CN109079558B - 一种用于自动化加工生产线的工件中转定位装置 - Google Patents

一种用于自动化加工生产线的工件中转定位装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于自动化加工生产线的工件中转定位装置，包括翻转机构、压紧机构、定位夹具机构、直线模组，所述翻转机构和压紧机构通过支架安装在机座上，所述直线模组设在在机座的直线滑轨上且位于翻转机构、压紧机构的下方，所述定位夹具机构固定在直线模组上；所述定位夹具机构上设有与工件的偏心尺寸对应的不同圆心的圆周夹爪夹取面和圆周定位面。本发明可以有效解决工件在加工时的偏心定位问题，适配于机械手工作的工件自动换面装夹，自动化程度高，减少人力物力，提高生产效率。

Description

一种用于自动化加工生产线的工件中转定位装置
技术领域
本发明属于定位机构，具体涉及一种用于自动化加工生产线的工件中转定位装置。
背景技术
工业生产线在加工工件时，往往要对工件不同圆心的圆周加工面进行加工，一个加工面加工完后，需要要重新定位再加工另一个加工面。如在泵体的生产加工中，有些圆周加工面为偏心设计，且圆心有相对位置精度要求，这样会给自动化加工生产线带来很多困难，完成第一个圆周面加工之后，没办法直接用已加工的圆周面作为定位基准，在车床上加工第二个圆周面，需要额外的偏心定位夹具；除此之外，加工面的位置不同往往需要将工件在车床上换面装夹，再进行加工，这些都给泵体自动化生产线，尤其是机械手的抓取和工件的放置定位工作带来很多困难，导致生产线工序复杂，生产效率低下。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于自动化加工生产线的工件中转定位装置，以有效解决工件在加工时的偏心定位问题。
实现本发明目的的技术方案是：
本发明提供的用于自动化加工生产线的工件中转定位装置，包括翻转机构、压紧机构、定位夹具机构、直线模组，所述翻转机构和压紧机构通过支架安装在机座上，所述直线模组设在在机座的直线滑轨上且位于翻转机构、压紧机构的下方，所述定位夹具机构固定在直线模组上；所述定位夹具机构上设有与工件的偏心尺寸对应的不同圆心的圆周夹爪夹取面和圆周定位面。
所述定位夹具机构包括中转夹具、转角气缸、夹具安装座、第一直线运动气缸、顶杆和安装板，所述夹具安装座、转角气缸和第一直线运动气缸固定在安装板上，所述中转夹具设在夹具安装座上，所述夹具安装座上设有定位销，所述中转夹具上设有与夹具安装座上的定位销对应的定位销孔，所述转角气缸设在夹具安装座的周围，所述第一直线运动气缸设在安装板的底部，所述顶杆与第一直线运动气缸连接并向上穿过安装板和中转夹具；所述圆周夹爪夹取面和圆周定位面设在所述中转夹具上。
所述翻转机构包括第二直线运动气缸、设在第二直线运动气缸上的旋转气缸、与旋转气缸连接的固定板、设在固定板上的气动夹爪和第一定位柱。
所述压紧机构包括第三直线运动气缸、与第三直线运动气缸连接的压板、固定在压板上的第二定位柱。
本发明的有益效果：
1、本发明适配于机械手工作的工件自动换面装夹，自动化程度高，减少人力物力，提高生产效率。
2、本发明对于工件中有偏心设置且有位置精度要求的圆周面加工要求，提出了一种自动装卡加工方案，结构简单，功能完整，智能化程度高，全过程不需要人工参与，提高了生产节拍，增加效益。
3、本发明巧妙的将中转夹具带入到生产流程中，跟随工件从定位夹具机构到车床，再回到定位夹具机构。这样设计，避免了对车床主轴上的安装夹具的改动，简化了结构，节约了成本。
本发明特别适合泵体加工自动化生产线。
下面结合附图进一步说明本发明的技术方案。
附图说明
图1本发明结构示意图。
图2是本发明中翻转机构的结构示意图。
图3是本发明中压紧机构的结构示意图。
图4是本发明中定位夹具机构的结构示意图。
图5是本发明中夹具安装座的结构示意图。
图6是本发明中中转夹具的结构示意图。
图7是中转夹具的主视图。
图8是泵体工件的示意图。
图9是泵体工件的主视图。
具体实施方式
