一种具有多工位机械手的专用机床的制作方法

本发明涉及一种机床，具体是一种具有多工位机械手的专用机床。

背景技术：

冲压机床是通过电动机驱动飞轮，并通过离合器，传动齿轮带动曲柄连杆机构使滑块上下运动，带动拉伸模具对钢板成型。但是一块冲压件的最终成型往往需要多个模具、多个工序，每个冲压机床只能完成用一个模具完成一个工序，所以在目前车间冲压生产过程中需要设置多个工位，使用多个冲压机床，分别用不同的模具将钢板板材加工成最终成型的冲压件，但现有的方法存在以下不足之处：

1、由于相邻冲压机床之间需要保持较宽的安全距离，使用多个冲压机床时导致机床占地空间大，使车间面积不能得到充分使用。

2、当半成品零件需要进行下一道工序进行加工时，需要使用小车将半成品零件运送到下一个工位，进行下一道工序的加工，每换一道工序加工就要对半成品零件进行运送，不仅费时费力，而且大大影响了加工效率。

3、每个工序都需要配备一个工人进行把守，防止加工意外的发生，多个工序就需要多个工人进行照看把守，大大浪费了人力，增加了加工成本、降低了利润。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种具有多工位机械手的专用机床，它一个工作台上设置多个工位，在一个工作台上完成多道工序的加工，避免一个机床加工一道工序而导致机床占地空间大，使车间面积不能得到充分使用；而且半成品零件需要进行下一道工序进行加工时，不必再使用小车将半成品零件运送到下一个工位，省时省力，大大提高了加工效率；而且多个工序仅仅需要一个工人进行照看把守，大大节省了人力，降低了加工成本、提高了利润。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种具有多工位机械手的专用机床，包括工作台、竖向支撑柱、横向支撑柱、冲压装置总成和工位机械手装置总成和控制室，所述工作台上设有若干加工工位、若干传动连通孔，每个所述加工工位上均设有下模体固定座，所述竖向支撑柱底部固定在工作台中心位置，所述横向支撑柱一端与竖向支撑柱顶部固定连接，所述冲压装置总成设置在横向支撑柱远离竖向支撑柱的一端，所述冲压装置总成包括冲压双轴电机、飞轮、带传动机构、动力控制箱、行程冲杆和滑块冲头，所述带传动机构包括小带轮、大带轮和皮带，所述冲压双轴电机的两个输出轴分别与飞轮和小带轮连接，所述小带轮与大带轮之间通过皮带连接，所述动力控制箱内设有离合器、曲轴、梯形连块、制动器，所述离合器设置在曲轴上，所述曲轴一端与大带轮传动连接，所述制动器设置在曲轴上远离大带轮的一端，所述梯形连块上设有转动套筒，所述转动套筒套设在曲轴的弯折处，所述梯形连块顶部与转动套筒连接，所述梯形连块底部与行程冲杆连接，所述行程冲杆底部与滑块冲头连接，所述滑块冲头远离行程冲杆一端设有上模体固定座，所述上模体固定座与下模体固定座相对应，所述工位机械手装置总成包括竖向支撑臂、横向支撑臂、真空泵、气压伸缩臂、梯形固定板、连接平板、吸盘固定架和真空气动吸盘，所述横向支撑臂与竖向支撑臂连接，所述横向支撑臂远离竖向支撑臂一端与气压伸缩臂连接，所述气压伸缩臂底部与梯形固定板连接，所述连接平板顶部与梯形固定板底部连接，所述吸盘固定架固定设置在连接平板底部，所述真空气动吸盘设置在吸盘固定架上，所述真空气动吸盘与真空泵之间通过通气管连接，所述传动连通孔内设有推力轴承，所述竖向支撑臂上设有搭接凸缘，所述搭接凸缘设置在推力轴承顶部，所述竖向支撑臂底部设置在控制室内，所述控制室内设有转向电机、扇形齿轮、数控系统，所述转向电机与数控系统通过数据线连接，所述转向电机的输出端与扇形齿轮相啮合，所述扇形齿轮与竖向支撑臂底部连接，所述数控系统通过数据线控制冲压装置总成和工位机械手装置总成的运行。

