CN206263511U - 一种快速切换式双工位三轴垂直翻转变位机工作站 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及变位机工作站，尤其涉及三轴垂直翻转变位机工作站。一种快速切换式双工位三轴垂直翻转变位机工作站，应用于对待加工工件的加工，包括翻转装置，可控制的以一第一水平轴线为轴翻转；所述翻转装置包括：第一翻转平台，可控制的以一第二水平轴线为轴翻转；第二翻转平台，可控制的以一第三水平轴线为轴翻转；所述第一水平轴线与所述第二水平轴线及所述第三水平轴线相互平行，且所述第二水平轴线与所述第三水平轴线位于所述第一水平轴线的两侧。本实用新型的变位机工作站垂直翻转半径小，节省了操作空间，提高了产品工艺规划的灵活性，提高生产效率。

Description

一种快速切换式双工位三轴垂直翻转变位机工作站

技术领域

本实用新型涉及机器人加工技术领域，尤其涉及一种三轴垂直翻转变位机工作站。

背景技术

目前，公知的三轴式变位机工作站主要为三轴式水平旋转工作站，即工作站的旋转装置以垂直的轴线旋转以变换待加工工件的加工位置。随着行业需求的发展，对设备的柔性生产和厂房的空间利用率也随之不断提高，而三轴式水平旋转工作站其占地面积为主要由其工作台面上的工装的纵向大小决定。例如如图1所示的一种三轴式水平旋转工作站，该工作站包括两个工装夹具，每个工装夹具的长度都为A，宽度都为B，当三轴式水平旋转工作站水平旋转时（如图1中的箭头方向所示），整个三轴式水平旋转工作站的旋转半径为图示中的R，该半径主要取决于工作站的工作夹具的长度A，这种水平旋转工作站的翻转半径大，延长了机器人的等待时间，降低了机器人的利用率，也延长了作业的时间，降低了整个流程的工作效率。

实用新型内容

针对目前上述变位机工作站存在的上述问题，本实用新型提供一种快速切换式双工位三轴垂直翻转变位机工作站。

本实用新型解决技术问题所采用的技术方案为：

一种快速切换式双工位三轴垂直翻转变位机工作站，应用于对待加工工件的加工，包括翻转装置，可控制的以一第一水平轴线为轴翻转；

所述翻转装置包括：

第一翻转平台，可控制的以一第二水平轴线为轴翻转；

第二翻转平台，可控制的以一第三水平轴线为轴翻转；

所述第一水平轴线与所述第二水平轴线及所述第三水平轴线相互平行，且所述第二水平轴线与所述第三水平轴线位于所述第一水平轴线的两侧。

优选地，还包括工作平台，所述工作平台包括操作区及加工区，所述翻转装置设置于所述工作平台上，且所述第一水平轴线对应分隔所述操作区及所述加工区的分隔线。

优选地，还包括一用以分隔所述操作区及所述加工区的分隔板，所述分隔板设置于所述翻转装置上与所述翻转装置一同可控制的以所述第一水平轴线为轴翻转，且位置对应所述分隔线。

优选地，所述翻转装置包括第一电机，用于驱动所述翻转装置转动；和/或

所述第一翻转平台包括第二电机，用于驱动所述第一翻转平台转动；和/或

所述第二翻转平台包括第三电机，用于驱动所述第二翻转平台转动。

优选地，所述加工区至少设置有一台机器人，所述机器人用以对安置于所述第一翻转平台和/或所述第二翻转平台上的待加工工件进行加工。

优选地，所述机器人为焊接机器人。

优选地，所述机器人设置有3台。

优选地，还包括一顶棚，所述顶棚设置于所述工作平台上，用以笼罩所述工作平台。

优选地，所述顶棚上设置有排风装置。

优选地，所述第一翻转平台上设置有用以夹装待加工工件的第一夹具；和/或

所述第二翻转平台上设置有用以夹装待加工工件的第二夹具。

本实用新型的有益效果：本实用新型的一种快速切换式双工位三轴垂直翻转变位机工作站，结构简单，垂直翻转半径小，占地空间小，节省了操作空间，提高了产品工艺规划的灵活性，节省人工，提高机器人的利用率，提高生产效率。

附图说明

图1为现有技术中三轴水平旋转定位工装平台的俯视图；

图2为本实用新型中三轴垂直翻转定位工装平台的俯视图；

图3为本实施例中的第一垂直翻转平台的剖视图；

图4为本实施例中的第二垂直翻转平台的剖视图；

图5为本实施例变位机工作站内部结构示意图；

图6为本实施例变位机工作站的工作站外围结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。

图2为本实用新型的一种快速切换式双工位三轴垂直翻转变位机工作站中的垂直翻转平台的俯视图，应用于对待加工工件的加工。

变位机工作站包括如图5所示的翻转装置，翻转装置可控制的以一第一水平轴线为轴翻转。翻转装置包括：如图4所示的第一翻转平台，可控制的以一第二水平轴线为轴翻转；第二翻转平台，可控制的以一第三水平轴线为轴翻转；第一水平轴线与第二水平轴线及第三水平轴线相互平行，且第二水平轴线与第三水平轴线位于第一水平轴线的两侧。

