CN109663746B - 一种旋压夹具的自动夹装卸料机构 - Google Patents

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Abstract

一种旋压夹具的自动夹装卸料机构，包括上料区、加工区和工件的下料区，所述一种旋压夹具的自动夹装卸料机构还包括装夹装置和检测装置，所述装夹装置包括机械手，所述机械手包括机械手基座、第一旋转装置、第一机械臂、第二机械臂、第一旋转电机、夹持装置，所述第一旋转装置包括第一旋转轴和第二旋转电机，所述夹持装置包括夹持卡爪和推料装置,所述夹持卡爪的数量大于一个，所述推料装置包括与夹持卡爪数量相同的推料器、与推料器数量相同且滑动连接的滑动导轨和第一驱动电机，所述夹持卡爪在水平方向圆周均匀分布，所述滑动导轨的运动方向为从圆心向外径方向运动，所述检测装置包括正反检测台和外径跳动检测台。

Description

一种旋压夹具的自动夹装卸料机构
技术领域
本发明涉及夹具装卸辅助设备领域，尤其涉及一种旋压夹具的自动夹装卸料机构。
背景技术
旋压夹具是车用零件中不可或缺的一种零件，它的生产过程一般是从上料区取下毛坯，放入加工区将毛坯加工成型，再检测旋压夹具的外径跳动值，检验合格后放入下料区，目前这一加工流程基本上通过人工装卸旋压夹具的方式，但是人工装卸旋压夹具的效率较低且次品率高，无法满足现代生产的需求。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种旋压夹具的自动夹装卸料机构，实现了旋压夹具的自动化装卸，大大提高旋压夹具的装卸效率和产品的合格率。
本发明的技术方案：一种旋压夹具的自动夹装卸料机构，包括用于输送待加工工件的上料区、用于加工工件的加工区和用于储存加工完毕的工件的下料区，所述一种旋压夹具的自动夹装卸料机构还包括用于夹取工件的装夹装置和用于检测工件的检测装置，所述装夹装置包括机械手，所述机械手包括用于固定机械手的机械手基座、位于机械手基座底部的用于带动机械手360度旋转的第一旋转装置、与机械手基座固定连接的第一机械臂、与第一机械臂铰链连接的第二机械臂、用于控制第二机械臂在竖直方向旋转的第一旋转电机、位于第二机械臂上的夹持装置，所述第一旋转装置包括第一旋转轴和用于驱动第一旋转轴旋转的第二旋转电机，所述夹持装置包括用于夹住旋压夹具的夹持卡爪和用于使夹持卡爪实现夹紧或放松状态的推料装置,所述夹持卡爪的数量大于一个，所述推料装置包括与夹持卡爪数量相同的推料器、与推料器数量相同且滑动连接的滑动导轨和用于驱动滑动导轨运动的第一驱动电机，所述夹持卡爪与推料器固定连接,所述夹持卡爪在水平方向圆周均匀分布，所述滑动导轨的运动方向为从圆心向外径方向运动，所述检测装置包括用于检测待加工工件正反面的正反检测台和用于检测工件外径跳动值的外径跳动检测台，所述外径跳动检测装置包括用于测量工件外径的激光位移传感器、用于传输机械手夹来的待检测工件的传送皮带机、用于夹取并搬运工件的工件搬运装置和用于旋转工件供激光位移传感器检测的第二旋转装置，所述工件搬运装置包括用于夹取工件的夹头、与夹头固定连接的用于控制夹头上下运动的竖直滑动装置、用于控制夹头水平运动的水平滑动装置，所述竖直滑动装置与水平滑动装置固定连接，所述第二旋转装置包括第二旋转轴、用于驱动第二旋转轴旋转的第三旋转电机和用于固定待检测工件的固定装置，所述固定装置包括锥形涨紧套、弹簧夹头和旋转台，所述旋转台中心位置设有锥形通孔，所述弹簧夹头环绕分布于锥形涨紧套，所述弹簧夹头与锥形涨紧套卡接于旋转台的锥形通孔内。
