專利名稱：一種雙工位工件位置交換裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于生產(chǎn)加工領域，特別涉及一種機械加工過程中輔助生產(chǎn)用的工位 之間進行工件位置交換的裝置。
背景技術：
在自動生產(chǎn)線、柔性制造系統(tǒng)或自動化加工單元中，隨著加工過程的推進，工件準 確的位置交換及傳輸是生產(chǎn)加工能順利進行的首要前提。當前自動化程度較高的自動化工 廠中多采用多自由度機械手進行工件位置傳輸，其結構復雜，使用和維護成本較高。
實用新型內容為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種雙工位工件位置交換裝置。其技術解決方案是一種雙工位工件位置交換裝置，包括支撐與源動力系統(tǒng)、旋轉與升降系統(tǒng)以及抓 取系統(tǒng)；所述支撐與源動力系統(tǒng)包括系統(tǒng)底座、中心軸與電機，中心軸穿過系統(tǒng)底座并通 過法蘭固定在系統(tǒng)底座上，電機通過電機固定板固定在系統(tǒng)底座上，電機上的轉軸穿過系 統(tǒng)底座并在其上裝配小齒輪，小齒輪位于系統(tǒng)底座的上方；所述旋轉與升降系統(tǒng)包括旋轉機構底座、升降機構底座與升降氣缸，升降氣缸設 置在升降機構底座上，升降機構底座固定在旋轉機構底座的上方，在旋轉機構底座的下方 設置有大齒輪，所述大齒輪與小齒輪相嚙合，在旋轉機構底座的前后面上分別設置有前導 軌與后導軌，前導軌與后導軌的頂部通過導軌連接桿相連接；所述旋轉機構底座上還設置 有回轉孔，所述回轉孔被中心軸穿過；所述抓取系統(tǒng)包括抓取機構底座，抓取機構底座與升降氣缸的活塞桿連接并通過 滑塊分別與前后導軌滑動連接，在抓取機構底座上設置有第一抓取氣缸與第二抓取氣缸以 及第一抓取執(zhí)行機構與第二抓取執(zhí)行機構，第一抓取氣缸通過其上的活塞桿與第一拉桿相 連并通過第一拉桿拉動第一抓取執(zhí)行機構，第二抓取氣缸通過其上的活塞桿與第二拉桿相 連并通過第二拉桿拉動第二抓取執(zhí)行機構。上述中心軸的上下兩端分別安裝一個徑向軸承，所述徑向軸承均位于中心軸與旋 轉機構底座上的回轉孔壁之間，且中心軸下端安裝的徑向軸承位于大齒輪的上方。上述大齒輪下端面與系統(tǒng)底座之間安裝一個推力軸承。本實用新型的有益技術效果是本實用新型與現(xiàn)有的使用機械手控制工件位置交換相比較，具有機械結構和控制 系統(tǒng)簡單、系統(tǒng)穩(wěn)定性高的優(yōu)點，能夠以較簡單的結構實現(xiàn)工件位置的精確控制，降低了生 產(chǎn)輔助系統(tǒng)的成本；另外，本實用新型在中心軸與旋轉機構底座上的回轉孔壁之間安裝雙 徑向軸承，在大齒輪下端面與系統(tǒng)底座之間安裝一個推力軸承，降低了零件之間的摩擦系 數(shù)，提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性。以下結合附圖與具體實施方式
對本實用新型作進一步說明
圖1是本實用新型的總體結構示意圖；圖2是支撐與源動力系統(tǒng)的結構示意圖；圖3是旋轉與升降系統(tǒng)的結構示意圖；圖4是抓取系統(tǒng)的結構示意圖；圖5是工件位置交換完成后，機床加工工件時本裝置的位置示意圖。圖中1-系統(tǒng)底座；2-中心軸；3-電機；4-電機固定板；5-小齒輪；6-旋轉機 構底座；7-升降機構底座；8-升降氣缸；9-大齒輪；10-推力軸承；11-前導軌；12-后導 軌；13-導軌連接桿；14-第一徑向軸承；15-第二徑向軸承；16-抓取機構底座；17-滑塊； 18-第一抓取氣缸；19-第二抓取氣缸；20-第一抓取執(zhí)行機構；21-第二抓取執(zhí)行機構； 22-第一拉桿；23-第一連接頭；24-第二拉桿；25-第二連接頭；26-左工作臺；27-左工件； 28-右工作臺；29-右工件。
