CN110640481A - 驱动桥壳自动化生产线 - Google Patents

Abstract

一种驱动桥壳自动化生产线，涉及一种汽车配件生产线，包括自动控制器、冲压生产线、机加工生产线、焊接生产线、主减速器孔等离子加工装置以及搬运机器人，冲压生产线为冷、热冲压共用的生产线，包括加热炉、小吨位的第一油压机、覆膜机、大吨位的第二油压机、清洗装置、冷却装置、半壳抛丸机，加热炉安装在冲压生产线的起始端，第一油压机和第二油压机并排安装在加热炉之后，该第一、第二油压机均设有第一和第二工作台；覆膜机分布在两台油压机中间；清洗装置和冷却装置分别安装在两台油压机的后方。本发明可提高生产线的通用性、适用性，可降低设备成本，减少能源浪费，可快速切换模具，可有效保护桥壳及模具、减少资源浪费，利于规模化生产。

Description

驱动桥壳自动化生产线

技术领域

本发明涉及一种汽车配件生产线，特别是一种驱动桥壳自动化生产线。

背景技术

目前在汽车驱动桥生产过程中，先将板料冲压成半边桥壳，再将两半桥壳对焊为一体，然后再在桥壳对应位置用等离子加工中心圆孔（即主减速器安装孔），最后加工油孔、通气孔。（1）由于驱动桥壳材料厚度不一致（8mm～16mm）就导致冲压得分薄板冷冲压工艺、厚板热冲压工艺，目前桥壳生产过程中，为了减少设备投入，一般都直接采用热冲压工艺，不分板料厚薄，均加热冲压，其通用性和适用性差，这就导致设备成本升高，能源浪费大。（2）驱动桥壳种类繁多（100多种）结构各异，不利于定位，就导致在生产过程中各工序需要定位的夹具繁多，导致无法在单条自动线上生产多种型号桥壳，无形中就增加了夹具成本，浪费厂房空间。（3）由于桥壳不允许有工艺定位孔，所以通常是人工将桥壳搬运到各个工序或者借用龙门架吊钩搬运；这种工作方式效率低，危险性高，不利于规模化生产。即使用搬运机器人来搬运，但由于驱动桥壳种类多、零件差异大，这就导致得用多个抓手来夹紧不同型号的工件，抓手得按工件型号频繁更换。因此目前的常用生产方式均是依靠人工搬运，手工定位，手工拆装件，在少量设备辅助下生产，工作过程比较粗糙，工人劳动强度大，生产效率较低，已经不适现代智能化生产要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种驱动桥壳自动化生产线，以克服现有技术所存在的生产线的通用性和适用性差、设备成本高、能源浪费大、不利于规模化生产的不足之处。

解决上述技术问题的技术方案是：一种驱动桥壳自动化生产线，包括自动控制器、分别与自动控制器连接的冲压生产线、机加工生产线、焊接生产线、主减速器孔等离子加工装置以及搬运机器人，所述的焊接生产线包括焊接机器人，所述的搬运机器人包括搬运机器人本体，所述的冲压生产线为冷冲压、热冲压共用的生产线，包括加热炉、小吨位的第一油压机、覆膜机、大吨位的第二油压机、清洗装置、冷却装置、半壳抛丸机，所述的加热炉安装在冲压生产线的起始端，第一油压机和第二油压机并排安装在加热炉之后，该第一油压机、第二油压机均设置有第一工作台和第二工作台；覆膜机分布在两台油压机中间的一侧；清洗装置和冷却装置分别安装在两台油压机的后方，半壳抛丸机安装在清洗装置、冷却装置的后方。

本发明的进一步技术方案是：在冷却装置内还安装有用于环形管道，该环形管道连接至清洗装置。

本发明的进一步技术方案是：所述的焊接生产线还包括自动焊接定位装置，该自动焊接定位装置包括底座装置、纵向定位装置、自动对中装置，所述的纵向定位装置有两套，分别安装在底座装置的左右两侧；所述的自动对中装置安装在底座装置的中部，且与工件的中部定位连接；所述的纵向定位装置包括丝杆传动机构、端轴线对中机构，丝杆传动机构安装在底座装置上，端轴线对中机构安装在丝杆传动机构的输出端上，且端轴线对中机构分别与工件的左右两端定位连接。

本发明的再进一步技术方案是：所述的丝杆传动机构包括伺服电机Ⅰ、丝杆Ⅰ、连接杆Ⅰ、端轴线对中机构支撑座、导轨Ⅰ；伺服电机Ⅰ通过伺服电机Ⅰ安装座安装在底座装置上，丝杆Ⅰ通过轴承座Ⅰ支撑在底座装置上，且丝杆Ⅰ的一端与伺服电机Ⅰ的输出轴连接；所述的连接杆Ⅰ为“”字型，该连接杆Ⅰ的一端与丝杆Ⅰ的另一端通过螺纹连接，连接杆Ⅰ的另一端与端轴线对中机构支撑座的一侧平面连接，端轴线对中机构支撑座的另一侧平面通过滑块Ⅰ与导轨Ⅰ连接；所述的导轨Ⅰ安装在底座装置上；所述的端轴线对中机构固定安装在端轴线对中机构支撑座上。

本发明的再进一步技术方案是：所述的端轴线对中机构包括台阶销底座、夹抓气缸Ⅰ底座、夹抓气缸Ⅰ、夹抓Ⅰ、台阶销、Y形夹紧块；所述的台阶销底座为“L”块，与滑块Ⅰ同侧地紧固在端轴线对中机构支撑座上，该台阶销底座的用于安装台阶销端加工有导向扁形沉孔，该导向扁形沉孔的底部中间加工有螺纹孔；夹抓气缸Ⅰ底座安装在台阶销底座上；夹抓气缸Ⅰ安装在夹抓气缸Ⅰ底座上，夹抓气缸Ⅰ的输出端分别与一对相向的夹抓Ⅰ连接，该夹抓Ⅰ为“L”块；所述的Y形夹紧块安装在夹抓Ⅰ的内侧端面上，且Y形夹紧块的内侧端面与工件的两端相配合；所述的台阶销一端为阶梯圆柱销，台阶销的另一端带有与台阶销底座的导向扁形沉孔相配合的导向扁位，且台阶销中部设有螺栓孔，该台阶销通过位于螺栓孔内的螺栓与台阶销底座的螺纹孔连接。

