CN108555387B - 一种用于涡轮盘榫槽拉削的自动装卸装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于涡轮盘榫槽拉削的自动装卸装置及控制方法，包括：夹具组件，用于夹持待加工的涡轮盘；工作台，用于固定夹具组件并对夹持在夹具组件中的涡轮盘进行榫槽拉削；还包括第一机械手以及与第一机械手、工作台进行信号连通的控制系统；第一机械手具有抓取夹持有待加工的涡轮盘的夹具组件并将其装配到工作台上的第一动作状态，还具有将夹持有加工完成后的涡轮盘的夹具组件从工作台卸下并放回原位置的第二动作状态；夹具组件通过零点定位装置装配到工作台上，零点定位装置包括设于夹具组件上的定位接头以及设于工作台上的零点定位器，定位接头与零点定位器相适配；控制系统控制第一机械手、零点定位装置以及工作台按预设定程序进行动作。

Description

一种用于涡轮盘榫槽拉削的自动装卸装置

技术领域

本发明涉及一种用于涡轮盘榫槽拉削的自动装卸装置。

背景技术

涡轮盘是航空发动机的重要零件，其与上面安装的涡轮叶片构成涡轮转子，是涡轮发动机将热能转化为机械能的做功部件。涡轮盘主要由盘体和分布在盘体轮缘一周的多个枞树形榫槽组成，结构复杂，加工难度大，涡轮盘榫槽的加工质量直接影响涡轮盘的抗疲劳性能和使用寿命。

在涡轮盘加工中，需要人工将夹持有涡轮盘毛坯工件的夹具装配到机床的工作台上，然后对涡轮盘进行榫槽拉削操作，在涡轮盘进行榫槽拉削完成后，再人工将该夹具卸下，这种人工装卸的方式，效率较低，不利生产线自动化连线。

此外，在实际加工中，还需要对多种规格的涡轮盘进行榫槽拉削，因此需要用到多套涡轮盘夹具。目前，生产线上一般采用人工方式将涡轮盘毛坯放置到涡轮盘夹具中，并锁紧夹具，以及人工松动夹具后卸载涡轮盘成品件。这对工人的安装精度和安装经验有较高要求，并且这种人工对涡轮盘上下料的方式工作效率较低、人工成本较高，也不利于生产线自动化连线。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种用于涡轮盘榫槽拉削的自动装卸装置，该装置能够将夹紧有涡轮盘毛坯件的夹具自动装配到拉削工作台上，并且在拉削完成后能够将夹紧有涡轮盘成品件的夹具自动卸下。

本发明所要解决的第二个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种用于涡轮盘榫槽拉削的自动装卸装置的控制方法，该控制方法能够将夹紧有涡轮盘毛坯件的夹具自动装配到拉削工作台上，并且在拉削完成后能够将夹紧有涡轮盘成品件的夹具自动卸下。

本发明解决第一个技术问题所采用的技术方案为：一种用于涡轮盘榫槽拉削的自动装卸装置，包括：夹具组件，用于夹持待加工的涡轮盘；及工作台，用于固定所述夹具组件以便对夹持在夹具组件中的涡轮盘进行榫槽拉削；还包括第一机械手以及与第一机械手、工作台进行信号连通的控制系统；所述第一机械手具有抓取夹持有待加工的涡轮盘的夹具组件并将夹具组件装配到所述工作台上的第一动作状态，以及具有将夹持有加工完成后的涡轮盘的夹具组件从所述工作台卸下并放回原位置的第二动作状态；所述夹具组件通过零点定位装置装配到所述工作台上，所述零点定位装置包括设于所述夹具组件上的定位接头以及设于所述工作台上的零点定位器，所述定位接头与所述零点定位器相适配；所述控制系统控制第一机械手、零点定位装置以及工作台按预设定程序进行动作。

作为改进，还包括第二机械手以及中转台，所述第二机械手与所述控制系统进行信号连通，所述中转台用于放置所述夹具组件并进行涡轮盘的装配、取下操作；所述夹具组件包括用于放置涡轮盘的基座和设于所述基座上的压盖，以及用于锁紧两者的锁紧机构，所述锁紧机构由所述控制系统控制并使得基座与压盖之间具有松动状态及锁紧状态；所述第一机械手还具有移动所述压盖脱离所述基座的第三动作状态以及具有将脱离后的压盖放置在所述基座上的第四动作状态；所述第二机械手具有抓取待加工的涡轮盘并将该涡轮盘放置在所述基座上的第五动作状态，以及具有将加工好的涡轮盘从基座上取下并放回在原位置的第六动作状态；所述控制系统控制第一机械手、第二机械手以及锁紧机构按预设定程序进行动作。这种结构设置，可以使得第一机械手、第二机械手以及锁紧机构在控制系统的控制下，自动快速地完成待加工涡轮盘的上料操作、加工完成后的涡轮盘的下料操作以及夹具组件的松动打开与扣合锁紧操作，并能够和夹具组件与工作台之间的自动化装卸操作相连线，实现整个生产线的自动一体化，大大节省了人工成本、提高了生成效率。

