CN109048459A - 一种电机端盖数控车床的机械手设备 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种电机端盖数控车床的机械手设备。该一种电机端盖数控车床的机械手设备包括机械手装置、料仓装置、检测杆和机架；所述的检测杆固连在活动板上；所述的料仓装置包括振动盘；所述的振动盘固连在机架上，振动盘上有出口，振动盘的出口处固连有挡板，挡板挡住出口使电机端盖无法流出；所述的机械手装置包括左右气缸一、移动板一、左右气缸二、移动板二、旋转气缸、滑台气缸、移动板三、电机、接近开关、旋转轴、气爪和U型光电开关。使用本发明能代替人工完成在数控车床上循环取电机端盖成品和放电机端盖毛坯动作。

Description

一种电机端盖数控车床的机械手设备

技术领域

本发明涉及一种机械手设备，尤其是一种电机端盖数控车床的机械手设备。

背景技术

如图1和图2所示的电机端盖1是一种需要在数控车床上进行加工轴承孔2的零件，人员需要在数控车床卡盘内卡住一电机端盖1毛坯，启动数控车床加工，在加工成成品后数控车床自动停止，卡盘停下，从卡盘内取出成品，再在数控车床卡盘内卡住一电机端盖1毛坯进行加工，如此循环工作。图4至图6是数控车床卡盘处夹取电机端盖的结构示意图，由于电机端盖1外端面上有凸端3和定位外圆4，凸端3均匀分布在电机端盖1外端面上，活动板12固连在卡盘9上的活动卡爪10上，为了夹持住电机端盖1，将活动板12设计成均匀分布的凹端13和定位孔14，卡盘9闭合时，活动板12动作将电机端盖的凸端3嵌入活动板12的凹端13内和定位孔14夹持电机端盖的定位外圆4 来进行完全定位固定，这样就需要人员在往卡盘9内放电机端盖1毛坯时先将电机端盖的凸端3对准活动板12的凹端13后再固定。该电机端盖的加工工作需要人员如此循环取成品和放毛坯的动作，为减少劳动力，需要提供机械手代替人工工作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能代替人工在数控车床上循环取电机端盖成品和放电机端盖毛坯动作的机械手设备。

本发明一种电机端盖数控车床的机械手设备是这样实现的：该一种电机端盖数控车床的机械手设备包括机械手装置、料仓装置、检测杆和机架；所述的检测杆固连在活动板上；所述的料仓装置包括振动盘；所述的振动盘固连在机架上，振动盘上有出口，振动盘的出口处固连有挡板，挡板挡住出口使电机端盖无法流出；所述的机械手装置包括左右气缸一、移动板一、左右气缸二、移动板二、旋转气缸、滑台气缸、移动板三、电机、接近开关、旋转轴、气爪和U型光电开关；所述的左右气缸一固连在机架上，左右气缸一的移动方向为左右方向，左右气缸一的移动杆与移动板一固连；所述的移动板一安置在机架上，并与机架形成一移动副；所述的左右气缸二固连在移动板一上，左右气缸二的移动方向为左右方向，左右气缸二的移动杆与移动板二固连；所述的移动板二安置在机架上，并与机架形成一移动副；所述的旋转气缸固连在移动板二上；所述的滑台气缸固连在旋转气缸的旋转杆上；所述的移动板三 固连在滑台气缸的移动滑台上；所述的电机固连在移动板三上；所述的接近开关固连在移动板三 上，接近开关用于感应被气爪夹持住的电机端盖的凸端；所述的旋转轴固连在电机的转轴上；所述的气爪固连在旋转轴上；所述的U型光电开关固连在旋转轴上，U型光电开关用于感应活动板上的检测杆；机械手装置有起始位置、终点位置和放成品位置；机械手装置的起始位置为左右气缸一和左右气缸二都未伸出移动杆，以及旋转气缸未转动旋转气缸的旋转杆，在起始位置气爪位于振动盘的出口的正上方，气爪正对着出口上最外面被挡板挡住的电机端盖，在起始位置滑台气缸伸出移动滑台气爪动作能够夹持住出口上被挡板挡住的电机端盖；机械手装置的终点位置为左右气缸一和左右气缸二都伸出移动杆，以及旋转气缸已转动旋转气缸的旋转杆，在终点位置气爪正对着卡盘上的活动板，在终点位置只要气爪通过电机工作调整角度，便能将气爪夹持住的电机端盖定位安放在活动板上，在终点位置时，U型光电开关位于检测杆处，在滑台气缸未伸出移动滑台时电机工作旋转轴转动，U型光电开关的U型位置内的信号感应区会经过检测杆得到信号，然后再控制旋转轴转动一个确定的角度气爪夹持住的电机端盖正对着活动板，此时滑台气缸伸出移动滑台，然后气爪松开就能将电机端盖定位安放在活动板上；在放成品位置时，左右气缸一伸出移动杆、左右气缸二未伸出移动杆，以及旋转气缸未转动旋转气缸的旋转杆，此时气爪的下方安放有成品仓，气爪松开加工好的电机端盖掉入至成品仓内。

