CN108127415B - 一种用于差速器生产的生产线 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于差速器生产的生产线，包括加工机床、辊道、机械手；辊道将加工机床加工的零部件传输至辊道末端由机械手抓取并置于定位点进行定位，定位点处设置有角向伺服定位机构；打标扫码工位，包括打标机和扫码机；CNC桁架机械手，抓取打标正常的零部件进入到第一钻孔工位；第二钻孔工位，用于对第一钻孔工位流出的零部件进行再次钻孔；研磨工位，对第二钻孔工位流出的零部件进行研磨处理；抛光工位，对研磨工位流出的零部件进行抛光处理；清洗工位，对抛光工位流出的零部件进行清洗处理；输送辊道，清洗工位流出的零部件由输送辊道输送至目标位。本发明对差速器的加工精度高，既能保证产品的质量，也能保证生产的进度，减轻了企业的成本。

Description

一种用于差速器生产的生产线
技术领域
本发明涉及一种差速器生产领域，特别是涉及一种用于差速器生产的生产线。
背景技术
汽车差速器能够使左、右(或前、后)驱动轮实现以不同转速转动的机构。主要由左右半轴齿轮、两个行星齿轮及齿轮架组成。功用是当汽车转弯行驶或在不平路面上行驶时，使左右车轮以不同转速滚动，即保证两侧驱动车轮作纯滚动运动。差速器是为了调整左右轮的转速差而装置的。
差速器是汽车转向系统的重要零部件之一，差速器在生产过程中工序复杂，加工精度高，生产量大，工件重量大，所以人工生产强度高，疲惫生产既不能保证产品质量，也不能保证生产进度，同时增加企业成本，远远满足不了企业的生产需求。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种用于差速器生产的生产线，用于解决现有技术中效率低的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种用于差速器生产的生产线，该生产线包括：
至少一加工机床1；
至少一辊道2；
一机械手6；
每个所述至少一加工机床对应一所述的至少一辊道；所述至少一辊道将所述至少一加工机床加工的零部件传输至辊道末端由机械手抓取并置于定位点进行定位，所述的定位点处设置有角向伺服定位机构3；
打标扫码工位5，包括打标机和扫码机；
所述打标机，用于对完成定位的零部件进行激光打标；
所述扫码机，用于对通过激光打标处理的零部件进行扫码处理，确认打标是否正常；打标正常的零部件流入到下一到工序；
CNC桁架机械手7，设置于打标扫码工位之后，抓取打标正常的零部件进入到第一钻孔工位8；
第二钻孔工位10，用于对第一钻孔工位流出的零部件进行再次钻孔；
研磨工位12，对第二钻孔工位流出的零部件进行研磨处理；
抛光工位15，对研磨工位流出的零部件进行抛光处理；
清洗工位16，对抛光工位流出的零部件进行清洗处理；
输送辊道17，清洗工位流出的零部件由输送辊道输送至目标位。
优选地，该生产线还包括倍速链和托盘4，托盘置于倍速链上，使得零部件在角向伺服定位机构与打标读码工位之间运动。
优选地，该生产线还包括CNC桁架机械手7，设置于打标读码工位之后且位于倍速链的末端。
优选地，该生产线还包括设置于第一钻孔工位与第二钻孔工位之间的第一抽检工位9、设置于第二钻孔工位与研磨工位之间的零件缓存台11、设置于研磨工位与抛光工位之间的第二抽检工位13和设置于抛光工位与清洁工位之间的第三抽检工位。
