一種管接件自動上下料系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于機械設計與自動控制領域，具體地說，涉及一種用于數控機床加工管接件的自動上下料系統。
【背景技術】
[0002]在數控機床對管接件的加工行業(yè)中，自動上料、下料設備被大量應用。在對管接件自動加工過程中，當管接件由自動上料、下料機器人從上料單元處抓取并輸送到數控機床內部時，中間還需要將管接頭件進行90度轉向。
[0003]發(fā)明專利2014101080380中公開了 “一種四坐標自動上下料機器人”，這種自動上下料機器人雖然可實現工件的自動上料下料，但不具備將工件實現90度自控轉向功能。
[0004]現有公開的技術文獻“基于機器人技術的自動上下料系統設計”(《機械與電子》2014，07-0060-04)中闡述了自動上下料機器人在數控行業(yè)的應用，需要額外添加一個轉向裝置才可實現管接件90度自控轉向功能。若采用人工操作方式作業(yè)，不僅勞動強度大，而且工作效率也較低。

【發(fā)明內容】

[0005]為了避免現有技術存在的不足，本發(fā)明提出一種管接件自動上下料系統。在數控機床加工過程中實現系統自動送料，及對工件的自動轉向，且對工件加工過程的重復定位精度好、裝夾效率高，大大縮短了生產加工周期。
[0006]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:包括支撐機構、機械手執(zhí)行單元、上下料機構、擋板機構，支撐機構為各部件提供支撐，機械手執(zhí)行單元連接在支撐機構的橫梁上，上下料機構位于支撐機構的前側，擋板機構固定在數控機床側面的地基上；
[0007]所述支撐機構包括立柱、橫梁、第一導軌、齒條、滑枕、齒輪、減速器、X向電機、導軌擋塊、電機固定座，兩個立柱平行固定在基座上，固定在立柱端部的橫梁的側面安裝有第一導軌，齒條位于第一導軌中間，且與第一導軌平行安裝，導軌擋塊固定在第一導軌兩端，滑枕與滑塊相連接，滑枕通過滑塊與第一導軌配合，減速器與滑枕固連，X向電機通過電機固定座安裝在滑枕上，X向電機輸出軸與減速器連接，齒輪固連在減速器軸上，齒輪和齒條相互嚙合，機械手執(zhí)行單元沿著第一導軌實現往復直線運動；
[0008]所述機械手執(zhí)行單元包括Z向伸縮氣缸、L型支板、第一連接板、第二連接板、第三連接板、豎直導向架、末端執(zhí)行器安裝塊、第二導軌、定位架、定位螺母、第一氣動卡盤、擺動氣缸、轉動軸、第一光電開關、第二光電開關、轉盤、滑塊、橋式連接架、第二氣動卡盤、T型支架、第三導軌、Y向伸縮氣缸、氣缸固定架，第三導軌固定在滑枕上，Y向伸縮氣缸安裝在氣缸固定架上，Y向伸縮氣缸的伸縮導桿與T型支架上的支架固連，T型支架通過滑塊與第三導軌配合，第一光電開關和第二光電開關分別固定在滑枕上，位于第三導軌的同一側，T型支架沿著第三導軌實現Y方向的往復直線運動；L型支板與T型支架固連，第二導軌通過墊塊固定在L型支板上；Z向伸縮氣缸固定在L型支板上，Z向伸縮氣缸的伸縮桿與第一連接板固連，第一連接板安裝在豎直導向架上，豎直導向架在Z向伸縮氣缸的作用下沿著第二導軌實現上下的往復直線運動；第二連接板與第三連接板分別固定在豎直導向架上，末端執(zhí)行器安裝塊連接在第三連接板上；末端執(zhí)行器安裝塊為兩端開口的空腔結構，定位螺母位于末端執(zhí)行器安裝塊側面下方，擺動氣缸安裝在末端執(zhí)行器安裝塊內，擺動氣缸的轉動軸與轉盤的一端固連，轉盤的另一端連接在橋式連接架上，橋式連接架一端與第二氣動卡盤連接，另一端與第一氣動卡盤通過定位架連接，橋式連接架在擺動氣缸的作用下旋轉180度，并實現管接件的90度自動轉向。
