CN109590486A - 一种电机端盖的自动加工检测装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电机端盖的自动加工检测装置及其使用方法，包括若干生产线，各生产线均包括待加工料库、桁架机械手、第一数控车床、第二数控车床、三坐标检测仪、加工中心、和成品料库，桁架机械手右端设有待加工料库，桁架机械手左端设有成品料库，桁架机械手包括桁架和至少一个拾取单元，桁架设置在待加工料库与成品料库之间，桁架的一侧由待加工料库至成品料库方向依次设有第一数控车床、第二数控车床、三坐标检测仪、加工中心。本发明涉及电机端盖加工技术领域。该电机端盖的自动加工检测装置及其使用方法，本发明采用的桁架机器人上下料系统可以实现集自动上料，装夹，加工，检测，再加工，下料于一体的全自动生产，降低生产线对人工的依赖度，提高端盖的加工以及检测精度。

Description

一种电机端盖的自动加工检测装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及电机端盖加工技术领域，具体为一种电机端盖的自动加工检测装置及其使用方法。

背景技术

电机端盖是一种用于支撑和固定电机转轴的装置，电机端盖的加工进度会严重影响电机转轴的传动效率，电机作为电器或各种机械的动力源，加工精度高，容易操作和控制，在家用电器、医疗电器设备、工农业生产、交通运输、国防、商业等各方面广泛应用，随着工业自动化的发展，电机的需求量进一步扩大，与此同时，作为电机互补产品的电机端盖的需求量也与日剧增。

电机端盖的轴向尺寸一般大于径向尺寸，主要用来确定转子在轴的空间位置，需要与不同类型的轴承进行配合，通过端盖连接到固定电机定子的外壳上，保证转子与定子之间的间隙大小。因此，工业生产对电机端盖的加工精度提出了较高的要求，其装夹精度作为控制过程中的一个重要环节，尤其值得重视。目前广泛采用的是人工将电机端盖放置到机床的夹具上，然后人工采用常规检测工具例如内径千分尺、游标卡尺、特定尺寸的气动量仪等对端盖的关键尺寸进行检测，最后再由人工进行下料。此过程需要大量人工而且工人操作机械进行检测的操作技术要求较高，不能保证加工精度。这使得人们需要找到一种能够集自动上料，装夹，加工，检测，再加工，下料于一体的全自动装置。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种电机端盖的自动加工检测装置及其使用方法，解决了以往电机盖加工中需要依靠人工上料，装夹，检测并且检测精度不稳定的问题。

（二）技术方案

1.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种电机端盖的自动加工检测装置，包括若干生产线，各生产线均包括待加工料库、桁架机械手、第一数控车床、第二数控车床、三坐标检测仪、加工中心和成品料库，其特征在于：所述桁架机械手右端设有待加工料库，所述桁架机械手左端设有成品料库，桁架机械手包括桁架和至少一个拾取单元，桁架设置在待加工料库与成品料库之间，桁架的一侧由待加工料库至成品料库方向依次设有第一数控车床、第二数控车床、三坐标检测仪和加工中心,所述第一数控车床和第二数控车床对电机端盖中心的阶梯孔进行加工，所述三坐标检测仪对电机端盖中心阶梯孔的尺寸进行检测，所述加工中心对电机端盖周向的安装孔进行加工，所述第一数控车床、三坐标检测仪加工中心依次对待加工的电机端盖进行加工，所述第二数控车床、三坐标检测仪加工中心依次对待加工的电机端盖进行加工。

所述拾取单元均设置在桁架上，所述拾取单元包括X轴组件、Z轴组件和第一夹具，X轴组件滑动安装在桁架机械手的第一桁架上，所述Z轴组件滑动安装在X轴组件上，所述第一夹具固定在Z轴组件的输出端上，所述X轴组件包括X轴电机、第一齿轮齿条组和X轴滑轨，所述X轴滑轨沿第一桁架的延伸方向固定在第一桁架上。

所述Z轴组件包括Z轴电机、第二齿轮齿条组，Z轴滑轨和Z轴立柱，所述滑动安装板上通过安装角座固定连接有Z轴滑块，所述Z轴滑块与Z轴滑轨滑动连接，所述Z轴滑轨竖直固定在Z轴立柱上，所述Z轴电机安装在滑动安装板上。