本发明的再进一步技术方案是：所述的自动对中装置包括伺服电机Ⅱ、从动滑动台、伺服电机Ⅱ安装支座、铰链机构、主动滑动台、连接块Ⅱ、导轨Ⅲ、丝杆Ⅱ、滑块Ⅲ、滚轮支座、滚轮；伺服电机Ⅱ安装在伺服电机Ⅱ安装支座上；伺服电机Ⅱ安装支座、轴承座Ⅱ均为“L”块，分别安装在底座装置上；所述的丝杆Ⅱ穿过轴承座Ⅱ与伺服电机Ⅱ的输出轴连接；所述的连接块Ⅱ为“L”块，该连接块Ⅱ的一端通过螺纹与丝杆Ⅱ连接，连接块Ⅱ的另一端紧固在主动滑动台上；主动滑动台、从动滑动台分别通过所述的滑块Ⅲ与导轨Ⅲ连接；导轨Ⅲ紧固在底座装置上；铰链机构的前端与主动滑动台连接，铰链机构的末端与从动滑动台连接；铰链机构的中间铰点紧固在底座装置上；在主动滑动台、从动滑动台上分别安装有所述的滚轮支座，该滚轮支座上加工有用于安装与调节滚轮的腰孔；滚轮通过紧固件紧固在该滚轮支座的腰孔上；在滚轮支座上还安装有用于检测夹具上是否有工件的激光发射器。

本发明的更进一步技术方案是：所述的汽车驱动桥壳自动焊接定位装置还包括有辅助夹紧装置，该辅助夹紧装置包括辅助气缸安装支架、辅助气缸、导轨Ⅱ、滑动台、夹抓气缸Ⅱ支架、夹抓气缸Ⅱ、夹抓Ⅱ；所述的辅助气缸安装支架紧固在底座装置的内侧面上；导轨Ⅱ安装在底座装置的内侧面上；滑动台底面通过滑块Ⅱ与导轨Ⅱ连接，滑动台上表面与夹抓气缸Ⅱ支架连接，滑动台侧端面与辅助气缸的输出端连接；夹抓气缸Ⅱ安装在夹抓气缸Ⅱ支架上，夹抓气缸Ⅱ的输出端与夹抓Ⅱ连接；在底座装置内侧面上还安装有四个限制滑动台行程的限位块，四个限位块上还分别安装有缓冲块。

本发明的进一步技术方案是：所述的主减速器孔等离子加工装置包括等离子切割机器人、废料自动拆卸装置，所述的废料自动拆卸装置包括横吊装置、升降连接装置、卸料装置，所述的卸料装置包括气缸底座、两个气缸、拉杆、两个卸料块；所述的气缸底座包括底座支架、气缸支架Ⅰ、气缸支架Ⅱ，所述的横吊装置固定在工作台的上方，所述的升降连接装置的上端与横吊装置的下端固定连接，升降连接装置的下端与底座支架的两侧面紧固连接；所述的气缸支架Ⅰ分别连接在底座支架的两端，气缸支架Ⅱ安装在底座支架的中部，所述的两个气缸相向固定在气缸底座上，该两个气缸分别与气缸支架Ⅱ的两端连接；所述底座支架的底部安装有导轨Ⅳ，导轨Ⅳ上滑动连接有两个滑块Ⅳ，两个滑块Ⅳ的底部分别通过滑块安装座与两个相向的卸料块的顶部固定连接；所述的拉杆为J形杆，两个气缸的伸出端分别与该拉杆的一端铰接，拉杆的另一端与滑块安装座铰接；所述的卸料块具有用于压紧工件内孔壁的竖直段、一体连接在竖直段的底部且向外侧延伸的用于承载工件废料的折弯段，在卸料块的竖直段下端还安装有感应器Ⅰ。

本发明的进一步技术方案是：所述的搬运机器人还包括驱动桥壳抓手装置，该驱动桥壳抓手装置包括夹紧装置，该夹紧装置包括夹抓气缸、夹抓、横梁、夹抓气缸底座、防滑装置，夹抓气缸的输出端与夹抓连接，所述的横梁通过安装在其上的法兰盘与搬运机器人本体连接；所述的夹抓气缸底座固定连接在横梁上；所述的夹抓气缸紧固在该夹抓气缸底座的底部, 夹抓安装在夹抓气缸的输出端上；所述的防滑装置安装在夹抓内侧夹紧面上；所述的防滑装置为加工有沉头孔的防滑垫，该防滑垫通过位于沉头孔内的紧固件安装在夹抓的内侧夹紧面上，且防滑垫的工作端面与夹抓的末端弯勾端面相平齐，所述的末端弯勾长度K=15～20mm。

本发明的进一步技术方案是：所述的夹紧装置还包括有激光器支架及用于感应是否有工件的激光发射器、有用于感应是否夹紧到工件的感应器Ⅱ，所述的激光器支架为“L”块，该激光器支架紧固在横梁的底部；所述的激光发射器安装在激光器支架上；所述的感应器Ⅱ安装在夹抓的内侧夹紧面上。

由于采用上述结构，本发明之驱动桥壳自动化生产线与现有技术相比，具有以下有益效果：

1. 可提高生产线的通用性、适用性

由于本发明的冲压生产线为冷冲压、热冲压共用的生产线，可以灵活按照板料厚度需要选择冷冲压或者热冲压，有效避免因材料过厚无法冷冲压加工的局限，或者厚薄材料均采用热冲压造成的能源浪费，可有效提高生产线的通用性、适用性。