见图1，本发明提供的用于自动化加工生产线的工件中转定位装置，包括翻转机构1、压紧机构2、定位夹具机构3、直线模组4四部分。翻转机构1和压紧机构2通过支架安装在机座5上，直线模组4设在在机座5的直线滑轨上且位于翻转机构1、压紧机构2的下方，可精确的左右移动，定位夹具机构3固定在直线模组4上。翻转机构1的功能是将工件上下面换面，压紧机构2的功能是将工件牢固压紧在定位夹具机构3上，再通过直线模组4移动到与翻转机构1、压紧机构2对应的位置。
见图2，所述翻转机构1包括第二直线运动气缸101、设在第二直线运动气缸101上的旋转气缸102、与旋转气缸102连接的固定板105、设在固定板105上的气动夹爪103和第一定位柱104，第一定位柱104的销头1041下置弹簧，可被压缩。
见图3，所述压紧机构2包括固定在机座5上的支架204、固定在支架204上的第三直线运动气缸201、与第三直线运动气缸201连接的压板203、固定在压板203上的第二定位柱202。
见图4、5，定位夹具机构3包括中转夹具301、转角气缸302、夹具安装座303、第一直线运动气缸304、顶杆305和安装板306，夹具安装座303、转角气缸302和第一直线运动气缸304固定在安装板306上，中转夹具301设在夹具安装座303上，夹具安装座303上设有定位销3031，三个转角气缸302设在夹具安装座303的周围，第一直线运动气缸304设在安装板306的底部，顶杆305与第一直线运动气缸304连接并向上穿过安装板306和中转夹具301。
中转夹具301是为工件设计的定位夹具，如图6、7所示，中转夹具301上设有不同圆心的圆周夹爪夹取面301a和圆周定位面301b、与夹具安装座303上的定位销3031对应的定位销孔301c，圆周夹爪夹取面301a和圆周定位面301b根据工件的偏心尺寸d设计，它们的直径分别为D1、D2，圆心分别为O1、O2，圆周夹爪夹取面301a的圆心O1与工件上圆周加工面B同心，直径D1略小于圆周加工面B的直径D1′，方便在最后机械手对中转夹具301的夹取；圆周定位面301b的圆心O2和工件上已加工圆周面A同心，在配合时形成小间隙配合。中转夹具301通过定位销3031定位在夹具安装座303上，通过转角气缸302上的压块3021固定。
采用本发明的自动化加工生产线加工的泵体工件如图8、9所示，泵体工件上，圆周加工面A和圆周加工面B为偏心设计，且圆心存在位置精度要求：d=2mm±0.03。在工序安排上，首先在车床上加工圆周加工面A，然后以加工完成后的圆周面A为装夹基准，将工件换面，借助偏心定位夹具，将圆周面B的圆心作为回转中心，加工圆周面B。以上为工件的加工工艺要求。
在工作时，机械手携带已完成圆周面A加工的工件运至翻转机构1，向下压紧，通过第一定位柱104的销头1041定位，将弹簧压紧，然后气动夹爪103夹紧工件，完成工件在翻转机构1上的定位放置。而后通过旋转气缸102进行180°旋转完成工件上下面的换面，通过第二直线运动气缸101将工件移动到下端。定位夹具机构3通过直线模组4运动到翻转定位机构1正下方，翻转机构1中的气动夹爪103松开，在第一定位柱104中被压缩的弹簧的作用下，销头1041将工件顶出脱离翻转机构1，落至中转夹具301上，但是由于工件没有完全与中转夹具301的圆周定位面301b配合好，还需压紧。定位夹具机构3携带工件通过直线模组4运动至压紧机构2正下方，安装在压板203上的第二定位柱202在第三直线运动气缸201的作用下，将工件紧紧推压，完成工件在中转夹具301上的精确定位放置。
至此，工件的换面以及在中转夹具301上的偏心定位安装已经完成，此时，转角气缸302的压块3021松开，解除对中转夹具301的固定，机械手的夹爪在圆周夹爪夹取面301a夹取中转夹具301和工件这个组合整体，运送至车床，通过中转夹具301上的定位销孔在车床主轴上装夹，进行工件的圆周面B的加工。完成加工后，机械手将组合整体取下，运回定位夹具机构3，通过定位销在夹具安装座303定位放置，转角气缸302将中转夹具301固定。这时，顶杆305在第一直线运动气缸304的带动下向上移动，穿过中转夹具301上的通孔，将工件顶出，脱离与中转夹具301的配合，再由机械手夹取运向下一道工序，循环结束。

