一种搬运旋转装置和加工设备的制作方法

1.本实用新型涉及零件加工技术领域，尤其涉及一种搬运旋转装置和加工设备。


背景技术：

2.在制作零件过程中，需要在零件表面形成一层厚度小于1mm的熔覆层。现有技术中，通常利用六轴机器人以及设置在六轴机器人上的两轴定位机，对零件进行夹取搬运，之后再利用激光熔覆设备对夹持中的零件进行处理，以在零件表面形成熔覆层。
3.但是，现有技术中的搬运旋转装置结构复杂，不易操作，易造成零件表面形成的熔覆层厚度不均匀。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种搬运旋转装置和加工设备，用于简化搬运旋转装置的结构以及操作步骤，并在零件表面形成厚度合格的熔覆层。
5.为了实现上述目的，本实用新型提供了一种搬运旋转装置，该搬运旋转装置用于搬运并旋转零件。上述搬运旋转装置包括：移动机构以及设置在移动机构上的夹持旋转机构。移动机构包括运动方向不同且依次相连接的第一直线运动结构、第二直线运动结构和第三直线运动结构。移动机构用于带动夹持旋转机构沿第一直线运动结构和/或，第二直线运动结构和/或，第三直线运动结构做直线运动。夹持旋转机构包括旋转方向不同且相连接的第一旋转结构和第二旋转结构。第一旋转结构与第三直线运动结构相连接。夹持旋转机构用于夹持零件，并在第一旋转结构和/或第二旋转结构的带动下，沿第一旋转结构的旋转方向和/或第二旋转结构的旋转方向旋转零件。
6.与现有技术相比，本实用新型提供的搬运旋转装置中，由于移动机构包括运动方向不同且依次相连接的第一直线运动结构、第二直线运动结构和第三直线运动结构。并且，上述移动机构可以带动夹持旋转机构沿第一直线运动结构、第二直线运动结构和第三直线运动结构中的任意一个或多个做直线运动。又由于夹持旋转机构可以用于夹持零件。基于此，移动机构可以带动夹持旋转机构所夹持的零件，沿上述不同方向做直线运动，以到达实际需要的位置。进一步地，由于夹持旋转机构包括旋转方向不同且相连接的第一旋转结构和第二旋转结构。零件可以在第一旋转结构和第二旋转结构中的任意一个或两个的带动下，沿相应的第一旋转结构的旋转方向、第二旋转结构的旋转方向中的任意一个或两个方向进行旋转。基于此，上述零件可以在夹持旋转机构的带动下，沿不同方向进行旋转，以旋转到实际需要的位置。由上可知，在移动机构和夹持旋转机构的共同作用下，不仅可以实现对零件的搬运，还可以实现对零件的旋转。此外，本实用新型提供的搬运旋转装置仅由移动机构和夹持旋转机构两个部分构成，使得搬运旋转装置的结构简单，易于操作，便于工作人员快速搬运、旋转零件，节约了工作时间。再者，由于本实用新型提供的搬运旋转装置易于操作，此时便于工作人员控制搬运旋转装置，进而便于工作人员利用搬运旋转装置稳定的夹持零件，防止零件在加工过程中晃动，确保在零件表面形成厚度均匀、合格的熔覆层。
7.本实用新型还提供一种加工设备，包括上述技术方案所述的搬运旋转装置。
8.与现有技术相比，本实用新型提供的加工设备的有益效果与上述技术方案所述搬运旋转装置的有益效果相同，此处不做赘述。
附图说明
9.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
10.图1为本实用新型实施例中搬运旋转装置的使用示意图；
11.图2为本实用新型实施例中夹持旋转机构的结构示意图；
12.图3为本实用新型实施例中第一直线运动结构的结构示意图。
13.附图标记：
14.1为移动机构，10为第一直线运动结构，100为第一导向件，101为第一移动件，11为第二直线运动结构，12为第三直线运动结构，13为丝杆，14为电机，2为夹持旋转机构，20为第一旋转结构，21为第二旋转结构，22为第一固定结构，220为第一固定件，221为第二固定件，23为旋转轴，24为伺服电机，25为三爪气缸，26为第二固定结构，260为第三固定件，261为第四固定件，3为零件，4为激光熔覆设备。
具体实施方式
15.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
16.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
17.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
