CN108127410A - 五工位凸轮轴轴盖智能生产线 - Google Patents
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Abstract
五工位凸轮轴轴盖智能生产线，包括安装台和按逆时针方向依次固定安装在安装台上的取件装置、加工端面装置、加工销轴孔装置、加工销轴孔装置、检测装置，以及毛坯定位台和可旋转转动的工作台，毛坯定位台设置在工作台上并靠近取件装置，安装平台上设有用于夹持工件的夹具，安装台为下端有一缺口的圆形结构，工作台为圆形结构并设置在安装台的内部，工作台和安装台的上表面处于同一高度，其特征在于：所述取件装置为具有视觉系统的机器人，包括机器人本体和横向垂直于本体的用于抓取工件的抓手，抓手可以绕着本体360°转动。本发明采用全自动化的智能生产线，不用采用人工操作，有效提高凸轮轴轴盖的生产效率和质量，减少生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及机床设备技术领域，具体是五工位凸轮轴轴盖智能生产线。
背景技术
凸轮轴是活塞发动机或气缸等产品中重要的一个零部件，而凸轮轴轴盖是与凸轮轴配套使用并用于保护凸轮轴，以往的凸轮轴轴盖的生产都是采用人工操作或简单的流水线操作，但是随着市场对凸轮轴轴盖性能要求的不断提高以及对生产效率的要求越来越高，如果还是按以前这样的方式，意味着需要更多的人力来从事生产操作，这大大提高了生产成本，不利于公司未来的发展。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供五工位凸轮轴轴盖智能生产线，具有高度自动化的智能生产线。
本发明的技术方案为：五工位凸轮轴轴盖智能生产线，包括安装台和按逆时针方向依次固定安装在安装台上的取件装置、加工端面装置、加工销轴孔装置、加工销轴孔装置、检测装置，以及毛坯定位台和可旋转转动的工作台，毛坯定位台设置在工作台上并靠近取件装置，安装平台上设有用于夹持工件的夹具，安装台为下端有一缺口的圆形结构，工作台为圆形结构并设置在安装台的内部，工作台和安装台的上表面处于同一高度，其特征在于：所述取件装置为具有视觉系统的机器人，包括机器人本体和横向垂直于本体的用于抓取工件的抓手，抓手可以绕着本体360°转动；所述加工端面装置包括数控的三轴电机、铣刀和毛刷，铣刀通过通过金刚石铣刀盘安装在其中一个电机主轴上，毛刷安装在另一个电机主轴上；所述加工销轴孔装置包括数控的三轴电机和两个钻头，两个钻头各自安装在一个电机主轴上；所述加工销轴孔装置包括数控的三轴电机、送销机构和种销机构，电机的一个主轴上设有刀具，刀具包括刀柄和设置在刀柄上的铣铰刀，种销机构和电机并列竖直设置在送销机构的立柱上，送销机构可带动种销机构和电机进行直线运动；所述检测装置包括数控的单轴电机和CCD光学测量头，CCD光学测量头通过电机可进行移动。
进一步地，所述钻头为硬质合金钻头。
进一步地，所述种销机构包括产生将销轴种入工件销轴孔内的作用力的伺服电机。
进一步地，所述刀具为PCD金刚石刀具，其中铣铰刀的主轴采用中心通道出油和空气冷却方式，刀柄采用中心通道出油和微量润滑（MQL）冷却方式。
进一步地，所述安装台下方并靠近取件装置侧设有用于放置废品的废品筐。
进一步地，所述取件装置的正下方设有放置台，放置台上左侧区域设有用于放置工件毛坯的毛坯区，放置台上右侧区域设有用于放置成品的成品区。
进一步地，所述夹具包括用于定位和压紧工件的半圆弧侧面。
本发明的有益效果为：本发明采用全自动化的智能生产线，不用采用人工操作，有效提高凸轮轴轴盖的生产效率和质量，减少生产成本。
附图说明
图1是本发明的结构示意图（俯视图）。
图2是本发明生产的轴盖工件示意图。
图中，1-加工底孔装置、2-工作台、3-加工端面装置、4-取件装置、5-成品区、6-放置台、7-毛坯区、8-废品筐、9-安装台、10-检测装置、11-工件、12-加工销轴孔装置、111-圆弧端面、121-销轴孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
