CN110588045A - 一种制动片的压合生产线及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及制动片制造技术领域，具体涉及一种制动片的压合生产线及其生产方法，本发明采用机械手切换连接第一工装与第二工装，实现单个机械手驱使第一工装与第二工装完成清洁、喷覆脱模剂、上下料、扒料以及预压操作，提高机械手的使用率，降低生产线的建设成本；本发明在投入粉末物料时增加扒料操作，将粉末物料扒匀在工位槽中，保证产品的压缩性，避免产品出现松片现象，提升产品的质量；其次，投料步骤、扒料步骤、预压步骤有依次顺序进行的两次，即产品上的成型片有两层，增加产品的使用寿命，并且两次扒匀以及预压能够进一步保证保证产品的压缩性，避免产品出现松片现象。

Description

一种制动片的压合生产线及其生产方法

技术领域

本发明涉及制动片制造技术领域，具体涉及一种制动片的压合生产线及其生产方法。

背景技术

制动片是汽车制动器、离合器和摩擦传动装置中的关键部件，它的性能好坏直接关系着车辆运行系统的可靠性和稳定性；制动片由于具有较稳定的摩擦系数、良好的导热性、较大的热容量和一定的高温机械强度，因而得到了广泛的应用。目前，制动片通常是采用压制方式进行生产，现有的压合生产线通常采用流水线的形式，线体较长，并且在每一道工序上采用人工操作或者是机械手操作，增加工人的操作强度，提增加线体设备的建设成本；并且现有的制动片压合方法均时仅采用预压的方式将粉末物料压匀在工位槽中，难以保证产品的压缩性，产品易出现松片的现象。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种制动片的压合生产线，包括有压合设备、称料机以及机械手，还包括有分别与机械手可拆卸连接的第一工装以及第二工装，所述压合设备上设置有压合模具，所述称料机能够将粉末物料投入到压合模具上，所述机械手能驱使第一工装预压粉末物料并将制动片主体放入压合模具内，所述机械手能驱使第二工装清洁压合模具；本发明采用机械手切换连接第一工装与第二工装，实现单个机械手驱使第一工装与第二工装完成清洁、喷覆脱模剂、上下料、扒料以及预压操作，提高机械手的使用率，降低生产线的建设成本；并且，在机械手的周向设置若干个压合设备，单个机械手几个同时操作若干台压合设备，降低生产线的占地面积，进一步降低产线的建设成本。

作为上述方案的进一步改进，所述压合设备包括有沿机械手的周向分布的至少两个。

作为上述方案的进一步改进，所述第一工装包括有第一基座以及对应分设在第一基座两端面上的上下料组件以及预压组件；将上下料组件以及预压组件集成在第一基座上，减少机械手更换工装的频率，方便快捷，提高效率。

作为上述方案的进一步改进，所述第一工装还包括有扒料组件，所述扒料组件与所述预压组件设置在第一基座的同一端面上，扒料组件与预压组件设置在本体的同一端面上，扒料与预压工序依次进行，减少工装切换工作基准面的时间，进一步提高生产效率。

作为上述方案的进一步改进，所述第二工装包括有第二基座以及设置在第二基座上的转动毛刷，所述转动毛刷连接有驱动件；机械手通过更换第二工装可以对压合模具进行清扫操作，避免吹气式清洁而扬起大量粉尘，污染车间环境。

作为上述方案的进一步改进，所述第二基座上还设置有喷枪，所述喷枪可沿第二基座端面的法线方向往复移动；将喷枪与转动毛刷集成到第二基座上，减少机械手更换工装的频率，方便快捷，提高效率。

作为上述方案的进一步改进，还包括有放料台，所述放料台上设置有可上下移动的放料板，所述放料板上设置若干个仿形槽，制动片主体可放入仿形槽内；通过放料台放置制动片主体，方便机械手上下料操作，提高生产效率。