18.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
19.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
20.在制作零件过程中，需要在零件表面形成一层厚度小于1mm的熔覆层。现有技术中，通常利用六轴机器人以及设置在六轴机器人上的两轴定位机，对零件进行夹取移动，之后再利用激光熔覆设备对夹持中的零件进行处理，以在零件表面形成熔覆层。
21.但是，现有技术中的搬运旋转装置结构复杂，不易操作，易造成零件表面形成的熔覆层厚度不均匀。
22.为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种搬运旋转装置。该搬运旋转装置用于搬运并旋转零件。上述零件可以是冲头。下面以冲头为例进行描述，应理解以下描述仅用于解释，不作为限定。
23.参见图1至图3，上述搬运旋转装置包括：移动机构1以及设置在移动机构1上的夹持旋转机构2。移动机构1包括运动方向不同且依次相连接的第一直线运动结构10、第二直线运动结构11和第三直线运动结构12。移动机构1用于带动夹持旋转机构2沿第一直线运动结构10和/或，第二直线运动结构11和/或，第三直线运动结构12做直线运动。夹持旋转机构2包括旋转方向不同且相连接的第一旋转结构20和第二旋转结构21。第一旋转结构20与第三直线运动结构12相连接。夹持旋转机构2用于夹持零件3，并在第一旋转结构20和/或第二旋转结构21的带动下，沿第一旋转结构20的旋转方向和/或第二旋转结构21的旋转方向旋转零件3。
24.参见图1，上述夹持旋转机构2设置在移动机构1上。具体的，上述夹持旋转机构2设置在移动机构1的方式多种多样。例如，夹持旋转机构2可以通过卡接、夹紧连接或螺栓连接的方式设置在移动机构1上。在本实用新型实施例中，上述夹持旋转机构2通过螺栓连接的方式设置在移动机构1上。
25.参见图1，由于上述零件3的形状多种多样，用于夹持零件3的夹持旋转机构2的形状可以根据零件3的形状进行选择，在此不做具体限定。
26.参见图1，上述移动机构1包括运动方向不同且依次相连接的第一直线运动结构10、第二直线运动结构11和第三直线运动结构12。可以理解为，第一直线运动结构10、第二直线运动结构11和第三直线运动结构12三个的运动方向均不相同，当然也可以理解为任意两个直线运动机构的运动方向不同。
27.参见图1，上述移动机构1用于带动夹持旋转机构2沿第一直线运动结构10和/或，第二直线运动结构11和/或，第三直线运动结构12做直线运动。可以理解为，移动机构1可以带动夹持旋转机构2仅沿第一直线运动结构10做直线运动。或，移动机构1可以带动夹持旋转机构2仅沿第二直线运动结构11做直线运动。或，移动机构1可以带动夹持旋转机构2仅沿第三直线运动结构12做直线运动。或，移动机构1可以带动夹持旋转机构2沿第一直线运动结构10和第二直线运动结构11做直线运动。或，移动机构1可以带动夹持旋转机构2沿第一直线运动结构10和第三直线运动结构12做直线运动。或，移动机构1可以带动夹持旋转机构2沿第二直线运动结构11和第三直线运动结构12做直线运动。或，移动机构1可以带动夹持旋转机构2沿第一直线运动结构10、第二直线运动结构11和第三直线运动结构12做直线运动。
28.参见图1，上述在第一旋转结构20和/或第二旋转结构21的带动下，沿第一旋转结构20的旋转方向和/或第二旋转结构21的旋转方向旋转零件3。可以理解为，在第一旋转结构20的带动下，沿第一旋转结构20的旋转方向旋转零件3。或，在第二旋转结构21的带动下，
沿第二旋转结构21的旋转方向旋转零件3。或，在第一旋转结构20和第二旋转结构21的同时带动下，沿第一旋转结构20的旋转方向和第二旋转结构21的旋转方向同时旋转零件3。
