三自由度机械手检测清洗自动化生产线制造技术

本发明专利技术公开了一种三自由度机械手检测清洗自动化生产线，包括三自由度机械手机构（s）、清洗机构（q）、翻转机构（f）、检测机构（j）、工作台（g）和物料台（w）。所述工作台（g），用于安装三自由度机械手机构（s）、清洗机构（q）、翻转机构（f）、检测机构（j）和物料台（w）；所述物料台（w），用于放置工件；所述三自由度机械手机构（s），包括X轴部件（s1）、Y轴部件（s2）、Z轴部件（s3）和机械手部件（s4）。本发明专利技术将清洗检测生产线中原料抓取、工件清洗、工件翻转和工件检测等工序优化，实现自动化生产，将抓取、清洗、翻转和检测设备紧凑地集成在同一工作台上，既节省空间，又提高了生产效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机械加工领域，涉及一种三自由度机械手检测清洗自动化生产线。
技术介绍
现有的清洗检测生产线中，需要经过原料抓取、工件清洗、工件翻转和工件检测等工序，实现这些工序的设备，散布在不同的工作台上，浪费工作空间，造成工件转运时间增加。加之，工件的清洗、检测、分拣还需要人工操作，使生产效率极其低下。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种三自由度机械手检测清洗自动化生产线，大大提高工作效率。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案。三自由度机械手检测清洗自动化生产线，包括三自由度机械手机构、清洗机构、翻转机构、检测机构、工作台和物料台。所述工作台，用于安装三自由度机械手机构、清洗机构、翻转机构、检测机构和物料台。所述物料台，用于放置工件。工作台和物料台均可以由矩形方管和钢板焊接组成。三自由度机械手机构，包括X轴部件、Y轴部件、Z轴部件和机械手部件。X轴部件包括X轴导轨板和X轴滑台，X轴滑台能够在X轴导轨板上沿X轴直线运动。X轴导轨板设置于Y轴滑台上，X轴滑台与Z轴导轨板连接。Y轴部件包括Y轴滑台和Y轴梁。Y轴梁固定于工作台上，Y轴滑台能够在Y轴梁上沿Y轴直线运动。Z轴部件包括Z轴导轨板和Z轴滑台，Z轴滑台能够在Z轴导轨板上沿Z轴直线运动。Z轴滑台的末端连接机械手部件。机械手部件包括机械手盒，机械手盒上安装有机械手电磁铁和机械手气缸，机械手电磁铁用于抓取工件，机械手气缸用于使工件脱离机械手电磁铁的吸附。进一步的，所述X轴导轨板上安装X轴直线导轨和X轴滚珠丝杠，X轴滚珠丝杠由X轴伺服电机驱动；X轴滑台连接X轴滚珠丝杠上的X轴丝杠连接块，X轴滑台连接X轴直线导轨上设置的X轴滑块。X轴滚珠丝杠通过X轴支承座固定在X轴导轨板上。X轴滚珠丝杠通过X轴联轴器连接X轴伺服电机。X轴伺服电机通过X轴电机安装板固定在X轴导轨板上。X轴防护罩安装在X轴部件外部，其作用是安全防护和防尘。