进一步改进，还包括夹具储存库，所述夹具储存库具有若干用于存放不同规格的夹具组件的储藏框，每个储藏框中均设有与所述控制系统相连通的识别传感器；在所述控制系统的控制下，所述第一机械手具有从所述夹具储存库中抓取预设定的夹具组件并将该夹具组件放置于所述中转台的第七动作状态，以及具有将中转台上的夹具组件放回原储藏框的第八动作状态。这种结构设置，可以方便地实现适用于多种规格的涡轮盘的夹具组件的换模操作，省去了生产中人工换模的操作，提高了生产效率，进一步节省了人工成本。

作为优选，所述储藏框的空间尺寸略大于所述夹具组件的大小，以方便所述第一机械手进行抓取所述夹具组件。这种结构设置，可以防止第一机械手在进行装夹操作时碰到储藏框，降低了第一机械手对夹具组件进行装夹时的出错率。

作为优选，所述锁紧机构包括固定在所述基座上的锁紧油缸以及由该锁紧油缸驱动而能够上下伸缩并能轴向转动的锁紧拉杆；所述锁紧拉杆的顶部具有能够随所述锁紧拉杆轴向转动的锁紧部，所述压盖上具有供所述锁紧部穿过的配合孔；在锁紧油缸的驱动下所述锁紧部能够穿过所述配合孔并转动一定角度后具有压紧所述压盖的锁紧状态；在锁紧油缸的驱动下所述锁紧部能够松开所述压盖并转动一定角度后退出所述配合孔使得所述压盖具有能够脱离所述基座的松动状态。

进一步优选，所述中转台上设有用于放置所述夹具组件的定位盘，所述定位盘上设有供外部液压油进出所述锁紧油缸的进、出油通道，所述进、出油通道连通有电磁换向阀；所述电磁换向阀具有连通所述锁紧油缸以驱动锁紧拉杆的锁紧部松开所述压盖并转动一定角度后退出所述配合孔的第一工位状态；及所述电磁换向阀具有关闭与所述锁紧油缸连通的第二工位状态；及所述电磁换向阀具有连通所述锁紧油缸以驱动锁紧拉杆的锁紧部穿过所述配合孔并转动一定角度后压紧所述压盖的第三工位状态；所述定位盘上还设有能够识别夹具组件放置状态的第一传感器，所述基座上设有能够识别涡轮盘放置状态及该基座压力状态的第二传感器；所述第一传感器、第二传感器以及电磁换向阀均与所述控制系统进行信号连通。这种结构设置，使得夹具组件的松动操作及锁紧操作更加灵敏、精度更高，更加便于控制系统进行控制。

进一步优选，所述锁紧部为T型，所述配合孔为与该锁紧部相适配的腰型孔，所述锁紧部穿过腰型孔转动一定角度后能够限位在该腰型孔的周侧。这种T型结构的锁紧部结构简单，与所述腰型孔相互配合，可以方便地实现压盖与基座两者之间锁紧。

作为改进，还包括用于存放待加工的涡轮盘的上料工件托架，以及用于放置加工完成后的涡轮盘的下料工件托架。这种上料工件托架、下料工件托架可以对涡轮盘毛坯件或者成品件进行了分类，方便人工放置或搬运。

本发明解决第二个技术问题所采用的技术方案为：一种用于涡轮盘榫槽拉削的自动装卸装置的控制方法，包括以下步骤：

装配操作：第一机械手在控制系统的控制下，抓取夹持有待加工涡轮盘的夹具组件，并将该夹具组件通过零点定位装置装配至工作台后，第一机械手将装配完成的信号反馈给控制系统，然后控制系统控制工作台对涡轮盘进行榫槽拉削操作；其中，所述零点定位装置包括设于所述夹具组件上的定位接头以及设于所述工作台上的零点定位器，所述定位接头与所述零点定位器相适配，以将夹持有待加工涡轮盘的夹具组件定位并锁定在所述工作台上；

拆卸操作：在工作台上，对涡轮盘进行榫槽拉削操作完成后，工作台将榫槽拉削操作完成的信号传送给控制系统，然后控制系统控制零点定位装置解除锁定状态，并控制第一机械手将夹具组件从工作台取下并放回原位置。

作为改进，所述控制方法还包括将涡轮盘放置在夹具组件中的上料操作、将涡轮盘从夹具组件中取出的下料操作、换模操作；其中，

上料操作：在进行装配操作前，控制系统控制第一机械手抓取放置在中转台上的压盖使其脱离基座后，基座上的第二传感器能够识别压盖脱离基座，并将压盖脱离基座的信号反馈给控制系统，控制系统控制第二机械手抓取待加工的涡轮盘并放置在基座上，基座上的第二传感器能够识别涡轮盘放置在基座上并将涡轮盘放置在基座上的信号反馈给控制系统，然后控制系统控制第一机械手将所述压盖放回基座上，第二传感器将压盖放回基座完成的信号反馈给控制系统，然后控制系统控制电磁换向阀连通锁紧油缸并处于第三工位状态，以使得锁紧油缸驱动锁紧拉杆向上伸出，进而使得设于锁紧拉杆顶部的锁紧部穿过压盖的配合孔并转动一定角度后将涡轮盘夹紧在基座与压盖之间，夹具组件锁紧后，第二传感器能够识别夹具组件处于锁紧状态并将夹具组件处于锁紧状态的信号反馈给控制系统，然后控制系统控制电磁换向阀处于第二工位状态，关闭与锁紧油缸的连通，完成上料操作；

