一种汽车轮毂上下料系统
阅读说明：本技术 一种汽车轮毂上下料系统 (Automobile wheel hub feeding and discharging system ) 是由 徐帅强 张彦彬 周宗明 李长河 崔歆 刘波 陈云 杨玉莹 于 2021-08-16 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种汽车轮毂上下料系统,其技术方案为：包括料架和转运机械手,其中,料架包括行走平台,行走平台上方转动安装有能够绕轴线旋转的回转架；所述回转架周向间隔安装多个用于悬挂轮毂的料仓；转运机械手包括机械手爪,机械手爪包括安装主体和多个沿安装主体周向设置的夹持部,所述夹持部能够沿安装主体径向移动以沿轮毂轴向夹取。本发明能够实现上下料的自动化,便于及时剔除次品,提高了安全系数及生产效率。(The invention discloses an automobile hub feeding and discharging system, which adopts the technical scheme that: the manipulator comprises a material rack and a transferring manipulator, wherein the material rack comprises a walking platform, and a revolving frame capable of rotating around an axis is rotatably arranged above the walking platform; a plurality of bins for suspending hubs are circumferentially arranged at intervals on the rotary frame; the transfer manipulator comprises a manipulator claw, the manipulator claw comprises an installation main body and a plurality of clamping parts arranged along the circumferential direction of the installation main body, and the clamping parts can radially move along the installation main body to clamp along the axial direction of a hub. The automatic feeding and discharging device can realize the automation of feeding and discharging, is convenient for removing defective products in time, and improves the safety factor and the production efficiency.)
技术领域
本发明涉及轮毂加工设备领域，尤其涉及一种汽车轮毂上下料系统。
背景技术
在汽车轮毂生产过程中，上下料是十分重要的环节，传统的上下料方式为人工上下料，当机床完成一个加工周期后，采用人工的方式成品取走，再将毛坯放至机床内，再由机床进行加工。传统人工上下料方式费时费力，而且工人的工作量大、劳动强度高，疲劳程度高，很可能因为操作不当导致人身安全的问题。随着自动化技术的提高，采用料仓上下料方式可在一定程度上解决上述问题。
但是，发明人发现，目前的料仓上下料方式还存在一些问题，例如，现有技术公开了一种料盘上下料系统，其通过料盘转移机构将初级料仓连带料盘工件送出料仓，实现上料操作；但是，料盘移转机构需要送出初级料仓上的工件，顶升机构才能再次运转。若出现上一个工件为次品时，依然需要将其进行上料完毕，继而上料装置才能继续进行上料，这样残次的产品会进入机加工部分，造成车间中加工设备的不必要损坏。现有技术公开了一种板材自动上下料系统，其上下料操作简单便于同冲压机构配合加工板材；但是上下料运输过程中无稳定装置，若发生工件位置变化需人工进行矫正，且吊取输送装置回转半径过大危险性增加。
现有技术还公开了一种用于铝合金轮毂生产制造的五轴搬运机器人及夹持机械手，该装置能够实现搬运、上料、下料、翻转、交换作用，但是，其采用桁架结构，在对轮毂转运以及上下料时，整体结构的动作耗能太高，整体动作不便，同时夹持机械手夹持过程中，夹爪与轮毂外周抓取位置受力点少，可靠性不足；并且左右指型夹爪与安装盘正面平行，在将轮毂放入机床时易与夹具发生干涉。
综上所述，现有上下料装置料架更换不便、无法及时剔除次品、机械手易与加工设备发生干涉、安全系数低等问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种汽车轮毂上下料系统，能够实现上下料的自动化，便于及时剔除次品，提高了安全系数及生产效率。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