优选地，所述角向伺服定位机构通过一支架33置于辊道的末端，所述角向伺服定位机构的底部设置有轨道34；所述支架远离辊道的一端固定设置有一伸缩装置32，该伸缩装置与角向伺服定位机构固定连接；所述伸缩装置迫使角向伺服定位机构沿轨道作往复运动。
优选地，所述角向伺服定位机构包括工作平台311、设置于定位台上的定位旋转座318、对称设置于定位旋转座两侧的对射激光传感器312和对称设置于定位旋转座两侧的定位销 319；所述两对射激光传感器的连线与两定位销的连线交叉于一点。
优选地，该所述角向伺服定位机构还包括用于检测所述零部件是否存在于定位旋转座上的检测开关314。
优选地，该所述角向伺服定位机构还包括吹气机构316，该吹气机构具有出气口，用于吹掉该零部件周围的液体以及碎屑。
优选地，所述第一钻孔工位和第二钻孔工位设置有零部件夹具，所述零部件夹具包括：
一具有多个抓取装置的翻转机构86；
一翻转机构驱动装置83，驱动该翻转机构按设定的角度转动；
所述翻转机构驱动装置为一气缸；
所述翻转机构包括第一绕动部和第二绕动部，所述翻转机构驱动装置作用于第一绕动部，迫使翻转机构围绕第二绕动部转动；
所述翻转机构还包括边缘连接在一起的第一夹具安装板815和第二夹具安装板816，第一夹具安装板与第二夹具安装板具有一定角度；所述第一绕动部设置于第一夹具安装板上且靠近第二夹具安装板，所述第二绕动部设置于第一夹具安装板上且靠近第一夹具安装板边缘处；
所述零部件夹具还包括一设置于翻转机构安装板81和由翻转机构安装板相对两边缘向下延伸形成的两固定板82，所述第二转动轴分别穿过两固定板的下端。
优选地，所述打标读码工位设置有NG料道51和NG料道机械手52，所述NG料道设置于打标扫码工位处，当扫码机检测到打标不正常的零部件时，NG料道机械手抓取该不正常的零部件至NG料道。
如上所述，本发明的一种用于差速器生产的生产线，具有以下有益效果：
本发明所述的一种用于差速器生产的生产线，对差速器的加工精度高，既能保证产品的质量，也能保证生产的进度，减轻了企业的成本。
附图说明
图1显示为本发明的一种用于差速器生产的生产线示意图；
图2显示为本发明的一种用于差速器生产的生产线的打标扫码工位的示意图；
图3显示为本发明的一种用于差速器生产的生产线的角向伺服定位机构的安装图；
图4显示为本发明的一种用于差速器生产的生产线的角向伺服定位机构的示意图；
图5显示为本发明的一种用于差速器生产的生产线的角向伺服定位机构的侧视图；
图6显示为发明的一种用于差速器生产的生产线的零部件夹具示意图；
图7显示为发明的一种用于差速器生产的生产线的零部件夹具的剖视图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1～7。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
请参阅图1，本发明提供一种用于差速器生产的生产线，所述生产线包括：
至少一加工机床1；
至少一辊道2；
一机械手6；
每个所述至少一加工机床对应一所述的至少一辊道；所述至少一辊道将所述至少一加工机床加工的零部件传输至辊道末端由机械手抓取并置于定位点进行定位，所述的定位点处设置有角向伺服定位机构3；
打标扫码工位5，包括打标机和扫码机；
所述打标机，用于对完成定位的零部件进行激光打标；
所述扫码机，用于对通过激光打标处理的零部件进行扫码处理，确认打标是否正常；打标正常的零部件流入到下一到工序；
CNC桁架机械手7，设置于打标扫码工位之后，抓取打标正常的零部件进入到第一钻孔工位8；
第二钻孔工位10，用于对第一钻孔工位流出的零部件进行再次钻孔；
