CN215034209U - 一种dct双联齿轮加工用全自动化转运装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种DCT双联齿轮加工用全自动化转运装置，包括安装架、设于该安装架上端的工作台、固设于安装架上的升降机构、安装在所述升降机构上的旋转机构和安装在所述旋转机构上的水平移栽机械臂，且还包括PLC主控器、人机交互面板、伺服控制器和两挡料器，所述PLC主控器分别与所述人机交互面板、所述伺服控制器、所述挡料器和DCT双联齿轮加工机床主机连接。本实用新型通过所述升降机构、所述旋转机构、水平移栽机械臂的机械结构结合运作及电气结构的控制，实现在数控珩齿、数控磨齿两加工工序之间，对DCT双联齿轮三维空间的全自动化转运操作。

Description

一种DCT双联齿轮加工用全自动化转运装置

技术领域

本实用新型属于DCT双联齿轮加工辅助转运装置的技术领域，具体地涉及一种DCT双联齿轮加工用全自动化转运装置。

背景技术

双离合器变速箱是一款高性能的汽车零部件，其包括的齿轮零件因具有精度高、结构复杂的特点，故此需运用高精度的齿轮加工机床；譬如核心部件DCT双联齿轮的制造工序涉及运用数控珩齿机和数控磨齿机两种机床进行高精度加工；该两种机床在加工DCT双联齿轮转运时，传统配备操作人员进行人工转运，通过人工的上下料操作，无形中增加了制造成本，且操作员工工序间劳动负担、无法实现精益生产，不利于确保加工产品的精度。

目前，技术层面上因数控珩齿机和数控磨齿机隶属于不同制造商，其控制逻辑、加工结构的不同，两者的砂轮修型频次也不相同，且现场加工机床根据工艺要求并非按加工流程合理布局，因此给DCT双联齿轮加工工序间的转运操作实现自动化的需求带来影响。然而，即便市面上出现的针对DCT双联齿轮加工工序间的转运装置，实质上并没有实现完全自动化的操作。

故此，设计出一种新型结构的全自动化转运装置以实现DCT双联齿轮加工工序间的全自动化转运是一个亟待解决的课题。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种DCT双联齿轮加工用全自动化转运装置，完全实现了DCT双联齿轮加工工序间转运操作的全自动化。

该实用新型提供以下技术方案，一种DCT双联齿轮加工用全自动化转运装置，包括安装架和设于该安装架上端的工作台；较佳地，该DCT双联齿轮加工用全自动化转运装置还包括，

水平移栽机械臂，悬置所述工作台的上方，用于对DCT双联齿轮的取放操作；

旋转机构，安装于所述水平移栽机械臂的下方，且穿过所述工作台，用于对所述水平移栽机械臂进行任一角度的转动操作；

升降机构，安装于所述旋转机构上，且固设于所述安装架上，用于对所述水平移栽机械臂进行升降操作。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：通过所述升降机构、所述旋转机构、水平移栽机械臂的结构结合设计，实现在数控珩齿、数控磨齿两加工工序之间，对DCT双联齿轮三维空间的全自动化转运操作。

较佳地，所述水平移栽机械臂包括设于所述旋转机构上的移栽驱动组件、设于该移栽驱动组件上的抓手杆和设于该抓手杆一端的旋转气缸爪手。该技术特征的目的在于，通过安装有所述旋转气缸爪手的所述抓手杆做线性的运动实现对DCT双联齿轮的取放操作。

较佳地，所述移栽驱动组件包括设于所述抓手杆上的水平滑块、设于该水平滑块上的第一滚珠丝杆和与该第一滚珠丝杆轴连接的第一伺服电机；所述第一伺服电机的输出轴经联轴器与所述第一滚珠丝杆轴连接，所述第一伺服电机驱动所述第一滚珠丝杆转动带动所述水平滑块上的所述抓手杆前后移动。

较佳地，所述第一滚珠丝杆上设有两限位感应器，所述水平滑块上设有感应片，所述感应片位于两所述限位感应器之间。该技术特征的目的在于，通过所述限位感应器及所述感应片实现所述水平移栽机械臂在安全范围内水平移栽。

