CN217669388U - 用于数控车床上轮胎转向用轴套零件加工的搬运机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及轮胎转向用的套件加工领域，具体涉及用于数控车床上轮胎转向用轴套零件加工的搬运机械手，包括两个支架、横向桁架、竖向桁架、旋转气缸、左夹持手、右夹持手和下料滑道，两个支架安装在数控车床的前后两侧，横向桁架水平架设在两个支架上，竖向桁架滑动安装在横向桁架上，旋转气缸固定在竖向桁架的底部，在旋转气缸的旋转轴上安装有夹持杆，在夹持杆的两端头分别固定着左夹持手和右夹持手，竖向桁架在横向桁架上来回移动，用于夹持轮胎转向用轴套零件至数控车床的三爪卡盘位置。整个过程能无缝衔接的搬运零件，一个零件在加工，另一个零件就被桁架夹持在该位置进行等待，节省了零件搬运过程中机床空运行的情况，提高了加工效率。

Description

用于数控车床上轮胎转向用轴套零件加工的搬运机械手

技术领域

本实用新型涉及轮胎转向用的套件倒角加工领域，具体涉及用于数控车床上轮胎转向用轴套零件加工的搬运机械手。

背景技术

现在车间生产的轮胎转向用轴套零件，它要经过切割—加热扩孔成椭圆形—打侧面孔—孔倒角等工序，在倒角的时候是两个开口方向都需要倒角，现在的倒角设备是利用机械手夹持着，送往数控加工车床上固定进行加工倒角磨削，机械手是3轴机械手，在前端设置可以旋转的夹头，加工一面后，旋转后在放入车床内加工磨削另一面的倒角。

由于数控车床是自动夹紧，自动关门，自动对刀磨削的，每加工一面，机械手就要进去翻转零件，加工好后还要加持出来放在固定的位置，在返回送料工位，夹持新的零件送往机床进行加工，这样加工一个零件的时间加上来回搬运的时间，完成一个零件可能需要40秒，并且多轴机械手价格比较昂贵，车间组件一个流水线式的机械手无人加工车间，所需成本较高。

针对以上情况，可以设计一种无缝对接抓取零件的桁架搬运机械手，但是现在普通的桁架机械手只有单臂，无法满足无缝对接搬运轮胎转向用轴套零件，比如申请公布号为CN 114131059 A的发明专利，一种零件装卸的桁架机械手，包括两个立柱(11)、水平横梁(7)、竖梁(3)和末端执行元件(12)，竖梁(7)的竖直运动是通过伺服电机(1)带动丝杠(16)做旋转运动，丝杠(16)旋转运动通过纵向移动螺母(17)转化为竖直直线运动从而带动末端执行机构(12)纵向移动。所述横梁(7)的两端分别与立柱(11)固定连接，导轨(5)通过导轨紧固螺钉(6)固定在横梁(7)上，竖梁(3)和横梁(7)由横梁挂板(4)和竖梁挂板(2)连接，横梁挂板(4)上安装有横向伺服电机(15)，竖梁(3)连接末端执行元件(12)、丝杠固定座(13)、齿轮(14)、伺服电机(1)、丝杠(16)和纵向移动螺母(17)。末端执行元件(12)上的三爪气缸(26)和手爪安装板(23)与手爪底座(24)用螺钉(25)连接，手爪底座(24)另一端与气缸安装座(18)连接，气缸安装座的侧面安装摆动气缸(19)，气动手爪(21)与三爪气缸(26)通过螺钉(27)连接。

以上桁架结构的末端执行元件(12)，是两个呈90°夹角的夹持气缸，在垂直面相互旋转，进行夹持零件，主要是将竖直面的零件夹持起，在旋转过去安装在垂直面的加工位上，每次单向运行无法同时无缝切换夹持零件，并且还不能将零件进行180°旋转的调向，无法实现本设计中轮胎转向用轴套零件两端头的磨削倒角加工。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供用于数控车床上轮胎转向用轴套零件加工的搬运机械手，整个过程能无缝衔接的搬运零件，一个零件在加工，另一个零件就被桁架夹持在该位置进行等待，节省了零件搬运过程中机床空运行的情况，提高了加工效率。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

