CN206779780U - 全气动三轴变位机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的全气动三轴变位机，用于安装待加工工件的加工作业，用于待加工工件进行加工作业，包括基座，基座上安装有水平转动的第一转轴平台和驱动第一转轴平台旋转的变换工位驱动装置；第一转轴平台上的前后侧分别安装有一横梁，在两个横梁的左右两端对称的安装有第二定位翻转框和第三定位翻转框；第二定位翻转框和第三定位翻转框两端分别与横梁连接转轴处设有分别驱动第二定位翻转框或第三定位翻转框旋转180°便于对其上待加工工件两面分别加工的旋转变位驱动装置；第二定位翻转框和第三定位翻转框对应位置的一侧形成工件的上下料工位，而另一侧形成工件的加工工位，达到气动精准变位，成本低和重复定位精度高。

Description

全气动三轴变位机

【技术领域】

本实用新型涉及辅助自动化生产的设备，尤其涉及一种全气动三轴变位机。

【背景技术】

工业机器人工作站是现阶段工业生产应用非常广泛的一种生产模式，其中变位机是自动化焊接生产中应用广泛的设备。常用的变位机有单轴变位机、L型变位机、头尾架变位机、倾翻变位机等，一般为单轴或双轴变位机。上述常用的变位机均为单工位，受上下料时间影响，使得工业机器人不可连续作业，不能满足快速的生产节拍，不能融入自动化的生产线，降低了生产效率。随着经济的发展，企业对生产效率提出了更高的要求，为此需要一种新型变位机，以使工业机器人能够连续工作来提高效率。

尤其在焊接领域，焊接变位机是自动化焊接的关键设备，是焊接过程中角度可变的工作台，三轴变位机通常与焊接机器人配套使用，三轴变位机的中轴是工位转换轴，其余两轴为焊接变位轴；现有的三轴变位机的中轴转换，大多采用伺服电机闭环控制的，而其余两个焊接变位轴则也采用伺服电机闭环控制。采用伺服电机闭环控制的旋转平台普遍由伺服电机、大小齿轮、工作平台、轴承和底座装配而成，由伺服电机带动小齿轮旋转，小齿轮与大齿轮啮合带动平台旋转，当机械手在所需要的角度停止时，由于大小齿轮间有间隙和伺服电机停止时有惯性作用，致使所需要的停止角度不能保证精度，从而造成机械手在焊接时产生焊道的偏离影响产品的品质。

并且在现实的生产焊接过程中，存在大量的仅需两面焊接的零件，对于这种两面焊接的零件，变位机仅需变位180°或某单一角度就能实现焊缝全覆盖，那么伺服变位机的多角度变位功能就过剩了；另外，伺服电机和减速机配套使用，造成价格昂贵，造价高，且减速机齿轮有配合间隙，重复定位精度存在一定误差。

【实用新型内容】

本实用新型针对现有伺服电机控制的三轴变位机功能过剩及造价偏高问题，提供一种适用于仅需两面焊接零件的，能融入到各种自动化焊接生产线中，易于操作、便于维护保养、生产效率高，气动精准变位、成本低和重复定位精度高的全气动三轴变位机。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案是：

全气动三轴变位机，用于安装待加工工件进行加工作业，包括一设置于自动生产线上的基座，所述基座上竖直安装有一水平转动的第一转轴平台和驱动第一转轴平台旋转的变换工位驱动装置；所述第一转轴平台上的前后侧分别安装有一横梁，在两个横梁的左右两端对称的安装有分别自翻转定位动作且在其上分别装夹待加工工件的第二定位翻转框和第三定位翻转框；所述第二定位翻转框和第三定位翻转框两端分别与横梁连接转轴处的一侧或两侧设有分别驱动第二定位翻转框或第三定位翻转框旋转180°便于对其上待加工工件两面分别加工或旋转一定角度便于对其上待加工工件在一倾斜角度下进行加工的旋转变位驱动装置；所述第二定位翻转框和第三定位翻转框安装于横梁两端并在变换工位驱动装置驱动下随第一转轴平台同步转动；当第二定位翻转框和第三定位翻转框水平排布时，第二定位翻转框和第三定位翻转框对应位置的一侧形成工件的上下料工位和另一侧形成工件的加工工位。

优选地，所述旋转变位驱动装置包括气缸、推动板、齿条、导向滑座、齿轮、转盘和定位挡块，所述转盘通过轴承安装于横梁上侧并同步转动的带动第二定位翻转框或第三定位翻转框转动，所述齿条下侧与导向滑座嵌套滑动配合且一并设置于横梁内腔中，气缸设置于导向滑座下侧的横梁内腔中，气缸上的活塞杆通过推动板与齿条端部固联并推动齿条往复运动，所述齿轮套装于转盘上的转轴上并与齿条啮合，气缸通过啮合的齿条和齿轮驱动转盘带动第二定位翻转框或第三定位翻转框顺时针或逆时针转动来变换加工位置；所述转盘外缘周向设有多个便于定位挡块安装固定的定位孔，对应的横梁上安装有与定位挡块触用于限定转盘偏转角度便于工件定位的限位缓冲组件，调整定位挡块在转盘外缘周向的安装位置就可调整转盘对应翻转框上工件不同角度的变位。