下料操作：在进行拆卸操作后，控制系统控制第一机械手将夹具组件从工作台取下并放回至中转台的定位盘后，设于定位盘上的第一传感器能够识别夹具组件放置在定位盘中并将夹具组件放置在定位盘中的信号反馈给控制系统，控制系统控制电磁换向阀连通锁紧油缸并处于第一工位状态，在锁紧油缸的驱动下，设于锁紧拉杆顶部的锁紧部能够松开压盖并转动一定角度后退出配合孔，使得压盖与基座处于可脱离的松动状态，设于基座上的第二传感器能够识别压盖与基座相脱离的松动状态，并将压盖与基座相脱离的松动状态信号反馈给控制系统，然后控制系统控制电磁换向阀处于第二工位状态，关闭与锁紧油缸的连通，同时控制第一机械手抓取压盖并脱离基座，基座上的第二传感器能够识别压盖脱离基座，并将压盖脱离基座的信号反馈给控制系统，然后控制系统控制第二机械手取下加工好的涡轮盘放回原位置完成下料操作，然后循环所述上料操作步骤或者进行换模操作步骤；

换模操作：在下料操作完成后，控制系统控制第一机械手将压盖放回基座上，第二传感器将压盖放回基座完成的信号反馈给控制系统，然后控制系统控制电磁换向阀连通所述锁紧油缸并处于第三工位状态，以使得锁紧油缸驱动锁紧拉杆向上伸出，进而使得设于锁紧拉杆顶部的锁紧部穿过压盖的配合孔并转动一定角度后将基座与压盖锁紧，夹具组件锁紧后，第二传感器能够识别夹具组件处于锁紧状态并将夹具组件处于锁紧状态的信号反馈给控制系统，然后控制系统控制电磁换向阀恢复到第二工位状态，关闭与锁紧油缸的连通，同时控制第一机械手抓取该夹具组件从中转台放回至夹具储存库中，然后控制系统通过接收设置在夹具储存库的储藏框中识别传感器的信号，控制第一机械手按预设定程序从夹具储存库中抓取设定规格的夹具组件，并放置到中转台上的定位盘上，设于定位盘上的第一传感器能够识别夹具组件放置在定位盘中状态并将夹具组件放置在定位盘中的信号反馈给控制系统，控制系统控制电磁换向阀打开连通锁紧油缸，在锁紧油缸的驱动下，设于锁紧拉杆顶部的锁紧部能够松开压盖并转动一定角度后退出配合孔，使得压盖与基座处于可脱离的松动状态，设于基座上的第二传感器能够识别压盖与基座相脱离的松动状态，并将压盖与基座相脱离的信号反馈给控制系统，然后控制系统控制电磁换向阀关闭，然后进行所述上料操作。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明设有与控制系统进行信号连通的第一机械手、工作台，工作台上设有零点定位系统，在控制系统的控制下，第一机械手、工作台以及工作台上的零点定位系统能够按照预设定程序动作，自动完成夹具组件与工作台之间装配、拆卸操作，这种装置及控制方式自动化程度高，提高了生产效率，节省了人工成本。

