專利名稱：鐵路車輛車輪上下料機械手的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種鐵路車輛車輪上下料機械手，屬于一種微機控制的鐵路貨車車輪加工設(shè)備。
背景技術(shù)：
眾所周知，目前鐵路貨車車輪輪轂孔加工均采用天車吊裝工人輔助方式。在這種情況下，要想大幅度提高設(shè)備生產(chǎn)效率以及減少工人勞動強度將非常困難。同時采用天車吊裝給車輪輪轂孔加工車床上下料過程中需要工人輔助操作，嚴重威脅工人的生產(chǎn)安全。隨著社會的進步，自動化微機控制流水線式生產(chǎn)已經(jīng)成為提高設(shè)備生產(chǎn)效率，減少工人勞動強度唯一方式，然而采用天車吊裝工人輔助方式是無法滿足自動化微機控制流水線生產(chǎn)方式。
發(fā)明內(nèi)容為了克服上述不足，本實用新型提供了一種通過工業(yè)級PLC控制，操作者按下信號按鈕，機械手將自動給車輪輪轂孔加工車床上下料，上下料過程全部自動完成，無需工人輔助操作，無需人工干預，該設(shè)備結(jié)構(gòu)完全適應自動化微機控制流水線生產(chǎn)方式。本實用新型把車輪輪轂孔加工上下料過程細分為六個步驟待加工車輪抓取、機械手旋轉(zhuǎn)、車輪上料、加工后車輪抓取、機械手旋轉(zhuǎn)、加工后車輪下料，該上下料機械手通過細分工作步驟完全保證了自動上下料過程無人輔助操作。從而提高設(shè)備生產(chǎn)效率，減少工人勞動強度。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案整機包自動控制系統(tǒng)和車輪上下料機械手機械主體及液壓系統(tǒng)組成，自動控制系統(tǒng)是由工業(yè)級PLC(I)、控制操作按鈕柜(2)組成。車輪上下料機械手機械主體是由機械手伸縮機構(gòu)(3)、機械手旋轉(zhuǎn)支撐機構(gòu)(4)、機械手抓取機構(gòu)(5)、設(shè)備基座(6)、機械手升降結(jié)構(gòu)(7)、機械手旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)(8)組成，液壓系統(tǒng)是由液壓泵站(9)組成。一種鐵路車輛車輪上下料機械手，其特征在于該設(shè)備整機包括自動控制系統(tǒng)和上下料機械手機械主體及液壓系統(tǒng)；所述自動控制系統(tǒng)是由工業(yè)級PLC(I)、控制操作按鈕柜(2)組成；車輪上下料機械手機械主體是由機械手伸縮機構(gòu)(3)、機械手旋轉(zhuǎn)支撐機構(gòu)
(4)、機械手抓取機構(gòu)(5)、設(shè)備基座(6)、機械手升降結(jié)構(gòu)(7)、機械手旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)(8)組成，液壓系統(tǒng)是由液壓泵站(9)組成。優(yōu)選地，所述的自動控制系統(tǒng)包括工業(yè)級PLC(I)設(shè)置在控制操作按鈕柜(2)中；控制操作按鈕柜(2)按鈕與PLC(I)輸入端連接采集操作信號，PLC(I)輸出信號控制液壓泵站(8)的液壓電磁閥動作，驅(qū)動各種油缸動作。優(yōu)選地，所述的機械手伸縮機構(gòu)(3)，是將機械手手臂分為上下兩層，下層機械臂與機械手旋轉(zhuǎn)支撐機構(gòu)(4)連接，上層機械手臂通過直線導軌與下層連接，上層機械手臂通過驅(qū)動油缸實現(xiàn)伸縮動作。優(yōu)選地，所述的機械手旋轉(zhuǎn)支撐機構(gòu)(4)固定在機械手升降結(jié)構(gòu)(7)上，由機械手升降結(jié)構(gòu)(7)支撐，通過旋轉(zhuǎn)軸與機械手旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)(8)連接，機械手旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)(8)的驅(qū)動電機動作帶動機械手旋轉(zhuǎn)支撐機構(gòu)(4)轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)機械手旋轉(zhuǎn)動作。優(yōu)選地，所述的機械手抓取機構(gòu)(5)是固定在機械手伸縮機構(gòu)(3)的上成機械臂上，抓取機構(gòu)上設(shè)置有車輪仿形抓勾，仿形抓勾固定在導向軸上，通過驅(qū)動電機旋轉(zhuǎn)絲杠由兩側(cè)向中間運動，抓取車輪。