一种用于水泵导流壳加工的机器人工作站系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及自动钻孔，攻丝，压环技术领域，特别是设计了一种用于水栗导流壳加工的机器人工作站系统。
【背景技术】
[0002]现有技术中，导流壳钻孔，攻丝，压环主要通过手工作业来完成，手工作业首先是由工人将已车削过的水栗导流壳搬送至钻孔工作台上，分别对其上端面和下端面进行钻孔作业；然后再将已钻过孔的导流壳6搬送至攻丝工作台上，进行上端面孔的攻丝；其次，将导流壳搬送至已装环(环指水栗压环10，包括水栗上压环和水栗下压环)的压环机处进行压环操作；最后，人工将已加工过的导流壳送至码垛台上。整个过程导流壳的一系列移动都由人工来完成，以及钻孔机，攻丝机，压环机的动作也由人工控制。手工操作不易保证导流壳的加工精度，影响产品质量。而且人工操作还存在以下不足:1.劳动强度大，人工成本高；
2.工作环境差，易造成人体伤害；3.效率低，影响企业效益。
【发明内容】
[0003]本发明提供一种用于水栗导流壳加工的机器人工作站系统，代替人工钻孔，攻丝，压环等相关工序内容，大大的提高了产品质量，有效的提高工作效率，并且能够降低生产成本，避免对工人的身体伤害。
[0004]本发明是采用以下技术方案实现的:一种用于水栗导流壳加工的机器人工作站系统，包括机器人1、连接在机器人末端执行器11上的机械手2、导流壳定位台3、钻孔机4、攻丝机5、一对压环供给装置7、压力机8以及电气控制系统9 ;所述电气控制系统9分别与机器人1、机械手2、导流壳定位台3、钻孔机4、攻丝机5、压环供给装置7、压力机8通讯；所述钻孔机4上设有用于导流壳6上下端面钻孔的I，II两个工位；
所述机械手2包括环手抓21、导流壳手抓22以及与机器人末端执行器11相连接的连接机构23 ;所述环手抓21包括分别用于抓取水栗上压环和水栗下压环的上环手抓和下环手抓，上环手抓包括第一气抓211，第一气抓211包括一对平行设置的可相向及相背运动的执行端以及驱动执行端的缸体；每个执行端上均通过抓板212连接有抓213 ;第一气抓211的两个抓213相互平行设置且抓213内侧相对应的位置均开有与导流壳6相配的凹槽214 ;所述下环手抓与上环手抓结构相同；连接机构23包括用于与机器人末端执行器11相连接的接手231、通过中部与接手231相连接且垂直于机器人末端执行器11的第一连接板232 ;第一连接板232的一端固定有第一立板233，上环手抓的第一气抓211的缸体水平连接在第一立板233的上部，下环手抓的第一气抓211的缸体水平连接在第一立板233的下部；所述的导流壳手抓22包括连接在第一连接板232另一端下方的一对相背设置的第二气抓221，每个第二气抓221的执行端均固定有一个与执行端运行方向垂直且呈水平设置的大抓222，每个大抓222的前端内侧均设有一个用于夹取导流壳6的小抓223 ;两个小抓223相互平行设置且均呈与导流壳6相配的卡槽结构；第一连接板232另一端上方固设有一对分别与一个第二气抓221相配合的呈L型的挡板224 ;所述挡板224通过其水平段与第一连接板232实现固定，挡板224的水平段沿与其相配的第二气抓221的执行端伸出方向延伸，使挡板224的竖直段位于与其相配的第二气抓221执行端的外侧，以实现对第二气抓221的限位；
所述导流壳定位台3，包括导流壳支撑部件31、设置在导流壳支撑部件31上的导流壳传送机构32、一对工件阻挡机构33和一个工件定心机构34 ;所述导流壳传送机构32包括水平设置的第一传送带323以及驱动第一传送带323的动力装置；环绕第一传送带323中部周圈开有直口 ；所述一对工件阻挡机构33通过导流壳支撑部件31支撑且对称设置在第一传送带323靠近前端的两侧，每个工件阻挡机构33包括水平设置的第一气缸331、设置在第一气缸331前端的第一推杆332以及设在第一推杆332前端的与导流壳6外壳相配合的弧形挡板333 ;两个工件阻挡机构33的弧形挡板333均朝向第一传送带323的前端；
所述工件定心机构34包括设在第一传送带323前端前方的导流壳对心定位部件和设在第一传送带323前端下方的带动导流壳旋转部件；所述导流壳对心定心部件包括由导流壳支撑部件31支撑且水平设置的第二气缸341、连接在第二气缸341活动端的接头342、连接在接头342前端的中顶343以及连接在中顶343前端的与导流壳6正面豁口 61相配的挡块344 ;第二气缸341外壳上对称固设有一对第二连接板345，每个第二连接板345的前端均连接有一个侧顶346，每个侧顶346的顶端部分呈与导流壳6壳体外圆吻合的弧形；
