CN113828869A - 一种接箍车丝机桁架机械手上下料装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种接箍车丝机桁架机械手上下料装置，包括两个间隔一定距离设置的支撑腿，两个支撑腿之间连接有横梁，横梁的下方从一端到另一端依次设置有上料装置、下料装置和机床，上料装置的一端设置有工件对中装置，横梁上设置有两个横梁移动装置，每个横梁移动装置上分别设置有机械手升降装置，每个机械手升降装置上分别设置有机械手抓取装置，上料装置、下料装置、工件对中装置、横梁移动装置、机械手升降装置和机械手抓取装置上连接有控制器。本发明解决了我国还没有开发出桁架机械手上下料装置生产线设备，无法填补国内空白，替代进口设备的问题。

Description

一种接箍车丝机桁架机械手上下料装置

技术领域

本发明涉及一种上下料装置，具体涉及一种接箍车丝机桁架机械手上下料装置，属于石油油管加工设备技术领域。

背景技术

针对石油油管接箍车丝机主要是进口欧美设备及其配套桁架机械手上下料生产线设备现状，目前我国还没有开发出桁架机械手上下料装置生产线设备，为了进一步减轻工人的劳动强度，填补国内空白，替代进口设备，所以急需研发一种接箍车丝机桁架机械手上下料装置。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的上述不足，提供一种接箍车丝机桁架机械手上下料装置。

为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：一种接箍车丝机桁架机械手上下料装置，包括两个间隔一定距离设置的支撑腿，两个支撑腿之间连接有横梁，横梁的下方从一端到另一端依次设置有上料装置、下料装置和机床，上料装置的一端设置有工件对中装置，横梁上设置有两个横梁移动装置，每个横梁移动装置上分别设置有机械手升降装置，每个机械手升降装置上分别设置有机械手抓取装置，上料装置、下料装置、工件对中装置、横梁移动装置、机械手升降装置和机械手抓取装置上连接有控制器，上料装置包括上料机架，上料机架上安装有倾斜设置的上料导轨，上料机架上安装有两个间隔一定距离对称设置的上料支撑板，两个上料支撑板之间设置有多个上料翻转臂，多个上料翻转臂上穿设有能够旋转的上料转轴，上料转轴由上料伸缩油缸驱动摆动，两个支撑板之间设置有限位挡板转轴，限位挡板转轴上安装有多个限位挡板，多个限位挡板与多个上料翻转臂穿插错位设置。

以下是本发明对上述方案的进一步优化：所述工件对中装置包括能够上下移动对工件进行夹紧定位的上夹紧爪和下夹紧臂。

进一步优化：所述上夹紧爪和下夹紧臂分别连接有能够移动的连接座。

进一步优化：所述上料支撑板上安装有定位油缸，定位油缸上安装有用于推动工件移动的推板。

进一步优化：所述机械手抓取装置包括用于对工件的一端进行夹持的液压卡盘。

进一步优化：所述机械手升降装置包括用于带动液压卡盘上下移动的竖梁。

进一步优化：所述竖梁上安装有升降齿条，升降齿条上啮合有升降主动齿轮，升降主动齿轮由升降电机带动转动。

进一步优化：所述竖梁的一侧设置有移动板，移动板与竖梁之间沿竖梁的移动方向设置有升降直线导轨组。

进一步优化：所述移动板由横梁移动装置带动移动。

本发明实现了对接箍工件的上料和下料，减轻了工人劳动强度，节省了人工，提高了工作效率和安全性，解决了我国还没有开发出桁架机械手上下料装置生产线设备，无法填补国内空白，替代进口设备的问题。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