作为上述方案的进一步改进，所述机械手上设置有主动连接部，所述第一工装以及所述第二工装上均设置有与主动连接部相配合的从动连接部；机械手通过主动连接部与从动连接部相配合实现快速可拆卸连接第一工装与第二工装，提高机械手更换工装的效率，进而提高生产效率。

一种制动片的压合生产方法，包括有如下步骤：

清洁及喷覆脱模剂，转动毛刷对压合模具的上模以及下模进行清扫，喷枪在上模及下模均喷覆脱模剂；

投料，称料机将定量的粉末物料投入下模中；

扒料，机械手驱使第一工装进入压合设备中并将下模中的粉末物料扒匀；

预压，机械手驱使第一工装预压下模中的粉末物料；

制动片主体上料，第一工装吸取并将制动片主体放入下模中并压接粉末物料；

压合，上模以及下模相对靠近运动以将粉末物料压紧在制动片主体上；

下料，第一工装吸取并将制动片自压合设备中移送出。

作为上述方案的进一步改进，所述投料步骤、所述扒料步骤以及所述预压步骤均有依次顺序进行的两次。

本发明制动片的压合方法在投入粉末物料时增加扒料操作，将粉末物料扒匀在工位槽中，保证产品的压缩性，避免产品出现松片现象，提升产品的质量；其次，投料步骤、扒料步骤、预压步骤有依次顺序进行的两次，即产品上的成型片有两层，增加产品的使用寿命，并且两次扒匀以及预压能够进一步保证保证产品的压缩性，避免产品出现松片现象。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步地说明；

图1为本发明实施例的压合生产线的结构示侧视图；

图2为本发明实施例的压合生产线的结构俯视图；

图3为本发明实施例的第一工装的结构示意图；

图4为本发明实施例的第一工装的正视示意图；

图5为本发明实施例的第二工装的结构示意图；

图6为本发明实施例的第二工装的正视示意图；

图7为本发明实施例的主动连接部的结构示意图；

图8为本发明实施例的放料台的结构示意图。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

如图1至图6所示的一种制动片的压合生产线，其包括有机械手3、分别于机械手3可拆卸连接的第一工装5及第二工装6、分设在机械手3周向的若干个压合设备1以及与压合设备1相配套设置的若干个称料机2，本实施例中根据实际情况在机械手3周围设置四台压合设备1以及四台于压合设备1相配套的称料机2，在本实施例中，所述机械手3可以采用市面上所常用的六轴机械手，所述压合设备1以及所述称料机2均可以采用市面上常用的规格型号，所述六轴机械手、所述压合设备1以及所述称料机2的具体结构并非本发明的所要求保护的内容，在此不再赘述；所述机械手3可以驱使第一工装5与第二工装6沿水平横向、水平纵向以及竖向移动与转动，所述机械手3的一侧还设置有放料台4，所述放料台4能够放置未压制的制动片主体以及已压制的产品，所述压合设备1上设置有压合模具，该压合模具常规的设有上模与下模，下模设置有用于放入压制物料的工位槽，上模设置有与工位槽相配合的压制块，机械手3驱使第二工装6对压合模具进行清洁操作，该清洁操作包括有清扫上模与下模，再依次在上模与下模上分别喷覆脱模剂，对压合模具进行清洁后，称料机2将定量的粉末物料投放到工位槽中，所述机械手3驱使第一工装5将粉末物料预压在工位槽中，所述预压即是将粉末物料碾平或均匀地平铺在工位槽中，保证产品的压缩性，避免产品出现松片现象，机械手3再驱使第一工装5将制动片主体放入工位槽内，压合设备1驱使上模与下模相对靠近并压紧动作将产品压制成型，压制完成后机械手3再驱使第一工装5将产品自压合设备1内取出。