所述带动导流壳旋转部件，包括由导流壳支撑部件31支撑的均为竖直设置的导座347以及第三气缸348，导座347内活动套设有导柱349，导柱349与第三气缸348的活动端共同固定有一个水平板350，水平板350中部竖直固设有转动盘电机及减速机351，转动盘电机及减速机351的输出轴352朝上且固设有与导流壳6底部相配的转动盘353 ;所述转动盘353正对第一传送带323的直口 ；
所述的一对压环供给装置7分别用于水栗上压环和水栗下压环的供给；每个压环供给装置7包括压环支撑部件，压环传送机构，挡环机构和推环机构；所述压环传送机构包括水平设置的由压环支撑部件支撑的第二传送带723以及与第二传送带723相匹配的动力装置；所述挡环机构包括沿第二传送带723行进方向分别竖直设在第二传送带723两侧的用于对水栗压环10限位的第一护板733和第二护板734以及设在第二传送带723的前端且与第二传送带723运动方向垂直的第三护板735 ;第一、第二护板的前端均与第三护板735之间留有供推环机构及水栗压环10活动的推环间隙；挡环机构还包括设置在第二传送带723 —侧靠近推环间隙的第四气缸731以及连接在第四气缸731活动端用于阻挡水栗压环10的第二推杆732 ;所述推环机构通过压环支撑部件支撑设在第二传送带723两侧与推环间隙对应的位置，包括位于第二传送带723 —侧的水平正对推环间隙设置且与第二传送带723运行方向垂直的第五气缸741、连接在第五气缸741活动端的推板742、位于第二传送带723另一侧的水平设置的出板743以及设在出板743上用于对水栗压环10限位的销744。
[0005]机器人1，机械手2可以在钻孔机4，攻丝机5，压力机8间协调作业，提高机器人利用率；机械手2用于抓取导流壳，并实现不间断抓取两个环，提高生产节拍；电气控制系统9分别与机器人1、机械手2、导流壳定位台3、钻孔机4、攻丝机5、压环供给装置7、压力机8通讯，用于实现整个工作站各个系统间的相互配合和协调作业；所述的导流壳定位台3用于导流壳的传送、定位，使放在履带式传送带上的导流壳都具有固定的空间形体位置；所述的钻孔机4的I，II工位分别用于导流壳上下端面的钻孔；所述的攻丝机5用于导流壳上端面已钻过孔的攻丝；所述的压环供给装置7用于环有无的检测以及自动传送；所述的压力机8用于导流壳的压环。
[0006]所述环手抓21用以将水栗上、下压环放至待压环工位；所述导流壳手抓22用以将待加工导流壳搬运至各个工位进行加工。
[0007]所述环手抓包括上环、下环手抓两个，属于外夹式夹持，第一气抓211动作可以实现抓213对环的夹紧和释放。
[0008]所述的导流壳手抓22属于外夹式夹持，所述的挡板224呈L型，一面通过螺钉固定在接板上，根据需要设置行程余量的大小，另一面用来阻挡第二气抓221执行端的伸长，本发明的行程余量是11毫米，该L型挡板的作用主要是用来控制行程大小，以此来达到抓取不同品种导流壳的目的。
[0009]所述导流壳传送机构32可以代替人工搬运导流壳，源源不断地为机器人提供待加工导流壳；工件阻挡机构33用于第一传送带上导流壳数量的限定，以协调机器人抓取导流壳的节拍；工件定心机构34用于导流壳空间形体位置的确定，保证机器加工精度。
[0010]第一推杆332与第一气缸331动作杆相连，推杆前端装有和导流壳壳体外形相吻合弧形挡板333，当第一气缸动作时就带动推杆进退，一对弧形板就完成进退动作，进可以将导流壳定位，退则松开，实现对导流壳在第一传送带上的限位。
[0011]所述的导流壳对心定位部件，用于使导流壳处于第一传送带323的确定位置，以保证该部件的中顶343伸出时刚好伸进导流壳的豁口处，实现定位；所述的带动导流壳旋转部件，用于带动导流壳旋转，以使导流壳的豁口 61正好与定心部件的挡块344刚好对上，实现定位。
[0012]挡块344形状与导流壳豁口吻合，用于伸进导流壳豁口，实现定位；所述侧顶346固定在第二气缸341外壳上，其顶端部分弧形与导流壳壳体外圆吻合，用于实现对中。
[0013]当导流壳处于机器人抓取位置时(即到达传送带前端时)，第三气缸348动作，同导柱349 —起将导流壳从第一传送带的直口处顶起，转动盘电机及减速器351带动载有导流壳的转动盘旋转，直到第二气缸活动端推动的挡块344伸进导流壳的豁口，此时导流壳刚好使豁口向前，实现定位，导流壳就可以被取走。待导流壳被取走后，转动盘继续旋转，直到可以进入直口的位置停止旋转，导柱349在