附图说明

图1为本发明实施例中待加工的涡轮盘结构示意图(无榫槽)；

图2为本发明实施例中加工完成后的涡轮盘结构示意图(具有榫槽)；

图3为本发明实施例中用于涡轮盘榫槽拉削的自动装卸装置的立体结构示意图，其中夹具组件放置在中转台上；

图4为本发明实施例中用于涡轮盘榫槽拉削的自动装卸装置的立体结构示意图，其中夹具组件放置在工作台上；

图5为本发明实施例中用于涡轮盘榫槽拉削的自动装卸装置的立体结构示意图，其中，处于连续运行状态；

图6为本发明实施例中夹具组件的立体结构示意图，其中夹具组件放置在定位盘上且夹持有涡轮盘；

图7为本发明实施例中夹具组件的俯视图；

图8为图7的A处的剖视图，其中锁紧油缸处于非剖开状态；

图9为本发明实施例中夹具组件的立体结构示意图；

图10为本发明实施例中工作台的正视图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图3～图5所示，用于涡轮盘榫槽拉削的自动装卸装置，包括：夹具组件10、第一机械手40、C形槽座300、设置在C形槽座300上的工作台30，以及与第一机械手40、工作台30进行信号连通的控制系统，其中夹具组件10用于夹持待加工的涡轮盘20，工作台30用于固定夹具组件10以便拉削装置(未示出)对夹持在夹具组件10中的涡轮盘20进行榫槽拉削，具体地，参见图1示出的是进行榫槽加工之前的涡轮盘20毛坯件，参见图2示出的是进行榫槽加工完成后的涡轮盘20成品件，即涡轮盘20的盘体的轮缘一周拉削形成有多个枞树形榫槽201；第一机械手40具有将夹持有加工完成后的涡轮盘20的夹具组件10并将夹具组件10装配到工作台30上的第一动作状态，以及具有将夹持有加工完成后的涡轮盘20的夹具组件10从工作台30卸下并放回原位置的第二动作状态，本技术领域人员可以想到的是，第一机械手40本身具有弯曲、伸展以及旋转等常规的功能，并具有一系列用途的传感器，以便于在控制系统的控制下完成第一动作状态以及第二动作状态。其中，参见图9及图10，夹具组件10通过零点定位装置装配到工作台30上，零点定位装置包括设于夹具组件10上的定位接头91以及设于工作台30上的零点定位器90，定位接头91与零点定位器90相适配，该零点定位装置能够将第一机械手40传递的夹具组件10定位、并锁紧到工作台30上，其中，零点定位装置的工作原理及工作过程为本技术领域的公知常识，在此不再赘述。再具体地，C形槽座300具有开口，工作台30固定在该开口内，并且该C形槽座300的开口方向朝向第一机械手40，以便于第一机械手40进行对夹具组件10装配、拆卸操作。此外，可以想到的是，如图10所示，该工作台30上还具有分度盘34、角度盘33、滑座32等常规部件，以便于配合拉削装置(未示出)对涡轮盘20进行榫槽拉削。在本实施例中，控制系统能够控制第一机械手40、零点定位装置以及工作台30按预设定程序进行动作。

这种用于涡轮盘榫槽拉削的自动装卸装置，在控制系统的控制下能够自动完成夹具组件10与工作台30之间装配、拆卸操作，自动化程度高，提高了生产效率，可以替代现有技术中采用人工装配、拆卸的操作过程，极大地节省了人工成本。

为了实现对夹具中的涡轮盘20的自动上料及自动下料，进一步完善自动化过程，该装置还包括第二机械手50以及中转台60，第二机械手50与控制系统进行信号连通，中转台60用于放置夹具组件10并进行涡轮盘20的装配、取下操作；其中，参见图6～图8，夹具组件10包括用于放置涡轮盘20的基座11和设于基座11上的压盖12，以及用于锁紧两者的锁紧机构13，锁紧机构13在位于中转台60上时，可以通过控制系统控制使得基座11与压盖12之间具有松动状态及锁紧状态。此外，第一机械手40具有移动压盖12脱离基座11的第三动作状态以及具有将脱离后的压盖12放置在基座11上的第四动作状态；第二机械手50具有抓取待加工的涡轮盘20并将该涡轮盘20放置在基座11上的第五动作状态，以及具有将加工好的涡轮盘20取下并放回在原位置的第六动作状态；对于本技术领域人员来说，可以想到的是，第二机械手50本身同样具有弯曲、伸展以及旋转等常规的功能，并具有一系列用途的传感器，以便于在控制系统的控制下完成第五动作状态以及第六动作状态。控制系统控制第一机械手40、第二机械手50以及锁紧机构13按预设定程序进行动作。这种结构设置，可以使得第一机械手40、第二机械手50以及锁紧机构13在控制系统的控制下，自动快速地完成待加工涡轮盘20的上料操作、加工完成后的涡轮盘20的下料操作以及夹具组件10的松动打开与扣合锁紧操作，并能够和夹具组件10与工作台30之间的自动化装卸操作过程相连线，实现整个生产线的自动一体化，大大节省了人工成本、提高了生成效率。

在实际加工过程中，涡轮盘20具有不同的规格，相应的夹具组件10也具有不同的规格，为了方便地实现对适用于多种规格的涡轮盘20的夹具组件10的换模操作，省去了生产中人工换模的步骤，该用于涡轮盘榫槽拉削的自动装卸装置还包括夹具储存库70，夹具储存库70具有若干用于存放不同规格的夹具组件10的储藏框71，每个储藏框71中均设有与控制系统相连通的识别传感器；在控制系统的控制下，第一机械手40具有从夹具储存库70中抓取预设定的夹具组件10并将该夹具组件10放置于中转台60的第七动作状态，以及具有将中转台60上的夹具组件10放回原储藏框71的第八动作状态。这种结构设置，可以方便地把自动换模操作集成到总的自动化生产线中，省去了生产中人工换模的操作，节省了人工成本，提高了生产效率，进一步提高了自动化程度。具体地，储藏框71的空间尺寸略大于相应的夹具组件10的大小，以方便第一机械手40进行抓取夹具组件10，这种结构设置，可以防止第一机械手40在进行抓取操作时碰到储藏框71，降低了第一机械手40对夹具组件10进行抓取时的出错率。