所述第一夹具包括气缸安装板、旋转气缸和夹取单元，所述夹取单元设置有两个，且结构相同，所述气缸安装板固定在Z轴立柱的下端，所述旋转气缸安装在气缸安装板的斜面上，所述旋转气缸输出端的中心轴线与气缸安装板的斜面垂直，所述旋转气缸的输出端安装有角度调整块，所述夹取单元分别位于角度调整块的不同端面上，所述夹取单元的中心轴线相互垂直，且夹取单元沿着旋转气缸输出端的中心轴线对称设置。

所述成品料库包括转盘、储料单元、顶升机构和旋转电机，所述旋转电机输出轴与转盘固定连接，所述储料单元均匀分布在转盘上方，且与转盘固定连接，所述储料单元中堆叠有待加工的电机端盖。

优选的，所述第一齿轮齿条组中的第一齿条与X轴滑轨平行设置，且齿条与第一桁架固定连接，所述第一齿轮齿条组中的第一齿轮安装在X轴电机的输出端上。所述X轴滑轨沿第一桁架的延伸方向固定在第一桁架上。

优选的，所述X轴滑轨上方设置有X轴滑块，所述X轴滑块与X轴滑轨滑动连接，所述X轴滑块外侧固定连接有滑动安装板，所述滑动安装板顶部与X轴电机固定连接。

优选的，所述第二齿轮齿条组中的第二齿条与Z轴滑轨平行设置，且第二齿条安装在Z轴立柱上，所述第二齿轮齿条组中的第二齿轮固定在Z轴电机的输出端上，所述Z轴立柱的下端与第一夹具固定连接。

优选的，所述储料单元包括限位杆和活动板，所述限位杆固定在转盘上，所述活动板中开设有滑槽，所述限位杆位于滑槽内部，且与滑槽滑动连接，所述顶升机构位于桁架机械手的下方。

优选的，所述第一桁架的外部设有防护栅栏。

优选的，所述第一数控车床、第二数控车床、桁架机械手与三坐标检测仪之间电性连接。

一种电机端盖的自动加工检测装置的使用方法，包括以下步骤：

A. 人工将待加工的毛坯件放置到待加工料库中，桁架机械手从待加工料库抓取工件放置到第一数控车床，第一数控车床按照设定的程序对电机端盖进行车削；第一数控车床车削完成后，桁架机械手取下加工后的工件，桁架机械手将完成加工的工件放置三坐标检测仪的装夹；

B. 然后将下一个待加工的工件放置到第二数控车床上，第二数控车床按照设定的程序对电机端盖进行车削，桁架机械手取下加工后的工件，桁架机械手将完成加工的工件放置三坐标检测仪的装夹位，步骤A，B依次循环进行；

C.三坐标测量仪对电机端盖中心的阶梯孔进行检测，若不合格，桁架机械手将检测完成的工件放置到次品回收仓；如合格，进行下一步；

D.桁架机械手将检测完成的工件从三坐标检测仪取出放置到加工中心，加工中心对电机端盖周向的安装孔进行加工，桁架机械手从加工中心取下加工后的工件放置到成品料库中。

（三）有益效果

本发明提供了一种电机端盖的自动加工检测装置及其使用方法。具备以下有益效果：

（1）、该电机端盖的自动加工检测装置及其使用方法，目前端盖制造生产过程中，上下料，检测过程均采用人工方式，目前使用的气动量仪等量具都是针对特定尺寸定制的非标量具，适用面窄，无法适应检测尺寸和产品规格的变化，而本发明通过改变程序可以实现对不同尺寸的测量，是适用面更广的柔性生产线；

（2）、该电机端盖的自动加工检测装置及其使用方法，本发明采用的桁架机器人上下料系统可以实现集自动上料，装夹，加工，检测，再加工，下料于一体全自动生产，降低生产线对人工的依赖度，提高端盖的加工以及检测精度。

