一种刹车盘机加工机器人上下料生产线用机器人治具的制作方法

本实用新型涉及带孔盘类工件加工技术领域，具体为一种刹车盘机加工机器人上下料生产线用机器人治具。

背景技术：

当前在盘类零件机加工机器人上下料环节普遍采用机械夹爪或真空吸盘治具进行上下料。这两种上下料方式在刹车盘机加工机器人上下料环节存在以下几个缺点：

一是易损坏工件或是对工件的夹持力不足容易掉件，在机加工刹车盘时，机械夹爪与刹车盘接触的地方基本为线接触，加持力过大会损伤刹车盘表面，加持力过小摩擦力不够容易掉件；采用真空吸盘的方式常出现吸力不足、漏气，容易发生掉件现象。在机加工刹车盘时，采用真空吸盘，受刹车盘结构尺寸限制，真空吸盘直径不能太大，真空吸盘直径不大则会导致吸力不够，此外由于待加工的刹车盘表面粗糙，吸附过程中容易因漏气而导致掉件。

二是现有的机器人治具对不同尺寸规格的刹车盘适用性较差，如一种尺寸的机械夹爪治具只适用一种尺寸规格的刹车盘，因而生产中药配备多种规格的上下料治具，增加了企业生产成本。

针对上述问题，亟需设计一种可对刹车盘进行夹持稳定不易掉件、适用范围广且自动化程度高的机器人治具。

技术实现要素：

本实用新型公开了一种刹车盘机加工机器人上下料生产线用机器人治具。它解决了现有技术中机器人治具在对刹车盘夹持过程中易损坏工件或掉件、机器人治具的适用性差的技术问题，能保证对刹车盘良好的夹持效果且机器人治具可适用于多种不同规格刹车盘的技术效果。所采用的技术方案如下：

一种刹车盘机加工机器人上下料生产线用机器人治具，包括治具和控制器，所述控制器控制与机器人手臂连接的治具发生动作，所述治具包括支撑板，所述支撑板侧壁上设有u形槽，所述u形槽供辅助翻面机构上的支架轴进入并置于u形槽内，所述支撑板的前面上设有朝外的前吸附结构，所述支撑板的后面设有朝外的后吸附结构，所述后吸附结构与前吸附结构结构相同，所述前吸附结构包括与支撑板连接的轴套、芯轴座、芯轴杆、压缩弹簧和电磁吸盘，所述轴套设有内腔，所述压缩弹簧置于内腔中，所述压缩弹簧的一端设于内腔底面，所述压缩弹簧的另一端将所述芯轴座压靠在内腔的顶面处，且所述芯轴座可在内腔内前后滑动，所述芯轴杆凸设在芯轴座上并伸出至轴套外端面，所述芯轴杆的末端连接有电磁吸盘，所述电磁吸盘与控制器电性连接，在所述控制器作用下所述治具通过后面上的后吸附结构将辅助翻面机构上的待加工刹车盘取出并输送至数控机床卡盘上继续加工，所述治具通过前面上的前吸附结构将数控机床卡盘上已加工好的刹车盘取出并放置下一个待加工刹车盘。

在上述技术方案的基础之上，所述支撑板上的前吸附结构和后吸附结构对称设置，且前吸附结构的轴套与后吸附结构的轴套同轴，所述支撑板上设有沿径向设置的长孔，长孔内设有与长孔侧壁间隙配合的连接块，所述连接块的厚度不大于长孔的深度且连接块上设有多个轴向的通孔，还包括螺栓组件，所述螺栓组件包括螺栓和与螺栓配合的螺母，所述螺栓末端穿过设于后吸附结构上的后通孔、设于连接块上的通孔与设于前吸附结构上的前通孔，并通过螺母将前吸附结构、后吸附结构压紧在支撑板的前后面上。

在上述技术方案的基础之上，所述前吸附结构还包括与控制器连接的第一接近开关，所述第一接近开关通过连接架与支撑板可拆卸连接；所述第一接近开关用于判断治具是否将刹车盘压紧到位在数控机床卡盘上。

在上述技术方案的基础之上，所述连接架与支撑板通过螺栓组件连接，所述螺栓组件包括螺栓和螺母，通过调整螺栓与螺母所述连接架能以螺栓为轴进行转动。

在上述技术方案的基础之上，所述前吸附结构还包括与芯轴杆联动的第二接近开关，所述第二接近开关用于判断治具在移动过程中其上的刹车盘是否发生掉落，若发生掉落第二接近开关动作则发送信号至控制器进行报警。

