專(zhuān)利名稱(chēng)：一種雙工位工件位置交換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于生產(chǎn)加工領(lǐng)域，特別涉及一種機(jī)械加工過(guò)程中輔助生產(chǎn)用的工位 之間進(jìn)行工件位置交換的裝置。
背景技術(shù)：
在自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)、柔性制造系統(tǒng)或自動(dòng)化加工單元中，隨著加工過(guò)程的推進(jìn)，工件準(zhǔn) 確的位置交換及傳輸是生產(chǎn)加工能順利進(jìn)行的首要前提。當(dāng)前自動(dòng)化程度較高的自動(dòng)化工 廠(chǎng)中多采用多自由度機(jī)械手進(jìn)行工件位置傳輸，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使用和維護(hù)成本較高。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種雙工位工件位置交換裝置。其技術(shù)解決方案是一種雙工位工件位置交換裝置，包括支撐與源動(dòng)力系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)與升降系統(tǒng)以及抓 取系統(tǒng)；所述支撐與源動(dòng)力系統(tǒng)包括系統(tǒng)底座、中心軸與電機(jī)，中心軸穿過(guò)系統(tǒng)底座并通 過(guò)法蘭固定在系統(tǒng)底座上，電機(jī)通過(guò)電機(jī)固定板固定在系統(tǒng)底座上，電機(jī)上的轉(zhuǎn)軸穿過(guò)系 統(tǒng)底座并在其上裝配小齒輪，小齒輪位于系統(tǒng)底座的上方；所述旋轉(zhuǎn)與升降系統(tǒng)包括旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)底座、升降機(jī)構(gòu)底座與升降氣缸，升降氣缸設(shè) 置在升降機(jī)構(gòu)底座上，升降機(jī)構(gòu)底座固定在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)底座的上方，在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)底座的下方 設(shè)置有大齒輪，所述大齒輪與小齒輪相嚙合，在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)底座的前后面上分別設(shè)置有前導(dǎo) 軌與后導(dǎo)軌，前導(dǎo)軌與后導(dǎo)軌的頂部通過(guò)導(dǎo)軌連接桿相連接；所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)底座上還設(shè)置 有回轉(zhuǎn)孔，所述回轉(zhuǎn)孔被中心軸穿過(guò)；所述抓取系統(tǒng)包括抓取機(jī)構(gòu)底座，抓取機(jī)構(gòu)底座與升降氣缸的活塞桿連接并通過(guò) 滑塊分別與前后導(dǎo)軌滑動(dòng)連接，在抓取機(jī)構(gòu)底座上設(shè)置有第一抓取氣缸與第二抓取氣缸以 及第一抓取執(zhí)行機(jī)構(gòu)與第二抓取執(zhí)行機(jī)構(gòu)，第一抓取氣缸通過(guò)其上的活塞桿與第一拉桿相 連并通過(guò)第一拉桿拉動(dòng)第一抓取執(zhí)行機(jī)構(gòu)，第二抓取氣缸通過(guò)其上的活塞桿與第二拉桿相 連并通過(guò)第二拉桿拉動(dòng)第二抓取執(zhí)行機(jī)構(gòu)。上述中心軸的上下兩端分別安裝一個(gè)徑向軸承，所述徑向軸承均位于中心軸與旋 轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)底座上的回轉(zhuǎn)孔壁之間，且中心軸下端安裝的徑向軸承位于大齒輪的上方。上述大齒輪下端面與系統(tǒng)底座之間安裝一個(gè)推力軸承。本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果是本實(shí)用新型與現(xiàn)有的使用機(jī)械手控制工件位置交換相比較，具有機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制 系統(tǒng)簡(jiǎn)單、系統(tǒng)穩(wěn)定性高的優(yōu)點(diǎn)，能夠以較簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)工件位置的精確控制，降低了生 產(chǎn)輔助系統(tǒng)的成本；另外，本實(shí)用新型在中心軸與旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)底座上的回轉(zhuǎn)孔壁之間安裝雙 徑向軸承，在大齒輪下端面與系統(tǒng)底座之間安裝一個(gè)推力軸承，降低了零件之間的摩擦系 數(shù)，提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性。以下結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明