作为上述方案的进一步改进，如图3至图7所示，所述机械手3上设置有主动连接部31，所述第一工装5以及所述第二工装6上均设置有与主动连接部31相配合的从动连接部32，具体的，所述主动连接部31可以通过螺栓或者是卡扣与机械手3固定连接，并且主动连接部31可随机械手3移动，所述从动连接部32可通过螺栓或者是卡扣与工装固定连接；所述主动连接部31包括有定位板311、设置在定位板311上方的第一夹持件312以及分设在定位板311左右侧的两个第二夹持件313，进一步的有，所述第一夹持件312的底面设置有尼龙减震块315，其目的在于避免第一夹持件312朝下运动时直接冲击从动夹持部32，避免第一夹持件312和/或从动夹持部32反复冲击而产生变形或磨损；两个所述第二夹持件313分别连接在双头伸缩气缸316的两端，所述双头伸缩气缸316设置在固定板317上与定位板311相对的一侧，两个所述夹持件分别自定位板311的两侧沿定位板311的轴线方向相对靠近或相对远离；所述定位板311可随机械手3移动至抵接从动连接部32的底面，第一夹持件312朝下运动以压接从动连接部32的顶面，此时主动连接部31与从动连接部32能够通过第一夹持件312与从动连接部32之间的摩擦力以及从动连接部32与定位板311之间的摩擦力实现固定连接，并且机械手3可以通过主动连接部31与从动连接部32之间相对固定连接而驱动工装移动以进行生产作业，更进一步的，两个所述第二夹持件313相对靠近以压接从动连接部32的两侧面，即可以进一步地保证主动连接部31与从动连接部32之间的连接稳固性，保证在使用时工装不与机械手3发生相对移动。

如图7所示，所述第一夹持件312有并排设置的至少两个，本实施例中根据实际需要设置为两个，并且该两个第一夹持件312分别靠近定位板311的两端设置，即，两个第一夹持件312与两个第二夹持件313分别对应地夹持从动连接部32的两端，保证受力平衡，提高机械手3与工装固定连接的稳定性。

所述定位板311上设置有定位点，所述从动连接部32的底面设置有与定位点相配合的定位件，在本实施例中，所述定位件可以是激光传感器，并且该定位件有至少两个，定位件内嵌在从动连接部32的底面，而定位点可以是能够被定位件感应到，其可以采用与定位板311不同的材质制成，并且定位点嵌入在定位板311上，比如说，定位板311采用钢质或铁质材料制成，则定位点可以是铝片或铜片，其目的在于保证主动连接部31与从动连接部32能够对位连接，保证机械手3能够准确地夹持到工装。

所述从动连接部32的侧面设置有定位槽321，所述第二夹持件313上设置有与定位槽321相配合的定位销318，优选地，所述定位销318的前端呈锥台形，其目的在于进一步方便第二夹持件313准确地与从动连接部32相对位以确保机械手3能够稳定夹持工装；在本实施例中，所述定位销318可以是与第二夹持件313一体成型设置，该定位销318优选地采用铁质或钢质材料制成。

所述第一夹持件312包括有能够依次贯穿从动连接部32以及定位板311的定位杆，即，定位件与定位点相对应后，机械手3驱动定位板311朝上运动以抵接从动连接部32的底面，而后再控制第一夹持件312朝下运动压接从动连接部32的顶面并且定位杆依次贯穿从动连接部32与定位板311，第二夹持部再相对靠近运动以压紧从动连接部32的两个侧面，此时主动连接部31与从动连接部32固定连接，机械手3即可稳定地驱动工装进行生产操作；再需要切换工装时，机械手3先将工装放在水平面上，而后两个第二夹持部做相对远离运动以松开从动连接部32的两个侧面，第一夹持部再远离从动连接部32的顶面，定位板311再远离从动连接部32以实现机械手3与当前工装脱离，而后机械手3可以快速切换另一个工装，提高生产效率，并且一个机械手3即可操动若干个工装，降低生产线的建设成本。