本发明的有益效果是：能代替人工完成在数控车床上循环取电机端盖成品和放电机端盖毛坯动作。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1和图2是本发明中加工对象电机端盖的示意图。

图3是本发明的整体结构示意图。

图4至图6是数控车床卡盘处夹取电机端盖的结构示意图。

图7是本发明中料仓装置中的不包括电机端盖的振动盘的示意图。

图8是本发明中料仓装置中的包括电机端盖的振动盘的示意图。

图9至图10是本发明中机械手装置的结构示意图。

图11至图13是本发明中机械手装置的局部示意图。

图14是本发明中机械手装置在起始位置时与料仓装置的相对位置的简易示意图。

图15是本发明中机械手装置在终点位置时与数控车床的相对位置的简易示意图。

图16是本发明中料仓装置中附加一阻挡气缸的结构示意图。

图中：

1：电机端盖 2：轴承孔 3：凸端 4：定位外圆 5：数控车床 6：机械手装置 7：料仓装置 8：成品仓 9：卡盘 10：活动卡爪 11：检测杆 12：活动板 13：凹端 14：定位孔 15：振动盘 16：出口 17：挡板 18：左右气缸一 19：移动板一 20：左右气缸二21：移动板二 22：旋转气缸 23：滑台气缸 24：移动板三 25：电机 26：接近开关27：旋转轴 28：气爪 29：U型光电开关 30：阻挡气缸。

具体实施方式

图3至图15是本发明一种电机端盖数控车床的机械手设备的结构示意图。由图知，该一种电机端盖数控车床的机械手设备包括机械手装置6、料仓装置7、检测杆11和机架；由图4至图6知，所述的检测杆11固连在活动板12上；由图7和图8知，所述的料仓装置7包括振动盘15；所述的振动盘15固连在机架上，振动盘15上有出口16（振动盘15的出口16可容纳定位单个电机端盖1依次流出），振动盘15的出口16处固连有挡板17，挡板17挡住出口16使电机端盖1无法流出；所述的机械手装置6包括左右气缸一18、移动板一19、左右气缸二20、移动板二21、旋转气缸22、滑台气缸23、移动板三24、电机25、接近开关26、旋转轴27、气爪28和U型光电开关29；所述的左右气缸一18固连在机架上，左右气缸一18的移动方向为左右方向，左右气缸一18的移动杆与移动板一19固连；所述的移动板一19安置在机架上，并与机架形成一移动副；所述的左右气缸二20固连在移动板一19上，左右气缸二20的移动方向为左右方向，左右气缸二20的移动杆与移动板二21固连；所述的移动板二21安置在机架上，并与机架形成一移动副；所述的旋转气缸22固连在移动板二21上；所述的滑台气缸23固连在旋转气缸22的旋转杆上；所述的移动板三 24固连在滑台气缸23的移动滑台上；所述的电机25固连在移动板三 24上；所述的接近开关26固连在移动板三 24上，接近开关26用于感应被气爪28夹持住的电机端盖1的凸端3；所述的旋转轴27固连在电机25的转轴上；所述的气爪28固连在旋转轴27上；所述的U型光电开关29固连在旋转轴27上，U型光电开关29用于感应活动板12上的检测杆11；机械手装置6有起始位置、终点位置和放成品位置；如图14，机械手装置6的起始位置为左右气缸一18和左右气缸二20都未伸出移动杆，以及旋转气缸22未转动旋转气缸22的旋转杆，在起始位置气爪28位于振动盘15的出口16的正上方，气爪28正对着出口16上最外面被挡板17挡住的电机端盖1，在起始位置滑台气缸23伸出移动滑台气爪28动作能够夹持住出口16上被挡板17挡住的电机端盖1；如图15，机械手装置6的终点位置为左右气缸一18和左右气缸二20都伸出移动杆，以及旋转气缸22已转动旋转气缸22的旋转杆，在终点位置气爪28正对着卡盘9上的活动板12，在终点位置只要气爪28通过电机25工作调整角度，便能将气爪28夹持住的电机端盖1定位安放在活动板12上（电机端盖的凸端3嵌入活动板12的凹端13内和定位孔14夹持电机端盖的定位外圆4 来进行完全定位固定），在终点位置时，U型光电开关29位于检测杆11处，在滑台气缸23未伸出移动滑台时电机25工作旋转轴27转动，U型光电开关29的U型位置内的信号感应区会经过检测杆11得到信号，然后再控制旋转轴27转动一个确定的角度气爪28夹持住的电机端盖1正对着活动板12（U型光电开关29得到信号后再旋转一定的角度，这个动作设定为防止滑台气缸23伸出移动滑台带动U型光电开关29下移时U型光电开关29会碰触检测杆11），此时滑台气缸23伸出移动滑台，然后气爪28松开就能将电机端盖1定位安放在活动板12上（电机端盖的凸端3嵌入活动板12的凹端13内和定位孔14夹持电机端盖的定位外圆4 来进行完全定位固定）；在放成品位置时，左右气缸一18伸出移动杆、左右气缸二20未伸出移动杆，以及旋转气缸22未转动旋转气缸22的旋转杆，此时气爪28的下方安放有成品仓8，气爪28松开加工好的电机端盖1掉入至成品仓8内。