2．可降低设备成本，减少能源浪费

本发明的冲压生产线包括加热炉、小吨位的第一油压机、大吨位的第二油压机、覆膜机、清洗装置、冷却装置、半壳抛丸机。首先，本发明为了满足线体节拍，同时选择不一样吨位的压机是为适应各种板料的冲压（冷冲压板料较薄时，可选小吨位的第一油压机，当板料较厚时可选用大吨位的第二油压机；当板料过厚时，选用热冲压，先经小吨位的第一油压机冲压成形，再由大吨位的第二油压机整形）；压机吨位不同，有效降低设备成本，同时可以按板料厚度，灵活选择冲压方式及压机吨位，有效降低能耗。

3．可快速切换模具

由于本发明的第一油压机、第二油压机均设置有两个工作台，双工作台的配置可以使模具切换在油压机外完成，将模具安装时间调至前一零件的生产时间，产品切换时只需将装好下一个生产产品模具的工作台开入油压机内并锁紧模具即可。即是当前一个零件在生产时，相关油压机的第一工作台正在使用，位于工作区内，而第二工作台位于工作区外面，此时将下一个要生产零件的模具吊至相应使用油压机的第二工作台上，待当前一个零件生产完成时，第一工作台沿轨道驶离工作区；同时第二工作台（已经安装好要生产下一个零件的模具）进入到油压机内部，开始下一个零件的冲压；此时又可以对在工作区外的第一工作台上的模具拆卸，再更换下一个要生产零件的模具。如此往复换模，实现快速切换模具功能，可大幅减少换模时自动线等待的时间，解决传统冲压生产线换模时间长的瓶颈问题。

4．可有效保护桥壳及模具

本发明冲压生产线包括有覆膜机，冷冲压前在外表面覆上薄膜及油模，可保护桥壳及模具，防止工件表面压出刮痕，同时有效延长模具的使用寿命。

5．可减少资源浪费

本发明在冷却装置内还安装有用于环形管道，该环形管道连接至清洗装置，在清洗装置不工作时可通过吸收冷却装置热量来加热或保温清洗液，同时还可有效对冷却装置进行降温，因此，本发明可充分利用资源，减少资源浪费、减少清洗工位工作前加热时间。

6．有效解决桥壳无工艺孔定位问题

本发明焊接生产线上的自动焊接定位装置包括有自动对中装置，该自动对中装置通过双滚轮压紧桥壳中间圆弧，使桥壳圆弧受力平衡后自动对中，有效解决了桥壳无工艺孔定位问题。

7．利于规模化生产

本发明焊接生产线上的自动焊接定位装置包括底座装置、纵向定位装置、自动对中装置，其中自动对中装置是通过挤压桥壳中间圆弧凸包表面使桥壳对中，可以保证各种桥壳的中间圆弧中心始终位于同一位置，解决了因桥壳的多样性而无法使用通用定位问题，因此，本发明的一套夹具即可满足所有桥壳的对中定位，有效提高生产线的通用性，及减少夹具投入。

另外，纵向定位装置包括丝杆传动机构、端轴线对中机构，丝杆传动机构安装在底座装置上，端轴线对中机构安装在丝杆传动机构的输出端上，且端轴线对中机构分别与工件的左右两端定位连接。本发明通过自动对中装置和端轴线对中机构的台阶销，可以使桥壳悬空定位，方便焊接，而且台阶销定位轴端加工有不同直径的台阶，每个台阶对应定位不同轴径，当台阶销不满足轴径定位时，可快速切换其他规格的台阶销，足以满足各类轴径不一的桥壳定位。台阶销可以通过伺服电机驱动任意移动，可以满足定位不同轴端长度的桥壳定位。

再有，本发明搬运机器人的驱动桥壳抓手装置包括夹紧装置，该夹紧装置包括夹抓气缸、夹抓、横梁、夹抓气缸底座、防滑装置，其中夹抓是通过摩擦力夹紧桥壳，而非传统的带有倒钩抓手，省略去倒钩目的是为了增加抓手的打开空间，以满足夹紧各类大小不同的桥壳，单套抓手即可满足抓举所有型号的桥壳。

因此，本发明的夹具通用性高，切换快捷方便，非常有利于规模化生产。

8.自动化程度高

本发明整条生产线均用搬运机器人配合抓手来搬运，自动化程度高，减少人工成本的投入，降低工人劳动强度，提高生产效率及生产安全，增加企业效益。

9. 生产效率高，人工成本低

本发明的生产线为自动化生产线，只需3个工人辅助生产，相对于传统的生产方式，不但能有效提高生产效率，同时还能大大减少人工成本。

下面，结合附图和实施例对本发明之驱动桥壳自动化生产线的技术特征作进一步的说明。

附图说明

图1：本发明之驱动桥壳自动化生产线平面布置图，

图2：实施例一所述自动焊接定位装置的主视图，

图3：图2的后视图，

图4：实施例一所述自动焊接定位装置的立体图；

图5：实施例一所述纵向定位装置的结构示意图，

图6：实施例一所述端轴线对中机构的结构示意图，

图7：实施例一所述台阶销底座的结构示意图，

图8：实施例一所述台阶销的主视图，

图9：图8的左视图，

图10：图8的俯视剖视图，

图11：实施例一所述底座装置与自动对中装置装配的主视图，

图12：图11的后视图，

图13：图11的左视图，

图14：图12的A-A剖视图，

图15：实施例一所述底座装置与自动对中装置装配的立体图；

图16：实施例一所述辅助夹紧装置的立体图；

图17：实施例一所述废料自动拆卸装置的结构示意图，

图18：实施例一所述卸料装置的结构示意图，

图19：实施例一所述废料自动拆卸装置预紧废料的装配示意图，

图20：实施例一所述驱动桥壳抓手装置的结构示意图，

图21：实施例一所述夹抓的结构示意图，

图22：在冲压生产线中冲压成形后的工件的结构示意图，

图23：在机加工生产线中铣坡口后的工件的结构示意图，

图24：在焊接生产线中预拼装后的工件的结构示意图，

图25：在焊接生产线中组焊后的工件的结构示意图，

图26：在主减速器孔等离子加工工序中切割主减速器安装孔后的工件的结构示意图，

在上述附图中，各附图标记说明如下：

1-冲压生产线，11-加热炉，111-进料口Ⅰ，12-第一油压机，13-覆膜机，131-进料口Ⅱ，14-第二油压机，15-除膜工位，16-清洗装置，17-冷却装置，171-环形管道，18-半壳抛丸机；

