CN220839267U - 一种液压支架盘套类零件桁架自动加工线 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种液压支架盘套类零件桁架自动加工线，包括上下料道、二轴桁架、双Z轴桁架机械手、多个数控机床和零件翻转机构；多个数控机床按零件加工顺序沿直线排列，二轴桁架布置在多个数控机床的上方且为直线型桁架，上下料道布置于二轴桁架的一端；双Z轴桁架机械手行走于二轴桁架上，双Z轴桁架机械手包括两个仅具有竖向自由度的升降卡爪，升降卡爪的卡爪部可在竖直方向和水平方向切换角度；零件翻转机构安装于需要零件转向的两数控机床之间，零件翻转机构用于承托卡紧零件并将零件水平翻转180°。该液压支架盘套类零件桁架自动加工线具有减少机械手动作降低操作难度、合理规划加工线空间提供检查空间、改造成本降低的优点。

Description

一种液压支架盘套类零件桁架自动加工线

技术领域

本实用新型涉及液压支架加工生产技术领域，具体的说，涉及了一种液压支架盘套类零件桁架自动加工线。

背景技术

液压支架的盘套类零件是立柱千斤顶中的关键零部件，工序分为三步，精大头、精小头、铣钻。

现有自动加工方案是采用三台全自动数控车床对零件进行三步工序的加工，其中涉及到盘套类零件的转移和方向的调转。

所使用的主要转运设备是六关节抓取机器人，六关节抓取机器人设置在地轨上，零件的转移和方向调转都依赖六关节抓取机器人进行。

这种自动化加工方案占地面积大，零件方向的调转和转移都需要抓取机器人，对机械手自由度要求高，花费成本大。

此外整条线体由安全防护网封闭，加工过程中，人员无法进入，不能及时了解加工过程中的情况，调节加工参数、换刀和去除卡盘上缠绕的铁屑，当发现完工零件有问题时，后续毛料也已经加工，会造成更大的损失。

同时，由于六关节抓取机器人的操作难度较高，换产时，需要进行六关节机器人示教，换产时间长，不合适小批量多品种，换产频率高的液压支架盘套件加工。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种减少机械手动作降低操作难度、合理规划加工线空间提供检查空间、改造成本降低的液压支架盘套类零件桁架自动加工线。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种液压支架盘套类零件桁架自动加工线，包括上下料道、二轴桁架、双Z轴桁架机械手、多个数控机床和零件翻转机构；

多个数控机床按零件加工顺序沿直线排列，所述二轴桁架布置在多个数控机床的上方且为直线型桁架，所述上下料道布置于二轴桁架的一端；

所述双Z轴桁架机械手行走于二轴桁架上使得所述双Z轴桁架机械手的活动空间位于多个数控机床的上方，所述双Z轴桁架机械手包括两个仅具有竖向自由度的升降卡爪，所述升降卡爪的卡爪部可在竖直方向和水平方向切换角度；

所述零件翻转机构安装于需要零件转向的两数控机床之间，所述零件翻转机构用于承托卡紧零件并将零件水平翻转180°。

基上所述，所述双Z轴桁架机械手包括架体、升降机构和卡爪部，所述升降机构和卡爪部构成所述升降卡爪，两个升降卡爪水平并列的安装在架体上。

基上所述，所述升降机构为液压缸或电缸或气缸或滚珠丝杆机构。

基上所述，所述卡爪部通过转角机构安装于升降机构的移动端，以便所述卡爪部可在竖直角度和水平角度切换。

基上所述，所述零件翻转机构包括机架、水平旋转电机、U形框架和夹持装置，所述U形框架可水平旋转的安装在所述机架上，所述U形框架的开口朝上，所述夹持装置安装于所述U形框架内部，所述夹持装置为主动夹持装置，所述电机用于驱动U型框架做水平旋转动作。

基上所述，所述夹持装置的驱动机构为液压缸或电缸或丝杆传动机构或气缸。

基上所述，所述上下料道包括上料辊道和下料辊道，所述上料辊道和下料辊道平行设置。

基上所述，所述上料辊道和下料辊道均为双层辊道，下层辊道与上层辊道之间设置有用于零件转移的抬升装置。

基上所述，所述双Z轴桁架机械手的四周设置安全防护隔板。

本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本实用新型具有以下优点：

1.将各个数控机床按照零件加工顺序直线排列，同时将二轴桁架布置在各数控机床的上方，使得双Z轴桁架机械手始终在各个数控机床的上方活动，活动范围被限制在数控机床的上方，双Z轴桁架机械手在工作过程中，工作人员可以直接进入生产线，靠近机床查看加工情况，相互之间不干涉，能够及时的发现问题，调整加工参数、换刀或去除卡盘上缠绕的铁屑，减少不合格品的生产，降低损失。

