CN104384931B - 法兰式套筒的机械加工工作站 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种法兰式套筒的机械加工工作站，包括桁架机器人、第一车床、第二机床、转位装置和接料装置，第一车床、转位装置、第二机床和接料装置由左到右依次设置；桁架机器人包括桁架支撑柱、桁架水平架、第一回转气爪机构和第二回转气爪机构；转位装置通过转位装置安装板安装在第一车床与第二机床之间，转位装置包括工件转臂、平行气缸、齿轮、齿条、转位心轴、齿条滑动导轨和轴承安装座。能实现法兰式套筒的全自动化机械加工工作，提高生产效率。

Description

法兰式套筒的机械加工工作站
技术领域
本发明涉及一种用于焊接法兰式套筒的机械加工工作设备，属于机械结构技术领域。
背景技术
法兰式套筒属于汽车零部件，由管件和两个挡圈焊接而成，在焊接完成后，需要对两端进行机械加工工作。传统的机械加工工作需要在在两台车床上机械加工工作完成，采用人工装夹和翻转，加工效率低，无法满足批量生产的要求。
发明内容
本发明针对上述技术问题进行改进，拟提供一种全自动化批量生产的法兰式套筒的机械加工工作站，以提高生产效率。
为解决以上技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种法兰式套筒的机械加工工作站，包括桁架机器人(L)、第一车床(N)、第二机床(P)、转位装置(Q)和接料装置(R)，所述第一车床(N)、转位装置(Q)、第二机床(P)和接料装置(R)由左到右依次设置；
所述桁架机器人(L)包括桁架支撑柱(41)、桁架水平架(42)、第一回转气爪机构(S1)和第二回转气爪机构(S2)，所述第一、第二回转气爪机构(S1、S2)分别安装在各自对应的竖直安装架(43)上，所述第一、 第二回转气爪机构(S1、S2)及竖直安装架(43)在动力驱动下能相对桁架水平架(42)一起左右滑动，且第一、第二回转气爪机构(S1、S2)在各自的动力驱动下能相对自身的竖直安装架(43)上下移动，所述第一、第二回转气爪机构(S1、S2)包括回转气缸(44)和两个呈α角布置的第一、第二平行气爪(45、46)，所述回转气缸(44)滑动安装在各自对应的竖直安装架(43)上，回转气缸(44)驱动第一、第二平行气爪(45、46)一起进行回转；
所述转位装置(Q)通过转位装置安装板(47)安装在第一车床(N)与第二机床(P)之间，转位装置(Q)包括工件转臂(48)、平行气缸(49)、齿轮(50)、齿条(51)、转位心轴(52)、齿条滑动导轨(53)和轴承安装座(54)，所述工件转臂(48)的夹持端装有一个平行气爪(12)用于夹持工件，转位心轴(52)的两端通过轴承安装座(54)支承，齿轮(50)套装在转位心轴(52)上，平行气缸(49)带动齿条(51)沿着齿条滑动导轨(53)左右移动，齿条(51)通过齿轮(50)带动转位心轴(52)和工件转臂(48)一起转动；
机械加工工作站是这样工作的：首先，第一回转气爪机构(S1)下降至焊接站的最后一道工位，由第一回转气爪机构(S1)上的第一平行气爪(45)抓取由焊接站水平送出的工件，将工件送至第一车床(N)位置处等待，第一回转气爪机构(S1)的回转气缸(44)进行α角的顺时针回转，使第二平行气爪(46)抓取出第一车床(N)上已加工好的工件，再将第一平行气爪(45)抓取的工件放置到第一车床(N)的加工位，再由回转气缸(44)进行α角的逆时针回转，将第二平行气爪(46)上抓取的工件送入转位装置(Q)， 转位装置(Q)将工件从转位心轴(52)的左侧对称地翻转到转位心轴(52)的右侧后，由第二回转气爪机构(S2)将工件送入第二机床(P)进行加工，第二回转气爪机构(S2)的工作过程与第一回转气爪机构(S1)相同，经过第二机床(P)加工后的工件最后经下料轨道(55)滑入接料装置(R)。
