一种带取放机械手的保温杯加工设备及其工作方法与流程

1.本发明涉及一种保温杯加工设备，尤其涉及一种带取放机械手的保温杯加工设备及其工作方法。


背景技术：

2.保温杯加工设备为了减少人工通常需要配备机械手，传统的保温杯加工设备通常采用外置机械手，成本较高、占地面积大、安全隐患高、加工工序无法自由切换，生产线只能生产加工工序类似产品；而且外置机械手通常安装在保温杯加工设备的正前方，导致设备换模不方便而影响生产效率，往往产能只能达到人工操作的60％左右。


技术实现要素：

3.本发明为了解决上述现有技术中存在的缺陷和不足，提供了一种将取放机械手直接安装在保温杯加工设备上与模具顶头配合使用，取放机械手可以跟随模具顶头上下移动的同时还能相对模具顶头进行单独升降，占地面积小、使用安全可靠，而且放杯抓手和取杯抓手旋转灵活，可以自由切换加工工序，且模具顶头更换方便，同时配上供料中转机构，使得取放机械手可以更好的与前一道工序进行衔接，使用成本低，生产效率高的带取放机械手的保温杯加工设备及其工作方法。
4.本发明的技术方案：一种带取放机械手的保温杯加工设备，包括机架、安装在机架上的加工主轴、配合加工主轴的加工模具、配合加工模具的模具顶头和随模具顶头上下移动的取放机械手以及安装在机架一侧的供料中转机构，所述取放机械手包括用于安装模具顶头的基座、安装在基座上的放杯抓手和取杯抓手，模具顶头通过一顶头升降架升降连接在基座上，所述放杯抓手和取杯抓手通过抓手升降架升降连接在顶头升降架上，其中放杯抓手旋转连接在抓手升降架的一侧，取杯抓手旋转连接在抓手升降架的另一侧，所述基座的顶部设有驱动顶头升降架升降的顶头升降驱动电机，所述顶头升降架上设有驱动抓手升降架升降的抓手升降驱动电机，所述抓手升降架上设有驱动放杯抓手旋转的放杯抓手旋转驱动电机和驱动取杯抓手旋转的取杯抓手旋转驱动电机；所述供料中转机构上设有配合上一道工序的保温杯中转位和配合取放机械手的机械手抓取位。
5.本发明将取放机械手直接安装在保温杯加工设备上与模具顶头配合使用，取放机械手可以跟随模具顶头上下移动的同时还能相对模具顶头进行单独升降，占地面积小、使用安全可靠，而且放杯抓手和取杯抓手旋转灵活，可以自由切换加工工序，且模具顶头更换方便，同时配上供料中转机构，使得取放机械手可以更好的与前一道工序进行衔接，使用成本低，生产效率高。
6.优选地，所述供料中转机构包括底座、旋转连接在底座上的旋转板、驱动旋转板旋转的旋转板旋转气缸、驱动旋转板升降的旋转板升降丝杆和配合旋转板升降丝杆的手轮，所述旋转板升降丝杆的顶部通过一固定板固定在底座上，所述底座的底部设有若干旋转板升降导杆，所述旋转板升降丝杆通过一支撑板连接机架，所述支撑板上设有配合旋转板升
降导杆的直线轴承和配合旋转板升降丝杆的旋转板升降丝杆螺母，所述机械手抓取位和保温杯中转位通过旋转板的旋转实现相互切换。
7.该种结构方便机械手抓取位和保温杯中转位的切换，进一步确保取放机械手和前一道工序的衔接稳定性和可靠性。
8.优选地，所述顶头升降驱动电机上连接有顶头升降齿轮，所述顶头升降架上设有配合顶头升降齿轮的顶头升降齿条，所述基座上设有两根顶头升降导轨，所述顶头升降架上设有配合顶头升降导轨的顶头升降滑块。
9.该种结构确保顶头升降驱动电机驱动顶头升降架的升降更加平稳可靠。
10.优选地，所述抓手升降驱动电机上连接有抓手升降丝杆，所述抓手升降架上设有配合抓手升降丝杆的抓手升降丝杆螺母，所述顶头升降架上设有两根抓手升降导轨，所述抓手升降架上设有配合抓手升降导轨的抓手升降滑块。
