CN112496886A - 一种智能化的多功能机电设备加工台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能化的多功能机电设备加工台，本发明涉及零件加工技术领域，包括工作台、多关节机械臂、旋转组件和零件存放箱，工作台的一端设置有零件存放箱，工作台上设置有多关节机械臂，多关节机械臂的端部设置有旋转组件，旋转组件包括旋转安装座、打磨装置和零件取放装置，旋转安装座与多关节机械臂的端部转动连接，旋转安装座上交错设置有打磨装置和零件取放装置。集取料、定位安装和出料为一体，实现了零件的全自动加工，大大提高了加工效率，同时降低了人工成本。

Description

一种智能化的多功能机电设备加工台

技术领域

本发明涉及零件加工技术领域，具体为一种智能化的多功能机电设备加工台。

背景技术

随着社会的发展，生活水平的提高，机电加工在越来越多的方面取代人工，机电加工不仅可以节省人力，还可以提高加工的效率，机电加工可以完成人工完成不了的一些工作，在生活产品方面也用到许多机电加工设备，而机电设备在加工时需用使用机电设备加工台进行制作。套筒类零件作为最常用的一种机械零件结构型式，广泛应用于航空、航天、国防、汽车等各行各业，套筒类根据应用领域的不同，其表面粗糙度的要求也就不同，因此需要采用机电设备加工台进行粗糙度的加工，而现有的机电设备加工台在加工套筒类或管状类零件时，都是人工取料，然后由人工将零件安装在加工台的固定装置，工人劳动强度大，人工成本高，还存在安装效率低，精度差等缺点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种智能化的多功能机电设备加工台，集取料、定位安装和出料为一体，实现了零件的全自动加工，大大提高了加工效率，同时降低了人工成本。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种智能化的多功能机电设备加工台，包括工作台、多关节机械臂、旋转组件和零件存放箱，所述工作台的一端设置有所述零件存放箱，所述工作台上设置有所述多关节机械臂，所述多关节机械臂的端部设置有所述旋转组件；

所述旋转组件包括旋转安装座、打磨装置和零件取放装置，所述旋转安装座与所述多关节机械臂的端部转动连接，所述旋转安装座上交错设置有所述打磨装置和零件取放装置；

所述零件取放装置包括摩擦轮组和外筒，所述外筒与所述旋转安装座固定连接，所述摩擦轮组设置在所述外筒内；

所述摩擦轮组包括支座、气缸和两个摩擦固定组件，所述支座固定在所述外筒内，两个所述摩擦固定组件均与所述支座转动连接且左右对称设置，两个所述摩擦固定组件的转动方向相反，所述气缸安装在所述支座上，所述气缸的伸缩轴与其中一所述摩擦固定组件铰接；

所述工作台上竖直设置有零件固定装置，所述零件固定装置通过旋转轴与所述工作台转动连接，所述零件固定装置的结构与所述零件取放装置的结构相同。

进一步地，所述摩擦固定组件包括安装板、齿轮、橡胶轮和连接轴，所述连接轴与所述支座转动连接，所述连接轴的一端固定有所述齿轮，另一端与所述安装板固定，所述安装板上固定有所述橡胶轮，两个所述摩擦固定组件上的齿轮相啮合，所述气缸的伸缩轴与一所述安装板铰接。

进一步地，所述旋转安装座的形状为三棱柱，所述旋转安装座的斜面与所述多关节机械臂转动连接，所述旋转安装座的两个直角面分别设置有所述打磨装置和零件取放装置。

进一步地，所述零件存放箱包括箱体，所述箱体靠近所述多关节机械臂一端的顶部开设有出料口，所述箱体内设置有推板装置，所述推板装置用于将箱内零件推至所述出料口。

进一步地，所述推板装置包括滑动座、条形推板和驱动装置，所述箱体的一侧水平固定有导轨，所述滑动座滑动的设置在所述导轨上，所述条形推板与所述滑动座固定连接，所述条形推板与所述导轨垂直设置，所述出料口位于所述条形推板的移动路径上，所述驱动装置用于驱动所述滑动座在导轨上移动。