用于数控车床上轮胎转向用轴套零件加工的搬运机械手，包括用于排列轮胎转向用轴套零件的车床上料自动装置，车床上料自动装置的传输架上整齐排列着轮胎转向用轴套零件，传输架水平架设在数控车床的前侧面，还包括用于加工轮胎转向用轴套零件的数控车床，数控车床的三爪卡盘为自动夹爪卡盘，在卡盘的轴向方向还设有抵紧装置，

搬运机械手包括两个支架、横向桁架、竖向桁架、旋转气缸、左夹持手、右夹持手和下料滑道，两个支架垂直于数控车床的加工轴方向安装在数控车床的前后两侧，横向桁架水平架设在两个支架上，并且横向桁架垂直于传输架的传输方向，竖向桁架通过移动滑块滑动安装在横向桁架上，所述旋转气缸固定在竖向桁架的底部，旋转气缸可旋转180°，在旋转气缸的旋转轴上安装有夹持杆，在夹持杆的两端头分别固定着左夹持手和右夹持手，

传输架从数控车床的旁边延伸至数控车床前侧方，且传输架的下料端头设有上料架，上料架处于横向桁架的下方并正对于数控车床的三爪卡盘位置，下料滑道至少设有一组，平行安装在传输架的左侧或右侧，轮胎转向用轴套零件置于上料架上，竖向桁架在横向桁架上来回移动，用于夹持轮胎转向用轴套零件至数控车床的三爪卡盘位置。

进一步的，所述上料架由零件支撑架和顶料气缸组成，在传输架的尾端开有顶料孔，在顶料孔内设有顶料板，顶料板下方安装着顶料气缸。

进一步的，在顶料板远离传输架传输一侧的其他三个方向，设有挡住零件的挡板，挡板的高度低于零件的高度。

进一步的，所述横向桁架由伺服电机、桁架梁和丝杠导轨组组成，桁架梁架设在两个支架上，丝杠导轨组固定在桁架梁上，伺服电机驱动丝杠导轨组转动，移动滑块卡接在四个导轨组上来回移动。

进一步的，竖向桁架由竖梁、直线导轨组、竖向驱动气缸和气缸连接板组成，竖向横梁和竖向驱动气缸都固定在移动滑块上，直线导轨组滑动安装在竖梁上，气缸连接板的安装在竖向驱动气缸的缸轴与直线导轨组之间，旋转气缸安装在直线导轨组的下端。

进一步的，所述下料滑道设有两组，均平行于传输架并置于传输架两侧，在下料滑道的下方设有储存框。

本实用新型与现有技术相比的有益效果是：传输架源源不断的为搬运机械手提供排列整齐的零件，左夹持手和右夹持手在桁架的带动下来回将零件搬运至机床上，又能够在机床的三爪卡盘位置将零件进行180°旋转掉头，还能将磨削好的零件搬运在下料滑道上进行下料出来，整个过程能无缝衔接的搬运零件，一个零件在加工，另一个零件就被桁架夹持在该位置进行等待，相对于现有技术来说，节省了零件搬运过程中机床空运行的情况，在时间效率上提高了，在同样的加工时间内，能磨削出更多的轮胎转向用轴套零件。

附图说明

图1为本实用新型的主视结构示意图；

图2为运行状态的主视结构示意图；

图3为本实用新型的左视结构示意图；

图4为本实用新型的俯视结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例进一步阐述本实用新型。

如图1、图2、图3、图4示的用于数控车床上轮胎转向用轴套零件加工的搬运机械手，包括用于排列轮胎转向用轴套零件的车床上料自动装置，车床上料自动装置的传输架1上整齐排列着轮胎转向用轴套零件2，传输架1水平架设在数控车床的前侧面，还包括用于加工轮胎转向用轴套零件的数控车床3，数控车床3的三爪卡盘为自动夹爪卡盘，在卡盘的轴向方向还设有抵紧装置，车床上料自动装置的具体结构可参照申请号为202220652952.1的实用新型专利。