11.该种结构确保抓手升降驱动电机驱动放杯抓手和取杯抓手的升降更加平稳可靠。
12.优选地，所述放杯抓手通过放杯抓手摆臂与放杯抓手旋转驱动电机连接，所述取杯抓手通过取杯抓手摆臂与取杯抓手旋转驱动电机连接。
13.该种结构确保放杯抓手旋转驱动电机驱动放杯抓手的旋转更加平稳可靠；确保取杯抓手旋转驱动电机驱动取杯抓手的旋转更加平稳可靠。
14.优选地，所述放杯抓手通过放杯抓手转轴连接在放杯抓手摆臂上，所述放杯抓手转轴的顶部穿过放杯抓手摆臂后通过放杯抓手旋转同步带结构与放杯抓手旋转驱动电机连接；所述取杯抓手通过取杯抓手转轴连接在取杯抓手摆臂上，所述取杯抓手转轴的顶部穿过取杯抓手摆臂后通过取杯抓手旋转同步带结构与取杯抓手旋转驱动电机连接。
15.该种结构确保放杯抓手摆臂旋转时，通过放杯抓手旋转同步带结构使放杯抓手永远和放杯抓手摆臂保持同一方向；同时确保取杯抓手摆臂旋转时，通过取杯抓手旋转同步带结构使取杯抓手永远和取杯抓手摆臂保持同一方向。
16.优选地，所述放杯抓手旋转同步带结构包括连接在放杯抓手旋转驱动电机上的放杯抓手旋转主同步带轮、连接在放杯抓手转轴上的放杯抓手旋转从同步带轮以及连接在放杯抓手旋转主同步带轮和放杯抓手旋转从同步带轮之间的放杯抓手旋转同步带；所述取杯抓手旋转同步带结构包括连接在取杯抓手旋转驱动电机上的取杯抓手旋转主同步带轮、连接在取杯抓手转轴上的取杯抓手旋转从同步带轮以及连接在取杯抓手旋转主同步带轮和取杯抓手旋转从同步带轮之间的取杯抓手旋转同步带。
17.该种结构确保放杯抓手旋转驱动电机驱动放杯抓手摆臂和放杯抓手的旋转更加平稳可靠；同时确保取杯抓手旋转驱动电机驱动取杯抓手摆臂和取杯抓手的旋转更加平稳可靠。
18.优选地，所述基座的顶部设有配合顶头升降驱动电机和抓手升降驱动电机的一号拖链以及配合放杯抓手旋转驱动电机的二号拖链和配合取杯抓手旋转驱动电机的三号拖链。
19.该种结构确保顶头升降驱动电机、抓手升降驱动电机、放杯抓手旋转驱动电机和取杯抓手旋转驱动电机的线缆走线，并可以很好的保护线缆。
20.优选地，所述机架包括上机架和下机架，所述加工主轴和供料中转机构安装在下机架上，所述加工模具、模具顶头和取放机械手均位于上机架上，所述上机架的一侧设有润
滑油泵和压力表，所述下机架的底部设有滚轮、配合滚轮的高度调节支脚和配合定位地轨的地轨导梁，所述上机架的顶部设有状态指示灯。
21.该种结构使得其结构牢靠紧凑，外形美观大方，同时方便移动，使用灵活可靠；可以根据保温杯加工工艺的不同，进行不同加工设备的位置调换。
22.一种带取放机械手的保温杯加工设备的工作方法，步骤如下：
23.1)上一工序的保温杯加工设备将保温杯放到保温杯中转机构的保温杯中转位上，保温杯中转机构将保温杯送到机械手抓取位上；
24.2)取放机械手将保温杯从机械手抓取位抓取到加工模具上，模具顶头顶住保温杯；
25.3)加工主轴对保温杯进行加工；
26.4)加工完毕后，取放机械手将保温杯从加工模具抓取到下一道工序的保温杯中转位上。
27.本发明将取放机械手直接安装在保温杯加工设备上与模具顶头配合使用，取放机械手可以跟随模具顶头上下移动的同时还能相对模具顶头进行单独升降，占地面积小、使用安全可靠，而且放杯抓手和取杯抓手旋转灵活，可以自由切换加工工序，且模具顶头更换方便，同时配上供料中转机构，使得取放机械手可以更好的与前一道工序进行衔接，使用成本低，生产效率高，产能可以达到人工操作的90％以上。
附图说明
28.图1为本发明其中一个角度的结构示意图；
