三自由度機械手檢測清洗自動化生產線的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本發明屬于機械加工領域，涉及一種三自由度機械手檢測清洗自動化生產線。
【背景技術】
[0002]現有的清洗檢測生產線中，需要經過原料抓取、工件清洗、工件翻轉和工件檢測等工序，實現這些工序的設備，散布在不同的工作臺上，浪費工作空間，造成工件轉運時間增加。
[0003]加之，工件的清洗、檢測、分揀還需要人工操作，使生產效率極其低下。
【發明內容】
[0004]為解決上述技術問題，本發明提供了一種三自由度機械手檢測清洗自動化生產線，大大提高工作效率。
[0005]為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案。
[0006]三自由度機械手檢測清洗自動化生產線，包括三自由度機械手機構、清洗機構、翻轉機構、檢測機構、工作臺和物料臺。
[0007]所述工作臺，用于安裝三自由度機械手機構、清洗機構、翻轉機構、檢測機構和物料臺。
[0008]所述物料臺，用于放置工件。
[0009 ]工作臺和物料臺均可以由矩形方管和鋼板焊接組成。
[0010]三自由度機械手機構，包括X軸部件、Y軸部件、Z軸部件和機械手部件。
[0011 ] X軸部件包括X軸導軌板和X軸滑臺，X軸滑臺能夠在X軸導軌板上沿X軸直線運動。
[0012]X軸導軌板設置于Y軸滑臺上，X軸滑臺與Z軸導軌板連接。
[0013]Y軸部件包括Y軸滑臺和Y軸梁。
[0014]Y軸梁固定于工作臺上，Y軸滑臺能夠在Y軸梁上沿Y軸直線運動。
[0015]Z軸部件包括Z軸導軌板和Z軸滑臺，Z軸滑臺能夠在Z軸導軌板上沿Z軸直線運動。
[0016]Z軸滑臺的末端連接機械手部件。
[0017]機械手部件包括機械手盒，機械手盒上安裝有機械手電磁鐵和機械手氣缸，機械手電磁鐵用于抓取工件，機械手氣缸用于使工件脫離機械手電磁鐵的吸附。
[0018]進一步的，所述X軸導軌板上安裝X軸直線導軌和X軸滾珠絲杠，X軸滾珠絲杠由X軸伺服電機驅動;X軸滑臺連接X軸滾珠絲杠上的X軸絲杠連接塊，X軸滑臺連接X軸直線導軌上設置的X軸滑塊。
[0019]X軸滾珠絲杠通過X軸支承座固定在X軸導軌板上。
[0020]X軸滾珠絲杠通過X軸聯軸器連接X軸伺服電機。
[0021 ] X軸伺服電機通過X軸電機安裝板固定在X軸導軌板上。
[0022]X軸防護罩安裝在X軸部件外部，其作用是安全防護和防塵。
[0023]X軸部件的X軸伺服電機通過X軸聯軸器帶動X軸滾珠絲杠旋轉，再通過X軸絲杠連接塊和X軸滑塊，帶動X軸滑臺做X軸方向的直線運動。
[0024]進一步的，所述Y軸梁底部設有Y軸梁支撐，Y軸梁支撐固定于工作臺上，Y軸梁設有Y軸直線導軌和Y軸齒條。
[0025]所述Y軸滑臺包括Y軸滑臺橫板和Y軸滑臺豎板，相互連接的Y軸齒輪和Y軸伺服電機固定在Y軸滑臺豎板上，Y軸齒輪與Y軸齒條配合，Y軸滑臺橫板與Y軸直線導軌上設置的Y軸滑塊連接。
[0026]Y軸滑臺橫板和Y軸滑臺豎板之間還設有Y軸滑臺肋板。
[0027]Y軸直線導軌有兩件，分別安裝在Y軸梁的頂面和側面。
[0028]Y軸齒條兩端還設有Y軸限位塊。
[0029]進一步的，所述Z軸導軌板上安裝Z軸直線導軌和Z軸滾珠絲杠，Z軸滾珠絲杠由Z軸伺服電機驅動;Z軸滑臺連接Z軸滾珠絲杠上的Z軸絲杠連接塊，Z軸滑臺連接Z軸直線導軌上設置的Z軸滑塊。