附图说明

图1 为本发明装置整体结构俯视示意图；

图2 为发明装置中电机端盖的立体结构示意图；

图3 为本发明装置中拾取单元的立体结构示意图；

图4 为本发明装装置中拾取单元另一视角的立体结构示意图；

图5 为本发明装置中成品料库的立体结构示意图。

图中：1-待加工料库、2-桁架机械手、201-桁架、202-拾取单元、221-X轴电机、222-滑动安装板、223-Z轴立柱、224-第一齿轮齿条组、225-X轴滑轨、226-Z轴滑轨、 227-第二齿轮齿条组、228-Z轴电机、229-气缸安装板、2210-旋转气缸、2211-角度调整块、2212-夹取单元、3-第一数控车床、4-第二数控车床、5-三坐标检测仪、6-加工中心、7-成品料库、701-转盘、702-储料单元、721-限位杆、722-活动板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种电机端盖的自动加工检测装置，包括若干生产线，各生产线均包括待加工料库1、桁架机械手2、第一数控车床3、第二数控车床4、三坐标检测仪5、加工中心6和成品料库7，其特征在于：所述桁架机械手2右端设有待加工料库1，所述桁架机械手2左端设有成品料库7，桁架机械手2包括桁架201和至少一个拾取单元202，桁架设置在待加工料库1与成品料库7之间，桁架的一侧由待加工料库1至成品料库7方向依次设有第一数控车床3、第二数控车床4、三坐标检测仪5和加工中心6，第一数控车床3和第二数控车床4，两个数控车床之间相互独立作业，第一数控车床3和第二数控车床4的作用完全相同，设置两个数控车床可以减少桁架机械手2的等待时间充分发挥桁架机械手2的搬运潜能，实现了两个车床之间的并联工作，大大提高了运输效率和加工速率。

拾取单元202位于桁架机械手2右侧，拾取单元202包括X轴组件、Z轴组件和第一夹具，X轴组件包括X轴电机221、第一齿轮齿条组224和X轴滑轨225，X轴滑轨225沿第一桁架201的延伸方向固定在第一桁架201上。

Z轴组件包括Z轴电机228、第二齿轮齿条组227，Z轴滑轨226和Z轴立柱223，滑动安装板222上通过安装角座固定连接有Z轴滑块，Z轴滑块与Z轴滑轨226滑动连接，Z轴滑轨226竖直固定在Z轴立柱223上，Z轴电机228安装在滑动安装板222上。

第一夹具包括气缸安装板229、旋转气缸2210和夹取单元2212，夹取单元2212设置有两个，且结构相同，气缸安装板229固定在Z轴立柱223的下端，旋转气缸2210安装在气缸安装板223的斜面上，旋转气缸2210输出端的中心轴线与气缸安装板229的斜面垂直，旋转气缸2210的输出端安装有角度调整块2211，夹取单元2212分别位于角度调整块2211的不同端面上，夹取单元2212的中心轴线相互垂直，且夹取单元2212沿着旋转气缸2210输出端的中心轴线对称设置，夹取单元2212的中心轴线为水平线时能够对数控车床3或者加工中心6进行上下料，夹取单元2212的中心轴线为竖直直线时能够从待加工料库1中取料、对工件中转平台进行上下料、对成品料库6进行上料，两个夹取单元的作用相同，旋转气缸2210带动两个夹取单元2212进行转动，夹取单元2212的位置进行互换。

成品料库7包括转盘701、储料单元702、顶升机构和旋转电机，旋转电机输出轴与转盘701固定连接，储料单元702均匀分布在转盘701上方，且与转盘701固定连接，储料单元702中堆叠有待加工的电机端盖。

第一齿轮齿条组224中的齿条与X轴滑轨225平行设置，且齿条与第一桁架201固定连接，第一齿轮齿条组224中的齿轮安装在X轴电机221的输出端上。

拾取单元202均设置在桁架201上，拾取单元202包括X轴组件、Z轴组件和第一夹具, X轴组件滑动安装在桁架机械手2的桁架201上，Z轴组件滑动安装在X轴组件上，所述第一夹具固定在Z轴组件的输出端上。

X轴组件滑动安装在桁架机械手2的第一桁架201上，Z轴组件滑动安装在X轴组件上，第一夹具固定在Z轴组件的输出端上。

X轴滑轨225上方设置有X轴滑块，X轴滑块与X轴滑轨225滑动连接，X轴滑块外侧固定连接有滑动安装板222，滑动安装板222顶部与X轴电机221固定连接。

第二齿轮齿条组227中的第二齿条与Z轴滑轨226平行设置，且第二齿条安装在Z轴立柱223上，第二齿轮齿条组227中的第二齿轮固定在Z轴电机228的输出端上，Z轴立柱223的下端与第一夹具固定连接，从而，第一夹具能够在X轴组件及Z轴组件的带动下在XZ平面内运动。