参见图6～图8，夹具组件10的锁紧机构13包括固定在基座11上的锁紧油缸131以及由该锁紧油缸131驱动而能够上下伸缩并能轴向转动的锁紧拉杆132，锁紧拉杆132的顶部具有能够随锁紧拉杆132轴向转动的锁紧部133，其中，锁紧油缸131可以为现有技术中具有伸缩及旋转功能的旋转油缸，其工作原理及工作过程为本技术领域的公知常识，在此不作赘述。相应的，压盖12上具有供锁紧部133穿过的配合孔121。具体地，在本实施例中，在锁紧油缸131的驱动下，锁紧部133能够穿过配合孔121并转动一定角度后具有压紧压盖12的锁紧状态；以及在锁紧油缸131的驱动下，锁紧部133能够松开压盖12并转动一定角度后退出配合孔121使得压盖12具有能够脱离基座11的松动状态。此外，一并参见图4，在本实施例中，中转台60上设有用于放置夹具组件10的定位盘80，定位盘80上设有供外部液压油进出锁紧油缸131的进、出油通道，该进、出油通道上连通有电磁换向阀81，可以想到的是，锁紧油缸131上具有能够与该进、出油通道密封配合的进、出口(图中未示出)，具体的，锁紧油缸131可以为具有两个内腔的双作用液压油缸，其进口或者出口分别连通这两个内腔，其中，电磁换向阀81可以为三位四通的换向阀，更具体地，电磁换向阀81具有连通锁紧油缸131以驱动锁紧拉杆132的锁紧部133松开压盖12并转动一定角度后退出配合孔121的第一工位状态，电磁换向阀81还具有关闭与锁紧油缸131连通的第二工位状态，电磁换向阀81还具有连通锁紧油缸131以驱动锁紧拉杆132的锁紧部133穿过配合孔121并转动一定角度后压紧压盖12的第三工位状态。在本实施中，定位盘80上还设有能够识别夹具组件10放置状态的第一传感器，基座11上设有能够识别涡轮盘20放置状态及该基座11压力状态的第二传感器，第一传感器、第二传感器以及电磁换向阀81均与控制系统进行信号连通。其中，第二传感器可以识别涡轮盘20放置状态是指第二传感器可以识别夹具组件10的基座11上是否放置有涡轮盘20，此外，夹具组件10的压盖12处于松动状态、锁紧状态以及脱离基座11时，基座11上受力也不同，因此具有不同的压力状态，第二传感器可以对此进行识别，并将该信号反馈给控制系统，进而通过控制系统控制电磁换向阀81处于不同的工位状态，进而实现锁紧机构13处于松动状态或者处于锁紧状态。当然，可以想到的是，第一传感器、第二传感器也可以根据不同的传感器类型，设于不同的位置或者部件上，以实现对涡轮盘20放置状态及该基座11压力状态的识别。

继续参见图6，锁定机构13的锁紧部133可以为T型，配合孔121为与该T型部相适配的腰型孔，T型部穿过腰型孔转动一定角度后能够限位在该腰型孔的周侧。这种T型部结构简单，与腰型孔相互配合，可以方便地实现对压盖12与基座11两者之间锁紧。更具体地，腰型孔的各边尺寸略大于T型部，以使得T型部能够顺利穿过该腰型孔。这种锁紧机构13的结构设置，使得夹具组件10的松动操作及锁紧操作更加灵敏、精度更高，更加便于控制系统进行控制。

此外，继续参见图3～图5，在本实施例中，用于涡轮盘榫槽拉削的自动装卸装置还包括用于存放待加工的涡轮盘20的上料工件托架91，以及用于放置加工完成后的涡轮盘20的下料工件托架92。设置这种上料工件托架91、下料工件托架92方便对涡轮盘20毛坯件或者成品件进行分类，便于人工放置或搬运。当然，可以想到的是，上料工件托架91以及下料工件托架92可以为自动传送的带式传动货架，以方便连续化生产，提高工作效率。

在本实施例中，用于涡轮盘榫槽拉削的自动装卸装置的控制方法，可以包括以下步骤：装配操作、拆卸操作、将涡轮盘20放置在夹具组件10中的上料操作、将涡轮盘20从夹具组件10中取出的下料操作以及换模操作，其中，

装配操作：第一机械手40在控制系统的控制下，抓取夹持有待加工涡轮盘20的夹具组件10，并将该夹具组件10通过零点定位装置装配至工作台30后，第一机械手40将装配完成的信号反馈给控制系统，然后控制系统控制工作台30对涡轮盘20进行榫槽拉削操作；其中，零点定位装置包括设于夹具组件10上的定位接头91以及设于工作台30上的零点定位器90，定位接头91与零点定位器90相适配，以将夹持有待加工涡轮盘20的夹具组件10定位并锁定在工作台30上。

拆卸操作：在工作台30上，对涡轮盘20进行榫槽拉削操作完成后，工作台30将榫槽拉削操作完成的信号传送给控制系统，然后控制系统控制零点定位装置解除锁定状态，并控制第一机械手40将夹具组件10从工作台30取下并放回原位置。

上料操作：在进行装配操作前，控制系统控制第一机械手40抓取放置在中转台60上的压盖12使其脱离基座11后，基座11上的第二传感器能够识别压盖12脱离基座11，并将该信号反馈给控制系统，控制系统控制第二机械手50抓取待加工的涡轮盘20并放置在基座11上，基座11上的第二传感器能够识别涡轮盘20放置在基座11上并将该信号反馈给控制系统，然后控制系统控制第一机械手40将压盖12放回基座11上，第二传感器将压盖12放回基座11完成的信号反馈给控制系统，然后控制系统控制电磁换向阀81连通锁紧油缸131并处于第三工位状态，以使得锁紧油缸131驱动锁紧拉杆132向上伸出，进而使得设于锁紧拉杆132顶部的锁紧部133穿过压盖12的配合孔121并转动一定角度后将涡轮盘20夹紧在基座11与压盖12之间，夹具组件10锁紧后，第二传感器能够识别该锁紧状态并将该信号反馈给控制系统，然后控制系统控制电磁换向阀81处于第二工位状态，关闭与锁紧油缸131的连通，完成上料操作。