2-机加工生产线，21-传动链Ⅰ，22-数控机床Ⅰ，23-数控机床Ⅱ，24-数控机床Ⅲ，25-数控机床Ⅳ，26-数控机床Ⅴ，

3-焊接生产线，31-焊接机器人，

32-自动焊接定位装置，

321-底座装置，

322-纵向定位装置，

3221-丝杆传动机构，32211-伺服电机Ⅰ，32212-丝杆Ⅰ，32213-连接杆Ⅰ，

32214-端轴线对中机构支撑座，32215-导轨Ⅰ，32216-轴承座Ⅰ，

32217-伺服电机Ⅰ安装座， 32218-滑块Ⅰ，

3222-端轴线对中机构，32221-台阶销底座，322211-导向扁形沉孔，322212-螺纹孔，

32222-夹抓气缸Ⅰ底座， 32223-夹抓气缸Ⅰ，32225-夹抓Ⅰ，

32226-台阶销，322261-导向扁位，322262-螺栓孔，32227-Y形夹紧块，

323-自动对中装置，3231-伺服电机Ⅱ，3232-从动滑动台，

3233-伺服电机Ⅱ安装支座，3234-铰链机构，3235-主动滑动台，3236-连接块Ⅱ，

3237-导轨Ⅲ，3238-丝杆Ⅱ，3239-轴承座Ⅱ，32310-滑块Ⅲ，32311-滚轮支座，

32312-滚轮， 32313-激光发射器，

324-辅助夹紧装置，3241-辅助气缸安装支架，3242-辅助气缸，3243-限位块，

3244-缓冲块，3245-导轨Ⅱ，3246-滑动台，3247-夹抓气缸Ⅱ支架，

3248-夹抓气缸Ⅱ，3249-夹抓Ⅱ，32410-滑块Ⅱ，

4-主减速器孔等离子加工装置，

41-等离子切割机器人，

42-废料自动拆卸装置，421-横吊装置，422-升降连接装置，

423-卸料装置，4231-气缸支架Ⅱ，4232-气缸，4233-拉杆，4234-气缸支架Ⅰ，

4235-底座支架， 4236-导轨Ⅳ，4237-滑块Ⅳ，4238-滑块安装座，

4239-卸料块，42391-竖直段，42392-折弯段，42310-感应器Ⅰ，

43-传动链Ⅱ，

5-搬运机器人，

501-搬运机器人A，502-搬运机器人B，503-搬运机器人C，504-搬运机器人D，505-搬运机器人E，506-搬运机器人F，

51-驱动桥壳抓手装置，511-夹紧装置，5111-横梁，5112-法兰盘，

5113-夹抓气缸底座，5114-夹抓气缸，5115-夹抓，51151-末端弯勾，

5116-激光器支架，5117-激光发射器， 5118-防滑装置， 51181-沉头孔，

5119-感应器Ⅱ，

6-喷丸、冲孔、焊螺母、刻码工位，

7-工件，71-坡口，72-焊缝，73-主减速器安装孔。

具体实施方式

实施例一

一种驱动桥壳自动化生产线，包括自动控制器、分别与自动控制器连接的冲压生产线1、机加工生产线2、焊接生产线3、主减速器孔等离子加工装置4以及搬运机器人5，其中：

所述的冲压生产线1为冷冲压、热冲压共用的生产线，包括加热炉11、小吨位的第一油压机12、覆膜机13、大吨位的第二油压机14、清洗装置16、冷却装置17、半壳抛丸机18，所述的加热炉11安装在冲压生产线1的起始端，第一油压机12和第二油压机14并排安装在加热炉11之后，该第一油压机12、第二油压机14均设置有两个工作台，且第一油压机12为2000t油压机，第二油压机14为3000t油压机；所述的覆膜机13分布在两台油压机中间的一侧；清洗装置16和冷却装置17分别安装在两台油压机的后方，在清洗装置16与第二油压机14之间设置有除膜工位15，半壳抛丸机18安装在清洗装置16、冷却装17置的后方。在冷却装置17内还安装有用于环形管道171，该环形管道171连接至清洗装置16。所述的加热炉11、第一油压机12、覆膜机13、第二油压机14、清洗装置16、冷却装置17、半壳抛丸机18的具体结构均为现有技术。

所述的机加工生产线2包括传动链Ⅰ21、分别安装在传动链Ⅰ21两侧的数控机床Ⅰ22、数控机床Ⅱ23、数控机床Ⅲ24、数控机床Ⅳ25、数控机床Ⅴ26，该传动链Ⅰ21、数控机床Ⅰ22、数控机床Ⅱ23、数控机床Ⅲ24、数控机床Ⅳ25、数控机床Ⅴ26均为公知技术。

所述的焊接生产线3包括焊接机器人31、自动焊接定位装置32，焊接机器人31为现有技术；所述的自动焊接定位装置32包括底座装置321、纵向定位装置322、自动对中装置323、辅助夹紧装置324，所述的纵向定位装置322有两套，分别安装在底座装置321的左右两侧；所述的自动对中装置323安装在底座装置321的中部，且与工件的中部定位连接；所述的纵向定位装置322包括丝杆传动机构3221、端轴线对中机构3222，丝杆传动机构3221安装在底座装置321上，端轴线对中机构3222安装在丝杆传动机构3221的输出端上，且端轴线对中机构3222分别与工件的左右两端定位连接。

所述的丝杆传动机构3221包括伺服电机Ⅰ32211、丝杆Ⅰ32212、连接杆Ⅰ32213、端轴线对中机构支撑座32214、导轨Ⅰ32215；伺服电机Ⅰ32211通过伺服电机Ⅰ安装座32217安装在底座装置321上，丝杆Ⅰ32212通过轴承座Ⅰ32216支撑在底座装置321上，且丝杆Ⅰ32212的一端与伺服电机Ⅰ32211的输出轴连接；所述的连接杆Ⅰ32213为“7”字型，该连接杆Ⅰ32213的一端与丝杆Ⅰ32212的另一端通过螺纹连接，连接杆Ⅰ32213的另一端与端轴线对中机构支撑座32214的一侧平面连接，端轴线对中机构支撑座32214的另一侧平面通过滑块Ⅰ32218与导轨Ⅰ32215连接；所述的导轨Ⅰ32215安装在底座装置321上；所述的端轴线对中机构3222固定安装在端轴线对中机构支撑座32214上。