如图1和图2所示：五工位凸轮轴轴盖智能生产线，包括安装台9和按逆时针方向依次固定安装在安装台9上的取件装置4、加工端面装置3、加工销轴孔装置12、加工销轴孔装置12、检测装置10，以及毛坯定位台和可旋转转动的工作台2，毛坯定位台设置在工作台2上并靠近取件装置4，安装平台上设有用于夹持工件11的夹具，安装台9为下端有一缺口的圆形结构，工作台2为圆形结构并设置在安装台9的内部，工作台2和安装台9的上表面处于同一高度，其特征在于：所述取件装置4为具有视觉系统的机器人，包括机器人本体和横向垂直于本体的用于抓取工件11的抓手，抓手可以绕着本体360°转动；所述加工端面装置3包括数控的三轴电机、铣刀和毛刷，铣刀通过通过金刚石铣刀盘安装在其中一个电机主轴上，毛刷安装在另一个电机主轴上；所述加工销轴孔装置12包括数控的三轴电机和两个钻头，两个钻头各自安装在一个电机主轴上；所述加工销轴孔装置12包括数控的三轴电机、送销机构和种销机构，电机的一个主轴上设有刀具，刀具包括刀柄和设置在刀柄上的铣铰刀，种销机构和电机并列竖直设置在送销机构的立柱上，送销机构可带动种销机构和电机进行直线运动；所述检测装置10包括数控的单轴电机和CCD光学测量头，CCD光学测量头通过电机可进行移动。
进一步地，所述钻头为硬质合金钻头。
进一步地，所述种销机构包括产生将销轴种入工件11销轴孔121内的作用力的伺服电机。
进一步地，所述刀具为PCD金刚石刀具，其中铣铰刀的主轴采用中心通道出油和空气冷却方式，刀柄采用中心通道出油和微量润滑（MQL）冷却方式。
进一步地，所述安装台9下方并靠近取件装置4侧设有用于放置废品的废品筐。
进一步地，所述取件装置4的正下方设有放置台5，放置台5上左侧区域设有用于放置工件11毛坯的毛坯区7，放置台5上右侧区域设有用于放置成品的成品区5。
进一步地，所述夹具包括用于定位和压紧工件11的半圆弧面。
在智能生产线上生产凸轮轴轴盖按顺序包括如下生产步骤：
S1上料：机器人通过视觉系统从毛坯区7抓取工件11（毛坯）放入工作台2上的毛坯定位台上，然后机器人再调整位置准确抓取工件11，放入夹具；夹具利用半圆弧面定位并压紧工件11一侧面，工件11的另一面用夹具的另一侧固定住，机器人通过视觉系统检测装工件11上方夹持到位，如果工件11夹持到位情况，工作台2将工件11送入下一个工位加工端面装置3，并进入下一步骤，如果工件11夹持不到位，比如有位置偏差，机器人再次抓放工件11并重新调整，如果第二次调整后，工件11仍未夹持到位，则发出报警提示，等待人工干预；
S2加工端面和倒毛刺：在上一步骤工件11夹持到位的情况下，加工端面装置3下降到设定的操作高度，随后，加工端面装置3的电机的一个主轴带动铣刀对工件11的圆弧端面111铣操作，保证端面尺寸在22 +1.0 -0.2mm范围内，圆弧面被铣操作完成后，电机的另一个主轴带动毛刷旋转对工件11的圆弧面进行倒毛刺操作，去除毛刺，上述都完成后，加工端面装置3上升到设定的安全高度，同时，工作台2将工件11旋转到下一个工位加工销轴孔装置12，并进入下一步骤，同步地，通过微量润滑（MQL）冷却的方式对铣刀进行冷却；
S3加工底孔和扩台阶孔：加工底孔装置1的电机的一个主轴通过钻头对工件11钻Φ3.8mm底孔并倒角，销轴孔的孔深为7mm，完成后，电机的另一个主轴通过钻头对工件11扩充Φ8.5、Φ9.5的两个孔并倒角，同步地，通过微量润滑冷却的方式对钻头进行冷却，完成上述工作后，工作台2将工件11旋转到下一个工位加工底孔装置1，并进入下一步骤；
S4铣铰孔及种销：首先加工销轴孔装置12的电机的一个主轴带动铣铰刀对工件11进行操作，并铣出两个销轴孔121，随后，利用工位上的振动筛将工位上的销轴进行振动排序，且送到上料口，种销机构从送料口将销轴（圆柱销）夹取，紧接着，送销机构带动种销机构移动并使得种销机构对准工作台2上的工件11的销轴孔121，同步地，种销机构上的气缸推动种销机构上的顶杆，顶杆将销轴种入工件11的销轴孔121内，同步地，通过微量润滑冷却的方式对刀具进行冷却，完成上述工作后，工作台2将工件11旋转到下一个工位检测装置10，并进入下一步骤；
S5检测和卸料：通过光学测量设备（可以采用CCD光学测量头）对销轴孔121的位置进行检测，检测方式为检测两销轴侧面：首先检测处两销轴的中心线，再计算出两销轴中心距离，判断是否合格，并将检测结果传输给机器人，同步地，将工件11送入取件装置4工位，如果检测合格，则取件装置4讲工件11放入成品区5的成品箱内，如果不合格，则将工件11放入废品筐；至此，一个工件11即凸轮轴轴盖生产完成，重复上述步骤，依次循环即可连续对凸轮轴轴盖生产。
上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理和最佳实施例，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
Claims (8)