作为上述方案的优选，所述回转气缸(44)的回转角度α为90°,第一平行气爪(45)与第二平行气爪(46)的夹角α为90°，所述转位装置(Q)的翻转角度为180°。
本发明的有益效果:采用全自动化实现了法兰式套筒的机械加工工作，大大提高了生产效率，并且结构紧凑，布置合理。
附图说明
图1是本发明的立体图。
图2是桁架机器人和转料装置的安装示意图。
图3是图2的T部放大图。
图4是第一、第二回转气爪机构的立体图。
图5是第一、第二回转气爪机构的正视图。
图6是转位装置的立体图。
其中，L——桁架机器人、N——第一车床、P——第二机床、Q——转位装置、R——接料装置、S1——第一回转气爪机构、S2——第二回转气爪机构；
41——桁架支撑柱、42——桁架水平架、43——竖直安装架、44——回转气缸、45——第一平行气爪、46——第二平行气爪、47——转位装置安装板、48——工件转臂、49——平行气缸、50——齿轮、51——齿条、52—— 转位心轴、53——齿条滑动导轨、54——轴承安装座、55——下料轨道、56——拖链桥架、57——拖链机构、58——回转气缸座板、59——回转转接板、60——齿条初始位限位块、61——齿条终止位限位块、62——转位装置连接角板、63——工件、64——防护围栏。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
如图1、图2所示，一种法兰式套筒的机械加工工作站，主要由桁架机器人L、第一车床N、第二机床P、转位装置Q、接料装置R几大部分组成。
结合图1——图6所示，第一车床N、转位装置Q、第二机床P和接料装置R由左到右依次设置。在机械加工工作站的右侧还设置有防护围栏64。桁架机器人L位于第一车床N、第二机床P、转位装置Q及接料装置R的上方。
桁架机器人L主要由桁架支撑柱41、桁架水平架42、第一回转气爪机构S1、第二回转气爪机构S2以及动力装置组成。第一、第二回转气爪机构S1、S2分别安装在各自对应的竖直安装架43上，第一、第二回转气爪机构S1、S2及竖直安装架43在动力驱动下能相对桁架水平架42一起左右滑动，驱动第一、第二回转气爪机构S1、S2左右滑动的动力装置为电缸。第一、第二回转气爪机构S1、S2在各自的动力驱动下能相对自身的竖直安装架43上下移动，即竖直安装架43分别与第一回转气爪机构S1、第二回转气爪机构S2通过各自的导轨滑动连接。第一、第二回转气爪机构S1、S2既能左右滑动，又能上下移动。桁架支撑柱41共两个，支撑在桁架水平架42的左右两端，在桁架水平架42的中部还设置有拖链桥架56。拖链桥架56位于支撑拖链机构57，拖链机构57主要用于管线通过，同时对桁架水平架42也一 定的起到支撑作用。
结合图4、图5所示，第一、第二回转气爪机构S1、S2主要由回转气缸44、回转气缸座板58、回转转接板59、两个呈α角布置的第一、第二平行气爪45、46构成。回转气缸44滑动安装在各自对应的竖直安装架43上，回转气缸44驱动第一、第二平行气爪45、46一起进行回转。最好是，回转气缸44的回转角度α为90°,第一平行气爪45与第二平行气爪46的夹角α为90°。
结合图1、图2、图6所示，转位装置Q通过转位装置安装板47安装在第一车床N与第二机床P之间。转位装置Q由工件转臂48、平行气缸49、齿轮50、齿条51、转位心轴52、齿条滑动导轨53、轴承安装座54、齿条初始位限位块60、齿条终止位限位块61、转位装置连接角板62等组成。工件转臂48的夹持端装有一个平行气爪12用于夹持工件63，转位心轴52的两端通过轴承安装座54支承，齿轮50套装在转位心轴52上，平行气缸49带动齿条51沿着齿条滑动导轨53左右移动，齿条51通过齿轮50带动转位心轴52和工件转臂48一起转动。最好是，转位装置Q的翻转角度为180°。齿条初始位限位块60、齿条终止位限位块61分别位于齿条滑动导轨53的左右两侧，对齿条51的运动限位。