所述的端轴线对中机构3222包括台阶销底座32221、夹抓气缸Ⅰ底座32222、夹抓气缸Ⅰ32223、夹抓Ⅰ32225、台阶销32226、Y形夹紧块32227；所述的台阶销底座32221为“L”块，与滑块Ⅰ32218同侧地紧固在端轴线对中机构支撑座32214上，该台阶销底座32221的用于安装台阶销端加工有导向扁形沉孔322211，该导向扁形沉孔322211的底部中间加工有螺纹孔322212；夹抓气缸Ⅰ底座32222安装在台阶销底座32221上；夹抓气缸Ⅰ32223安装在夹抓气缸Ⅰ底座32222上，夹抓气缸Ⅰ32223的输出端分别与一对相向的夹抓Ⅰ32225连接，该夹抓Ⅰ32225为“L”块；所述的Y形夹紧块32227安装在夹抓Ⅰ32225的内侧端面上，且Y形夹紧块32227的内侧端面与工件的两端相配合；所述的台阶销32226一端为阶梯圆柱销，台阶销32226的另一端带有与台阶销底座的导向扁形沉孔相配合的导向扁位322261，且台阶销32226中部设有螺栓孔322262，该台阶销32226通过位于螺栓孔322262内的螺栓与台阶销底座32221的螺纹孔322212连接。当桥壳轴端内径不同，可以使用台阶销32226上的不同台阶定位；当台阶销的台阶还不满足其他桥壳的轴径时，可以快速切换台阶销。

所述的自动对中装置323包括伺服电机Ⅱ3231、从动滑动台3232、伺服电机Ⅱ安装支座3233、铰链机构3234、主动滑动台3235、连接块Ⅱ3236、导轨Ⅲ3237、丝杆Ⅱ3238、滑块Ⅲ32310、滚轮支座32311、滚轮32312；伺服电机Ⅱ3231安装在伺服电机Ⅱ安装支座3233上；伺服电机Ⅱ安装支座3233、轴承座Ⅱ3239均为“L”块，分别安装在底座装置321上；所述的丝杆Ⅱ3238穿过轴承座Ⅱ3239与伺服电机Ⅱ3231的输出轴连接；所述的连接块Ⅱ3236为“L”块，该连接块Ⅱ3236的一端通过螺纹与丝杆Ⅱ3238连接，连接块Ⅱ3236的另一端紧固在主动滑动台3235上；主动滑动台3235、从动滑动台3232分别通过所述的滑块Ⅲ32310与导轨Ⅲ3237连接；导轨Ⅲ3237紧固在底座装置321上；铰链机构3234的前端与主动滑动台3235连接，铰链机构3234的末端与从动滑动台3232连接；铰链机构3234的中间铰点紧固在底座装置321上；在主动滑动台3235、从动滑动台3232上分别安装有所述的滚轮支座32311，该滚轮支座32311上加工有用于安装与调节滚轮32312的腰孔；滚轮32312通过紧固件紧固在该滚轮支座32311的腰孔上；在滚轮支座32311上还安装有用于检测夹具上是否有工件的激光发射器32313。

所述的辅助夹紧装置324包括辅助气缸安装支架3241、辅助气缸3242、导轨Ⅱ3245、滑动台3246、夹抓气缸Ⅱ支架3247、夹抓气缸Ⅱ3248、夹抓Ⅱ3249；所述的辅助气缸安装支架3241紧固在底座装置321的内侧面上；导轨Ⅱ3245安装在底座装置321的内侧面上；滑动台3246底面通过滑块Ⅱ32410与导轨Ⅱ3245连接，滑动台3246上表面与夹抓气缸Ⅱ支架3247连接，滑动台3246侧端面与辅助气缸3242的输出端连接；夹抓气缸Ⅱ3248安装在夹抓气缸Ⅱ支架3247上，夹抓气缸Ⅱ3248的输出端与夹抓Ⅱ3249连接；在底座装置321内侧面上还安装有四个限制滑动台行程的限位块3243，四个限位块3243上还分别安装有缓冲块3244。

所述的主减速器孔等离子加工装置4包括等离子切割机器人41、废料自动拆卸装置42，所述的等离子切割机器人41为现有技术；所述的废料自动拆卸装置42包括横吊装置421、升降连接装置422、卸料装置423，所述的卸料装置423包括气缸底座、两个气缸4232、拉杆4233、两个卸料块4239；所述的气缸底座包括底座支架4235、气缸支架Ⅰ4234、气缸支架Ⅱ4231，所述的横吊装置421固定在工作台的上方，所述的升降连接装置422的上端与横吊装置421的下端固定连接，升降连接装置422的下端与底座支架4235的两侧面紧固连接；所述的气缸支架Ⅰ4234分别连接在底座支架4235的两端，气缸支架Ⅱ4231安装在底座支架4235的中部，所述的两个气缸4232相向固定在气缸底座上，该两个气缸4232分别与气缸支架Ⅱ4231的两端连接；所述底座支架4235的底部安装有导轨Ⅳ4236，导轨Ⅳ4236上滑动连接有两个滑块Ⅳ4237，两个滑块Ⅳ4237的底部分别通过滑块安装座4238与两个相向的卸料块4239的顶部固定连接；所述的拉杆4233为J形杆，两个气缸4232的伸出端分别与该拉杆4233的一端铰接，拉杆4233的另一端与滑块安装座4238铰接；所述的卸料块4239具有用于压紧工件内孔壁的竖直段42391、一体连接在竖直段的底部且向外侧延伸的用于承载工件废料的折弯段42392，在卸料块4239的竖直段下端还安装有感应器Ⅰ42310。