采用上述技术方案,当需要加工工件时,第二旋转电机带动第一旋转轴将机械手旋转到合适的方向,第一旋转电机带动第二机械臂旋转至第二机械臂上的夹持卡爪位于待加工工件上方,此时第一驱动电机带动推料器向内部运动,由于夹持卡爪与推料器固定连接,夹持卡爪夹紧待加工工件,第二旋转电机带动第一旋转轴将机械手旋转到正反检测台位置处,第一旋转电机带动第二机械臂旋转至第二机械臂上的夹持卡爪位于正反检测台上方,正反检测台检测后如果待加工工件方向正确,机械手将待加工工件夹取到加工区加工,如果待加工工件方向错误,正反检测台报警,由工作人员将工件翻转成正确方向,再由机械手将待加工工件夹取到加工区加工,加工完毕的工件由机械手夹取到外径跳动检测台,如果工件合格就运输到下料区,如果工件不合格就由工作人员取出工件,将次品集中处理,这样的旋压夹具的自动夹装卸料机构就实现了夹装卸料的自动化,大大提高了装卸效率,同时由于旋压夹具的自动夹装卸料机构包含正反检测台和外径跳动检测台,大大提高了产品的合格率，由于外径跳动检测装置包括激光位移传感器、传送皮带机、工件搬运装置和第二旋转装置，当加工完毕的旋压夹具被机械手夹到传送皮带机位置，传送皮带机将旋压夹具传送至合适位置后，工件搬运装置上的夹头将旋压夹具夹住，通过竖直滑动装置调整旋压夹具的高度，再通过水平滑动装置将夹头夹住的旋压夹具位置调整至第二旋转装置上，通过第二旋转装置的转动带动旋压夹具做圆周运动，激光位移传感器测量旋压夹具的外径跳动值，如符合要求，夹头重新夹住旋压夹具，通过水平滑动装置和竖直滑动装置将旋压夹具传输到下料区，如果旋压夹具的外径跳动值不符合要求，则由工作人员处理，这样可以实现旋压夹具的精确检测并自动化卸料，大大提高了生产效率，提升了产品的合格率，当旋压夹具放在第二旋转装置上时，锥形涨紧套撑开弹簧夹头，弹簧夹头固定住旋压夹具，第二旋转轴通过第三旋转电机提供动力开始做圆周运动，被固定在弹簧夹头上的旋压夹具也开始做圆周运动，这样能保证在外径跳动检测时，旋压夹具不会偏移，降低检测值的误差，保证外径跳动检测结果的精确度。
本发明的进一步设置:所述夹持装置还包括固定基座、位于固定基座顶部且一端与固定基座固定连接的旋转轴和用于驱动旋转轴的旋转电机，所述旋转轴另一端与第二机械臂活动连接，所述固定基座的侧面设有夹持卡爪和推料装置，所述固定基座的另一侧面设有真空吸盘和用于控制真空吸盘吸气和放气的真空泵。
采用上述技术方案,由于旋压夹具比较薄、刚性低，加工完成后的旋压夹具对外径跳动值的误差要求很高，当使用夹持卡爪夹取加工完成后的旋压夹具会使旋压夹具发生变形，因此，通过在第二机械臂上设置了旋转轴和与旋转轴固定连接的固定基座，固定基座的一个侧面上设有夹持卡爪和推料装置，用于夹住待加工的旋压夹具，固定基座的另一个侧面上设有真空吸盘和用于控制真空吸盘吸气和放气的真空泵，当旋压夹具加工完毕后，通过旋转轴将固定基座上真空吸盘所在的侧面旋转至底部，使用真空吸盘吸住旋压夹具不会使旋压夹具发生变形，可以保证产品的外径跳动值符合要求，夹持装置的夹取方式可以通过旋转轴切换，保障了产品的合格率。
本发明的进一步设置:所述正反检测台包括用于报警通知工作人员的报警装置和用于检测旋压夹具的正反面的视觉检测仪，所述视觉检测仪包括摄像机和图片信息处理器。
采用上述技术方案,由于正反检测台包括报警器和视觉检测仪，当待加工的旋压夹具放入正反检测台后，摄像机拍下旋压夹具的状态图，传输到图片信息处理器中，图片信息处理器将传输来的旋压夹具状态图与储存的旋压夹具正确方向状态图对比，如果对比结果是待加工的旋压夹具方向正确，就由机械手夹取至加工区，如果对比结果是待加工的旋压夹具方向错误，报警器就会响起，工作人员听到警报后，通过手动方式将旋压夹具翻转至正确方向，再通过机械手夹取至加工区，这样可以避免待加工的旋压夹具正反方向错误导致加工出来的产品成为废品，避免资源浪费，提高了产品合格率。
本发明的进一步设置:所述夹头包括真空吸盘和用于控制真空吸盘吸气和放气的真空泵，所述竖直滑动装置包括与夹头固定连接的第一滑块和用于控制第一滑块上下滑动的气缸，所述水平滑动装置包括与气缸固定连接的第二滑块、与第二滑块滑动连接的滑杆、位于滑杆两端防止第二滑块滑出滑杆的限位挡板和用于驱动第二滑块运动的第二驱动电机。