研磨工位12，对第二钻孔工位流出的零部件进行研磨处理；
抛光工位15，对研磨工位流出的零部件进行抛光处理；
清洗工位16，对抛光工位流出的零部件进行清洗处理；
输送辊道17，清洗工位流出的零部件由输送辊道输送至目标位。
于本实施例中，该生产线还包括倍速链和托盘4，托盘置于倍速链上，使得零部件在角向伺服定位机构与打标读码工位之间运动。
于本实施例中，该生产线还包括CNC桁架机械手7，设置于打标读码工位之后且位于倍速链的末端。
于本实施例中，该生产线还包括设置于第一钻孔工位与第二钻孔工位之间的第一抽检工位 9、设置于第二钻孔工位与研磨工位之间的零件缓存台11、设置于研磨工位与抛光工位之间的第二抽检工位13和设置于抛光工位与清洁工位之间的第三抽检工位。
具体地，所述第一抽检工位用于对第一钻孔工位流出的零部件进行抽检，检测该零部件是否合格，所述第二抽检工位用于对研磨工位流出的零部件进行抽检，所述第三抽检工位用于对抛光工位流出的零部件进行检测，所述的零件缓存台用于存储第二钻孔工位流出的零部件，减下后序工位的生产压力。所述的零件缓存台上还设置有吹气功能。
于本实施例中，所述角向伺服定位机构通过一支架33置于辊道的末端，所述角向伺服定位机构的底部设置有轨道34；所述支架远离辊道的一端固定设置有一伸缩装置32，该伸缩装置与角向伺服定位机构固定连接；所述伸缩装置迫使角向伺服定位机构沿轨道作往复运动。
角向伺服定位机构，用于对差速器生产过程中的零部件进行定位，该零部件具有两相对设置的开孔，具体地，如图3、4、5所示，所述角向伺服定位机构工作平台311、设置于定位台上的定位旋转座318、对称设置于定位旋转座两侧的对射激光传感器312和对称设置于定位旋转座两侧的定位销319。优选地，所述定位旋转台设置于工作平台的中央。
于本实施例中，所述的工作平台通地型材框架支撑，整个结构采用铝型材框架作为主体，便于安装，美观，轻便。
于本实施例中，所述两对射激光传感器的连线与两定位销的连线交叉于一点。优选地，所述两对激光传感器的连线与两定位销的连线相互垂直。
于本实施例中，该定位装置还包括用于检测所述零部件是否存在于定位旋转座上的检测开关4。当检测开关检测到定位旋转座上有零部件时，定位装置才开始工作。
于本实施例中，该定位装置还包括吹气机构316，该吹气机构具有出气口，用于吹掉该零部件周围的液体以及碎屑。通过设置吹气机构，达到清洁零部件的目的。
于本实施例中，所述定位旋转座由设置于工作平台下端的伺服电机317驱动，伺服电机的输出轴穿过工作平台的台面并通过联轴器与定位旋转座连接。具体地，所述定位旋转座包括转动板3110、转动轴3111和交叉滚子轴承3112，伺服电机通过联轴器与转动轴连接，转动轴与交叉滚子轴承连接，轴承固定在工作面板上。
于本实施例中，所述定位销由气缸315控制，所述气缸在定位完成后推动定位销插入到零部件的开孔中，达到精确定位的目的。
下面对本实施例的角向伺服定位机构的原理进行说明，需要说明的是，该零部件具有两对相对设置的开孔，其中一对开孔的半径大于另一对开孔的半径。小的半径所对应的开孔为定位孔。
伺服电机通过联轴器与转动轴连接，转动轴与交叉滚子轴承连接，轴承固定在工作平台上，当伺报电机转动带动转动轴转动，转动板同时也随着转动，从而带动零部件转动，转动轴与零部件通过中间孔定位同心.根据摩擦力计算，钢与钢之间的摩擦系数约为0.12，工件总量约为 3kg，静摩擦力3.6N，在加速度为3.6/3＝1.2m/s2以内的时候，既角加速度在1.2/0.07内(圆周半径为0.07mm)零件与零件转动板之间是没有相对转动的。零部件转动的同时，激光传感器工作，零部件转动期间有两个不同的激光感应“通”的时间段，产品定位孔为φ17的圆孔，其转动时间，传感器通的时间短，在通过另外一个较大较宽的通孔时候，传感器通的时间长，传感器安装位置与销钉位置安装成一个90度关系，当传感器检测通的相对时间比较短，就能确定销孔的位置，电机转动90度再通过气缸穿过销子进行精确定位。