优选地，所述限位缓冲组件包括分别固定于两端的限位螺母和设置于中心的弹性缓冲器。

优选地，所述齿轮套装于转盘上且两者之间采用键连接。

优选地，所述旋转变位驱动装置采用气缸驱动横梁上的第二定位翻转框或第三定位翻转框旋转一定的角度来变换加工位置。

优选地，所述变换工位驱动装置为推动第一转轴平台往复旋转180°的气缸驱动组件。

优选地，所述第二定位翻转框和第三定位翻转框设有用于夹紧待加工工件的夹具。

优选地，所述第二定位翻转框与第三定位翻转框之间设置有安装于第一转轴平台上将上下料工位和加工工位隔离开的防护隔板。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型采用全气动控制，不仅成本低，而且扭矩大，有效地实现了工件在两个工位之间的转移，可以一侧工位进行加工工序，另一侧工位进行上下料工序，从而使得进行加工作业的工业机器人能够连续工作，提高了生产效率。

特别是应用于仅需要两面焊接工件的自动化生产线上时，通过第二定位翻转框和第三定位翻转框的工位切换及各自的翻转定位，实现工件的两面快速焊接和上下料的自动更换，具有重复定位精度高、成本低，极大的降低了设备的成本，提高了焊接质量，取得了良好的效果。

且易于操作、维护保养简单、生产效率高，气动精准变位，不仅能解决生产节拍的不足，定位精度不稳定等问题，而且还能融入到各种焊接生产线中，同时自身还能达到不同角度停止，实现不同角度的变位，实现定位精度高转速快的目的。

【附图说明】

图1是本实用新型的立体结构示意图；

图2是本实用新型去除焊接机器人的立体结构示意图；

图3是图2中A部的内部结构立体示意图。

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细地说明。

【具体实施方式】

全气动三轴变位机，适用于仅需焊接零件两面的自动化焊接生产线上，如图1至图3所示，包括一设置于焊接自动生产线上的基座1，在基座1上竖直安装有一水平转动的第一转轴平台2和驱动第一转轴平台2旋转的变换工位驱动装置3，该变换工位驱动装置为推动第一转轴平台往复旋转180°的气缸驱动组件；在第一转轴平台2上的前后侧分别安装有一横梁4，在两个横梁4的左右两端对称的安装有分别自回转定位动作且在其上分别装夹待加工工件的第二定位翻转框5和第三定位翻转框6；在第二定位翻转框5和第三定位翻转框6两端分别与横梁连接转轴处的两侧均设有分别驱动第二定位翻转框5或第三定位翻转框6旋转180°便于对其上待加工工件两面分别加工的旋转变位驱动装置7，所述第二定位翻转框5和第三定位翻转框6的外框边缘设有多个用于夹紧待加工工件的夹具8，在该变位机的基座1上还安装有对第二定位翻转框5或第三定位翻转框6上的工件进行焊接加工的焊接机器人10。

继续如图1至图3所示，该第二定位翻转框5和第三定位翻转框6对称的安装于横梁4两端并在变换工位驱动装置3驱动下随第一转轴平台2同步转动；当第二定位翻转框5和第三定位翻转框6水平排布时，第二定位翻转框5和第三定位翻转框6对应位置的一侧形成工件的上下料工位和另一侧形成工件的加工工位，其中，在第二定位翻转框5与第三定位翻转框6之间还设置有安装于第一转轴平台2上将上下料工位和加工工位隔离开的弧光防护隔板9。

如图3所示，该旋转变位驱动装置7包括气缸70、推动板71、齿条72、导向滑座73、齿轮74、转盘75和定位挡块76，四个转盘75通过轴承分别安装于横梁4上侧并同步转动的带动对应的第二定位翻转框5或第三定位翻转框6分别转动，齿条72下侧与导向滑座73嵌套滑动配合且一并设置于横梁4内腔中，气缸70设置于导向滑座73下侧的横梁4内腔中，气缸70上的活塞杆700通过推动板71与齿条72端部固联并推动齿条72往复运动，齿轮74套装于转盘75上的转轴上并与齿条72啮合，其中，齿轮74与转盘75的转轴之间采用键连接；该气缸70通过啮合的齿条72和齿轮74驱动转盘75带动第二定位翻转框5或第三定位翻转框6顺时针或逆时针转动来变换工位；另外，定位挡块76安装固定于转盘75外缘，对应的横梁4上安装有与定位挡块76触接用于限定转盘75偏转角度便于工件定位的限位缓冲组件77，该限位缓冲组件77包括分别固定于两端的限位螺母770和设置于其中心的弹性缓冲器(图中未示)，转盘75正反转180°时与限位缓冲组件77上下端的限位螺母770分别触接。