采用上述技术方案,由于夹头包括真空吸盘和用于控制真空吸盘吸气和放气的真空泵，通过真空吸盘吸取加工完毕的旋压夹具可以保证旋压夹具不变形，当真空吸盘吸住旋压夹具后，气缸得电带动第一滑块向上运动至合适位置，第二驱动电机开始运转后，带动第二滑块在滑杆上做水平运动，由于第二滑块与气缸固定连接且气缸与第一滑块连接，因此第二滑块的水平运动会带动位于第一滑块上的真空吸盘做水平运动，这样可以使真空吸盘吸取旋压夹具后能在水平和竖直方向运动，保证真空吸盘能实现将旋压夹具放到第二旋转装置检测完毕后放入下料区的工作，大大提高了夹装卸料效率。
附图说明
附图1为本发明的一种旋压夹具的自动夹装卸料机构的结构示意图。
附图2为本发明的一种旋压夹具的自动夹装卸料机构中的机械手的结构示意图。
附图3为本发明的一种新型智能沥青摊铺机构中的外径跳动检测装置示意图。
具体实施方式
如图1-3所示,一种旋压夹具的自动夹装卸料机构，包括用于输送待加工工件的上料区1、用于加工工件的加工区2和用于储存加工完毕的工件的下料区3，所述一种旋压夹具的自动夹装卸料机构还包括用于夹取工件的装夹装置4和用于检测工件的检测装置5，所述装夹装置4包括机械手6，所述机械手6包括用于固定机械手6的机械手基座7、位于机械手基座7底部的用于带动机械手6 360度旋转的第一旋转装置8、与机械手基座7固定连接的第一机械臂9、与第一机械臂9铰链连接的第二机械臂10、用于控制第二机械臂10在竖直方向旋转的第一旋转电机11、位于第二机械臂10上的夹持装置12，所述第一旋转装置8包括第一旋转轴13和用于驱动第一旋转轴13旋转的第二旋转电机14，所述夹持装置12包括用于夹住旋压夹具的夹持卡爪15和用于使夹持卡爪15实现夹紧或放松状态的推料装置16,所述夹持卡爪15的数量大于一个，所述推料装置16包括与夹持卡爪15数量相同的推料器17、与推料器17数量相同且滑动连接的滑动导轨18和用于驱动滑动导轨18运动的第一驱动电机19，所述夹持卡爪15与推料器17固定连接,所述夹持卡爪15在水平方向圆周均匀分布，所述滑动导轨18的运动方向为从圆心向外径方向运动，所述检测装置5包括用于检测待加工工件正反面的正反检测台20和用于检测工件外径跳动值的外径跳动检测台21，所述外径跳动检测装置21包括用于测量工件外径的激光位移传感器31、用于传输机械手6夹来的待检测工件的传送皮带机32、用于夹取并搬运工件的工件搬运装置33和用于旋转工件供激光位移传感器检测31的第二旋转装置34，所述工件搬运装置33包括用于夹取工件的夹头35、与夹头35固定连接的用于控制夹头35上下运动的竖直滑动装置36、用于控制夹头35水平运动的水平滑动装置37，所述竖直滑动装置36与水平滑动装置37固定连接，所述第二旋转装置34包括第二旋转轴44、用于驱动第二旋转轴44旋转的第三旋转电机45和用于固定待检测工件的固定装置46，所述固定装置46包括锥形涨紧套47、弹簧夹头48和旋转台49，所述旋转台49中心位置设有锥形通孔50，所述弹簧夹头48环绕分布于锥形涨紧套47，所述弹簧夹头48与锥形涨紧套47卡接于旋转台49的锥形通孔50内。
当需要加工工件时,第二旋转电机14带动第一旋转轴13将机械手旋转到合适的方向,第一旋转电机11带动第二机械臂10旋转至第二机械臂10上的夹持卡爪15位于待加工工件上方,此时第一驱动电机11带动推料器17向内部运动,由于夹持卡爪15与推料器17固定连接,夹持卡爪15夹紧待加工工件,第二旋转电机14带动第一旋转轴13将机械手6旋转到正反检测台20位置处,第一旋转电机11带动第二机械臂10旋转至第二机械臂10上的夹持卡爪位于正反检测台20上方,正反检测台20检测后如果待加工工件方向正确,机械手6将待加工工件夹取到加工区2加工,如果待加工工件方向错误,正反检测台报警,由工作人员将工件翻转成正确方向,再