CN110587180A - 一种回转式自动配给法兰工作站 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种回转式自动配给法兰工作站，包括回转支撑单元、自锁料架、法兰库升降单元、检测单元；回转支撑单元包括控制箱、驱动单元、转盘、支撑滚轮；驱动单元与控制箱固定；控制箱上设有位于转盘下端的支撑滚轮；转盘上均布包括支撑杆、安装板、摇杆、上盖、法兰支撑盘、螺旋盘、直线滑轨、联轴器的自锁料架；直线滑轨固定在安装板上；安装板下固定有联轴器；减速器与摇杆连接；减速器与螺旋盘固定；螺旋盘位于安装板上，且其上设有螺旋槽；直线滑轨的滑块上均固定有支撑杆；支撑杆穿过螺旋槽；上盖固定在安装板上；上盖上端设有撑杆穿过的滑槽；法兰支撑盘设在上盖上，法兰库升降单元设在自锁料架下端。本发明可是实现法兰柔性配给。

Description

一种回转式自动配给法兰工作站
技术领域
本发明属于法兰配焊领域，特别是一种回转式自动配给法兰工作站。
背景技术
在管件加工生产过程中包含诸多附件，传统的法兰装配与焊接是行业中司空见惯的连接方式。常常由于配料过程的不连续、装配对中精度不够，而影响生产过程和质量。随着行业自动化水平的整体提高，尤其是机器人自动上下料系统的应用，采用回转式自动配给法兰工作站是当前管件装配焊接中具有很高实用性的手段。然而，常规法兰工作站大多是只能满足单一品种，不同给料点的连续给料，无法满足连续生产中的产品定点机动切换问题。而这些问题也限制了智能制造体系效率的发挥，脱离柔性制造的整体思路。
发明内容
本发明的目的在于提供一种回转式自动配给法兰工作站，以实现多种规格法兰的连续给料定点、库位可无极调节的柔性配给。
实现本发明目的的技术解决方案为：
一种回转式自动配给法兰工作站，包括回转支撑单元、自锁料架、法兰库升降单元、检测单元；
所述回转支撑单包括控制箱、驱动单元、转盘、支撑滚轮；所述驱动单元与控制箱固定，用于驱动转盘旋转运动；所述控制箱上端固定有多个支撑滚轮，所述支撑滚轮位于转盘下端，用于支撑转盘；所述转盘上一周均匀布置有多个自锁料架；
所述自锁料架包括支撑杆、安装板、摇杆、上盖、法兰支撑盘、螺旋盘、直线滑轨、第一联轴器、第一减速器；
所述直线滑轨为三个，等间隔以螺旋盘中心为中心呈发射状布置；所述直线滑轨固定在安装板上端；所述安装板下端固定有第一联轴器、第一减速器；所述第一减速器输入端通过第一联轴器与摇杆连接；所述第一减速器输出端与螺旋盘中心固定；所述螺旋盘位于安装板上部，且螺旋盘上设有三个渐开螺旋槽；所述直线滑轨的滑块上均固定有支撑杆；所述支撑杆穿过渐开螺旋槽；所述上盖固定在安装板上；且所述上盖上端设有三个撑杆穿过滑动的滑槽；所述法兰支撑盘设置在上盖上方，所述法兰支撑盘呈圆环状；
所述法兰库升降单元设置在自锁料架下端，用于带动螺旋盘上的法兰抬升至检测单元的检测位。
本发明与现有技术相比，其显著优点是：
(1)本发明的自锁料架，通过涡轮蜗杆自锁特性、渐开螺旋盘的无极调节可实现不同规格法兰的无极调节的夹持，具有更好的实用性。
(2)本发明的自锁料架，通过涡轮蜗杆减速器实现末端的旋转输出，旋转通过渐开螺旋盘及三处直线滑轨实现三点支撑的同步展开。而涡轮蜗杆减速器存在单向自锁功能，可以实现不同直径法兰定位后的自动锁止功能。
(3)升降单元主要用于实现法兰自当前位输送至目标位的伺服顶升，实现抓取机器人的连续给料。
附图说明
图1为本发明总体结构主视图。
图2为本发明总体结构俯视图。
图3为回转支撑单元总体结构主视图。
图4为驱动组件总体结构主视图。
图5为自锁料架结构主视图(去除上盖)。
图6为自锁料架结构俯视图(去除上盖)。
图7为自锁料架结构俯视图(含上盖)。
图8为自锁料架结构仰视图(去除下盖)。
图9为法兰库升降单元轴测图。
图10为检测单元结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的介绍。
结合图1-图10，本发明的一种回转式自动配给法兰工作站，包括回转支撑单元1、自锁料架3、法兰库升降单元2、检测单元4；
