顶紧组件包括：

斜楔压紧块，升降设置于所述升降连接件上；以及

压紧驱动件，固定设置于所述升降连接件上，并与所述斜楔压紧块相连，用于驱动所述斜楔压紧块顶紧斜楔。

在一个实施方式中，所述枕簧夹持机构包括：

内簧夹紧手指，至少在所述基座的端面圆周方向上间隔设置有三个，并沿所述基座的端面的径向呈滑移设置；

外簧夹紧手指，至少在所述基座的端面圆周方向上间隔设置有三个，并沿所述基座的端面的径向呈滑移设置；

夹紧驱动组件，设置于所述基座的端面上，并与各所述内簧夹紧手指和各所述外簧夹紧手指传动连接，用于驱动各所述内簧夹紧手指和各所述外簧夹紧手指运动；

其中，各所述外簧夹紧手指位于各所述内簧夹紧手指的外侧。

在一个实施方式中，所述内簧夹紧手指的外侧和/或所述外簧夹紧手指的内侧至少设有一个凸起和/或凹陷。

在一个实施方式中，所述基座端面上滑移设置有多个与各夹紧手指呈一一对应设置的第二滑块，各夹紧手指分别固定在对应所述第二滑块上，且所述第二滑块固定连接有压紧连接件；所述夹紧驱动组件包括多个与各夹紧手指呈一一对应设置的第二驱动件，各所述第二驱动件分别连接对应所述压紧连接件。

在一个实施方式中，各所述内簧夹紧手指和各所述外簧夹紧手指的尺寸在远离所述基座的端面的方向上呈逐渐减小设置。

在一个实施方式中，所述基座上还设置有用于定位斜楔和枕簧的视觉定位机构。

综上所述，与现有技术相比，本发明的有益技术效果为：

(1)利用斜楔夹持机构从托盘上夹取斜楔，并借助枕簧夹持机构从托盘上夹取枕簧，同时满足斜楔和枕簧的组装作业要求，可实现斜楔和枕簧的连续组装，极大提高减振装置的组装效率；

(2)借助视觉定位机构对斜楔和枕簧进行自定位，减小组装时的误差，提高组装效率。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1是本发明一个实施例中中转机械手的整体结构示意图；

图2是本发明一个实施例中斜楔夹持机构的结构示意图；

图3是本发明一个实施例中枕簧夹持机构的结构示意图。

附图标记：1、基座；2、斜楔夹持机构；21、安装板；22、斜楔夹持手指；221、插接块；23、斜楔夹持驱动气缸；24、第一导轨；25、第一滑块；26、升降连接件；261、配合斜面；27、侧边气缸；28、斜楔压紧块；29、压紧驱动气缸；3、枕簧夹持机构；31、内簧夹紧手指；32、外簧夹紧手指；33、枕簧夹紧驱动气缸；34、第二滑块；35、第二导轨；36、压紧连接件；4、视觉定位机构。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明进行清楚、完整地描述。

参见附图1，一种枕簧斜楔中转机械手，包括用于连接中转机器人的基座1，基座1上分别设有斜楔夹持机构2和枕簧夹持机构3。实际应用中，中转机械手通过斜楔夹持机构2从托盘上夹取待组装的斜楔，并通过枕簧夹持机构3从托盘上夹取待组装的枕簧，实现斜楔和枕簧从托盘向组装机器人之间的中转，以提高斜楔和枕簧的组装效率。

参见附图2，上述斜楔夹持机构2包括固定设置于基座1侧面的安装板21，安装板21上设有至少两个斜楔夹持手指22以及用于驱动两个斜楔夹持手指22同步运动的第一驱动件。工作中，第一驱动件可驱动两个斜楔夹持手指22同步靠近并夹紧斜楔，以对托盘上的斜楔实现夹取。

具体的，为安装上述两个斜楔夹持手指22，安装板21上通过第一导轨24滑移设置有第一滑块25；第一滑块25上固定设置有升降连接件26。升降连接件26可以设置成块状结构，同时安装板21一侧还设置有与升降连接件26相连的升降驱动件。升降驱动件可以为侧边气缸27，侧边气缸27的活塞杆端部与升降连接件26固定连接，可用于带动升降连接件26在安装板21上往复滑移，方便从托盘上夹取待组装的斜楔。

