CN110482148B - 一种数控门式转盘机械手装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种数控门式转盘机械手装置和方法，包括装置机架、固定轴、转盘、转动电机、密封转门、转盘固定圆板、门板、翻转工装盘、O形密封圈、小易脱锥形销柱、大易脱锥形销柱、行程开关本体和观察窗，所述装置机架中心处设置有固定轴，所述固定轴中心处设置有翻转工装盘，所述翻转工装盘顶部两侧均设置有转盘固定圆板，该一种数控门式转盘机械手装置和方法解决了用六轴工业机器人表面处理或预处理加工过程中针对工件同六轴工业机器人作业需要配合的精确换位、翻转、定位、连续装卡作业的关键技术难题，从而在确保严格的精确表面处理和预处理加工幷保证密封要求和隔音功能的条件下，获得了较高加工质量和效率。
Description
技术领域
本发明涉及数控门式转盘机械手技术领域，具体为一种数控门式转盘机械手装置和方法。
背景技术
目前，采用机器人进行表面清洗、清除、强化、熔覆增材等表面加工、表面预处理或表面处理作业时，最难以解决的是复杂工件的工作面的精确定位和展露，以及批量工件的快速作业，现在通行的固定卡盘装卡工件和移动卡盘小车装卡工件方式都是不能实现复杂零件各个工作面精确展露定位以完成表面作业的；针对这些缺陷，设计一种数控门式转盘机械手装置和方法是很有必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种数控门式转盘机械手装置和方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种数控门式转盘机械手装置，包括装置机架、固定轴、转盘、转动电机、密封转门、转盘固定圆板、门板、翻转工装盘、O形密封圈、小易脱锥形销柱、大易脱锥形销柱、第一数控伺服电机、驱动蜗轮蜗杆减速机、弹性垫、立板、工件支撑夹紧支板、翻转架、数控翻转轴、锁销、翻转轴楔形轴头、第二伺服数控电机、第一气缸、楔形凹槽、锁销碰头、内门缘、双弹性气囊密封条、调整缘、门框、第二气缸、凸台、光电开光检测器本体、行程开关本体、光电开光和观察窗，所述装置机架中心处设置有固定轴，所述固定轴中心处设置有翻转工装盘，所述翻转工装盘顶部两侧均设置有转盘固定圆板，所述翻转工装盘焊接有第一数控伺服电机，所述第一数控伺服电机一侧焊接有驱动蜗轮蜗杆减速机，且驱动蜗轮蜗杆减速机位于转盘固定圆板底部，所述转盘固定圆板顶部设置有大易脱锥形销柱，所述大易脱锥形销柱内部设置有小易脱锥形销柱，所述转盘固定圆板顶部设置有转盘，且小易脱锥形销柱与转盘底部连接，所述翻转工装盘顶部设置有密封转门，所述密封转门位于中心处两侧均设置有观察窗，所述密封转门外侧设置有门板，所述密封转门一侧两侧均设置有第二气缸，所述第二气缸一端中心处设置有凸台，所述密封转门一端设置有光电开光检测器本体，所述密封转门一端设置有行程开关本体，所述行程开关本体一端设置有光电开光，且光电开光与光电开光检测器本体连接，所述装置机架内壁通过螺丝固定有翻转架，所述翻转架顶部一侧设置有第一气缸，所述翻转架顶部另一侧设置有第二伺服数控电机，且第二伺服数控电机位于第一气缸顶部，所述第二伺服数控电机一端设置有立板，所述立板顶部设置有弹性垫，所述翻转架顶部另一侧设置有工件支撑夹紧支板，且工件支撑夹紧支板位于弹性垫顶部一侧，所述立板顶部设置有数控翻转轴，所述立板一端中心处设置有锁销，所述第二伺服数控电机一端中心处设置有翻转轴楔形轴头，且锁销与翻转轴楔形轴头连接，所述立板底部设置有锁销碰头，所述门板底部设置有内门缘，所述内门缘底部设置有双弹性气囊密封条，所述双弹性气囊密封条底部设置有调整缘，所述调整缘底部粘接有门框。