本发明的实施例提供了一种汽车轮毂上下料系统，包括料架和转运机械手，其中，料架包括行走平台，行走平台上方转动安装有能够绕轴线旋转的回转架；所述回转架周向间隔安装多个用于悬挂轮毂的料仓；
转运机械手包括机械手爪，机械手爪包括安装主体和多个沿安装主体周向设置的夹持部，所述夹持部能够沿安装主体径向移动以沿轮毂轴向夹取。
作为进一步的实现方式，所述料仓包括支撑主体和悬挂轴，支撑主体端部与回转架转动连接，悬挂轴固定于支撑主体一侧。
作为进一步的实现方式，所述悬挂轴垂直于支撑主体。
作为进一步的实现方式，所述回转架包括两个间隔设置的回转盘，两个回转盘之间通过若干连接杆相连。
作为进一步的实现方式，所述回转架通过保持架与行走平台连接。
作为进一步的实现方式，所述回转架连接驱动机构，在驱动机构作用下回转架相对于保持架旋转。
作为进一步的实现方式，所述安装主体周向开有沿其径向设置的滑槽，夹持部通过滑块与滑槽形成滑动连接。
作为进一步的实现方式，所述滑块连接气缸。
作为进一步的实现方式，所述夹持部包括夹持主体，夹持主体一侧安装多个吸盘。
作为进一步的实现方式，还包括输送辊道，输送辊道用于输送经转运机械手夹取的轮毂。
本发明的有益效果如下：
(1)本发明通过回转架悬挂轮毂，使转运机械手能够沿轮毂轴向夹取轮毂，回转空间紧凑，不会出现与其他设备的干涉；且轮毂夹取后回转架旋转使下一轮毂对应于抓取工位，简化了转运机械手的动作过程，提高了上下料效率。
(2)本发明的料架安装行走平台，当料架上所有轮毂抓取完毕，行走平台移动带走空的料架，新的装有轮毂的料架再进入抓取工位；能够保证轮毂的及时上料，缩短机械手等待时间。
(3)本发明的转运机械手，夹持部中四个夹持主体的配合布置实现周向夹紧，同时各夹持主体采用轴向排列的真空吸盘进行设置多排多列排列，实现周向与轴向并重的夹持效果排列，主要定位表面布置垂直于工件的轴向，减小了夹持部件的体积，不易与其他部件发生干涉。
(4)本发明的输送辊道能够实现上下料系统与机加工环节的衔接，当发现工件次品或成品次品时，在运输环节便及时剔除，极大程度上保证了加工的有效性与连续性。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1是本发明根据一个或多个实施方式的结构示意图；
图2是本发明根据一个或多个实施方式的料架结构示意图；
图3是本发明根据一个或多个实施方式的行走平台结构示意图；
图4是本发明根据一个或多个实施方式的保持架结构示意图；
图5是本发明根据一个或多个实施方式的回转架侧视图；
图6是本发明根据一个或多个实施方式的回转架立体图；
图7是本发明根据一个或多个实施方式的料仓结构示意图；
图8是本发明根据一个或多个实施方式的料仓悬挂轮毂示意图；
图9是本发明根据一个或多个实施方式的转运机械手结构示意图；
图10是本发明根据一个或多个实施方式的机械手爪侧视图；
图11是本发明根据一个或多个实施方式的机械手爪立体图；
图12是本发明根据一个或多个实施方式的夹持部剖面图；
其中，I、输送辊道，II、转运机械手，III、料架，IV、轮毂，Ⅱ-01、机械手座，Ⅱ-02、机械手爪，Ⅱ-02-01、气缸，Ⅱ-02-02、夹持部，Ⅱ-02-02-01、滑块，Ⅱ-02-02-01、滑块，Ⅱ-02-02-02、夹持主体，II-02-02-03、吸盘，Ⅱ-02-03、安装主体，Ⅱ-02-04、滑槽；
III-01、行走平台，III-01-01、底板，III-01-02、行走轮，III-01-03、连接环，III-02、保持架，III-03、料仓，III-03-01、支撑主体，III-03-02、轴承，III-03-03、悬挂轴，III-03-04、连接轴，III-04、回转架，III-04-01、连接杆，III-04-02、回转盘，III-05、驱动机构。
具体实施方式
实施例一：
本实施例提供了一种汽车轮毂上下料系统，如图1所示，包括料架III、转运机械手II、输送辊道I，料架III用于悬挂轮毂IV，转运机械手II设置于料架III和输送辊道I之间，用于夹取料架III上的轮毂IV并放置于输送辊道I。
进一步的，如图2所示，料架III包括行走平台III-01、保持架III-02、料仓III-03、回转架III-04和驱动机构III-5，回转架III-04通过保持架III-02安装于行走平台III-01上，回转架III-04与保持架III-02转动连接，且回转架III-04与驱动机构III-5相连，在驱动机构III-5的作用下回转架III-04能够绕其轴线旋转。
回转架III-04周向间隔安装多个料仓III-03，通过料仓III-03悬挂轮毂IV；本实施例的回转架III-04能够悬挂多个轮毂IV，当转运机械手II夹取对应工位的轮毂IV后，回转架III-04旋转，使下一料仓III-03与转运机械手II对应。通过回转架III-04的旋转动作与转运机械手II的夹取动作配合，实现快速上下料。
本实施例的回转架III-04的轴线方向与行走平台III-01的平面平行，使轮毂IV呈立体环形方式存储，相比现有层叠式的料架，占用空间小；且转运机械手II抓取路径短，从而实现高效上下料。
进一步的，如图6所示，回转架III-04包括两个回转盘III-04-02，所述回转盘III-04-02为圆盘形结构；两个回转盘III-04-02之间通过多个间隔设置的连接杆III-04-01相连，二者之间形成料仓III-03安装空间。
