CN206356905U - 一种法兰盘类零件的数字化加工系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种法兰盘类零件的数字化加工系统，它包括粗加工机床（1）、精加工机床（2）、设置于粗加工机床（1）和精加工机床（2）之间的六自由度机械人（3）、AGV车（4）以及毛坯盛放架（5），所述的六自由度机械人（3）输出端经法兰连接有机械手爪（6），所述的机械手爪（6）包括三爪气缸（7）、双爪气缸（8）、双爪安装座（9）、三爪安装座（10）、爪头A（11）和爪头B（12），所述的粗加工机床（1）和精加工机床（2）均由机床主体、设置于机床主体内的三爪卡盘（20）、刀架、安装轴（21）组成。本实用新型的有益效果是：可以使加工过程的管理更加高效透明、加工精度高、提高加工效率、极大节省生产成本。

Description

一种法兰盘类零件的数字化加工系统

技术领域

本实用新型涉及法兰盘类零件工装及加工的技术领域，特别是一种法兰盘类零件的数字化加工系统。

背景技术

目前法兰盘类零件的机械加工多采用叉车运输毛坯-人工上下料-数控机床加工-叉车运输成品的作业方式，这种作业方式其效率相对较低，流程复杂，管理过程不透明。法兰盘类零件的粗精加工主要由车床完成，由于人工上下料存在装夹效率低，装夹精度易受工人熟练度的影响，产品一致性较差。同时，人工上下料的作业方式不能及时向管理系统反馈加工过程数据，只能在任务加工完成后由人工的方式反馈加工结果，这种方式无法做到加工过程的管理。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种结构紧凑、可以使加工过程的管理更加高效透明、加工精度高、提高加工效率、极大节省生产成本的法兰盘类零件的数字化加工系统。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种法兰盘类零件的数字化加工系统，它包括粗加工机床、精加工机床、设置于粗加工机床和精加工机床之间的六自由度机械人、AGV车以及毛坯盛放架，所述的六自由度机械人输出端经法兰连接有机械手爪，所述的机械手爪包括三爪气缸、双爪气缸、双爪安装座、三爪安装座、爪头A和爪头B，双爪安装座的端面上连接有双爪气缸，双爪气缸的两个输出端均连接有爪头A，两个爪头A的内侧均开设有方形凹槽，双爪气缸的顶部连接有三爪安装座，三爪安装座顶表面设置有弹簧套和位于弹簧套内的导向柱，导向柱上套有弹簧，弹簧的顶部设置有三爪气缸，三爪气缸的三个输出端均连接有爪头B，爪头B的内侧设置有定心槽，定心槽的侧面为弧面，定心槽的底部为平面，弹簧套的内壁上设置有垂直于弹簧套的气缸C，所述的粗加工机床和精加工机床均由机床主体、设置于机床主体内的三爪卡盘、刀架、安装轴组成，安装轴与三爪卡盘的转轴连接，且安装轴位于三爪卡盘内，安装轴上设置有定位台肩。

它还包括PLC控制器，所述的PLC控制器与六自由度机械人、三爪气缸、双爪气缸、气缸C和AGV车连接。

所述的三个爪头B均匀分布。

所述的两个方形凹槽对称设置。

本实用新型具有以下优点：本实用新型可以使加工过程的管理更加高效透明、加工精度高、提高加工效率、极大节省生产成本。

附图说明

图1 为本实用新型的结构示意图；

图2 为机械手爪的俯视图；

图3 为图2的A-A剖视图；

图4 为爪头B的结构示意图；

图5 为粗加工机床的结构示意图；

图中，1-粗加工机床，2-精加工机床，3-六自由度机械人，4- AGV车，5-毛坯盛放架，6-机械手爪，7-三爪气缸，8-双爪气缸，9-双爪安装座，10-三爪安装座，11-爪头A，12-爪头B，13-方形凹槽，14-弹簧套，15-导向柱，16-弹簧，17-弧面，18-平面，19-气缸C，20-三爪卡盘，21-安装轴，22-台肩，23-PLC控制器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的描述，本实用新型的保护范围不局限于以下所述：

如图1~5所示，一种法兰盘类零件的数字化加工系统，它包括粗加工机床1、精加工机床2、设置于粗加工机床1和精加工机床2之间的六自由度机械人3、AGV车4以及毛坯盛放架5，毛坯盛放架5上放置有法兰盘类零件的毛坯，AGV车4既可以运输毛坯盛放架5，又可以运输加工后成品。

所述的六自由度机械人3输出端经法兰连接有机械手爪6，所述的机械手爪6包括三爪气缸7、双爪气缸8、双爪安装座9、三爪安装座10、爪头A11和爪头B12，双爪安装座9的端面上连接有双爪气缸8，双爪气缸8的两个输出端均连接有爪头A11，两个爪头A11的内侧均开设有方形凹槽13，两个方形凹槽13对称设置，双爪气缸8的顶部连接有三爪安装座10，三爪安装座10顶表面设置有弹簧套14和位于弹簧套14内的导向柱15，导向柱15上套有弹簧16，弹簧16的顶部设置有三爪气缸7，三爪气缸7的三个输出端均连接有爪头B12，三个爪头B12均匀分布，爪头B12的内侧设置有定心槽，定心槽的侧面为弧面17，定心槽的底部为平面18，当三爪气缸7爪取毛坯时，毛坯的外缘与弧面17接触，毛坯的端面与平面18配合，从而实现自动定心功能，即毛坯轴线与三爪气缸7轴线共线。弹簧套14的内壁上设置有垂直于弹簧套14的气缸C19，气缸C19的活塞杆伸出时能够伸入弹簧16内。

