一种用于顶盖的稳定夹持装置的制作方法

1.本发明涉及一种夹持装置，尤其是一种用于顶盖的稳定夹持装置。


背景技术：

2.车顶盖是车厢顶部的盖板，在顶盖的加工过程中表面容易因难以夹持产生受到磕碰、划伤等损伤，同时顶盖因定位基准不统一难以夹持导致定位不准确难以加工，机械手无法对顶盖进行作业。因此有必要研制一种用于顶盖的稳定夹持装置，用以对顶盖进行稳定夹持。


技术实现要素：

3.发明目的：提供一种用于顶盖的稳定夹持装置，能够对顶盖进行稳定夹持。
4.技术方案：本发明所述的用于顶盖的稳定夹持装置，包括底板、上顶驱动机构以及移动按压机构；上顶驱动机构包括滑轨驱动机构以及四个上顶单元，四个上顶单元以及滑轨驱动机构均安装在底板上，由滑轨驱动机构驱动四个上顶单元对顶盖的下侧面进行定点支持；移动按压机构包括四个横向平移机构以及四个移动按压单元；移动按压单元包括位置调节结构、升降调节结构以及摆动按压结构；四个横向平移机构两两分别安装在底板的左右两边缘处；四个移动按压单元的位置调节结构分别安装在四个横向平移机构上，升降调节结构安装在位置调节结构上，摆动按压结构安装在升降调节结构上，由横向平移机构驱动位置调节结构横向移动，由位置调节结构对升降调节结构的水平位置进行调节，由升降调节结构对摆动按压结构的高度进行调节，摆动按压结构用于对顶盖的上侧面进行定点按压。
5.进一步的，上顶单元包括上顶支座、上顶支柱、两个上顶滑轨以及两个上顶杆；上顶支座安装在底板的上侧面上，且四个上顶单元的上顶支座均位于底板的中部；在上顶支座的上侧面上纵向设置有一个滑轨驱动滑槽；两个上顶滑轨均通过滑轨滚轮纵向行走在滑轨驱动滑槽上；上顶支柱的下端固定在滑轨驱动滑槽槽底的中部；在上顶支柱的上端固定有上层支架，在上顶支柱的中部固定有下层支架；两个上顶杆均竖向插装在上层支架以及下层支架上，且两个上顶杆分别位于上顶支柱的左右两侧；上顶滑轨的上侧面设置为由多个平缓过渡台阶构成的台阶面，并在台阶面上纵向设置有上顶滚轮槽；在两个上顶杆的下端上均通过滚轮安装座安装有上顶滚轮；两个上顶滚轮分别行走在对应侧的上顶滚轮槽上，且上顶滚轮槽在纵向移动中带动上顶滚轮向下移动；在两个上顶杆的上端上均安装有一个上顶橡胶头。
6.进一步的，滑轨驱动机构包括滑轨驱动电机以及两个同步驱动杆；滑轨驱动电机安装在底板的上侧面上；在滑轨驱动电机的输出轴上纵向对接有滑轨驱动丝杆；两个同步驱动杆均螺纹旋合在滑轨驱动丝杆上；前侧的四个上顶滑轨的前端均固定在前侧的同步驱动杆上，后侧的四个上顶滑轨的前端均固定在后侧的同步驱动杆上。
7.进一步的，横向平移机构包括横向平移电机、横向平移板以及平移驱动丝杆；在横
向平移板下侧面的四个顶角处均安装有一个行走在底板上侧面上的横向平移滚轮；横向平移电机安装在底板的上侧面上，且横向平移电机的输出轴横向设置；在横向平移板的下侧面上设置有一个旋转支座；平移驱动丝杆的一端对接在横向平移电机的输出轴上，另一端螺纹旋合在旋转支座上。
8.进一步的，位置调节结构包括横向调节机构以及纵向调节机构；纵向调节机构包括纵向调节电机、纵向调节丝杆以及纵向调节座；在横向平移板上纵向设置有一个纵向调节孔；在纵向调节孔的左右两侧孔壁上均设置有一个纵向滚轮槽；在纵向调节座的左右两侧面上均设置有多个行走在对应侧纵向滚轮槽上的纵向调节滚轮；纵向调节电机安装在横向平移板的下侧面上，且纵向调节电机的输出轴纵向设置；纵向调节丝杆的一端对接在纵向调节电机的输出轴上，另一端螺纹旋合在纵向调节座上。