29.参见图1至图3，本实用新型实施例提供的搬运旋转装置中，由于移动机构1包括运动方向不同且依次相连接的第一直线运动结构10、第二直线运动结构11和第三直线运动结构12。并且，上述移动机构1可以带动夹持旋转机构2沿第一直线运动结构10、第二直线运动结构11和第三直线运动结构12中的任意一个或多个做直线运动。又由于夹持旋转机构2可以用于夹持零件3。基于此，移动机构1可以带动夹持旋转机构2所夹持的零件3，沿上述不同方向做直线运动，以到达实际需要的位置。进一步地，由于夹持旋转机构2包括旋转方向不同且相连接的第一旋转结构20和第二旋转结构21。零件3可以在第一旋转结构20和第二旋转结构21中的任意一个或两个的带动下，沿相应的第一旋转结构20的旋转方向、第二旋转结构21的旋转方向中的任意一个或两个方向进行旋转。基于此，上述零件3可以在夹持旋转机构2的带动下，沿不同方向进行旋转，以旋转到实际需要的位置。由上可知，在移动机构1和夹持旋转机构2的共同作用下，不仅可以实现对零件3的搬运，还可以实现对零件3的旋转。此外，本实用新型实施例提供的搬运旋转装置仅由移动机构1和夹持旋转机构2两个部分构成，使得搬运旋转装置的结构简单，易于操作，便于工作人员快速搬运、旋转零件3，节约了工作时间。再者，由于本实用新型实施例提供的搬运旋转装置易于操作，此时便于工作人员控制搬运旋转装置，进而便于工作人员利用搬运旋转装置稳定的夹持零件3，防止零件3在加工过程中晃动，确保在零件3表面形成厚度均匀、合格的熔覆层。
30.作为一种可能的实现方式，参见图1和图3，上述第一直线运动结构10可以包括沿第一方向延伸的第一导向件100，第二直线运动结构11与第一导向件100滑动连接。此时，第二直线运动结构11可以通过第一导向件100，在第一直线运动结构10上沿第一方向运动。应理解，上述第一导向件100可以是导轨、滑轨。
31.在一种可选方式中，参见图1和图3，上述第一直线运动结构10还可以包括第一移动件101以及与第一移动件101驱动连接的第一驱动组件。第一移动件101的第一侧滑动设置在第一导向件100上，第一移动件101的第二侧与第二直线运动结构11相连接。在第一驱动组件的驱动下，第一移动件101用于带动第二直线运动结构11沿第一导向件100的延伸方向运动。
32.示例性的，参见图1和图3，上述第一移动件101与第一驱动组件驱动连接，上述第一移动件101可以是滑块、移动轮等，第一驱动组件可以包括与滑块连接的丝杆13或与移动轮连接的齿轮，并且还包括可以为丝杆13或齿轮提供驱动力的电机14等。在本实用新型实施例中，上述第一移动件101可以是滑块，第一驱动组件可以包括丝杆13和电机14。滑块通过丝杆13中的螺母与丝杆13中的螺杆连接，电机14与螺杆连接，为螺杆提供动力以带动螺母运动，进而带动与螺母连接的滑块运动。由于上述第一直线运动结构10包括相互平行并且间隔设置的两个导轨，丝杆13沿第一方向设置在两个导轨之间。此时，上述滑块的第一侧滑动设置在两个导轨上，第二直线运动结构11与滑块的第二侧连接。基于此，第二直线运动结构11可以通过滑块和导轨，在第一直线运动结构10上沿第一方向运动。
33.参见图1，上述第二直线运动结构11可以包括沿第二方向延伸的第二导向件，第三直线运动结构12与第二导向件滑动连接。此时，第三直线运动结构12可以通过第二导向件，在第二直线运动结构11上沿第二方向运动。应理解，上述第二导向件可以是导轨、滑轨。
34.在一种可选方式中，参见图1，上述第二直线运动结构11还可以包括第二移动件以及与第二移动件驱动连接的第二驱动组件。第二移动件的第一侧滑动设置在第二导向件上，第二移动件的第二侧与第三直线运动结构12相连接。在第二驱动组件的驱动下，第二移动件用于带动第三直线运动结构12沿第二导向件的延伸方向运动。
35.示例性的，参见图1，上述第二移动件和第二驱动组件的连接方式、组成结构与前文关于第一移动件和第一驱动组件的描述一致，在此不再赘述。在本实用新型实施例中，上述第二移动件可以是滑块，第二驱动组件可以包括丝杆和电机。第三直线运动结构12可以通过滑块和导轨，在第二直线运动结构11上沿第二方向运动。
36.参见图1，上述第三直线运动结构12包括沿第三方向延伸的第三导向件，夹持旋转机构2与第三导向件滑动连接。此时，夹持旋转机构2可以通过第三导向件，在第三直线运动结构12上沿第三方向运动。应理解，上述第三导向件可以是导轨、滑轨。
37.在一种可选方式中，参见图1，上述第三直线运动结构12还可以包括第三移动件以及与第三移动件驱动连接的第三驱动组件。第三移动件的第一侧滑动设置在第三导向件上，第三移动件的第二侧与夹持旋转机构2相连接。在第三驱动组件的驱动下，第三移动件用于带动夹持旋转机构2沿第三导向件的延伸方向运动。
