專利名稱：鐵路車輛車輪上下料機(jī)械手的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鐵路車輛車輪上下料機(jī)械手，屬于一種微機(jī)控制的鐵路貨車車輪加工設(shè)備。
背景技術(shù)：
眾所周知，目前鐵路貨車車輪輪轂孔加工均采用天車吊裝工人輔助方式。在這種情況下，要想大幅度提高設(shè)備生產(chǎn)效率以及減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度將非常困難。同時(shí)采用天車吊裝給車輪輪轂孔加工車床上下料過程中需要工人輔助操作，嚴(yán)重威脅工人的生產(chǎn)安全。隨著社會(huì)的進(jìn)步，自動(dòng)化微機(jī)控制流水線式生產(chǎn)已經(jīng)成為提高設(shè)備生產(chǎn)效率，減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度唯一方式，然而采用天車吊裝工人輔助方式是無法滿足自動(dòng)化微機(jī)控制流水線生產(chǎn)方式。
發(fā)明內(nèi)容為了克服上述不足，本實(shí)用新型提供了一種通過工業(yè)級(jí)PLC控制，操作者按下信號(hào)按鈕，機(jī)械手將自動(dòng)給車輪輪轂孔加工車床上下料，上下料過程全部自動(dòng)完成，無需工人輔助操作，無需人工干預(yù)，該設(shè)備結(jié)構(gòu)完全適應(yīng)自動(dòng)化微機(jī)控制流水線生產(chǎn)方式。本實(shí)用新型把車輪輪轂孔加工上下料過程細(xì)分為六個(gè)步驟待加工車輪抓取、機(jī)械手旋轉(zhuǎn)、車輪上料、加工后車輪抓取、機(jī)械手旋轉(zhuǎn)、加工后車輪下料，該上下料機(jī)械手通過細(xì)分工作步驟完全保證了自動(dòng)上下料過程無人輔助操作。從而提高設(shè)備生產(chǎn)效率，減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案整機(jī)包自動(dòng)控制系統(tǒng)和車輪上下料機(jī)械手機(jī)械主體及液壓系統(tǒng)組成，自動(dòng)控制系統(tǒng)是由工業(yè)級(jí)PLC(I)、控制操作按鈕柜(2)組成。車輪上下料機(jī)械手機(jī)械主體是由機(jī)械手伸縮機(jī)構(gòu)(3)、機(jī)械手旋轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)(4)、機(jī)械手抓取機(jī)構(gòu)(5)、設(shè)備基座(6)、機(jī)械手升降結(jié)構(gòu)(7)、機(jī)械手旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(8)組成，液壓系統(tǒng)是由液壓泵站(9)組成。一種鐵路車輛車輪上下料機(jī)械手，其特征在于該設(shè)備整機(jī)包括自動(dòng)控制系統(tǒng)和上下料機(jī)械手機(jī)械主體及液壓系統(tǒng)；所述自動(dòng)控制系統(tǒng)是由工業(yè)級(jí)PLC(I)、控制操作按鈕柜(2)組成；車輪上下料機(jī)械手機(jī)械主體是由機(jī)械手伸縮機(jī)構(gòu)(3)、機(jī)械手旋轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)
(4)、機(jī)械手抓取機(jī)構(gòu)(5)、設(shè)備基座(6)、機(jī)械手升降結(jié)構(gòu)(7)、機(jī)械手旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(8)組成，液壓系統(tǒng)是由液壓泵站(9)組成。優(yōu)選地，所述的自動(dòng)控制系統(tǒng)包括工業(yè)級(jí)PLC(I)設(shè)置在控制操作按鈕柜(2)中；控制操作按鈕柜(2)按鈕與PLC(I)輸入端連接采集操作信號(hào)，PLC(I)輸出信號(hào)控制液壓泵站(8)的液壓電磁閥動(dòng)作，驅(qū)動(dòng)各種油缸動(dòng)作。優(yōu)選地，所述的機(jī)械手伸縮機(jī)構(gòu)(3)，是將機(jī)械手手臂分為上下兩層，下層機(jī)械臂與機(jī)械手旋轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)(4)連接，上層機(jī)械手臂通過直線導(dǎo)軌與下層連接，上層機(jī)械手臂通過驅(qū)動(dòng)油缸實(shí)現(xiàn)伸縮動(dòng)作。優(yōu)選地，所述的機(jī)械手旋轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)(4)固定在機(jī)械手升降結(jié)構(gòu)(7)上，由機(jī)械手升降結(jié)構(gòu)(7)支撐，通過旋轉(zhuǎn)軸與機(jī)械手旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(8)連接，機(jī)械手旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(8)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)動(dòng)作帶動(dòng)機(jī)械手旋轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)(4)轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械手旋轉(zhuǎn)動(dòng)作。優(yōu)選地，所述的機(jī)械手抓取機(jī)構(gòu)(5)是固定在機(jī)械手伸縮機(jī)構(gòu)(3)的上成機(jī)械臂上，抓取機(jī)構(gòu)上設(shè)置有車輪仿形抓勾，仿形抓勾固定在導(dǎo)向軸上，通過驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)絲杠由兩側(cè)向中間運(yùn)動(dòng)，抓取車輪。