CN110640971A - 一种高性能核心基础部件高效优质的智能制造装备及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高性能核心基础部件高效优质的智能制造装备及系统，其包括自动清洗系统、模压硫化成形系统、精密加工系统和检验存储系统，自动清洗系统包括依次安装的第一转盘、清洗装置和第二转盘；模压硫化成形系统包括依次放置的注塑加工装置，检验系统包括检验室，设置有检验台、录入台和储存装置。本方案的高性能核心基础部件高效优质的智能制造装备及系统通过完整的智能化生产系统，以工业机器人为依托，将各个相关的生产系统进行串联，实现产品的智能化生产，具有自动化程度高、生产效率高、产品表面完整性好、质量可靠性和一致性好等优点；从而实现将智能化制造和生产面向广大客户，实现多规格、多品种的高性能复合材料零部件系列产品大规模优质高效的生产。

Description

一种高性能核心基础部件高效优质的智能制造装备及系统
技术领域
本发明涉及机械基础部件制造技术领域，具体涉及一种高性能核心基础部件高效优质的智能制造装备及系统。
背景技术
装备制造业是国民经济各行业的战略性产业，也是我国提升综合国力、保障国家安全、建设世界强国的必由之路。随着科学技术的发展，现有的复合材料制造技术及装备不能满足水润滑橡胶轴承、密封件、减振器、刚柔复合齿轮、高弹性联轴器等高性能核心基础部件的制造需求。现有技术中复合材料制造采用注塑工艺，并采用平板加热方式制造。各部位温度场不均匀，且加工能耗高、效率低。产品的质量制造精度和力学性能较差，产品品质不高。同时，产品的制造质量主要取决于工人操作水平，产品制造过程中的实际过程工艺数据没有得到采集和积累，不可避免地造成产品表面完整性差、性能未得到优化。
由于产品规格种类多、制造工序较多，没有成套的物流平台，其自动化程度低、工人劳动强度大、生产效率低。因此，为了满足我国战略性新兴产业和重要工程用高端装备对高性能核心基础部件系列产品的重大需求，急需开发一种集成智能、工业机器人以及智能生产等功能模块的先进的高性能复合材料核心基础部件智能制造技术及装备，从而实现面向广大客户需求的多规格多品种高性能复合材料零部件系列产品大规模优质高效生产。
发明内容
针对现有技术的上述不足，本发明提供了一种自动化程度高的高性能核心基础部件高效优质的智能制造装备及系统。
为达到上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：
提供一种高性能核心基础部件高效优质的智能制造装备及系统，其包括自动清洗系统、模压硫化成形系统、精密加工系统和检验存储系统，自动清洗系统包括依次安装的第一转盘、清洗装置和第二转盘，清洗装置的上端设置吊机，吊机上安装有第二卡爪；模压硫化成形系统包括依次放置的注塑加工装置，注塑加工装置的前方设置有放置箱，放置箱上开设有若干用于放置模芯、模体和盖板的凹孔，精密加工系统包括数控车床，注塑加工装置与数控车床之间设置有第三转盘；
检验存储系统包括检验室，检验室内依次设置有检验台、录入台和储存装置，数控车床与检验室之间设置传送带；第一转盘、第二转盘和第三转盘上均开设有若干放置孔；自动清洗系统和模压硫化成形系统旁设置有机械手臂。
进一步地，若干放置孔在第一转盘、第二转盘和第三转盘上成圆周均匀排列。
进一步地，模压硫化成形系统包括三台注塑加工装置，每台注塑加工装置的前方均设置有放置箱。
进一步地，模压硫化成形系统的上方设置有龙门架，龙门架上设置有横梁，横梁的两端通过直线移动模组安装在龙门架上，横梁上通过直线移动模组安装有第一升降杆，第一升降杆的下端安装有第一卡爪。
