CN103447990A

CN103447990A - 一种工件姿态自动调整装置

Info

Publication number: CN103447990A
Application number: CN2013104456875A
Authority: CN
Inventors: 张贺民; 杨将英; 陈小平; 刘伟光
Original assignee: Great Wall Motor Co Ltd
Current assignee: Pinghu branch of Great Wall Motor Co., Ltd
Priority date: 2013-09-27
Filing date: 2013-09-27
Publication date: 2013-12-18
Anticipated expiration: 2033-09-27
Also published as: CN103447990B

Abstract

一种工件姿态自动调整装置，用于解决大型金属工件空间姿态和位置的调整问题。它包括底座、滑动座、旋转座、工件支撑架、旋转机构和翻转机构，所述底座固定在水平面上，所述滑动座与底座配装，所述旋转座安装在滑动座上，所述工件支撑架安装在旋转座上，所述旋转机构一端与底座装配，另一端与旋转座连接，它驱动旋转座完成水平旋转动作，所述翻转机构安装在旋转座上，它驱动工件支撑架完成空间翻转动作。本发明具有结构简单、性能稳定、成本低廉的特点，它既能满足发动机缸体加工及检测过程中空间位置调整要求，又降低了操作者劳动强度、提高了工作效率。

Description

一种工件姿态自动调整装置

技术领域

本发明涉及一种工件空间姿态调整装置，尤其是一种适用于发动机缸体加工及检测过程中空间姿态自动调整装置，属于发动机技术领域。

背景技术

在大型金属工件加工及检测过程中，通常采用机器人及人工搬运方式对工件空间姿态及装夹位置进行调整，以实现对工件不同表面上零部件的加工。但机器人设备资金投入大，使用及维护费用高，与其产生的效益不匹配；而人工搬运方式存在一定的局限性，特别是针对发动机缸体类大型金属工件，采用人工搬运方式不仅操作人员劳动强度大，而且还容易造成工件磕伤，存在安全隐患，不能满足生产技术条件的要求。

中国专利201120271007.9的实用新型专利文件公告了一种工件自动翻转机构，其构成中包括翻转执行系统和底座，所述翻转执行系统由Z向旋转轴、滚道支撑板、锥齿轮传动副和Y向旋转轴组成，所述Z向旋转轴包括轴套和轴体两部分，所述轴套固定在底座上，所述轴体部分与滚道支撑板下表面固定连接，所述滚道支撑板为矩形板结构，上表面与Y向旋转轴固定连接，所述Y向旋转轴包括设置在两端的支架和转轴，所述锥齿轮传动副通过联接键分别与Z向旋转轴、Y向旋转轴紧固连接。该实用新型专利通过气缸带动旋转装置、锥齿轮传动副实现了两个平面旋转的自动合成，实现了工件空间姿态的调整，既降低了操作者劳动强度，又提高了空间利用率，节约了工装制造成本。但由于其Z向旋转轴与Y向旋转轴依靠锥齿轮传动副实现同步转动，不能使两者的旋转动作分步完成，当工件只需绕Z向旋转轴或Y向旋转轴转动来调节空间姿态时，该专利解决方案便显得无能为力。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种结构简单、性能稳定、成本低廉、既能满足发动机缸体在加工过程中对其空间位置调整的要求，又可降低操作者劳动强度、提高工作效率的工件姿态自动调整装置。

本发明所述问题是以下述技术方案实现的：

一种工件姿态自动调整装置，它包括底座、滑动座、旋转座、工件支撑架、旋转机构和翻转机构，所述底座固定在水平面上，所述滑动座与底座配装，所述旋转座安装在滑动座上，所述工件支撑架安装在旋转座上，所述旋转机构一端与底座装配，另一端与旋转座连接，所述翻转机构安装在旋转座上。

上述工件姿态自动调整装置，所述工件支撑架为直角框架结构，它通过两侧对称布置的工件支撑架铰接座与旋转座装配，在其相互垂直的两个框架上分别设置第一辊道和第二辊道。

上述工件姿态自动调整装置，所述旋转座底面设置旋转轴，所述旋转轴与滑动座装配，在旋转座上面安装翻转机构。

上述工件姿态自动调整装置，所述滑动座与底座上对称布置的两条滑轨配装，在滑动座中心位置处设置旋转轴座，所述旋转轴座套装在旋转轴外面。

上述工件姿态自动调整装置，所述翻转机构包括翻转气缸、翻转推拉杆和翻转轴，所述翻转气缸左右对称布置，它们通过翻转气缸铰接座安装在旋转座上，其伸缩臂与翻转推拉杆铰接，所述翻转推拉杆固定在工件支撑架相互垂直的两个框架交汇处，所述翻转轴与工件支撑架和工件支撑架铰接座装配。