具體實施方式
結合
圖1至圖4，一種雙工位工件位置交換裝置，包括支撐與源動力系統(tǒng)、旋轉與 升降系統(tǒng)以及抓取系統(tǒng)。上述支撐與源動力系統(tǒng)包括系統(tǒng)底座1、中心軸2與電機3，中心軸2從系統(tǒng)底座 1的中心位置穿過并通過法蘭固定在系統(tǒng)底座1上，固定后，法蘭位于系統(tǒng)底座1的下方； 電機3通過電機固定板4固定在系統(tǒng)底座1上，固定后，電機固定板4位于系統(tǒng)底座1的上 方，電機3上的轉軸穿過系統(tǒng)底座1并在其上裝配小齒輪5，小齒輪5位于電機固定板4的 上方。上述旋轉與升降系統(tǒng)包括旋轉機構底座6、升降機構底座7與升降氣缸8，升降氣 缸8設置在升降機構底座7的上部，升降機構底座7固定在旋轉機構底座6的上方；在旋轉 機構底座6的下方設置有大齒輪9，大齒輪9與小齒輪5相嚙合，在大齒輪9的下端面與系 統(tǒng)底座1之間安裝一個推力軸承10 ；在旋轉機構底座6的前后面上分別固定有前導軌11與 后導軌12，前導軌11與后導軌12形狀相同、大小相等并對稱設置，前導軌11與后導軌12 的頂部通過導軌連接桿13相連接；所述旋轉機構底座上還設置有回轉孔，所述回轉孔被系 統(tǒng)底座1上固定的中心軸2穿過，在中心軸2的上下兩端分別安裝一個徑向軸承，為了方便 描述，將中心軸2上端安裝的徑向軸承稱為第一徑向軸承14，將中心軸2下端安裝的徑向軸 承稱為第二徑向軸承15，第一徑向軸承14與第二徑向軸承15均位于中心軸2與旋轉機構 底座6上的回轉孔壁之間，且第二徑向軸承15位于大齒輪9的上方。上述抓取系統(tǒng)包括抓取機構底座16，抓取機構底座16與升降氣缸8的活塞桿連接 并通過其上設置的滑塊17分別與前導軌11、后導軌12滑動連接，在抓取機構底座16上設 置有第一抓取氣缸18與第二抓取氣缸19以及第一抓取執(zhí)行機構20與第二抓取執(zhí)行機構 21，第一抓取氣缸18通過其上的活塞桿與第一拉桿22相連并通過第一拉桿22拉動第一抓 取執(zhí)行機構20，在第一抓取氣缸18的活塞桿與第一拉桿22之間設置有第一連接頭23。第 二抓取氣缸19通過其上的活塞桿與第二拉桿24相連并通過第二拉桿24拉動第二抓取執(zhí)行機構21，在第二抓取氣缸19的活塞桿與第二拉桿24之間設置有第二連接頭25。下面對本實用新型的工作過程進行簡要說明如
圖1所示，左工作臺26上放置左工件27，右工作臺28上放置右工件29，當左工 件27與右工件29需要進行位置交換時，首先控制第一抓取氣缸18與第二抓取氣缸19，使 第一抓取氣缸18上的活塞桿向右運動，第二抓取氣缸19上的活塞桿向左運動，閉合第一抓 取執(zhí)行機構20與第二抓取執(zhí)行機構21，分別抓取位于左工作臺26上的左工件27與位于右 工作臺28上的右工件29 ；控制升降氣缸8，使升降氣缸8上的活塞桿向上運動，將抓取系統(tǒng) 上升一定高度，使左工件27脫離左工作臺26，右工件29脫離右工件臺28 ；電機3旋轉特定 角度，使與小齒輪5嚙合的大齒輪9旋轉180度；調整升降氣缸8使升降氣缸8上的活塞桿 向下運動，抓取系統(tǒng)下降至原高度位置；第一抓取氣缸18上的活塞桿向左運動、第二抓取 氣缸19上的活塞桿向右運動，打開第一抓取執(zhí)行機構20與第二抓取執(zhí)行機構21，將左工件 27放到右工作臺28上，將右工件29放到左工作臺26上。