一种工件转运装置的制作方法

1.本实用新型涉及数控机床技术领域，具体涉及上下料技术。


背景技术：

2.在数控机床的加工中，大部分的数控机床已经通过自动化的方式取代了人力，其中上料和下料，一般采用机械手（六轴机器人）实现抓取的功能，即打开机床的窗口后，通过机械手将工件固定在主轴卡盘上，当加工完成后，机械手将加工完成的工件取下，并放置到出料口，然后移动至入料口处抓取待加工的工件，并固定到主轴卡盘上进行加工。但是，机械手结构复杂，价格昂贵，且维护价格以及频率较高，这无疑增加了制造成本。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种工件转运装置，以解决的现有技术采用机械手转运工件造成成本较高的问题。
4.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
5.一种工件转运装置，包括固定在机床的尾座顶部的转运机构，所述转运机构包括三爪气缸、旋转气缸、第一从动杆、第二从动杆和主动杆，所述三爪气缸固定在所述第一从动杆上，所述旋转气缸的转动轴与主动杆连接，使得所述旋转气缸能够驱动转动杆转动，所述第一从动杆与主动杆转动连接，所述第二从动杆与第一从动杆和固定支架均转动连接，使得所述第一从动杆、第二从动杆、主动杆和固定支架构造为平面连杆机构。
6.根据上述技术手段，由于设置了第一从动杆、第二从动杆、主动杆以及固定支架，使得四者构成平面连杆机构，且三爪气缸安装在第一从动杆上，主动杆安装在旋转气缸的旋转轴上，因此通过启动旋转气缸，即可通过平面连杆机构，使得三爪气缸转动并移动至所要到达的位置，因此该技术方案进采用构造平面连杆机构的方式代替了机械手的运动机构，有效的降低了成本，同时由于转运机构安装在尾座上，说明转运机构安装在机床的内部，当转运工件时无需开窗，节约了工序步骤和加工时间，提高了加工效率。
7.进一步，所述三爪气缸上设有弹性部件，所述弹性部件包括依次连接的弹簧塞、压缩弹簧和l型支架，所述l型支架固定在所述三爪气缸上，使得所述三爪气缸的夹爪夹紧工件时，工件能够压缩所述压缩弹簧。
8.进一步，所述第一从动杆上设有快换盘，所述三爪气缸安装在快换盘上。
9.进一步，所述旋转气缸与第一电磁阀连通，所述三爪气缸与第二电磁阀连通，所述第一电磁阀和第二电磁阀均与plc电连接。
10.进一步，所述机床内设有上料口和下料口，所述上料口布置有待加工的工件，所述下料口布置有加工完成的工件，所述上料口和下料口分别布置有第一磁传感器和第二磁传感器，当所述旋转气缸的旋转轴正向转动到第一预设位置时，所述第一磁传感器感应所述三爪气缸，当所述旋转气缸的旋转轴反向转动到第一预设位置时，所述第二磁传感器感应所述三爪气缸。
11.进一步，所述旋转气缸的旋转轴转动至某一位置时，所述三爪气缸安装有夹爪的面的中心、主轴卡盘的中心以及所述尾座的顶针的中心共线，所述三爪气缸位于所述主轴卡盘以及所述顶针之间。
12.根据上述技术手段，当需要使用顶针时，能够通过启动旋转气缸，将平面连杆机构转移，直至顶针与主轴卡盘不发生干涉。
13.本实用新型的有益效果：
14.本实用新型能够在机床内部使用，不需打开车床门就能上下料，能够提高加工效率，同时通过设置的平面连杆机构代替了机械手的运动机构，降低了成本，减少了操作工序，降低了操作难度，进一步提高了加工效率。
附图说明
15.图1为本实用新型的结构示意图；
16.图2为本实用新型应用方式示意图；
17.图3为本实用新型的结构示意图；
18.图4为弹性部件爆炸图。
19.其中，1-夹爪；2-弹性部件；3-三爪气缸；4-连接板；5-快换盘副盘；6-快换盘主盘；7-三爪固定板；8-旋转气缸；9-主动杆；10-第一从动杆；11-第二从动杆；12-气缸固定板；13-固定支架；14-副盘电路模块；15-主盘电路模块；16-主轴卡盘；17-工件；18-上料口；19-下料口；20-尾座；21-顶针。
具体实施方式
20.以下将参照附图和优选实施例来说明本实用新型技术方案的实施方式，本领域技术人员可由本说明书中所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。应当理解，优选实施例仅为了说明本实用新型，而不是为了限制本实用新型的保护范围。
21.需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
22.本实施例提出了一种工件转运装置，如图1和图3所示，包括转运机构，转运机构包括包括三爪气缸3、旋转气缸8、主动杆9、第一从动杆10和第二从动杆11，三爪气缸3带有三个夹爪1，通过夹爪1之间的收缩和舒张来夹取和松开工件17。