进一步地，所述驱动装置为直线电机或气缸。

进一步地，所述打磨装置包括驱动座、主动轴和打磨头，所述驱动座的一端与所述旋转安装座固定，另一端通过轴承转动连接有所述主动轴，所述主动轴远离所述驱动座的一端固定有所述打磨头，所述驱动座内设置有驱动电机，所述驱动电机的输出轴与所述主动轴连接。

进一步地，所述多关节机械臂包括旋转臂、大臂、小臂和动作臂，所述旋转臂与所述工作台转动连接，所述旋转臂的一侧转动连接有所述大臂，所述大臂远离所述旋转臂一端的侧面转动连接有所述小臂，所述小臂远离所述大臂一端的侧面转动连接有所述动作臂，所述动作臂远离所述小臂的一端与所述旋转安装座转动连接。

进一步地，所述工作台远离所述零件存放箱的一端设置有零件收纳箱，所述零件收纳箱靠近所述多关节机械臂一端的顶部开设有进料口。

进一步地，所述零件收纳箱内倾斜设置有导向板，所述导向板靠近所述进料口一端的高度高于另一端的高度。

本发明的有益效果是：

多关节机械臂带动旋转安装座转动，将零件取放装置运动到工作位，并带动零件取放装置运动至零件存放箱的上方，使外筒对准筒状零件的内孔，并沿着零件的轴线运动至零件的内孔内，此时气缸伸长，使两个安装板上的橡胶轮方向运动，从而使两个橡胶轮的距离增大呈展开状态，并从外筒内伸出抵在零件的内壁上，通过橡胶轮与零件的摩擦力对零件进行固定，然后多关节机械臂带动零件运动至零件固定装置处，通过零件固定装置对零件进行固定，然后多关节机械臂带动旋转安装座转动，将打磨装置运动到工作位，多关节机械臂带动打磨装置上下移动，配合零件固定装置的转动实现对零件外壁的全面打磨，从而实现了零件的自动取料、自动定位和自动加工，使零件的加工效率更高，实现了机械自动化，降低了人工投入成本。

附图说明

图1为本发明中零件取放装置或零件固定装置的结构示意图；

图2为本发明一种智能化的多功能机电设备加工台的整体结构示意图；

图3为本发明中零件存放箱的结构示意图；

图4为本发明中推板装置的结构示意图；

图5为本发明中收纳箱的结构示意图；

图6为本发明中收纳箱的内部结构示意图；

图中，1-工作台，2-多关节机械臂，3-旋转组件，4-零件存放箱，5-旋转安装座，6-打磨装置，7-零件取放装置，8-摩擦轮组，9-外筒，10-支座，11-气缸，12-摩擦固定组件，13-零件固定装置，14-安装板，15-齿轮，16-橡胶轮，17-连接轴，18-箱体，19-出料口，20-滑动座，21-条形推板，22-导轨，23-驱动座，24-主动轴，25-打磨头，26-旋转臂，27-大臂，28-小臂，29-动作臂，30-收纳箱，31-导向板，32-进料口。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1至图6所示，一种智能化的多功能机电设备加工台，包括工作台1、多关节机械臂2、旋转组件3和零件存放箱4，工作台1的一端设置有零件存放箱4，工作台1上设置有多关节机械臂2，多关节机械臂2的端部设置有旋转组件3；

如图2所示，旋转组件3包括旋转安装座5、打磨装置6和零件取放装置7，旋转安装座5与多关节机械臂2的端部转动连接，旋转安装座5上交错设置有打磨装置6和零件取放装置7；

通过多关节机械臂2带动旋转安装座5旋转，从而实现打磨装置6与零件取放装置7工作位的快速切换，即零件取放、定位安装和加工为一体，实现了自动化，减少了人工投入。

如图1所示，零件取放装置7包括摩擦轮组8和外筒9，外筒9与旋转安装座5固定连接，摩擦轮组8设置在外筒9内；

摩擦轮组8包括支座10、气缸11和两个摩擦固定组件12，支座10固定在外筒9内，两个摩擦固定组件12均与支座10转动连接且左右对称设置，两个摩擦固定组件12的转动方向相反，气缸11安装在支座10上，气缸11的伸缩轴与其中一摩擦固定组件12铰接；