在上述技术方案的基础之上，所述前吸附结构还包括与芯轴杆联动的吹气喷头，所述吹气喷头的喷孔向上且朝向内侧用于刹车盘表面进行吹气清理，所述吹气喷头通过气路管道与压缩气源连接。优选的所述吹气喷头通过内螺纹快速接头与气路管道连接，所述吹气喷头为与内螺纹快速接头连接的气管快拧接头。

在上述技术方案的基础之上，还包括限位螺栓，所述芯轴杆上设有键槽，所述轴套的外侧壁的相应位置处设有螺纹孔，所述螺栓末端穿过所述螺纹孔且深入至键槽内。

在上述技术方案的基础之上，所述长孔端面上设有指示刻度。

在上述技术方案的基础之上，在电磁吸盘松开刹车盘之前，所述控制器控制电源对电磁吸盘导通一定频率的反向脉冲电流。

有益效果

本实用新型中通过电磁吸盘对刹车盘进行夹持，在保证足够吸附力的同时，可保证与刹车盘良好的接触效果不易造成刹车盘表面损坏，有利于提高产品质量，此外，在电磁吸盘松开所夹持的刹车盘之前，所述控制器会控制电源对电磁吸盘导通一定频率的反向脉冲电流，以去除刹车盘上被吸附位置处残留的磁场，保证良好的加工工艺品质。

本实用新型中还设有第一接近开关，第一接近开关用于判断治具是否将刹车盘压紧到位在数控机床卡盘上，防止机器人治具因过载二发生变形，保证数控机床自动装夹过程的顺利进行，降低生产故障发生率；还设有第二接近开关，所述第二接近开关用于判断治具在移动过程中其上的刹车盘是否发生掉落，若第二接近开关动作则发送信号至控制器进行报警，可进一步降低生产故障发生率。

本实用新型中用于吸附刹车盘的前后吸附结构在支撑板上可产生进行位移，且第一接近开关能以螺栓为轴进行转动，如此可适用于不同尺寸规格的刹车盘，增强了治具的适用性，降低了企业生产成本，有利于推广应用。

本实用新型结构简单，且自动化程度高，在支撑板的前后面均设有吸附结构，既可将待加工的刹车盘从辅助翻面结构上取料并放置于数控机床的卡盘上，又可将已加工好的刹车盘从数控机床卡盘中取出并运送至下一工序，可实现快速上下料，结构小巧可在有限的空间内进行上下料操作。

本实用新型中还设有吹气喷头，可将加工过程中附着在刹车盘上废屑吹走，保证生产过程的连续进行。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一种实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

图1：本实用新型的正视图的结构示意图；

图2：本实用新型正视图中a-a向的剖面结构示意图；

图3：本实用新型的立体结构示意图；

具体实施方式

下面结合附图和实例对本实用新型作进一步说明：

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1-3所示的一种刹车盘机加工机器人上下料生产线用机器人治具2，包括治具2和控制器，所述控制器控制与机器人手臂连接的治具2发生动作，所述治具2包括支撑板21，所述支撑板21侧壁上设有u形槽22，所述u形槽22供辅助翻面机构上的支架轴进入并置于u形槽22内，所述支撑板21的前面上设有三个均匀分布且朝外的前吸附结构24，所述支撑板21的后面设有三个均匀分布且朝外的后吸附结构23，所述后吸附结构23与前吸附结构24结构相同，所述前吸附结构24包括与支撑板21连接的轴套241、芯轴座242、芯轴杆243、压缩弹簧244和电磁吸盘245，所述轴套241设有内腔246，所述压缩弹簧244置于内腔中，所述压缩弹簧244的一端与内腔246底面接触，所述压缩弹簧244的另一端将所述芯轴座242压靠在内腔246的顶面处，所述芯轴杆243凸设在芯轴座242上并伸出至轴套241外端面，还包括限位螺栓29，所述芯轴杆243上设有键槽，所述轴套241的外侧壁的相应位置处设有螺纹孔，所述限位螺栓29末端穿过所述螺纹孔且深入至键槽内。所述芯轴杆243与芯轴座242一体成型，所述芯轴杆243的末端上设有外螺纹，且与电磁吸盘底部的中心螺纹孔螺接，在外界压力作用下所述芯轴座242可在内腔246内前后滑动，其中所述芯轴座242与内腔245侧壁间隙配合，所述电磁吸盘245与控制器电性连接，且控制器还连接有电源，所述控制器可控制电磁吸盘245的通电与不通电。

