CN110434656A - 一种用于薄壁件空吸附自动化加工的真空转运系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于薄壁件空吸附自动化加工的真空转运系统。本发明公开了一种用于薄壁件自动化加工的真空转运系统，属于自动化加工技术领域，通过改进随行工装，布置与其吸腔相连通的随行连接公头和随行连接母头，使其具备与不同动作部件同时对接的功能，保障了薄壁件上料找正、转运以及车床加工过程中，随行工装的吸腔的真空度，且可将上料找正的定位精度传递至车床加工工序，从而提高加工精度。

Description

一种用于薄壁件空吸附自动化加工的真空转运系统
技术领域
本发明涉及自动化加工技术领域，尤其涉及一种用于薄壁件空吸附自动化加工的真空转运系统。
背景技术
随着自动化加工技术的普及，生产线中工件的上下料、定位及装夹等工序已经机器人自动实现。同时，对于薄壁件而言，由于其刚性较差，在夹具的作用力下容易出现形变，所以并不宜采用夹具对其进行直接夹持，需要配合使用真空吸附随行工装对其进行。而将这种随行工装在具体应用时，面对着如何保障随行工装吸腔真空度在转运、切换阶段的稳定性，以保障薄壁件于上料夹具所述进行的找正工序的定位精度能有效传递至加工车床上的问题。
发明内容
综上所述，本发明的目的在于：提供一种用于薄壁件空吸附自动化加工的真空转运系统，其可有效确保切换以及转运过程中，随行工装对于薄壁件的吸附稳定性，从而保障定位精度的有效传递，从而提高加工精度。
而本发明为解决上述技术问题所采用的方案为：
一种用于薄壁件自动化加工的真空转运系统，包括有：
随行工装，所述随行工装上设置有用于吸附工件的吸腔，以及同时与该吸腔相连通的随行连接公头和随行连接母头；
上料夹具，所述上料夹具上设置有可在随行工装被上料夹具装夹时与随行连接公头相连通的上料连接母头，以及与该上料连接母头相连通的上料真空源；
加工车床，包括有加工夹具，所述加工夹具上设置有可在随行工装被加工夹具装夹时与随行连接公头相连通的加工连接母头，以及与该加工连接母头相连通的加工真空源；
移动夹持组件，用于夹持随行工装并将其由上料夹具输送至加工夹具，所述移动夹持组件主要由机械臂，布置于机械臂上的一对可相对移动以夹持住位于两者之间的随行工装的夹持指，布置于其中一个夹持指上且可随着夹持指夹持住随行工装而与随行连接母头相对接的移动连接公头，以及与该移动连接公头相连通的移动真空源所构成。
进一步的，所述随行工装为回转体，其顶端上设置有呈盲孔状的吸腔，而随行连接公头则布置于其底端上，所述随行连接公头和吸腔的轴线与随行工装的轴线共线设置，所述随行连接母头则沿着随行工装的径向延伸出随行工装的侧部。
进一步的，所述上料夹具为第一零点定位盘，所述上料连接母头沿第一零点定位盘的轴线延伸出第一零点定位盘的端面外，所述随行工装的底端上布置有若干个围绕其轴线均匀布置且与第一零点定位盘相适配的零点定位拉钉，当所述随行工装与第一零点定位盘配合在一起，所述随行工装与第一零点定位盘同轴线，且随行连接公头与上料连接母头相对接。
进一步的，所述加工夹具为第二零点定位盘，所述加工连接母头沿第二零点定位盘的轴线设置，所述第二零点定位盘与所述零点定位拉钉相适配，所述第二零点定位盘固定连接在加工车床的主轴的端部外，且与主轴同轴设置，当所述随行工装与第二零点定位盘相固定时，主轴与随行工装同轴线。
进一步的，所述主轴为中空的，所述第二零点定位盘上设置有与主轴相连通的通孔，所述加工连接母头可在通孔和主轴内沿两者的轴向滑动，当随行工装与第二零点定位盘配合在一起时，所述加工连接母头可通过相对于主轴以及通孔的滑动，而选择与随行连接公头相对接或相断开。