较佳地，所述第一滚珠丝杆上设有定位感应器，该定位感应器位于两所述限位感应器之间。该技术特征的目的在于，通过所述定位感应器及所述感应片实现所述水平移栽机械臂在设定移栽距离内水平移栽。

较佳地，所述旋转机构包括穿过所述工作台且相对其升降的旋转轴承座、转动设于该旋转轴承座上的旋转平台和驱动所述旋转平台旋转的旋转驱动组件。该技术特征的目的在于，通过所述旋转平台的转动使得所述水平移栽机械臂在任一角度上的转动。

较佳地，所述旋转驱动组件包括与所述旋转平台同轴设置的第一皮带轮、设于所述旋转轴承座上的第二伺服电机和设于该第二伺服电机输出轴上的第二皮带轮，所述第一皮带轮与所述第二皮带轮之间经一皮带张紧；所述第二伺服电机驱动所述第二皮带轮转动，经所述皮带轮带动所述第一皮带轮转动使得所述旋转平台转动。

较佳地，所述升降机构包括设于所述安装架上的水平板、垂直安装于该水平板上的垂直板、设于该垂直板上的竖向轨道、沿着该竖向轨道滑行的支撑架和驱动该支撑架沿着所述竖向轨道升降的升降驱动组件；所述旋转机构安装于所述支撑架上。该技术特征的目的在于，通过所述升降机构的升降实现所述水平移栽机械臂在高度方向上的升降。

较佳地，所述升降驱动组件包括转动设于所述垂直板上的第二滚珠丝杆和设于所述水平板上的第三伺服电机，所述支撑架设于所述第二滚珠丝杆的滑块上；所述第三伺服电机经皮带皮带轮结构带动所述第二滚珠丝杆转动。

较佳地，该DCT双联齿轮加工用全自动化转运装置还包括PLC主控器、人机交互面板、伺服控制器和两挡料器，所述PLC主控器分别与所述人机交互面板、所述伺服控制器、所述挡料器和DCT双联齿轮加工机床主机连接。该技术特征的目的在于，通过所述人机交互面板启动自动加工后，所述PLC主控器控制所述挡料器实现上道工序工件的阻挡及下到工序料盘的阻挡，所述PLC主控器对上位数控珩齿机以及下位机床数控磨齿机进行信息收集，控制所述伺服控制器驱动所述升降机构、所述旋转机构及水平移栽机械臂对DCT双联齿轮进行上下工序间全自动化动态平衡的补仓转运操作。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的DCT双联齿轮加工用全自动化转运装置的立体图；

图2为本实用新型实施例提供的DCT双联齿轮加工用全自动化转运装置的电气控制原理框图；

图3为本实用新型实施例提供的水平移栽机械臂的结构示意图；

图4为图3标识A的局部放大示意图；

图5为本实用新型实施例提供的旋转机构的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的旋转驱动端组件的结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的升降机构的结构示意图；

图8为本实用新型实施例提供的升降驱动组件的结构示意图；

附图标记说明：

10-安装架，11-工作台；

20-水平移栽机械臂，21-移栽驱动组件，211-水平滑块，2111-感应片，212-第一滚珠丝杆，2121a、2121b-限位感应器，2122-定位感应器，213-第一伺服电机，22-抓手杆，23-旋转气缸爪手，231-气阀；

30-旋转机构，31-旋转轴承座，32-旋转平台，33-旋转驱动组件，331-第一皮带轮，332-第二伺服电机，333-第三皮带轮，334-皮带；

40-升降机构，41-水平板，42-垂直板，43-竖向轨道，44-支撑架，45-升降驱动组件，451-第二滚珠丝杆，452-第三伺服电机；

50-PLC主控器；

60-人机交互面板；

70-伺服控制器；

80-挡料器。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型的实施例，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型实施例的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。