優(yōu)選地，所述的機械手升降結(jié)構(gòu)(7)是安裝在設(shè)備基座(6)的導向滑槽內(nèi)，通過升降油缸帶動沿導向滑槽上下運動，實現(xiàn)機械臂升降動作。優(yōu)選地，所述的機械手旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)⑶安裝在機械手升降結(jié)構(gòu)(7)上，并與機械手旋轉(zhuǎn)支撐機構(gòu)(4)通過旋轉(zhuǎn)軸連接，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)上設(shè)置有驅(qū)動伺服電機，系統(tǒng)通過控制伺服電機轉(zhuǎn)動帶動機械臂旋轉(zhuǎn)。本實用新型是由自動控制系統(tǒng)和上下料機械手機械主體及液壓系統(tǒng)等組成。該設(shè)備設(shè)計合理、結(jié)構(gòu)緊湊、工藝先進、操作簡便、運行穩(wěn)定、自動化程度較高，是針對鐵路貨車車輪輪轂孔加工車床上下料的理想設(shè)備。其主要特點如下1.1本機具有自動識別車輪來料、自動判斷車輪位置、自動記錄車輪加工過程、故障識別等功能。1. 2設(shè)備由PLC(I)柔性控制，具有自動判斷車輪到位信號、自動掌握車輪加工過程，自動傳遞車輪到下一工序，并通過聲光警報燈給予工人提示。故障發(fā)生時，整機會自動停機以保障安全。1. 3設(shè)備機械臂采用伸縮式結(jié)構(gòu)設(shè)計，可以適應各種輪轂孔加工車床，特別是帶有防護罩的車床，節(jié)省設(shè)備占地空間。1. 4驅(qū)動機構(gòu)采用液壓泵站(9)，所有與液壓泵站(9)連接的驅(qū)動油缸均通過調(diào)流調(diào)壓閥進行調(diào)節(jié)，保證機械手所有動作平滑、穩(wěn)定。1. 5控制操作按鈕柜(2)外觀采用噴塑處理，美觀大方。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。


圖1 :本實用新型結(jié)構(gòu)的主視圖圖2 :本實用新型結(jié)構(gòu)的俯視圖圖3 :本實用新型結(jié)構(gòu)的左視圖圖中1、工業(yè)級PLC、2、控制操作按鈕柜、3、機械手伸縮機構(gòu)、4、機械手旋轉(zhuǎn)支撐機構(gòu)、5、機械手抓取機構(gòu)、6、設(shè)備基座、7、機械手升降結(jié)構(gòu)、8機械手旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)、9液壓泵站。
具體實施方式
1.請參閱附圖上下料機械手機械主體包括車輪上下料機械手機械主體是由機械手伸縮機構(gòu)(3)、機械手旋轉(zhuǎn)支撐機構(gòu)(4)、機械手抓取機構(gòu)(5)、設(shè)備基座(6)、機械手升降結(jié)構(gòu)(7)、機械手旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)(8)組成組成。請參閱附圖(以貨車車輪輪轂孔加工為例)，機械手旋轉(zhuǎn)支撐機構(gòu)(4)將機械手旋轉(zhuǎn)至車輪輸送線上待加工車輪上方，機械手升降結(jié)構(gòu)(7)下降，機械手抓取機構(gòu)(5)抓取車輪，機械手升降結(jié)構(gòu)(7)上升提起車輪，機械手旋轉(zhuǎn)支撐機構(gòu)(4)將車輪移動到數(shù)控立式車輪輪轂孔車床方向，機械手伸縮機構(gòu)(3)將車輪送至車床卡盤上方，機械手升降結(jié)構(gòu)(7)下降，將車輪放置到車床卡盤上，機械手升降結(jié)構(gòu)(7)上升并縮回旋轉(zhuǎn)至待抓取位，車床開始加工車輪，車輪加工完畢，機械手將車輪從車床卡盤抓取放置到車輪輸送線下料線上，同時機械手旋轉(zhuǎn)到車輪輸送線待加工車輪上方，繼續(xù)給車床上料。
權(quán)利要求1.一種鐵路車輛車輪上下料機械手，其特征在于該設(shè)備整機包括自動控制系統(tǒng)和上下料機械手機械主體及液壓系統(tǒng)；所述自動控制系統(tǒng)是由工業(yè)級PLC(I)、控制操作按鈕柜(2)組成；車輪上下料機械手機械主體是由機械手伸縮機構(gòu)(3)、機械手旋轉(zhuǎn)支撐機構(gòu)(4)、機械手抓取機構(gòu)(5)、設(shè)備基座(6)、機械手升降結(jié)構(gòu)(7)、機械手旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)(8)組成，液壓系統(tǒng)是由液壓泵站(9)