在另一优选实施方式当中，所述上料夹具为第一三爪卡盘，所述上料连接母头沿第一三爪卡盘的轴线延伸至其卡爪之间。
在另一优选实施方式当中，所述加工夹具为第二三爪卡盘，所述加工连接母头沿第二三爪卡盘的轴线延伸至其卡爪之间。
在另一优选实施方式当中，所述随行工装的外表上设置有其轴线与随行工装轴线共线的定位外锥面，所述第一三爪卡盘以及第二三爪卡盘的卡爪均设置有与定位外锥面相配合的定位内锥面。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果为：本发明通过改进随行工装，布置与其吸腔相连通的随行连接公头和随行连接母头，使其具备与不同动作部件同时对接的功能，保障了薄壁件切换、转运过程中，随行工装的吸腔的真空度，从而可将上料找正的定位精度有效传递至车床加工工序，提高加工精度。
附图说明
图1为本发明实施例1所提供的一种用于薄壁件空吸附自动化加工的真空转运系统的结构示意图。
图2和图3为本发明实施例1所提供两种随行工装的结构示意图；
图4为本发明实施例1所提供的夹持指的结构示意图；
图5为本发明实施例1所提供的车床的结构示意图；
图6为本发明实施例2所提供的上料夹具的结构示意图。
【具体符号说明】
1-随行工装，11-随行连接公头，12-随行连接母头，21-上料夹具，22-上料连接母头，23-第一三爪卡盘，24-定位内锥面，3-加工车床，31-主轴，32-加工连接母头，33-第二零点定位盘，4-夹持指，41-移动连接公头，5-机械臂。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明所提供的一种用于薄壁件空吸附自动化加工的真空转运系统做详细介绍。
实施例1
如图1至图5所示，一种用于薄壁件自动化加工的真空转运系统，包括有：
随行工装1，所述随行工装1上设置有用于吸附工件的吸腔，以及同时与该吸腔相连通的随行连接公头11和随行连接母头12；
上料夹具21，所述上料夹具21上设置有可在随行工装1被上料夹具21装夹时与随行连接公头11相连通的上料连接母头22，以及与该上料连接母头22相连通的上料真空源；
加工车床3，包括有加工夹具，所述加工夹具上设置有可在随行工装1被加工夹具装夹时与随行连接公头11相连通的加工连接母头32，以及与该加工连接母头相连通的加工真空源；
移动夹持组件，用于夹持随行工装1并将其由上料夹具21输送至加工夹具，所述移动夹持组件主要由机械臂5，布置于机械臂5上的一对可相对移动以夹持住位于两者之间的随行工装1的夹持指4，布置于其中一个夹持指4上且可随着夹持指4夹持住随行工装1而与随行连接母头12相对接的移动连接公头41，以及与该移动连接公头41相连通的移动真空源所构成。
其中，如图1所示，在薄壁件被加工之前，首先将随行工装1放置在上料夹具21中夹紧，使随行工装1上的随行连接母头12与上料连接母头相对接，然后将薄壁件放置在随行工装1的吸腔之上，开启上料真空源，使吸腔吸附住薄壁件，之后对薄壁件进行找正工序。在本实施例1当中，随行工装1的具体应用对象为半球体薄壁件，如图2和图3所示，具体构造了两种随行工装1分别用于半球体的内壁面和外壁面的加工工序。所述随行工装1为回转体，其顶端上设置有呈盲孔状的吸腔，而随行连接公头11则布置于其底端上，所述随行连接公头11和吸腔的轴线与随行工装1的轴线共线设置，所述随行连接母头12则沿着随行工装1的径向延伸出随行工装1的侧部。具体而言，如图2所示，针对于半球体薄壁件内球面加工的随行工装1，其吸腔内壁上设置有与其同轴线的内锥面，所述内锥面的较大端朝外设置，内锥面以与半球体薄壁件的球面接触，形成密闭的腔体。又如图3所示，针对于半球体薄壁件外球面加工的随行工装1，其吸腔的端面垂直于随行工装1的轴线，形成一道平面，以与半球体薄壁件的端面相接触并形成密闭的腔体。