所述回转支撑单1包括控制箱12、驱动单元、转盘18、支撑滚轮13；所述驱动单元与控制箱12固定，用于驱动转盘18旋转运动；所述控制箱12上端固定有多个支撑滚轮13，所述支撑滚轮13位于转盘18下端，用于支撑转盘18；所述转盘18上一周均匀布置有多个自锁料架3；
所述自锁料架3用于实现各种规格法兰的存放与内圆卡紧，包括支撑杆31、安装板32、摇杆33、上盖34、法兰支撑盘36、螺旋盘38、直线滑轨39、第一联轴器310、第一减速器311；
所述直线滑轨39为三个，等间隔以螺旋盘38中心为中心呈发射状布置；所述直线滑轨39固定在安装板32上端；所述安装板下端固定有第一联轴器310、第一减速器311；所述第一减速器311输入端通过第一联轴器310与摇杆33连接；所述第一减速器311输出端与螺旋盘38中心固定；所述螺旋盘38位于安装板32上部，且螺旋盘38上设有三个渐开螺旋槽381；所述直线滑轨39的滑块上均固定有支撑杆31；所述支撑杆31穿过渐开螺旋槽381；所述上盖34固定在安装板32上，用于遮盖直线滑轨39和支撑法兰支撑盘36；且所述上盖34上端设有三个滑槽341，便于支撑杆31穿过滑动；所述法兰支撑盘36自由安放于上盖34上方，所述法兰支撑盘36呈圆环状，以支撑法兰且避开法兰内圈。通过旋转摇杆33，摇杆33通过第一减速器311带动螺旋盘38旋转，螺旋盘38旋转带动三个支撑杆31沿直线滑轨39滑动，从而实现对法兰内圈的夹紧和松开。
进一步的，所述安装板32下端还固定有下盖35，用于防护第一联轴器310、第一减速器311。
所述法兰库升降单元2、检测单元4均固定在控制箱12侧端；所述法兰库升降单元2设置在自锁料架3下端，用于带动螺旋盘38上的法兰抬升至检测单元4的检测位，所述检测单元4检测到法兰，法兰库升降单元2停止，外部抓取机器人自动抓取螺旋盘38上的法兰，实现连续给料。
进一步的，所述法兰库升降单元2用于法兰自当前位输送至目标位的伺服顶升，包括顶升支架21、导向轴承22、连接支座23、第一驱动电机24、第二联轴器25、涡轮蜗杆减速器26；
多个顶升支架21通过螺钉固定在导向轴承22端部，同时固定于涡轮蜗杆减速器26输出端部；涡轮蜗杆减速器26用于顶升支架21升降，导向轴承22对顶升支架21的升降起导向作用。所述第一驱动电机24通过第二联轴器25连接至涡轮蜗杆减速器26输入端；所述第一驱动电机24通过第二联轴器25连接至涡轮蜗杆减速器26输入端；所述第一驱动电机24及涡轮蜗杆减速器26通过支座23与控制箱12固定；所述安装板32上设有多个通孔321，所述顶升支架21在升降过程中可穿过通孔321，以对安装板32上部的法兰支撑盘36进行抬升及复位，从而实现对法兰支撑盘36上端的法兰进行升降。
进一步的，所述信号采集单元包括安装支架41、激光对射传感器43；所述激光对射传感器43通过安装支架41固定在控制箱12侧端，仅检测单个自锁料架3上的法兰。
进一步的，所述驱动单元包括驱动组件14、伺服驱动器、控制器；所述控制器用于通过伺服驱动器控制驱动组件14旋转。
进一步的，所述驱动组件14包括第二减速器141、第二电机143、电机安装支架144；所述第二电机143通过电机安装支架144固定在控制箱12内；所述第二电机143与减速器输入轴142相连；所述第二减速器141输出轴与转盘18相连。
进一步的，所述控制箱12上端还固定有安装平台11，便于支撑滚轮13安装；同时安装平台11下端两侧还固定有叉耳15，便于吊运或叉车的运输。
本发明回转式自动配给法兰工作站的工作过程为：控制箱12上电后，将不同规格的多个法兰分别放置于各独立法兰支撑盘36上，操作各支撑盘36对应的摇杆33，支撑杆31向内移动，支撑不同法兰内壁并卡紧法兰。操控自动运行按钮，回转支撑单元1带着按照生产任务排序法兰无极调节自锁料架3旋转至工作位，如图中A位。
法兰库升降单元2顶升法兰升至激光对射传感器42感应到法兰上表面，法兰库升降单元2停止。外部抓取机器人自动从自锁料架3取料并放至待加工位。法兰库升降单元2继续顶升，继续将下一个法兰自下而上自动顶升至激光对射传感器42位置并停止。待本料架位加工完毕后，法兰库升降单元2复位，回转支撑单元1回转，自动将下一种法兰旋转至待取料工作位A位，继续按上述方式，完成下一种或下一个法兰支撑盘36上的法兰的顶升给料。