于本实施例中，所述第一钻孔工位和第二钻孔工位设置有零部件夹具，如图6、7所示，所述零部件夹具包括：
一具有多个抓取装置87的翻转机构86；
一翻转机构驱动装置83，驱动该翻转机构按设定的角度转动。
优选地，所述翻转机构驱动装置为一伸缩装置；通过该伸缩装置，可以对翻转机构进行驱动。伸缩装置伸出，翻转机构会绕着旋转轴旋转，根据不同需要，可以调节旋转的角度，同时也可以在翻转机构的末端一次抓取两个产品88，或者对于加工完成的产品换装。
于本实施例中，所述的伸缩装置可以为一电机，电机通过正反转来使一轴伸出或缩进；伸缩装置也可以为一气缸。优选地，所述伸缩装置为一气缸，使用气缸可以节省成本。
于本实施例中，所述翻转机构包括第一绕动部和第二绕动部，所述翻转机构驱动装置作用于第一绕动部，迫使翻转机构围绕第二绕动部转动。
于本实施例中，所述翻转机构还包括边缘连接在一起的第一夹具安装板815和第二夹具安装板816，第一夹具安装板与第二夹具安装板具有一定角度；所述第一绕动部设置于第一夹具安装板上且靠近第二夹具安装板，所述第二绕动部设置于第一夹具安装板上且靠近第一夹具安装板边缘处。
具体地，所述的第一夹具安装板和第二夹具安装板为两个同样大小的方形板，两个方形板的两边缘连接在一起，形成一“L”形结构。第一夹具安装板和第二夹具安装板可以是两个独立的结构，通过后期加工形成一整体，也可以通过一体成型的方式。
于本实施例中，所述第一夹具安装板与第二夹具安装板形成一90度夹角，也可以根据生产需求设置不同的角度。
于本实施例中，所述第一绕动部包括第一固定座814和设置于第一固定座上的第一转动轴 812，所述第二绕动部包括第二固定座813和设置于第二固定座上的第二转动轴85。具体地，所述翻转机构驱动装置的末端还设置有一转换接头811，该转换接头设置于第一固定座上，该转换接头具有围绕第一固定座转动的能力；所述第二固定座具有围绕第二转动轴转动的能力。
于本实施例中，所述夹具还包括一设置于翻转机构安装板81和由翻转机构安装板相对两边缘向下延伸形成的两固定板82，所述第二转动轴分别穿过两固定板的下端。
于本实施例中，所述翻转机构驱动装置包括固定于翻转机构安装板下侧的第三固定座89，用于安装所述的翻转机构驱动装置。特别地，所述的翻转机构通过装置通过一链接销810连接于第三固定座上。
于本实施例中，所述夹具还包括一连接于两固定板边缘处的加强筋84，用于加强夹具的结构强度。
下面以气缸作为翻转机构驱动装置对本实施例的工作原理进行说明。
气缸与整个翻转机构安装板通过销钉(铰链形式)链接，两侧固定板与加强筋将整个结构固定成型，气缸末端链接头同样也采用销钉形式与销钉座固定链接在翻版机构上，整个框架机构通过旋转轴销与夹具安装板固定链接，那么在气缸伸缩的同时夹具安装板就会绕着旋转轴 (第一转动部和第二转动部)旋转，根据不同需求调节需要的角度(在可调角度的范围内)同时也可使用在机械手末端，一次抓取两个产品，或者对于加工完成的产品换装。
于本实施例中，如图2所示，所述打标读码工位设置有NG料道51和NG料道机械手52，所述NG料道设置于打标扫码工位处，当扫码机检测到打标不正常的零部件时，NG料道机械手抓取该不正常的零部件至NG料道。