在本实用新型的一个实施例中，如图1所示，一种DCT双联齿轮加工用全自动化转运装置，包括安装架10和设于该安装架上端的工作台11。本实施例中，本实用新型安装在DCT双联齿轮加工用数控珩齿机及数控磨齿机的周边；实际使用过程中，考虑到本实用新型与数控珩齿机及数控磨齿机位置关系的要求高，可通过地脚螺丝将所述安装架10固定安装在地面定位。当然，考虑本实用新型的挪动、运输的便利性，可在所述安装架10上装有定位万向轮。需要说明的是，本实用新型也可以适用加工其它加工工件在两加工机床之间的自动化转运。

进一步地，该DCT双联齿轮加工用全自动化转运装置还包括固设于安装架10上的升降机构40、安装在所述升降机构40上的旋转机构30和安装在所述旋转机构30上的水平移栽机械臂10。本实施例中，所述升降机构40设于所述安装架10内，用于对所述水平移栽机械臂20进行升降操作；所述旋转机构30穿过所述工作台11，且在所述升降机构40的作用下相对于所述工作台11升降运动，用于对所述水平移栽机械臂20进行任一角度的转动操作；所述水平移栽机械臂20经所述旋转机构30的支撑，使其悬置所述工作台11的上方，用于对DCT双联齿轮的取放操作。本实用新型通过所述升降机构40、所述旋转机构30、所述水平移栽机械臂20的结构结合设计，可以实现在数控珩齿、数控磨齿两加工工序之间，对DCT双联齿轮三维空间的全自动化转运操作。

如图2所示，该DCT双联齿轮加工用全自动化转运装置还包括PLC主控器50、人机交互面板60、伺服控制器70和挡料器80；优先地，所述PLC主控器50采用S7-315型号。本实施例中，所述PLC主控器50分别与所述人机交互面板60、所述伺服控制器70、所述挡料器80和DCT双联齿轮加工机床主机电连接；具体地，所述PLC主控器50通过RS485通讯线与所述人机交互面板60连接，所述PLC主控器50通过脉冲信息线与所述伺服控制器70连接，所述PLC主控器50通过24V信号线与所述挡料器80连接。

本实用新型的电气控制过程为：通过所述人机交互面板60启动自动加工后，一方面，所述PLC主控器50控制两所述挡料器80运作，其一所述挡料器80安装在上工序数控珩齿机料道上起到对加工工件的阻挡，另一所述挡料器80安装在下工序磨齿机料道上起到对空料盘的阻挡；与此同时，所述PLC主控器50对上位数控珩齿机以及下位机床数控磨齿机进行信息收集，所述PLC主控器50对上位数控珩齿机以及下位机床数控磨齿机进行信息收集，控制所述伺服控制器70驱动所述升降机构40、所述旋转机构30及水平移栽机械臂20对DCT双联齿轮进行上下工序间全自动化动态平衡的补仓转运操作。

进一步地，DCT双联齿轮的珩齿工序及磨齿工序的两工序匹配逻辑的具体采用的方式为：可在下位磨齿机工序料道中，设置一个库位预警感应点，当所述PLC主控器50读取到数控磨齿机在进行修砂轮信号后，会进行逻辑判断。当磨齿机料道库位预警正常，则传递信号让上位珩齿机继续加工，所述伺服控制器70控制所述升降机构40、所述旋转机构30、所述水平移栽机械臂20补仓转运。当磨齿机料道库位预警发出信号反馈给所述PLC主控器50，所述PLC主控器50将输出信号给到上位珩齿机，此时珩齿机将进入预热模式，加工保持性暂停，以免造成料道零件堵塞；当磨齿机完成修型继续加工，库位预警信号消除，所述PLC主控器发出信号让珩齿机继续加工。