所述工作台上设有环形轨道，所述环形轨道上设有固定角块，所述固定角块与环形轨道滑动连接，所述下模体固定座固定设置在固定角块上。

所述工作台上设有控制线连接孔，所述数控系统内的数据线、导线依次穿过控制线连接孔、竖向支撑柱内部、横向支撑柱内部与冲压装置总成连接。

所述工作台上设有支撑底座，所述竖向支撑柱与横向支撑柱之间设有支撑架，所述支撑架底部设有支撑杆，所述支撑杆底部与支撑底座连接。

所述横向支撑臂与竖向支撑臂连接处设有加强筋。

所述工作台底部设有支撑脚。

对比现有技术，本发明的有益效果在于：

1、本装置的工作台上设有多个工位，每个工位上都设置一个下模体固定座，下模体固定座用于固定冲压模具的下模板，每个工位还对应一个冲压装置总成，每个工位均沿着工作台的中心位置沿环形阵列分布，每个工位完成一道工序的加工，相邻工序之间设有工位机械手装置总成，工位机械手装置总成用来将半成品工件从一个工位转移到另一个工位，转移完成后工位机械手装置总成再进行复位。使用时，在起始工位一端配合使用下料机械手装置总成，下料机械手装置总成能够将未加工的钢板转移到起始工位上，在末端工位一端配合使用收取机械手装置总成，收取机械手装置总成能够将加工完毕的工件从末端工位上转移下来，进行收取。通过此方法，一个工作台上设置多个工位，在一个工作台上完成多道工序的加工，避免一个机床加工一道工序而导致机床占地空间大，使车间面积不能得到充分使用；而且半成品零件需要进行下一道工序进行加工时，不必再使用小车将半成品零件运送到下一个工位，通过工位机械手装置总成就可完成，省时省力，大大提高了加工效率；而且，这样一来，本专用机床上的多个工序仅仅需要一个工人进行照看把守，大大节省了人力，降低了加工成本、提高了利润。

2、本装置的冲压装置总成上设有上模体固定座，上模体固定座用于固定冲压模具的上模板，与配合加工工位上的下模体固定座相对应，且配合使用，从而对工件进行冲压加工。

3、本装置的工位机械手装置总成是通过使用真空泵带动真空气动吸盘，从而对工件进行吸附，方便的将工件移动到下一道工序。

附图说明

附图1是本发明具体结构示意图。

附图2是本发明中工作台俯视图。

附图3是本发明中工作台底部结构示意图。

附图4是本发明中冲压装置总成机械结构原理简图。

附图5是本发明中梯形固定板、连接平板、吸盘固定架、真空气动吸盘连接方式结构示意图。

附图中所示标号：

1、工作台；2、竖向支撑柱；3、横向支撑柱；4、控制室；5、传动连通孔；6、下模体固定座；7、冲压双轴电机；8、飞轮；9、动力控制箱；10、行程冲杆；11、滑块冲头；12、小带轮；13、大带轮；14、皮带；15、离合器；16、曲轴；17、梯形连块；18、制动器；19、转动套筒；20、上模体固定座；21、竖向支撑臂；22、横向支撑臂；23、真空泵；24、气压伸缩臂；25、梯形固定板；26、连接平板；27、吸盘固定架；28、真空气动吸盘；29、通气管；30、推力轴承；31、搭接凸缘；32、转向电机；33、扇形齿轮；34、数控系统；35、环形轨道；36、固定角块；37、控制线连接孔；38、支撑底座；39、支撑架；40、支撑杆；41、加强筋；42、支撑脚；43、下料机械手装置总成；44、收取机械手装置总成。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