所述的搬运机器人5包括有搬运机器人A501、搬运机器人B502、搬运机器人C503、搬运机器人D504、搬运机器人E505、搬运机器人F505；各个搬运机器人均包括搬运机器人本体、驱动桥壳抓手装置51，所述的搬运机器人本体为公知技术；所述的驱动桥壳抓手装置包括夹紧装置511，该夹紧装置511包括夹抓气缸5114、夹抓5115、横梁5111、夹抓气缸底座5113、防滑装置5118、激光器支架5116及用于感应是否有工件的激光发射器5117、有用于感应是否夹紧到工件的感应器Ⅱ5119，夹抓气缸5114的输出端与夹抓5115连接，所述的横梁5111通过安装在其上的法兰盘5112与搬运机器人本体连接；所述的夹抓气缸底座5113固定连接在横梁5111上；所述的夹抓气缸5114紧固在该夹抓气缸底座5113的底部, 夹抓5115安装在夹抓气缸5114的输出端上；所述的防滑装置5118安装在夹抓5115内侧夹紧面上；所述的防滑装置5118为加工有沉头孔51181的防滑垫，该防滑垫通过位于沉头孔51181内的紧固件安装在夹抓5115的内侧夹紧面上，且防滑垫的工作端面与夹抓5115的末端弯勾51151端面相平齐，所述的末端弯勾51151长度K=15～20mm；所述的激光器支架5116为“L”块，该激光器支架5116紧固在横梁5111的底部；所述的激光发射器5117安装在激光器支架5116上；所述的感应器Ⅱ5119安装在夹抓5115的内侧夹紧面上。

本发明在主减速器孔等离子加工装置4后面还设置有喷丸、冲孔、焊螺母、刻码工位6，该工位上分别进行喷丸、冲孔、焊螺母、刻码工序。

本发明的工作流程如下：

1．冲压生产线

（1）热冲压：将工件板料从进料口Ⅰ111输送到加热炉11内，加热炉11将工件板料快速加热到800度，搬运机器人A501将工件板料搬运到第一油压机12的模具内冲压成形，冲压成形后的工件如图22所示，搬运机器人B502再将热成形的半壳放置到第二油压机14的模具内进行整形。机器人C503将成形的半桥壳搬运到冷却装置17进行风冷，同时环形管道171的阀座开通，清洗装置16内的清洗液通过环形管道171带走冷却装置17内的热量给清洗液加热或保温。

（2）冷冲压：将工件板料从进料口Ⅱ131输送到覆膜机13，对工件板料表面包覆油膜及薄膜，再由机器人B502将工件板料搬运到第一油压机12的模具内或者第二油压机14的模具内（根据板料厚度需要选择机床吨位）冲压成形，如果是在第一油压机12的模具上成形，则第二油压机14机台不工作，第二油压机滑块升至最高点仅用于放置桥壳过渡放置工装，搬运机器人B502将在第一油压机模具上冷冲压出来的桥壳放置在第二油压机的桥壳过渡放置工装上，方便搬运机器人C503抓举桥壳。机器人C503将成形的半桥壳搬运到除膜工位15，人工拆除表面薄膜；机器人C503再将除去薄膜后的半桥壳搬运到清洗装置16，进行除油清洗，清洗前需要将清洗液加热到80度，环形管道171的阀门关闭，防止清洗液循环向冷却装置17散热；如果上一个型号桥壳是热冲压的，则清洗液已经通过冷却装置17加热，此时只需保持恒温即可。搬运机器人D504将清洗后或冷却后的半桥壳搬运到抛丸机18，对工件表面进行抛丸去氧化层处理。

2．机加工生产线

搬运机器人D504将抛丸处理后的半桥壳搬运到传动链上输送进数控机床进行铣坡口71，铣坡口后的工件如图23所示。

3．焊接生产线

搬运机器人E505将两个半桥壳搬运到预拼装工位进行预拼装后，预拼装后的工件如图24所示，再运送到自动焊接定位装置的滚轮中间；保持夹紧状态，激光发射器感应到工件存在，信号继续传递，伺服电机Ⅰ分别驱动两端的纵向定位装置向中间运动相应距离，使台阶销对应定位桥壳半轴内径的台阶伸进半轴内，限制了驱动桥壳的纵向位置，使驱动桥壳纵向轴线对中。伺服电机Ⅱ驱动主动滑动台向桥壳中心运动，铰链机构带动从动滑动台也向桥壳中心运动，滚轮即将与驱动桥壳表面接触时停止，搬运机器人E505松开工件复位；此时两个半桥壳会散开，但由于有台阶销限制了桥壳半轴轴径位置，及四个滚轮限制了半桥壳向外散开的空间；所以搬运机器人E505松开两半桥壳时，两半桥壳可以悬挂在夹具上不向下掉落；伺服电机Ⅱ继续驱动，当两个半桥壳在纵向不对中时（即圆弧凸包不对中），某个滚轮会先与桥壳圆弧表面接触，产生向桥壳中心的水平分力，使半桥壳在纵向上移动，直到半桥壳自动对中且夹紧。信号传递到夹抓气缸Ⅰ驱动夹抓Ⅰ夹紧桥壳半轴的外圆端。信号传递到辅助气缸，推动辅助夹紧装置向中间移动，直到滑动台端面与缓冲块接触后停止，信号传递到夹抓气缸Ⅱ驱动夹抓Ⅱ夹紧桥壳半轴中间。信号传递到焊接机器人，将两个半桥壳组焊在一体，组焊后的工件如图25所示，72为组焊后的焊缝。焊接结束后，夹抓气缸Ⅱ打开，辅助气缸带动辅助夹紧装置复位，搬运机器人E抓手夹紧驱动桥壳，夹抓气缸Ⅰ打开，伺服电机Ⅱ带动从动滑动台、主动滑动台复位，伺服电机Ⅰ带动纵向定位装置复位，台阶销脱离桥壳半轴内径。

4．主减速器孔等离子加工

搬运机器人F506将桥壳搬运到传动链Ⅱ43输送至主减速器孔等离子加工装置，等离子切割机器人41切割主减速器安装孔轮廓，通过废料自动拆卸装置42将切割后的废料取出，切割主减速器安装孔73后的工件如图26所示。