一种数控门式转盘机械手装置的方法，包括步骤一，设备安装；步骤二，设备调节；步骤三，设备使用；步骤四，收起设备；
其中上述步骤一中，人工将密封转门安装在装置机架内部，再将装置机架内部零件安装完毕；
其中上述步骤二中，人工将该数控门式转盘机械手装置放置在合适的位置，再将该数控门式转盘机械手装置与电源连接，即可使用；
其中上述步骤三中，工件通过人工或机器人将工件码放到适合各种工件的转盘上，适合各种工件的转盘上通过吊具或自动机械手抓取到室外待料的翻转工装盘上，待室内加工工序完成后，密封转门转动180°并在第二气缸及行程开关本体和双弹性气囊密封条作用下完全就位幷完好密封，翻转工装盘控制系统会启动数控翻转轴通过翻转轴楔形轴头完成对翻转工装盘的翻转解锁和数控翻转驱动启动，这样更换被机器人作业的工件只需通过转盘的精确转动进行工件换位就可以完成，变换工件工作面就可以通过精确翻转工装盘控制任意角度完成最佳的展露定位，对室内是适合各种工件的转盘控制系统会只启动精确数控转动，这样更换被机器人作业的工件只需通过转盘的精确转动进行工件换位就可以完成展露定位，即可完成加工；
其中上述步骤四中，加工完成后，人工将该数控门式转盘机械手装置切断电源，在将该数控门式转盘机械手装置运输至阴凉地存储。
根据上述技术方案，所述固定轴一侧设置有转动电机，且转动电机位于装置机架一侧。
根据上述技术方案，所述翻转工装盘内部设置有O形密封圈，且O形密封圈厚度为3mm。
根据上述技术方案，所述立板一侧设置有楔形凹槽，且楔形凹槽位于第二伺服数控电机一侧。
根据上述技术方案，所述装置机架外侧套接有保护套，且保护套外侧套接有防尘薄膜。
根据上述技术方案，所述调整缘两侧均套接有固定螺栓，且固定螺栓与门框顶部连接。
根据上述技术方案，所述步骤四中该数控门式转盘机械手装置可以封在箱中存储。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：该一种数控门式转盘机械手装置和方法解决了用六轴工业机器人表面处理或预处理加工过程中针对工件同六轴工业机器人作业需要配合的精确换位、翻转、定位、连续装卡作业的关键技术难题，从而在确保严格的精确表面处理和预处理加工幷保证密封要求和隔音功能的条件下，获得了较高加工质量和效率，同时集中在转盘机械手上的作业实现可以集中解决了废气收集处理和废水废渣收集分离的环保难题。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的转盘固定圆板结构示意图；
图2是本发明的整体结构示意图；
图3是本发明的翻转工装盘结构示意图；
图4是本发明的翻转工装盘结构的剖视图；
图5是本发明的小易脱锥形销柱的零件放大图；
图6是本发明的立板结构示意图；
图7是本发明的翻转架结构示意图；
图8是本发明的翻转轴楔形轴头结构示意图；
图9是本发明的翻转架结构的正视图；
图10是本发明的第二伺服数控电机结构示意图；
图11是本发明的门框结构示意图；
图12是本发明的密封转门结构的俯视图；
图13是本发明的第二气缸结构示意图；
图14是本发明的行程开关本体的零件放大图；
图15是本发明的系统流程图；
图中：1、装置机架；2、固定轴；3、转盘；4、转动电机；5、密封转门；6、转盘固定圆板；7、门板；8、翻转工装盘；9、O形密封圈；10、小易脱锥形销柱；11、大易脱锥形销柱；12、第一数控伺服电机；13、驱动蜗轮蜗杆减速机；14、弹性垫；15、立板；16、工件支撑夹紧支板；17、翻转架；18、数控翻转轴；19、锁销；20、翻转轴楔形轴头；21、第二伺服数控电机；22、第一气缸；23、楔形凹槽；24、锁销碰头；25、内门缘；26、双弹性气囊密封条；27、调整缘；28、门框；29、第二气缸；30、凸台；31、光电开光检测器本体；32、行程开关本体；33、光电开光；34、观察窗。