X轴部件的X轴伺服电机通过X轴联轴器带动X轴滚珠丝杠旋转，再通过X轴丝杠连接块和X轴滑块，带动X轴滑台做X轴方向的直线运动。进一步的，所述Y轴梁底部设有Y轴梁支撑，Y轴梁支撑固定于工作台上，Y轴梁设有Y轴直线导轨和Y轴齿条。所述Y轴滑台包括Y轴滑台横板和Y轴滑台竖板，相互连接的Y轴齿轮和Y轴伺服电机固定在Y轴滑台竖板上，Y轴齿轮与Y轴齿条配合，Y轴滑台横板与Y轴直线导轨上设置的Y轴滑块连接。Y轴滑台横板和Y轴滑台竖板之间还设有Y轴滑台肋板。Y轴直线导轨有两件，分别安装在Y轴梁的顶面和侧面。Y轴齿条两端还设有Y轴限位块。进一步的，所述Z轴导轨板上安装Z轴直线导轨和Z轴滚珠丝杠，Z轴滚珠丝杠由Z轴伺服电机驱动；Z轴滑台连接Z轴滚珠丝杠上的Z轴丝杠连接块，Z轴滑台连接Z轴直线导轨上设置的Z轴滑块。Z轴滚珠丝杠通过Z轴支承座固定在Z轴导轨板上。Z轴滚珠丝杠通过Z轴联轴器连接Z轴伺服电机。Z轴伺服电机通过Z轴电机安装板固定在Z轴导轨板上。Z轴防护罩安装在Z轴部件外部，其作用是安全防护和防尘。Z轴部件的Z轴伺服电机通过Z轴联轴器带动Z轴滚珠丝杠旋转，再通过Z轴丝杠连接块和Z轴滑块，带动Z轴滑台做Z轴方向的直线运动。Z轴滑台的末端连接有Z轴气缸，Z轴气缸连接机械手部件。Z轴滑台的末端设有Z轴下端板，Z轴气缸固定在Z轴下端板上。Z轴导轨板上设有Z轴接近开关，Z轴丝杠连接块上设有触发Z轴接近开关的Z轴接近开关挡板。Z轴部件的末端还设有拖链连接板。进一步的，机械手部件还包括盖在机械手盒上的机械手盖，机械手盖与Z轴气缸连接。所述机械手盒上设有机械手气缸顶块，机械手气缸顶块由机械手气缸驱动，顶出工件脱离机械手电磁铁的吸附。所述机械手盒上设有机械手接近开关，机械手接近开关可以通过机械手接近开关垫块固定在机械手盒上。清洗机构，包括清洗槽、清洗托盘架、清洗电机、清洗旋转轴、清洗槽盖、合盖驱动装置以及合盖导向装置。清洗槽，用于容纳清洗液体。清洗托盘架，用于承载工件；所述清洗托盘架包括固定连接的托盘轴和若干托盘杆，托盘杆以托盘轴为中心均匀分布，每个托盘杆上沿其延伸方向设有至少一个清洗托盘橡胶垫。清洗电机，用于对清洗旋转轴输送动力。清洗旋转轴，用于将清洗电机的动力传递给清洗托盘架。清洗槽盖，用于在清洗工件时盖在清洗托盘架上方。合盖驱动装置，用于驱动清洗槽盖，使清洗槽盖位于清洗托盘架的上方或者偏离清洗托盘架的上方。合盖导向装置，用于将清洗槽盖的运动限定在设定的行程中；合盖导向装置包括滑轴和滑套，滑轴固定在清洗槽的内侧，滑套固定在滑轴上，并能够沿着滑轴移动，滑套与清洗槽盖固定连接。作为本专利技术的进一步改进，所述清洗槽的底部还与固定支脚连接，固定支脚便于清洗槽固定在工作台上。所述清洗槽上还设有进水口，进水口进水实现工件的清洗。所述进水口可以为两个。所述托盘杆为四根，呈十字形。十字形托杆能让工件成水平位置，便于冲洗，清洗托盘橡胶垫起到保护工件加工好的表面不被损伤。每个托盘杆上设有两个清洗托盘橡胶垫。所述清洗机构还包括清洗托盘锥帽，清洗托盘锥帽设置于托盘轴上方，用于对工件定位。