进一步地，检验台上设置有上位机和卡规，录入台上设置有扫描器，扫描器与上位机通信连接，上位机与后台系统通信连接。
进一步地，第一转盘、清洗装置、第二转盘、注塑加工装置和数控车床依次成“C”型排列，自动清洗系统和模压硫化成形系统旁设置有两台机械手臂。
进一步地，第一转盘、第二转盘和第三转盘的下方均安装有电机，电机与后台控制系统连接。
进一步地，吊机包括横移槽，横移槽上通过直线移动模组安装有第二升降杆，第二卡爪安装在第二升降杆上。
本发明的有益效果为：本方案的高性能核心基础部件高效优质的智能制造装备及系统通过完整的智能化生产系统，以工业机器人为依托，将各个相关的生产系统进行串联，实现产品的智能化生产和检验，具有自动化程度高、生产效率高、产品表面完整性好、质量可靠性和一致性好等优点；从而实现将智能化制造和生产面向广大客户，实现多规格、多品种的高性能复合材料零部件系列产品大规模优质高效的生产。
工作时，毛坯件先放置在第一转盘上，吊机上的第二卡爪开始位于第一转盘的上方，第二卡爪抓取第一转盘上的毛坯件，移动到清洗装置的上端，并下降到清洗装置内，对毛坯件进行清洗；清洗完成后，吊机移动到第二转盘的上方，将清洗后的毛坯件放在第二转盘内；第一转盘和第二转盘均可自动转动，使第一转盘上的毛坯件均能被第二卡爪抓取，并且使第二转盘能填满毛坯件，实现自动化清洗。
机械手臂将第二转盘的毛坯件抓取，放入注塑加工装置的成型模具中，然后再依次将放置箱上的模芯、模体和盖板装入成型模具中，注塑加工装置对毛坯件进行注塑加工，得到初成品；机械手臂再将初成品放入第三转盘中，进行冷却进入下一工序；机械手臂抓取第三转盘中的初成品至数控车床，对初成品两端进行精加工，形成成品，精加工完成后机械手臂将成品放入传送带，传送至检验室；工作人员对成品进行检测，并将检测合格的成品进行封装、扫描、储存，扫描的信息储存至后台的数据库中，方便进行管理，并且在检测过程中，工作人员需要对检测进行记录，并通过上位机录入后台系统的数据库中，进行跟踪管理。
生产线中通过三个转盘衔接各个装置之间，并且配合机械手臂和第二卡爪进行抓取，机械手臂只需对应每个转盘上的一个固定点进行抓取，实现自动化生产；三个转盘上的放置孔成圆周均匀排列，使零件能整齐的排列在转盘上，方便第二卡爪和机械手臂准确进行抓取；三台注塑加工装置可同时进行加工，并配备两台机械手臂，两台机械手臂配合分工，增加流水生产线的生产效率。
模压硫化成形系统的上方设置龙门架，第一爪手专用于抓取放置箱上的模芯、模体和盖板，机械手臂只用于抓取零件，明确分工，提高生产效率；卡规可用于检测成品的尺寸及孔径，并通过上位机输入检测的结果，并储蓄在后台的数据库中；包装好的成品通过扫描，并记录在后台数据库中，方便生产管理。
附图说明
图1为高性能核心基础部件高效优质的智能制造装备及系统的组成图。
图2为自动清洗系统的结构图。
图3为数控车床与传送带的安装示意图。
图4为注塑加工装置的安装示意图。
图5为龙门架的结构示意图。
图6为检测存储系统的示意图。
其中，1、第一转盘，2、横移槽，3、龙门架，4、第一升降杆，5、横梁，6、直线移动模组，7、注塑加工装置，8、放置箱，9、第二转盘，10、清洗装置，11、机械手臂，12、传送带，13、第一卡爪，14、数控车床，15、第三转盘，16、检验台，17、录入台，18、储存装置，19、第二卡爪，20、第二升降杆，21、模芯，22、模体，23、成型模具。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