作为上述方案的进一步改进，如图3与图4所示，所述第一工装5包括有第一基座51以及对应分设在第一基座51两端面上的上下料组件52以及预压组件53，其还包括有扒料组件54，所述预压组件53以及所述扒料组件54设置在第一基座51的同一端面上，所述上下料组件52包括有磁感应块或吸嘴，在本实施例中，制动片主体采用磁性金属材料制成时，可以采用磁感应块吸取制动片主体，而在生产非磁性材质的制动片时，则可以采用吸嘴吸取；进一步的，所述上下料组件52与第一基座51之间还设置有弹性件55，该弹性件55优选为压簧或者是具有弹性作用的塑料，其目的在于避免上下料组件52与产品之间的压接力过大而压坏产品或损坏工装。

所述扒料组件54设置在预压组件53的前方，其目的在于，制动片的生产流程是称料机2先在下模的工位槽内投入粉末物料，采用扒料组件54将粉末物料扒匀，再进行预压操作，因此，扒料组件54设置在预压组件53的前方可以减少工装在使用时的空行程，即优化工装的使用流程，提高生产效率。

所述扒料组件54包括有转动块以及设置在转动块上的至少一根扒料杆，所述扒料杆沿转动块的轴线转动，具体的，所述转动块可以通过传动带或齿轮啮合连接有驱动电机，该驱动电机可以是步进电机，扒料杆偏心设置在转动块上，在本实施例中，转动块上周向均布有四根扒料杆，扒料杆随转动块转动以将粉末物料扒匀在工位槽内，保证产品的压缩性，避免产品出现松片现象。

所述预压组件53包括有可拆卸安装在第一基座51上的仿形块，具体的，所述仿形块自第一基座51的端面突起，其可以通过螺栓固接的方式安装在第一基座51上，仿形块与第一基座51之间还可以设置有连接杆，该连接杆的两端分别螺纹连接第一基座51以及仿形块；进一步的有，所述仿形块的上端面设置有若干个凹槽或凸起，仿形块压制粉末物料后形成成型片，其目的在于，可以在预压制的成型片上形成凸点或凹槽，增大成型片与制动片主体之间的接触面，保证压制的质量，并且，产品具有两片或以上的成型片时，可以增加相邻两个成型片之间的接触面积，保证该两个成型片压制稳固，进一步提升压制的质量。

所述上下料组件52、所述预压组件53以及所述扒料组件54均有设置在第一基座51上的若干个，在本实施例中，模具上开设有两排并且每排有七个压制槽位，所述预压组件53以及所述上下料组件52分别有与压制槽位相对应的、并排设置的七个，并且七个预压组件53为一排设有两排，所述扒料组件54有并排设置并且位于预压组件53前方的七个，扒料组件54有一排，即，扒料组件54可以是先将其中一排的模具上粉末物料扒匀，在将另一排的粉末物料扒匀，其目的在于节省第一工装5的设计空间，避免第一工装5在运作时发生干涉。

作为上述方案的进一步改进，如图5与图6所示，所述第二工装6包括有第二基座61以及分别设置在第二基座61上的转动毛刷62与喷枪63，所述转动毛刷62连接有驱动件64，驱动件64与转动毛刷62分设在第二基座61上相对的两个端面上，所述喷枪63可在第二基座61端面的法线方向往复移动，所述从动连接部32与机械手3可拆卸连接，具体的，所述驱动件64可以是步进电机，所述转动毛刷62有并排设置的两个，该两个转动毛刷62可同向转动，此时，驱动件64可以通过两条同步带分别连接两个转动毛刷62，其也可以是转动毛刷62连接有从动齿轮，驱动件64的输出端连接有与从动齿轮相啮合的主动齿轮，驱动件64通过主动齿轮与从动齿轮相啮合的方式驱使两个转动毛刷62反向转动；所述喷枪63与所述转动毛刷62分设在第二基座61上相对的两个端面上，即喷枪63与驱动件64设置在第二基座61的同一端面上，其目的在于避免在清洁操作或喷覆脱模剂操作时发生干涉，即，机械手3驱动该第二工装6进入到上模与下模之间的位置，转动毛刷62依次对上模以及下模以进行清扫操作时，喷枪63以及驱动件64均不与相对的下模或上模相干涉，而喷枪63在喷覆脱模剂时，转动毛刷62位于相对远离模具的一侧，更进一步的是，第二工装6可以在上模与下模的侧方进行喷覆作业。