如图3所示，所述水平移栽机械臂20包括设于所述旋转机构30上的移栽驱动组件21、设于该移栽驱动组件上的抓手杆22和设于该抓手杆一端的旋转气缸爪手23。本实施例中，所述移栽驱动组件21包括设于所述抓手杆22上的水平滑块211、设于该水平滑块上的第一滚珠丝杆212和与该第一滚珠丝杆轴连接的第一伺服电机213；其中，所述第一伺服电机213的输出轴经联轴器与所述第一滚珠丝杆212轴连接，所述PLC主控器50经一气阀231控制所述旋转气缸爪手23，所述第一伺服电机213驱动所述第一滚珠丝杆212转动带动所述水平滑块211上的所述抓手杆22前后移动。具体地，所述伺服控制器70控制所述第一伺服电机213，所述第一伺服电机213驱动所述第一滚珠丝杆212转动，带动安装在所述水平滑块211上的所述抓手杆22前后线性移动，从而实现所述旋转气缸爪手23移栽至预定位置，再通过所述PLC主控器50控制所述旋转气缸爪手23转动及开合动作实现对DCT双联齿轮的自动取放操作。

如图4所示，因所述水平移栽机械臂20呈悬置状态设于所述工作台11上，考虑到刚度及安全方面的因素，所述抓手杆22应该在一个安全范围内水平移栽方为妥当。本实施例采用在所述第一滚珠丝杆212上设有两限位感应器2121a、2121b，所述水平滑块211上设有感应片2111，所述感应片2111位于两所述限位感应器2121a、2121b之间的设置实现，通过所述限位感应器2121a、2121b感应所述感应片2111实现确保所述旋转气缸爪手23取放DCT双联齿轮的安全性及准确度。更进一步地，为实现所述抓手杆22在设定移栽距离内水平移栽，本实施例采用在所述第一滚珠丝杆212上设有定位感应器2122，该定位感应器位于两所述限位感应器2121之间的设置实现，通过所述定位感应器2122感知所述感应片2111实现所述抓手杆22在设定移栽距离内水平移栽。

如图5和图6所示，所述旋转机构30包括穿过所述工作台11且相对其升降的旋转轴承座31、转动设于该旋转轴承座上的旋转平台32和驱动所述旋转平台32旋转的旋转驱动组件33。本实施例中，所述旋转驱动组件33包括与所述旋转平台32同轴设置的第一皮带轮331、设于所述旋转轴承座31上的第二伺服电机332和设于该第二伺服电机输出轴上的第二皮带轮333，所述第一皮带轮331与所述第二皮带轮333之间经一皮带334张紧。具体地，所述伺服控制器70控制所述第二伺服电机332驱动所述第二皮带轮333转动，经所述皮带334带动所述第一皮带轮331转动使得所述旋转平台32在所述旋转轴承座31上的转动，使得所述水平移栽机械臂20在任一角度上的转动，即所述旋转气缸爪手23在任一角度上同步转动。

如图7和图8所示，所述升降机构40包括设于所述安装架10上的水平板41、垂直安装于该水平板上的垂直板42、设于该垂直板上的竖向轨道43、沿着该竖向轨道滑行的支撑架44和驱动该支撑架沿着所述竖向轨道43升降的升降驱动组件45。本实施例中，所述升降驱动组件45包括转动设于所述垂直板42上的第二滚珠丝杆451和设于所述水平板41上的第三伺服电机452，所述支撑架44设于所述第二滚珠丝杆451的滑块上。具体地，所述伺服控制器70控制所述第三伺服电机452，经皮带皮带轮结构的传动作用，带动所述第二滚珠丝杆451转动，使得安装有所述旋转机构30的所述支撑架44沿着所述竖向轨道43做升降运动，从而实现所述抓手杆22在高度方向上的自动升降操作。

本实用新型的机械动作过程为：所述人机交付面板60选择自动运行启动自动加工，位于上工序机床料道的所述挡料器80将DCT双联齿轮阻隔，同时位于下道工序机床料道的另一所述挡料器将空料盘阻隔。当传感器感应DCT双联齿轮到位后，所述抓手杆22上的所述旋转气缸爪手23在所述第一伺服电机213驱动下运动到上工序的设定坐标抓取DCT双联齿轮，所述第三伺服电机452驱动所述旋转机构30上升，即抓取DCT双联齿轮的所述抓手杆22升至安全位置，所述第二伺服电机332驱动所述旋转平台32使得抓取DCT双联齿轮的所述旋转气缸爪手23转动到下工序的设定坐标放下DCT双联齿轮，完成任务后，所述抓手杆22上的所述旋转气缸爪手23返回起始点等待下个零件的抓取。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种DCT双联齿轮加工用全自动化转运装置，包括安装架和设于该安装架上端的工作台；其特征在于，还包括，