9.进一步的，横向调节机构包括横向调节板、横向调节电机以及横向调节丝杆；在纵向调节座上横向设置有一个横向调节孔；在横向调节孔的前后孔壁上均设置有一个横向滚轮槽；横向调节板通过多个横向调节滚轮横向行走在横向滚轮槽上；在横向调节板的下侧面上设置有一个横向调节座；横向调节电机安装在纵向调节座上，且横向调节电机的输出轴横向贯穿纵向调节座；横向调节丝杆的一端对接在横向调节电机的输出轴贯穿端上，另一端螺纹旋合在横向调节座上。
10.进一步的，升降调节结构包括l形支架、升降驱动电机、升降驱动丝杆、升降驱动平台以及限位方管套；l形支架的竖直段端部固定在横向调节板的上侧面上；限位方管套滑动套设在l形支架的竖直段上；升降驱动平台的一侧边缘固定在限位方管套上，且升降驱动平台位于l形支架的水平段下方；升降驱动丝杆的下端旋转安装在横向调节板的上侧面上，上端旋转安装在l形支架水平段的下侧面上，且升降驱动丝杆螺纹旋合在升降驱动平台上；升降驱动电机安装在l形支架的竖直段上；在升降驱动电机的输出轴上安装有一个主动伞齿轮，在升降驱动丝杆上安装有一个与主动伞齿轮相啮合的从动伞齿轮；摆动按压结构安装在升降驱动平台上。
11.进一步的，摆动按压结构包括气缸、按压摆臂以及支撑杆；支撑杆的下端固定在升降驱动平台的上侧面上；气缸通过固定支座铰接在支撑杆上；按压摆臂的中部铰接在支撑杆的上端上，且按压摆臂的驱动端铰接在气缸的活塞杆端部上；按压摆臂的按压端伸向底板的中部，且在按压摆臂的按压端上安装有驱动按压头；在l形支架的水平段端部上设置有一个端部槽口，支撑杆滑动卡扣在端部槽口上。
12.进一步的，在l形支架的水平段上侧面上设置有一个固定缓冲柱；在固定缓冲柱的上端上设置有一个缓冲胶垫；在按压摆臂的下侧面上设置有一个用于按压在缓冲胶垫上的摆臂缓冲柱。
13.进一步的，驱动按压头包括扇形外壳、按压驱动电机、按压驱动蜗杆、按压从动蜗轮、两个按压驱动凸轮、两个复位拉簧以及两个按压导柱；扇形外壳的一侧半径侧面固定在按压摆臂的按压端上；按压驱动电机安装在扇形外壳上，且按压驱动电机的输出轴伸入扇形外壳内；按压驱动蜗杆安装在按压驱动电机输出轴的伸入端上；两个按压驱动凸轮以及按压从动蜗轮同轴旋转式安装在扇形外壳内，且按压从动蜗轮与按压驱动蜗杆相啮合；在扇形外壳的弧形侧壁上贯穿式固定有两个按压导套；两个按压导柱分别插装在两个按压导套上，且一端伸入扇形外壳内；在两个按压导柱的伸入端上均安装有一个凸轮滚子，且两个
凸轮滚子分别与两个按压驱动凸轮相配合；在两个按压导柱上均沿长度方向设置有按压限位槽；在两个按压导套的内壁上均设置有与对应的按压限位槽相配合的按压限位块；在两个按压导柱的另一端上均同轴式固定有一个挤压圆片；在两个按压导套位于扇形外壳外的端部上均同轴式固定有挤压环；两个复位拉簧分别套设在两个按压导柱上，且复位拉簧的两端连接固定在挤压环以及挤压圆片；在两个挤压圆片上均安装有下压橡胶头。
14.本发明与现有技术相比，其有益效果是：利用移动按压机构与上顶驱动机构相配合可以夹持按压定位基准不统一顶盖，从而进行定位夹持，可以在生产中可以大大减少在硬件设备上的投资和场地面积的使用；利用横向平移机构在底板上调节移动按压单元的位置，从而准确的按压在顶板上，同时可以实现对不同型号的顶盖进行夹持，增强通用性。