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-14，本发明提供一种技术方案：一种数控门式转盘机械手装置，包括装置机架1、固定轴2、转盘3、转动电机4、密封转门5、转盘固定圆板6、门板7、翻转工装盘8、O形密封圈9、小易脱锥形销柱10、大易脱锥形销柱11、第一数控伺服电机12、驱动蜗轮蜗杆减速机13、弹性垫14、立板15、工件支撑夹紧支板16、翻转架17、数控翻转轴18、锁销19、翻转轴楔形轴头20、第二伺服数控电机21、第一气缸22、楔形凹槽23、锁销碰头24、内门缘25、双弹性气囊密封条26、调整缘27、门框28、第二气缸29、凸台30、光电开光检测器本体31、行程开关本体32、光电开光33和观察窗34，装置机架1外侧套接有保护套，且保护套外侧套接有防尘薄膜，有利于保护装置机架1，装置机架1中心处设置有固定轴2，固定轴2一侧设置有转动电机4，且转动电机4位于装置机架1一侧，有利于转动电机4转动，固定轴2中心处设置有翻转工装盘8，翻转工装盘8顶部两侧均设置有转盘固定圆板6，翻转工装盘8焊接有第一数控伺服电机12，第一数控伺服电机12一侧焊接有驱动蜗轮蜗杆减速机13，且驱动蜗轮蜗杆减速机13位于转盘固定圆板6底部，转盘固定圆板6顶部设置有大易脱锥形销柱11，大易脱锥形销柱11内部设置有小易脱锥形销柱10，转盘固定圆板6顶部设置有转盘3，且小易脱锥形销柱10与转盘3底部连接，翻转工装盘8顶部设置有密封转门5，翻转工装盘8内部设置有O形密封圈9，且O形密封圈9厚度为3mm，有利于翻转工装盘8密封，密封转门5位于中心处两侧均设置有观察窗34，密封转门5外侧设置有门板7，密封转门5一侧两侧均设置有第二气缸29，第二气缸29一端中心处设置有凸台30，密封转门5一端设置有光电开光检测器本体31，密封转门5一端设置有行程开关本体32，行程开关本体32一端设置有光电开光33，且光电开光33与光电开光检测器本体31连接，装置机架1内壁通过螺丝固定有翻转架17，翻转架17顶部一侧设置有第一气缸22，翻转架17顶部另一侧设置有第二伺服数控电机21，且第二伺服数控电机21位于第一气缸22顶部，第二伺服数控电机21一端设置有立板15，立板15顶部设置有弹性垫14，翻转架17顶部另一侧设置有工件支撑夹紧支板16，且工件支撑夹紧支板16位于弹性垫14顶部一侧，立板15顶部设置有数控翻转轴18，立板15一端中心处设置有锁销19，第二伺服数控电机21一端中心处设置有翻转轴楔形轴头20，且锁销19与翻转轴楔形轴头20连接，立板15一侧设置有楔形凹槽23，且楔形凹槽23位于第二伺服数控电机21一侧，有利于第二伺服数控电机21使用，立板15底部设置有锁销碰头24，门板7底部设置有内门缘25，内门缘25底部设置有双弹性气囊密封条26，双弹性气囊密封条26底部设置有调整缘27，调整缘27底部粘接有门框28，调整缘27两侧均套接有固定螺栓，且固定螺栓与门框28顶部连接，有利于调整缘27固定。
请参阅图15，本发明提供一种技术方案：包括步骤一，设备安装；步骤二，设备调节；步骤三，设备使用；步骤四，收起设备；
其中上述步骤一中，人工将密封转门5安装在装置机架1内部，再将装置机架1内部零件安装完毕；
其中上述步骤二中，人工将该数控门式转盘机械手装置放置在合适的位置，再将该数控门式转盘机械手装置与电源连接，即可使用；
