一种套类零件加工工作站的制作方法

本发明涉及自动化加工领域，尤其涉及一种套类零件加工工作站。

背景技术：

1、在注塑机中，通常使用调模丝母调节模板距离和齿圈速度，常用的调模丝母由液压马达为动力输出，通过调模丝母与拉杆配合作为动力转换机构，把马达输出的扭矩转换成推动模具离合的力，以达到调节模板距离和齿圈速度的目的。如公告号为cn201587106u的实用新型专利公开的就是一种类似的调模丝母。

2、如图1所示，其为现有技术中的调模丝母1，为了便于表述，将调模丝母1两端所在的位置分别定义为a侧与b侧。为了使调模丝母1的外表面能够与外部零件配合，a侧与b侧靠近端部的位置均开设有阶梯环槽2。

3、传统的调模丝母1金加工是依靠数控车床进行加工，采用两台数控车床将零件的生产工序进行分解，以分别对调模丝母1的a侧与b侧进行加工。加工过程中，装夹、卸下和启动完全依赖人工执行。较小机型的零件尚可由人工手动装卸，若遇到较大机型的零件，由于重量过大，只能利用行车辅助进行装卸，不仅效率低下，而且存在较高的安全隐患，故，还有待改进。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术的缺点，提供了一种套类零件加工工作站，能够实现调模丝母等套类零件的自动化金加工，从而提升加工效率和安全性。

2、为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

3、一种套类零件加工工作站，包括用于加工调模丝母a侧的第一数控车床和用于加工调模丝母b侧的第二数控车床，还包括

4、进料装置，用于输入待加工的调模丝母；

5、机械臂，机械臂的第六轴设置有第一抓取部和第二抓取部，第二抓取部用于抓取第一数控车床加工完成的调模丝母，第一抓取部用于抓取进料装置输入的待加工调模丝母的a侧并将该调模丝母的b侧装入第一数控车床的夹具内进行a侧的加工；

6、换向器，用于缓存第二抓取部从第一数控车床取下的调模丝母以使第一抓取部能够将抓取点从该调模丝母的a侧切换至b侧并通过机械臂将该调模丝母已加工的a侧装入第二数控车床的夹具内进行b侧的加工；

7、出料装置，用于承接第二抓取部从第二数控车床内取下的已经加工完成的调模丝母并将该调模丝母输出。

8、采用上述方案，机械臂能够将进料装置抓取的待加工调模丝母依次放入第一数控车床与第二数控车床的夹具内，从而依次完成调模丝母a侧与b侧的金加工。第二抓取部能够在第一抓取部装料前取下第一数控车床或第二数控车床已经加工完成的工件，从而提升加工效率。通过换向器，能够让单个机械臂的抓取点从调模丝母的a侧切换至b侧，不仅能降低机械臂的数量及设备安装成本，还能进一步提升加工效率。输出装置，能够将加工完成的工件输出，从而完成工作站的整个加工流程。工作站在运行过程中，无需人工干涉，不仅提升了安全性，还能使整个加工流程更加高效。

9、作为优选，第一抓取部为内撑式手指气缸，手指气缸包括底座和设置于底座上用以插入调模丝母的内孔并同时抵住或脱离内孔侧壁的至少两个夹爪，底座上设置有驱使调模丝母的阶梯环槽端面与夹具上垂直于夹具夹持面的端面贴平的找平机构。

10、采用上述方案，内撑式手指气缸能够高效稳定地抓取调模丝母，找平机构能够在夹具为夹紧的状态下使调模丝母的阶梯环槽端面与夹具的端面贴平，以提升调模丝母与夹具之间的同轴精度，从而降低夹持偏差所导致的加工误差，进一步提升加工精度。