上述两个斜楔夹持手指22及第一驱动件整体设置于升降连接件26背离安装板21的一侧。两个斜楔夹持手指22分别位于升降连接件26的相对两侧；第一驱动件为斜楔夹持驱动气缸23，该斜楔夹持驱动气缸23优选采用双杆气缸，其设置于两个斜楔夹持手指22之间，两个活塞杆分别与两侧的斜楔夹持手指22固定连接，用于驱动两个斜楔夹持手指22同步运动。

在其中一个实施例中，上述升降连接件26背离安装板21的一侧设置有配合斜面261，而上述两个斜楔夹持手指22以及斜楔夹持驱动气缸23均设置于该配合斜面261上。配合斜面261的倾斜角度可根据对应斜楔上斜面的倾斜角度来确定，方便两个斜楔夹持手指22的姿态，以便捷、准确地从托盘上夹取斜楔。

在另一个实施例中，为进一步提高斜楔夹取的稳定性，上述两个斜楔夹持手指22上均设有插接块221，两个插接块221朝向斜楔所在一侧设置；当斜楔被两个斜楔夹持收取夹住时，两个斜楔夹持手指22上的插接块221分别插入斜楔两侧的孔，从而对斜楔实现进一步的约束，提高斜楔的稳定性。

在另一个实施例中，上述配合斜面261上还设有顶紧组件；当两个斜楔夹持手指22夹住斜楔时，顶紧组件能够从下至上顶紧斜楔底部的斜面，以进一步提高斜楔夹持的稳定性。

具体的，顶紧组件包括通过升降导杆升降设置于配合斜面261上的斜楔压紧块28以及固定设置于配合斜面261上的压紧驱动件。压紧驱动件可以为压紧驱动气缸29，压紧驱动气缸29的活塞杆端部与斜楔压紧块28固定连接，可驱动斜楔压紧块28向上运动并顶住斜楔底部的斜面。

上述顶紧组件可以设置一组，也可以设置两组或更多组，为保证斜楔夹持的稳定性以及控制成本，该顶紧组件优选设置两组。并且，两组顶紧组件可以对称设置于配合斜面261的相对两侧；此时，两组顶紧组件以及上述两个斜楔夹持手指22恰好分别位于配合斜面261的四周，结构分布更为合理，有助于保证对斜楔的夹持稳定性。

在实际应用时，两个斜楔夹持手指22在斜楔夹持驱动气缸23的驱动下同步靠近并夹住托盘上的斜楔；此时，两个斜楔夹持手指22上的插接块221分别插入斜楔两侧的孔。随后，压紧驱动气缸29驱动斜楔压紧块28向上运动，并抵紧斜楔底部的斜面。如此，使得两个斜楔夹持手指22无需很大的动力便可以对斜楔实现稳定夹持。

参见附图3，上述枕簧夹持机构3包括内簧夹紧手指31、外簧夹紧手指32以及用于驱动内簧夹紧手指31和外簧夹紧手指32的夹紧驱动组件。工作中，夹紧驱动组件驱动内簧夹紧手指31向外侧运动，并驱动外簧夹紧手指32朝内侧运动，使得内簧夹紧手指31和外簧夹紧手指32分别抵紧枕簧上的内簧和外簧，从而对枕簧实现夹紧效果。

具体的，上述内簧夹紧手指31在基座1的端面上至少设有三个，各个内簧夹紧手指31可沿基座1端面的圆周方向均匀间隔设置。以设置三个内簧夹紧手指31为例，任意相邻两个内簧夹紧手指31在基座1端面的圆周方向上恰好间隔120°设置。

为安装各个内簧夹紧手指31，基座1的端面上设置有多个第二滑块34，各个第二滑块34均通过第二导轨35滑移设置在基座1的端面上，且各个第二导轨35均沿基座1端面的径向设置。

上述各个内簧夹紧手指31分别固定在各个第二滑块34上，使得各个内簧夹紧手指31均可沿基座1端面的径向滑移。当各个内簧夹紧手指31同步朝基座1端面的外侧运动时，各个内簧夹紧手指31同步靠近内簧；反之，当各个内簧夹紧手指31同步朝基座1端面的内侧运动时，各个内簧夹紧手指31同步远离内簧。