上述工件姿态自动调整装置，所述旋转机构包括旋转气缸和万向连接座，所述旋转气缸安装在底座的滑轨上，其伸缩臂与万向连接座装配，所述万向连接座固定在旋转座的底面。

上述工件姿态自动调整装置，它还设有限位机构，所述限位机构包括第一限位支架和第二限位支架，所述第一限位支架固定在底座上，所述第二限位支架固定在旋转座上，在第一限位支架和第二限位支架上均设有限位块。

上述工件姿态自动调整装置，它还设有PLC系统，所述旋转气缸和翻转气缸的动作均由PLC系统控制。

本发明可通过PLC系统控制完成工件的空间姿态调整，与专利号为201120271007.9的实用新型专利公告的“一种工件自动翻转机构”比较，由于其旋转机构（对应于对比文件中的Z向旋转轴部件）和翻转机构（对应于对比文件中的Y向旋转轴部件）为独立工作模式，便于实现工件水平放置姿态与垂直放置姿态的转换，特别是针对发动机缸体工件，由于其加工及检测的主要部位集中在缸体上端面和缸孔位置处，因此在其加工及检测过程中需要在工件水平放置姿态与垂直放置姿态间不断调整。本发明通过旋转气缸驱动旋转座旋转，实现了工件在水平面上任意位置的调整；通过翻转气缸驱动工件支撑架翻转，实现了工件水平放置姿态与垂直放置姿态的转换；通过限位机构分别限定了工件支撑架在不同状态时的位置，保证了工件的稳定性。总之，本发明具有结构简单、性能稳定、成本低廉的特点，它既能满足发动机缸体加工及检测过程中空间位置调整要求，又降低了操作者劳动强度、提高了工作效率。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明结构示意图；

图2是图1中K向视图；

图3是本发明的主视图；

图4是本发明的左侧视图；

图5是工件支撑架、翻转机构、旋转座及滑动座结构示意图；

图6～图8是本发明工作过程示意图。

图中各标号清单为：1、底座，2、第一限位支架，3、限位块，4、旋转气缸，5、工件支撑架，5-1、第一辊道，5-2、第二辊道，6、工件支撑架铰接座，7、翻转推拉杆，8、翻转气缸，9、滑动座，10、旋转座，11、第二限位支架，12、滑轨，13、旋转轴，14、旋转轴座，15、万向连接座，16、翻转气缸铰接座，17、工件，18、翻转轴。

具体实施方式

参看图 1、图2、图3、图4，本发明包括底座1、滑动座9、旋转座10、工件支撑架5、旋转机构和翻转机构，所述底座1固定在水平面上，所述滑动座9与底座1配装，所述旋转座10安装在滑动座9上，所述工件支撑架5安装在旋转座10上，所述旋转机构一端与底座1装配，另一端与旋转座10连接，它驱动旋转座10完成水平旋转动作，所述翻转机构安装在旋转座10上，它驱动工件支撑架5完成空间翻转动作。

参看图5，本发明的工件支撑架5为直角框架结构，它通过两侧对称布置的工件支撑架铰接座6与旋转座10装配，在其相互垂直的两个框架上分别设置第一辊道5-1和第二辊道5-2。

参看图1～图5，本发明的旋转座10底面设置旋转轴13，所述旋转轴13与滑动座9装配，在旋转座10上面安装翻转机构；所述翻转机构包括翻转气缸8、翻转推拉杆7和翻转轴18，所述翻转气缸8左右对称布置，它们通过翻转气缸铰接座16安装在旋转座10上，其伸缩臂与翻转推拉杆7铰接，所述翻转推拉杆7固定在工件支撑架5相互垂直的两个框架交汇处，所述翻转轴与工件支撑架5和工件支撑架铰接座6装配；所述滑动座9与底座1上对称布置的两条滑轨12配装，在滑动座9中心位置处设置旋转轴座14，所述旋转轴座14套装在旋转轴13外面；所述旋转机构包括旋转气缸4和万向连接座15，所述旋转气缸4安装在底座1的滑轨12上，其伸缩臂与万向连接座15装配，所述万向连接座15固定在旋转座10的底面。