38.示例性的，参见图1，上述第三移动件和第三驱动组件的连接方式、组成结构与前文关于第一移动件和第一驱动组件的描述一致，在此不再赘述。在本实用新型实施例中，上述第三移动件可以是滑块，第三驱动组件可以包括丝杆和电机。夹持旋转机构2可以通过滑块和导轨，在第三直线运动结构12上沿第三方向运动。
39.参见图1，上述第一方向、第二方向和第三方向为不同的方向。在一种可选方式中，上述第一方向、第二方向和第三方向之间可以相互垂直，也可以不相互垂直。当第一方向、第二方向和第三方向之间相互垂直时，上述三个方向可以是任意三个相互垂直的方向。例如，在三维坐标系o
‑
xyz中，上述第一方向可以是x轴方向，第二方向可以是z轴方向，第三方向可以是y轴方向。由于在实际加工零件过程中，加工设备一般是处于三维坐标系中。此时，当搬运旋转装置也处于同一三维坐标系中时，由于第一导向件沿x轴方向延伸，第二导向件沿z轴方向延伸，第三导向件沿y轴方向延伸，此时移动机构1可以带动零件3分别在x轴方向、y轴方向和z轴方向上移动，以调整零件3的位置。进一步地，由于三维坐标系为使用频率较高的坐标系，当加工零件3所用的设备、搬运旋转装置均处于同一坐标系时，便于进行数据的转换，统一标准，进而可以加快零件3的处理速度。
40.作为一种可能的实现方式，参见图2，上述夹持旋转机构2还可以包括用于连接第一旋转结构20和第二旋转结构21的第一固定结构22。
41.示例性的，参见图2，上述第一旋转结构20与第一固定结构22，第二旋转结构21与第一固定结构22的连接方式可以是螺栓连接、卡接。在本实用新型实施例中，第一旋转结构20与第一固定结构22，第二旋转结构21与第一固定结构22均采用螺栓连接的方式固定在一起。此时，当需要更换第一旋转结构20或第二旋转结构21时，只需将第一旋转结构20或第二旋转结构21从第一固定结构22上拆除即可，以避免对第二旋转结构21或第一旋转结构20或其它构件造成损伤。
42.在一种可选的方式，参见图2，上述第一固定结构22可以包括第一固定件220以及与第一固定件220连接的第二固定件221。第一固定件220与第一旋转结构20连接，第二固定
件221与第二旋转结构210连接。由前文可知，第一固定件220与第一旋转结构20采用螺栓连接，第二固定件221与第二旋转结构210采用螺栓连接。在另外一种可选的方式中，上述第一固定件220和第二固定件221可以采用焊接、卡接、螺栓连接等方式连接在一起。具体的，第一固定件220和第二固定件221可以均是连接片，并且上述连接片由刚度高的材料制成，例如钢材、合金。由于刚度高的材料抵抗变形的能力强，在实际应用过程中不易变形或开裂，可以确保第一旋转结构20和第二旋转结构21的稳定性和安全性，进而确保搬运旋转装置的稳定性和安全性。进一步地，上述第一固定件220的轴线与第二固定件221的轴线之间具有夹角a，夹角a大于0度且小于180度。此时，第一旋转结构20和第二旋转结构21之间也具有相应的夹角。在本实用新型实施例中，第一固定件220的轴线与第二固定件221的轴线之间具有的夹角为90度，此时第一旋转结构20和第二旋转结构21之间相互垂直，即第一旋转结构20的旋转轴23和第二旋转结构21的旋转轴23相互垂直。
43.参见图2，应理解，上述第一旋转结构20的旋转轴23和第二旋转结构21的旋转轴23可以均是中空旋转平台。上述第一旋转结构20的旋转轴23和第二旋转结构21的旋转轴23的动力来源可以均是电机。例如伺服电机24。并且，上述伺服电机24可以均设置在第一旋转结构20的旋转轴23和第二旋转结构21的旋转轴23上，即伺服电机24设置在旋转轴23的一侧。此时，相比于现有技术中将电机设置在旋转轴23内部，当电机出现故障时，更便于工作人员对其进行维修。
44.再者，参见图1和图2，上述搬运旋转装置还包括第二固定结构26，第一旋转结构20通过第二固定结构26设置在第三直线运动结构12上。此时，当需要更换夹持旋转机构2或者第一旋转结构20时，只需将夹持旋转机构2或者第一旋转结构20从第二固定结构26上拆除即可，不会对第三直线运动结构12造成损伤，进而可以确保搬运旋转装置的安全性。
45.在一种可选方式中，参见图1和图2，上述第二固定结构26可以包括第三固定件260以及与第三固定件260连接的第四固定件261。第三固定件260与第一旋转结构20连接，第四固定件261与第三直线运动结构12连接。至于第三固定件260与第四固定件261，第三固定件260与第一旋转结构20，第四固定件261与第三直线运动结构12之间具有多种连接方式，连接方式的选择以及好处，可以参考前文针对第一固定结构22的描述，在此不再赘述。