2.由于新使用的双Z轴桁架机械手仅具备竖直方向的移动动作，对于零件的转向调整需求，新设计了零件翻转机构，每加工一道工序后，通过Z轴桁架机械手与零件翻转机构配合，实现零件翻转，完成零件在转移过程中的多种需求。

3.由于新设计的双Z轴桁架机械手的操作工序和动作简单，换产时无需示教，换产效率更高，更适合小批量多品种、换产频率高的液压支架盘套类零件的加工。

附图说明

图1是本实用新型中液压支架盘套类零件桁架自动加工线的整体结构示意图。

图2是本实用新型中双Z轴桁架机械手的结构示意图。

图3是本实用新型中零件翻转机构的结构示意图。

图4是本实用新型中双层辊道的结构示意图。

图中：1.自动数控车床；2.数控立式加工中心；3.二轴桁架；4.双Z轴桁架机械手；5.上料辊道；6.下料辊道；7.零件翻转机构；8.零件；41.卡爪部；42.架体；43.升降机构；44.转角机构；71.机架；72.水平旋转电机；73.U形框架；74.夹持装置；9.抬升装置。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

如图1-图3所示，一种液压支架盘套类零件桁架自动加工线，包括上下料道、二轴桁架、双Z轴桁架机械手、多个数控机床和零件翻转机构。

本实施例中，多个数控机床分别包括三台自动数控车床1和一台数控立式加工中心2，其中，前三台自动数控车床1分别用于精加工零件的大头和小头，数控立式加工中心2位于尾端，用于铣钻工序，主要用于加工沟槽、四方和螺纹孔，内置有自动测量探头，可以自动测量关键尺寸并反馈，用于调整加工参数，减少损失，提高产品质量。

三台自动数控车床1和一台数控立式加工中心2按零件加工顺序沿直线排列，所述二轴桁架3布置在三台自动数控车床1和一台数控立式加工中心2的上方且为直线型桁架，所述双Z轴桁架机械手4行走于二轴桁架3上使得所述双Z轴桁架机械手4的活动空间位于多个数控机床的上方，所述双Z轴桁架机械手4的四周设置安全防护隔板，所述双Z轴桁架机械手4包括两个仅具有竖向自由度的升降卡爪，所述升降卡爪的卡爪部41可在竖直方向和水平方向切换角度。

具体的，双Z轴桁架机械手4本身还可以进行纵向位移的调整，以便能够与自动数控车床的上方空间对齐。

所述上下料道包括上料辊道5和下料辊道6，所述上料辊道5和下料辊道6平行设置，并均布置于二轴桁架2的一端。

所述零件翻转机构7安装于需要转向的两数控机床之间，所述零件翻转机构7用于承托卡紧零件并将零件水平翻转180°。

具体的，所述双Z轴桁架机械手4包括架体42、升降机构43和卡爪部41，所述升降机构43和卡爪部41构成所述升降卡爪，两个升降卡爪水平并列的安装在架体上，所述升降机构为液压缸或电缸或气缸或滚珠丝杆机构，在本实施例中，升降机构采用液压缸。

所述卡爪部41通过转角机构44安装于升降机构43的移动端，以便所述卡爪部可在竖直角度和水平角度切换，其作用是，转动至水平角度时，可以与机床的卡盘配合，将盘套类零件装上或取下，转动至竖直角度时，可以与上下料道和零件翻转机构配合，实现盘套类零件上料、下料和翻转动作。

本实施例中，转角机构44为一套偏心连杆机构和直线气缸或液压缸配合的动力机构。

所述零件翻转机构7包括机架71、水平旋转电机72、U形框架73和夹持装置74，所述U形框架73可水平旋转的安装在所述机架71上，所述U形框架73的开口朝上，所述夹持装置74安装于所述U形框架73内部，所述夹持装置74为主动夹持装置，所述电机72用于驱动U型框架73做水平旋转动作，所述夹持装置74的驱动机构为液压缸或电缸或丝杆传动机构或气缸。

在优选的实施例中，所述上料辊道5和下料辊道6均为双层辊道，下层辊道与上层辊道之间设置有用于零件转移的抬升装置，本实施例中，抬升装置9采用升降架，安装在下层辊道的末端，将运送至末端的零件上抬至上层，再通过推移机构或安装于抬升装置上的辊道或输送带将其推送至上层辊道。其中，上料辊道的辊道材质可采用金属材质，下料辊道的辊道可采用橡胶材质，以提升摩擦力，保持完工产品间距，防止已加工产品发生碰撞，损坏精加工面。