本发明所述是一种具有多工位机械手的专用机床，主体结构包括工作台1、竖向支撑柱2、横向支撑柱3、冲压装置总成和工位机械手装置总成和控制室4，所述工作台1上设有若干加工工位、若干传动连通孔5，每个工位还对应一个冲压装置总成，每个所述加工工位上均设有下模体固定座6，每个工位均沿着工作台1的中心位置沿环形阵列分布，每个工位完成一道工序的加工，下模体固定座6用于固定冲压模具的下模板。所述竖向支撑柱2底部固定在工作台1中心位置，所述横向支撑柱3一端与竖向支撑柱2顶部固定连接，所述冲压装置总成设置在横向支撑柱3远离竖向支撑柱2的一端，竖向支撑柱2用来支撑横向支撑柱3和冲压装置总成。所述冲压装置总成包括冲压双轴电机7、飞轮8、带传动机构、动力控制箱9、行程冲杆10和滑块冲头11，所述带传动机构包括小带轮12、大带轮13和皮带14，所述冲压双轴电机7的两个输出轴分别与飞轮8和小带轮12连接，所述小带轮12与大带轮13之间通过皮带14连接，所述动力控制箱9内设有离合器15、曲轴16、梯形连块17、制动器18，所述离合器15设置在曲轴16上，所述曲轴16一端与大带轮13传动连接，所述制动器18设置在曲轴16上远离大带轮13的一端，所述梯形连块17上设有转动套筒19，所述转动套筒19套设在曲轴16的弯折处，所述梯形连块17顶部与转动套筒19连接，所述梯形连块17底部与行程冲杆10连接，所述行程冲杆10底部与滑块冲头11连接，所述滑块冲头11远离行程冲杆10一端设有上模体固定座20，所述上模体固定座20与下模体固定座6相对应，所述工位机械手装置总成包括竖向支撑臂21、横向支撑臂22、真空泵23、气压伸缩臂24、梯形固定板25、连接平板26、吸盘固定架27和真空气动吸盘28，所述横向支撑臂22与竖向支撑臂21连接，所述横向支撑臂22远离竖向支撑臂21一端与气压伸缩臂24连接，所述气压伸缩臂24底部与梯形固定板25连接，所述连接平板26顶部与梯形固定板25底部连接，所述吸盘固定架27固定设置在连接平板26底部，所述真空气动吸盘28设置在吸盘固定架27上，所述真空气动吸盘28与真空泵23之间通过通气管29连接，所述传动连通孔5内设有推力轴承30，所述竖向支撑臂21上设有搭接凸缘31，所述搭接凸缘31设置在推力轴承30顶部，所述竖向支撑臂21底部设置在控制室4内，所述控制室4内设有转向电机32、扇形齿轮33、数控系统34，所述转向电机32与数控系统34通过数据线连接，所述转向电机32的输出端与扇形齿轮33相啮合，所述扇形齿轮33与竖向支撑臂21底部连接，所述数控系统34通过数据线控制冲压装置总成和工位机械手装置总成的运行。相邻工序之间设有工位机械手装置总成，工位机械手装置总成用来将半成品工件从一个工位转移到另一个工位，转移完成后工位机械手装置总成再进行复位。

所述工作台1上设有环形轨道35，所述环形轨道35上设有固定角块36，所述固定角块36与环形轨道35滑动连接，所述下模体固定座6固定设置在固定角块36上。固定角块36可以在环形轨道35上滑动，可以根据模具下模板的大小、形状来选择合适的下模体固定座6安装到固定角块36上，再用机械定位夹具将固定角块36的位置进行固定。

所述工作台1上设有控制线连接孔37，所述数控系统34内的数据线、导线依次穿过控制线连接孔37、竖向支撑柱2内部、横向支撑柱3内部与冲压装置总成连接。这样一来，数控系统34就能够对冲压装置总成进行控制。