此外，前吸附结构24和后吸附机构23对称设置，且前吸附结构24的轴套241与后吸附结构23的轴套同轴，所述支撑板21上设有沿径向设置的长孔211，长孔内211设有与长孔211侧壁间隙配合的连接块212，所述连接块212的厚度不大于长孔211的深度且连接块212上设有多个轴向的通孔，连接块212可在长孔211内沿径向发生位移，所述长孔211端面上设有指示刻度，其中连接块212的前后两侧壁构成内腔246的底面，所述压缩弹簧244与连接块212的前后两侧壁接触，还包括螺栓组件，所述螺栓组件包括螺栓和与螺栓配合的螺母，所述后吸附机构23中轴套底部设有四个后通孔，所述前吸附结构24中轴套241的底部设有四个前通孔，所述连接块212的相应位置处也设有四个通孔，所述螺栓末端穿过后通孔、设于连接块212上的通孔与前通孔，并通过螺母将前吸附结构24的轴套241底面、后吸附结构23的轴套底面压紧在支撑板21的前后面上。当需要调整前吸附结构24或后吸附结构23的径向位置以适应不同尺寸的刹车盘时，拧松螺母即可。

所述前吸附结构24与后吸附结构23中还包括与控制器连接的第一接近开关25，所述第一接近开关25通过连接架26与支撑板21通过螺栓组件连接，所述螺栓组件包括螺栓和螺母，通过调整螺栓与螺母，所述连接,26能以螺栓为轴进行转动，若需要适应不同尺寸的刹车盘时，拧松螺栓，向外转动连接架26，连接架26带动其上的第一接近开关25转动，之后再旋紧螺母使第一接近开关25的位置固定，所述第一接近开关25用于判断治具是否将刹车盘压紧到位在数控机床卡盘上。

此外，所述前吸附结构24和后吸附结构23上还包括与芯轴杆243联动的第二接近开关27和吹气喷头28，且第二接近开关27和吹气喷头28均固定在第二连接板的一侧，第二连接板的另一侧套接在芯轴杆243外侧的轴肩端面上，且电磁吸盘245将第二连接板压紧在该轴肩端面上防止第二连接板带动第二接近开关27或吹气喷头28转动，所述第二接近开关27用于判断治具2在移动过程中其上的刹车盘是否发生掉落，若第二接近开关27动作则发送信号至控制器进行报警。所述吹气喷头28的喷孔向上且朝向支撑板21内侧用于对刹车盘表面进行吹气清理，所述吹气喷头28通过气路管道与压缩气源连接。

结合上述实施例，对其工作过程说明如下：

所述机器人治具2上的后吸附结构23将辅助翻面机构上的待加工刹车盘吸附并自下向上托举至一设定位置，之后治具2带动待加工刹车盘顺时针旋转90°，并当数控机床加工好刹车盘时发送信号给控制器，所述控制器控制治具2带动前吸附结构24与数控机床卡盘同轴靠近，控制器同时控制电磁吸盘245通电，之后前吸附结构24上的电磁吸盘245与已加工好的刹车盘接触并发生吸附，治具继续向卡盘靠近，此时芯轴杆243受压向支撑板21方向运动，当第一接近开关25继续靠近刹车盘至第一接近开关动25作时，所述第一接近开关25发送信号至控制器，所述控制器控制治具2停止向数控机床卡盘靠近，同时控制器发送信号至数控机床使卡盘卡爪松开刹车盘，当卡盘卡爪完全松开后数控机床发送信号至控制器，所述控制器控制治2具带动已加工好的刹车盘移至一安全位置处；之后所述控制器控制所述治具2翻转180°并通过后吸附结构23带动待加工刹车盘向数控机床卡盘靠近，治具将待加工的刹车盘运送至卡盘处并与卡盘接触，此时治具2继续向卡盘靠近，芯轴杆243受压向支撑板21方向运动，当后吸附结构23上的第一接近开关25继续靠近待加工刹车盘至第一接近开关25动作时，所述第一接近开关25发送信号至控制器，所述控制器控制控制治具2停止向数控机床靠近，同时所述控制器向数控机床发送信号，所述控制机床上卡盘卡爪夹紧刹车盘，且当卡盘卡爪夹紧刹车盘后，数控机床向控制器发送信号，所述控制器控制电源对电磁吸盘245导通一定频率的反向脉冲电流以使待加工刹车盘上的吸附处的磁场消失，之后所述控制器控制后吸附结构23上的电磁吸盘断电，并控制治具2移出至数控机床外一安全位置处。之后机器人治具再次将辅助翻面机构上的待加工刹车盘吸附并运送至数控机床进行加工，如此循环往复王成上下料过程，其中若治具2在运送刹车盘过程中若发生掉件，第二接近开关会27发送信号至控制器，所述控制器会发出报警信息。

上面以举例方式对本实用新型进行了说明，但本实用新型不限于上述具体实施例，凡基于本实用新型所做的任何改动或变型均属于本实用新型要求保护的范围。