在找正工序完成后，机械臂5带动夹持指4移动至上料夹具，夹持部中的夹持指4相对移动以夹持住随行工装1，如图4所示，移动连接公头41沿着夹持指4的移动方向布置，且其插针端延伸至两个夹持指4的内侧。在夹持指4的夹持阶段中，随行工装1上的随行连接母头12被定位至与夹持指4的移动方向同向，且使移动连接公头41的插针端与随行连接母头12的插口端相对齐，然后，随着两个夹持指4的相对移动夹持住随行工装1，移动连接公头41即与随行连接母头12相对接。
在完成移动连接公头41与随行连接母头12的对接工序后，吸腔与移动真空源相连通，之后，关闭上料真空源。此时，移动真空源用于提供吸腔的真空状态，从而确保了随行工装1在转运过程中的真空度。之后，机械臂5带着随行工装1移动至加工夹具上，加工夹具夹持住随行工装1，加工连接母头与被装夹在加工夹具上的随行工装1的随行连接公头11相对接。
此时，加工真空源与吸腔相连通。随着夹持指4的复位动作，断开吸腔与移动真空源之间的连通，加工真空源替代移动真空源向吸腔提供真空源，之后再进行加工。此外，在本实施方式当中，上料真空源，移动真空源以及加工真空源均具体选用为真空泵体。
在本实施例1中，所述上料夹具21为第一零点定位盘，所述上料连接母头22沿第一零点定位盘的轴线延伸出第一零点定位盘的端面外，所述随行工装1的底端上布置有若干个围绕其轴线均匀布置且与第一零点定位盘相适配的零点定位拉钉，当所述随行工装1与第一零点定位盘配合在一起，所述随行工装1与第一零点定位盘同轴线，且随行连接公头11与上料连接母头22相对接。与其相配合的，如图5所示，所述加工夹具为第二零点定位盘33，所述加工连接母头32沿第二零点定位盘33的轴线设置，所述第二零点定位盘33与所述零点定位拉钉相适配，所述第二零点定位盘33固定连接在加工车床3的主轴31的端部外，且与主轴31同轴设置，当所述随行工装1与第二零点定位盘33相固定时，主轴31与随行工装1同轴线。公知的，加工车床3上对工件进行找正较为繁琐和复杂，而本实施例1通过布置相配合的零点定位拉钉、第一零点定位盘和第二零点定位盘32，以使得工件被随行工装1吸附并于上料夹具21所进行的找正定位工序精度，能通过这种配合而有效传递至加工车床3上，从而提高最终加工精度。
作为优选实施方式，在实施例1当中，如图5所示，所述主轴31为中空的，所述第二零点定位盘33上设置有与主轴31相连通的通孔，所述加工连接母头可在通孔和主轴31内沿两者的轴向滑动，当随行工装1与第二零点定位盘33配合在一起时，所述加工连接母头32可通过相对于主轴31以及通孔的滑动，而选择与随行连接公头11相对接或相断开，以实现加工时对于真空源的通断控制。
实施例2
如图6所示，实施例2与实施例1的主要区别点在于上料夹具21以及加工夹具不同，在实施例2中，所述上料夹具21为第一三爪卡盘23，所述上料连接母头22沿第一三爪卡盘23的轴线延伸至其卡爪之间。相对应的，所述加工夹具为第二三爪卡盘，所述加工连接母头32沿第二三爪卡盘的轴线延伸至其卡爪之间，以使加工连接母头22和上料连接母头22能在随行工装1被装夹住时与随行连接公头11相对接，从而实现上料夹具21找正精度可传递至加工连接母头32。
