CN201760793U - 一种双工位工件位置交换装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开一种双工位工件位置交换装置，由支撑与源动力系统、旋转与升降系统和抓取系统组成，支撑与源动力系统包括电机并通过电机的转动，带动旋转与升降系统、抓取系统旋转；通过升降系统带动抓取系统升降；通过气缸(或液压缸)的动作带动抓取执行机构实现抓取或释放工件的功能。本实用新型结构巧妙，控制简单，可靠性高，可用于柔性制造系统、自动化加工单元、自动生产线等自动化生产加工中，能够实现工件的位置传输或交换。

Description

一种双工位工件位置交换装置
技术领域
本实用新型属于生产加工领域，特别涉及一种机械加工过程中辅助生产用的工位之间进行工件位置交换的装置。
背景技术
在自动生产线、柔性制造系统或自动化加工单元中，随着加工过程的推进，工件准确的位置交换及传输是生产加工能顺利进行的首要前提。当前自动化程度较高的自动化工厂中多采用多自由度机械手进行工件位置传输，其结构复杂，使用和维护成本较高。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种双工位工件位置交换装置。
其技术解决方案是：
一种双工位工件位置交换装置，包括支撑与源动力系统、旋转与升降系统以及抓取系统；
所述支撑与源动力系统包括系统底座、中心轴与电机，中心轴穿过系统底座并通过法兰固定在系统底座上，电机通过电机固定板固定在系统底座上，电机上的转轴穿过系统底座并在其上装配小齿轮，小齿轮位于系统底座的上方；
所述旋转与升降系统包括旋转机构底座、升降机构底座与升降气缸，升降气缸设置在升降机构底座上，升降机构底座固定在旋转机构底座的上方，在旋转机构底座的下方设置有大齿轮，所述大齿轮与小齿轮相啮合，在旋转机构底座的前后面上分别设置有前导轨与后导轨，前导轨与后导轨的顶部通过导轨连接杆相连接；所述旋转机构底座上还设置有回转孔，所述回转孔被中心轴穿过；
所述抓取系统包括抓取机构底座，抓取机构底座与升降气缸的活塞杆连接并通过滑块分别与前后导轨滑动连接，在抓取机构底座上设置有第一抓取气缸与第二抓取气缸以及第一抓取执行机构与第二抓取执行机构，第一抓取气缸通过其上的活塞杆与第一拉杆相连并通过第一拉杆拉动第一抓取执行机构，第二抓取气缸通过其上的活塞杆与第二拉杆相连并通过第二拉杆拉动第二抓取执行机构。
上述中心轴的上下两端分别安装一个径向轴承，所述径向轴承均位于中心轴与旋转机构底座上的回转孔壁之间，且中心轴下端安装的径向轴承位于大齿轮的上方。
上述大齿轮下端面与系统底座之间安装一个推力轴承。
本实用新型的有益技术效果是：
本实用新型与现有的使用机械手控制工件位置交换相比较，具有机械结构和控制系统简单、系统稳定性高的优点，能够以较简单的结构实现工件位置的精确控制，降低了生产辅助系统的成本；另外，本实用新型在中心轴与旋转机构底座上的回转孔壁之间安装双径向轴承，在大齿轮下端面与系统底座之间安装一个推力轴承，降低了零件之间的摩擦系数，提高了系统稳定性。
附图说明
下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步说明：
图1是本实用新型的总体结构示意图；
图2是支撑与源动力系统的结构示意图；
图3是旋转与升降系统的结构示意图；
图4是抓取系统的结构示意图；
图5是工件位置交换完成后，机床加工工件时本装置的位置示意图。
图中1-系统底座；2-中心轴；3-电机；4-电机固定板；5-小齿轮；6-旋转机构底座；7-升降机构底座；8-升降气缸；9-大齿轮；10-推力轴承；11-前导轨；12-后导轨；13-导轨连接杆；14-第一径向轴承；15-第二径向轴承；16-抓取机构底座；17-滑块；18-第一抓取气缸；19-第二抓取气缸；20-第一抓取执行机构；21-第二抓取执行机构；22-第一拉杆；23-第一连接头；24-第二拉杆；25-第二连接头；26-左工作台；27-左工件；28-右工作台；29-右工件。
具体实施方式
结合图1至图4，一种双工位工件位置交换装置，包括支撑与源动力系统、旋转与升降系统以及抓取系统。
上述支撑与源动力系统包括系统底座1、中心轴2与电机3，中心轴2从系统底座1的中心位置穿过并通过法兰固定在系统底座1上，固定后，法兰位于系统底座1的下方；电机3通过电机固定板4固定在系统底座1上，固定后，电机固定板4位于系统底座1的上方，电机3上的转轴穿过系统底座1并在其上装配小齿轮5，小齿轮5位于电机固定板4的上方。