由机械手6将待加工工件夹取到加工区2加工,加工完毕的工件由机械手6夹取到外径跳动检测台21,如果工件合格就运输到下料区3,如果工件不合格就由工作人员取出工件,将次品集中处理,这样的旋压夹具的自动夹装卸料机构就实现了夹装卸料的自动化,大大提高了装卸效率,同时由于旋压夹具的自动夹装卸料机构包含正反检测台20和外径跳动检测台21,大大提高了产品的合格率，由于外径跳动检测装置21包括激光位移传感器31、传送皮带机32、工件搬运装置33和第二旋转装置34，当加工完毕的旋压夹具被机械手6夹到传送皮带机32位置，传送皮带机32将旋压夹具传送至合适位置后，工件搬运装置33上的夹头35将旋压夹具夹住，通过竖直滑动装置36调整旋压夹具的高度，再通过水平滑动装置37将夹头35夹住的旋压夹具位置调整至第二旋转装置34上，通过第二旋转装置34的转动带动旋压夹具做圆周运动，激光位移传感器31测量旋压夹具的外径跳动值，如符合要求，夹头35重新夹住旋压夹具，通过水平滑动装置37和竖直滑动装置36将旋压夹具传输到下料区3，如果旋压夹具的外径跳动值不符合要求，则由工作人员处理，这样可以实现旋压夹具的精确检测并自动化卸料，大大提高了生产效率，提升了产品的合格率，当旋压夹具放在第二旋转装置34上时，锥形涨紧套47撑开弹簧夹头48，弹簧夹头48固定住旋压夹具，第二旋转轴34通过第三旋转电机45提供动力开始做圆周运动，被固定在弹簧夹头48上的旋压夹具也开始做圆周运动，这样能保证在外径跳动检测时，旋压夹具不会偏移，降低检测值的误差，保证外径跳动检测结果的精确度。
所述夹持装置12还包括固定基座22、位于固定基座22顶部且一端与固定基座22固定连接的旋转轴23和用于驱动旋转轴23的旋转电机24，所述旋转轴23另一端与第二机械臂10活动连接，所述固定基座22的侧面设有夹持卡爪15和推料装置16，所述固定基座22的另一侧面设有真空吸盘25和用于控制真空吸盘25吸气和放气的真空泵26。
由于旋压夹具比较薄、刚性低，加工完成后的旋压夹具对外径跳动值的误差要求很高，当使用夹持卡爪15夹取加工完成后的旋压夹具会使旋压夹具发生变形，因此，通过在第二机械臂10上设置了旋转轴23和与旋转轴23固定连接的固定基座22，固定基座22的一个侧面上设有夹持卡爪15和推料装置16，用于夹住待加工的旋压夹具，固定基座22的另一个侧面上设有真空吸盘25和用于控制真空吸盘25吸气和放气的真空泵26，当旋压夹具加工完毕后，通过旋转轴23将固定基座22上真空吸盘25所在的侧面旋转至底部，使用真空吸盘25吸住旋压夹具不会使旋压夹具发生变形，可以保证产品的外径跳动值符合要求，夹持装置12的夹取方式可以通过旋转轴23切换，保障了产品的合格率。
所述正反检测台20包括用于报警通知工作人员的报警装置27和用于检测旋压夹具的正反面的视觉检测仪28，所述视觉检测仪28包括摄像机29和图片信息处理器30。
由于正反检测台20包括报警器27和视觉检测仪28，当待加工的旋压夹具放入正反检测台20后，摄像机29拍下旋压夹具的状态图，传输到图片信息处理器30中，图片信息处理器30将传输来的旋压夹具状态图与储存的旋压夹具正确方向状态图对比，如果对比结果是待加工的旋压夹具方向正确，就由机械手6夹取至加工区2，如果对比结果是待加工的旋压夹具方向错误，报警器27就会响起，工作人员听到警报后，通过手动方式将旋压夹具翻转至正确方向，再通过机械手6夹取至加工区2，这样可以避免待加工的旋压夹具正反方向错误导致加工出来的产品成为废品，避免资源浪费，提高了产品合格率。
所述夹头35包括真空吸盘25和用于控制真空吸盘25吸气和放气的真空泵26，所述竖直滑动装置36包括与夹头35固定连接的第一滑块38和用于控制第一滑块38上下滑动的气缸39，所述水平滑动装置37包括与气缸39固定连接的第二滑块40、与第二滑块40滑动连接的滑杆41、位于滑杆41两端防止第二滑块40滑出滑杆41的限位挡板42和用于驱动第二滑块40运动的第二驱动电机43。