圖1是本實(shí)用新型的總體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是支撐與源動(dòng)力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是旋轉(zhuǎn)與升降系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是抓取系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是工件位置交換完成后，機(jī)床加工工件時(shí)本裝置的位置示意圖。圖中1-系統(tǒng)底座；2-中心軸；3-電機(jī)；4-電機(jī)固定板；5-小齒輪；6-旋轉(zhuǎn)機(jī) 構(gòu)底座；7-升降機(jī)構(gòu)底座；8-升降氣缸；9-大齒輪；10-推力軸承；11-前導(dǎo)軌；12-后導(dǎo) 軌；13-導(dǎo)軌連接桿；14-第一徑向軸承；15-第二徑向軸承；16-抓取機(jī)構(gòu)底座；17-滑塊； 18-第一抓取氣缸；19-第二抓取氣缸；20-第一抓取執(zhí)行機(jī)構(gòu)；21-第二抓取執(zhí)行機(jī)構(gòu)； 22-第一拉桿；23-第一連接頭；24-第二拉桿；25-第二連接頭；26-左工作臺(tái)；27-左工件； 28-右工作臺(tái)；29-右工件。
具體實(shí)施方式
結(jié)合
圖1至圖4，一種雙工位工件位置交換裝置，包括支撐與源動(dòng)力系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)與 升降系統(tǒng)以及抓取系統(tǒng)。上述支撐與源動(dòng)力系統(tǒng)包括系統(tǒng)底座1、中心軸2與電機(jī)3，中心軸2從系統(tǒng)底座 1的中心位置穿過(guò)并通過(guò)法蘭固定在系統(tǒng)底座1上，固定后，法蘭位于系統(tǒng)底座1的下方； 電機(jī)3通過(guò)電機(jī)固定板4固定在系統(tǒng)底座1上，固定后，電機(jī)固定板4位于系統(tǒng)底座1的上 方，電機(jī)3上的轉(zhuǎn)軸穿過(guò)系統(tǒng)底座1并在其上裝配小齒輪5，小齒輪5位于電機(jī)固定板4的 上方。上述旋轉(zhuǎn)與升降系統(tǒng)包括旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)底座6、升降機(jī)構(gòu)底座7與升降氣缸8，升降氣 缸8設(shè)置在升降機(jī)構(gòu)底座7的上部，升降機(jī)構(gòu)底座7固定在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)底座6的上方；在旋轉(zhuǎn) 機(jī)構(gòu)底座6的下方設(shè)置有大齒輪9，大齒輪9與小齒輪5相嚙合，在大齒輪9的下端面與系 統(tǒng)底座1之間安裝一個(gè)推力軸承10 ；在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)底座6的前后面上分別固定有前導(dǎo)軌11與 后導(dǎo)軌12，前導(dǎo)軌11與后導(dǎo)軌12形狀相同、大小相等并對(duì)稱(chēng)設(shè)置，前導(dǎo)軌11與后導(dǎo)軌12 的頂部通過(guò)導(dǎo)軌連接桿13相連接；所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)底座上還設(shè)置有回轉(zhuǎn)孔，所述回轉(zhuǎn)孔被系 統(tǒng)底座1上固定的中心軸2穿過(guò)，在中心軸2的上下兩端分別安裝一個(gè)徑向軸承，為了方便 描述，將中心軸2上端安裝的徑向軸承稱(chēng)為第一徑向軸承14，將中心軸2下端安裝的徑向軸 承稱(chēng)為第二徑向軸承15，第一徑向軸承14與第二徑向軸承15均位于中心軸2與旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 底座6上的回轉(zhuǎn)孔壁之間，且第二徑向軸承15位于大齒輪9的上方。上述抓取系統(tǒng)包括抓取機(jī)構(gòu)底座16，抓取機(jī)構(gòu)底座16與升降氣缸8的活塞桿連接 并通過(guò)其上設(shè)置的滑塊17分別與前導(dǎo)軌11、后導(dǎo)軌12滑動(dòng)連接，在抓取機(jī)構(gòu)底座16上設(shè) 置有第一抓取氣缸18與第二抓取氣缸19以及第一抓取執(zhí)行機(jī)構(gòu)20與第二抓取執(zhí)行機(jī)構(gòu) 21，第一抓取氣缸18通過(guò)其上的活塞桿與第一拉桿22相連并通過(guò)第一拉桿22拉動(dòng)第一抓 取執(zhí)行機(jī)構(gòu)20，在第一抓取氣缸18的活塞桿與第一拉桿22之間設(shè)置有第一連接頭23。第 二抓取氣缸19通過(guò)其上的活塞桿與第二拉桿24相連并通過(guò)第二拉桿24拉動(dòng)第二抓取執(zhí)行機(jī)構(gòu)21，在第二抓取氣缸19的活塞桿與第二拉桿24之間設(shè)置有第二連接頭25。下面對(duì)本實(shí)用新型的工作過(guò)程進(jìn)行簡(jiǎn)要說(shuō)明如
圖1所示，左工作臺(tái)26上放置左工件27，右工作臺(tái)28上放置右工件29，當(dāng)左工 件27與右工件29需要進(jìn)行位置交換時(shí)，首先控制第一抓取氣缸18與第二抓取氣缸19，使 第一抓取氣缸18上的活塞桿向右運(yùn)動(dòng)，第二抓取氣缸19上的活塞桿向左運(yùn)動(dòng)，閉合第一抓 取執(zhí)行機(jī)構(gòu)20與第二抓取執(zhí)行機(jī)構(gòu)21，分別抓取位于左工作臺(tái)26上的左工件27與位于右 工作臺(tái)28上的右工件29 ；控制升降氣缸8，使升降氣缸8上的活塞桿向上運(yùn)動(dòng)，將抓取系統(tǒng) 上升一定高度，使左工件27脫離左工作臺(tái)26，右工件29脫離右工件臺(tái)28 ；電機(jī)3旋轉(zhuǎn)特定 角度，使與小齒輪5嚙合的大齒輪9旋轉(zhuǎn)180度；調(diào)整升降氣缸8使升降氣缸8上的活塞桿 向下運(yùn)動(dòng)，抓取系統(tǒng)下降至原高度位置；第一抓取氣缸18上的活塞桿向左運(yùn)動(dòng)、第二抓取 氣缸19上的活塞桿向右運(yùn)動(dòng)，打開(kāi)第一抓取執(zhí)行機(jī)構(gòu)20與第二抓取執(zhí)行機(jī)構(gòu)21，將左工件 27放到右工作臺(tái)28上，將右工件29放到左工作臺(tái)26上。