[0009]所述上下料機構由上料機構、下料機構、支柱組成；上料機構包括調節(jié)支板、上托板、傳送帶、第一同步帶輪、第一電機、上支撐座；下料機構包括下支撐座、工字型支撐板、擋板、下托板、第二同步帶輪、第二電機、料斗、物料盤；兩個支柱分別固定在地基面上，下料機構通過下支撐座固定在支柱的頂部，下托板位于下料機構上，料斗安裝在下托板一端，物料盤固定在下托板上另一端，擋板位于下托板上面，擋板兩端分別與料斗和物料盤固連，兩個第二同步帶輪分別安裝在下托板兩端，下托板上裝有傳送帶，第二電機位于第二同步帶輪的下方，第二電機通過電機安裝座固定在下支撐座的底部，第二電機輸出軸與第二同步帶輪通過同步帶連接；上料機構與上支撐座固連，上料機構位于下料機構的上部，上料機構與下料機構通過工字型支撐板固連，工字型支撐板頂部分別有調節(jié)支板，上托板位于上料機構上，擋板固定在上托板上面，兩個第一同步帶輪分別安裝在上托板兩端，上托板上裝有傳送帶，第一電機位于第一同步帶輪的下方，第一電機通過電機安裝座固定在上支撐座的底部，第一電機輸出軸與第一同步帶輪通過同步帶連接。
[0010]所述擋板機構包括支架、斜面固定塊、導向板、X向伸縮氣缸、L型安裝板、擋肩平板，支架安裝在地基面上，斜面固定塊固定在支架上，導向板與斜面固定塊固連，L型安裝板位于導向板的一端，X向伸縮氣缸固定在L型安裝板上，X向伸縮氣缸活塞桿與擋肩平板連接，擋肩平板在X向伸縮氣缸的推動下沿導向板滑動。
[0011]有益效果
[0012]本發(fā)明提出的管接件自動上下料系統，采用光電傳感器作為檢測元器件，通過氣路控制系統控制伸縮氣缸、擺動氣缸，通過送料電機與X向電機控制，實現系統精確自動送料。在數控機床對管接件加工過程中，末端執(zhí)行器處的擺動氣缸轉動軸與地面成45度，橋式連接架在擺動氣缸的作用下旋轉180度，并實現管接件的90度自動轉向功能。管接件自動上下料系統中的氣動卡盤可實現不同尺寸、類型的工件裝夾，提高了系統的柔性，同時氣動卡盤的卡爪表面采用聚四氟乙烯材料進行處理，能較好的保護工件表面不被損壞。
[0013]管接件自動上下料系統實現對工件的自動轉向，且對工件加工過程的重復定位精度好、轉向精度高；結構簡單、裝夾便捷效率高、通用性強；并且整個加工過程全部在數控機床內部完成，有效地避免了人工操作裝夾時出現裝夾不到位的問題，同時減少在線操作人員，減輕勞動強度，提高加工效率，縮短了生產周期。
【附圖說明】
[0014]下面結合附圖和實施方式對本發(fā)明一種管接件自動上下料系統作進一步詳細說明。
[0015]圖1為本發(fā)明管接件自動上下料系統結構示意圖。
[0016]圖2為本發(fā)明的支撐機構和機械手執(zhí)行單元結構圖。
[0017]圖3為本發(fā)明的支撐機構和機械手執(zhí)行單元側視圖。
[0018]圖4為本發(fā)明的機械手執(zhí)行單元Y向運動結構示意圖。
[0019]圖5為本發(fā)明的機械手執(zhí)行單元末端執(zhí)行器結構示意圖。
[0020]圖6為本發(fā)明的機械手執(zhí)行單元電機安裝部位示意圖。
[0021]圖7為本發(fā)明的上下料機構軸測圖。
[0022]圖8為本發(fā)明的上下料機構示意圖。
[0023]圖9為本發(fā)明的擋板機構示意圖。
[0024]圖中:
[0025]1.立柱2.橫梁3.第一導軌4.齒條5.滑枕6.齒輪7.減速器8.X向電機9.Z向伸縮氣缸10.L型支板11.第一連接板12.第二連接板13.第三連接板14.豎直導向架15.末端執(zhí)行器安裝塊16.第二導軌17.定位架18.定位螺母19.第一氣動卡盤20.擺動氣缸21.轉動軸22.第一光電開關23.第二光電開關24.轉盤25.調節(jié)支板26.上托板27.上料機構28.傳送帶29.下支撐座30.第一同步帶輪31.第一電機32.工字型支撐板33.滑塊34.擋板35.下料機構36.下托板37.上支撐座38.第二同步帶輪39.第二電機40.支柱41.支架42.料斗43.物料盤44.斜面固定塊45.導向板46.X向伸縮氣缸47.L型安裝板48.擋肩平板49.橋式連接架50.電機固定座51.第二氣動卡盤52.T型支架53.第三導軌54.Y向伸縮氣缸55.氣缸固定架56.支撐機構57.機械手執(zhí)行單元58.上下料機構59.擋板機構60.導軌擋塊
【具體實施方式】
[0026]本實施例是一種管接件自動上下料系統。
[0027]參閱圖1?圖9，本實施例管接件自動上下料系統，由支撐機構56、機械手執(zhí)行單元57、上下料機構58、擋板機構59組成，支撐機構56為各部件提供支撐，機械手執(zhí)行單元57連接在支撐機構56的橫梁上，上下料機構58安裝支撐機構56的前側，擋板機構59固定在數控機床側面的地基面上。
[0028]支撐機構56包括立柱1、橫梁2、第一導軌3、齒條4、滑枕5、齒輪6、減速器7、X向電機8、導軌擋塊60、電機固定座50，兩個立柱1平行固定在基座上，固定在立柱1端部的橫梁2的側面安裝有第一導軌3，齒條4固定在第一導軌3中間，且與第一導軌3平行安裝，導軌擋塊60固定在第一導軌3兩端，滑枕5與滑塊相連接，滑枕5通過滑塊與第一導軌3配合，X向電機8通過電機固定座50安裝在滑枕5上，X向電機8輸出軸與減速器7連接，減速器7固定在滑枕5上，齒輪6固連在減速器7軸上，齒輪6和齒條4相互嚙合，機械手執(zhí)行單元57沿著第一導軌3進行往復直線運動。
[0029]機械手執(zhí)行單元57包括Z向伸縮氣缸9、L型支板10、第一連接板11、第二連接板12、第三連接板13、豎直導向架14、末端執(zhí)行器安裝塊15、第二導軌16、定位架17、定位螺母18、第一氣動卡盤19、擺動氣缸20、轉動軸21、第一光電開關22、第二光電開關23、轉盤24、滑塊33、橋式連接架49、第二氣動卡盤51、T型支架52、第三導軌53、Y向伸縮氣缸54、氣缸固定架55，第三導軌53固定在滑枕5上，Y向伸縮氣缸54安裝在氣缸固定架55上，Y向伸縮氣缸54的伸縮導桿與T型支架52上的支架固連，T型支架52通過滑塊與第三導軌53配合。第一光電開關22和第二光電開關23分別通過支架固定在滑枕5上，安裝在第三導軌53的同一側。T型支架52沿著第三導軌53實現Y方向的往復直線運動；第一光電開關22和第二光電開關23對機械手在Y方向運動的距離進行檢測，并通過自身鎖緊螺母進行X方向的調節(jié)，保證測量過程中的精度，避免Y方向運動超程。
[0030]L型支板10與T型支架52固定連接，第二導軌16通過墊塊固定在L型支板10上；Z向伸縮氣缸9固定在L型支板10上，Z向伸縮氣缸9的伸縮桿與第一連接板11固連，第一連接板11固定在豎直導向架14上；豎直導向架14在Z向伸縮氣缸9的作用下，沿著第二導軌16實現上下的往復直線運動。第二連接板12與第三連接板13分別固定在豎直導向架14上，末端執(zhí)行器安裝塊15連接在第三連接板13上；末端執(zhí)