11、作为优选，找平机构包括板面平行于底座且可靠近或远离底座的挤压板以及驱使挤压板具有远离底座趋势的弹性补偿组件，挤压板的板面开设有供夹爪穿过的避让孔。

12、采用上述方案，当手指气缸在内撑抓取调模丝母时，先克服弹性补偿组件的弹性支撑力将挤压板朝着靠近底座的方向挤压，以使手指气缸的夹爪能够进一步伸入调模丝母的内孔。当手指气缸的夹爪撑开后，便能完成工件的抓取，同时挤压板能够维持在压缩状态。此时，通过机械臂将第一抓取部抓取的工件放入至车床内微开状态下的夹具，以使调模丝母的阶梯环槽端面抵接于夹具的端面。此时，松开手指气缸，以使挤压板能够在弹性补偿组件的弹力作用下具有前推趋势，从而使调模丝母的阶梯环槽端面与车床夹具上垂直于夹具夹持面的端面完全贴平。在此状态下，夹紧夹具，便能提升工件与夹具之间的同轴精度，从而降低夹持偏差所导致的加工误差。

13、作为优选，弹性补偿组件包括环设于底座外周面的若干导向块、设置于挤压板靠近底座的板面并一一对应于若干导向块的若干导向杆、及开设于导向块以供对应导向杆滑移穿设的导向孔，导向杆远离挤压板的端部设置有防止导向杆脱离导向孔的限位件，导向块上设置有抵压于挤压板以使挤压板具有远离底座趋势的弹性件，导向杆与导向孔之间保持有晃动间隔。

14、采用上述方案，导向杆与导向孔之间的滑移配合，能够实现弹性补偿组件的导向作用。弹性件能够对挤压板产生弹性支撑力，以使挤压板具有前推趋势。晃动间隔能够让导向杆在导向孔内产生轻微晃动，当弹性补偿组件在前推挤压板时，挤压板的板面能够根据调模丝母与夹具之间的同心度偏差做出适应性的角度调整，以使挤压板能够将调模丝母的端面贴平于夹具垂直于夹持面的端面，从而提升工件与夹具之间的同轴精度。

15、作为优选，换向器包括支架、设置于支架的上端并且板面呈水平状态的置物板、及开设于置物板的板面以供调模丝母轴向放置的放置孔，放置孔的孔径小于调模丝母上阶梯环槽的端面外径，放置孔的一侧设置有延伸至置物板边沿以供调模丝母沿着置物板的板面进入放置孔的开槽。

16、采用上述方案，当机械臂将加工完成a侧的调模丝母轴向放置于放置孔内，调模丝母的a、b侧能够分别裸露于置物板的下侧与上侧，便于机械臂将抓取点从a侧切换至b侧，从而完成机械臂抓取点的换向操作，并且换向过程不会影响找平机构的正常工作。

17、作为优选，机械臂的第六轴通过快换盘连接有支座，第一抓取部与第二抓取部均设置于支座侧面。

18、采用上述方案，将第一抓取部与第二抓取部设置于支座侧面，能够方便调模丝母的取放连贯进行。快换盘能够实现机械臂的第六轴与支座之间的可拆卸连接，方便机械臂更换不同规格的抓取部。

19、作为优选，支座设置有快换盘的所在面边沿向外延伸有凸边，凸边与第一抓取部及第二抓取部之间保持有避让间隔，套类零件加工工作站还包括支撑架，支撑架上设置有若干板面呈水平状态的放置板，若干放置板依次排列并呈阶梯式分布，每块放置板于靠近其相邻较低放置板的侧边开设有供支座沿着放置板的板面方向进入的放置槽；当支座进入放置槽内，凸边抵接于放置板的上板面并且第一抓取部与第二抓取部均位于放置板下方。

20、采用上述方案，放置板上的放置槽方便机械臂储存闲置的支座及支座上的抓取部，阶梯式分布的放置板既能降低占地空间，又能避免支座及抓取部在取放过程中受到干涉，提升了机械臂的执行效率及精度。

21、作为优选，放置槽的上方盖合有挡板，放置板未设置有放置槽的侧边设置有用于驱动挡板上下翻转的驱动机构，驱动机构包括设置于放置板上板面的枢接座、位于枢接座上方并且一端固定于挡板的第一连杆、及第二连杆，第二连杆的一端枢接于第一连杆远离挡板的位置，另一端枢接于枢接座，放置板未设置有放置槽的侧边设置有气缸，气缸的推杆呈竖直设置并且枢接于第一连杆远离挡板的一端。