附图说明
15.图1为本发明的结构示意图；
16.图2为本发明移动按压机构的剖视图；
17.图3为本发明上顶单元的剖视图；
18.图4为本发明按压头的剖视图。
具体实施方式
19.下面结合附图对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
20.实施例1：
21.如图1-4所示，本发明公开的用于顶盖的稳定夹持装置包括底板1、上顶驱动机构以及移动按压机构；上顶驱动机构包括滑轨驱动机构以及四个上顶单元，四个上顶单元以及滑轨驱动机构均安装在底板1上，由滑轨驱动机构驱动四个上顶单元对顶盖的下侧面进行定点支持；移动按压机构包括四个横向平移机构以及四个移动按压单元；移动按压单元包括位置调节结构、升降调节结构以及摆动按压结构；四个横向平移机构两两分别安装在底板1的左右两边缘处；四个移动按压单元的位置调节结构分别安装在四个横向平移机构上，升降调节结构安装在位置调节结构上，摆动按压结构安装在升降调节结构上，由横向平移机构驱动位置调节结构横向移动，由位置调节结构对升降调节结构的水平位置进行调节，由升降调节结构对摆动按压结构的高度进行调节，摆动按压结构用于对顶盖的上侧面进行定点按压；在底板1的下侧面上固定有多个底板支座2，在各个底板支座2的下侧面上设置有支撑板3。
22.利用移动按压机构与上顶驱动机构相配合可以夹持按压定位基准不统一顶盖，从而进行定位夹持，可以在生产中可以大大减少在硬件设备上的投资和场地面积的使用；利用横向平移机构在底板1上调节移动按压单元的位置，从而准确的按压在顶板上，同时可以实现对不同型号的顶盖进行夹持，增强通用性。
23.进一步的，上顶单元包括上顶支座43、上顶支柱51、两个上顶滑轨46以及两个上顶杆54；上顶支座43安装在底板1的上侧面上，且四个上顶单元的上顶支座43均位于底板1的中部；在上顶支座43的上侧面上纵向设置有一个滑轨驱动滑槽44；在滑轨驱动滑槽44的左右两侧槽壁上均设置有一个行走滚轮槽45；两个上顶滑轨46均通过滑轨滚轮47纵向行走在
滑轨驱动滑槽44上，且左侧上顶滑轨46上左侧的滑轨滚轮47以及右侧上顶滑轨46上右侧的滑轨滚轮47分别行走在对应侧的行走滚轮槽45上；上顶支柱51的下端固定在滑轨驱动滑槽44槽底的中部；在上顶支柱51的上端固定有上层支架53，在上顶支柱51的中部固定有下层支架52；两个上顶杆54均竖向插装在上层支架53以及下层支架52上，且两个上顶杆54分别位于上顶支柱51的左右两侧；在两个上顶杆54的上侧均竖向设置有一个旋转限位槽55；在上层支架53上设置有与旋转限位槽55相配合的旋转限位块；上顶滑轨46的上侧面设置为由多个平缓过渡台阶构成的台阶面，并在台阶面上纵向设置有上顶滚轮槽48；在两个上顶杆54的下端上均通过滚轮安装座安装有上顶滚轮49；两个上顶滚轮49分别行走在对应侧的上顶滚轮槽48上，且上顶滚轮槽48在纵向移动中带动上顶滚轮49向下移动；在两个上顶杆54的上端上均安装有一个上顶橡胶头56。