其中上述步骤三中，工件通过人工或机器人将工件码放到适合各种工件的转盘3上，适合各种工件的转盘3上通过吊具或自动机械手抓取到室外待料的翻转工装盘8上，待室内加工工序完成后，密封转门5转动180°并在第二气缸29及行程开关本体32和双弹性气囊密封条26作用下完全就位幷完好密封，翻转工装盘8控制系统会启动数控翻转轴18通过翻转轴楔形轴头20完成对翻转工装盘8的翻转解锁和数控翻转驱动启动，这样更换被机器人作业的工件只需通过转盘3的精确转动进行工件换位就可以完成，变换工件工作面就可以通过精确翻转工装盘8控制任意角度完成最佳的展露定位，对室内是适合各种工件的转盘3控制系统会只启动精确数控转动，这样更换被机器人作业的工件只需通过转盘3的精确转动进行工件换位就可以完成展露定位，即可完成加工；
其中上述步骤四中，加工完成后，人工将该数控门式转盘机械手装置切断电源，在将该数控门式转盘机械手装置运输至阴凉地存储，该数控门式转盘机械手装置可以封在箱中存储。
基于上述，本发明的优点在于，该发明使用时，人工将密封转门5安装在装置机架1内部，再将装置机架1内部零件安装完毕，随后将该数控门式转盘机械手装置放置在合适的位置，再将该数控门式转盘机械手装置与电源连接，即可使用，工件通过人工或机器人将工件码放到适合各种工件的转盘3上，适合各种工件的转盘3上通过吊具或自动机械手抓取到室外待料的翻转工装盘8上，待室内加工工序完成后，密封转门5转动180°并在第二气缸29及行程开关本体32和双弹性气囊密封条26作用下完全就位幷完好密封，翻转工装盘8控制系统会启动数控翻转轴18通过翻转轴楔形轴头20完成对翻转工装盘8的翻转解锁和数控翻转驱动启动，这样更换被机器人作业的工件只需通过转盘3的精确转动进行工件换位就可以完成，变换工件工作面就可以通过精确翻转工装盘8控制任意角度完成最佳的展露定位，对室内是适合各种工件的转盘3控制系统会只启动精确数控转动，这样更换被机器人作业的工件只需通过转盘的精确转动进行工件换位就可以完成展露定位，即可完成加工，加工完成后，人工将该数控门式转盘机械手装置切断电源，在将该数控门式转盘机械手装置运输至阴凉地存储，该数控门式转盘机械手装置可以封在箱中存储。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种数控门式转盘机械手装置，包括装置机架(1)、固定轴(2)、转盘(3)、转动电机(4)、密封转门(5)、转盘固定圆板(6)、门板(7)、翻转工装盘(8)、O形密封圈(9)、小易脱锥形销柱(10)、大易脱锥形销柱(11)、第一数控伺服电机(12)、驱动蜗轮蜗杆减速机(13)、弹性垫(14)、立板(15)、工件支撑夹紧支板(16)、翻转架(17)、数控翻转轴(18)、锁销(19)、翻转轴楔形轴头(20)、第二伺服数控电机(21)、第一气缸(22)、楔形凹槽(23)、锁销碰头(24)、内门缘(25)、双弹性气囊密封条(26)、调整缘(27)、门框(28)、第二气缸(29)、凸台(30)、光电开光检测器本体(31)、行程开关本体(32)、光电开光(33)和观察窗(34)，其特征在于：所述装置机架(1)中心处设置有固定轴(2)，所述固定轴(2)中心处设置有翻转工装盘(8)，所述翻转工装盘(8)顶部两侧均设置有转盘固定圆板(6)，所述翻转工装盘(8)焊接有第一数控伺服电机(12)，所述第一数控伺服电机(12)一侧焊接有驱动蜗轮蜗杆减速机(13)，且驱动蜗轮蜗杆减速机(13)位于转盘固定圆板(6)底部，所述转盘固定圆板(6)顶部设置有大易脱锥形销柱(11)，所述大易脱锥形销柱(11)内部设置有小易脱锥形销柱(10)，所述转盘固定圆板(6)顶部设置有转盘(3)，且小易脱锥形销柱(10)与转盘(3)底部连接，所述翻转工装盘(8)顶部设置有密封转门(5)，所述密封转门(5)位于中心处两侧均设置有观察窗(34)，所述密封转门(5)外侧设置有门板(7)，所述密封转门(5)一侧两侧均设置有第