同时，在实施例2中，为进一步提高卡盘与随行工装1之间的定位精度，所述随行工装1的外表上设置有其轴线与随行工装1轴线共线的定位外锥面，所述第一三爪卡盘23以及第二三爪卡盘的卡爪均设置有与定位外锥面相配合的定位内锥面24。其中，定位外锥面可有效提高第一三爪卡盘23以及第二三爪卡盘的装夹定位精度。

Claims (8)

1.一种用于薄壁件自动化加工的真空转运系统，其特征在于，包括有：
随行工装，所述随行工装上设置有用于吸附工件的吸腔，以及同时与该吸腔相连通的随行连接公头和随行连接母头；
上料夹具，所述上料夹具上设置有可在随行工装被上料夹具装夹时与随行连接公头相连通的上料连接母头，以及与该上料连接母头相连通的上料真空源；
加工车床，包括有加工夹具，所述加工夹具上设置有可在随行工装被加工夹具装夹时与随行连接公头相连通的加工连接母头，以及与该加工连接母头相连通的加工真空源；
移动夹持组件，用于夹持随行工装并将其由上料夹具输送至加工夹具，所述移动夹持组件主要由机械臂，布置于机械臂上的一对可相对移动以夹持住位于两者之间的随行工装的夹持指，布置于其中一个夹持指上且可随着夹持指夹持住随行工装而与随行连接母头相对接的移动连接公头，以及与该移动连接公头相连通的移动真空源所构成。
2.如权利要求1所述的一种用于薄壁件自动化加工的真空转运系统，其特征在于：所述随行工装为回转体，其顶端上设置有呈盲孔状的吸腔，而随行连接公头则布置于其底端上，所述随行连接公头和吸腔轴线与随行工装的轴线共线设置，所述随行连接母头则沿着随行工装的径向延伸出随行工装的侧部。
3.如权利要求2所述的一种用于薄壁件自动化加工的真空转运系统，其特征在于：所述上料夹具为第一零点定位盘，所述上料连接母头沿第一零点定位盘的轴线延伸出第一零点定位盘的端面外，所述随行工装的底端上布置有若干个围绕其轴线均匀布置且与第一零点定位盘相适配的零点定位拉钉，当所述随行工装与第一零点定位盘配合在一起，所述随行工装与第一零点定位盘同轴线，以使随行连接公头与上料连接母头相对接。
4.如权利要求3所述的一种用于薄壁件自动化加工的真空转运系统，其特征在于：所述加工夹具为第二零点定位盘，所述加工连接母头沿第二零点定位盘的轴线设置，所述第二零点定位盘与所述零点定位拉钉相适配，所述第二零点定位盘固定连接在加工车床的主轴的端部外，且与主轴同轴设置，当所述随行工装与第二零点定位盘相固定时，主轴与随行工装同轴线。
5.如权利要求4所述的一种用于薄壁件自动化加工的真空转运系统，其特征在于：所述主轴为中空的，所述第二零点定位盘上设置有与主轴相连通的通孔，所述加工连接母头可在通孔和主轴内沿两者的轴向滑动，当随行工装与第二零点定位盘配合在一起时，所述加工连接母头可通过相对于主轴以及通孔的滑动，而选择与随行连接公头相对接或相断开。
6.如权利要求2所述的一种用于薄壁件空吸附自动化加工的真空转运系统，其特征在于：所述上料夹具为第一三爪卡盘，所述上料连接母头沿第一三爪卡盘的轴线延伸至其卡爪之间。
7.如权利要求6所述的一种用于薄壁件空吸附自动化加工的真空转运系统，其特征在于：所述加工夹具为第二三爪卡盘，所述加工连接母头沿第二三爪卡盘的轴线延伸至其卡爪之间。
8.如权利要求7所述的一种用于薄壁件空吸附自动化加工的真空转运系统，其特征在于：所述随行工装的外表上设置有其轴线与随行工装轴线共线的定位外锥面，所述第一三爪卡盘以及第二三爪卡盘的卡爪均设置有与定位外锥面相配合的定位内锥面。
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