工作原理：

本申请中加工的零件8均为盘套类零件，其显著特点是具有一个内孔，因此，转移和抓取零件的主要结构为卡爪，卡爪从内孔中向外张开，撑住零件内孔实现固定和转移。

本实施例中，双Z轴桁架机械手上有两个升降卡爪，在实际工作中，其中一个用于抓取零件，另一个用于释放零件。

按照加工工序，双Z轴桁架机械手先转移到上下料道处，下降一定高度后，从上料辊道5上抓取一个零件毛坯，然后上升，转移至下料辊道6，将已经加工好的零件放入下料辊道6上，然后上升复位，沿双轴桁架2移动至第一台自动数控车床处，再下降，空的卡爪部翻转90度至水平，对接自动数控车床的卡盘，将零件取下，向前移动少许，控制携带零件毛坯的卡爪部翻转90度至水平，零件毛坯对接自动数控车床，将零件装上，然后上升设定高度，同时两个卡爪部恢复至竖直向下；

双Z轴桁架机械手继续行走至零件翻转机构处，下移设定高度，将携带加工好的零件自上而下的放入零件翻转机构，然后抬升，零件翻转机构张开承托零件并加紧，转接完成后，旋转180°，双Z轴桁架机械手再下移设定高度，将转动角度后的零件取走，继续沿双轴桁架2移动至下一个自动数控车床，进行零件另一端的精加工；

循环上述动作，直到零件进入最后一个数控立式加工中心加工完毕后，双Z轴桁架机械手取加工结束的零件返回上下料道，将完成加工的零件放入下料辊道中运走。

按照该流程，完成所有零件的精加工。

在优选的实施例中，协调各个自动数控车床和数控立式加工中心的加工时间，使它们能够尽可能多的同时投入使用，然后控制双Z轴桁架机械手与它们的工作时间匹配协调，实现工作效率的提升。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (9)

1.一种液压支架盘套类零件桁架自动加工线，其特征在于：包括上下料道、二轴桁架、双Z轴桁架机械手、多个数控机床和零件翻转机构；

多个数控机床按零件加工顺序沿直线排列，所述二轴桁架布置在多个数控机床的上方且为直线型桁架，所述上下料道布置于二轴桁架的一端；

所述双Z轴桁架机械手行走于二轴桁架上使得所述双Z轴桁架机械手的活动空间位于多个数控机床的上方，所述双Z轴桁架机械手包括两个仅具有竖向自由度的升降卡爪，所述升降卡爪的卡爪部可在竖直方向和水平方向切换角度；

所述零件翻转机构安装于需要零件转向的两数控机床之间，所述零件翻转机构用于承托卡紧零件并将零件水平翻转180°。

2.根据权利要求1所述的液压支架盘套类零件桁架自动加工线，其特征在于：所述双Z轴桁架机械手包括架体、升降机构和卡爪部，所述升降机构和卡爪部构成所述升降卡爪，两个升降卡爪水平并列的安装在架体上。

3.根据权利要求2所述的液压支架盘套类零件桁架自动加工线，其特征在于：所述升降机构为液压缸或电缸或气缸或滚珠丝杆机构。

4.根据权利要求2或3所述的液压支架盘套类零件桁架自动加工线，其特征在于：所述卡爪部通过转角机构安装于升降机构的移动端，以便所述卡爪部可在竖直角度和水平角度切换。

5.根据权利要求1-3任一项所述的液压支架盘套类零件桁架自动加工线，其特征在于：所述零件翻转机构包括机架、水平旋转电机、U形框架和夹持装置，所述U形框架可水平旋转的安装在所述机架上，所述U形框架的开口朝上，所述夹持装置安装于所述U形框架内部，所述夹持装置为主动夹持装置，所述电机用于驱动U型框架做水平旋转动作。

6.根据权利要求5所述的液压支架盘套类零件桁架自动加工线，其特征在于：所述夹持装置的驱动机构为液压缸或电缸或丝杆传动机构或气缸。

7.根据权利要求1所述的液压支架盘套类零件桁架自动加工线，其特征在于：所述上下料道包括上料辊道和下料辊道，所述上料辊道和下料辊道平行设置。

8.根据权利要求7所述的液压支架盘套类零件桁架自动加工线，其特征在于：所述上料辊道和下料辊道均为双层辊道，下层辊道与上层辊道之间设置有用于零件转移的抬升装置。

9.根据权利要求8所述的液压支架盘套类零件桁架自动加工线，其特征在于：所述双Z轴桁架机械手的四周设置安全防护隔板。