储料单元702包括限位杆721和活动板722，限位杆721固定在转盘701上，活动板722中开设有滑槽723，限位杆721位于滑槽723内部，且与滑槽723滑动连接，顶升机构703位于桁架机械手2的下方。

第一桁架201的外部设有防护栅栏。

第一数控车床3、第二数控车床4、桁架机械手2与三坐标检测仪5之间电性连接，当对数控车床3或者加工中心5进行上下料时，旋转气缸2210带动一个夹取单元2212夹取待加工的电机端盖转动到竖直状态，同时另一个没有夹取工件的夹取单元2212转动到水平状态，X轴组件及Z轴组件带动处于水平状态的夹取单元2212从数控车床3或者加工中心6取下电机端盖，旋转气缸带动夹取单元2212转动，夹取待加工的电机端盖的夹取单元转动到水平状态，X轴组件及Z轴组件带动处于水平状态的夹取单元2212对从数控车床3或者加工中心6进行上料。

一种电机端盖的自动加工检测装置的使用方法，包括以下步骤：

A.人工将待加工的毛坯件放置到待加工料库中，桁架机械手从待加工料库抓取工件放置到第一数控车床，第一数控车床按照设定的程序对电机端盖进行车削；第一数控车床车削完成后，桁架机械手取下加工后的工件，桁架机械手将完成加工的工件放置三坐标检测仪的装夹；

B.然后将下一个待加工的工件放置到第二数控车床上，第二数控车床按照设定的程序对电机端盖进行车削，桁架机械手取下加工后的工件，桁架机械手将完成加工的工件放置三坐标检测仪的装夹位，步骤A，B依次循环进行；

C.三坐标测量仪对电机端盖中心的阶梯孔进行检测，若不合格，桁架机械手将检测完成的工件放置到次品回收仓；如合格，进行下一步；

D.桁架机械手将检测完成的工件从三坐标检测仪取出放置到加工中心，加工中心对电机端盖周向的安装孔进行加工，桁架机械手从加工中心取下加工后的工件放置到成品料库中。

使用时，人工将待加工的毛坯件放置到待加工料库中，桁架机械手2从待加工料1库抓取工件放置到第一数控车床3，第一数控车床3按照设定的程序对电机端盖进行车削；第一数控车床3车削完成后，桁架机械手2取下加工后的工件，桁架机械手2将完成加工的工件放置三坐标检测仪5的装夹。然后将下一个待加工的工件放置到第二数控车床4上，第二数控车床4按照设定的程序对电机端盖进行车削，桁架机械手2取下加工后的工件，桁架机械手2将完成加工的工件放置三坐标检测仪5的装夹位，步骤A，B依次循环进行。三坐标测量仪5对电机端盖中心的阶梯孔进行检测，若不合格，桁架机械手2将检测完成的工件放置到次品回收仓；如合格，进行下一步。桁架机械手2将检测完成的工件从三坐标检测仪5取出放置到加工中心6，加工中心6对电机端盖周向的安装孔进行加工，桁架机械手2从加工中心取下加工后的工件放置到成品料库7中。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种电机端盖的自动加工检测装置，包括若干生产线，各生产线均包括待加工料库（1）、桁架机械手（2）、第一数控车床（3）、第二数控车床（4）、三坐标检测仪（5）、加工中心（6）和成品料库（7），其特征在于：所述桁架机械手（2）右端设有待加工料库（1），所述桁架机械手左端设有成品料库（7），桁架机械手（2）包括桁架（201）和至少一个拾取单元（202），桁架（201）设置在待加工料库（1）与成品料库（7）之间，桁架（201）的一侧由待加工料库（1）至成品料库（7）方向依次设有第一数控车床（3）、第二数控车床（4）、三坐标检测仪（5）和加工中心（6）；所述拾取单元（202）均设置在桁架（201）上，所述拾取单元（202）包括X轴组件、Z轴组件和第一夹具；所述X轴组件滑动安装在桁架机械手（2）的桁架（201）上，所述Z轴组件滑动安装在X轴组件上，所述第一夹具固定在Z轴组件的输出端上；所述X轴组件包括X轴电机（221）、第一齿轮齿条组（224）和X轴滑轨（225），所述X轴滑轨（225）沿桁架（201）的延伸方向固定在桁架（201）上；所述Z轴组件包括Z轴电机（228）、第二齿轮齿条组（227），Z轴滑轨（226）和Z轴立柱（223），滑动安装板（222）上通过安装角座固定连接有Z轴滑块，所述Z轴滑块与Z轴滑轨（226）滑动连接，所述Z轴滑轨（226）竖直固定在Z轴立柱（223）上，所述Z轴电机（228）安装在滑动安装板（222）上；所述第一夹具包括气缸安装板（229）、旋转气缸（2210）和夹取单元（2212），所述夹取单元（2212）设置有两个且结构相同，所述气缸安装板（229）固定在Z轴立柱（223）的下端，所述旋转气缸（2210）安装在气缸安装板（229）的斜面上，所述旋转气缸（2210）输出端的中心轴线与气缸安装板（229）的斜面垂直，所述旋转气缸（2210）的输出端安装有角度调整块（2211），所述夹取单元（2212）分别位于角度调整块（2211）的不同端面上，所述夹取单元（2212）的中心轴线相互垂直，且夹取单元（2212）沿着旋转气缸（2210）输出端的中心轴线对称设置；所述成品料库（7）包括转盘（701）、储料单元（702）、顶升机构和旋转电机，所述旋转电机输出轴与转盘（701）固定连接，所述储料单元（702）均匀分布在转盘（701）上方，且与转盘（701）固定连接，所述储料单元（702）中堆叠有加工完成的电机端盖。