所述NG料道上设置有满料传感器，对打标不正常的零部件的数量进行检测。所述打标扫码工位处还设置有报警器，当打标不正常的零闻件的数量超过设定值时，报警器进行报警。
本发明所述的一种用于差速器生产的生产线，对差速器的加工精度高，既能保证产品的质量，也能保证生产的进度，减轻了企业的成本。
下面对本实施例的流程进行介绍：
1，来料进入机床加工，为了识别各机床加工工艺上的误差分别给每一台机床配一条流水线辊道，通过行架机械手进行智能抓取进入各自料道，输送到指定位置进行粗定位，并分别装有零件在位检测传感器；
2，分组料道机械手根据检测信号进行智能抓取到角向伺服定位机构上，并记下此工件属于哪条料道(哪台机床生产)，等待定位结束；
3，角向伺服定位机构针对其下一工序的打标以及钻孔位置进行角度方向的定位，定位完成穿销孔给出信号，(为节约空间整线空间，角向伺服定位机构安装在倍速链顶端，并通过一个让位气缸驱动，智能让位，给出机械手下料位置)；
4，分组料到机械手抓取定位完成的工件，在角向定位机构让位完成后，放在倍速链上，为避免角度变化，通过托盘以及销子的定位方式限位，输送到打标扫码工位(此前通过挡停气缸挡停)；
5，打标机检测到工件在位之后，给出打标信号进行工件打标，打标完成后进行扫码枪扫码，以确认打标正常，如有打标不正常情况，设置有NG料道机械手，将未达标工件抓取进入NG料道，NG料道设有满料传感器，如未达标工件达到一定数量，系统进行自动报警，等待人工处理不合格零部件；(此工位目的在于记录工件信息，并且还能在后续抽检工位检测工位有无加工错误情况，进行智能针对各信息进行设备维修)
6，打标扫码完成之后，倍速链放行到一定位置停止(通过传感器检测)给出信号，等待 CNC机械手抓起进入钻孔工位，由于前工序已经定位完成，机械手只需要正常抓取进入CNC 钻孔机床内，为了满足企业的生产节拍，在机械手末端增加翻转机构，可抓取两个不同姿态的工件(方便在机床内部换取加工完成的工件)，CNC钻床加工期间设有抽检平台，客户可以随时进行工件抽检，抽检完成后，机械手得到信息智能识别将工件抓取进入下一道工序，放入中间缓存平台上；
7，研磨机和抛光机床共同使用一个Z轴，由于机床内部空间有限不能再内部进行工件翻转的动作，所以设置双Z轴，同时满足两台机床的产品换装工作，期间也设置智能抽检平台，方便客户随时抽检；
8，机床加工完成之后机械手抓取产品进入清洗机辊道，输送进入清洗机内进行一系列的清洗、干燥工作，然后通过辊道输送出去进行其他加工工序。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种用于差速器生产的生产线，其特征在于，该生产线包括：
至少一加工机床(1)；
至少一辊道(2)；
一机械手(6)；
每个所述至少一加工机床对应一所述的至少一辊道；所述至少一辊道将所述至少一加工机床加工的零部件传输至辊道末端由机械手抓取并置于定位点进行定位，所述的定位点处设置有角向伺服定位机构(3)；所述角向伺服定位机构适用于具有两对相对设置有开孔的零部件，其中一对开孔的半径大于另一对开孔的半径；
打标扫码工位(5)，包括打标机和扫码机；
所述打标机，用于对完成定位的零部件进行激光打标；
所述扫码机，用于对通过激光打标处理的零部件进行扫码处理，确认打标是否正常；打标正常的零部件流入到下一到工序；
CNC桁架机械手(7)，设置于打标扫码工位之后，抓取打标正常的零部件进入到第一钻孔工位(8)；