搬运机械手包括两个支架4、横向桁架5、竖向桁架6、旋转气缸7、左夹持手8、右夹持手9和下料滑道10，两个支架4垂直于数控车床3的加工轴方向安装在数控车床3的前后两侧，横向桁架5水平架设在两个支架4上，并且横向桁架5垂直于传输架1的传输方向，竖向桁架5通过移动滑块滑动安装在横向桁架5上，所述旋转气缸7固定在竖向桁架6的底部，旋转气缸7可旋转180°，在旋转气缸7的旋转轴上安装有夹持杆，在夹持杆的两端头分别固定着左夹持手8和右夹持手9，左夹持手8和右夹持手9为手指抓取气缸，抓取手指的间距调整为轮胎转向用轴套零件的最大直径，准确抓取零件，还避免在搬运的过程中零件掉落。

传输架从数控车床3的旁边延伸至数控车床3前侧方，且传输架1的下料端头设有上料架11，上料架11处于横向桁架的下方并正对于数控车床3的三爪卡盘位置，下料滑道10至少设有一组，平行安装在传输架1的左侧或右侧，在下料滑道10的下方设有储存框，在本实实例中设计了两组下料滑道10，主要为为了匹配左夹持手8和右夹持手9一抓一放的工作顺序，在运行搬运时会间隔的从两个下料滑道10来放去加工好的零件，轮胎转向用轴套零件2置于上料架11上，竖向桁架6在横向桁架5上来回移动，用于夹持轮胎转向用轴套零件2至数控车床3的三爪卡盘位置，又能将三爪卡盘位置上加工好的零件搬运至下料滑道10上放置。下料滑道10与传输架1之间的间距等于左夹持手8和右夹持手9之间的间隔间距。

所述上料架11由零件支撑架和顶料气缸12组成，在传输架1的尾端开有顶料孔，在顶料孔内设有顶料板13，顶料板13下方安装着顶料气缸12。 为挡住从传输架1传输过来的零件，让零件准确的停留在顶料板13位置，等待夹持手的抓取，我们在顶料板13远离传输架1传输一侧的其他三个方向，设置了挡住零件的挡板14，挡板14的高度低于零件的高度，最好不超过零件2/3的高度，顶料板13为镂空状，挡板14也为镂空状，最好是避开左夹持手8、右夹持手9的抓取位置，让左夹持手8、右夹持手9能准确抓取零件，并且挡板14高度的限制也是为了避免挡板干涉左、右加持手的抓取工作，

以上所采用的的横向桁架5和竖向桁架6都为背景技术中的现有技术，它们的主要构成结构是为了在横向和竖向方向移动，来搬运零件，具体的：所述横向桁架5由伺服电机、桁架梁和丝杠导轨组组成，桁架梁架设在两个支架上，丝杠导轨组固定在桁架梁上，伺服电机驱动丝杠导轨组转动，移动滑块卡接在四个导轨组上来回移动。

具体的：竖向桁架6由竖梁、直线导轨组、竖向驱动气缸和气缸连接板组成，竖向横梁和竖向驱动气缸都固定在移动滑块上，直线导轨组滑动安装在竖梁上，气缸连接板的安装在竖向驱动气缸的缸轴与直线导轨组之间，旋转气缸7安装在直线导轨组的下端。

在具体操作时，具体工作步骤为：

1、左夹持手8夹持着一个未加工的零件，右夹持手9空的，放在机床的三爪卡盘上，机床的抵紧装置将零件抵紧，机床进行零件其中一面的倒角磨削，在机床的磨削过程中，左夹持手回到传输架上夹持一个新的零件，回到加工位；