所述回转架III-04连接驱动机构III-05，在驱动机构III-05的作用下悬挂有轮毂IV的回转架III-04旋转。驱动机构III-05可以根据实际生产要求选择，在本实施例中，驱动机构III-05采用如图5所示的链轮链条机构，链轮链条机构与电机相连。
如图7和图8所示，料仓III-03包括支撑主体III-03-01、悬挂轴III-03-03，支撑主体III-03-01连接于两个回转盘III-04-02之间，悬挂轴III-03-03固定于支撑主体III-03-01一侧。
本实施例通过悬挂轴III-03-03使轮毂IV轴线与地面平行，使轮毂IV呈竖直状态，从而使转运机械手II能够沿轮毂IV轴向夹取轮毂IV；工作空间小，不会发生干涉现象。而现有轮毂夹取方式为周向夹取，工作半径大，容易发生干涉。
进一步的，支撑主体III-03-01为水平支撑，支撑主体III-03-01的两端分别通过轴承III-03-02安装连接轴III-03-04，支撑主体III-03-01通过连接轴III-03-04与回转盘III-04-02形成转动连接。悬挂轴III-03-03的轴线与行走平台III-01平行，且与支撑主体III-03-01垂直；通过悬挂轴III-03-03将轮毂IV悬挂于回转架III-04内。
如图3所示，行走平台III-01包括底板III-01-01，底板III-01-01底部安装有多个行走轮III-01-02，通过行走轮III-01-02使行走平台III-01具有可移动功能；且行走轮III-01-02具有自锁功能。底板III-01-01侧面安装连接环III-01-03，通过连接环III-01-03连接牵引装置，例如牵引绳，实现行走平台III-01的移动。
现有料架通常是多层结构，上层轮毂夹取完毕后，需要移除上层料架，机械手等待时间长；本实施例的料架上所有轮毂抓取完毕，行走平台移动带走空的料架，新的装有轮毂的料架再进入抓取工位；能够保证轮毂的及时上料，缩短机械手等待时间。
进一步的，两个保持架III-02对称安装于回转架III-04轴向的两侧，保持架III-02顶端与回转架III-04转动连接，底端与底板III-01-01固定连接。保持架III-02用于将回转架III-04支撑于行走平台III-01上方，且回转架III-04的底部距底板III-01-01上表面有一定距离，以使回转架III-04能够顺利旋转。
所述保持架III-02可以设置为任意结构，只要能够起到支撑和承载作用即可。在本实施例中，保持架III-02采用如图4所示的A型结构。
进一步的，如图9所示，转运机械手II包括机械手座Ⅱ-01和机械手爪Ⅱ-02，机械手爪Ⅱ-02与机械手座Ⅱ-01可拆卸连接。如图10和图11所示，机械手爪Ⅱ-02包括安装主体Ⅱ-02-03和夹持部Ⅱ-02-02，安装主体Ⅱ-02-03一侧与机械手座Ⅱ-01相连，另一侧滑动连接过个夹持部Ⅱ-02-02。
在本实施例中，安装主体Ⅱ-02-03为圆盘形，安装主体Ⅱ-02-03周向开设多个滑槽Ⅱ-02-04，且滑槽Ⅱ-02-04沿安装主体Ⅱ-02-03径向设置；夹持部Ⅱ-02-02与滑槽Ⅱ-02-04滑动连接。为了夹持稳定，夹持部Ⅱ-02-02至少设置三个，本实施例设置四个夹持部Ⅱ-02-02；可以理解的，在其他实施例中，夹持部Ⅱ-02-02也可以设置四个以上。
如图12所示，夹持部Ⅱ-02-02包括夹持主体Ⅱ-02-02-02和滑块Ⅱ-02-02-01，夹持主体Ⅱ-02-02-02可拆卸连接于滑块Ⅱ-02-02-01顶部，滑块Ⅱ-02-02-01与滑槽Ⅱ-02-04相适配。夹持主体Ⅱ-02-02-02的内侧(彼此靠近的一侧)安装若干吸盘Ⅱ-02-02-03，通过吸盘Ⅱ-02-02-03稳定夹持轮毂IV且不会对轮毂IV造成损伤。优选地，所述吸盘Ⅱ-02-02-03为真空吸盘。
在本实施例中，夹持主体Ⅱ-02-02-02设置成倒L型结构，夹持主体Ⅱ-02-02-02一端连接滑块Ⅱ-02-02-01，另一端连接安装板；所述安装板表面设置多排多列的吸盘Ⅱ-02-02-03。本实施例的吸盘Ⅱ-02-02-03形成沿周向布置多组，沿轴向布置多列的形式，减小了夹持部件的体积。
所述滑块Ⅱ-02-02-01连接气缸Ⅱ-02-01，气缸Ⅱ-02-01与安装主体Ⅱ-02-03固定，并设于安装主体Ⅱ-02-03中心的凹槽内，所述凹槽与滑槽Ⅱ-02-04连通，在气缸Ⅱ-02-01的作用下使夹持部Ⅱ-02-02沿滑槽Ⅱ-02-04移动。
本实施例的工作过程为：
料架III到达指定位置后，行走平台III-01锁住并向计算机发出信号，转运机械手II方可动作。转运机械手II从料架III上抓取轮毂IV并放置于输送辊道I首端，之后驱动机构III-05带动回转架III-04旋转，使空的料仓III-03离开转运机械手II对应的抓取位置，而装有轮毂IV的料仓III-03进入转运机械手II对应的抓取位置，驱动机构III-05停止运动。
待料架III上所有轮毂IV抓取完毕，行走平台III-01动作，带走空的料架III，新的料架III再进入抓取工位。在转运机械手II动作完成后，输送辊道I启动，将轮毂IV运送至下一工序。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
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