工作时本发明一种电机端盖数控车床的机械手设备中的气缸都连接好气动系统和控制器，电器连接好控制器和电路系统，将一成品仓8安放在机械手装置6放成品位置时气爪28的下方，本发明分如下步骤工作：1）刚开始时，将电机端盖1倒入振动盘15，在振动盘15的工作下，电机端盖1在振动盘15的出口16处依次排列，由于振动盘15的挡板17挡住出口16使电机端盖1无法流出。2）起始时，机械手装置6在起始位置，左右气缸一18和左右气缸二20都未伸出移动杆，以及旋转气缸22未转动旋转气缸22的旋转杆，此时气爪28正对着出口16上最外面被挡板17挡住的电机端盖1，控制滑台气缸23伸出移动滑台，气爪28进入出口16上被挡板17挡住的电机端盖1处，再控制气爪28动作夹持住出口16上被挡板17挡住的电机端盖1。3）然后控制滑台气缸23伸回移动滑台，气爪28夹持住的电机端盖1移出振动盘15的出口16，在振动盘15的工作下，出口16处其他电机端盖1向前移动，直至被挡板17挡住。4）控制电机25转动，带动旋转轴27转动，U型光电开关29、气爪28及气爪28夹持住的电机端盖1一起转动，直到接近开关26感应到被气爪28夹持住的电机端盖1的凸端3时停止转动（振动盘15出来的电机端盖1每次的方位不同，导致电机25每次转动的角度不同），由于U型光电开关29起始的位置一定，接近开关26固定的，又加上电机25转动使电机端盖1的凸端3被感应到的角度被记录，所以电机端盖1的凸端3相对U型光电开关29的位置一定。5）控制旋转气缸22转动旋转气缸22的旋转杆，再控制左右气缸一18和左右气缸二20都伸出移动杆，机械手装置6到达终点位置，此时气爪28正对着卡盘9上的活动板12。6）控制电机25转动，带动旋转轴27转动，U型光电开关29、气爪28及气爪28夹持住的电机端盖1一起转动，当U型光电开关29的U型位置内的信号感应区会经过检测杆11得到信号，然后控制器计算出一个确定的角度（由于电机端盖1的凸端3相对U型光电开关29的位置一定，而检测杆11相对活动板12的凹端13的位置一定，所以在U型光电开关29感应到检测杆11的信号时电机端盖1的凸端3相对活动板12的凹端13的位置一定），再控制旋转轴27转动一个确定的角度后电机25停止转动，此时气爪28夹持住的电机端盖1位于活动板12的正上方，此时滑台气缸23伸出移动滑台，然后气爪28松开就能将电机端盖1定位安放在活动板12上（电机端盖的凸端3嵌入活动板12的凹端13内和定位孔14夹持电机端盖的定位外圆4 来进行完全定位固定）。7）控制滑台气缸23伸出移动滑台，气爪28夹持住的电机端盖1进入活动板12内，控制卡盘9动作，活动板12定位夹持住电机端盖1，控制气爪28松开电机端盖1，然后控制滑台气缸23伸回移动滑台。8）控制左右气缸一18伸回移动杆，气爪28离开卡盘9，再控制数控车床5工作，卡盘9转动，刀具移动加工电机端盖1，加工完成后卡盘9停止，刀具返回原位。9）控制左右气缸一18伸出移动杆，机械手装置6到达终点位置，然后控制滑台气缸23伸出移动滑台，气爪28动作夹持住的电机端盖1成品，控制卡盘9松开，然后控制滑台气缸23伸回移动滑台，电机端盖1成品离开活动板12。10）控制左右气缸二20伸回移动杆，再控制旋转气缸22返回转动旋转气缸22的旋转杆至原位，机械手装置6到达放成品位置，此时气爪28的下方安放有成品仓8，控制气爪28松开加工好的电机端盖1掉入至成品仓8内。11）控制左右气缸一18伸回移动杆，机械手装置6返回移动起始位置，控制电机25转动，使U型光电开关29返回起始位置。12）返回步骤2）重新开始工作，如此循环。