附图说明

图1为本发明在实施例中的主视图；

图2为本发明在实施例中的立体图；

图3为本发明在实施例中上料装置的结构示意图；

图4为本发明在实施例中上料装置的俯视图；

图5为本发明在实施例中定位单元的结构示意图；

图6为本发明在实施例中工件对中装置的结构示意图；

图7为本发明在实施例中工件对中装置的结构示意图；

图8为图2中A处的放大示意图；

图9为本发明在实施例中下料装置的结构示意图；

图10为本发明在实施例中下料装置的俯视图；

图11为本发明在实施例中机床壳体的结构示意图；

图12为本发明在实施例中活动门的结构示意图。

图中：1-支撑腿；2-横梁；3-横梁直线导轨组；4-横移齿条；5-液压卡盘；6-竖梁；7-升降齿条；8-机床；9-上夹紧臂；10-上料机架；11-下料机架；12-横移电机；13-升降电机；14-移动板；15-下料托架；16-下料挡板；17-下料护板；18-上料护板；19-上料翻转臂；20-上料转轴；21-限位挡板转轴；22-上料伸缩油缸；23-上料油缸支撑块；24-摆动板；25-拉环；26-导向筒；27-圆孔；28-上料支撑板；29-上料架；30-上料导轨；31-上料摆动臂；32-定位油缸；33-推板；34-限位挡板；36-移动座；37-下夹紧臂；38-销杆；39-弹簧；41-支撑板；42-上夹紧爪；43-导向杆；44-丝杆；45-升降直线导轨组；46-下料伸缩油缸；47-下料导轨；48-下料转轴；49-机床壳体；50-活动门；51-无杆气缸；52-C形导轨；53-轴承；54-检测开关。

具体实施方式

实施例，如图1-12所示，一种接箍车丝机桁架机械手上下料装置，包括两个间隔一定距离设置的支撑腿1，两个支撑腿1的上端之间连接有横梁2，横梁2的下方从一端到另一端依次设置有上料装置、下料装置和机床8，其中一个支撑腿1的一侧靠近上料装置一端的位置设置有工件对中装置，横梁2上设置有两个横梁移动装置，每个横梁移动装置上分别设置有机械手升降装置，每个机械手升降装置上分别设置有机械手抓取装置，上料装置、下料装置、工件对中装置、横梁移动装置、机械手升降装置和机械手抓取装置上连接有控制器。

所述上料装置包括上料机架10，上料机架10的上端面为斜面，靠近工件对中装置的一端低于另一端，这样便于工件的自行滚动。

所述上料机架10的上端面上靠近两侧的位置分别固定安装有上料导轨30，上料导轨30的长度方向沿工件的移动方向设置，这样便于工件的滚动。

所述上料机架10的两侧沿上料导轨30的长度方向分别设置有上料护板18，用于防止工件在滚动时滑落。

所述上料机架10的一端固定安装有两个间隔一定距离对称设置的上料支撑板28，两个上料支撑板28之间设置有多个上料翻转臂19，上料翻转臂19为L形结构，用于盛接工件。

所述多个上料翻转臂19之间平行设置，多个上料翻转臂19上远离上料机架10的一端穿设有上料转轴20，上料转轴20的轴线与上料导轨30的长度方向垂直，且每个上料翻转臂19上靠近上料机架10的一端的下端面在上料翻转臂19翻转过程中始终低于工件的下端面。

所述上料转轴20的两端分别通过轴承座与两个上料支撑板28转动连接，多个上料翻转臂19沿上料转轴20的轴向间隔一定距离均匀设置，上料转轴20转动带动上料翻转臂19翻转，进而将工件送至下一工位。

所述上料转轴20上靠近一端的位置固定安装有上料摆动臂31，上料摆动臂31由上料伸缩油缸22驱动摆动，进而带动上料转轴20转动。

所述上料伸缩油缸22的一端铰接有上料油缸支撑块23，另一端与上料摆动臂31的一端铰接，上料油缸支撑块23的上端与其中一个上料支撑板28固定连接。

所述两个支撑板28之间靠近上料机架10一端的位置设置有限位挡板转轴21，限位挡板转轴21上固定安装有多个限位挡板34，限位挡板转轴21的两端也分别通过轴承座与上料支撑板28转动连接。

所述多个限位挡板34沿限位挡板转轴21的轴线方向间隔一定距离平行设置，且限位挡板转轴21与上料转轴20平行设置，多个限位挡板34与多个上料翻转臂19穿插错位设置，限位挡板34与上料导轨30的走向呈钝角设置，用于限制工件的移动。