下料操作：在进行拆卸操作后，控制系统控制第一机械手40将夹具组件10从工作台30取下并放回至中转台60的定位盘80后，设于定位盘80上的第一传感器能够识别夹具组件10放置在定位盘80中并将该信号反馈给控制系统，控制系统控制电磁换向阀81连通锁紧油缸131并处于第一工位状态，在锁紧油缸131的驱动下，设于锁紧拉杆132顶部的锁紧部133能够松开压盖12并转动一定角度后退出配合孔121，使得压盖12与基座11处于可脱离的松动状态，设于基座11上的第二传感器能够识别该松动状态，并将信号反馈给控制系统然后控制系统控制电磁换向阀81处于第二工位状态，关闭与锁紧油缸131的连通，同时控制第一机械手40抓取压盖12并脱离基座11，基座11上的第二传感器能够识别压盖12脱离基座11，并将该信号反馈给控制系统，然后控制系统控制第二机械手50取下加工好的涡轮盘20放回原位置完成下料操作，然后循环上料步骤或者进行换模操作。

换模操作：在下料操作完成后，控制系统控制第一机械手40将压盖12放回基座11上，第二传感器将压盖12放回基座11完成的信号反馈给控制系统，然后控制系统控制电磁换向阀81连通所述锁紧油缸并处于第三工位状态，以使得锁紧油缸131驱动锁紧拉杆132向上伸出，进而使得设于锁紧拉杆132顶部的锁紧部133穿过压盖12的配合孔121并转动一定角度后将基座11与压盖12锁紧，夹具组件10锁紧后，第二传感器能够识别该锁紧状态并将该信号反馈给控制系统，然后控制系统控制电磁换向阀81恢复到第二工位状态，关闭与锁紧油缸131的连通，同时控制第一机械手40抓取该夹具组件10从中转台60放回至夹具储存库70中，然后控制系统通过接收设置在夹具储存库70的储藏框71中识别传感器的信号，控制第一机械手40按预设定程序从夹具储存库70中抓取设定规格的夹具组件10，并放置到中转台60上的定位盘80上，设于定位盘80上的第一传感器能够识别夹具组件10放置在定位盘80中状态并将该信号反馈给控制系统，控制系统控制电磁换向阀81打开连通锁紧油缸131，在锁紧油缸131的驱动下，设于锁紧拉杆132顶部的锁紧部133能够松开压盖12并转动一定角度后退出配合孔121，使得压盖12与基座11处于可脱离的松动状态，设于基座11上的第二传感器能够识别该松动状态，并将信号反馈给控制系统，然后控制系统控制电磁换向阀81关闭，然后进行上料操作。

在连续自动化生产过程中，控制系统可以通过设定不同的程序进行不同的操作，比如，控制系统可以依次按照上料操作—装配操作—拆卸操作—下料操作—上料操作进行循环运行，也可以按照上料操作—装配操作—拆卸操作—下料操作—(换模操作)—上料操作进行循环运行，其中，换模操作步骤可以按照加工需求选择性地集成到控制系统的设定程序中，并不一定参与每一次的循环过程。此外，为了进一步提高工作效率，节省时间成本，参与同一循环过程的第一机械手40、中转台60等装置可以设置有多个，具体地，参见图5，在本实施例中，第一机械手40、中转台60分别为两个，其中一个第一机械手40可以只进行上料操作、装配操作，另一第一机械手40只进行拆卸、下料操作。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则的内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于涡轮盘榫槽拉削的自动装卸装置，包括：

夹具组件(10)，用于夹持待加工的涡轮盘(20)；

工作台(30)，用于固定所述夹具组件(10)以便对夹持在夹具组件(10)中的涡轮盘(20)进行榫槽拉削；

其特征在于：还包括第一机械手(40)以及与第一机械手(40)、工作台(30)进行信号连通的控制系统；

所述第一机械手(40)具有抓取夹持有待加工的涡轮盘(20)的夹具组件(10)并将该夹具组件(10)装配到所述工作台(30)上的第一动作状态，以及具有将夹持有加工完成后的涡轮盘(20)的夹具组件(10)从所述工作台(30)卸下并放回原位置的第二动作状态；

所述夹具组件(10)通过零点定位装置装配到所述工作台(30)上，所述零点定位装置包括设于所述夹具组件(10)上的定位接头(91)以及设于所述工作台(30)上的零点定位器(90)，所述定位接头(91)与所述零点定位器(90)相适配；