24.利用各个滑轨滚轮47减少上顶滑轨46与滑轨驱动滑槽44槽底之间的摩擦；利用上顶支柱51安装上层支架53以及下层支架52，便于对两个上顶杆54进行竖向导向，从而对顶盖的下侧面进行顶点支撑；利用旋转限位槽55与旋转限位块之间的配合保证上顶杆54竖向移动，防止旋转；利用上顶橡胶头56支撑顶盖的下侧面，进行柔性支撑，防止摆动按压结构在对顶盖进行按压时冲击过大导致形变；利用上顶滚轮49减少上顶杆54与上顶滑轨46之间的摩擦；利用滑轨滚轮47与行走滚轮槽45之间的配合，保证两个同步驱动杆42沿滑轨驱动丝杆移动，防止旋转；利用不同高度的上顶滚轮槽48满足不同型号的顶盖下侧定点不同高度的支撑要求，通过滑轨驱动机构进行驱动，实现高度调节，增强了夹持装置的通用性。
25.进一步的，滑轨驱动机构包括滑轨驱动电机41以及两个同步驱动杆42；滑轨驱动电机41安装在底板1上侧面的前侧；在滑轨驱动电机41的输出轴上纵向对接有滑轨驱动丝杆；两个同步驱动杆42均螺纹旋合在滑轨驱动丝杆上；前侧的四个上顶滑轨46的前端均固定在前侧的同步驱动杆42上，后侧的四个上顶滑轨46的前端均固定在后侧的同步驱动杆42上。
26.利用滑轨驱动电机41驱动滑轨驱动丝杆旋转，滑轨驱动丝杆驱动两个同步驱动杆42纵向移动，从而使各个上顶滑轨46跟随同步驱动杆42前后移动，实现对各个上顶杆54的竖向驱动。
27.进一步的，横向平移机构包括横向平移电机5、横向平移板6以及平移驱动丝杆7；在底板1的上侧面上横向设置有滚轮滑槽9；在底板1的上侧面上固定有l形卡扣4；l形卡扣4扣在横向平移板6的前侧边缘上；在横向平移板6下侧面的四个顶角处均安装有一个行走在对应侧滚轮滑槽9上的横向平移滚轮8；横向平移电机5安装在底板1的上侧面上，且横向平移电机5的输出轴横向设置；在横向平移板6的下侧面上设置有一个旋转支座12；平移驱动丝杆7的一端对接在横向平移电机5的输出轴上，另一端螺纹旋合在旋转支座12上。
28.利用滚轮滑槽9与横向平移滚轮8之间的配合以及横向平移板6与导向座4之间的配合，对横向平移板6进行运动限位导向，保证横向平移板6运动的精准性；利用横向平移电机5驱动平移驱动丝杆7旋转，带动横向平移板6沿滚轮滑槽9横向移动，实现了对摆动按压结构的横向调节。
29.进一步的，位置调节结构包括横向调节机构以及纵向调节机构；纵向调节机构包括纵向调节电机11、纵向调节丝杆23以及纵向调节座10；在横向平移板6上纵向设置有一个纵向调节孔15；在纵向调节孔15的左右两侧孔壁上均设置有一个纵向滚轮槽14；在纵向调
节座10的左右两侧面上均设置有多个行走在对应侧纵向滚轮槽14上的纵向调节滚轮13；纵向调节电机11安装在横向平移板6的下侧面上，且纵向调节电机11的输出轴纵向设置；纵向调节丝杆23的一端对接在纵向调节电机11的输出轴上，另一端螺纹旋合在纵向调节座10上。
30.利用纵向调节电机11驱动纵向调节丝杆23旋转，带动纵向调节座10移动，实现了对摆动按压结构的纵向调节；利用纵向滚轮槽14与纵向调节滚轮13之间的配合，减小摩擦力，增强了纵向调节座10移动的稳定性。
31.进一步的，横向调节机构包括横向调节板19、横向调节电机16以及横向调节丝杆22；在纵向调节座10上横向设置有一个横向调节孔17；在横向调节孔17的前后孔壁上均设置有一个横向滚轮槽18；横向调节板19通过多个横向调节滚轮20横向行走在横向滚轮槽18上；在横向调节板19的下侧面上设置有一个横向调节座21；横向调节电机16安装在纵向调节座10上，且横向调节电机16的输出轴横向贯穿纵向调节座10；横向调节丝杆22的一端对接在横向调节电机16的输出轴贯穿端上，另一端螺纹旋合在横向调节座21上。
