本技術涉及一種產品加工工作站，尤其是一種離合器殼體的自動化加工工作站。

背景技術：

1、離合器是汽車上的重要部件，隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，離合器殼體的需求量也不斷增加。離合器殼體加工基本上都由數控加工設備完成，以提高加工精度和產品質量，但是數控設備存在人工依賴程度高，機床的開動率受人力因素影響，工人休息、離崗、請假等情況都會影響效率；各個加工工位往往通過傳送帶傳輸待加工殼體，傳輸效率較慢，且會占用較大場地。

技術實現思路

1、本實用新型所要解決的技術問題是提供一種能夠實現自動化加工、加工效率較高且整體占地面積較小的離合器殼體的自動化加工工作站。

2、本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種離合器殼體的自動化加工工作站，包括三臺數控加工設備、上下料系統(tǒng)、取件機器人、翻轉定位架和吹氣箱，三臺所述的數控加工設備用于分別根據設定程序對待加工殼體進行加工并最終得到成品殼體，數控加工設備包括兩臺數控加工中心和一臺立式數控車床，是離合器殼體加工的主要設備，內部均包含加工夾具，用于完成待加工殼體的三道加工工序；所述的上下料系統(tǒng)用于對托盤和位于所述的托盤內的待加工殼體進行上料并對所述的成品殼體和托盤進行下料，所述的取件機器人上設置有多功能治具，所述的多功能治具的兩側分別設置有殼體抓取機構和托盤抓取機構，所述的殼體抓取機構為三爪卡盤，所述的三爪卡盤上設置有三個沿徑向活動的活動卡爪，所述的活動卡爪的外端為抓取部，所述的托盤抓取機構包括抓取底座和環(huán)繞設置在所述的抓取底座頂面周邊的多個氣動吸附頭；所述的取件機器人帶動所述的多功能治具在所述的上下料系統(tǒng)、所述的翻轉定位架、所述的吹氣箱及三臺所述的數控加工設備之間的指定作業(yè)位置移動并執(zhí)行相應動作，所述的殼體抓取機構在各個指定作業(yè)位置取放所述的待加工殼體或所述的成品殼體，所述的翻轉定位架固定設置在所述的吹氣箱的上部，所述的翻轉定位架用于正向定位放置或反向放置所述的待加工殼體，所述的吹氣箱的下方內部設置有吹氣腔和吹氣組件，所述的翻轉定位架的上部固定設置有用于放置托盤的放置座，所述的取件機器人還用于控制所述的托盤抓取機構在所述的上下料系統(tǒng)及所述的放置座處取放所述的托盤。

3、與現有技術相比，本實用新型的優(yōu)點具有以下幾點：

4、(1)取件機器人帶動多功能治具在上下料系統(tǒng)、翻轉定位架、吹氣箱及三臺數控加工設備之間的指定作業(yè)位置移動并執(zhí)行相應動作，以上各個裝置在布局設置時，上下料系統(tǒng)、翻轉定位架、吹氣箱及三臺數控加工設備均需圍繞取件機器人的周側環(huán)形分布，布局合理且大大縮小了整體的占地面積，加工效率較高；

5、(2)取件機器人上設置有多功能治具，所述的多功能治具的兩側分別設置有殼體抓取機構和托盤抓取機構，能夠只通過一臺取件機器人分別完成對離合器殼體及托盤的抓取動作，無需兩臺機器人獨立取件，大大降低成本且節(jié)省占地面積；

6、(3)放置座、翻轉定位架和吹氣箱從上至下設置在同一個框架上，有效節(jié)省空間的同時，各個裝置的動作對應的步驟前后相接，有效縮短取件機器人的移動行程，從而明顯提升加工效率；