Claims (1)

1.一种用于自动化加工生产线的工件中转定位装置，其特征是包括翻转机构、压紧机构、定位夹具机构、直线模组，所述翻转机构和压紧机构通过支架安装在机座上，所述直线模组设在在机座的直线滑轨上且位于翻转机构、压紧机构的下方，所述定位夹具机构固定在直线模组上；所述定位夹具机构上设有与工件的偏心尺寸对应的不同圆心的圆周夹爪夹取面和圆周定位面；所述定位夹具机构包括中转夹具、转角气缸、夹具安装座、第一直线运动气缸、顶杆和安装板，所述夹具安装座、转角气缸和第一直线运动气缸固定在安装板上，所述中转夹具设在夹具安装座上，所述夹具安装座上设有定位销，所述中转夹具上设有与夹具安装座上的定位销对应的定位销孔，所述转角气缸设在夹具安装座的周围，所述第一直线运动气缸设在安装板的底部，所述顶杆与第一直线运动气缸连接并向上穿过安装板和中转夹具；所述圆周夹爪夹取面和圆周定位面设在所述中转夹具上；所述翻转机构包括第二直线运动气缸、设在第二直线运动气缸上的旋转气缸、与旋转气缸连接的固定板、设在固定板上的气动夹爪和第一定位柱，第一定位柱的销头下置弹簧，可被压缩；所述压紧机构包括第三直线运动气缸、与第三直线运动气缸连接的压板、固定在压板上的第二定位柱；
在工作时，机械手携带已完成圆周面A加工的工件运至翻转机构，向下压紧，通过第一定位柱的销头定位，将弹簧压紧，然后气动夹爪夹紧工件，完成工件在翻转机构上的定位放置；而后通过旋转气缸进行180°旋转完成工件上下面的换面，通过第二直线运动气缸将工件移动到下端；定位夹具机构通过直线模组运动到翻转定位机构正下方，翻转机构中的气动夹爪松开，在第一定位柱中被压缩的弹簧的作用下，销头将工件顶出脱离翻转机构，落至中转夹具上，但是由于工件没有完全与中转夹具的圆周定位面配合好，还需压紧；定位夹具机构携带工件通过直线模组运动至压紧机构正下方，安装在压板上的第二定位柱在第三直线运动气缸的作用下，将工件紧紧推压，完成工件在中转夹具上的精确定位放置；至此，工件的换面以及在中转夹具上的偏心定位安装已经完成，此时，转角气缸的压块松开，解除对中转夹具的固定，机械手的夹爪在圆周夹爪夹取面夹取中转夹具和工件这个组合整体，运送至车床，通过中转夹具上的定位销孔在车床主轴上装夹，进行工件的圆周面B的加工；完成加工后，机械手将组合整体取下，运回定位夹具机构，通过定位销在夹具安装座定位放置，转角气缸将中转夹具固定；这时，顶杆在第一直线运动气缸的带动下向上移动，穿过中转夹具上的通孔，将工件顶出，脱离与中转夹具的配合，再由机械手夹取运向下一道工序，循环结束。
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