上述技术方案中，第一水平轴线主要由一第一主轴形成，该第一主轴设置于一支架1中，第一轴的一端连接一第一主动端连接轴7和一第一主动轴轴承座6；第一主轴的另一端与一第一从动端连接轴8和一第一从动轴轴承座5连接。以驱动第一主轴在指定的位置停止旋转，方便待加工的工件在指定的位置对其进行加工。

第一翻转平台位于第一主轴的一侧，第二水平轴线主要由一第二主轴形成。具体地，一第二从动轴轴承座12通过一第二从动端连接轴13连接一第二主轴的一端，第二主轴的另一端连接一第二主动端连接轴11，使得第一翻转平台以第二主轴为轴心进行转动，从而调节第一翻转平台的翻转速度。

同样地，第二翻转平台位于第一轴的另一侧，第三水平轴线主要由一第三主轴形成。具体地，一第三从动轴轴承座通过一第三从动端连接轴连接一第三主轴的一端，第三主轴的另一端连接一第三主动端连接轴，使得第二翻转平台以第三主轴为轴心进行转动，从而调节第二翻转平台的翻转速度。

本实施例的一种快速切换式双工位三轴垂直翻转变位机工作站，还包括如图5所示的工作平台，该工作平台包括操作区及加工区，翻转装置设置于工作平台上，且第一水平轴线对应分隔操作区及加工区的分隔线。

本实施例中还包括一用以分隔操作区及加工区的分隔板2，该分隔板2设置于翻转装置上与翻转装置一同可控制的以第一水平轴线为轴翻转，且位置对应分隔线。

本实施例中的翻转装置还包括一连接所述第一主动轴轴承座的第一电机3，以驱动翻转装置转动。

进一步优选的实施例中，第一翻转平台包括一连接第二主动端连接轴11的第二电机9，用于驱动第一翻转平台转动。

进一步优选的实施例中，第二翻转平台包括一连接第三主动端连接轴的第三电机，用于驱动第二翻转平台转动。

进一步优选的实施例中，第一电机3通过一第一减速机4连接所述第一主动轴轴承座6，以驱动所述翻转装置翻转。第二电机9通过一第二减速机10连接第二主动端连接轴11，以驱动第二主动端连接轴11以第二主轴为轴心进行转动，从而调节第一翻转平台的翻转速度。第三电机通过一第三减速机连接第三主动端连接轴，以驱动第三主动端连接轴以第三主轴为轴心进行转动，从而调节第二翻转平台的翻转速度。

加工区设置有至少一台机器人19，机器人用以对安置于第一翻转平台和/或第二翻转平台上的待加工工件进行加工。进一步优选的实施例中，该机器人为焊接机器人，用于为待加工工件进行清洗焊接。进一步优选的实施例中，在操作区设置3台机器人。

变位机工作站还包括机器人控制柜17，PLC控制模块15，焊机16，焊丝桶18以及清枪器。机器人控制柜17控制整个机器人工作站的工作流程，给机器人19以及其他器件输送工作指令。本领域人员知道，采用PCL控制模块控制整个机器人工作站的工作流程是公知常识。PCL控制模块连接上述的第一电机3，第二电机9以及第三电机，控制第一电机3和/或第二电机9和/或第三电机分别驱动的分隔板2和/或第二分隔板14和/或第三分隔板停止转动的位置，在没有外界定位块的条件下永久保持此角度，并且在断电状态下角度也不会出现变化，大大提高了机器人19的机械手在焊接时的精准度，提高了焊接质量。在现场由于工艺的复杂性机器人19需要不停的调整作业角度，该技术有效的解决了不同工艺时不同作业角度的需求，达到完美的协调焊接。

此外，变位机工作站还包括如图6所示的设置于工作平台上的顶棚20，用以笼罩工作平台。该顶棚20带有一安全门。优选地，该安全门带有安全保护光栅24，有效保护工人安全，减少事故的发生。顶棚20的侧面或顶部还设有排风装置21，用以将室内的空气排出。此外，在顶棚20的侧壁上开有一观察窗22，方便作业者查看工作站内部的情况。