29.图2为本发明另外一个角度的结构示意图；
30.图3为本发明的正面示意图；
31.图4为本发明中取放机械手的结构示意图；
32.图5为本发明中取放机械手的正面示意图；
33.图6为本发明中取放机械手的侧面示意图；
34.图7为本发明中取放机械手的俯视示意图；
35.图中1.基座，2.模具顶头，3.放杯抓手，4.取杯抓手，5.顶头升降架，6.抓手升降架，7.顶头升降驱动电机，8.抓手升降驱动电机，9.放杯抓手旋转驱动电机，10.取杯抓手旋转驱动电机，11.顶头升降齿轮，12.顶头升降齿条，13.顶头升降导轨，14.顶头升降滑块，15.抓手升降丝杆，16.抓手升降丝杆螺母，17.抓手升降导轨，18.抓手升降滑块，19.放杯抓手摆臂，20.取杯抓手摆臂，21.一号拖链，22.二号拖链，23.三号拖链，24.放杯抓手转轴，25.取杯抓手转轴，26.放杯抓手旋转主同步带轮，27.放杯抓手旋转从同步带轮，28.放杯抓手旋转同步带，29.取杯抓手旋转主同步带轮，30.取杯抓手旋转从同步带轮，31.取杯抓手旋转同步带，32.状态指示灯，33.加工主轴，34.加工模具，35.保温杯中转位，36.机械手抓取位，37.底座，38.旋转板，39.旋转板旋转气缸，40.旋转板升降丝杆，41.手轮，42.旋转板升降丝杆螺母，43.固定板，44.支撑板，45.旋转板升降导杆，46.直线轴承，47.上机架，48.下机架，49.滚轮，50.高度调节支脚，51.润滑油泵，52.压力表，53.地轨导梁，54.取放机械手。
具体实施方式
36.下面结合对本发明作进一步详细的说明，但并不是对本发明保护范围的限制。
37.如图1
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7所示，一种带取放机械手的保温杯加工设备，包括机架、安装在机架上的加工主轴33、配合加工主轴33的加工模具34、配合加工模具34的模具顶头2和随模具顶头2上下移动的取放机械手54以及安装在机架一侧的供料中转机构。取放机械手54包括用于安装模具顶头2的基座1、安装在基座1上的放杯抓手3和取杯抓手4，模具顶头2通过一顶头升降架5升降连接在基座1上，放杯抓手3和取杯抓手4通过抓手升降架6升降连接在顶头升降架5上，其中放杯抓手3旋转连接在抓手升降架6的一侧，取杯抓手4旋转连接在抓手升降架6的另一侧，基座1的顶部设有驱动顶头升降架5升降的顶头升降驱动电机7，顶头升降架5上设有驱动抓手升降架6升降的抓手升降驱动电机8，抓手升降架6上设有驱动放杯抓手3旋转的放杯抓手旋转驱动电机9和驱动取杯抓手4旋转的取杯抓手旋转驱动电机10。供料中转机构上设有配合上一道工序的保温杯中转位35和配合取放机械手54的机械手抓取位36。供料中转机构包括底座37、旋转连接在底座37上的旋转板38、驱动旋转板38旋转的旋转板旋转气缸39、驱动旋转板38升降的旋转板升降丝杆40和配合旋转板升降丝杆40的手轮41，旋转板升降丝杆40的顶部通过一固定板43固定在底座37上，底座43的底部设有四根旋转板升降导杆45，旋转板升降丝杆40通过一支撑板44连接机架，支撑板44上设有配合旋转板升降导杆45的直线轴承46和配合旋转板升降丝杆40的旋转板升降丝杆螺母42，机械手抓取位36和保温杯中转位35通过旋转板38的旋转实现相互切换。
