一种四工位环形送料传输的齿轮倒角加工设备制造技术

本实用新型专利技术提供了一种四工位环形送料传输的齿轮倒角加工设备，其特征包括：送料装置，工件传送机构，PLC控制系统，三轴模组协同测量装置，六轴机器人加工装置，电气控制柜，伺服电机，工件夹持装置，机架。送料装置是工人将需倒角加工的齿轮放在安装拆卸位，通过工件传送机构将齿轮输送到工件等待位与加工位；三轴模组协同测量装置是对输送到加工位的齿轮进行齿廓扫描；六轴机器人加工装置是通过上位机模拟出的加工路线对扫描完成的齿轮进行倒角加工；此实用新型专利技术一种四工位环形送料传输的齿轮倒角加工设备实现了齿轮倒角的智能加工，代替了以往的人工切削，提高了工作效率，完成齿轮倒角加工的自动化进程，对实现智能制造有着十分重要的意义。重要的意义。重要的意义。

【技术实现步骤摘要】
一种四工位环形送料传输的齿轮倒角加工设备


[0001]本技术涉及一种自动化设备，特别涉及一种四工位环形送料传输的齿轮倒角加工设备。

技术介绍

[0002]在齿轮的成型工艺中，齿轮倒角是齿轮加工的最后工序，在加工过程中工人在搬运齿轮时会由于齿轮体积质量过于庞大，难免会对齿轮造成磕碰剐蹭，且未倒角过的齿轮棱边一旦遭到碰撞就会“肿起”，一点凸起就会使工件放不平，安装不到位，加工时就会使工件的尺寸公差、形位公差偏差造成次品，严重的造成机械故障甚至人身事故，为了减少废品率造成的经济损失，所以齿轮倒角工序的成功率应该最高达100％。目前对大型齿轮倒角加工时搬运的方法主要还是通过人工搬运，这样的搬运方法存在的弊端就是工作效率低，危险性高，废品率高等。
[0003]现利用四工位环形送料传输装置，通过PLC控制系统引导齿轮通过预定轨道到达预定位置，继而机器人进行齿轮倒角加工，减少工人对齿轮工件的接触，将工业自动化与工业机器人相结合，完成齿轮倒角加工的自动化进程，对工业自动化有着十分重要的意义。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种四工位环形送料传输的倒角加工设备。
[0005]本技术提供以下技术方案：本技术提供了一种四工位环形送料传输的齿轮倒角加工设备，包括：24V开关电源、PLC控制系统以及所述PLC控制系统连接的用于对齿轮轮廓扫描的三轴模组直角坐标系机器人、与所述PLC控制系统连接的送料装置、工件传送机构、测量装置、伺服电机、六轴机器人加工装置、电气控制柜，所述PLC控制系统包括西门子 S7
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1200PLC，I/O扩展模块，24V开关电源，中间继电器，伺服驱动器，显示器，电脑主机。
[0006]可选地，所述的用于对齿轮轮廓扫描的三轴模组协同测量装置包括直角坐标系机器人、伺服电机驱动器与测量装置，所述直角坐标系机器人包括X轴执行器、Y轴执行器、Z轴执行器。所述X轴执行器和Y轴执行器通过同步带构成的二维平面机构，所述直角坐标系人的Z 轴通过丝杠螺母固定在所述的二维平面机构上。所述测量装置固定在所述Z轴执行器上，所述的测量装置是利用所述测量装置里面的视觉传感器在所述直角坐标系机器人的协同动作下测量出待加工齿轮的外轮廓参数。
[0007]可选地，所述送料装置包括：导向机构、送料机构。所述导向机构固定在送料机构上面，所述送料机构用交流电机带动传送滚筒将待加工的齿轮通过导向机构与传送轨道输送到所述三轴模组直角坐标系机器人待扫描的位置，所述传送轨道分别安装在所述安装拆卸位与第一工件等待位之间、第一工件等待位与第二工件等待位之间、第二工件等待位与加工位之间、加工位与安装拆卸位之间，所述加工位、安装拆卸位、两个工件等待位上装有旋转平台、传动滚筒、手动三爪卡盘，用于驱动传动滚筒的伺服电机，所述旋转平台下方装
有用于驱动旋转平台的伺服电机、传动齿轮，所述手动三爪卡盘安装在所述加工位、安装拆卸位、两个工件等待位上。
[0008]可选地，所述伺服电机驱动器和所述的24V开关电源安装在所述的电气控制柜内，所述的伺服电机驱动器包括：X轴伺服电机的驱动器、Y轴伺服电机的驱动器、Z轴伺服电机的驱动器。
[0009]可选地，所述六轴机器人加工装置包括ABB六轴点焊机器人、45
°
切削车刀，机器人支架，所述ABB六轴点焊机器人固定在所述机器人支架上，所述45
°
切削车刀通过钣金连接件固定在所述ABB六轴点焊机器人末端，所述机器人支架放置在所述三轴模组协同测量装置正左侧，所述机器人支架的高度与所述加工位高度保持一致。
[0010]本技术实施技术方案，具有如下优点：
[0011]1.本技术的目的在于克服已有技术的不足，设计一种四工位环形送料传输的齿轮倒角加工设备，利用四工位环形上下料装置，引导工业机器人进行齿轮倒角的加工工序，实现自动上料和自动加工等功能，提高了加工效率。
[0012]2.测量时利用直角坐标机器人与工业相机配合完成测量工作，提供了精密准确的齿轮数据，使齿轮倒角加工精度更高，节省人力。
[0013]3.设备采用伺服电机进行上下料运输以及测量工作，降低了人员安装误差，提高了测量精度。
[0014]4.减少工人对齿轮工件的接触，增加安全性。
[0015]5.所可以完成的齿轮型号大约有几十种，齿轮型号的直径范围约500mm
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1500mm，厚度范围约175mm
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550mm，不同的齿轮型号有不同的倒角大小，倒角的精度保证在0.5mm。
附图说明
[0016]图1为本技术的机械结构示意图；
[0017]图2为本技术的送料导向装置示意图；
[0018]图3为本技术的齿轮装夹装置示意图；
[0019]附图标记说明：安装拆卸位