摩擦固定组件12包括安装板14、齿轮15、橡胶轮16和连接轴17，连接轴17与支座10转动连接，连接轴17的一端固定有齿轮15，另一端与安装板14固定，安装板14上固定有橡胶轮16，两个摩擦固定组件12上的齿轮15相啮合，气缸11的伸缩轴与一安装板14铰接。

气缸11伸缩，带动一安装板14转动，一安装板14通过两齿轮15的啮合带动另一安装板14转动，由于齿轮啮合的传动方向相反，从而使两个安装板14的旋转方向相反，进而通过气缸11的伸缩带动两个安装板14张开或收缩，外筒9上开设有供橡胶轮16伸出的过孔，便于两个摩擦固定组件12上的橡胶轮16张开时从过孔伸出。

工作台1上竖直设置有零件固定装置13，零件固定装置13通过旋转轴与工作台1转动连接，零件固定装置13的结构与零件取放装置7的结构相同。

零件固定装置13包括摩擦轮组a和外筒a，外筒a通过旋转轴与工作台转动连接，摩擦轮组a设置在外筒a内；

摩擦轮组a包括支座a、气缸a和两个摩擦固定组件a，支座a固定在外筒a内，两个摩擦固定组件a均与支座a转动连接且左右对称设置，两个摩擦固定组件a的转动方向相反，气缸a安装在支座a上，气缸a的伸缩轴与其中一摩擦固定组件a铰接；

摩擦固定组件a包括安装板a、齿轮a、橡胶轮a和连接轴a，连接轴a与支座a转动连接，连接轴a的一端固定有齿轮a，另一端与安装板a固定，安装板a上固定有橡胶轮a，两个摩擦固定组件a上的齿轮a相啮合，气缸a的伸缩轴与一安装板a铰接。

零件取放装置7的工作过程为：取料时；多关节机械臂2带动旋转安装座5旋转，使零件取放装置7处于工作位，同时气缸11未工作，此时两个安装板14处于收缩状态，多关节机械臂2带动外筒9运动至零件存放箱4的上方，使外筒9对准筒状零件的内孔，并沿着零件的轴线运动至零件的内孔内，此时气缸11动作，气缸11带动一安装板14转动，在齿轮15的作用下，使两个安装板14张开，从而使两个橡胶轮16从过孔中伸出抵在卷料筒的内壁上，通过橡胶轮16与零件的摩擦力对零件进行固定，然后多关节机械臂2带动零件运动至零件固定装置13处，此时零件固定装置13上的两个橡胶轮a处于收缩状态，通过多关节机械臂2的动作使零件的底部套设在外筒a上，然后气缸11收缩使两个橡胶轮16收回至外筒9内，此时零件在重力的作用下套在外筒a上，然后气缸a伸长，使两个橡胶轮a展开从外筒a伸出抵在零件的内壁上，实现对零件的安装固定，最后多关节机械臂2带动旋转安装座5转动，将打磨装置6运动到工作位，多关节机械臂2带动打磨装置6上下移动，配合零件固定装置13的转动实现对零件外壁的全面打磨，从而实现了零件的自动取料、自动定位和自动加工，使零件的加工效率更高，实现了机械自动化，降低了人工投入成本。

旋转安装座5的形状为三棱柱，旋转安装座5的斜面与多关节机械臂2转动连接，旋转安装座5的两个直角面分别设置有打磨装置6和零件取放装置7。打磨装置6与零件取放装置7的角度为特定值(即呈直角)，从而便于打磨装置6和零件取放装置7工作位的快速切换。

如图3和图4所示，零件存放箱4包括箱体18，箱体18靠近多关节机械臂2一端的顶部开设有出料口19，箱体18内设置有推板装置，推板装置用于将箱内零件推至出料口19。