本实用新型应用于需要两面焊接工件的自动化生产线上时，所有动力采用气动控制，并通过第二定位翻转框和第三定位翻转框的加工位置切换及各自的翻转定位，实现工件的两面快速焊接，重复定位精度高；不仅成本低，而且扭矩力量大，有效地实现了工件在两个工位之间的转换，可以一侧工位进行加工工序，另一侧工位进行上下料工序，提高了焊接质量和生产效率，取得了良好的生产效果，从而使得进行加工作业的工业机器人能够连续工作。

以上所述实施例只是为本实用新型的较佳实施例，并非以此限制本实用新型的实施范围，例如，在转盘外缘周向设有多个便于定位挡块安装固定的定位孔，通过调整定位挡块在转盘外缘周向的安装位置或改变定位挡块的形状就可调整转盘对应翻转框上工件不同角度的变位，这样，旋转变位驱动装置控制转盘及其上的翻转框旋转一定角度便于对其上待加工工件在一倾斜角度下进行加工；且旋转变位驱动装置也可采用回转气缸驱动横梁上的回转框旋转一定的角度来变换工位，凡依本实用新型之形状、构造及原理所作的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.全气动三轴变位机，用于安装待加工工件进行加工作业，包括一设置于自动生产线上的基座，其特征在于：

所述基座上竖直安装有一水平转动的第一转轴平台和驱动第一转轴平台旋转的变换工位驱动装置；

所述第一转轴平台上的前后侧分别安装有一横梁，在两个横梁的左右两端对称的安装有分别自翻转定位动作且在其上分别装夹待加工工件的第二定位翻转框和第三定位翻转框；

所述第二定位翻转框和第三定位翻转框两端分别与横梁连接转轴处的一侧或两侧设有分别驱动第二定位翻转框或第三定位翻转框旋转180°便于对其上待加工工件两面分别加工或旋转一定角度便于对其上待加工工件在一倾斜角度下进行加工的旋转变位驱动装置；

所述第二定位翻转框和第三定位翻转框安装于横梁两端并在变换工位驱动装置驱动下随第一转轴平台同步转动；

当第二定位翻转框和第三定位翻转框水平排布时，第二定位翻转框和第三定位翻转框对应位置的一侧形成工件的上下料工位和另一侧形成工件的加工工位。

2.根据权利要求1所述的全气动三轴变位机，其特征在于，所述旋转变位驱动装置包括气缸、推动板、齿条、导向滑座、齿轮、转盘和定位挡块，所述转盘通过轴承安装于横梁上侧并同步转动的带动第二定位翻转框或第三定位翻转框转动，所述齿条下侧与导向滑座嵌套滑动配合且一并设置于横梁内腔中，气缸设置于导向滑座下侧的横梁内腔中，气缸上的活塞杆通过推动板与齿条端部固联并推动齿条往复运动，所述齿轮套装于转盘上的转轴上并与齿条啮合，气缸通过啮合的齿条和齿轮驱动转盘带动第二定位翻转框或第三定位翻转框顺时针或逆时针转动来变换加工位置；所述转盘外缘周向设有多个便于定位挡块安装固定的定位孔，对应的横梁上安装有与定位挡块触用于限定转盘偏转角度便于工件定位的限位缓冲组件，调整定位挡块在转盘外缘周向的安装位置就可调整转盘对应翻转框上工件不同角度的变位。

3.根据权利要求2所述的全气动三轴变位机，其特征在于，所述限位缓冲组件包括分别固定于两端的限位螺母和设置于中心的弹性缓冲器。

4.根据权利要求2所述的全气动三轴变位机，其特征在于，所述齿轮套装于转盘上且两者之间采用键连接。

5.根据权利要求1所述的全气动三轴变位机，其特征在于，所述旋转变位驱动装置采用气缸驱动横梁上的第二定位翻转框或第三定位翻转框旋转一定的角度来变换加工位置。

6.根据权利要求1所述的全气动三轴变位机，其特征在于，所述变换工位驱动装置为推动第一转轴平台往复旋转180°的气缸驱动组件。

7.根据权利要求1所述的全气动三轴变位机，其特征在于，所述第二定位翻转框和第三定位翻转框设有用于夹紧待加工工件的夹具。

8.根据权利要求1所述的全气动三轴变位机，其特征在于，所述第二定位翻转框与第三定位翻转框之间设置有安装于第一转轴平台上将上下料工位和加工工位隔离开的防护隔板。