所述喷枪63设置在第二基座61的前端，并且喷枪63朝向第二基座61外侧设置，即，在需要进行喷覆脱模剂操作时，机械手3可以驱使该第二工装6移动至压合设备1外，喷枪63即可将脱模剂喷覆到上模以及下模上，具体的，机械手3可以驱使第二工装6倾斜一定角度至喷枪63对准上模或下模，避免工装随机械手3在上模与下模之间的区域运动时与压合模具发生干涉。

所述喷枪63管接有外部的增压泵，其可以将脱模剂通过喷枪63喷覆在压合模具上，所述喷枪63连接有伸缩气缸65，具体的，所述伸缩气缸65固定设置在第二基座61上，喷枪63设置在伸缩气缸65的输出端，即喷枪63可以籍由伸缩气缸65驱使而沿第二基座61端面的法线方向远离第二基座61，提升喷枪63的喷覆距离以及喷覆范围，即，第二基座61可以远离模具也能实现喷覆脱模剂，进一步避免喷枪63与模具发生干涉。

作为上述方案的进一步改进，如图8所示，所述放料台4上设置有可上下移动的放料板41，所述放料板41连接有沿竖向设置的直线移动组件43，该直线移动组件43可以是市面上常用的螺旋升降器或者是直线电缸或者是拉伸气缸314，所述放料板41上设置有若干个仿形槽42，制动片主体可放入仿形槽42内，更进一步的，所述放料台4可转动设置，放料台4上沿周向分布有放料板41以及收料板，机械手3可以驱使第一工装5自放料板41上吸取制动片主体，也可以通过第一工装5将产品放在收料板上，具体的，所述放料台4的下端设置有转动电机，该转动电机优选地采用伺服电机，其可以准确地将放料板41和/或收料板转动至靠近机械手3的一侧，方便机械手3驱动第一工装5上下料。

一种制动片的压合生产方法，包括有如下步骤：

清洁及喷覆脱模剂，机械手3通过主动连接部31与从动连接部32相配合以夹持第二工装6对压合模具的上模与下模分别进行清扫以及喷覆脱模剂操作，具体的，机械手3驱使第二工装6进入上模与下模之间的区域，并且转动毛刷62依次抵接或压接上模或下模进行清扫操作，将残留在上模或下模中的粉末物料清扫干净，避免残留物影响产品的压制质量，清扫干净后喷枪63在依次对准上模以及下模喷覆脱模剂，机械手3可以驱使第二工装6倾斜一定角度，使得喷枪63依次对准下模的工位槽以及上模的压制块进行喷覆操作；

一次投料，称料机2将定量的粉末物料投放到下模的工位槽中；

一次扒料，机械手3与第二工装6分离，并更换上第一工装5，机械手3驱使第一工装5进入上模与下模之间的区域并且扒料组件54插入工位槽中，扒料组件54自转而机械手3驱使扒料组件54在工位槽内往复移动以将粉末物料扒匀；

一次预压，机械手3驱使第一工装5预压粉末物料，即预压组件53朝下运动压制工位槽内的粉末物料，将粉末物料进一步压匀，保证产品的压缩性，避免产品出现松片现象；

二次投料，称料机2将定量的粉末物料再次投放到下模的工位槽中，本次投放的粉末物料可以是与一次投料的材质相同，也可以是材质不同；

二次扒料，该步骤重复一次扒料的操作，将粉末物料扒匀在工位槽内；

二次预压，该步骤重复二次预压的操作，将粉末物料进一步压匀，保证产品的压缩性，避免产品出现松片现象；

制动片主体上料，机械手3驱使第一工装5将制动片主体放入工位槽内，具体的，制动片主体放置在粉末物料的上表面，在本实施例中，机械手3可以驱使第一工装5先通过上下料组件52吸取制动片主体，在通过扒料组件54以及预压组件53分别进行扒料以及预压操作，在二次预压操作完成后，可以直接将制动片主体放入工位槽中，无需返回到放料台4上进行吸取制动片主体的操作；