所述上料机架10的一侧靠近限位挡板34的位置设置有第一传感器，用于上料导轨30上是否有工件。

所述限位挡板转轴21的一端贯穿至上料支撑板28的一侧并固定安装有摆动板24，摆动板24与上料支撑板28之间通过定位单元连接，通过调整摆动板24一端的高低位置，进而通过限位挡板转轴21带动限位挡板34摆动，继而调整限位挡板34的倾斜角度，进而可以实现对不同直径大小的工件进行阻挡限位。

所述定位单元包括固定安装在摆动板24一端的导向筒26，导向筒26内同轴设置有能够移动的销杆38，销杆38与导向筒26同轴设置。

所述销杆38的一端贯穿至导向筒26的一端并固定安装有拉环25，导向筒26与销杆38之间设置有弹簧39，弹簧39的一端与导向筒26连接，另一端与销杆38连接，用于销杆38的复位。

所述上料支撑板28开设有多个容纳销杆38一端的圆孔27，该多个圆孔27沿销杆38上下移动的轨迹间隔一定距离均匀设置，松开拉环25，弹簧39推动销杆38的一端插入圆孔27内，进而实现对摆动板24倾斜位置的固定。

所述工件对中装置包括能够上下移动的上夹紧爪42和下夹紧臂37，上夹紧爪42和下夹紧臂37上与工件对应的位置分别开设有容纳工件的V形槽，进而实现对工件的夹紧。

所述上夹紧爪42的一侧通过上夹紧臂9连接有移动座36，下夹紧臂37的一端也连接有连接座36，该两个连接座36之间穿设有竖向设置的导向杆43和丝杆44，导向杆43和丝杆44之间平行设置。

所述两个连接座36上分别开设有容纳导向杆43的导向孔，丝杆44上设置有两段旋向相反的外螺纹，两个连接座36上开设有与相应外螺纹配合使用的螺纹孔，丝杆44转动带动两个连接座36相互靠近或远离，进而带动下夹紧臂37和上夹紧爪42相互靠近或远离，进而实现对工件的夹紧和松开。

所述导向杆43的两端穿过连接座36通过支撑板41与支撑腿1的一侧固定连接，丝杆44的上端穿过支撑板41同轴连接有伺服电机或马达，该伺服电机或马达与控制器连接。

其中一个上料支撑板28的一端靠近下夹紧臂37一端的位置固定安装有与下夹紧臂37配合使用的上料架29，上料架29的纵截面为V形，用于工件的定位和支撑。

所述上料支撑板28上靠近上料架29一侧的位置固定安装有第三传感器，第三传感器与控制器连接，用于检测工件是否移动至下夹紧臂37上。

所述上料架29的一侧固定安装有定位油缸32，定位油缸32的伸缩方向与上料转轴20的轴线平行，定位油缸32的伸缩端固定安装有推板33，用于推动工件移动，定位油缸32伸至最长对工件的一端进行定位，方便机械手抓取装置进行取料。

所述定位油缸32上设置有第二传感器，用于检测推板33是否复位，进而将信号传递给控制器。

所述机械手抓取装置包括用于对工件的一端进行夹持的液压卡盘5，液压卡盘5、上料伸缩油缸22和定位油缸32均通过油管和电磁阀连接有液压泵（站），电磁阀均与控制连接。

所述液压卡盘5上设有压力传感器，该压力传感器与控制器连接，当压力传感器检测到液压卡盘5内压力到达一定预设数值时，控制器通过控制电磁阀控制液压卡盘5保持该压力，进而保持夹紧力度。

所述机械手升降装置包括固定安装在液压卡盘5上的竖梁6，竖梁6的一侧固定安装有升降齿条7，升降齿条7与竖梁6平行设置。

所述竖梁6的一侧设置有移动板14，移动板14与竖梁6之间沿竖梁6的移动方向设置有升降直线导轨组45，这样便于竖梁6的上下移动。

所述升降齿条7上啮合有升降主动齿轮，升降主动齿轮由升降电机13带动转动，升降电机13固定安装在移动板14上，升降电机13与控制器连接，升降电机13转动带动竖梁6上下移动。