第二钻孔工位(10)，用于对第一钻孔工位流出的零部件进行再次钻孔；
研磨工位(12)，对第二钻孔工位流出的零部件进行研磨处理；
抛光工位(15)，对研磨工位流出的零部件进行抛光处理；
清洗工位(16)，对抛光工位流出的零部件进行清洗处理；
输送辊道(17)，清洗工位流出的零部件由输送辊道输送至目标位；
所述角向伺服定位机构通过一支架(33)置于辊道的末端，所述角向伺服定位机构的底部设置有轨道(34)；所述支架远离辊道的一端固定设置有一伸缩装置(32)，该伸缩装置与角向伺服定位机构固定连接；所述伸缩装置迫使角向伺服定位机构沿轨道作往复运动；
所述角向伺服定位机构包括工作平台(311)、设置于定位台上的定位旋转座(318)、对称设置于定位旋转座两侧的对射激光传感器(312)和对称设置于定位旋转座两侧的定位销(319)，所述两对射激光传感器的连线与两定位销的连线交叉于一点。
2.根据权利要求1所述的一种用于差速器生产的生产线，其特征在于，该生产线还包括倍速链和托盘(4)，托盘置于倍速链上，使得零部件在角向伺服定位机构与打标读码工位之间运动。
3.根据权利要求1所述的一种用于差速器生产的生产线，其特征在于，该生产线还包括CNC桁架机械手(7)，设置于打标读码工位之后且位于倍速链的末端。
4.根据权利要求1所述的一种用于差速器生产的生产线，其特征在于，该生产线还包括设置于第一钻孔工位与第二钻孔工位之间的第一抽检工位(9)、设置于第二钻孔工位与研磨工位之间的零件缓存台(11)、设置于研磨工位与抛光工位之间的第二抽检工位(13)和设置于抛光工位与清洁工位之间的第三抽检工位。
5.根据权利要求1所述的一种用于差速器生产的生产线，其特征在于，该所述角向伺服定位机构还包括用于检测所述零部件是否存在于定位旋转座上的检测开关(314)。
6.根据权利要求1所述的一种用于差速器生产的生产线，其特征在于，该所述角向伺服定位机构还包括吹气机构(316)，该吹气机构具有出气口，用于吹掉该零部件周围的液体以及碎屑。
7.根据权利要求1所述的一种用于差速器生产的生产线，其特征在于，所述第一钻孔工位和第二钻孔工位设置有零部件夹具，所述零部件夹具包括：
一具有多个抓取装置的翻转机构(86)；
一翻转机构驱动装置(83)，驱动该翻转机构按设定的角度转动；
所述翻转机构驱动装置为一气缸；
所述翻转机构包括第一绕动部和第二绕动部，所述翻转机构驱动装置作用于第一绕动部，迫使翻转机构围绕第二绕动部转动；
所述翻转机构还包括边缘连接在一起的第一夹具安装板(815)和第二夹具安装板(816)，第一夹具安装板与第二夹具安装板具有一定角度；所述第一绕动部设置于第一夹具安装板上且靠近第二夹具安装板，所述第二绕动部设置于第一夹具安装板上且靠近第一夹具安装板边缘处；所述第一绕动部包括第一固定座(814)和设置于第一固定座上的第一转动轴(812)，所述第二绕动部包括第二固定座(813)和设置于第二固定座上的第二转动轴(85)；
所述零部件夹具还包括一设置于翻转机构安装板(81)和由翻转机构安装板相对两边缘向下延伸形成的两固定板(82)，所述第二转动轴分别穿过两固定板的下端。
8.根据权利要求1所述的一种用于差速器生产的生产线，其特征在于，所述打标读码工位设置有NG料道(51)和NG料道机械手(52)，所述NG料道设置于打标扫码工位处，当扫码机检测到打标不正常的零部件时，NG料道机械手抓取该不正常的零部件至NG料道。
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