压合，压合设备1驱使上模以及下模相对靠近并压制动作，将粉末物料与制动片主体压制成型；

下料，机械手3驱使第一工装5吸取产品并将产品移送至收料板上。

作为上述方案的进一步改进，第一工装5以及第二工装6均放置在放料台4上，即放料台4上设置有用于放置工装的放置位，机械手3切换第一工装5时，先固定连接好第一工装5，然后驱使第一工装5的上下料组件52吸取制动片主体，其目的在于在完成二次预压操作后可以直接将制动片主体放入工位槽中，提高产线操作的流畅性以及生产效率。

需要说明的是，在上述所有实施例中，为方便描述，第一工装5与第二工装6可以统称为工装。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种制动片的压合生产线，其特征在于，包括有压合设备(1)、称料机(2)以及机械手(3)，还包括有分别与机械手(3)可拆卸连接的第一工装(5)以及第二工装(6)，所述压合设备(1)上设置有压合模具，所述称料机(2)能够将粉末物料投入到压合模具上，所述机械手(3)能驱使第一工装(5)预压粉末物料并将制动片主体放入压合模具内，所述机械手(3)能驱使第二工装(6)清洁压合模具。

2.根据权利要求1所述的一种制动片的压合生产线，其特征在于，所述压合设备(1)包括有沿机械手(3)的周向分布的至少两个。

3.根据权利要求1所述的一种制动片的压合生产线，其特征在于，所述第一工装(5)包括有第一基座(51)以及对应分设在第一基座(51)两端面上的上下料组件(52)以及预压组件(53)。

4.根据权利要求3所述的一种制动片的压合生产线，其特征在于，所述第一工装(5)还包括有扒料组件(54)，所述扒料组件(54)与所述预压组件(53)设置在第一基座(51)的同一端面上。

5.根据权利要求1所述的一种制动片的压合生产线，其特征在于，所述第二工装(6)包括有第二基座(61)以及设置在第二基座(61)上的转动毛刷(62)，所述转动毛刷(62)连接有驱动件(64)。

6.根据权利要求5所述的一种制动片的压合生产线，其特征在于，所述第二基座(61)上还设置有喷枪(63)，所述喷枪(63)可沿第二基座(61)端面的法线方向往复移动。

7.根据权利要求1所述的一种制动片的压合生产线，其特征在于，还包括有放料台(4)，所述放料台(4)上设置有可上下移动的放料板(41)，所述放料板(41)上设置若干个仿形槽(42)，制动片主体可放入仿形槽(42)内。

8.根据权利要求1所述的一种制动片的压合生产线，其特征在于，所述机械手(3)上设置有主动连接部(31)，所述第一工装(5)以及所述第二工装(6)上均设置有与主动连接部(31)相配合的从动连接部(32)。

9.一种制动片的压合生产方法，其特征在于，包括有如下步骤：

清洁及喷覆脱模剂，转动毛刷(62)对压合模具的上模以及下模进行清扫，喷枪(63)在上模及下模均喷覆脱模剂；

投料，称料机(2)将定量的粉末物料投入下模中；

扒料，机械手(3)驱使第一工装(5)进入压合设备(1)中并将下模中的粉末物料扒匀；

预压，机械手(3)驱使第一工装(5)预压下模中的粉末物料；

制动片主体上料，第一工装(5)吸取并将制动片主体放入下模中并压接粉末物料；

压合，上模以及下模相对靠近运动以将粉末物料压紧在制动片主体上；

下料，第一工装(5)吸取并将制动片自压合设备(1)中移送出。

10.根据权利要求9所述的一种制动片的压合生产方法，其特征在于，所述投料步骤、所述扒料步骤以及所述预压步骤均有依次顺序进行的两次。