所述横梁移动装置包括固定安装在移动板14上的横移电机12，横移电机12与控制器连接。

所述横移电机12的输出轴上安装有横移主动齿轮，横移主动齿轮上啮合有横移齿条4，横移齿条4与横梁2平行设置，并与横梁2固定连接，横移电机12转动带动移动板14在横梁2上移动。

所述横梁2与移动板14之间通过横梁直线导轨组3连接，横梁直线导轨组3沿横梁2的长度方向设置。

所述下料装置包括下料机架11，下料机架11的上端面也斜面，其倾斜方向与上料机架10上端的倾斜方向相反，这样便于工件的取出。

所述下料机架11上靠近液压卡盘5下方的一端设置能够翻转的下料托架15，下料托架15的上端面设置有容纳工件的V形槽。

所述下料托架15上靠近一端的位置穿设有下料转轴48，下料转轴48的两端分别同轴转轴座与下料机架11转动连接，下料转轴48与横梁2平行，这样便于下料托架15的翻转。

所述下料托架15由下料伸缩油缸46驱动翻转，下料伸缩油缸46的一端与下料托架15的下端铰接，另一端与下料机架11铰接，下料油缸46伸长带动下料托架15翻转，进而将工件送出。

所述下料油缸46也通过油管和电磁阀连接有液压泵（站），该电磁阀与控制器连接，控制器采用plc控制器。

所述下料机架11的上端面固定安装有两个间隔一定距离平行设置的下料导轨47，下料机架11的两侧分别固定安装有下料护板17，下料护板17与下料导轨47平行，工件离开下料托架15移动至下料导轨47上。

所述下料机架11的一端固定安装有下料挡板16，下料挡板16与下料导轨47呈钝角设置，用于对工件的移动进行限位，同时也方便工件的取出。

所述横移电机12、升降电机13均采用伺服电机，并与控制器连接，第一传感器、第二传感器和第三传感器均采用现有的接近开关或光电开关。

所述机床8上设置有机床壳体49，机床壳体49的上端面设置有能够往复移动的活动门50，机床壳体49上与活动门50对应的位置设置有物料和机械手抓取装置进出的口，活动门50移动控制该口的启闭。

所述机床壳体49上靠近活动门50两侧的位置固定安装有C形导轨52，C形导轨52沿活动门50的走向设置。

所述活动门50的一侧靠近两端的位置分别设置有轴承53，轴承53内穿设有支撑轴，支撑轴的一端固定安装在活动门50上，这样便于活动门50的移动。

所述活动门50的另一侧设置有无杆气缸51，无杆气缸51的缸体沿活动门50的移动方向与机床壳体49连接，无杆气缸51上的滑块与活动门50连接，滑块移动带动活动门50移动。

