CN109514274A - 一种新型全自动轮毂机加工及测量系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型全自动轮毂机加工及测量系统，该全自动轮毂机加工及测量系统的主体是三台机床，分别是一序车床、二序车床和三序加工中心机床，三台机床呈品字形平面布局，还包括入料辊道、自动定心装置、出料成品辊道、出料废品辊道、六轴机器人、120°双工位夹爪、吹扫装置、厚度测量装置、孔尺寸测量装置、一序前视觉装置、三序前视觉装置和打号装置，完成了轮毂从毛坯进入到机加工及测量的过程，取代了人工操作，实现全自动机器人搬运和转移工件，全自动机械设备进行测量机加工后的工件尺寸，提高工作效率，降低人员劳动强度和意外发生的概率，社会效益明显。
Description
技术领域
本发明涉及汽车轮毂制造技术领域，特别是涉及一种新型全自动轮毂机加工及测量系统。
背景技术
劳动力成本逐年提高，用设备替代人工也是大势所趋，尤其是一些工作强度较大工种，以自动化设备替代人员操作更是迫在眉睫。目前，在大部分汽车轮毂机加工车间工件的上、下料是靠人工搬运和转移的，工件的重量一般为10kg～30kg，每班生产工件的数量约为200件，这样的工作劳动强度较大，而且搬入机床的工件装夹的一致性也差，容易出现机床加工偏差。汽车轮毂机加工完成后，同样也是人工利用专用工具进行测量的，不仅劳动强度大，而且测量结果误差也不便控制。
发明内容
本发明的目的就是提供一种新型全自动轮毂机加工及测量系统，取代了人工操作，实现全自动机器人搬运和转移工件，全自动机械设备进行测量机加工后的工件尺寸，提高工作效率，降低人员劳动强度和意外发生的概率，社会效益明显。
本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：
该全自动轮毂机加工及测量系统的主体是三台机床，分别是一序车床、二序车床和三序加工中心机床，三台机床呈品字形平面布局，还包括入料辊道、自动定心装置、出料成品辊道、出料废品辊道、六轴机器人、120°双工位夹爪、吹扫装置、厚度测量装置、孔尺寸测量装置、一序前视觉装置、三序前视觉装置和打号装置；
所述的六轴机器人布置在整个系统的中心，用于自动搬运和转移工件，所述的120°双工位夹爪固定在六轴机器人的第6轴安装法兰上，所述120°双工位夹爪包含2个夹爪，且2个夹爪的夹取角度为120°；
所述的入料辊道、出料成品辊道和出料废品辊道三者平行布置，在所述的入料辊道下方安装设置有轮毂自动定心装置，用于将轮毂固定圆心；在所述的入料辊道上方设置有一序前视觉装置，用于轮毂得型号识别和确定轮毂气门孔相对于圆心的角度。
在所述的三序加工中心机床的前面设置有三序前视觉装置，用于最终确认气门孔相对于圆心的角度，所述的六轴机器人根据角度信息，自动旋转轮毂，确保轮毂气门孔的圆心在三序加工中心机床的轴线上。
所述的吹扫装置，用于吹扫轮毂机加工后残留在轮毂表面的铝屑，所述的厚度测量装置固定在所述吹扫装置的上部，用于自动测量轮毂轮辐的厚度尺寸。
所述的孔尺寸测量装置，用于测量机加工后轮毂的中心孔直径尺寸、螺栓孔直径尺寸和螺栓孔的位置度偏差。
所述的打号装置，用于轮毂加工完成后，在轮毂内表面打上特定标记。
附图说明
附图1是新型全自动轮毂机加工及测量系统的三维轴测图。
附图2是新型全自动轮毂机加工及测量系统的平面布置图。
附图3是轮毂工件的外形及测量尺寸部位示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的描述,显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而并不是全部实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如附图1、附图2和附图3所示，本实施例包括一序车床(1)、二序车床(2)和三序加工中心机床(3)，三台机床呈品字形平面布局，还包括入料辊道(4)、自动定心装置(5)、出料成品辊道(6)、出料废品辊道(7)、六轴机器人(8)、120°双工位夹爪(9)、吹扫装置(10)、厚度测量装置(11)、孔尺寸测量装置(12)、一序前视觉装置(13)、三序前视觉装置(14)和打号装置(15)。