22、采用上述方案，随着气缸推杆的伸缩，能够实现挡板的开合。当挡板处于盖合状态，其能对储存于当前放置槽内的支座起到防尘作用。当挡板处于打开状态，其能使放置槽或支座上的快换盘裸露，以方便机械臂取放支座。

23、作为优选，放置板的上板面设置有至少一个用于承托第一连杆的杆身以防止挡板过度下降的承托件，放置板的上板面设置有至少两个定位销，凸边靠近放置板的一侧开设有供定位销对应插接的定位孔。

24、采用上述方案，承托件能够避免第一连杆及挡板过度下降，避免挡板与支座上的快换盘发生剐蹭。定位销与定位孔之间的插接配合，能够让支座的摆放位置更加精确。

25、作为优选，支座远离快换盘的一侧设置有第一接近传感器，第一接近传感器上耦接有控制器，机械臂、快换盘及每块放置板上的气缸均受控于控制器，控制器上还耦接有一一对应于若干气缸的若干启动单元、及一一设置于若干放置板上板面的第二接近传感器；每个第二接近传感器均设置于对应放置板的放置槽一侧以检测凸边是否抵接于该放置板的上板面；当第二接近传感器未检测到凸边抵接于对应放置板的上板面，则控制器控制对应气缸的推杆向下收缩，以使对应放置板上的第一连杆驱动挡板向上翻起，从而使对应的放置槽裸露；

26、当连接于机械臂的支座靠近一放置板上方时，第一接近传感器能够检测挡板是否盖合于放置槽的上方，若挡板未盖合于放置槽上方，控制器控制机械臂将支座放置于当前放置板的放置槽内，当该放置槽一侧的第二接近传感器检测到支座上的凸边抵接于对应放置板的上板面，则控制器控制快换盘切断支座与第六轴之间的连接并且控制机械臂的第六轴远离该支座，以完成支座、第一抓取部及第二抓取部的储存；当支座储存完成后，控制器控制气缸的推杆向上伸出，以使对应放置板上的第一连杆驱动挡板盖合于对应放置槽的上方；

27、反之，若挡板已经盖合于放置槽上方，则控制器控制机械臂将支座带离当前放置板；

28、启动单元响应于外部触发后，控制器控制对应气缸的推杆向下收缩，以使对应放置板上的第一连杆驱动挡板向上翻起，从而使储存于对应放置槽内的支座及支座上的快换盘裸露；同时，控制器控制机械臂将当前连接的支座储存于空载的放置槽内，并将空载的第六轴转移至挡板翻起的放置槽上方，以通过快换盘完成第六轴与对应支座的对接。

29、采用上述方案，当放置板的放置槽内储存有支座，挡板始终处于盖合状态。当放置槽内的支座被取出，挡板始终处于打开状态。因此，通过第一接近传感器来判断挡板的开合状态，能够有效识别对应的放置槽内是否储存有支座。若放置槽内未储存支座，则机械臂能够将第六轴连接的支座及抓取部拆卸并储存至该放置槽内。反之，若放置槽内储存有支座，则机械臂能够受控于控制器将第六轴连接的支座转移至正确工位进行储存，避免第六轴上的支座与放置槽内的支座发生碰撞，进一步提升安全性。

30、本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：机械臂能够将进料装置抓取的待加工调模丝母依次放入第一数控车床与第二数控车床的夹具内，从而依次完成调模丝母a侧与b侧的金加工。第二抓取部能够在第一抓取部装料前取下第一数控车床或第二数控车床已经加工完成的工件，从而提升加工效率。通过换向器，能够让单个机械臂的抓取点从调模丝母的a侧切换至b侧，不仅能降低机械臂的数量及设备安装成本，还能进一步提升加工效率。输出装置，能够将加工完成的工件输出，从而完成工作站的整个加工流程。工作站在运行过程中，无需人工干涉，不仅提升了安全性，还能使整个加工流程更加高效。