7、(4)因各工序之間的加工面不同，需要對工件做翻轉，翻轉定位架能夠正向定位放置或反向放置待加工殼體，機器人在翻轉定位架上實現工件的翻轉；

8、(5)吹氣箱用于對待加工殼體進行各個角度的吹氣作業(yè)，從而清潔附著在工件表面的鋁屑和切削液，避免影響后道工序的定位和加工；

9、(6)翻轉定位架的上部固定設置有用于放置托盤的放置座，取件機器人通過控制托盤抓取機構在上下料系統(tǒng)及放置座處取放托盤，在待加工殼體加工完成后，能夠將托盤抓取到上下料系統(tǒng)的下料位置處放置后，再將成品殼體抓取到該托盤上，該過程中，取件機器人在將待加工殼體移至數控加工設備的空閑時間能夠沿同一方向移動回上下料系統(tǒng)抓取托盤紙放置座上，姿態(tài)調整較小，有效降低功耗、節(jié)省成本。

10、還包括二次定位機構，所述的二次定位機構用于導正由所述的殼體抓取機構從所述的上下料系統(tǒng)處抓取的所述的待加工殼體的角向位置并定位。通過二次定位機構對工件做二次角向定位，保證待加工殼體能夠準確放至機內夾具上。

11、所述的二次定位機構包括定位臺和三組導向定位機構，每組所述的導向定位機構包括一根二次定位桿和兩根導向桿，三組所述的二次定位桿的位置分別與所述的待加工殼體上的三個呈三角分布的定位孔的位置對應，每組所述的導向定位機構中的兩根所述的導向桿位于所述的二次定位桿的外側且緊貼于所述的待加工殼體的邊緣外側，所述的導向桿的頂部設置有從上至下外徑逐漸增大的導向錐面。待加工殼體上具有三個呈三角分布的定位孔，放置時，每個定位孔所在的邊緣外側沿對應的兩根導向桿上的導向錐面同時下滑，最終三個定位孔均套設于對應的二次定位桿上，此時待加工殼體的角向角度已被導正，確保機器人再次夾取時工件位置更加精確。

12、所述的翻轉定位架包括u型定位座、第一定位臂、第二定位臂和第三定位臂，所述的u型定位座水平固定設置在所述的吹氣箱的上部且前端開口朝向所述的取件機器人，所述的第一定位臂與所述的第二定位臂對稱相向且水平固定設置在所述的u型定位座的前端開口的兩側，所述的第三定位臂水平朝前固定設置在所述的u型定位座的后側中部，所述的第一定位臂上固定向上設置有第一定位銷，所述的第二定位臂上固定向上設置有第二定位銷，，所述的第一定位銷與所述的第二定位銷的位置分別與所述的待加工殼體上的兩個定位孔的位置對應。待加工殼體為半球結構，正向放置時，球面部分朝上，而在反向放置時，球面部分能夠從u型定位座的前端開口處下沉不影響殼體的安放；殼體抓取機構能夠在抓取正向放置在三個定位臂上的待加工殼體后，通過取件機器人翻轉殼體，從而進行下一步加工工序或由殼體抓取機構從該開口處向下移動并將翻轉后的待加工殼體放置于三個定位臂上；該翻轉定位架對待加工殼體的翻轉十分方便，且結構較為簡單，易于制造成型及安裝。

13、還包括緩存機構，所述的緩存機構包括緩存箱體、設置于所述的緩存箱體的上部的第一緩存組件、設置于所述的緩存箱體的下部的第二緩存組件和擋料板，所述的第一緩存組件與所述的第二緩存組件均用于定位放置所述的待加工殼體，所述的擋料板為中間向上彎折、兩側向下傾斜的折彎結構，所述的擋料板固定設置在所述的緩存箱體內位于所述的第一緩存組件的下部，且遮蓋設置于所述的第二緩存組件的上部。兩個緩存組件分別用來放置待加工殼體，作為各工序之間的緩沖，提高整個工作站的效率。

