专利名称：铁路车辆车轮上下料机械手的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种铁路车辆车轮上下料机械手，属于一种微机控制的铁路货车车轮加工设备。
背景技术：
众所周知，目前铁路货车车轮轮毂孔加工均采用天车吊装工人辅助方式。在这种情况下，要想大幅度提高设备生产效率以及减少工人劳动强度将非常困难。同时采用天车吊装给车轮轮毂孔加工车床上下料过程中需要工人辅助操作，严重威胁工人的生产安全。随着社会的进步，自动化微机控制流水线式生产已经成为提高设备生产效率，减少工人劳动强度唯一方式，然而采用天车吊装工人辅助方式是无法满足自动化微机控制流水线生产方式。
发明内容为了克服上述不足，本实用新型提供了一种通过工业级PLC控制，操作者按下信号按钮，机械手将自动给车轮轮毂孔加工车床上下料，上下料过程全部自动完成，无需工人辅助操作，无需人工干预，该设备结构完全适应自动化微机控制流水线生产方式。本实用新型把车轮轮毂孔加工上下料过程细分为六个步骤待加工车轮抓取、机械手旋转、车轮上料、加工后车轮抓取、机械手旋转、加工后车轮下料，该上下料机械手通过细分工作步骤完全保证了自动上下料过程无人辅助操作。从而提高设备生产效率，减少工人劳动强度。为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案整机包自动控制系统和车轮上下料机械手机械主体及液压系统组成，自动控制系统是由工业级PLC(I)、控制操作按钮柜(2)组成。车轮上下料机械手机械主体是由机械手伸缩机构(3)、机械手旋转支撑机构(4)、机械手抓取机构(5)、设备基座(6)、机械手升降结构(7)、机械手旋转驱动机构(8)组成，液压系统是由液压泵站(9)组成。一种铁路车辆车轮上下料机械手，其特征在于该设备整机包括自动控制系统和上下料机械手机械主体及液压系统；所述自动控制系统是由工业级PLC(I)、控制操作按钮柜(2)组成；车轮上下料机械手机械主体是由机械手伸缩机构(3)、机械手旋转支撑机构
(4)、机械手抓取机构(5)、设备基座(6)、机械手升降结构(7)、机械手旋转驱动机构(8)组成，液压系统是由液压泵站(9)组成。优选地，所述的自动控制系统包括工业级PLC(I)设置在控制操作按钮柜(2)中；控制操作按钮柜(2)按钮与PLC(I)输入端连接采集操作信号，PLC(I)输出信号控制液压泵站(8)的液压电磁阀动作，驱动各种油缸动作。优选地，所述的机械手伸缩机构(3)，是将机械手手臂分为上下两层，下层机械臂与机械手旋转支撑机构(4)连接，上层机械手臂通过直线导轨与下层连接，上层机械手臂通过驱动油缸实现伸缩动作。优选地，所述的机械手旋转支撑机构(4)固定在机械手升降结构(7)上，由机械手升降结构(7)支撑，通过旋转轴与机械手旋转驱动机构(8)连接，机械手旋转驱动机构(8)的驱动电机动作带动机械手旋转支撑机构(4)转动，实现机械手旋转动作。优选地，所述的机械手抓取机构(5)是固定在机械手伸缩机构(3)的上成机械臂上，抓取机构上设置有车轮仿形抓勾，仿形抓勾固定在导向轴上，通过驱动电机旋转丝杠由两侧向中间运动，抓取车轮。优选地，所述的机械手升降结构(7)是安装在设备基座(6)的导向滑槽内，通过升降油缸带动沿导向滑槽上下运动，实现机械臂升降动作。优选地，所述的机械手旋转驱动机构⑶安装在机械手升降结构(7)上，并与机械手旋转支撑机构(4)通过旋转轴连接，旋转驱动机构上设置有驱动伺服电机，系统通过控制伺服电机转动带动机械臂旋转。本实用新型是由自动控制系统和上下料机械手机械主体及液压系统等组成。该设备设计合理、结构紧凑、工艺先进、操作简便、运行稳定、自动化程度较高，是针对铁路货车车轮轮毂孔加工车床上下料的理想设备。其主要特点如下1.1本机具有自动识别车轮来料、自动判断车轮位置、自动记录车轮加工过程、故障识别等功能。1. 2设备由PLC(I)柔性控制，具有自动判断车轮到位信号、自动掌握车轮加工过程，自动传递车轮到下一工序，并通过声光警报灯给予工人提示。故障发生时，整机会自动停机以保障安全。1. 3设备机械臂采用伸缩式结构设计，可以适应各种轮毂孔加工车床，特别是带有防护罩的车床，节省设备占地空间。1. 4驱动机构采用液压泵站(9)，所有与液压泵站(9)连接的驱动油缸均通过调流调压阀进行调节，保证机械手所有动作平滑、稳定。1. 5控制操作按钮柜(2)外观采用喷塑处理，美观大方。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1 :本实用新型结构的主视图图2 :本实用新型结构的俯视图图3 :本实用新型结构的左视图图中1、工业级PLC、2、控制操作按钮柜、3、机械手伸缩机构、4、机械手旋转支撑机构、5、机械手抓取机构、6、设备基座、7、机械手升降结构、8机械手旋转驱动机构、9液压泵站。