23.旋转气缸8的旋转轴连接有主动杆9，旋转气缸8能够驱动主动杆9旋转，主动杆9与第一从动杆10转动连接，三爪气缸3固定在第一从动杆10上，第二从动杆11与第一从动杆10和固定支架13均转动连接，使得第一从动杆10、第二从动杆11、主动杆9和固定支架13构造为平面连杆机构。
24.当旋转气缸8的旋转轴转动时，能够驱动主动杆9转动，进而能够驱动三爪气缸3围绕着旋转气缸8的旋转轴的径向截面方向做周向运动，从而改变三爪气缸3夹取工件17的位
置。
25.本实施例中，如图2所示，转运机构通过支架安固定在机床的尾座20的上方，即设置在机床的内部，机床内部还设有主轴卡盘16、上料口18、下料口19，根据现有技术，尾座20安装在机床的伺服机构上，伺服机构能够驱动尾座20靠近和远离主轴卡盘16，主轴卡盘16用于固定工件17。
26.本实施例中的机床设有气源，气源通过第一电磁阀与三爪气缸3连通，气源通过第二电磁阀与旋转气缸8连通，两者不同时开启，当开启第一电磁阀时，高压气体进入三爪气缸3的气压系统，进而驱动夹爪夹紧或者松开工件17，当开启第二电磁阀时，高压气体通入旋转气缸8中，旋转气缸8的旋转轴工作，并驱动主动杆9转动。
27.本实施例中，气源、第一电磁阀、第二电磁阀、伺服系统等均与plc电连接，plc为机床数控系统中的一部分，其中，工件转运装置的工作方式是：
28.车床加工结束后，plc控制第一电磁阀使旋转气缸8运动至工作位，即三爪气缸3安装有夹爪1的面的中心、主轴卡盘16的中心以及顶针21的中心共线；到位后，数控系统控制尾座20向主轴卡盘16移动，此时加工好的工件17固定在主轴卡盘16上；到工件位置时，plc控制第二电磁阀使三爪气缸3夹紧工件17；夹紧到位后，plc控制主轴卡盘16松开，数控系统控制尾座移动，然后启动旋转气缸8，令三爪气缸3转动至出料口19的位置，plc控制三爪气缸3松开，工件17落到出料口，数控系统控制尾座20回到原点。
29.上料工件到位后，plc发出信号，旋转气缸8转动，并使三爪气缸3转动至上料口18的位置，并夹紧工件17；夹紧到位后，旋转气缸8转动使得三爪气缸3位于工作位，然后数控系统控制尾座20向主轴卡盘16移动；到卡盘装夹位置时，三爪气缸3松开，同时主轴16卡盘夹紧，完成上料。最后数控系统控制尾座20回到初始位置，plc控制第一电磁阀使旋转气缸运动至初始位置，完成整个流程。
30.本实施例中，在上料口18和下料口19分别布置有第一磁传感器和第二磁传感器，当旋转气缸的旋转轴正向转动到第一预设位置时，此时第一磁传感器感应三爪气缸3，说明三爪气缸3到达上料口18的位置，并能够取下位于上料口18的工件17，然后第一磁传感器将信号发送至plc，plc控制旋转气缸8的旋转轴停止转动。
31.当旋转气缸8的旋转轴反向转动到第二预设位置时，第二磁传感器感应三爪气缸3，说明三爪气缸3到达下料口19的位置，三爪气缸3松开时，工件17能够掉落至下料口19，然后第二磁传感器将信号发送至plc，plc控制旋转气缸8的旋转轴停止转动。
32.本实施例中，在三爪气缸3安装夹爪1的面设有弹性部件2，如图4所示，弹性部件2包括弹簧套201、弹簧塞202、压缩弹簧203和l型支架204，l型支架204固定在三爪气缸3上，压缩弹簧203的一端与弹簧塞202连接，另一端与l型支架204连接，当三爪气缸3夹取并固定工件17时，工件17压缩压缩弹簧203，当工件17安装到主轴卡盘16的装夹位置时，三爪气缸3松开，此时压缩弹簧203向工件施加一个轴向的顶紧力，等待1秒钟后（使压缩弹簧203的弹性完全释放），主轴卡盘16夹紧工件17，保证了对工件施加顶紧力，从而保证零件装夹精度。
33.本实施例中，三爪气缸3固定在快换盘上，本实施例中的快换盘包括快换盘副盘5和快换盘主盘6，快换盘主盘5安装有多个快换盘副盘6，三爪气缸3安装在某一个快换盘副盘6上，可快速更换三爪气缸3，实现不同品种零件的快速切换。同时，本实施例中，在三爪气缸3还设有接近传感器，当夹爪移动至能够感应到接近传感器的位置时，说明三个夹爪1移
动到的位置能够夹取对应规格的工件。
34.本实施例中，快换盘副盘5上固定有副盘电路模块14，快换盘主盘6上固定有主盘电路模块15，分别用于控制快换盘副盘5和快换盘主盘6，同时在快换盘副盘5上设有连接板4，三爪气缸3固定在连接板上。第一从动杆10设有三爪固定板7，快换盘主盘6固定在三爪固定板7上。
35.以上实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。