32.利用横向调节电机16驱动横向调节丝杆22旋转，带动横向调节板19移动，实现摆动按压结构位置的横向调节；利用横向调节滚轮20与横向滚轮槽18之间的配合，增强了横向调节板19移动的稳定性。
33.进一步的，升降调节结构包括l形支架28、升降驱动电机24、升降驱动丝杆25、升降驱动平台30以及限位方管套29；l形支架28的竖直段端部固定在横向调节板19的上侧面上；限位方管套29滑动套设在l形支架28的竖直段上；在l形支架29的竖直段上设置有滑动限位槽31；在限位方管套29的内壁上设置有与滑动限位槽31相配合的限位滑块；升降驱动平台30的一侧边缘固定在限位方管套29上，且升降驱动平台30位于l形支架28的水平段下方；升降驱动丝杆25的下端旋转安装在横向调节板19的上侧面上，上端旋转安装在l形支架28水平段的下侧面上，且升降驱动丝杆25螺纹旋合在升降驱动平台30上；升降驱动电机24安装在l形支架28的竖直段上；在升降驱动电机24的输出轴上安装有一个主动伞齿轮26，在升降驱动丝杆25上安装有一个与主动伞齿轮26相啮合的从动伞齿轮27；摆动按压结构安装在升降驱动平台30上。
34.利用升降驱动电机24通过主动伞齿轮26与从动伞齿轮27相啮合驱动升降驱动丝杆25旋转，带动升降驱动平台30上下移动，从而实现对摆动按压结构高度位置的调节；利用限位方管套29与l形支架28的竖直段之间的配合，确保升降驱动平台30沿升降驱动丝杆25上下移动；利用滑动限位槽31与限位滑块之间的配合进一步增强升降驱动平台30运动的稳定性。
35.进一步的，摆动按压结构包括气缸33、按压摆臂35以及支撑杆34；支撑杆34的下端固定在升降驱动平台30的上侧面上；气缸33通过固定支座32铰接在支撑杆34上；按压摆臂35的中部铰接在支撑杆34的上端上，且按压摆臂35的驱动端铰接在气缸33的活塞杆端部上；按压摆臂35的按压端伸向底板1的中部，且在按压摆臂35的按压端上安装有驱动按压头；在l形支架28的水平段端部上设置有一个端部槽口39，支撑杆34滑动卡扣在端部槽口39上；在支撑杆34的前后侧面上均竖向设置有对夹槽40；在端部槽口47的前后两个槽面上均设置有与对应侧对夹槽40滑动配合的对夹滑块。
36.利用气缸33的活塞杆伸缩驱动侧按压摆臂35摆动，使驱动按压头将顶盖按压在上
顶驱动机构上，从而实现对顶盖的夹持；利用对夹槽40与对夹滑块之间的配合，保证了支撑杆34竖向移动的稳定性。
37.进一步的，在l形支架28的水平段上侧面上设置有一个固定缓冲柱36；在固定缓冲柱36的上端上设置有一个缓冲胶垫38；在按压摆臂35的下侧面上设置有一个用于按压在缓冲胶垫38上的摆臂缓冲柱37。
38.利用缓冲胶垫38在气缸33驱动按压摆臂35进行按压时进行缓冲，防止驱动按压头冲击顶盖导致变形或损坏。