5. 喷丸、冲孔、焊螺母、刻码

将桥壳搬运到喷丸工位，将桥壳内部的焊渣颗粒清除，然后到油孔加工工位，钻进油孔、排油孔、排气孔；再将支架焊接在内腔进油口处，将螺母焊接在内腔排油口处，在螺塞孔安放螺塞；最后将螺塞座整圈密封焊接到桥壳上，最后通过激光机上在桥壳表面刻码，刻码结束后，下线。

Claims (10)

1.一种驱动桥壳自动化生产线，包括自动控制器、分别与自动控制器连接的冲压生产线（1）、机加工生产线（2）、焊接生产线（3）、主减速器孔等离子加工装置（4）以及搬运机器人（5），所述的焊接生产线（3）包括焊接机器人（31），所述的搬运机器人（5）包括搬运机器人本体，其特征在于：所述的冲压生产线（1）为冷冲压、热冲压共用的生产线，包括加热炉（11）、小吨位的第一油压机（12）、覆膜机（13）、大吨位的第二油压机（14）、清洗装置（16）、冷却装置（17）、半壳抛丸机（18），所述的加热炉（11）安装在冲压生产线（1）的起始端，第一油压机（12）和第二油压机（14）并排安装在加热炉（11）之后，该第一油压机（12）、第二油压机（14）均设置有第一工作台和第二工作台；覆膜机（13）分布在两台油压机中间的一侧；清洗装置（16）和冷却装置（17）分别安装在两台油压机的后方，半壳抛丸机（18）安装在清洗装置（16）、冷却装置（17）的后方。

2.根据权利要求1所述的驱动桥壳自动化生产线，其特征在于：在冷却装置（17）内还安装有用于环形管道（171），该环形管道（171）连接至清洗装置（16）。

3.根据权利要求1所述的驱动桥壳自动化生产线，其特征在于：所述的焊接生产线（3）还包括自动焊接定位装置（32），该自动焊接定位装置（32）包括底座装置（321）、纵向定位装置（322）、自动对中装置（323），所述的纵向定位装置（322）有两套，分别安装在底座装置（321）的左右两侧；所述的自动对中装置（323）安装在底座装置（321）的中部，且与工件的中部定位连接；所述的纵向定位装置（322）包括丝杆传动机构（3221）、端轴线对中机构（3222），丝杆传动机构（3221）安装在底座装置（321）上，端轴线对中机构（3222）安装在丝杆传动机构（3221）的输出端上，且端轴线对中机构（3222）分别与工件的左右两端定位连接。

4.根据权利要求3所述的驱动桥壳自动化生产线，其特征在于：所述的丝杆传动机构（3221）包括伺服电机Ⅰ（32211）、丝杆Ⅰ（32212）、连接杆Ⅰ（32213）、端轴线对中机构支撑座（32214）、导轨Ⅰ（32215）；伺服电机Ⅰ（32211）通过伺服电机Ⅰ安装座（32217）安装在底座装置（321）上，丝杆Ⅰ（32212）通过轴承座Ⅰ（32216）支撑在底座装置（321）上，且丝杆Ⅰ（32212）的一端与伺服电机Ⅰ（32211）的输出轴连接；所述的连接杆Ⅰ（32213）为“7”字型，该连接杆Ⅰ（32213）的一端与丝杆Ⅰ（32212）的另一端通过螺纹连接，连接杆Ⅰ（32213）的另一端与端轴线对中机构支撑座（32214）的一侧平面连接，端轴线对中机构支撑座（32214）的另一侧平面通过滑块Ⅰ（32218）与导轨Ⅰ（32215）连接；所述的导轨Ⅰ（32215）安装在底座装置（321）上；所述的端轴线对中机构（3222）固定安装在端轴线对中机构支撑座（32214）上。

5.根据权利要求4所述的驱动桥壳自动化生产线，其特征在于：所述的端轴线对中机构（3222）包括台阶销底座（32221）、夹抓气缸Ⅰ底座（32222）、夹抓气缸Ⅰ（32223）、夹抓Ⅰ（32225）、台阶销（32226）、Y形夹紧块（32227）；所述的台阶销底座（32221）为“L”块，与滑块Ⅰ（32218）同侧地紧固在端轴线对中机构支撑座（32214）上，该台阶销底座（32221）的用于安装台阶销端加工有导向扁形沉孔（322211），该导向扁形沉孔（322211）的底部中间加工有螺纹孔（322212）；夹抓气缸Ⅰ底座（32222）安装在台阶销底座（32221）上；夹抓气缸Ⅰ（32223）安装在夹抓气缸Ⅰ底座（32222）上，夹抓气缸Ⅰ（32223）的输出端分别与一对相向的夹抓Ⅰ（32225）连接，该夹抓Ⅰ（32225）为“L”块；所述的Y形夹紧块（32227）安装在夹抓Ⅰ（32225）的内侧端面上，且Y形夹紧块（32227）的内侧端面与工件的两端相配合；所述的台阶销（32226）一端为阶梯圆柱销，台阶销（32226）的另一端带有与台阶销底座的导向扁形沉孔相配合的导向扁位（322261），且台阶销（32226）中部设有螺栓孔（322262），该台阶销（32226）通过位于螺栓孔（322262）内的螺栓与台阶销底座（32221）的螺纹孔（322212）连接。