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路車輛車輪上下料機械手，其特征是所述的自動控制系統(tǒng)包括工業(yè)級PLC(I)設(shè)置在控制操作按鈕柜(2)中；控制操作按鈕柜(2)按鈕與PLC(I)輸入端連接采集操作信號，PLC(I)輸出信號控制液壓泵站(8)的液壓電磁閥動作，驅(qū)動各種油缸動作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路車輛車輪上下料機械手，其特征是所述的機械手伸縮機構(gòu)(3)，是將機械手手臂分為上下兩層，下層機械臂與機械手旋轉(zhuǎn)支撐機構(gòu)(4)連接，上層機械手臂通過直線導軌與下層連接，上層機械手臂通過驅(qū)動油缸實現(xiàn)伸縮動作。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路車輛車輪上下料機械手，其特征是所述的機械手旋轉(zhuǎn)支撐機構(gòu)(4)固定在機械手升降結(jié)構(gòu)(7)上，由機械手升降結(jié)構(gòu)(7)支撐，通過旋轉(zhuǎn)軸與機械手旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)(8)連接，機械手旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)(8)的驅(qū)動電機動作帶動機械手旋轉(zhuǎn)支撐機構(gòu)(4)轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)機械手旋轉(zhuǎn)動作。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路車輛車輪上下料機械手，其特征是所述的機械手抓取機構(gòu)(5)是固定在機械手伸縮機構(gòu)(3)的上成機械臂上，抓取機構(gòu)上設(shè)置有車輪仿形抓勾，仿形抓勾固定在導向軸上，通過驅(qū)動電機旋轉(zhuǎn)絲杠由兩側(cè)向中間運動，抓取車輪。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路車輛車輪上下料機械手，其特征是所述的機械手升降結(jié)構(gòu)(7)是安裝在設(shè)備基座(6)的導向滑槽內(nèi)，通過升降油缸帶動沿導向滑槽上下運動，實現(xiàn)機械臂升降動作。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路車輛車輪上下料機械手，其特征是所述的機械手旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)(8)安裝在機械手升降結(jié)構(gòu)(7)上，并與機械手旋轉(zhuǎn)支撐機構(gòu)(4)通過旋轉(zhuǎn)軸連接，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)上設(shè)置有驅(qū)動伺服電機，系統(tǒng)通過控制伺服電機轉(zhuǎn)動帶動機械臂旋轉(zhuǎn)。
專利摘要鐵路車輛車輪上下料機械手，由自動控制系統(tǒng)和車輪上下料機械手機械主體及液壓系統(tǒng)組成，自動控制系統(tǒng)是由工業(yè)級PLC(1)、控制操作按鈕柜(2)組成。車輪上下料機械手機械主體是由機械手伸縮機構(gòu)(3)、機械手旋轉(zhuǎn)支撐機構(gòu)(4)、機械手抓取機構(gòu)(5)、設(shè)備基座(6)、機械手升降結(jié)構(gòu)(7)、機械手旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)(8)組成，液壓系統(tǒng)是由液壓站(9)組成。設(shè)備由PLC柔性控制，車輪上下料機械手位于車輪加工輸送線與數(shù)控立式車輪輪轂孔車床中間位置，機械手將車輪輸送線上的待加工車輪自動抓取到數(shù)控立式車輪輪轂孔車床上進行加工，加工完畢自動將車輪抓取到車輪輸送線下料線上，同時機械手旋轉(zhuǎn)到車輪輸送線待加工車輪上方，繼續(xù)給車床上料。
文檔編號B23B15/00GK202861414SQ201220416490
公開日2013年4月10日 申請日期2012年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月16日
發(fā)明者彭傳水, 郝剛, 黃奕程, 姚春剛 申請人:齊齊哈爾四達鐵路設(shè)備有限責任公司