由于夹头35包括真空吸盘25和用于控制真空吸盘25吸气和放气的真空泵26，通过真空吸盘25吸取加工完毕的旋压夹具可以保证旋压夹具不变形，当真空吸盘25吸住旋压夹具后，气缸39得电带动第一滑块38向上运动至合适位置，第二驱动电机43开始运转后，带动第二滑块40在滑杆41上做水平运动，由于第二滑块40与气缸39固定连接且气缸39与第一滑块38连接，因此第二滑块40的水平运动会带动位于第一滑块38上的真空吸盘25做水平运动，这样可以使真空吸盘25吸取旋压夹具后能在水平和竖直方向运动，保证真空吸盘25能实现将旋压夹具放到第二旋转装置34检测完毕后放入下料区3的工作，大大提高了夹装卸料效率。

Claims (4)

1.一种旋压夹具的自动夹装卸料机构，包括用于输送待加工工件的上料区、用于加工工件的加工区和用于储存加工完毕的工件的下料区，其特征在于:所述一种旋压夹具的自动夹装卸料机构还包括用于夹取工件的装夹装置和用于检测工件的检测装置，所述装夹装置包括机械手，所述机械手包括用于固定机械手的机械手基座、位于机械手基座底部的用于带动机械手360度旋转的第一旋转装置、与机械手基座固定连接的第一机械臂、与第一机械臂铰链连接的第二机械臂、用于控制第二机械臂在竖直方向旋转的第一旋转电机、位于第二机械臂上的夹持装置，所述第一旋转装置包括第一旋转轴和用于驱动第一旋转轴旋转的第二旋转电机，所述夹持装置包括用于夹住旋压夹具的夹持卡爪和用于使夹持卡爪实现夹紧或放松状态的推料装置,所述夹持卡爪的数量大于一个，所述推料装置包括与夹持卡爪数量相同的推料器、与推料器数量相同且滑动连接的滑动导轨和用于驱动滑动导轨运动的第一驱动电机，所述夹持卡爪与推料器固定连接,所述夹持卡爪在水平方向圆周均匀分布，所述滑动导轨的运动方向为从圆心向外径方向运动，所述检测装置包括用于检测待加工工件正反面的正反检测台和用于检测工件外径跳动值的外径跳动检测台，所述外径跳动检测装置包括用于测量工件外径的激光位移传感器、用于传输机械手夹来的待检测工件的传送皮带机、用于夹取并搬运工件的工件搬运装置和用于旋转工件供激光位移传感器检测的第二旋转装置，所述工件搬运装置包括用于夹取工件的夹头、与夹头固定连接的用于控制夹头上下运动的竖直滑动装置、用于控制夹头水平运动的水平滑动装置，所述竖直滑动装置与水平滑动装置固定连接，所述第二旋转装置包括第二旋转轴、用于驱动第二旋转轴旋转的第三旋转电机和用于固定待检测工件的固定装置，所述固定装置包括锥形涨紧套、弹簧夹头和旋转台，所述旋转台中心位置设有锥形通孔，所述弹簧夹头环绕分布于锥形涨紧套，所述弹簧夹头与锥形涨紧套卡接于旋转台的锥形通孔内。
2.按照权利要求1所述的一种旋压夹具的自动夹装卸料机构，其特征在于：所述夹持装置还包括固定基座、位于固定基座顶部且一端与固定基座固定连接的旋转轴和用于驱动旋转轴的旋转电机，所述旋转轴另一端与第二机械臂活动连接，所述固定基座的侧面设有夹持卡爪和推料装置，所述固定基座的另一侧面设有真空吸盘和用于控制真空吸盘吸气和放气的真空泵。
3.按照权利要求1所述的一种旋压夹具的自动夹装卸料机构，其特征在于：所述正反检测台包括用于报警通知工作人员的报警器和用于检测旋压夹具的正反面的视觉检测仪，所述视觉检测仪包括摄像机和图片信息处理器。
4.按照权利要求1所述的一种旋压夹具的自动夹装卸料机构，其特征在于：所述夹头包括真空吸盘和用于控制真空吸盘吸气和放气的真空泵，所述竖直滑动装置包括与夹头固定连接的第一滑块和用于控制第一滑块上下滑动的气缸，所述水平滑动装置包括与气缸固定连接的第二滑块、与第二滑块滑动连接的滑杆、位于滑杆两端防止第二滑块滑出滑杆的限位挡板和用于驱动第二滑块运动的第二驱动电机。
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