如图1至图3所示，高性能核心基础部件高效优质的智能制造装备及系统包括自动清洗系统、模压硫化成形系统、精密加工系统和检验存储系统，自动清洗系统包括依次放置的第一转盘1、清洗装置10和第二转盘9，清洗装置10的上端设置吊机，吊机上安装有第二卡爪13。吊机包括横移槽2，横移槽2上通过直线移动模组6安装有第二升降杆20，第二卡爪13安装在第二升降杆20上。
模压硫化成形系统包括依次放置的注塑加工装置7，精密加工系统包括数控车床14，注塑加工装置7的前方设置有放置箱8，放置箱8上开设有若干用于放置模芯21、模体22和盖板的凹孔，注塑加工装置7与数控车床14之间设置有第三转盘15；检验存储系统包括检验室，检验室内依次设置有检验台16、录入台17和储存装置18，数控车床14与检验室之间设置有传送带12；第一转盘1、第二转盘9和第三转盘15上均开设有若干大小不同的放置孔，自动清洗系统、模压硫化成形系统和检验存储系统旁设置有机械手臂11。
本方案应用于橡胶合金传动件的自动化生产中，利用现有的注塑加工装置7，建立自动化生产线，对橡胶合金传动件实现自动化生产；生产线工作时，毛坯件先放置在第一转盘1上，吊机上的第二卡爪13开始位于第一转盘1的上方，第二卡爪13抓取第一转盘1上的毛坯件，移动到清洗装置10的上端，并下降到清洗装置10内，对毛坯件进行清洗，清洗装置10可采用超声波清洗机；清洗完成后，吊机移动到第二转盘9的上方，将清洗后的毛坯件放在第二转盘9内；第一转盘1和第二转盘9均可自动转动，使第一转盘1上的毛坯件均能被第二卡爪13抓取，并且第二转盘9能自动填满毛坯件，实现自动化清洗，并且第二卡爪13能准确填入第二转盘9上的放置孔内。
机械手臂11将第二转盘9的毛坯件抓取，放入注塑加工装置7的成型模具23中，然后再依次抓取放置箱8上的模芯21、模体22和盖板装入成型模具23中，注塑加工装置7对毛坯件进行注塑加工，得到初成品；机械手臂11再将初成品放入第三转盘15中，进行冷却，等待进入下一工序；机械手臂11抓取第三转盘15中的初成品至数控车床14，对初成品两端进行精加工，形成成品，机械手臂11再将成品放入传送带12，传送至检验室，工作人员对成品进行检测，并将检测合格的成品进行封装、扫描、储存，扫描的信息储存至后台的数据库中，方便进行管理，并且在检测过程中，工作人员需要对检测进行记录，并通过上位机录入后台系统，进行跟踪管理。
若干放置孔在第一转盘1、第二转盘9和第三转盘15上的成圆周均匀排列。第一转盘1、第二转盘9和第三转盘15的下方均安装有电机，电机与后台控制系统连接。
生产线中通过三个转盘衔接各个装置之间，并且配合机械手臂11和第二卡爪13进行抓取，机械手臂11只需对应每个转盘上的一个固定点进行抓取，实现自动化生产；三个转盘上的若干放置孔成圆周均匀排列，使零件能整齐的排列在转盘上，方便第二卡爪13和机械手臂11准确进行抓取。
如图4所示，模压硫化成形系统包括三台注塑加工装置7，每台注塑加工装置7的前方均设置有放置箱8。第一转盘1、清洗装置10、第二转盘9、注塑加工装置7和数控车床14依次成“C”型排列，适用于机械手臂11的工作区域；第一转盘1、清洗装置10、第二转盘9、注塑加工装置7和数控车床14旁安装有两台机械手臂11。三台注塑加工装置7可同时进行加工，并配备两台机械手臂11，两台机械手臂11配合分工，增加流水生产线的生产效率。
如图1和图5所示，模压硫化成形系统的上方设置有龙门架3，龙门架3上设置有横梁5，横梁5的两端通过直线移动模组6安装在龙门架3上，横梁5上通过直线移动模组6安装有第一升降杆4，第一升降杆4的下端安装有第一卡爪19。模压硫化成形系统的上方设置龙门架3，有第一卡爪19专用于抓取放置箱8上的模芯21、模体22和盖板，机械手臂11只用于抓取零件，明确分工，提高生产效率。第一升降杆4和第二升降杆20均采用电动升降杆。