上述旋转与升降系统包括旋转机构底座6、升降机构底座7与升降气缸8，升降气缸8设置在升降机构底座7的上部，升降机构底座7固定在旋转机构底座6的上方；在旋转机构底座6的下方设置有大齿轮9，大齿轮9与小齿轮5相啮合，在大齿轮9的下端面与系统底座1之间安装一个推力轴承10；在旋转机构底座6的前后面上分别固定有前导轨11与后导轨12，前导轨11与后导轨12形状相同、大小相等并对称设置，前导轨11与后导轨12的顶部通过导轨连接杆13相连接；所述旋转机构底座上还设置有回转孔，所述回转孔被系统底座1上固定的中心轴2穿过，在中心轴2的上下两端分别安装一个径向轴承，为了方便描述，将中心轴2上端安装的径向轴承称为第一径向轴承14，将中心轴2下端安装的径向轴承称为第二径向轴承15，第一径向轴承14与第二径向轴承15均位于中心轴2与旋转机构底座6上的回转孔壁之间，且第二径向轴承15位于大齿轮9的上方。
上述抓取系统包括抓取机构底座16，抓取机构底座16与升降气缸8的活塞杆连接并通过其上设置的滑块17分别与前导轨11、后导轨12滑动连接，在抓取机构底座16上设置有第一抓取气缸18与第二抓取气缸19以及第一抓取执行机构20与第二抓取执行机构21，第一抓取气缸18通过其上的活塞杆与第一拉杆22相连并通过第一拉杆22拉动第一抓取执行机构20，在第一抓取气缸18的活塞杆与第一拉杆22之间设置有第一连接头23。第二抓取气缸19通过其上的活塞杆与第二拉杆24相连并通过第二拉杆24拉动第二抓取执行机构21，在第二抓取气缸19的活塞杆与第二拉杆24之间设置有第二连接头25。
下面对本实用新型的工作过程进行简要说明：
如图1所示，左工作台26上放置左工件27，右工作台28上放置右工件29，当左工件27与右工件29需要进行位置交换时，首先控制第一抓取气缸18与第二抓取气缸19，使第一抓取气缸18上的活塞杆向右运动，第二抓取气缸19上的活塞杆向左运动，闭合第一抓取执行机构20与第二抓取执行机构21，分别抓取位于左工作台26上的左工件27与位于右工作台28上的右工件29；控制升降气缸8，使升降气缸8上的活塞杆向上运动，将抓取系统上升一定高度，使左工件27脱离左工作台26，右工件29脱离右工件台28；电机3旋转特定角度，使与小齿轮5啮合的大齿轮9旋转180度；调整升降气缸8使升降气缸8上的活塞杆向下运动，抓取系统下降至原高度位置；第一抓取气缸18上的活塞杆向左运动、第二抓取气缸19上的活塞杆向右运动，打开第一抓取执行机构20与第二抓取执行机构21，将左工件27放到右工作台28上，将右工件29放到左工作台26上。在工件加工过程中，为了使本实用新型不干涉机械加工系统，可在抓取系统释放工件后，控制升降气缸8，使升降气缸8上的活塞杆向上运动，将抓取系统上升一定高度后，电机3旋转特定角度，使与小齿轮5啮合的大齿轮9旋转90度，使抓取系统旋转至图5所示位置。
需要说明的是，在本说明书的教导下，本领域技术人员所作出的任何等同替代方式，或明显变型方式，均应在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种双工位工件位置交换装置，其特征在于：包括支撑与源动力系统、旋转与升降系统以及抓取系统；
所述支撑与源动力系统包括系统底座、中心轴与电机，中心轴穿过系统底座并通过法兰固定在系统底座上，电机通过电机固定板固定在系统底座上，电机上的转轴穿过系统底座并在其上装配小齿轮，小齿轮位于系统底座的上方；
所述旋转与升降系统包括旋转机构底座、升降机构底座与升降气缸，升降气缸设置在升降机构底座上，升降机构底座固定在旋转机构底座的上方，在旋转机构底座的下方设置有大齿轮，所述大齿轮与小齿轮相啮合，在旋转机构底座的前后面上分别设置有前导轨与后导轨，前导轨与后导轨的顶部通过导轨连接杆相连接；所述旋转机构底座上还设置有回转孔，所述回转孔被中心轴穿过；
所述抓取系统包括抓取机构底座，抓取机构底座与升降气缸的活塞杆连接并通过滑块分别与前后导轨滑动连接，在抓取机构底座上设置有第一抓取气缸与第二抓取气缸以及第一抓取执行机构与第二抓取执行机构，第一抓取气缸通过其上的活塞杆与第一拉杆相连并通过第一拉杆拉动第一抓取执行机构，第二抓取气缸通过其上的活塞杆与第二拉杆相连并通过第二拉杆拉动第二抓取执行机构。
2.根据权利要求1所述的一种双工位工件位置交换装置，其特征在于：所述中心轴的上下两端分别安装一个径向轴承，所述径向轴承均位于中心轴与旋转机构底座上的回转孔壁之间，且中心轴下端安装的径向轴承位于大齿轮的上方。
3.根据权利要求1或2所述的一种双工位工件位置交换装置，其特征在于：所述大齿轮下端面与系统底座之间安装一个推力轴承。
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