清洗电机通过清洗电机联轴器对清洗旋转轴输送动力。所述清洗机构还包括清洗电机安装板，清洗电机安装板固定于清洗槽的下方，用于固定清洗电机。所述清洗电机安装板包括上板、下板以及连接上板和下板的竖板。所述清洗机构还包括旋转轴支承座，旋转轴支承座可以固定在清洗电机安装板上，用于固定清洗旋转轴。所述合盖驱动装置包括气缸，气缸固定在气缸支架上。气缸支架固定在清洗槽上方。翻转机构，包括第一支撑部件、第二支撑部件、主转动部件、辅转动部件、连接部件、第一夹持部件、第二夹持部件以及驱动部件。第一支撑部件相对于第二支撑部件并行设置，第一支撑部件用于承载主转动部件。第二支撑部件相对于第一支撑部件并行设置，第二支撑部件用于承载辅转动部件。连接部件包括第一延伸端和第二延伸端，第一延伸端与主转动部件连接，而第二延伸端则与辅转动部件连接；连接部件，用于将主转动部件的转动力过渡给辅转动部件，使主转动部件和辅转动部件在转动时保持同步。主转动部件，包括第一轴，该第一轴穿过承载于第一支撑部件上的第一轴套，主转动部件接收驱动部件传递的转动力并进行转动，并将转动力传递给连接部件。辅转动部件，包括第二轴，该第二轴穿过承载于第二支撑部件上的第二轴套，辅转动部件接收连接部件传递的转动力并进行转动。第一夹持部件，用于夹持工件，并跟随主转动部件转动。第一夹持部件，包括第一夹持下板，第一夹持下板上固定有用于吸附工件的第一磁铁，该第一磁铁可以吸附工件的一个面。第一夹持部件还包括第一夹持上本文档来自技高网...

【技术保护点】
三自由度机械手检测清洗自动化生产线，其特征是，包括三自由度机械手机构（s）、清洗机构（q）、翻转机构（f）、检测机构（j）、工作台（g）和物料台（w）；所述工作台（g），用于安装三自由度机械手机构（s）、清洗机构（q）、翻转机构（f）、检测机构（j）和物料台（w）；所述物料台（w），用于放置工件；所述三自由度机械手机构（s），包括X轴部件（s1）、Y轴部件（s2）、Z轴部件（s3）和机械手部件（s4）；X轴部件（s1）包括X轴导轨板（s101）和X轴滑台（s102），X轴滑台（s102）能够在X轴导轨板（s101）上沿X轴直线运动；X轴导轨板（s101）设置于Y轴滑台（s201）上，X轴滑台（s102）与Z轴导轨板（s301）连接；Y轴部件（s2）包括Y轴滑台（s201）和Y轴梁（s202）；Y轴梁（s202）固定于工作台（g）上，Y轴滑台（s201）能够在Y轴梁（s202）上沿Y轴直线运动；Z轴部件（s3）包括Z轴导轨板（s301）和Z轴滑台（s302），Z轴滑台（s302）能够在Z轴导轨板（s301）上沿Z轴直线运动；Z轴滑台（s302）的末端连接机械手部件（s4）；机械手部件（s4）包括机械手盒（s401），机械手盒（s401）上安装有机械手电磁铁（s403）和机械手气缸（s404），机械手电磁铁（s403）用于抓取工件，机械手气缸（s404）用于使工件脱离机械手电磁铁（s403）的吸附。...