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1，齿轮装夹装置
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2，三爪卡盘固定支座
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3，传动导轨
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4，工件等待位
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5，传动导轨
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6，传动导轨
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7，工件等待位
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8之间，传动导轨
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9，三轴模组协同测量装置
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10，六轴机器人
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11，加工位
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12，传送导轨
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13，传送导轨
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14，传动滚筒
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15，伺服电机1
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1，光幕传感器1
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2/1
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3，滚筒转动驱动电机1
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4，传动齿轮1
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5，手动三爪卡盘2
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1，三爪卡盘固定板2
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2，滑动托盘2
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3。
具体实施方式
[0020]下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0021]如图1本技术一种齿轮倒角加工上下料设备的轴测图，图2为环形送料系统中的导向装置，图3为齿轮的装夹装置。
[0022]具体原理：本技术一种四工位环形送料传输的齿轮倒角加工设备的操作分为
自动模式和手动模式两种类型。其中在自动模式：本技术一种四工位环形送料传输的齿轮倒角加工设备中的环形送料装置、测量装置、加工模块通过PLC控制系统连接在一起，通过环形送料装置待加工齿轮从待加工位输送到加工位，根据测量装置得出的待加工齿轮的外轮廓数据，通过信号通讯将数据传送到上位机，上位机根据该齿轮的数据在数据库中选择合适的加工路线再将加工数据输入到六轴机器人进行加工，最后通过环形送料装置将加工完成的齿轮运输到安装拆卸位处本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种四工位环形送料传输的齿轮倒角加工设备，其特征在于，包括：送料装置，工件传送机构，PLC控制系统，三轴模组协同测量装置，六轴机器人加工装置，电气控制柜，伺服电机，工件夹持装置，机架，所述送料装置包括加工位、安装拆卸位、第一工件等待位、第二工件等待位四个位置，所述工件传送机构安装在所述四个位置之间，所述工件传送机构包括四组传送轨道，与所述送料装置配合一起形成四工位环形送料系统，所述三轴模组协同测量装置固定在所述机架上，所述六轴机器人加工装置固定在所述机架左侧，所述PLC控制系统安装在所述电气控制柜内。2.根据权利要求1所述的一种四工位环形送料传输的齿轮倒角加工设备，其特征在于，所述加工位、安装拆卸位、两个工件等待位上装有旋转平台、传动滚筒、手动三爪卡盘，用于驱动传动滚筒的伺服电机，所述旋转平台下方装有用于驱动旋转平台的伺服电机、传动齿轮，所述手动三爪卡盘安装在所述加工位、安装拆卸位、两个工件等待位上。3.根据权利要求1所述的一种四工位环形送料传输的齿轮倒角加工设备，其特征在于，所述四组传送轨道分别安装在所述安装拆卸位与第一工件等待位之间、第一工件等待位与第二工件等待位之间、第二工件等待位与加工位之间、加工位与安装拆卸位之间。4.根据权利要求1所述的一种四工位环形送料传输的齿轮倒角加工设备，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕德学，李金柱，王梓铭，郝孝其，程威盛，朱亚斌，
申请(专利权)人：天津科技大学，
类型：新型
国别省市：