在工件加工過(guò)程中，為了使本實(shí) 用新型不干涉機(jī)械加工系統(tǒng)，可在抓取系統(tǒng)釋放工件后，控制升降氣缸8，使升降氣缸8上 的活塞桿向上運(yùn)動(dòng)，將抓取系統(tǒng)上升一定高度后，電機(jī)3旋轉(zhuǎn)特定角度，使與小齒輪5嚙合 的大齒輪9旋轉(zhuǎn)90度，使抓取系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)至圖5所示位置。需要說(shuō)明的是，在本說(shuō)明書(shū)的教導(dǎo)下，本領(lǐng)域技術(shù)人員所作出的任何等同替代方 式，或明顯變型方式，均應(yīng)在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種雙工位工件位置交換裝置，其特征在于包括支撐與源動(dòng)力系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)與升降系統(tǒng)以及抓取系統(tǒng)；所述支撐與源動(dòng)力系統(tǒng)包括系統(tǒng)底座、中心軸與電機(jī)，中心軸穿過(guò)系統(tǒng)底座并通過(guò)法蘭固定在系統(tǒng)底座上，電機(jī)通過(guò)電機(jī)固定板固定在系統(tǒng)底座上，電機(jī)上的轉(zhuǎn)軸穿過(guò)系統(tǒng)底座并在其上裝配小齒輪，小齒輪位于系統(tǒng)底座的上方；所述旋轉(zhuǎn)與升降系統(tǒng)包括旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)底座、升降機(jī)構(gòu)底座與升降氣缸，升降氣缸設(shè)置在升降機(jī)構(gòu)底座上，升降機(jī)構(gòu)底座固定在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)底座的上方，在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)底座的下方設(shè)置有大齒輪，所述大齒輪與小齒輪相嚙合，在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)底座的前后面上分別設(shè)置有前導(dǎo)軌與后導(dǎo)軌，前導(dǎo)軌與后導(dǎo)軌的頂部通過(guò)導(dǎo)軌連接桿相連接；所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)底座上還設(shè)置有回轉(zhuǎn)孔，所述回轉(zhuǎn)孔被中心軸穿過(guò)；所述抓取系統(tǒng)包括抓取機(jī)構(gòu)底座，抓取機(jī)構(gòu)底座與升降氣缸的活塞桿連接并通過(guò)滑塊分別與前后導(dǎo)軌滑動(dòng)連接，在抓取機(jī)構(gòu)底座上設(shè)置有第一抓取氣缸與第二抓取氣缸以及第一抓取執(zhí)行機(jī)構(gòu)與第二抓取執(zhí)行機(jī)構(gòu)，第一抓取氣缸通過(guò)其上的活塞桿與第一拉桿相連并通過(guò)第一拉桿拉動(dòng)第一抓取執(zhí)行機(jī)構(gòu)，第二抓取氣缸通過(guò)其上的活塞桿與第二拉桿相連并通過(guò)第二拉桿拉動(dòng)第二抓取執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙工位工件位置交換裝置，其特征在于所述中心軸的 上下兩端分別安裝一個(gè)徑向軸承，所述徑向軸承均位于中心軸與旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)底座上的回轉(zhuǎn)孔 壁之間，且中心軸下端安裝的徑向軸承位于大齒輪的上方。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種雙工位工件位置交換裝置，其特征在于所述大齒 輪下端面與系統(tǒng)底座之間安裝一個(gè)推力軸承。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種雙工位工件位置交換裝置，由支撐與源動(dòng)力系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)與升降系統(tǒng)和抓取系統(tǒng)組成，支撐與源動(dòng)力系統(tǒng)包括電機(jī)并通過(guò)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)與升降系統(tǒng)、抓取系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)；通過(guò)升降系統(tǒng)帶動(dòng)抓取系統(tǒng)升降；通過(guò)氣缸(或液壓缸)的動(dòng)作帶動(dòng)抓取執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)抓取或釋放工件的功能。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)巧妙，控制簡(jiǎn)單，可靠性高，可用于柔性制造系統(tǒng)、自動(dòng)化加工單元、自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)等自動(dòng)化生產(chǎn)加工中，能夠?qū)崿F(xiàn)工件的位置傳輸或交換。
文檔編號(hào)B23Q7/00GK201760793SQ20102028926
公開(kāi)日2011年3月16日 申請(qǐng)日期2010年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月12日
發(fā)明者丁淑輝 申請(qǐng)人:山東科技大學(xué)