【技术特征摘要】
1.三自由度机械手检测清洗自动化生产线，其特征是，包括三自由度机械手机构（s）、清洗机构（q）、翻转机构（f）、检测机构（j）、工作台（g）和物料台（w）；
所述工作台（g），用于安装三自由度机械手机构（s）、清洗机构（q）、翻转机构（f）、检测机构（j）和物料台（w）；
所述物料台（w），用于放置工件；
所述三自由度机械手机构（s），包括X轴部件（s1）、Y轴部件（s2）、Z轴部件（s3）和机械手部件（s4）；
X轴部件（s1）包括X轴导轨板（s101）和X轴滑台（s102），X轴滑台（s102）能够在X轴导轨板（s101）上沿X轴直线运动；
X轴导轨板（s101）设置于Y轴滑台（s201）上，X轴滑台（s102）与Z轴导轨板（s301）连接；
Y轴部件（s2）包括Y轴滑台（s201）和Y轴梁（s202）；
Y轴梁（s202）固定于工作台（g）上，Y轴滑台（s201）能够在Y轴梁（s202）上沿Y轴直线运动；
Z轴部件（s3）包括Z轴导轨板（s301）和Z轴滑台（s302），Z轴滑台（s302）能够在Z轴导轨板（s301）上沿Z轴直线运动；
Z轴滑台（s302）的末端连接机械手部件（s4）；
机械手部件（s4）包括机械手盒（s401），机械手盒（s401）上安装有机械手电磁铁（s403）和机械手气缸（s404），机械手电磁铁（s403）用于抓取工件，机械手气缸（s404）用于使工件脱离机械手电磁铁（s403）的吸附。
2.如权利要求1所述的三自由度机械手检测清洗自动化生产线，其特征是，所述清洗机构（q），包括清洗槽（q1）、清洗托盘架（q2）、清洗电机（q3）、清洗旋转轴（q4）、清洗槽盖（q5）、合盖驱动装置（q6）以及合盖导向装置（q7）；
清洗槽（q1），用于容纳清洗液体；
清洗托盘架（q2），用于承载工件；所述清洗托盘架（q2）包括固定连接的托盘轴（q21）和若干托盘杆（q22），托盘杆（q22）以托盘轴（q21）为中心均匀分布，每个托盘杆（q22）上沿其延伸方向设有至少一个清洗托盘橡胶垫（q23）；
清洗电机（q3），用于对清洗旋转轴（q4）输送动力；
清洗旋转轴（q4），用于将清洗电机（q3）的动力传递给清洗托盘架（q2）；
清洗槽盖（q5），用于在清洗工件时盖在清洗托盘架（q2）上方；
合盖驱动装置（q6），用于驱动清洗槽盖（q5），使清洗槽盖（q5）位于清洗托盘架（q2）的上方或者偏离清洗托盘架（q2）的上方；
合盖导向装置（q7），用于将清洗槽盖（q5）的运动限定在设定的行程中；合盖导向装置（q7），包括滑轴（q71）和滑套（q72），滑轴（q71）固定在清洗槽（q1）的内侧，滑套（q72）固定在滑轴（q71）上，并能够沿着滑轴（q71）移动，滑套（q72）与清洗槽盖（q5）固定连接。
3.如权利要求1所述的三自由度机械手检测清洗自动化生产线，其特征是，翻转机构（f），包括第一支撑部件（f1）、第二支撑部件（f2）、主转动部件（f3）、辅转动部件（f4）、连接部件（f5）、第一夹持部件（f6）、第二夹持部件（f7）以及驱动部件（f8）；
第一支撑部件（f1）相对于第二支撑部件（f2）并行设置，第一支撑部件（f1）用于承载主转动部件（f3）；
第二支撑部件（f2）相对于第一支撑部件（f1）并行设置，第二支撑部件（f2）用于承载辅转动部件（f4）；
连接部件（f5）包括第一延伸端和第二延伸端，第一延伸端与主转动部件（f3）连接，而第二延伸端则与辅转动部件（f4）连接；连接部件，用于将主转动部件（f3）的转动力过渡给辅转动部件（f4），使主转动部件（f3）和辅转动部件（f4）在转动时保持同步；
主转动部件（f3），包括第一轴（f31），该第一轴（f31）穿过承载于第一支撑部件（f1）上的第一轴套（f33），主转动部件（f3）接收驱动部件（f8）传递的转动力并进行转动，并将转动力传递给连接部件（f5）；
辅转动部件（f4），包括第二轴（f41），该第二轴（f41）穿过承载于第二支撑部件（f2）上的第二轴套（f43），辅转动部件（f4）接收连接部件（f5）传递的转动力并进行转动；
第一夹持部件（f6），用于夹持工件，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李新良，贺新颖，张俊芳，
申请(专利权)人：临清兴和宏鑫机床有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37