6.根据权利要求3所述的驱动桥壳自动化生产线，其特征在于：所述的自动对中装置（323）包括伺服电机Ⅱ（3231）、从动滑动台（3232）、伺服电机Ⅱ安装支座（3233）、铰链机构（3234）、主动滑动台（3235）、连接块Ⅱ（3236）、导轨Ⅲ（3237）、丝杆Ⅱ（3238）、滑块Ⅲ（32310）、滚轮支座（32311）、滚轮（32312）；伺服电机Ⅱ（3231）安装在伺服电机Ⅱ安装支座（3233）上；伺服电机Ⅱ安装支座（3233）、轴承座Ⅱ（3239）均为“L”块，分别安装在底座装置（321）上；所述的丝杆Ⅱ（3238）穿过轴承座Ⅱ（3239）与伺服电机Ⅱ（3231）的输出轴连接；所述的连接块Ⅱ（3236）为“L”块，该连接块Ⅱ（3236）的一端通过螺纹与丝杆Ⅱ（3238）连接，连接块Ⅱ（3236）的另一端紧固在主动滑动台（3235）上；主动滑动台（3235）、从动滑动台（3232）分别通过所述的滑块Ⅲ（32310）与导轨Ⅲ（3237）连接；导轨Ⅲ（3237）紧固在底座装置（321）上；铰链机构（3234）的前端与主动滑动台（3235）连接，铰链机构（3234）的末端与从动滑动台（3232）连接；铰链机构（3234）的中间铰点紧固在底座装置（321）上；在主动滑动台（3235）、从动滑动台（3232）上分别安装有所述的滚轮支座（32311），该滚轮支座（32311）上加工有用于安装与调节滚轮（32312）的腰孔；滚轮（32312）通过紧固件紧固在该滚轮支座（32311）的腰孔上；在滚轮支座（32311）上还安装有用于检测夹具上是否有工件的激光发射器（32313）。

7.根据权利要求6所述的驱动桥壳自动化生产线，其特征在于：所述的汽车驱动桥壳自动焊接定位装置还包括有辅助夹紧装置（324），该辅助夹紧装置（324）包括辅助气缸安装支架（3241）、辅助气缸（3242）、导轨Ⅱ（3245）、滑动台（3246）、夹抓气缸Ⅱ支架（3247）、夹抓气缸Ⅱ（3248）、夹抓Ⅱ（3249）；所述的辅助气缸安装支架（3241）紧固在底座装置（321）的内侧面上；导轨Ⅱ（3245）安装在底座装置（321）的内侧面上；滑动台（3246）底面通过滑块Ⅱ（32410）与导轨Ⅱ（3245）连接，滑动台（3246）上表面与夹抓气缸Ⅱ支架（3247）连接，滑动台（3246）侧端面与辅助气缸（3242）的输出端连接；夹抓气缸Ⅱ（3248）安装在夹抓气缸Ⅱ支架（3247）上，夹抓气缸Ⅱ（3248）的输出端与夹抓Ⅱ（3249）连接；在底座装置（321）内侧面上还安装有四个限制滑动台行程的限位块（3243），四个限位块（3243）上还分别安装有缓冲块（3244）。

8.根据权利要求1所述的驱动桥壳自动化生产线，其特征在于：所述的主减速器孔等离子加工装置（4）包括等离子切割机器人（41）、废料自动拆卸装置（42），所述的废料自动拆卸装置（42）包括横吊装置（421）、升降连接装置（422）、卸料装置（423），所述的卸料装置（423）包括气缸底座、两个气缸（4232）、拉杆（4233）、两个卸料块（4239）；所述的气缸底座包括底座支架（4235）、气缸支架Ⅰ（4234）、气缸支架Ⅱ（4231），所述的横吊装置（421）固定在工作台的上方，所述的升降连接装置（422）的上端与横吊装置（421）的下端固定连接，升降连接装置（422）的下端与底座支架（4235）的两侧面紧固连接；所述的气缸支架Ⅰ（4234）分别连接在底座支架（4235）的两端，气缸支架Ⅱ（4231）安装在底座支架（4235）的中部，所述的两个气缸（4232）相向固定在气缸底座上，该两个气缸（4232）分别与气缸支架Ⅱ（4231）的两端连接；所述底座支架（4235）的底部安装有导轨Ⅳ（4236），导轨Ⅳ（4236）上滑动连接有两个滑块Ⅳ（4237），两个滑块Ⅳ（4237）的底部分别通过滑块安装座（4238）与两个相向的卸料块（4239）的顶部固定连接；所述的拉杆（4233）为J形杆，两个气缸（4232）的伸出端分别与该拉杆（4233）的一端铰接，拉杆（4233）的另一端与滑块安装座（4238）铰接；所述的卸料块（4239）具有用于压紧工件内孔壁的竖直段（42391）、一体连接在竖直段的底部且向外侧延伸的用于承载工件废料的折弯段（42392），在卸料块（4239）的竖直段下端还安装有感应器Ⅰ（42310）。

9.根据权利要求1所述的驱动桥壳自动化生产线，其特征在于：所述的搬运机器人（5）还包括驱动桥壳抓手装置（51），该驱动桥壳抓手装置包括夹紧装置（511），该夹紧装置（511）包括夹抓气缸（5114）、夹抓（5115）、横梁（5111）、夹抓气缸底座（5113）、防滑装置（5118），夹抓气缸（5114）的输出端与夹抓（5115）连接，所述的横梁（5111）通过安装在其上的法兰盘（5112）与搬运机器人本体连接；所述的夹抓气缸底座（5113）固定连接在横梁（5111）上；所述的夹抓气缸（5114）紧固在该夹抓气缸底座（5113）的底部, 夹抓（5115）安装在夹抓气缸（5114）的输出端上；所述的防滑装置（5118）安装在夹抓（5115）内侧夹紧面上；所述的防滑装置（5118）为加工有沉头孔（51181）的防滑垫，该防滑垫通过位于沉头孔（51181）内的紧固件安装在夹抓（5115）的内侧夹紧面上，且防滑垫的工作端面与夹抓（5115）的末端弯勾（51151）端面相平齐，所述的末端弯勾（51151）长度K=15～20mm。

10.根据权利要求9所述的驱动桥壳自动化生产线，其特征在于：所述的夹紧装置（511）还包括有激光器支架（5116）及用于感应是否有工件的激光发射器（5117）、有用于感应是否夹紧到工件的感应器Ⅱ（5119），所述的激光器支架（5116）为“L”块，该激光器支架（5116）紧固在横梁（5111）的底部；所述的激光发射器（5117）安装在激光器支架（5116）上；所述的感应器Ⅱ（5119）安装在夹抓（5115）的内侧夹紧面上。

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