所述控制系统控制第一机械手(40)、零点定位装置以及工作台(30)按预设定程序进行动作；还包括第二机械手(50)以及中转台(60)，所述第二机械手(50)与所述控制系统进行信号连通，所述中转台(60)用于放置所述夹具组件(10)并进行涡轮盘(20)的装配、取下操作；

所述夹具组件(10)包括用于放置涡轮盘(20)的基座(11)和设于所述基座(11)上的压盖(12)，以及用于锁紧两者的锁紧机构(13)，所述锁紧机构(13)由所述控制系统控制并使得基座(11)与压盖(12)之间具有松动状态及锁紧状态；

所述第一机械手(40)还具有移动所述压盖(12)脱离所述基座(11)的第三动作状态以及具有将脱离后的压盖(12)放置在所述基座(11)上的第四动作状态；

所述第二机械手(50)具有抓取待加工的涡轮盘(20)并将该涡轮盘(20)放置在所述基座(11)上的第五动作状态，以及具有将加工好的涡轮盘(20)从基座(11)上取下并放回在原位置的第六动作状态；

还包括夹具储存库(70)，所述夹具储存库(70)具有若干用于存放不同规格的夹具组件(10)的储藏框(71)，每个储藏框(71)中均设有与所述控制系统相连通的识别传感器；

在所述控制系统的控制下，所述第一机械手(40)具有从所述夹具储存库(70)中抓取预设定的夹具组件(10)并将该夹具组件(10)放置于所述中转台(60)的第七动作状态，以及具有将中转台(60)上的夹具组件(10)放回原储藏框(71)的第八动作状态；

所述控制系统控制第一机械手(40)、第二机械手(50)以及锁紧机构(13)按预设定程序进行动作；

所述锁紧机构(13)包括固定在所述基座(11)上的锁紧油缸(131)以及由该锁紧油缸(131)驱动而能够上下伸缩并能轴向转动的锁紧拉杆(132)；

所述锁紧拉杆(132)的顶部具有能够随所述锁紧拉杆(132)轴向转动的锁紧部(133)，所述压盖(12)上具有供所述锁紧部(133)穿过的配合孔(121)；

在锁紧油缸(131)的驱动下所述锁紧部(133)能够穿过所述配合孔(121)并转动一定角度后具有压紧所述压盖(12)的锁紧状态；

在锁紧油缸(131)的驱动下所述锁紧部(133)能够松开所述压盖(12)并转动一定角度后退出所述配合孔(121)使得所述压盖(12)具有能够脱离所述基座(11)的松动状态；

所述中转台(60)上设有用于放置所述夹具组件(10)的定位盘(80)，所述定位盘(80)上设有供外部液压油进出所述锁紧油缸(131)的进、出油通道，所述进、出油通道连通有电磁换向阀(81)；

所述电磁换向阀(81)具有连通所述锁紧油缸(131)以驱动锁紧拉杆(132)的锁紧部(133)松开所述压盖(12)并转动一定角度后退出所述配合孔(121)的第一工位状态；及

所述电磁换向阀(81)具有关闭与所述锁紧油缸(131)连通的第二工位状态；及

所述电磁换向阀(81)具有连通所述锁紧油缸(131)以驱动锁紧拉杆(132)的锁紧部(133)穿过所述配合孔(121)并转动一定角度后压紧所述压盖(12)的第三工位状态；

所述定位盘(80)上还设有能够识别夹具组件(10)放置状态的第一传感器，所述基座(11)上设有能够识别涡轮盘(20)放置状态及该基座(11)压力状态的第二传感器；

所述第一传感器、第二传感器以及电磁换向阀(81)均与所述控制系统进行信号连通；

所述控制系统可控制所述的自动装卸装置进行如下操作：

装配操作：第一机械手(40)在控制系统的控制下，抓取夹持有待加工的涡轮盘(20)的夹具组件(10)，并将该夹具组件(10)通过零点定位装置装配至工作台(30)后，第一机械手(40)将装配完成的信号反馈给控制系统，然后控制系统控制工作台(30)对涡轮盘(20)进行榫槽拉削操作；其中，所述零点定位装置包括设于所述夹具组件(10)上的定位接头(91)以及设于所述工作台(30)上的零点定位器(90)，所述定位接头(91)与所述零点定位器(90)相适配，以将夹持有待加工涡轮盘(20)的夹具组件(10)定位并锁定在所述工作台(30)上；

拆卸操作：在工作台(30)上，对涡轮盘(20)进行榫槽拉削操作完成后，工作台(30)将榫槽拉削操作完成的信号传送给控制系统，然后控制系统控制零点定位装置解除锁定状态，并控制第一机械手(40)将夹具组件(10)从工作台(30)取下并放回原位置；