[0030]Z軸滾珠絲杠通過Z軸支承座固定在Z軸導軌板上。
[0031 ] Z軸滾珠絲杠通過Z軸聯軸器連接Z軸伺服電機。
[0032]Z軸伺服電機通過Z軸電機安裝板固定在Z軸導軌板上。
[0033]Z軸防護罩安裝在Z軸部件外部，其作用是安全防護和防塵。
[0034]Z軸部件的Z軸伺服電機通過Z軸聯軸器帶動Z軸滾珠絲杠旋轉，再通過Z軸絲杠連接塊和Z軸滑塊，帶動Z軸滑臺做Z軸方向的直線運動。
[0035]Z軸滑臺的末端連接有Z軸氣缸，Z軸氣缸連接機械手部件。
[0036]Z軸滑臺的末端設有Z軸下端板，Z軸氣缸固定在Z軸下端板上。
[0037]Z軸導軌板上設有Z軸接近開關，Z軸絲杠連接塊上設有觸發Z軸接近開關的Z軸接近開關擋板。
[0038]Z軸部件的末端還設有拖鏈連接板。
[0039]進一步的，機械手部件還包括蓋在機械手盒上的機械手蓋，機械手蓋與Z軸氣缸連接。
[0040]所述機械手盒上設有機械手氣缸頂塊，機械手氣缸頂塊由機械手氣缸驅動，頂出工件脫離機械手電磁鐵的吸附。
[0041]所述機械手盒上設有機械手接近開關，機械手接近開關可以通過機械手接近開關墊塊固定在機械手盒上。
[0042]清洗機構，包括清洗槽、清洗托盤架、清洗電機、清洗旋轉軸、清洗槽蓋、合蓋驅動裝置以及合蓋導向裝置。
[0043]清洗槽，用于容納清洗液體。
[0044]清洗托盤架，用于承載工件;所述清洗托盤架包括固定連接的托盤軸和若干托盤桿，托盤桿以托盤軸為中心均勻分布，每個托盤桿上沿其延伸方向設有至少一個清洗托盤橡膠墊。
[0045]清洗電機，用于對清洗旋轉軸輸送動力。
[0046]清洗旋轉軸，用于將清洗電機的動力傳遞給清洗托盤架。
[0047]清洗槽蓋，用于在清洗工件時蓋在清洗托盤架上方。
[0048]合蓋驅動裝置，用于驅動清洗槽蓋，使清洗槽蓋位于清洗托盤架的上方或者偏離清洗托盤架的上方。
[0049]合蓋導向裝置，用于將清洗槽蓋的運動限定在設定的行程中；合蓋導向裝置包括滑軸和滑套，滑軸固定在清洗槽的內側，滑套固定在滑軸上，并能夠沿著滑軸移動，滑套與清洗槽蓋固定連接。
[0050]作為本發明的進一步改進，所述清洗槽的底部還與固定支腳連接，固定支腳便于清洗槽固定在工作臺上。
[0051]所述清洗槽上還設有進水口，進水口進水實現工件的清洗。
[0052]所述進水口可以為兩個。
[0053]所述托盤桿為四根，呈十字形。十字形托桿能讓工件成水平位置，便于沖洗，清洗托盤橡膠墊起到保護工件加工好的表面不被損傷。
[0054]每個托盤桿上設有兩個清洗托盤橡膠墊。
[0055]所述清洗機構還包括清洗托盤錐帽，清洗托盤錐帽設置于托盤軸上方，用于對工件定位。
[0056]清洗電機通過清洗電機聯軸器對清洗旋轉軸輸送動力。
[0057]所述清洗機構還包括清洗電機安裝板，清洗電機安裝板固定于清洗槽的下方，用于固定清洗電機。
[0058]所述清洗電機安裝板包括上板、下板以及連接上板和下板的豎板。
[0059]所述清洗機構還包括旋轉軸支承座，旋轉軸支承座可以固定在清洗電機安裝板上，用于固定清洗旋轉軸。
[0060]所述合蓋驅動裝置包括氣缸，氣缸固定在氣缸支架上。
[0061 ]氣缸支架固定在清洗槽上方。
[0062]翻轉機構，包括第一支撐部件、第二支撐部件、主轉動部件、輔轉動部件、連接部件、第一夾持部件、第二夾持部件以及驅動部件。
[0063]第一支撐部件相對于第二支撐部件并行設置，第一支撐部件用于承載主轉動部件。