所述工作台1上设有支撑底座38，所述竖向支撑柱2与横向支撑柱3之间设有支撑架39，所述支撑架39底部设有支撑杆40，所述支撑杆40底部与支撑底座38连接。支撑底座38、支撑架39、支撑杆40的配合使用能够更好的对横向支撑柱3进行支撑，避免竖向支撑柱2与横向支撑柱3连接处弯折。

所述横向支撑臂22与竖向支撑臂21连接处设有加强筋41。加强筋41的设置能够增加横向支撑臂22与竖向支撑臂21连接处的强度，避免此处弯折。

所述工作台1底部设有支撑脚42。支撑脚42用来对装置进行支撑。

实施例：

本发明所述是一种具有多工位机械手的专用机床，主体结构包括工作台1、竖向支撑柱2、横向支撑柱3、冲压装置总成和工位机械手装置总成和控制室4，所述工作台1上设有4个加工工位、4个传动连通孔5，4个加工工位分别为i号工位、ii号工位、iii号工位、iv号工位，4个传动连通孔5分别为a部传动连通孔5、b部传动连通孔5、c部传动连通孔5、d部传动连通孔5，每个所述加工工位上均设有下模体固定座6，所述竖向支撑柱2底部固定在工作台1中心位置，所述横向支撑柱3设有4个。所述横向支撑柱3一端与竖向支撑柱2顶部固定连接，所述冲压装置总成设有4个。所述冲压装置总成设置在横向支撑柱3远离竖向支撑柱2的一端，所述冲压装置总成包括冲压双轴电机7、飞轮8、带传动机构、动力控制箱9、行程冲杆10和滑块冲头11，所述带传动机构包括小带轮12、大带轮13和皮带14，所述冲压双轴电机7的两个输出轴分别与飞轮8和小带轮12连接，所述小带轮12与大带轮13之间通过皮带14连接，所述动力控制箱9内设有离合器15、曲轴16、梯形连块17、制动器18，所述离合器15设置在曲轴16上，所述曲轴16一端与大带轮13传动连接，所述制动器18设置在曲轴16上远离大带轮13的一端，所述梯形连块17上设有转动套筒19，所述转动套筒19套设在曲轴16的弯折处，所述梯形连块17顶部与转动套筒19连接，所述梯形连块17底部与行程冲杆10连接，所述行程冲杆10底部与滑块冲头11连接，所述滑块冲头11远离行程冲杆10一端设有上模体固定座20，所述上模体固定座20与下模体固定座6相对应，所述工位机械手装置总成设有4个，所述工位机械手装置总成包括竖向支撑臂21、横向支撑臂22、真空泵23、气压伸缩臂24、梯形固定板25、连接平板26、吸盘固定架27和真空气动吸盘28，所述横向支撑臂22与竖向支撑臂21连接，所述横向支撑臂22远离竖向支撑臂21一端与气压伸缩臂24连接，所述气压伸缩臂24底部与梯形固定板25连接，所述连接平板26顶部与梯形固定板25底部连接，所述吸盘固定架27固定设置在连接平板26底部，所述真空气动吸盘28设置在吸盘固定架27上，所述真空气动吸盘28与真空泵23之间通过通气管29连接，所述传动连通孔5内设有推力轴承30，所述竖向支撑臂21上设有搭接凸缘31，所述搭接凸缘31设置在推力轴承30顶部，所述竖向支撑臂21底部设置在控制室4内，所述控制室4内设有转向电机32、扇形齿轮33、数控系统34，所述转向电机32与数控系统34通过数据线连接，所述转向电机32的输出端与扇形齿轮33相啮合，所述扇形齿轮33与竖向支撑臂21底部连接，所述数控系统34通过数据线控制冲压装置总成和工位机械手装置总成的运行。所述工作台1上设有环形轨道35，所述环形轨道35上设有固定角块36，所述固定角块36与环形轨道35滑动连接，所述下模体固定座6固定设置在固定角块36上。所述工作台1上设有控制线连接孔37，所述数控系统34内的数据线、导线依次穿过控制线连接孔37、竖向支撑柱2内部、横向支撑柱3内部与冲压装置总成连接。所述工作台1上设有支撑底座38，所述竖向支撑柱2与横向支撑柱3之间设有支撑架39，所述支撑架39底部设有支撑杆40，所述支撑杆40底部与支撑底座38连接。所述横向支撑臂22与竖向支撑臂21连接处设有加强筋41。所述工作台1底部设有支撑脚42。