所述的粗加工机床1和精加工机床2均由机床主体、设置于机床主体内的三爪卡盘20、刀架、安装轴21组成，安装轴21与三爪卡盘20的转轴连接，且安装轴21位于三爪卡盘20内，安装轴21上设置有定位台肩22。

它还包括PLC控制器23，所述的PLC控制器23与六自由度机械人3、三爪气缸7、双爪气缸8、气缸C19和AGV车4连接，PLC控制器23能够控制AGV车4的行走，还能控制三爪气缸7和双爪气缸8各自的爪头并拢或张开；还能控制气缸C19活塞杆伸出或缩回；此外，PLC控制器23还能实时监控六自由度机械人3的运动数据，并将数据收集，从而使加工过程的管理更加高效透明。

本实用新型加工法兰盘类零件的工作步骤为：

S1、毛坯盛放架5的爪取，先经PLC控制器23控制六自由度机械人3将机械手爪6移动到毛坯盛放架5附近，且使毛坯盛放架5位于双爪气缸8的两个方形凹槽13之间，随后控制双爪气缸8的两个爪头A11并拢以将毛坯盛放架5夹住，控制六自由度机械人3将毛坯盛放架5移动到靠近粗加工机床1的前侧，从而实现了毛坯盛放架5的定位爪取；

S2、毛坯的爪取，先经PLC控制器23控制六自由度机械人3将机械手爪6移动到毛坯盛放架5上的毛坯附近，且使毛坯位于三爪气缸7的三个定心槽之间，然后控制三爪气缸7的三个爪头B12并拢以将毛坯夹住，最后向下压毛坯使弹簧16被压缩，压缩一段行程后控制气缸C19的活塞杆伸出，活塞杆插入于弹簧16内，从而实现了毛坯的爪取；

S3、毛坯的工装和粗加工，先控制六自由度机械人3将毛坯的中心孔套于粗加工机床1的安装轴21上，随后控制气缸C19的活塞杆缩回并控制三爪气缸7的爪头B12张开，毛坯在弹簧16在弹簧回复力作用下弹出，毛坯沿安装轴21移动且其端面靠向台肩22，毛坯与台肩22紧贴，实现了毛坯的定位；然后控制六自由度机械人3将机械手爪6从粗加工机床1内移出，最后控制三爪卡盘20夹紧毛坯，从而实现了毛坯的工装，利用粗加工机床1内刀架上的刀具来粗加工毛坯；因此，保证了每次装夹毛坯时位置的一致性，极大提高了加工精度；

S4、步骤S3结束后得到半成品零件，关闭粗加工机床1，采用爪取和工装毛坯的方法将半成品零件移动到粗加工机床1内，利用精加工机床2内刀架上的刀具来精细加工半成品零件，从而加工出成品法兰盘类零件；

S5、成品法兰盘类零件的输出，控制六自由度机械人3上机械手爪6的三爪气缸7以将成品法兰盘类零件爪取到AGV车4上，通过AGV车4将成品法兰盘类零件从车间内运出。因此该系统实现了自动加工成品法兰盘类零件，极大的提高加工效率、极大节省生产成本。

Claims (4)

1.一种法兰盘类零件的数字化加工系统，其特征在于：它包括粗加工机床（1）、精加工机床（2）、设置于粗加工机床（1）和精加工机床（2）之间的六自由度机械人（3）、AGV车（4）以及毛坯盛放架（5），所述的六自由度机械人（3）输出端经法兰连接有机械手爪（6），所述的机械手爪（6）包括三爪气缸（7）、双爪气缸（8）、双爪安装座（9）、三爪安装座（10）、爪头A（11）和爪头B（12），双爪安装座（9）的端面上连接有双爪气缸（8），双爪气缸（8）的两个输出端均连接有爪头A（11），两个爪头A（11）的内侧均开设有方形凹槽（13），双爪气缸（8）的顶部连接有三爪安装座（10），三爪安装座（10）顶表面设置有弹簧套（14）和位于弹簧套（14）内的导向柱（15），导向柱（15）上套有弹簧（16），弹簧（16）的顶部设置有三爪气缸（7），三爪气缸（7）的三个输出端均连接有爪头B（12），爪头B（12）的内侧设置有定心槽，定心槽的侧面为弧面（17），定心槽的底部为平面（18），弹簧套（14）的内壁上设置有垂直于弹簧套（14）的气缸C（19），所述的粗加工机床（1）和精加工机床（2）均由机床主体、设置于机床主体内的三爪卡盘（20）、刀架、安装轴（21）组成，安装轴（21）与三爪卡盘（20）的转轴连接，且安装轴（21）位于三爪卡盘（20）内，安装轴（21）上设置有定位台肩（22）。

2.根据权利要求1所述的一种法兰盘类零件的数字化加工系统，其特征在于：它还包括PLC控制器（23），所述的PLC控制器（23）与六自由度机械人（3）、三爪气缸（7）、双爪气缸（8）、气缸C（19）和AGV车（4）连接。

3.根据权利要求1所述的一种法兰盘类零件的数字化加工系统，其特征在于：所述的三个爪头B（12）均匀分布。

4.根据权利要求1所述的一种法兰盘类零件的数字化加工系统，其特征在于：所述的两个方形凹槽（13）对称设置。