当待加工轮毂毛坯进入入料辊道（4）时，自动定心装置（5）将轮毂自动定位圆心，一序前视觉装置（13）自动识别轮毂型号和确定轮毂气门孔相对于圆心的角度，根据轮毂高度信息和角度信息，六轴机器人（8）动作，120°双工位夹爪（9）夹取轮毂上轮缘，错开轮毂的分模线，将轮毂转移至一序车床（1）进行机加工；一序机加工完成后，六轴机器人（8）动作，120°双工位夹爪（9）夹取轮毂至吹扫装置（10）工位进行吹扫铝屑；吹扫完成后，六轴机器人（8）动作，120°双工位夹爪（9）夹取将轮毂放置在厚度测量装置（11）工位上进行测量，得到轮毂的轮辐厚度尺寸H，随后，六轴机器人（8）动作，120°双工位夹爪（9）夹取轮毂放置在二序车床（2）上，二序车床（2）根据得到的轮辐厚度尺寸H进行自动进刀补偿；二序车床（2）完成工件加工后，六轴机器人（8）动作，120°双工位夹爪（9）夹取将轮毂转移至三序前视觉装置（14）工位，通过相机拍照计算得出最终的轮毂气门孔相对于圆心的角度，六轴机器人（8）根据角度信息自动旋转轮毂，确保轮毂气门孔的圆心在三序加工中心机床（3）的轴线上，将轮毂放置在三序加工中心机床上（3）进行加工；三序加工中心机床（3）加工轮毂完成后，六轴机器人（8）动作，120°双工位夹爪（9）夹取将轮毂转移至孔尺寸测量装置（12）工位，相机拍照计算得出中心孔直径尺寸φD、螺栓孔直径尺寸φd和螺栓孔的位置度偏差；随后，六轴机器人（8）动作，120°双工位夹爪（9）夹取将轮毂转移至打号装置（15）工位，在轮毂内表面打上特定标记；最后，六轴机器人（8）动作，120°双工位夹爪（9）夹取将轮毂加工合格的工件放在成品辊道（6）上输送，将加工不合格的工件放在废品辊道（7）上。
整个实施例完成了轮毂从毛坯进入到机加工及测量的过程，替代了人工，实现了全自动工作。
上述实施例仅是优选的和示例性的，本领域技术人员可以根据本专利的精神做等同技术改进，这些都由本专利的保护范围所覆盖。
Claims (5)
1.一种新型全自动轮毂机加工及测量系统，其特征在于：该全自动轮毂机加工及测量系统的主体是三台机床，分别是一序车床（1）、二序车床（2）和三序加工中心机床（3），三台机床呈品字形平面布局，还包括入料辊道(4)、自动定心装置(5)、出料成品辊道(6)、出料废品辊道(7)、六轴机器人(8)、120°双工位夹爪(9)、吹扫装置(10)、厚度测量装置(11)、孔尺寸测量装置(12)、一序前视觉装置(13)、三序前视觉装置(14)和打号装置(15)；
所述的六轴机器人（8）布置在整个系统的中心，用于自动搬运和转移工件，所述的120°双工位夹爪（9）固定在六轴机器人（8）的第6轴安装法兰上，所述120°双工位夹爪（9）包含2个夹爪，且2个夹爪的夹取角度为120°；
所述的入料辊道（4）、出料成品辊道（6）和出料废品辊道（7）三者平行布置，在所述的入料辊道（4）下方安装设置有轮毂自动定心装置（5），用于将轮毂固定圆心；在所述的入料辊道（4）上方设置有一序前视觉装置（13），用于轮毂得型号识别和确定轮毂气门孔相对于圆心的角度。
2.根据权利要求1所述的全自动轮毂机加工及测量系统，其特征在于，在所述的三序加工中心机床（3）的前面设置有三序前视觉装置（14），用于最终确认气门孔相对于圆心的角度，所述的六轴机器人（8）根据角度信息，自动旋转轮毂，确保轮毂气门孔的圆心在三序加工中心机床（3）的轴线上。
3.根据权利要求1所述的全自动轮毂机加工及测量系统，其特征在于，所述的吹扫装置（10），用于吹扫轮毂机加工后残留在轮毂表面的铝屑，所述的厚度测量装置（11）固定在所述吹扫装置（10）的上部，用于自动测量轮毂轮辐的厚度尺寸。
4.根据权利要求1所述的全自动轮毂机加工及测量系统，其特征在于，所述的孔尺寸测量装置（12），用于测量机加工后轮毂的中心孔直径尺寸、螺栓孔直径尺寸和螺栓孔的位置度偏差。
5.根据权利要求1所述的全自动轮毂机加工及测量系统，其特征在于，所述的打号装置（15），用于轮毂加工完成后，在轮毂内表面打上特定标记。
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