类似的，上述各个外簧夹紧手指32也可通过各个第二滑块34滑移设置在基座1的端面上，使得各个外簧夹紧手指32也均可沿基座1端面的径向运动。各个外簧夹紧手指32的具体设置形式可参照上述内簧夹紧手指31的设置形式，对此不多赘述。实际安装完成后，各个第二滑块34恰好与各个夹紧手指(包括内簧夹紧手指31及外簧夹紧手指32)一一对应，且各个外簧夹紧手指32恰好位于各个内簧夹紧手指31的外侧。

第二滑块34的外侧还固定连接有压紧连接件36，压紧连接件36与第二滑块34呈一一对应设置，且压紧连接件36延伸至基座1端面的外侧。

对应的，上述夹紧驱动组件包括多个与压紧连接件36呈一一对应设置的第二驱动件。第二驱动件可以为枕簧夹紧驱动气缸33，枕簧夹紧驱动气缸33可通过螺栓固定在基座1的端面上，其活塞杆沿基座1端面的径向朝向基座1端面的外侧延伸，并与对应的压紧连接件36固定连接。如此，枕簧夹紧驱动气缸33可通过对应压紧连接件36带动对应的第二滑块34及夹紧手指沿基座1的径向运动。

实际应用中，枕簧夹紧驱动气缸33与夹紧手指(包括内簧夹紧手指31及外簧夹紧手指32)呈一一对应设置；各个枕簧夹紧驱动气缸33可通过压紧连接件36及第二滑块34带动对应夹紧手指沿基座1端面的径向运动。当需要夹紧枕簧时，各个内簧夹紧手指31朝基座1端面的外侧同步运动，而各个外簧夹紧手指32则朝基座1端面的内侧运动，使得各个内簧夹紧手指31同时抵紧内簧，而各个外簧夹紧手指32同时抵紧外簧，内簧夹紧手指31配合外簧夹紧手指32即可共同夹紧枕簧。

在其中一个实施例中，为进一步提高枕簧夹持的稳定性，上述内簧夹紧手指31的外侧和/或外簧夹紧手指32的内侧至少设有一个凸起和/或凹陷。优选地，各个内簧夹紧手指31的外侧及各个外簧夹紧手指32的内侧同时设置有至少一个凸起和/或凹陷。如此，内簧夹紧手指31和外簧夹紧手指32上的凸起和/或凹陷能够形成纹路；在各个内簧夹紧手指31和各个外簧夹紧手指32共同夹住枕簧时，该纹路有助于提高其与枕簧之间的摩擦力，可有效防止枕簧脱落。

在另一个实施例中，为方便从托盘上夹取枕簧，上述内簧夹紧手指31和外簧夹紧手指32的尺寸在远离基座1端面的方向上成逐渐减小设置。如此，各个内簧夹紧手指31和各个外簧夹紧手指32远离基座1端面的一端均相对尖锐；一方面能够方便各个内簧夹紧手指31伸入枕簧内部，另一方面还能减小枕簧从该中转机械手向组装机械手中转时的干涉，方便枕簧从中转机械手向组装机械手的转移。

同时，如图1所示，在另一实施例中，该中转机械手还包括设置于基座1一侧的视觉定位机构4，该视觉定位机构4可采用图像传感器配合控制器对斜楔和枕簧实现自定位，以降低中转和组装时的误差。具体的，该视觉定位机构4可以采用现有技术中任一视觉定位装置，其在机械手中的应用已较为成熟，且其并非本实施例阐述的重点，故不再赘述。

本实施例的工作原理是：

在将该中转机械手安装在对应中转机器人上后，当传送带运送托盘至中转机器人附近时，中转机械手首先控制斜楔夹持机构2到达斜楔所在位置，各个斜楔夹持手指22合拢后斜楔压紧块28对斜楔的斜面持续施加力，夹紧斜楔后，将其放置于组装机械手上；随后对另一个斜楔重复上述步骤。

当两个斜楔均搬运完成后，中转机械手控制枕簧夹持机构3到达托盘上枕簧所在位置，各个内簧夹紧手指31插入内簧内部，外簧夹紧手指32位于外簧外部。随后内簧夹紧手指31朝基座1端面外侧运动，外簧夹紧手指32朝基座1端面内侧运动，共同完成对枕簧的夹持。然后，将枕簧置于枕簧中转台；当中转平台完成枕簧中转台上的枕簧的处理后，将枕簧中转台旋转至另一侧，中转机械手同时去夹取下一个待取枕簧，直至完成所有枕簧的中转。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“底”、“顶”、“前”、“后”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。