39.进一步的，驱动按压头包括扇形外壳58、按压驱动电机59、按压驱动蜗杆60、按压从动蜗轮61、两个按压驱动凸轮62、两个复位拉簧67以及两个按压导柱64；扇形外壳58的一侧半径侧面固定在按压摆臂35的按压端上；按压驱动电机59安装在扇形外壳58上，且按压驱动电机59的输出轴伸入扇形外壳58内；按压驱动蜗杆60安装在按压驱动电机59输出轴的伸入端上；两个按压驱动凸轮62以及按压从动蜗轮61同轴旋转式安装在扇形外壳58内，且按压从动蜗轮61与按压驱动蜗杆60相啮合；在扇形外壳58的弧形侧壁上贯穿式固定有两个按压导套63；两个按压导柱64分别插装在两个按压导套63上，且一端伸入扇形外壳58内；在两个按压导柱64的伸入端上均安装有一个凸轮滚子66，且两个凸轮滚子66分别与两个按压驱动凸轮62相配合；在两个按压导柱64上均沿长度方向设置有按压限位槽69；在两个按压导套63的内壁上均设置有与对应的按压限位槽69相配合的按压限位块；在两个按压导柱64的另一端上均同轴式固定有一个挤压圆片70；在两个按压导套63位于扇形外壳58外的端部上均同轴式固定有挤压环68；两个复位拉簧67分别套设在两个按压导柱64上，且复位拉簧67的两端连接固定在挤压环68以及挤压圆片70；在两个挤压圆片70上均安装有下压橡胶头65。
40.利用两个不同的按压驱动凸轮62分别挤压两个凸轮滚子66，实现对两根按压导柱64的伸缩长度调节，满足不同型号的顶盖按压要求，从而进一步增强夹持装置的通用性；利用按压驱动电机59驱动按压驱动蜗杆60旋转带动按压从动蜗轮61旋转，两个按压驱动凸轮62旋转驱动两个按压导柱64克服复位拉簧67的拉力沿两个按压导套63移动，从而实现对顶盖上侧面的定点按压；利用下压橡胶头65进行柔性按压，进一步防止按压时冲击过大导致形变；利用按压限位槽69与按压限位块之间的配合，防止按压导柱64旋转。
41.本发明提供的用于顶盖的稳定夹持装置中，滑轨驱动电机41、横向平移电机5、纵向调节电机11、横向调节电机16、升降驱动电机24以及按压驱动电机59均采用现有的步进电机。
42.本发明提供的用于顶盖的稳定夹持装置在安装使用时，首先通过滑轨驱动电机41驱动滑轨驱动丝杆旋转，滑轨驱动丝杆带动两个同步驱动杆42纵向移动，带动各个上顶滑轨46纵向移动，各个上顶杆54在上顶滑轨46的纵向移动中竖向移动直至所需的高度，对顶盖的下侧面进行定点支撑，之后将顶盖放置在各个上顶橡胶头56上；
43.之后横向平移电机5驱动平移驱动丝杆7旋转带动横向平移板6移动，纵向调节电机11驱动纵向调节丝杆23旋转带动纵向调节座10移动，横向调节电机16驱动横向调节丝杆22旋转带动横向调节板19移动，对摆动按压结构进行位置调节，直至调整到适合夹持按压顶盖的位置；然后升降驱动电机24通过相啮合的主动伞齿轮26与从动伞齿轮27驱动升降驱动丝杆25旋转，带动升降驱动平台30旋转，使摆动按压结构移动至适合按压夹持顶盖的高
度位置；之后按压驱动电机59驱动按压驱动蜗杆60旋转，使按压从动蜗轮61带动两个按压驱动凸轮62旋转，两个按压驱动凸轮62旋转驱动两个按压导柱64克服复位拉簧67的拉力沿两个按压导套63移动，直至两个下压橡胶头65到达所需的按压位置；最后气缸41的活塞杆伸长驱动按压摆臂19摆动，按压头将顶盖紧压在上顶橡胶头56上，从而实现对顶盖上侧面的定点按压。
44.如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上做出各种变化。