上料操作：在进行装配操作前，控制系统控制第一机械手(40)抓取放置在中转台(60)上的夹具组件(10)的压盖(12)使其脱离基座(11)后，基座(11)上的第二传感器能够识别压盖(12)脱离基座(11)，并将压盖(12)脱离基座(11)的信号反馈给控制系统，控制系统控制第二机械手(50)抓取待加工的涡轮盘(20)并放置在基座(11)上，基座(11)上的第二传感器能够识别涡轮盘(20)放置在基座(11)上并将涡轮盘(20)放置在基座(11)上的信号反馈给控制系统，然后控制系统控制第一机械手(40)将所述压盖(12)放回基座(11)上，第二传感器将压盖(12)放回基座(11)完成的信号反馈给控制系统，然后控制系统控制电磁换向阀(81)连通锁紧油缸(131)并处于第三工位状态，以使得锁紧油缸(131)驱动锁紧拉杆(132)向上伸出，进而使得设于锁紧拉杆(132)顶部的锁紧部(133)穿过压盖(12)的配合孔(121)并转动一定角度后将涡轮盘(20)夹紧在基座(11)与压盖(12)之间，夹具组件(10)锁紧后，第二传感器能够识别夹具组件(10)处于锁紧状态并将夹具组件(10)处于锁紧状态的信号反馈给控制系统，然后控制系统控制电磁换向阀(81)处于第二工位状态，关闭与锁紧油缸(131)的连通，完成上料操作；

下料操作：在进行拆卸操作后，控制系统控制第一机械手(40)将夹具组件(10)从工作台(30)取下并放回至中转台(60)的定位盘(80)后，设于定位盘(80)上的第一传感器能够识别夹具组件(10)放置在定位盘(80)中并将夹具组件(10)放置在定位盘(80)中的信号反馈给控制系统，控制系统控制电磁换向阀(81)连通锁紧油缸(131)并处于第一工位状态，在锁紧油缸(131)的驱动下，设于锁紧拉杆(132)顶部的锁紧部(133)能够松开压盖(12)并转动一定角度后退出配合孔(121)，使得压盖(12)与基座(11)处于可脱离的松动状态，设于基座(11)上的第二传感器能够识别压盖(12)与基座(11)相脱离的松动状态，并将压盖(12)与基座(11)相脱离的松动状态的信号反馈给控制系统，然后控制系统控制电磁换向阀(81)处于第二工位状态，关闭与锁紧油缸(131)的连通，同时控制第一机械手(40)抓取压盖(12)并脱离基座(11)，基座(11)上的第二传感器能够识别压盖(12)脱离基座(11)，并将压盖(12)脱离基座(11)的信号反馈给控制系统，然后控制系统控制第二机械手(50)取下加工好的涡轮盘(20)放回原位置完成下料操作，然后循环所述上料操作步骤或者进行换模操作步骤；

换模操作：在下料操作完成后，控制系统控制第一机械手(40)将压盖(12)放回基座(11)上，第二传感器将压盖(12)放回基座(11)完成的信号反馈给控制系统，然后控制系统控制电磁换向阀(81)连通所述锁紧油缸并处于第三工位状态，以使得锁紧油缸(131)驱动锁紧拉杆(132)向上伸出，进而使得设于锁紧拉杆(132)顶部的锁紧部(133)穿过压盖(12)的配合孔(121)并转动一定角度后将基座(11)与压盖(12)锁紧，夹具组件(10)锁紧后，第二传感器能够识别夹具组件(10)处于锁紧状态并将夹具组件(10)处于锁紧状态的信号反馈给控制系统，然后控制系统控制电磁换向阀(81)恢复到第二工位状态，关闭与锁紧油缸(131)的连通，同时控制第一机械手(40)抓取该夹具组件(10)从中转台(60)放回至夹具储存库(70)中，然后控制系统通过接收设置在夹具储存库(70)的储藏框(71)中识别传感器的信号，控制第一机械手(40)按预设定程序从夹具储存库(70)中抓取设定规格的夹具组件(10)，并放置到中转台(60)上的定位盘(80)上，设于定位盘(80)上的第一传感器能够识别夹具组件(10)放置在定位盘(80)中状态并将夹具组件(10)放置在定位盘(80)中状态的信号反馈给控制系统，控制系统控制电磁换向阀(81)打开连通锁紧油缸(131)，在锁紧油缸(131)的驱动下，设于锁紧拉杆(132)顶部的锁紧部(133)能够松开压盖(12)并转动一定角度后退出配合孔(121)，使得压盖(12)与基座(11)处于可脱离的松动状态，设于基座(11)上的第二传感器能够识别压盖(12)与基座(11)相脱离的松动状态，并将压盖(12)与基座(11)相脱离的松动状态信号反馈给控制系统，然后控制系统控制电磁换向阀(81)关闭，然后进行所述上料操作。

2.根据权利要求1所述的用于涡轮盘榫槽拉削的自动装卸装置，其特征在于：所述储藏框(71)的空间尺寸略大于所述夹具组件(10)的大小，以方便所述第一机械手(40)进行抓取所述夹具组件(10)。

3.根据权利要求1所述的用于涡轮盘榫槽拉削的自动装卸装置，其特征在于：所述锁紧部(133)为T型，所述配合孔(121)为与该锁紧部(133)相适配的腰型孔，所述锁紧部(133)穿过腰型孔转动一定角度后能够限位在该腰型孔的周侧。

4.根据权利要求3所述的用于涡轮盘榫槽拉削的自动装卸装置，其特征在于：还包括用于存放待加工的涡轮盘(20)的上料工件托架(91)，以及用于放置加工完成后的涡轮盘(20)的下料工件托架(92)。