如图6所示，检验台16上设置有上位机和卡规，录入台17上设置有扫描器，扫描器与上位机通信连接，上位机与后台系统通信连接。卡规可用于检测成品的尺寸及孔径，并通过上位机输入检测的结果，并储蓄在后台系统的数据库中；包装好的成品通过扫描，并记录在后台数据库中，方便生产管理。
本方案的高性能核心基础部件高效优质的智能制造装备及系统通过完整的智能化生产系统，以工业机器人为依托，将各个相关的生产系统进行串联，实现产品的智能化生产和检验，具有自动化程度高、生产效率高、产品表面完整性好、质量可靠性和一致性好等优点；从而实现将智能化制造和生产面向广大客户，实现多规格、多品种的高性能复合材料零部件系列产品大规模优质高效的生产。

Claims (8)

1.一种高性能核心基础部件高效优质的智能制造装备及系统，其特征在于，包括自动清洗系统、模压硫化成形系统、精密加工系统和检验存储系统，所述自动清洗系统包括依次安装的第一转盘(1)、清洗装置(10)和第二转盘(9)，所述清洗装置(10)的上端设置吊机，所述吊机上安装有第二卡爪(19)；所述模压硫化成形系统包括依次放置的注塑加工装置(7)，所述注塑加工装置(7)的前方设置有放置箱(8)，所述放置箱(8)上开设有若干用于放置模芯(21)、模体(22)和盖板的凹孔，所述精密加工系统包括数控车床(14)，所述注塑加工装置(7)与数控车床(14)之间设置有第三转盘(15)；
所述检验存储系统包括检验室，所述检验室内依次设置有检验台(16)、录入台(17)和储存装置(18)，所述数控车床(14)与检验室之间设置传送带(12)；所述第一转盘(1)、第二转盘(9)和第三转盘(15)上均开设有若干放置孔；所述自动清洗系统和模压硫化成形系统旁设置有机械手臂(11)。
2.根据权利要求1所述的高性能核心基础部件高效优质的智能制造装备及系统，其特征在于，若干所述放置孔在第一转盘(1)、第二转盘(9)和第三转盘(15)上成圆周均匀排列。
3.根据权利要求1所述的高性能核心基础部件高效优质的智能制造装备及系统，其特征在于，所述模压硫化成形系统包括三台注塑加工装置(7)，每台注塑加工装置(7)的前方均设置有放置箱(8)。
4.根据权利要求3所述的高性能核心基础部件高效优质的智能制造装备及系统，其特征在于，所述模压硫化成形系统的上方设置有龙门架(3)，所述龙门架(3)上设置有横梁(5)，所述横梁(5)的两端通过直线移动模组(6)安装在龙门架(3)上，所述横梁(5)上通过直线移动模组(6)安装有第一升降杆(4)，所述第一升降杆(4)的下端安装有第一卡爪(13)。
5.根据权利要求1所述的高性能核心基础部件高效优质的智能制造装备及系统，其特征在于，所述检验台(16)上设置有上位机和卡规，所述录入台(17)上设置有扫描器，所述扫描器与上位机通信连接，所述上位机与后台系统通信连接。
6.根据权利要求1所述的高性能核心基础部件高效优质的智能制造装备及系统，其特征在于，所述第一转盘(1)、清洗装置(10)、第二转盘(9)、注塑加工装置(7)和数控车床(14)依次成“C”型排列，所述自动清洗系统和模压硫化成形系统旁设置有两台机械手臂(11)。
7.根据权利要求1所述的高性能核心基础部件高效优质的智能制造装备及系统，其特征在于，所述第一转盘(1)、第二转盘(9)和第三转盘(15)的下方均安装有电机，所述电机与后台控制系统连接。
8.根据权利要求1所述的高性能核心基础部件高效优质的智能制造装备及系统，其特征在于，所述吊机包括横移槽(2)，所述横移槽(2)上通过直线移动模组(6)安装有第二升降杆(20)，所述第二卡爪(19)安装在第二升降杆(20)上。
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