筒状零件位于推板装置与出料口19之间，通过推板装置将箱体18内的筒状两件推至出料口19，使出料口19始终有待加工的零件，减少多关节机械臂2的动作距离，使取料更加快捷。

推板装置包括滑动座20、条形推板21和驱动装置，箱体18的一侧水平固定有导轨22，滑动座20滑动的设置在导轨22上，条形推板21与滑动座20固定连接，条形推板21与导轨22垂直设置，出料口19位于条形推板21的移动路径上，驱动装置用于驱动滑动座20在导轨上移动，驱动装置为直线电机或气缸。

推板装置的工作过程为：驱动装置带动滑动座20在导轨22上移动，从而带动条形推板21推动零件靠近出料口19移动，当出料口19的零件被取走之后，推板装置动作，通过条形推板21将下一个零件推至出料口19处。

打磨装置6包括驱动座23、主动轴24和打磨头25，驱动座23的一端与旋转安装座5固定，另一端通过轴承转动连接有主动轴24，主动轴24远离驱动座23的一端固定有打磨头25，驱动座23内设置有驱动电机，驱动电机的输出轴与主动轴24连接。

打磨装置6的工作过程为：通过多关节机械臂2将打磨装置6切换至工作位，驱动电机工作带动主动轴24转动，从而带动打磨头25转动，实现对零件的打磨。

如图1所示，多关节机械臂2包括旋转臂26、大臂27、小臂28和动作臂29，旋转臂26与工作台1转动连接，旋转臂26的一侧转动连接有大臂27，大臂27远离旋转臂26一端的侧面转动连接有小臂28，小臂28远离大臂27一端的侧面转动连接有动作臂29，动作臂29远离小臂28的一端与旋转安装座5转动连接。通过旋转臂26、大臂27、小臂28和动作臂29的旋转，实现多关节机械臂2的多自由度运转，便于上述动作的实施。

如图5和图6所示，工作台1远离零件存放箱4的一端设置有零件收纳箱30，零件收纳箱30靠近多关节机械臂2一端的顶部开设有进料口21。

零件收纳箱30内倾斜设置有导向板31，导向板31靠近进料口21一端的高度高于另一端的高度。

零件打磨完毕后，零件固定装置13上的气缸a收缩，进而带动两个橡胶轮a收回至外筒a内，使零件固定装置13失去对零件的固定作用，然后将零件取放装置7切换至工作位，使零件取放装置7上的外筒9伸入至零件的内孔内，然后通过伸出外筒9的橡胶轮16对零件进行固定，然后通过多关节机械臂2带动零件运动至进料口21的上方，此时气缸11收缩带动橡胶轮16收回至外筒9内，此时零件在重力的作用下落在零件收纳箱30内，通过导向板31的导向作用，使零件逐一收纳在零件收纳箱30内。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种智能化的多功能机电设备加工台，其特征在于，包括工作台(1)、多关节机械臂(2)、旋转组件(3)和零件存放箱(4)，所述工作台(1)的一端设置有所述零件存放箱(4)，所述工作台(1)上设置有所述多关节机械臂(2)，所述多关节机械臂(2)的端部设置有所述旋转组件(3)；

所述旋转组件(3)包括旋转安装座(5)、打磨装置(6)和零件取放装置(7)，所述旋转安装座(5)与所述多关节机械臂(2)的端部转动连接，所述旋转安装座(5)上交错设置有所述打磨装置(6)和零件取放装置(7)；

所述零件取放装置(7)包括摩擦轮组(8)和外筒(9)，所述外筒(9)与所述旋转安装座(5)固定连接，所述摩擦轮组(8)设置在所述外筒(9)内；

所述摩擦轮组(8)包括支座(10)、气缸(11)和两个摩擦固定组件(12)，所述支座(10)固定在所述外筒(9)内，两个所述摩擦固定组件(12)均与所述支座(10)转动连接且左右对称设置，两个所述摩擦固定组件(12)的转动方向相反，所述气缸(11)安装在所述支座(10)上，所述气缸(11)的伸缩轴与其中一所述摩擦固定组件(12)铰接；