[0064]第二支撐部件相對于第一支撐部件并行設置，第二支撐部件用于承載輔轉動部件。
[0065]連接部件包括第一延伸端和第二延伸端，第一延伸端與主轉動部件連接，而第二延伸端則與輔轉動部件連接;連接部件，用于將主轉動部件的轉動力過渡給輔轉動部件，使主轉動部件和輔轉動部件在轉動時保持同步。
[0066]主轉動部件，包括第一軸，該第一軸穿過承載于第一支撐部件上的第一軸套，主轉動部件接收驅動部件傳遞的轉動力并進行轉動，并將轉動力傳遞給連接部件。
[0067]輔轉動部件，包括第二軸，該第二軸穿過承載于第二支撐部件上的第二軸套，輔轉動部件接收連接部件傳遞的轉動力并進行轉動。
[0068]第一夾持部件，用于夾持工件，并跟隨主轉動部件轉動。
[0069]第一夾持部件，包括第一夾持下板，第一夾持下板上固定有用于吸附工件的第一磁鐵，該第一磁鐵可以吸附工件的一個面。
[0070]第一夾持部件還包括第一夾持上板，第一夾持上板與第一夾持下板對應設置，第一夾持上板上設有第一橡膠墊，該第一橡膠墊用于對工件的另一面進行緩沖。[0071 ]第二夾持部件，用于夾持工件，并跟隨輔轉動部件轉動。
[0072]第二夾持部件，包括第二夾持下板，第二夾持下板上固定有用于吸附工件的第二磁鐵，該第二磁鐵可以吸附工件的一個面。
[0073]第二夾持部件還包括第二夾持上板，第二夾持上板與第二夾持下板對應設置，第二夾持上板上設有第二橡膠墊，該第二橡膠墊用于對工件的另一面進行緩沖。
[0074]作為本發明的進一步改進，所述驅動部件包括步進電機，步進電機通過步進電機聯軸器與第一軸相連。
[0075]翻轉機構還包括步進步進電機安裝板，步進步進電機安裝板固定在第一支撐部件上，步進電機通過步進步進電機安裝板固定在第一支撐部件上。
[0076]所述第一軸通過第一軸安裝板固定于第一支撐部件上。
[0077]進一步的，第一軸為變徑軸，該變徑軸包括細徑端和粗徑端，細徑端通過步進電機聯軸器連接步進電機，粗徑端通過第一軸安裝板固定于第一支撐部件上。
[0078]所述第二軸通過第二軸安裝板固定于第二支撐部件上。
[0079]進一步的，第二軸為變徑軸，該變徑軸包括細徑端和粗徑端，粗徑端通過第二軸安裝板固定于第二支撐部件上。
[0080]所述翻轉機構還包括位置感應部件。
[0081]位置感應部件包括第一接近開關，第一接近開關用于檢測工件被夾持的位置信息，所述第一接近開關可以固定在步進電機安裝板或者第一支撐部件上，優選的，第一接近開關通過接近開關支架固定在步進電機安裝板的側面。
[0082]所述位置感應部件包括第二接近開關和接近開關擋板，第二接近開關用于檢測輔轉動部件的轉動位置信息，接近開關擋板固定在第二軸上，給予第二接近開關觸發信號。
[0083]第二接近開關可以通過支架固定在第二支撐部件上。
[0084]接近開關擋板固定在第二軸的細徑端。
[0085]第二軸的細徑端還固定有螺栓，螺栓能夠限制接近開關擋板向細徑端延伸的方向移動。
[0086]所述第一支撐部件包括第一支撐塊，第一支撐塊作為第一支撐部件的主體結構，第一支撐塊的底端連接固定有第一支撐安裝板。
[0087]所述第二支撐部件包括第二支撐塊，第二支撐塊作為第二支撐部件的主體結構，第二支撐塊的底端連接固定有第二支撐安裝板。
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