本实用新型优选的实施方式，作业者在操作区将工件摆放至第一翻转平台或第二翻转平台，然后通过第一翻转平台或第二翻转平台上的一工装夹具夹紧摆放的工件。

本实用新型的一种快速切换式双工位三轴垂直翻转变位机工作站的工作原理是：作业者站在操作区，将所需生产的第一工件放入第一翻转平台的第一夹具14，然后由作业者启动变位机工作，第一翻转平台的第一夹具将刚放入的第一工件夹紧，夹紧后变位机的翻转装置开始转动，将第一工件旋转入后方的加工区，同时，第二翻转平台转入到原第一翻转平台的位置。当翻转装置旋转到位后，加工区的焊接机器人19开始动作，对第一工件的正面进行焊接。此时，若需要对第一工件的背面进行焊接，则第一翻转平台开始翻转，将第一工件的反面翻转至面向焊接机器人19的方向，再由焊接机器人19进行焊接工作。在焊接机器人19对第一工件进行焊接的同时，作业者正在对第二翻转平台上的第二工件进行操作（操作步骤与操作第一工件时相同）。当焊接机器人19对第一工件焊接完成和作业者对第二翻转平台上的第二夹具操作完成并按下启动按钮后，变位机的翻转装置开始旋转，将第一工件从焊接室转出到其初始的位置，同时也将第二工件转入后方的焊接室。当翻转装置旋转到位后，第一夹具会自动打开，此时焊接机器人19正对第二夹具上的第二工件进行焊接。当第一夹具完全打开后，作业者就可以将在第一夹具上已焊接完成的第一工件取出，并放置好新的待加工的工件（例如第三工件）并按下启动按钮等待焊接机器人19焊接。

当作业者或机械手需要多个高精度角度位置时，由PLC控制模块15发信号给第一电机3和/或第二电机9和/或第三电机，让其在指定的位置停止旋转。这种方式在没有外界定位块的条件下永久保持此角度，并且在断电状态下角度也不会出现变化，从而大大提高了机械手在焊接时的精准度，提高了焊接质量。在现场由于工艺的复杂性，机器人需要不停的调整作业角度，本实用新型的垂直翻转变位机工作站的翻转半径小，提高了机器人的可达性，在满足节拍的情况下增大了机器人对工装夹具上产品的覆盖面积，有效减少了人工，减少了机器人的等待时间，提高了机器人的利用率。

以上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所做出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种快速切换式双工位三轴垂直翻转变位机工作站，应用于对待加工工件的加工，其特征在于，包括翻转装置，可控制的以一第一水平轴线为轴翻转；

所述翻转装置包括：

第一翻转平台，可控制的以一第二水平轴线为轴翻转；

第二翻转平台，可控制的以一第三水平轴线为轴翻转；

所述第一水平轴线与所述第二水平轴线及所述第三水平轴线相互平行，且所述第二水平轴线与所述第三水平轴线位于所述第一水平轴线的两侧。

2.根据权利要求1所述的快速切换式双工位三轴垂直翻转变位机工作站，其特征在于，还包括工作平台，所述工作平台包括操作区及加工区，所述翻转装置设置于所述工作平台上，且所述第一水平轴线对应分隔所述操作区及所述加工区的分隔线。

3.根据权利要求2所述的快速切换式双工位三轴垂直翻转变位机工作站，其特征在于，还包括一用以分隔所述操作区及所述加工区的分隔板，所述分隔板设置于所述翻转装置上与所述翻转装置一同可控制的以所述第一水平轴线为轴翻转，且位置对应所述分隔线。

4.根据权利要求1所述的快速切换式双工位三轴垂直翻转变位机工作站，其特征在于，

所述翻转装置包括第一电机，用于驱动所述翻转装置转动；和/或

所述第一翻转平台包括第二电机，用于驱动所述第一翻转平台转动；和/或

所述第二翻转平台包括第三电机，用于驱动所述第二翻转平台转动。

5.根据权利要求2所述的快速切换式双工位三轴垂直翻转变位机工作站，其特征在于，所述加工区至少设置有一台机器人，所述机器人用以对安置于所述第一翻转平台和/或所述第二翻转平台上的待加工工件进行加工。

6.根据权利要求5所述的快速切换式双工位三轴垂直翻转变位机工作站，其特征在于，所述机器人为焊接机器人。

7.根据权利要求5所述的快速切换式双工位三轴垂直翻转变位机工作站，其特征在于，所述机器人设置有3台。

8.根据权利要求2所述的快速切换式双工位三轴垂直翻转变位机工作站，其特征在于，还包括一顶棚，所述顶棚设置于所述工作平台上，用以笼罩所述工作平台。

9.根据权利要求8所述的快速切换式双工位三轴垂直翻转变位机工作站，其特征在于，所述顶棚上设置有排风装置。

10.根据权利要求1-9中任一所述的快速切换式双工位三轴垂直翻转变位机工作站，其特征在于，所述第一翻转平台上设置有用以夹装待加工工件的第一夹具；和/或

所述第二翻转平台上设置有用以夹装待加工工件的第二夹具。