具体实施方式
1.请参阅附图上下料机械手机械主体包括车轮上下料机械手机械主体是由机械手伸缩机构(3)、机械手旋转支撑机构(4)、机械手抓取机构(5)、设备基座(6)、机械手升降结构(7)、机械手旋转驱动机构(8)组成组成。请参阅附图(以货车车轮轮毂孔加工为例)，机械手旋转支撑机构(4)将机械手旋转至车轮输送线上待加工车轮上方，机械手升降结构(7)下降，机械手抓取机构(5)抓取车轮，机械手升降结构(7)上升提起车轮，机械手旋转支撑机构(4)将车轮移动到数控立式车轮轮毂孔车床方向，机械手伸缩机构(3)将车轮送至车床卡盘上方，机械手升降结构(7)下降，将车轮放置到车床卡盘上，机械手升降结构(7)上升并缩回旋转至待抓取位，车床开始加工车轮，车轮加工完毕，机械手将车轮从车床卡盘抓取放置到车轮输送线下料线上，同时机械手旋转到车轮输送线待加工车轮上方，继续给车床上料。
权利要求1.一种铁路车辆车轮上下料机械手，其特征在于该设备整机包括自动控制系统和上下料机械手机械主体及液压系统；所述自动控制系统是由工业级PLC(I)、控制操作按钮柜(2)组成；车轮上下料机械手机械主体是由机械手伸缩机构(3)、机械手旋转支撑机构(4)、机械手抓取机构(5)、设备基座(6)、机械手升降结构(7)、机械手旋转驱动机构(8)组成，液压系统是由液压泵站(9)组成。
2.根据权利要求1所述的铁路车辆车轮上下料机械手，其特征是所述的自动控制系统包括工业级PLC(I)设置在控制操作按钮柜(2)中；控制操作按钮柜(2)按钮与PLC(I)输入端连接采集操作信号，PLC(I)输出信号控制液压泵站(8)的液压电磁阀动作，驱动各种油缸动作。
3.根据权利要求1所述的铁路车辆车轮上下料机械手，其特征是所述的机械手伸缩机构(3)，是将机械手手臂分为上下两层，下层机械臂与机械手旋转支撑机构(4)连接，上层机械手臂通过直线导轨与下层连接，上层机械手臂通过驱动油缸实现伸缩动作。
4.根据权利要求1所述的铁路车辆车轮上下料机械手，其特征是所述的机械手旋转支撑机构(4)固定在机械手升降结构(7)上，由机械手升降结构(7)支撑，通过旋转轴与机械手旋转驱动机构(8)连接，机械手旋转驱动机构(8)的驱动电机动作带动机械手旋转支撑机构(4)转动，实现机械手旋转动作。
5.根据权利要求1所述的铁路车辆车轮上下料机械手，其特征是所述的机械手抓取机构(5)是固定在机械手伸缩机构(3)的上成机械臂上，抓取机构上设置有车轮仿形抓勾，仿形抓勾固定在导向轴上，通过驱动电机旋转丝杠由两侧向中间运动，抓取车轮。
6.根据权利要求1所述的铁路车辆车轮上下料机械手，其特征是所述的机械手升降结构(7)是安装在设备基座(6)的导向滑槽内，通过升降油缸带动沿导向滑槽上下运动，实现机械臂升降动作。
7.根据权利要求1所述的铁路车辆车轮上下料机械手，其特征是所述的机械手旋转驱动机构(8)安装在机械手升降结构(7)上，并与机械手旋转支撑机构(4)通过旋转轴连接，旋转驱动机构上设置有驱动伺服电机，系统通过控制伺服电机转动带动机械臂旋转。
专利摘要铁路车辆车轮上下料机械手，由自动控制系统和车轮上下料机械手机械主体及液压系统组成，自动控制系统是由工业级PLC(1)、控制操作按钮柜(2)组成。车轮上下料机械手机械主体是由机械手伸缩机构(3)、机械手旋转支撑机构(4)、机械手抓取机构(5)、设备基座(6)、机械手升降结构(7)、机械手旋转驱动机构(8)组成，液压系统是由液压站(9)组成。设备由PLC柔性控制，车轮上下料机械手位于车轮加工输送线与数控立式车轮轮毂孔车床中间位置，机械手将车轮输送线上的待加工车轮自动抓取到数控立式车轮轮毂孔车床上进行加工，加工完毕自动将车轮抓取到车轮输送线下料线上，同时机械手旋转到车轮输送线待加工车轮上方，继续给车床上料。
文档编号B23B15/00GK202861414SQ201220416490
公开日2013年4月10日 申请日期2012年8月16日 优先权日2012年8月16日
发明者彭传水, 郝刚, 黄奕程, 姚春刚 申请人:齐齐哈尔四达铁路设备有限责任公司