14、所述的第一緩存組件包括u型緩存座、第一緩存臂、第二緩存臂和第三緩存臂，所述的u型緩存座水平固定設置在所述的緩存箱體的上部且前端開口朝向所述的取件機器人，所述的第一緩存臂與所述的第二緩存臂對稱相向且水平固定設置在所述的u型緩存座的前端開口的兩側，所述的第三緩存臂水平朝前固定設置在所述的u型緩存座的后側中部，所述的第一緩存臂上固定向上設置有第一緩存銷，所述的第二緩存臂上固定向上設置有第二緩存銷，所述的第一緩存銷與所述的第二緩存銷的位置分別與所述的待加工殼體上的兩個定位孔的位置對應；第一緩存組件與翻轉定位架一樣，均可實現對待加工殼體的正向、反向的存放以及抓?。?/p>

15、所述的第二緩存組件包括緩存底架、三角緩存座、第一緩存桿、第二緩存桿和第三緩存桿，所述的緩存底架水平固定設置在所述的緩存箱體的下部，所述的三角緩存座水平固定設置在所述的緩存底架上，所述的第一緩存桿、所述的第二緩存桿和所述的第三緩存桿分別固定向上設置在所述的三角緩存座的三個頂角處且分別與所述的待加工殼體上的三個呈三角分布的定位孔的位置對應。第二緩存組件位于底部，只需要正向放置待加工殼體即可。

16、所述的上下料系統(tǒng)包括安全門架、上料小車、下料小車、上料安全光柵和下料安全光柵，所述的安全門架上設置有安全隔離門、視覺監(jiān)測攝像頭和激光打標器，所述的安全隔離門沿上下方向移動設置在所述的安全門架的外側，所述的視覺監(jiān)測攝像頭沿水平左右方向移動設置在所述的安全門架的頂部，所述的激光打標器整體向內伸出固定設置在所述的安全門架朝向所述的取件機器人的內側且打標方向朝下，所述的上料小車與所述的下料小車并排設置在所述的安全門架的下部并沿內外方向移動，所述的上料小車上承載設置有用于疊放所述的托盤與所述的待加工殼體的上料底盤，所述的下料小車上承載設置有用于疊放所述的托盤與所述的成品殼體的下料底盤，所述的上料安全光柵豎直固定設置在所述的安全門架的內側且位置與所述的上料小車對應，所述的下料安全光柵豎直固定設置在所述的安全門架的內側且位置與所述的下料小車對應。上料小車和下料小車通常為agv小車，上料小車將裝有待加工殼體的托盤送至上下料系統(tǒng)的上料工位，視覺監(jiān)測攝像頭拍照后確定工件位置和姿態(tài)，隨后發(fā)出指令指引取件機器人來取待加工殼體，加工完成的成品殼體放至位于上下料系統(tǒng)的下料工位上的托盤中，再由下料小車取走滿料的疊放起來的多層裝有有成品殼體的托盤；層與層之間由塑料隔板隔開，每層平鋪放置四個成品殼體；激光打標器用于給每個成品殼體打二維碼，用于刻錄工件的加工信息，以便于后續(xù)的信息追溯和管理，激光打標器由激光打標頭和激光控制器組成，激光打標頭固定于安全門架上，由取件機器人夾持成品殼體至工作位置后打標，通過調整取件機器人的姿態(tài)可滿足不同規(guī)格的產品殼體的不同位置的打標需求。

17、還包括抽檢臺，所述的抽檢臺上沿內外方向移動設置有抽檢底板，所述的抽檢底板上固定設置有帶有三根豎直的抽檢定位桿的三角抽檢座，三根所述的抽檢定位桿的位置與所述的待加工殼體上的三個呈三角分布的定位孔的位置對應。工作站四周布置有安全圍欄，確保工作站自動加工時人員無法進入工作站內部，確保人員安全，但同時又有對工件進行抽檢的需求，因此設置抽檢臺，工作人員在站外通過按鈕請求抽檢，取件機器人將待檢殼體放置于抽檢臺的抽檢底板上并通過氣缸送至圍欄外，人工完成檢驗工作后將待檢殼體放回至抽檢底板上，送回工作站內，取件機器人取走工件進行下一步動作。