46.参见图1和图2，在本实用新型实施例中，上述第三固定件260与第四固定件261，第三固定件260与第一旋转结构20，第四固定件261与第三直线运动结构12之间均采用螺栓连接。此外，上述第三固定件260与第四固定件261可以均是连接片，并且上述连接片由刚度高的材料制成，例如钢材、合金。由于刚度高的材料抵抗变形的能力强，在实际应用过程中不易变形或开裂，可以确保第一旋转结构20和第三直线运动结构12的稳定性和安全性，进而确保搬运旋转装置的稳定性和安全性。进一步地，上述第三固定件260的轴线与第四固定件261的轴线之间具有夹角b，夹角b大于0度且小于180度。此时，第一旋转结构20和第三直线运动结构12之间也具有相应的夹角。在本实用新型实施例中，第三固定件260的轴线与第四固定件261的轴线之间具有的夹角为90度，此时第一旋转结构20和第三直线运动结构12之间相互垂直。
47.在一种可选方式中，参见图1和图2，上述夹持旋转机构2还可以包括夹持结构。夹持结构与第二旋转结构21的旋转轴23连接，用于夹持零件3。
48.参见图1和图2，由于夹持结构用于夹持零件3，所以夹持结构抱合后形成的夹持空
间的形状与零件3的形状相匹配，此时更有利于稳定、快速的夹持零件3。例如，在本实用新型实施例中，零件3为顶端为圆柱状的冲头。在实际使用过程中，夹持结构夹持冲头的顶端。基于此，夹持结构抱合后形成的夹持空间的形状应为与圆柱形相匹配的圆柱状。上述夹持结构可以是三爪气缸25、四爪气缸。在本实用新型实施例中，上述夹持结构采用三爪气缸25。再者，上述夹持结构与第二旋转结构21的旋转轴23连接的方式多种多样，例如可以是卡接、螺栓连接等。在本实用新型实施例中，夹持结构与第二旋转结构21的旋转轴23采用螺栓连接。
49.下面以一种可能的实现方式为例，描述搬运旋转装置的具体使用方式。应理解，以下描述仅用于理解，不用于具体限定。
50.参见图1至图3，根据待加工的零件3的摆放位置，启动第一直线运动结构10。使第一直线运动结构10中的第一移动件101，带动第二直线运动结构11沿第一导向件100的延伸方向运动(即沿第一方向运动)。当第二直线运动结构11到达零件3摆放位置之后，关闭第一直线运动结构10的第一驱动组件，使第二直线运动结构11停止运动。
51.参见图1至图3，接着，根据零件3的高度，启动第二直线运动结构11。使第二直线运动结构11中的第二移动件，带动第三直线运动结构12沿第二导向件的延伸方向运动(即沿第二方向运动)。当第三直线运动结构12上设置的夹持旋转机构2可以夹持到零件3时，关闭第二直线运动结构11的第二驱动组件，使第三直线运动结构12停止运动。
52.参见图1至图3，之后，根据零件3的具体位置，调整夹持旋转机构2在第三直线运动结构12上的位置，以使夹持旋转机构2可以准确、稳定的夹持零件3。具体的，启动第三直线运动结构12。使第三直线运动结构12中的第三移动件，带动夹持旋转机构2沿第三导向件的延伸方向运动(即沿第三方向运动)。当夹持旋转机构2正对待夹持零件3时，关闭第三直线运动结构12的第三驱动组件，使夹持旋转机构2停止运动。再之后，通过调整第一旋转结构20的旋转轴23和第二旋转结构21的旋转轴23的方向，使夹持结构夹持零件3。
53.参见图1至图3，最后，根据加工零件3的设备(例如激光熔覆设备4)所处的位置，再次启动上述第一直线运动结构10、第二直线运动结构11和第三直线运动结构12，并调整第一旋转结构20的旋转轴23和第二旋转结构21的旋转轴23的方向，使加工零件3的设备与零件3对接，以便于对零件3进行处理，获得最终需要的结构。
54.本实用新型实施例还提供一种加工设备，包括上述技术方案所述的搬运旋转装置。
55.与现有技术相比，本实用新型实施例提供的加工设备的有益效果与上述技术方案所述搬运旋转装置的有益效果相同，此处不做赘述。
56.在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
57.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。