所述工作台(1)上竖直设置有零件固定装置(13)，所述零件固定装置(13)通过旋转轴与所述工作台(1)转动连接，所述零件固定装置(13)的结构与所述零件取放装置(7)的结构相同。

2.根据权利要求1所述的一种智能化的多功能机电设备加工台，其特征在于，所述摩擦固定组件(12)包括安装板(14)、齿轮(15)、橡胶轮(16)和连接轴(17)，所述连接轴(17)与所述支座(10)转动连接，所述连接轴(17)的一端固定有所述齿轮(15)，另一端与所述安装板(14)固定，所述安装板(14)上固定有所述橡胶轮(16)，两个所述摩擦固定组件(12)上的齿轮(15)相啮合，所述气缸(11)的伸缩轴与一所述安装板(14)铰接。

3.根据权利要求1所述的一种智能化的多功能机电设备加工台，其特征在于，所述旋转安装座(5)的形状为三棱柱，所述旋转安装座(5)的斜面与所述多关节机械臂(2)转动连接，所述旋转安装座(5)的两个直角面分别设置有所述打磨装置(6)和零件取放装置(7)。

4.根据权利要求1所述的一种智能化的多功能机电设备加工台，其特征在于，所述零件存放箱(4)包括箱体(18)，所述箱体(18)靠近所述多关节机械臂(2)一端的顶部开设有出料口(19)，所述箱体(18)内设置有推板装置，所述推板装置用于将箱内零件推至所述出料口(19)。

5.根据权利要求4所述的一种智能化的多功能机电设备加工台，其特征在于，所述推板装置包括滑动座(20)、条形推板(21)和驱动装置，所述箱体(18)的一侧水平固定有导轨(22)，所述滑动座(20)滑动的设置在所述导轨(22)上，所述条形推板(21)与所述滑动座(20)固定连接，所述条形推板(21)与所述导轨(22)垂直设置，所述出料口(19)位于所述条形推板(21)的移动路径上，所述驱动装置用于驱动所述滑动座(20)在导轨上移动。

6.根据权利要求5所述的一种智能化的多功能机电设备加工台，其特征在于，所述驱动装置为直线电机或气缸。

7.根据权利要求1所述的一种智能化的多功能机电设备加工台，其特征在于，所述打磨装置(6)包括驱动座(23)、主动轴(24)和打磨头(25)，所述驱动座(23)的一端与所述旋转安装座(5)固定，另一端通过轴承转动连接有所述主动轴(24)，所述主动轴(24)远离所述驱动座(23)的一端固定有所述打磨头(25)，所述驱动座(23)内设置有驱动电机，所述驱动电机的输出轴与所述主动轴(24)连接。

8.根据权利要求1所述的一种智能化的多功能机电设备加工台，其特征在于，所述多关节机械臂(2)包括旋转臂(26)、大臂(27)、小臂(28)和动作臂(29)，所述旋转臂(26)与所述工作台(1)转动连接，所述旋转臂(26)的一侧转动连接有所述大臂(27)，所述大臂(27)远离所述旋转臂(26)一端的侧面转动连接有所述小臂(28)，所述小臂(28)远离所述大臂(27)一端的侧面转动连接有所述动作臂(29)，所述动作臂(29)远离所述小臂(28)的一端与所述旋转安装座(5)转动连接。

9.根据权利要求1所述的一种智能化的多功能机电设备加工台，其特征在于，所述工作台(1)远离所述零件存放箱(4)的一端设置有零件收纳箱(30)，所述零件收纳箱(30)靠近所述多关节机械臂(2)一端的顶部开设有进料口(32)。

10.根据权利要求9所述的一种智能化的多功能机电设备加工台，其特征在于，所述零件收纳箱(30)内倾斜设置有导向板(31)，所述导向板(31)靠近所述进料口(21)一端的高度高于另一端的高度。

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