在工件加工過程中，為了使本實 用新型不干涉機械加工系統(tǒng)，可在抓取系統(tǒng)釋放工件后，控制升降氣缸8，使升降氣缸8上 的活塞桿向上運動，將抓取系統(tǒng)上升一定高度后，電機3旋轉特定角度，使與小齒輪5嚙合 的大齒輪9旋轉90度，使抓取系統(tǒng)旋轉至圖5所示位置。需要說明的是，在本說明書的教導下，本領域技術人員所作出的任何等同替代方 式，或明顯變型方式，均應在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求一種雙工位工件位置交換裝置，其特征在于包括支撐與源動力系統(tǒng)、旋轉與升降系統(tǒng)以及抓取系統(tǒng)；所述支撐與源動力系統(tǒng)包括系統(tǒng)底座、中心軸與電機，中心軸穿過系統(tǒng)底座并通過法蘭固定在系統(tǒng)底座上，電機通過電機固定板固定在系統(tǒng)底座上，電機上的轉軸穿過系統(tǒng)底座并在其上裝配小齒輪，小齒輪位于系統(tǒng)底座的上方；所述旋轉與升降系統(tǒng)包括旋轉機構底座、升降機構底座與升降氣缸，升降氣缸設置在升降機構底座上，升降機構底座固定在旋轉機構底座的上方，在旋轉機構底座的下方設置有大齒輪，所述大齒輪與小齒輪相嚙合，在旋轉機構底座的前后面上分別設置有前導軌與后導軌，前導軌與后導軌的頂部通過導軌連接桿相連接；所述旋轉機構底座上還設置有回轉孔，所述回轉孔被中心軸穿過；所述抓取系統(tǒng)包括抓取機構底座，抓取機構底座與升降氣缸的活塞桿連接并通過滑塊分別與前后導軌滑動連接，在抓取機構底座上設置有第一抓取氣缸與第二抓取氣缸以及第一抓取執(zhí)行機構與第二抓取執(zhí)行機構，第一抓取氣缸通過其上的活塞桿與第一拉桿相連并通過第一拉桿拉動第一抓取執(zhí)行機構，第二抓取氣缸通過其上的活塞桿與第二拉桿相連并通過第二拉桿拉動第二抓取執(zhí)行機構。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種雙工位工件位置交換裝置，其特征在于所述中心軸的 上下兩端分別安裝一個徑向軸承，所述徑向軸承均位于中心軸與旋轉機構底座上的回轉孔 壁之間，且中心軸下端安裝的徑向軸承位于大齒輪的上方。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種雙工位工件位置交換裝置，其特征在于所述大齒 輪下端面與系統(tǒng)底座之間安裝一個推力軸承。
專利摘要本實用新型公開一種雙工位工件位置交換裝置，由支撐與源動力系統(tǒng)、旋轉與升降系統(tǒng)和抓取系統(tǒng)組成，支撐與源動力系統(tǒng)包括電機并通過電機的轉動，帶動旋轉與升降系統(tǒng)、抓取系統(tǒng)旋轉；通過升降系統(tǒng)帶動抓取系統(tǒng)升降；通過氣缸(或液壓缸)的動作帶動抓取執(zhí)行機構實現(xiàn)抓取或釋放工件的功能。本實用新型結構巧妙，控制簡單，可靠性高，可用于柔性制造系統(tǒng)、自動化加工單元、自動生產(chǎn)線等自動化生產(chǎn)加工中，能夠實現(xiàn)工件的位置傳輸或交換。
文檔編號B23Q7/00GK201760793SQ20102028926
公開日2011年3月16日 申請日期2010年8月12日 優(yōu)先權日2010年8月12日
發(fā)明者丁淑輝 申請人:山東科技大學