優(yōu)選地，所述的機(jī)械手升降結(jié)構(gòu)(7)是安裝在設(shè)備基座(6)的導(dǎo)向滑槽內(nèi)，通過升降油缸帶動(dòng)沿導(dǎo)向滑槽上下運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂升降動(dòng)作。優(yōu)選地，所述的機(jī)械手旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)⑶安裝在機(jī)械手升降結(jié)構(gòu)(7)上，并與機(jī)械手旋轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)(4)通過旋轉(zhuǎn)軸連接，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)，系統(tǒng)通過控制伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)機(jī)械臂旋轉(zhuǎn)。本實(shí)用新型是由自動(dòng)控制系統(tǒng)和上下料機(jī)械手機(jī)械主體及液壓系統(tǒng)等組成。該設(shè)備設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)緊湊、工藝先進(jìn)、操作簡(jiǎn)便、運(yùn)行穩(wěn)定、自動(dòng)化程度較高，是針對(duì)鐵路貨車車輪輪轂孔加工車床上下料的理想設(shè)備。其主要特點(diǎn)如下1.1本機(jī)具有自動(dòng)識(shí)別車輪來料、自動(dòng)判斷車輪位置、自動(dòng)記錄車輪加工過程、故障識(shí)別等功能。1. 2設(shè)備由PLC(I)柔性控制，具有自動(dòng)判斷車輪到位信號(hào)、自動(dòng)掌握車輪加工過程，自動(dòng)傳遞車輪到下一工序，并通過聲光警報(bào)燈給予工人提示。故障發(fā)生時(shí)，整機(jī)會(huì)自動(dòng)停機(jī)以保障安全。1. 3設(shè)備機(jī)械臂采用伸縮式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以適應(yīng)各種輪轂孔加工車床，特別是帶有防護(hù)罩的車床，節(jié)省設(shè)備占地空間。1. 4驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用液壓泵站(9)，所有與液壓泵站(9)連接的驅(qū)動(dòng)油缸均通過調(diào)流調(diào)壓閥進(jìn)行調(diào)節(jié)，保證機(jī)械手所有動(dòng)作平滑、穩(wěn)定。1. 5控制操作按鈕柜(2)外觀采用噴塑處理，美觀大方。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。


圖1 :本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的主視圖圖2 :本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的俯視圖圖3 :本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的左視圖圖中1、工業(yè)級(jí)PLC、2、控制操作按鈕柜、3、機(jī)械手伸縮機(jī)構(gòu)、4、機(jī)械手旋轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)、5、機(jī)械手抓取機(jī)構(gòu)、6、設(shè)備基座、7、機(jī)械手升降結(jié)構(gòu)、8機(jī)械手旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、9液壓泵站。
具體實(shí)施方式
1.請(qǐng)參閱附圖上下料機(jī)械手機(jī)械主體包括車輪上下料機(jī)械手機(jī)械主體是由機(jī)械手伸縮機(jī)構(gòu)(3)、機(jī)械手旋轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)(4)、機(jī)械手抓取機(jī)構(gòu)(5)、設(shè)備基座(6)、機(jī)械手升降結(jié)構(gòu)(7)、機(jī)械手旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(8)組成組成。請(qǐng)參閱附圖(以貨車車輪輪轂孔加工為例)，機(jī)械手旋轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)(4)將機(jī)械手旋轉(zhuǎn)至車輪輸送線上待加工車輪上方，機(jī)械手升降結(jié)構(gòu)(7)下降，機(jī)械手抓取機(jī)構(gòu)(5)抓取車輪，機(jī)械手升降結(jié)構(gòu)(7)上升提起車輪，機(jī)械手旋轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)(4)將車輪移動(dòng)到數(shù)控立式車輪輪轂孔車床方向，機(jī)械手伸縮機(jī)構(gòu)(3)將車輪送至車床卡盤上方，機(jī)械手升降結(jié)構(gòu)(7)下降，將車輪放置到車床卡盤上，機(jī)械手升降結(jié)構(gòu)(7)上升并縮回旋轉(zhuǎn)至待抓取位，車床開始加工車輪，車輪加工完畢，機(jī)械手將車輪從車床卡盤抓取放置到車輪輸送線下料線上，同時(shí)機(jī)械手旋轉(zhuǎn)到車輪輸送線待加工車輪上方，繼續(xù)給車床上料。