二气缸(29)，所述第二气缸(29)一端中心处设置有凸台(30)，所述密封转门(5)一端设置有光电开光检测器本体(31)，所述密封转门(5)一端设置有行程开关本体(32)，所述行程开关本体(32)一端设置有光电开光(33)，且光电开光(33)与光电开光检测器本体(31)连接，所述装置机架(1)内壁通过螺丝固定有翻转架(17)，所述翻转架(17)顶部一侧设置有第一气缸(22)，所述翻转架(17)顶部另一侧设置有第二伺服数控电机(21)，且第二伺服数控电机(21)位于第一气缸(22)顶部，所述第二伺服数控电机(21)一端设置有立板(15)，所述立板(15)顶部设置有弹性垫(14)，所述翻转架(17)顶部另一侧设置有工件支撑夹紧支板(16)，且工件支撑夹紧支板(16)位于弹性垫(14)顶部一侧，所述立板(15)顶部设置有数控翻转轴(18)，所述立板(15)一端中心处设置有锁销(19)，所述第二伺服数控电机(21)一端中心处设置有翻转轴楔形轴头(20)，且锁销(19)与翻转轴楔形轴头(20)连接，所述立板(15)底部设置有锁销碰头(24)，所述门板(7)底部设置有内门缘(25)，所述内门缘(25)底部设置有双弹性气囊密封条(26)，所述双弹性气囊密封条(26)底部设置有调整缘(27)，所述调整缘(27)底部粘接有门框(28)，所述固定轴(2)一侧设置有转动电机(4)，且转动电机(4)位于装置机架(1)一侧，所述翻转工装盘(8)内部设置有O形密封圈(9)，且O形密封圈(9)厚度为3mm，所述立板(15)一侧设置有楔形凹槽(23)，且楔形凹槽(23)位于第二伺服数控电机(21)一侧，所述装置机架(1)外侧套接有保护套，且保护套外侧套接有防尘薄膜，所述调整缘(27)两侧均套接有固定螺栓，且固定螺栓与门框(28)顶部连接。
2.根据权利要求1所述的一种数控门式转盘机械手装置的使用方法，包括步骤一，设备安装；步骤二，设备调节；步骤三，设备使用；步骤四，收起设备；其特征在于：
其中上述步骤一中，人工将密封转门(5)安装在装置机架(1)内部，再将装置机架(1)内部零件安装完毕；
其中上述步骤二中，人工将该数控门式转盘机械手装置放置在使用的位置，再将该数控门式转盘机械手装置与电源连接，即能够使用；
其中上述步骤三中，工件通过人工或机器人将工件码放到适合各种工件的转盘(3)上，适合不同工件的转盘(3)上通过吊具或自动机械手抓取到室外待料的翻转工装盘(8)上，待室内加工工序完成后，密封转门(5)转动180°并在第二气缸(29)及行程开关本体(32)和双弹性气囊密封条(26)作用下完全就位并完好密封，翻转工装盘(8)控制系统会启动数控翻转轴(18)通过翻转轴楔形轴头(20)完成对翻转工装盘(8)的翻转解锁和数控翻转驱动启动，这样更换被机器人作业的工件只需通过转盘(3)的精确转动进行工件换位就能够完成，变换工件工作面就能够通过精确翻转工装盘(8)控制任意角度完成最佳的展露定位，对室内是适合不同工件的转盘(3)控制系统会只启动精确数控转动，这样更换被机器人作业的工件只需通过转盘(3)的精确转动进行工件换位就能够完成展露定位，即能够完成加工；
其中上述步骤四中，加工完成后，人工将该数控门式转盘机械手装置切断电源，在将该数控门式转盘机械手装置运输至阴凉地存储。
3.根据权利要求2所述的一种数控门式转盘机械手装置的使用方法，其特征在于：所述步骤四中该数控门式转盘机械手装置能够封在箱中存储。
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Patent Citations (6)
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