所述机床壳体49上靠近无杆气缸51两端的位置分别设置有与控制器连接的检测开关54，该两个检测开关54用于检测活动门50是否移动到位。

所述无杆气缸51通过电磁阀与控制器连接，方便控制器控制无杆气缸51的往复移动。

使用时，机床8的主轴停止，无杆气缸51将舱门（活动门50）打开，卸料机械手（位于右侧的机械手抓取装置）下降进入机床8内，此时卸料机械手上的液压卡盘5处于张开状态，卸料机械手前移到机床卡盘处，卸料机械手夹紧加工好的接箍，机床8卡盘松开加工好的接箍（工件），卸料机械手退回并升到机床8顶部，上料机械手（位于左侧的机械手抓取装置）将一个毛坯料送到机床8内部的卡盘处，上料机械手向卡盘前移，机床翻转卡盘夹紧毛坯料，上料机械手（上料臂）松开毛坯料，上料臂退回并升到机床8顶部，无杆气缸51带动舱门关闭，机床8的主轴运转，上料机械手和卸料机械手同时移动至上料装置和下料装置的上方，卸料机械手向下移动将加工好的工件放置在下料装置上的下料托架15上，同时第一传感器检测上料导轨30上是否有毛坯工件，若有工件，控制器控制上料伸缩油缸22伸长带动上料翻转臂19翻转，将毛坯工件送至下夹紧臂37上，此时下夹紧臂37与上料架29处于同一高度，第三传感器检测到下夹紧臂37上有工件，控制器控制定位油缸32伸长推动毛坯工件移动，然后复位，然后上夹紧爪42和下夹紧臂37对毛坯工件进行夹持，上料机械手上的液压卡盘5对该毛坯工件夹持，然后上夹紧爪42和下夹紧臂37松开毛坯工件，如此循环实现对工件的上下料。

本发明实现了对接箍工件的上料和下料，减轻了工人劳动强度，节省了人工，提高了工作效率和安全性，解决了我国还没有开发出桁架机械手上下料装置生产线设备，无法填补国内空白，替代进口设备的问题。

Claims (9)

1.一种接箍车丝机桁架机械手上下料装置，其特征在于：包括两个间隔一定距离设置的支撑腿（1），两个支撑腿（1）之间连接有横梁（2），横梁（2）的下方从一端到另一端依次设置有上料装置、下料装置和机床（8），上料装置的一端设置有工件对中装置，横梁（2）上设置有两个横梁移动装置，每个横梁移动装置上分别设置有机械手升降装置，每个机械手升降装置上分别设置有机械手抓取装置，上料装置、下料装置、工件对中装置、横梁移动装置、机械手升降装置和机械手抓取装置上连接有控制器，上料装置包括上料机架（10），上料机架（10）上安装有倾斜设置的上料导轨（30），上料机架（10）上安装有两个间隔一定距离对称设置的上料支撑板（28），两个上料支撑板（28）之间设置有多个上料翻转臂（19），多个上料翻转臂（19）上穿设有能够旋转的上料转轴（20），上料转轴（20）由上料伸缩油缸（22）驱动摆动，两个支撑板（28）之间设置有限位挡板转轴（21），限位挡板（21）上安装有多个限位挡板（34），多个限位挡板（34）与多个上料翻转臂（19）穿插错位设置。

2.根据权利要求1所述的一种接箍车丝机桁架机械手上下料装置，其特征在于：所述工件对中装置包括能够上下移动对工件进行夹紧定位的上夹紧爪（42）和下夹紧臂（37）。

3.根据权利要求2所述的一种接箍车丝机桁架机械手上下料装置，其特征在于：所述上夹紧爪（42）和下夹紧臂（37）分别连接有能够移动的连接座（36）。

4.根据权利要求3所述的一种接箍车丝机桁架机械手上下料装置，其特征在于：所述上料支撑板（28）上安装有定位油缸（32），定位油缸（32）上安装有用于推动工件移动的推板（33）。

5.根据权利要求4所述的一种接箍车丝机桁架机械手上下料装置，其特征在于：所述机械手抓取装置包括用于对工件的一端进行夹持的液压卡盘（5）。

6.根据权利要求5所述的一种接箍车丝机桁架机械手上下料装置，其特征在于：所述机械手升降装置包括用于带动液压卡盘（5）上下移动的竖梁（6）。

7.根据权利要求6所述的一种接箍车丝机桁架机械手上下料装置，其特征在于：所述竖梁（6）上安装有升降齿条（7），升降齿条（7）上啮合有升降主动齿轮，升降主动齿轮由升降电机（13）带动转动。

8.根据权利要求7所述的一种接箍车丝机桁架机械手上下料装置，其特征在于：所述竖梁（6）的一侧设置有移动板（14），移动板（14）与竖梁（6）之间沿竖梁（6）的移动方向设置有升降直线导轨组（45）。

9.根据权利要求8所述的一种接箍车丝机桁架机械手上下料装置，其特征在于：所述移动板（14）由横梁移动装置带动移动。

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