38.顶头升降驱动电机7上连接有顶头升降齿轮11，顶头升降架5上设有配合顶头升降齿轮11的顶头升降齿条12，基座1上设有两根顶头升降导轨13，顶头升降架5上设有配合顶头升降导轨13的顶头升降滑块14。抓手升降驱动电机8上连接有抓手升降丝杆15，抓手升降架6上设有配合抓手升降丝杆15的抓手升降丝杆螺母16，顶头升降架5上设有两根抓手升降导轨17，抓手升降架6上设有配合抓手升降导轨17的抓手升降滑块18。放杯抓手3通过放杯抓手摆臂19与放杯抓手旋转驱动电机9连接，取杯抓手4通过取杯抓手摆臂20与取杯抓手旋转驱动电机10连接。放杯抓手3通过放杯抓手转轴24连接在放杯抓手摆臂19上，放杯抓手转轴24的顶部穿过放杯抓手摆臂19后通过放杯抓手旋转同步带结构与放杯抓手旋转驱动电机9连接；取杯抓手4通过取杯抓手转轴25连接在取杯抓手摆臂20上，取杯抓手转轴25的顶部穿过取杯抓手摆臂20后通过取杯抓手旋转同步带结构与取杯抓手旋转驱动电机10连接。放杯抓手旋转同步带结构包括连接在放杯抓手旋转驱动电机9上的放杯抓手旋转主同步带轮26、连接在放杯抓手转轴24上的放杯抓手旋转从同步带轮27以及连接在放杯抓手旋转主同步带轮27和放杯抓手旋转从同步带轮27之间的放杯抓手旋转同步带28；取杯抓手旋转同步带结构包括连接在取杯抓手旋转驱动电机10上的取杯抓手旋转主同步带轮29、连接在取杯抓手转轴25上的取杯抓手旋转从同步带轮30以及连接在取杯抓手旋转主同步带轮29和取杯抓手旋转从同步带轮30之间的取杯抓手旋转同步带31。基座1的顶部设有配合顶头升降驱动电机7和抓手升降驱动电机8的一号拖链21以及配合放杯抓手旋转驱动电机9的二号拖链22和配合取杯抓手旋转驱动电机10的三号拖链23。
39.机架包括上机架47和下机架48，加工主轴33和供料中转机构安装在下机架48上，加工模具34、模具顶头2和取放机械手54均位于上机架47上，上机架47的一侧设有润滑油泵51和压力表52，下机架48的底部设有滚轮49、配合滚轮49的高度调节支脚50和配合定位地
轨的地轨导梁53，上机架47的顶部设有状态指示灯32。
40.一种带取放机械手的保温杯加工设备的工作方法，步骤如下：
41.1)上一工序的保温杯加工设备将保温杯放到保温杯中转机构的保温杯中转位上，保温杯中转机构将保温杯送到机械手抓取位上；
42.2)取放机械手将保温杯从机械手抓取位抓取到加工模具上，模具顶头顶住保温杯；
43.3)加工主轴对保温杯进行加工；
44.4)加工完毕后，取放机械手将保温杯从加工模具抓取到下一道工序的保温杯中转位上。
45.本发明中的取放机械手动作时，整个取放机械手跟随模具顶头上下移动，顶头升降驱动电机驱动模具顶头下降时，整个取放机械手同时下降，放杯抓手将保温杯中转位上的保温杯抓取后，带保温杯上升到高度高于加工模具后，放杯抓手带保温杯旋转180
°
，然后带保温杯下降将保温杯放入加工模具中并通过模具顶头将保温杯顶住，保温杯加工完毕后，取杯抓手将加工模具上加工完毕后的保温杯抓取后随模具顶头一起上升，当保温杯上升高度脱离加工模具后，取杯抓手旋转180
°
，并带保温杯下降将保温杯放入下一工作台。
46.本发明中的放杯抓手、取杯抓手和旋转板旋转气缸均为市面采购的常规部件，其具体结构和工作原理均为常规手段，故不作细述。
47.本发明将取放机械手直接安装在保温杯加工设备上与模具顶头配合使用，取放机械手可以跟随模具顶头上下移动的同时还能相对模具顶头进行单独升降，占地面积小、使用安全可靠，而且放杯抓手和取杯抓手旋转灵活，可以自由切换加工工序，且模具顶头更换方便，同时配上供料中转机构，使得取放机械手可以更好的与前一道工序进行衔接，使用成本低，生产效率高。