2、在机床加工完一个零件后，旋转气缸7旋转，右夹持手9将零件夹持起进行掉头，然后竖向桁架上升，不回到左侧的原始位置，就在机床的上方等待零件磨削完；

3、机床磨削完后，竖向桁架6下降，右夹持手9将两端都磨削完成的零件夹持出来，旋转气缸7旋转，左夹持手8将新的零件又放在机床上，机床又继续加工，再该加工的过程中，竖向桁架6沿着横向桁架5移动到传输架1和下料滑道10的上方，两个夹持手同时运动，一个打开将加工好的零件放在下料滑道上，一个夹持将顶料板13上的零件夹持起来，竖向桁架6又运行到机床加工位，重复1的步骤。

由于旋转气缸7要在机床上进行旋转，来调换零件的方向，那么两个夹持手每3个行程，就会导致不停的从传输架1左右两侧的两个下料滑道10将零件放下，所以设计了两个下料滑道10。

两个夹持手按照以上步骤配合工作，那么机床的加工间隙就不会空运行，提高机床的加工效率。

以上对本实用新型提供的用于数控车床上轮胎转向用轴套零件加工的搬运机械手进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.用于数控车床上轮胎转向用轴套零件加工的搬运机械手，包括用于排列轮胎转向用轴套零件的车床上料自动装置，车床上料自动装置的传输架上整齐排列着轮胎转向用轴套零件，传输架水平架设在数控车床的前侧面，

包括用于加工轮胎转向用轴套零件的数控车床，数控车床的三爪卡盘为自动夹爪卡盘，在卡盘的轴向方向还设有抵紧装置，

其特征在于：搬运机械手包括两个支架、横向桁架、竖向桁架、旋转气缸、左夹持手、右夹持手和下料滑道，两个支架垂直于数控车床的加工轴方向安装在数控车床的前后两侧，横向桁架水平架设在两个支架上，并且横向桁架垂直于传输架的传输方向，竖向桁架通过移动滑块滑动安装在横向桁架上，所述旋转气缸固定在竖向桁架的底部，旋转气缸可旋转180°，在旋转气缸的旋转轴上安装有夹持杆，在夹持杆的两端头分别固定着左夹持手和右夹持手，

传输架从数控车床的旁边延伸至数控车床前侧方，且传输架的下料端头设有上料架，上料架处于横向桁架的下方并正对于数控车床的三爪卡盘位置，下料滑道至少设有一组，平行安装在传输架的左侧或右侧，轮胎转向用轴套零件置于上料架上，竖向桁架在横向桁架上来回移动，用于夹持轮胎转向用轴套零件至数控车床的三爪卡盘位置。

2.根据权利要求1所述的用于数控车床上轮胎转向用轴套零件加工的搬运机械手，其特征在于：所述上料架由零件支撑架和顶料气缸组成，在传输架的尾端开有顶料孔，在顶料孔内设有顶料板，顶料板下方安装着顶料气缸。

3.根据权利要求2所述的用于数控车床上轮胎转向用轴套零件加工的搬运机械手，其特征在于：在顶料板远离传输架传输一侧的其他三个方向，设有挡住零件的挡板，挡板的高度低于零件的高度。

4.根据权利要求1所述的用于数控车床上轮胎转向用轴套零件加工的搬运机械手，其特征在于：所述横向桁架由伺服电机、桁架梁和丝杠导轨组组成，桁架梁架设在两个支架上，丝杠导轨组固定在桁架梁上，伺服电机驱动丝杠导轨组转动，移动滑块卡接在四个导轨组上来回移动。

5.根据权利要求1所述的用于数控车床上轮胎转向用轴套零件加工的搬运机械手，其特征在于：竖向桁架由竖梁、直线导轨组、竖向驱动气缸和气缸连接板组成，竖向横梁和竖向驱动气缸都固定在移动滑块上，直线导轨组滑动安装在竖梁上，气缸连接板的安装在竖向驱动气缸的缸轴与直线导轨组之间，旋转气缸安装在直线导轨组的下端。

6.根据权利要求1所述的用于数控车床上轮胎转向用轴套零件加工的搬运机械手，其特征在于：所述下料滑道设有两组，均平行于传输架并置于传输架两侧，在下料滑道的下方设有储存框。

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