1.五工位凸轮轴轴盖智能生产线，包括安装台和按逆时针方向依次固定安装在安装台上的取件装置、加工端面装置、加工销轴孔装置、加工销轴孔装置、检测装置，以及毛坯定位台和可旋转转动的工作台，毛坯定位台设置在工作台上并靠近取件装置，安装平台上设有用于夹持工件的夹具，安装台为下端有一缺口的圆形结构，工作台为圆形结构并设置在安装台的内部，工作台和安装台的上表面处于同一高度，其特征在于：所述取件装置为具有视觉系统的机器人，包括机器人本体和横向垂直于本体的用于抓取工件的抓手，抓手可以绕着本体360°转动；所述加工端面装置包括数控的三轴电机、铣刀和毛刷，铣刀通过通过金刚石铣刀盘安装在其中一个电机主轴上，毛刷安装在另一个电机主轴上；所述加工销轴孔装置包括数控的三轴电机和两个钻头，两个钻头各自安装在一个电机主轴上；所述加工销轴孔装置包括数控的三轴电机、送销机构和种销机构，电机的一个主轴上设有刀具，刀具包括刀柄和设置在刀柄上的铣铰刀，种销机构和电机并列竖直设置在送销机构的立柱上，送销机构可带动种销机构和电机进行直线运动；所述检测装置包括数控的单轴电机和CCD光学测量头，CCD光学测量头通过电机可进行移动。
2.根据权利要求1所述的五工位凸轮轴轴盖智能生产线，其特征在于：所述钻头为硬质合金钻头。
3.根据权利要求1所述的五工位凸轮轴轴盖智能生产线，其特征在于：所述种销机构包括产生将销轴种入工件销轴孔内的作用力的伺服电机。
4.根据权利要求1所述的五工位凸轮轴轴盖智能生产线，其特征在于：所述刀具为PCD金刚石刀具，其中铣铰刀的主轴采用中心通道出油。
5.根据权利要求1所述的五工位凸轮轴轴盖智能生产线，其特征在于：所述安装台下方并靠近取件装置侧设有用于放置废品的废品筐。
6.根据权利要求1所述的五工位凸轮轴轴盖智能生产线，其特征在于：所述取件装置的正下方设有放置台，放置台上左侧区域设有用于放置工件毛坯的毛坯区，放置台上右侧区域设有用于放置成品的成品区。
7.根据权利要求1所述的五工位凸轮轴轴盖智能生产线，其特征在于：所述夹具包括用于定位和压紧工件的半圆弧侧面。
8.五工位凸轮轴轴盖智能生产线，包括如下生产步骤：
S1上料：机器人通过视觉系统从毛坯区抓取工件（毛坯）放入工作台上的毛坯定位台上，然后机器人再调整位置准确抓取工件，放入夹具；夹具利用半圆弧面定位并压紧工件一侧面，工件的另一面用夹具的另一侧固定住，机器人通过视觉系统检测装工件上方夹持到位，如果工件夹持到位情况，工作台将工件送入下一个工位加工端面装置，并进入下一步骤，如果工件夹持不到位，比如有位置偏差，机器人再次抓放工件并重新调整，如果第二次调整后，工件仍未夹持到位，则发出报警提示，等待人工干预；
S2加工端面和倒毛刺：在上一步骤工件夹持到位的情况下，加工端面装置下降到设定的操作高度，随后，加工端面装置的电机的一个主轴带动铣刀对工件的圆弧端面铣操作，保证端面尺寸在22 +1.0 -0.2mm范围内，圆弧面被铣操作完成后，电机的另一个主轴带动毛刷旋转对工件的圆弧面进行倒毛刺操作，去除毛刺，上述都完成后，加工端面装置上升到设定的安全高度，同时，工作台将工件旋转到下一个工位加工销轴孔装置，并进入下一步骤，同步地，通过微量润滑（MQL）冷却的方式对铣刀进行冷却；
S3加工底孔和扩台阶孔：加工底孔装置的电机的一个主轴通过钻头对工件钻Φ3.8mm底孔并倒角，销轴孔的孔深为7mm，完成后，电机的另一个主轴通过钻头对工件扩充Φ8.5、Φ9.5的两个孔并倒角，同步地，通过微量润滑冷却的方式对钻头进行冷却，完成上述工作后，工作台将工件旋转到下一个工位加工底孔装置，并进入下一步骤；
S4铣铰孔及种销：首先加工销轴孔装置的电机的一个主轴带动铣铰刀对工件进行操作，并铣出两个销轴孔，随后，利用工位上的振动筛将工位上的销轴进行振动排序，且送到上料口，种销机构从送料口将销轴（圆柱销）夹取，紧接着，送销机构带动种销机构移动并使得种销机构对准工作台上的工件的销轴孔，同步地，种销机构上的气缸推动种销机构上的顶杆，顶杆将销轴种入工件的销轴孔内，同步地，通过微量润滑冷却的方式对刀具进行冷却，完成上述工作后，工作台将工件旋转到下一个工位检测装置，并进入下一步骤；
S5检测和卸料：通过光学测量设备（可以采用CCD光学测量头）对销轴孔的位置进行检测，检测方式为检测两销轴侧面：首先检测处两销轴的中心线，再计算出两销轴中心距离，判断是否合格，并将检测结果传输给机器人，同步地，将工件送入取件装置工位，如果检测合格，则取件装置讲工件放入成品区的成品箱内，如果不合格，则将工件放入废品筐；至此，一个工件即凸轮轴轴盖生产完成，重复上述步骤，依次循环即可连续对凸轮轴轴盖生产。
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| CN108127410B (zh) | 2024-06-18 |
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