2.根据权利要求1所述的一种电机端盖的自动加工检测装置，其特征在于：所述第一齿轮齿条组（224）中第一齿条与X轴滑轨（225）平行设置，所述第一齿轮齿条组（224）中第一齿轮固定在X 轴电机（221）输出端上。

3.根据权利要求2所述的一种电机端盖的自动加工检测装置，其特征在于：所述X轴滑轨（225）上方设置有X轴滑块，X轴滑块与X轴滑轨225滑动连接，X轴滑块外侧固定连接有滑动安装板（222），滑动安装板222顶部与X轴电机221固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种电机端盖的自动加工检测装置，其特征在于：所述第二齿轮齿条组（227）中的第二齿条与Z轴滑轨（226）平行设置，且第二齿条安装在Z轴立柱（223）上，所述第二齿轮齿条组（227）中的第二齿轮固定在Z轴电机（228）的输出端上，所述Z轴立柱（223）的下端与第一夹具固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种电机端盖的自动加工检测装置，其特征在于：所述储料单元（702）包括限位杆（721）和活动板（722），所述限位杆（721）固定在转盘（701）上，所述活动板（722）中开设有滑槽（723），所述限位杆（721）位于滑槽（723）内部，且与滑槽（723）滑动连接，所述顶升机构位于桁架机械手（2）的下方。

6.根据权利要求1所述的一种电机端盖的自动加工检测装置，其特征在于：所述桁架（201）的外部设有防护栅栏。

7.根据权利要求1所述的一种电机端盖的自动加工检测装置，其特征在于：所述第一数控车床（3）、第二数控车床（4）、桁架机械手（2）与三坐标检测仪（5）之间电性连接。

8.一种电机端盖的自动加工检测装置的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

A．人工将待加工的毛坯件放置到待加工料库中，桁架机械手从待加工料库抓取工件放置到第一数控车床，第一数控车床按照设定的程序对电机端盖进行车削；第一数控车床车削完成后，桁架机械手取下加工后的工件，桁架机械手将完成加工的工件放置三坐标检测仪的装夹；

B．然后将下一个待加工的工件放置到第二数控车床上，第二数控车床按照设定的程序对电机端盖进行车削，桁架机械手取下加工后的工件，桁架机械手将完成加工的工件放置三坐标检测仪的装夹位，步骤A，B依次循环进行；

C. 三坐标测量仪对电机端盖中心的阶梯孔进行检测，若不合格，桁架机械手将检测完成的工件放置到次品回收仓；如合格，进行下一步；

D. 桁架机械手将检测完成的工件从三坐标检测仪取出放置到加工中心，加工中心对电机端盖周向的安装孔进行加工，桁架机械手从加工中心取下加工后的工件放置到成品料库中。