上述技术方案中的数控车床5中的卡盘9可以为气动卡盘或者液压卡盘。

图16是本发明中料仓装置中附加一阻挡气缸的结构示意图。由图知，料仓装置7中附加一阻挡气缸30，所述的阻挡气缸30固连在机架上，阻挡气缸30位于振动盘15的出口16的上方，并且阻挡气缸30位于出口16上紧靠着被挡板17挡住的电机端盖1的电机端盖1的正上方，阻挡气缸30伸出移动杆时移动杆压住紧靠着被挡板17挡住的电机端盖1的电机端盖1，使气爪28夹取被挡板17挡住的电机端盖1时不影响其他电机端盖1。

除上述实施例外，本发明还有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。

Claims (2)

1.一种电机端盖数控车床的机械手设备，其特征在于：该一种电机端盖数控车床的机械手设备包括机械手装置、料仓装置、检测杆和机架；所述的检测杆固连在活动板上；所述的料仓装置包括振动盘；所述的振动盘固连在机架上，振动盘上有出口，振动盘的出口处固连有挡板；所述的机械手装置包括左右气缸一、移动板一、左右气缸二、移动板二、旋转气缸、滑台气缸、移动板三、电机、接近开关、旋转轴、气爪和U型光电开关；所述的左右气缸一固连在机架上，左右气缸一的移动方向为左右方向，左右气缸一的移动杆与移动板一固连；所述的移动板一安置在机架上，并与机架形成一移动副；所述的左右气缸二固连在移动板一上，左右气缸二的移动方向为左右方向，左右气缸二的移动杆与移动板二固连；所述的移动板二安置在机架上，并与机架形成一移动副；所述的旋转气缸固连在移动板二上；所述的滑台气缸固连在旋转气缸的旋转杆上；所述的移动板三 固连在滑台气缸的移动滑台上；所述的电机固连在移动板三上；所述的接近开关固连在移动板三 上；所述的旋转轴固连在电机的转轴上；所述的气爪固连在旋转轴上；所述的U型光电开关固连在旋转轴上；机械手装置有起始位置、终点位置和放成品位置；机械手装置的起始位置为左右气缸一和左右气缸二都未伸出移动杆，以及旋转气缸未转动旋转气缸的旋转杆，在起始位置气爪位于振动盘的出口的正上方，气爪正对着出口上最外面被挡板挡住的电机端盖；机械手装置的终点位置为左右气缸一和左右气缸二都伸出移动杆，以及旋转气缸已转动旋转气缸的旋转杆，在终点位置气爪正对着卡盘上的活动板，在终点位置时，U型光电开关位于检测杆处；在放成品位置时，左右气缸一伸出移动杆、左右气缸二未伸出移动杆，以及旋转气缸未转动旋转气缸的旋转杆，此时气爪的下方安放有成品仓。

2.根据权利要求1所述的一种电机端盖数控车床的机械手设备，其特征在于：料仓装置中附加一阻挡气缸，所述的阻挡气缸固连在机架上，阻挡气缸位于振动盘的出口的上方，并且阻挡气缸位于出口上紧靠着被挡板挡住的电机端盖的电机端盖1的正上方。