使用方法以及原理：

本实施例能够对零件进行4个加工工序的加工，本装置的工作台1上设有4个加工工位，每个加工工位上都设置一个下模体固定座6，下模体固定座6用于固定冲压模具的下模板，每个工位还对应一个冲压装置总成，每个工位均沿着工作台1的中心位置沿环形阵列分布，每个工位完成一道工序的加工，相邻工序之间设有工位机械手装置总成，工位机械手装置总成用来将半成品工件从一个工位转移到另一个工位，转移完成后工位机械手装置总成再进行复位。使用时，在起始工位一端配合使用下料机械手装置总成43，下料机械手装置总成43能够将未加工的钢板转移到起始工位上，在末端工位一端配合使用收取机械手装置总成44，收取机械手装置总成44能够将加工完毕的工件从末端工位上转移下来，进行收取。通过此方法，一个工作台1上设置多个工位，在一个工作台1上完成多道工序的加工，避免一个机床加工一道工序而导致机床占地空间大，使车间面积不能得到充分使用；而且半成品零件需要进行下一道工序进行加工时，不必再使用小车将半成品零件运送到下一个工位，通过工位机械手装置总成就可完成，省时省力，大大提高了加工效率；而且，这样一来，本专用机床上的多个工序仅仅需要一个工人进行照看把守，大大节省了人力，降低了加工成本、提高了利润。

冲压装置总成的原理：

冲压双轴电机7的两个输出轴分别带动飞轮8和小带轮12转动，小带轮12通过皮带14带动大带轮13转动，大带轮13带动曲轴16转动，曲轴16的弯折处与转动套筒19套接，转动套筒19能够带动梯形连块17上下移动，梯形连块17从而带动行程冲杆10、滑块冲头11、上模体固定座20上下移动，上模体固定座20与下模体固定座6相对应，曲轴16每转动一周就能够完成一次冲压。制动器18用于对曲轴16进行制动。

工位机械手装置总成的原理：

工位机械手装置总成设置于相邻两个加工工位之间，当a部的工位机械手装置总成需要将i号工位的零件移动到ii号工位上时，转动电机带动扇形齿轮33转动，扇形齿轮33带动竖向支撑臂21转动，横向支撑臂22、气压伸缩臂24也随之转动，使真空气动吸盘28位于i号工位的零件正上方，然后气压伸缩臂24伸长，使真空气动吸盘28与零件接触，在真空泵23的作用下真空气动吸盘28吸附住零件，然后气压伸缩臂24收缩，然后转动电机反向转动带动扇形齿轮33转动，扇形齿轮33带动竖向支撑臂21转动，横向支撑臂22、气压伸缩臂24也随之反向转动，使真空气动吸盘28位于ii号工位的正上方，然后气压伸缩臂24伸长，将零件放到ii号工位上。然后再将气压伸缩臂24收缩，然后通过转动电机的转动带动扇形齿轮33转动，进而将a部的工位机械手装置总成复位。

b部的工位机械手装置总成用于将ii号工位的零件移动到iii号工位上，c部的工位机械手装置总成需要将iii号工位的零件移动到iv号工位上。d部的工位机械手装置总成作为备用，当任意一个工位机械手装置总成损坏时，通过改变起始工位和末端工位的位置，将损坏的工位机械手装置总成作为新的d部的工位机械手装置总成，不再使用，尽快进行维修，避免任意一个工位机械手装置总成损坏时，影响生产。