参看图1～图4，本发明还设有限位机构，所述限位机构包括第一限位支架2和第二限位支架11，所述第一限位支架2固定在底座1上，所述第二限位支架11固定在旋转座10上，在第一限位支架2和第二限位支架11上均设有限位块3。

参看图6～图8，本发明的初始状态是：旋转气缸4伸缩臂缩回，工件支架5的第二辊道5-2呈水平状态，由第一限位支架2上限位块3限定工件支承架5的位置，此时翻转气缸8伸缩臂缩回。本发明的工作过程为：将工件17水平放置在第二辊道5-2上（如图6所示）；再由PLC系统控制翻转气缸8动作，其伸缩臂伸出，推动翻转推拉杆7，使工件支撑架5带动工件17绕翻转轴18顺时针旋转，工件17的由水平姿态转换为竖直姿态（如图7所示），此时由第二限位支架11上的限位块3限定工件支承架5的位置；然后由PLC系统控制旋转气缸4动作，其伸缩臂伸出，通过万向连接座15推动旋转座10顺时针旋转一定角度，使工件处于设定的位置（如图3所示）。

参看图1～图8，本发明通过旋转气缸4驱动旋转座10旋转，实现了工件17在水平面上任意位置的调整；通过翻转气缸8驱动工件支撑架5翻转，实现了工件17水平放置姿态与垂直放置姿态的转换；通过限位机构分别限定了工件支撑架5在不同状态时的位置，保证了工件17的稳定性。

Claims

1.一种工件姿态自动调整装置，其特征是，它包括底座（1）、滑动座（9）、旋转座（10）、工件支撑架（5）、旋转机构和翻转机构，所述底座（1）固定在水平面上，所述滑动座（9）与底座（1）配装，所述旋转座（10）安装在滑动座（9）上，所述工件支撑架（5）安装在旋转座（10）上，所述旋转机构一端与底座（1）装配，另一端与旋转座（10）连接，所述翻转机构安装在旋转座（10）上。

2.根据权利要求1所述的一种工件姿态自动调整装置，其特征是，所述工件支撑架（5）为直角框架结构，它通过两侧对称布置的工件支撑架铰接座（6）与旋转座（10）装配，在其相互垂直的两个框架上分别设置第一辊道（5-1）和第二辊道（5-2）。

3.根据权利要求1或2所述的一种工件姿态自动调整装置，其特征是，所述旋转座（10）底面设置旋转轴（13），所述旋转轴（13）与滑动座（9）装配，在旋转座（10）上面安装翻转机构。

4.根据权利要求3所述的一种工件姿态自动调整装置，其特征是，所述滑动座（9）与底座（1）上对称布置的两条滑轨（12）配装，在滑动座（9）中心位置处设置旋转轴座（14），所述旋转轴座（14）套装在旋转轴（13）外面。

5.根据权利要求4所述的一种工件姿态自动调整装置，其特征是，所述翻转机构包括翻转气缸（8）、翻转推拉杆（7）和翻转轴（18），所述翻转气缸（8）左右对称布置，它们通过翻转气缸铰接座（16）安装在旋转座（10）上，其伸缩臂与翻转推拉杆（7）铰接，所述翻转推拉杆（7）固定在工件支撑架（5）相互垂直的两个框架交汇处，所述翻转轴与工件支撑架（5）和工件支撑架铰接座（6）装配。

6.根据权利要求1或5所述的一种工件姿态自动调整装置，其特征是，所述旋转机构包括旋转气缸（4）和万向连接座（15），所述旋转气缸（4）安装在底座（1）的滑轨（12）上，其伸缩臂与万向连接座（15）装配，所述万向连接座（15）固定在旋转座（10）的底面。

7.根据权利要求6所述的一种工件姿态自动调整装置，其特征是，它还设有限位机构，所述限位机构包括第一限位支架（2）和第二限位支架（11），所述第一限位支架（2）固定在底座（1）上，所述第二限位支架（11）固定在旋转座（10）上，在第一限位支架（2）和第二限位支架（11）上均设有限位块（3）。

8.根据权利要求7所述的一种工件姿态自动调整装置，其特征是，它还设有PLC系统，所述旋转气缸（4）和翻转气缸（8）的动作均由PLC系统控制。