Claims (8)

1.一种回转式自动配给法兰工作站，其特征在于，包括回转支撑单元(1)、自锁料架(3)、法兰库升降单元(2)、检测单元(4)；
所述回转支撑单(1)包括控制箱(12)、驱动单元、转盘(18)、支撑滚轮(13)；所述驱动单元与控制箱(12)固定，用于驱动转盘(18)旋转运动；所述控制箱(12)上端固定有多个支撑滚轮(13)，所述支撑滚轮(13)位于转盘(18)下端，用于支撑转盘(18)；所述转盘(18)上一周均匀布置有多个自锁料架(3)；
所述自锁料架(3)包括支撑杆(31)、安装板(32)、摇杆(33)、上盖(34)、法兰支撑盘(36)、螺旋盘(38)、直线滑轨(39)、第一联轴器(310)、第一减速器(311)；
所述直线滑轨(39)为三个，等间隔以螺旋盘(38)中心为中心呈发射状布置；所述直线滑轨(39)固定在安装板(32)上端；所述安装板下端固定有第一联轴器(310)、第一减速器(311)；所述第一减速器(311)输入端通过第一联轴器(310)与摇杆(33)连接；所述第一减速器(311)输出端与螺旋盘(38)中心固定；所述螺旋盘(38)位于安装板(32)上部，且螺旋盘(38)上设有三个渐开螺旋槽(381)；所述直线滑轨(39)的滑块上均固定有支撑杆(31)；所述支撑杆(31)穿过渐开螺旋槽(381)；所述上盖(34)固定在安装板(32)上；且所述上盖(34)上端设有三个撑杆(31)穿过滑动的滑槽(341)；所述法兰支撑盘(36)设置在上盖(34)上方，所述法兰支撑盘(3)6呈圆环状；
所述法兰库升降单元(2)设置在自锁料架(3)下端，用于带动螺旋盘(38)上的法兰抬升至检测单元(4)的检测位。
2.根据权利要求1所述的回转式自动配给法兰工作站，其特征在于，所述安装板(32)下端还固定有下盖(35)，用于防护第一联轴器(310)、第一减速器(311)。
3.根据权利要求1所述的回转式自动配给法兰工作站，其特征在于，所述法兰库升降单元(2)包括顶升支架(21)、导向轴承(22)、连接支座(23)、第一驱动电机(24)、第二联轴器(25)、涡轮蜗杆减速器(26)；
多个顶升支架(21)固定在导向轴承(22)端部，同时固定于涡轮蜗杆减速器(26)输出端部；涡轮蜗杆减速器(26)用于顶升支架(21)升降；所述第一驱动电机(24)通过第二联轴器(25)连接至涡轮蜗杆减速器(26)输入端；所述第一驱动电机(24)通过第二联轴器(25)连接至涡轮蜗杆减速器(26)输入端；所述安装板(32)上设有多个通孔(321)，所述顶升支架(21)在升降过程中可穿过通孔(321)，以对安装板(32)上部的法兰支撑盘(36)进行升降。
4.根据权利要求1所述的回转式自动配给法兰工作站，其特征在于，所述信号采集单元包括安装支架(41)、激光对射传感器(43)；所述激光对射传感器(43)通过安装支架(41)固定在控制箱(12)侧端。
5.根据权利要求1所述的回转式自动配给法兰工作站，其特征在于，所述驱动单元包括驱动组件(14)、伺服驱动器、控制器；所述控制器用于通过伺服驱动器控制驱动组件(14)旋转。
6.根据权利要求5所述的回转式自动配给法兰工作站，其特征在于，所述驱动组件(14)包括第二减速器(141)、第二电机(143)、电机安装支架(144)；所述第二电机(143)通过电机安装支架(144)固定在控制箱(12)内；所述第二电机(143)与减速器输入轴(142)相连；所述第二减速器(141)输出轴与转盘(18)相连。
7.根据权利要求1所述的回转式自动配给法兰工作站，其特征在于，所述控制箱(12)上端还固定有便于支撑滚轮(13)安装的安装平台(11)。
8.根据权利要求1所述的回转式自动配给法兰工作站，其特征在于，所述安装平台(11)下端两侧还固定有便于吊运或叉车运输的叉耳(15)。
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