CN110757171A - 一种行星齿轮自动化生产线及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种行星齿轮自动化生产线及方法，包括数控车床、滚齿机、倒角机、暂存台、清洗机和机器人；机器人设置在一个导轨上，其可以沿着设置的导轨移动；在机器人的一侧设置数控机床、暂存台和滚齿机；数控机床对毛坯进行粗车和精车；所述的暂存台用于放置数控机床加工后的毛坯，所述的滚齿机对毛坯进行滚齿，得到半成品；机器人的端部设置倒角机，所述的倒角机对半成品进行倒角；机器人的另外一侧设置检测平台、清洗装置、第一送料线；所述的检测平台用于检测成品质量，所述的清洗装置对合格的行星齿轮进行清洗；所述的第一送料线用于输送毛坯。

Description

一种行星齿轮自动化生产线及方法

技术领域

本发明涉及机械自动化生产领域，具体地说是涉及一种行星齿轮的自动化生产线及方法。

背景技术

行星齿轮是指除了能像定轴齿轮那样围绕自己的转动轴转动之外，还能随着行星架绕着其他齿轮的轴线转动的齿轮组。绕自己轴线转动称为“自转”，绕其他齿轮轴线的转动成为“公转”，就像太阳系中的行星那样，故因此得名行星齿轮。行星齿轮传动与普通齿轮传动相比，最显著的特点就是在传递功率是可以进行功率分流，并且输入轴和输出轴处在同一水平线上。凭借其“高载荷、传动比大”的特点，目前在各种机械传动系统的减速器和变速装置中得到广泛应用。

但是发明人发现由于行星齿轮的结构、工作状态和工作环境比较复杂，容易发生齿轮疲劳点蚀、齿根裂纹甚至齿轮和齿轮轴断裂等失效现象，从而影响到机器或设备的正常运转、运行精度、传递效率和使用寿命。

发明内容

为解决以上技术中的不足，本发明公开一种行星齿轮自动化生产线及方法，可以实现一条生产线对不同规格的齿轮进行高精度加工，从毛坯放置开始到产品成型，由一条生产线完成。

本发明采用的具体方案如下：

第一方面，本发明提供了一种行星齿轮自动化生产线，由数控车床、滚齿机、倒角机、暂存台、清洗机和机器人；

所述的机器人设置在一个导轨上，其可以沿着设置的导轨移动；

在机器人的一侧设置数控机床、暂存台和滚齿机；所述的数控机床对毛坯进行粗车和精车；所述的暂存台用于放置数控机床加工后的毛坯，所述的滚齿机对毛坯进行滚齿，得到半成品；

所述的机器人的端部设置倒角机，所述的倒角机对半成品进行倒角；

所述的机器人的另外一侧设置检测平台、清洗装置、第一送料线；所述的检测平台用于检测成品质量，所述的清洗装置对合格的行星齿轮进行清洗；所述的第一送料线用于输送毛坯。

作为进一步的技术方案，所述的行星齿轮自动化生产线还包括半成品输送线，所述的半成品被机器人放置在所述的半成品输送线上，半成品输送线将半成品输送到倒角机。

作为进一步的技术方案，所述的行星齿轮自动化生产线还包括第二送料线，所述的第二送料线用于放置待清洗的合格行星齿轮。

进一步的，所述的第二送料线与第一送料线平行设置，所述的清洗装置放在第二送料线与第一送料线之间。

第二方面，本发明基于上述生产线，还提供了一种生产方法，具体如下：

毛坯由人工或机械装置放置至第一上料线体，机器人从第一上料线体上抓取毛坯，放置在数控车床上加工；机器人抓取一个毛坯之后，第一上料线体的滚筒线向前输送一个毛坯至设定位置。

数控车床完成加工后，机器人从数控车床上抓取加工成型的行星齿轮毛坯，放置在数控车床和滚齿机之间的暂存台上，进行暂存；

机器人将毛坯放置在暂存台上之后，机器人沿导轨移动至滚齿机前预定位置后，从暂存台抓取由数控车床加工成型的齿轮毛坯，放置在滚齿机上进行滚齿加工；

滚齿机完成工作后，机器人抓取由滚齿机加工成型的行星齿轮，放置在机器人末端的半成品输送线的接料盘上，由半成品输送线将行星齿轮毛坯输送至数控倒角机处，倒角机完成行星齿轮的倒角流程；

倒角机加工完成后，根据设定的间隔数量，由行走轴机器人抓取行星齿轮放置在检测平台上，由人工进行对加工完成的行星齿轮的数据检测；

倒角机加工完成后的产品由人工搬运至第二上料线体上，第二上料线体将加工完成的齿轮输送至清洗机内进行清洗，清洗完成后的工件由清洗机输送出来，再由人工或机械装置码垛。

至此，一个完整的行星齿轮的生产加工完成。

本发明所取得的有益效果是：

相较于目前现有的行星齿轮的加工方法，该行星齿轮自动化生产线节省各生产环节之间大的流程，节省大量毛坯搬运和加工的时间和节拍。减少操作人员的数量和对毛坯相互转移的次数，能够减少不必要的误差。此行星齿轮自动化生产线能够保证行星齿轮的加工精度和产品质量，提高工作人员的安全工作环境，极大的提高了生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为行星齿轮自动化生产线布局图；