机械加工工作站是这样工作的：首先，第一回转气爪机构S1下降至焊接站的最后一道工位，由第一回转气爪机构S1上的第一平行气爪45抓取由焊接站水平送出的工件，将工件送至第一车床N位置处等待，第一回转气爪机构S1的回转气缸44进行α角的顺时针回转，使第二平行气爪46抓取出第一车床N上已加工好的工件，再将第一平行气爪45抓取的工件放置到第 一车床N的加工位，再由回转气缸44进行α角的逆时针回转，将第二平行气爪46上抓取的工件送入转位装置Q，转位装置Q将工件从转位心轴52的左侧对称地翻转到转位心轴52的右侧后，由第二回转气爪机构S2将工件送入第二机床P进行加工，第二回转气爪机构S2的工作过程与第一回转气爪机构S1相同，经过第二机床P加工后的工件最后经下料轨道55滑入接料装置R。

Claims (2)

1.一种法兰式套筒的机械加工工作站，其特征在于：包括桁架机器人(L)、第一车床(N)、第二机床(P)、转位装置(Q)和接料装置(R)，所述第一车床(N)、转位装置(Q)、第二机床(P)和接料装置(R)由左到右依次设置；
所述桁架机器人(L)包括桁架支撑柱(41)、桁架水平架(42)、第一回转气爪机构(S1)和第二回转气爪机构(S2)，所述第一、第二回转气爪机构(S1、S2)分别安装在各自对应的竖直安装架(43)上，所述第一、第二回转气爪机构(S1、S2)及竖直安装架(43)在动力驱动下能相对桁架水平架(42)一起左右滑动，且第一、第二回转气爪机构(S1、S2)在各自的动力驱动下能相对自身的竖直安装架(43)上下移动，所述第一、第二回转气爪机构(S1、S2)包括回转气缸(44)和两个呈α角布置的第一、第二平行气爪(45、46)，所述回转气缸(44)滑动安装在各自对应的竖直安装架(43)上，回转气缸(44)驱动第一、第二平行气爪(45、46)一起进行回转；
所述转位装置(Q)通过转位装置安装板(47)安装在第一车床(N)与第二机床(P)之间，转位装置(Q)包括工件转臂(48)、平行气缸(49)、齿轮(50)、齿条(51)、转位心轴(52)、齿条滑动导轨(53)和轴承安装座(54)，所述工件转臂(48)的夹持端装有一个平行气爪(12)用于夹持工件，转位心轴(52)的两端通过轴承安装座(54)支承，齿轮(50)套装在转位心轴(52)上，平行气缸(49)带动齿条(51)沿着齿条滑动导轨(53)左右移动，齿条(51)通过齿轮(50)带动转位心轴(52)和工件转臂(48)一起转动；
机械加工工作站是这样工作的：首先，第一回转气爪机构(S1)下降至焊接站的最后一道工位，由第一回转气爪机构(S1)上的第一平行气爪(45)抓取由焊接站水平送出的工件，将工件送至第一车床(N)位置处等待，第一回转气爪机构(S1)的回转气缸(44)进行α角的顺时针回转，使第二平行气爪(46)抓取出第一车床(N)上已加工好的工件，再将第一平行气爪(45)抓取的工件放置到第一车床(N)的加工位，再由回转气缸(44)进行α角的逆时针回转，将第二平行气爪(46)上抓取的工件送入转位装置(Q)，转位装置(Q)将工件从转位心轴(52)的左侧对称地翻转到转位心轴(52)的右侧后，由第二回转气爪机构(S2)将工件送入第二机床(P)进行加工，第二回转气爪机构(S2)的工作过程与第一回转气爪机构(S1)相同，经过第二机床(P)加工后的工件最后经下料轨道(55)滑入接料装置(R)。
2.按照权利要求1所述的法兰式套筒的机械加工工作站，其特征在于：所述回转气缸(44)的回转角度α为90°,第一平行气爪(45)与第二平行气爪(46)的夹角α为90°，所述转位装置(Q)的翻转角度为180°。
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