水平移栽机械臂，悬置所述工作台的上方，用于对DCT双联齿轮的取放操作；

旋转机构，安装于所述水平移栽机械臂的下方，且穿过所述工作台，用于对所述水平移栽机械臂进行任一角度的转动操作；

升降机构，安装于所述旋转机构上，且固设于所述安装架上，用于对所述水平移栽机械臂进行升降操作。

2.根据权利要求1所述的DCT双联齿轮加工用全自动化转运装置，其特征在于，所述水平移栽机械臂包括设于所述旋转机构上的移栽驱动组件、设于该移栽驱动组件上的抓手杆和设于该抓手杆一端的旋转气缸爪手。

3.根据权利要求2所述的DCT双联齿轮加工用全自动化转运装置，其特征在于，所述移栽驱动组件包括设于所述抓手杆上的水平滑块、设于该水平滑块上的第一滚珠丝杆和与该第一滚珠丝杆轴连接的第一伺服电机；所述第一伺服电机的输出轴经联轴器与所述第一滚珠丝杆轴连接，所述第一伺服电机驱动所述第一滚珠丝杆转动带动所述水平滑块上的所述抓手杆前后移动。

4.根据权利要求3所述的DCT双联齿轮加工用全自动化转运装置，其特征在于，所述第一滚珠丝杆上设有两限位感应器，所述水平滑块上设有感应片，所述感应片位于两所述限位感应器之间。

5.根据权利要求4所述的DCT双联齿轮加工用全自动化转运装置，其特征在于，所述第一滚珠丝杆上设有定位感应器，该定位感应器位于两所述限位感应器之间。

6.根据权利要求1所述的DCT双联齿轮加工用全自动化转运装置，其特征在于，所述旋转机构包括穿过所述工作台且相对其升降的旋转轴承座、转动设于该旋转轴承座上的旋转平台和驱动所述旋转平台旋转的旋转驱动组件。

7.根据权利要求6所述的DCT双联齿轮加工用全自动化转运装置，其特征在于，所述旋转驱动组件包括与所述旋转平台同轴设置的第一皮带轮、设于所述旋转轴承座上的第二伺服电机和设于该第二伺服电机输出轴上的第二皮带轮，所述第一皮带轮与所述第二皮带轮之间经一皮带张紧；所述第二伺服电机驱动所述第二皮带轮转动，经所述皮带轮带动所述第一皮带轮转动使得所述旋转平台转动。

8.根据权利要求1所述的DCT双联齿轮加工用全自动化转运装置，其特征在于，所述升降机构包括设于所述安装架上的水平板、垂直安装于该水平板上的垂直板、设于该垂直板上的竖向轨道、沿着该竖向轨道滑行的支撑架和驱动该支撑架沿着所述竖向轨道升降的升降驱动组件；所述旋转机构安装于所述支撑架上。

9.根据权利要求8所述的DCT双联齿轮加工用全自动化转运装置，其特征在于，所述升降驱动组件包括转动设于所述垂直板上的第二滚珠丝杆和设于所述水平板上的第三伺服电机，所述支撑架设于所述第二滚珠丝杆的滑块上；所述第三伺服电机经皮带皮带轮结构带动所述第二滚珠丝杆转动。

10.根据权利要求1所述的DCT双联齿轮加工用全自动化转运装置，其特征在于，还包括PLC主控器、人机交互面板、伺服控制器和两挡料器，所述PLC主控器分别与所述人机交互面板、所述伺服控制器、所述挡料器和DCT双联齿轮加工机床主机连接。

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