图2为行走轴机器人结构图；

图中：1-机器人，2-行走导轨，3-数控车床，4-暂存台，5-滚齿机，6-倒角机，7-夹具放置架，8-半成品输送线，9-检测平台，10-第二上料线，11-清洗机， 12-第一上料线，13-安全围栏，14-机器人夹具放置架。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

为了方便叙述，本发明中如果出现“一侧”、“另一侧”、字样，仅表示相对侧，并不对结构起限定作用,仅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设备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。

正如背景技术部分所描述的，由于行星齿轮的结构、工作状态和工作环境比较复杂，容易发生齿轮疲劳点蚀、齿根裂纹甚至齿轮和齿轮轴断裂等失效现象，从而影响到机器或设备的正常运转、运行精度、传递效率和使用寿命。本发明为了解决该问题，提出了一种行星齿轮自动化生产线及方法，可以实现一条生产线对不同规格的齿轮进行高精度加工，从毛坯放置开始到产品成型，由一条生产线完成。

以常规行星齿轮为例，对具体设备以及工作过程进行说明：

本实施例提出的一种行星齿轮自动化生产线，主要由第二上料线10和第一上料线12、半成品输送线8、数控车床3、滚齿机5、倒角机6、暂存台4机器人 1及其行走导轨2、检测平台9和清洗机11等组成。行星齿轮整个生产流程从毛坯由数控车床进行加工，到加工完成后工件由滚齿机滚齿，滚齿后的半成品由倒角机进行倒角，最后由上料线体进入清洗机清洗后得到成型行星齿轮。

如图1所示，机器人1安装在行走导轨上，机器人可沿着行走导轨移动；

第二上料线体10和第一上料线体12位于行走导轨的一侧，在第二上料线体10和第一上料线体12之间设置清洗机11；在第二上料线体10的左侧设有滚筒输送线8和人工抽检工位9；在第一上料线体12的右侧设有机器人夹具放置架 14；

在行走导轨的另外一侧设置从右向左依次设置数控车床3、暂存台4、滚齿机5；暂存台4位于数控机床3与滚齿机5之间，负责暂时存放由数控车床加工完成大的毛坯；倒角机位于行走导轨2的末端的位置；

上述的第一上料线体10、第二上料线体12的结构采用现有的滚筒式输送结构，由伺服电机控制。

数控车床3采用现有的粗车和精车机床，数控车床主要负责对毛坯进行车加工，且为一次加工成型；滚齿机5采用的现有的滚齿机，主要负责对车加工完成后的毛坯加工成齿轮。倒角机6采用的现有的倒角机6，由倒角机进行倒角和去毛刺。

暂存台4为一个齿轮临时放置台架，其具体结构也采用现有的结构；

机器人1为一个齿轮抓取装置，其配置有所需的夹具，也采用的是现有结构；机器人为行走轴机器人，机器人主要负责抓取工件和放置工件。

检测平台9采用现有的行星齿轮检测装置，人工配合检测；主要负责检测加工完成的齿轮的数值。

清洗机11也为现有的齿轮清洗机，例如超声波齿轮清洗机。

进一步的，在上述生产线的附件还设置有夹具放置架7和机器人夹具放置架14用于放置在生产过程中用到的夹具；此外，在机器人运动范围的周围还设有安全护栏。；此外，在机器人运动范围的周围还设有安全护栏13。

上述的行走导轨为机器人地轨，机器人地轨由伺服电机控制，齿轮齿条传动，直线导轨行走，机器人沿行走轴前后移动。机器人从数控车床上抓取加工后毛坯后先放置于暂存台，随后由开始的抓取工件时的位置移动至滚齿机前，机器人在该位置工作直至抽检工序完成后移动到开始抓取毛坯的位置处。

具体的生产过程如下：

毛坯由人工或机械装置放置至第一上料线体12，机器人1从第一上料线体 12上抓取毛坯，放置在数控车床3上加工(粗车和精车一次成型)；机器人1抓取一个毛坯之后，第二上料线体12的滚筒线向前输送一个毛坯至设定位置。