權(quán)利要求1.一種鐵路車輛車輪上下料機(jī)械手，其特征在于該設(shè)備整機(jī)包括自動(dòng)控制系統(tǒng)和上下料機(jī)械手機(jī)械主體及液壓系統(tǒng)；所述自動(dòng)控制系統(tǒng)是由工業(yè)級(jí)PLC(I)、控制操作按鈕柜(2)組成；車輪上下料機(jī)械手機(jī)械主體是由機(jī)械手伸縮機(jī)構(gòu)(3)、機(jī)械手旋轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)(4)、機(jī)械手抓取機(jī)構(gòu)(5)、設(shè)備基座(6)、機(jī)械手升降結(jié)構(gòu)(7)、機(jī)械手旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(8)組成，液壓系統(tǒng)是由液壓泵站(9)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路車輛車輪上下料機(jī)械手，其特征是所述的自動(dòng)控制系統(tǒng)包括工業(yè)級(jí)PLC(I)設(shè)置在控制操作按鈕柜(2)中；控制操作按鈕柜(2)按鈕與PLC(I)輸入端連接采集操作信號(hào)，PLC(I)輸出信號(hào)控制液壓泵站(8)的液壓電磁閥動(dòng)作，驅(qū)動(dòng)各種油缸動(dòng)作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路車輛車輪上下料機(jī)械手，其特征是所述的機(jī)械手伸縮機(jī)構(gòu)(3)，是將機(jī)械手手臂分為上下兩層，下層機(jī)械臂與機(jī)械手旋轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)(4)連接，上層機(jī)械手臂通過直線導(dǎo)軌與下層連接，上層機(jī)械手臂通過驅(qū)動(dòng)油缸實(shí)現(xiàn)伸縮動(dòng)作。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路車輛車輪上下料機(jī)械手，其特征是所述的機(jī)械手旋轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)(4)固定在機(jī)械手升降結(jié)構(gòu)(7)上，由機(jī)械手升降結(jié)構(gòu)(7)支撐，通過旋轉(zhuǎn)軸與機(jī)械手旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(8)連接，機(jī)械手旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(8)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)動(dòng)作帶動(dòng)機(jī)械手旋轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)(4)轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械手旋轉(zhuǎn)動(dòng)作。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路車輛車輪上下料機(jī)械手，其特征是所述的機(jī)械手抓取機(jī)構(gòu)(5)是固定在機(jī)械手伸縮機(jī)構(gòu)(3)的上成機(jī)械臂上，抓取機(jī)構(gòu)上設(shè)置有車輪仿形抓勾，仿形抓勾固定在導(dǎo)向軸上，通過驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)絲杠由兩側(cè)向中間運(yùn)動(dòng)，抓取車輪。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路車輛車輪上下料機(jī)械手，其特征是所述的機(jī)械手升降結(jié)構(gòu)(7)是安裝在設(shè)備基座(6)的導(dǎo)向滑槽內(nèi)，通過升降油缸帶動(dòng)沿導(dǎo)向滑槽上下運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂升降動(dòng)作。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路車輛車輪上下料機(jī)械手，其特征是所述的機(jī)械手旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(8)安裝在機(jī)械手升降結(jié)構(gòu)(7)上，并與機(jī)械手旋轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)(4)通過旋轉(zhuǎn)軸連接，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)，系統(tǒng)通過控制伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)機(jī)械臂旋轉(zhuǎn)。
專利摘要鐵路車輛車輪上下料機(jī)械手，由自動(dòng)控制系統(tǒng)和車輪上下料機(jī)械手機(jī)械主體及液壓系統(tǒng)組成，自動(dòng)控制系統(tǒng)是由工業(yè)級(jí)PLC(1)、控制操作按鈕柜(2)組成。車輪上下料機(jī)械手機(jī)械主體是由機(jī)械手伸縮機(jī)構(gòu)(3)、機(jī)械手旋轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)(4)、機(jī)械手抓取機(jī)構(gòu)(5)、設(shè)備基座(6)、機(jī)械手升降結(jié)構(gòu)(7)、機(jī)械手旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(8)組成，液壓系統(tǒng)是由液壓站(9)組成。設(shè)備由PLC柔性控制，車輪上下料機(jī)械手位于車輪加工輸送線與數(shù)控立式車輪輪轂孔車床中間位置，機(jī)械手將車輪輸送線上的待加工車輪自動(dòng)抓取到數(shù)控立式車輪輪轂孔車床上進(jìn)行加工，加工完畢自動(dòng)將車輪抓取到車輪輸送線下料線上，同時(shí)機(jī)械手旋轉(zhuǎn)到車輪輸送線待加工車輪上方，繼續(xù)給車床上料。
文檔編號(hào)B23B15/00GK202861414SQ201220416490
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月16日
發(fā)明者彭傳水, 郝剛, 黃奕程, 姚春剛 申請(qǐng)人:齊齊哈爾四達(dá)鐵路設(shè)備有限責(zé)任公司