数控车床3完成加工后，机器人1从数控车床3上抓取加工成型的行星齿轮毛坯，放置在数控车床3和滚齿机5之间的暂存台4上，进行暂存；

机器人1将毛坯放置在暂存台4上之后，机器人1沿行走轴2移动至滚齿机 5前预定位置后，从暂存台4抓取由数控车床3加工成型的齿轮毛坯，放置在滚齿机5上进行滚齿加工。

滚齿机5完成工作后，机器人抓取由滚齿机5加工成型的行星齿轮，放置在机器人1末端的半成品输送线8的接料盘上，由半成品输送线8将行星齿轮毛坯输送至数控倒角机6处，倒角机6由人工操作来完成行星齿轮的倒角流程。

倒角机6加工完成后，根据设定的间隔数量，由行走轴机器人1抓取行星齿轮放置在检测平台9上，由人工进行对加工完成的行星齿轮的数据检测。

倒角机6加工完成后的产品由人工搬运至第二上料线体10上，第二上料线 10将加工完成的齿轮输送至清洗机11内进行清洗，清洗完成后的工件由清洗机 11输送出来，再由人工或机械装置码垛。

至此，一个完整的行星齿轮的生产加工完成。

本发明公开的一种行星齿轮自动化生产线，该生产线特征在于：该行星齿轮自动化生产线是由机器人及其行走轴对毛坯和工件进行抓取工作，由数控车床、滚齿机、倒角机和清洗机进行机加工，由滚筒线料盘、暂存台和上料线体等进行毛坯和工件的存放，对齿轮进行高精度、高线率的自动化加工的自动化生产线。行星齿轮整个生产流程从毛坯由数控车床进行加工，到加工完成后工件由滚齿机滚齿，滚齿后的半成品由倒角机进行倒角，最后由上料线体进入清洗机清洗后得到成型行星齿轮。

相较于目前现有的行星齿轮的加工方法，该行星齿轮自动化生产线节省各生产环节之间大的流程，节省大量毛坯搬运和加工的时间和节拍。减少操作人员的数量和对毛坯相互转移的次数，能够减少不必要的误差。此行星齿轮自动化生产线能够保证行星齿轮的加工精度和产品质量，提高工作人员的安全工作环境，极大的提高了生产效率。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (6)

1.一种行星齿轮自动化生产线，其特征在于，包括数控车床、滚齿机、倒角机、暂存台、清洗机和机器人；

所述的机器人设置在一个导轨上，其可以沿着设置的导轨移动；

在机器人的一侧设置数控机床、暂存台和滚齿机；所述的数控机床对毛坯进行粗车和精车；所述的暂存台用于放置数控机床加工后的毛坯，所述的滚齿机对毛坯进行滚齿，得到半成品；

所述的机器人的端部设置倒角机，所述的倒角机对半成品进行倒角；

所述的机器人的另外一侧设置检测平台、清洗装置、第一送料线；所述的检测平台用于检测成品质量，所述的清洗装置对合格的行星齿轮进行清洗；所述的第一送料线用于输送毛坯。

2.如权利要求1所述的行星齿轮自动化生产线，其特征在于，所述的行星齿轮自动化生产线还包括半成品输送线，所述的半成品被机器人放置在所述的半成品输送线上，半成品输送线将半成品输送到倒角机。

3.如权利要求1所述的行星齿轮自动化生产线，其特征在于，所述的行星齿轮自动化生产线还包括第二送料线，所述的第二送料线用于放置待清洗的合格行星齿轮。

4.如权利要求3所述的行星齿轮自动化生产线，其特征在于，所述的第二送料线与第一送料线平行设置，所述的清洗装置放在第二送料线与第一送料线之间。

5.利用权利要求1-4任一所述的行星齿轮自动化生产线进行生产的方法，其特征在于，如下：

毛坯由人工或机械装置放置至第一上料线体，机器人从第一上料线上抓取毛坯，放置在数控车床上加工；

数控车床完成加工后，机器人从数控车床上抓取加工成型的行星齿轮毛坯，放置在数控车床和滚齿机之间的暂存台上，进行暂存；

机器人将毛坯放置在暂存台上之后，机器人沿导轨移动至滚齿机前预定位置后，从暂存台抓取由数控车床加工成型的齿轮毛坯，放置在滚齿机上进行滚齿加工；

滚齿机完成工作后，机器人抓取由滚齿机加工成型的行星齿轮，放置在机器人末端的半成品输送线的接料盘上，由半成品输送线将行星齿轮毛坯输送至数控倒角机处，倒角机完成行星齿轮的倒角流程；

倒角机加工完成后，根据设定的间隔数量，由行走轴机器人抓取行星齿轮放置在检测平台上，由人工进行对加工完成的行星齿轮的数据检测；

倒角机加工完成后的产品由人工搬运至第二上料线上，第二上料线将加工完成的齿轮输送至清洗机内进行清洗，清洗完成后的工件由清洗机输送出来，再由人工或机械装置码垛。

至此，一个完整的行星齿轮的生产加工完成。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，机器人抓取一个毛坯之后，第一上料线的滚筒线向前输送一个毛坯至设定位置。

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