CN110814960A - 用于非等厚鼓式刹车片外弧磨削的自动生产线及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及摩擦片加工设备领域，具体涉及用于非等厚鼓式刹车片外弧磨削的自动生产线及其控制方法。所述自动生产线包括进料装置、定位进给装置、打磨装置、自动出料装置和控制系统；所述进料装置用于将刹车片的厚面调整至同一侧，并传送至定位进给装置，所述定位进给装置用于对进料装置传送过来的刹车片进行定位和旋转进给运动；所述打磨装置用于对刹车片进行磨削；所述自动出料装置用于将磨削好的刹车片自动推出；所述控制系统，用于控制进料装置、定位进给装置、打磨装置、自动出料装置按照时序控制执行相应的操作。所述生产线和控制方法能够实现自动进出料功能，并能够磨削非等厚度的鼓式刹车片外弧，适合规模化的流水线作业。

Description

用于非等厚鼓式刹车片外弧磨削的自动生产线及其控制方法

技术领域

本发明涉及摩擦片加工设备领域，具体涉及用于非等厚鼓式刹车片外弧磨削的自动生产线及其控制方法。

背景技术

在汽车的制动系统中，刹车片是最关键的安全零件，对刹车效果的好坏起着决定性的作用。随着经济和工业的发展，汽车数量的增多，刹车片需求量也就越来越大。刹车片在热压成型后较为粗糙，需要对刹车片的外形尺寸进行磨削加工，在加工非等厚刹车片时都是人工将刹车片放置在磨床上或采用人工码垛方式上料，而且刹车片外弧磨削多是单机工作，未能够与生产线联接，因此自动化水平低，工人劳动强度大，生产效率低，不适合规模化的流水线作业的需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种加工精度高、生产效率高的一种自动进出料的非等厚鼓式刹车片外弧磨削生产线及其控制方法，能够实现自动进出料功能，并能够磨削非等厚度的鼓式刹车片外弧，可以满足规模化的流水线作业的要求。

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：

用于非等厚鼓式刹车片外弧磨削的自动生产线，包括进料装置、定位进给装置、打磨装置、自动出料装置和控制系统；所述将刹车片的厚面调整至同一侧，并传送至定位进给装置；所述定位进给装置用于对进料装置传送过来的刹车片进行定位和旋转进给运动；所述打磨装置用于对刹车片进行磨削；所述自动出料装置用于将磨削好的刹车片自动推出；所述控制系统，用于控制进料装置、定位进给装置、打磨装置、自动出料装置按照时序控制执行相应的操作。

进一步地，所述进料装置包括相对设置的进料侧板，所述进料侧板上设置有厚度检测装置，用于检测刹车片的厚面；所述厚度检测装置为对称设置的两个微动开关；所述进料侧板之间还设置有阻挡气缸、升降气缸和旋转气缸；所述阻挡气缸用于控制刹车片位置；所述升降气缸带动旋转气缸；所述旋转气缸用于带动刹车片旋转。

进一步地，所述进料装置还包括立片伺服电机，用于带动刹车片从输送带的水平位置竖立到垂直位置，并推入定位进给装置。

进一步地，所述进料侧板的上方还设置有立板，所述立板之间安装有转动轴，所述转动轴上固定有弧型杆；所述弧型杆上还设置有橡胶滚轮；所述转动轴通过同步齿型带系统与立片伺服电机连接。

进一步地，所述进料装置还包括进料伺服电机、主动链轮和从动链轮，所述进料伺服电机固定在进料侧板上，所述主动链轮设置在进料侧板的一端，所述从动链轮设置在进料侧板的另一端，主动链轮和从动链轮之间装有带片链条，并通过螺旋张紧机构将链条张紧；所述带片链条上设有与刹车片外弧相对应的弧型治具。

进一步地，所述定位进给装置包括套筒、进给轴、进给转盘和定位板，所述套筒内部安装有进给轴，所述进给轴的上方设置有进给转盘，所述进给转盘随进给轴一起转动，所述进给转盘的上下凸缘之间沿周向安装有定位板；所述定位板侧面还固定有定位块；所述定位块带动刹车片跟随进给转盘一起旋转。

进一步地，所述定位板与进给转盘呈偏置安装，使刹车片的外弧圆柱面的轴线与进给转盘的轴线重合。

一种非等厚鼓式刹车片外弧磨削控制方法，包括以下步骤：

检测刹车片厚面的位置；

阻挡气缸上升、进料输送带停止，根据刹车片厚面的位置调整刹车片方向；

刹车片方向调整完毕后，阻挡气缸下降、进料输送带前进；

刹车片经立片机构旋转，使刹车片竖起，进入进料口；

刹车片经进给转盘带入磨削工位磨削；

磨削后的刹车片经推料机构在出料口自动推出，并由出料输送带送入下道工序。

进一步地，调整刹车片厚面位置的控制方法为：当检测装置检测到刹车片的厚面在伺服电机一侧时，伺服电机一侧微动开关触发，另一侧微动开关不触发，控制系统则发出信号，升降气缸上升、旋转气缸旋转180°，然后升降气缸再下降，完成刹车片调向。

进一步地，所述立片机构的控制方法为：当刹车片运动到定位进给装置的上料口时，光电检测元件发出信号，使立片伺服电机工作，通过同步齿型带系统带动弧型杆、橡胶滚轮一起旋转，将刹车片从输送带的水平位置竖立到垂直位置，并推入定位进给装置，在定位块的带动下旋转进给。

有益效果

本发明所述的用于非等厚鼓式刹车片外弧磨削的自动生产线及其控制方法，通过在进料装置上对称设置的两个微动开关来检测非等厚度的鼓式刹车片厚面，使刹车片厚面调整一致，利用阻挡气缸控制刹车片的有序通行；所设置的立片装置，可使刹车片从输送带的水平位置竖立到垂直位置，实现了自动进料功能，能够代替人工进行手动上下料，保证运行可靠稳定。

配备电气控制系统用于整套生产线设备动作的自动运行，操作无人化，能连续进行生产，还可以适应各种不同尺寸的刹车片，自动化程度高，满足大规模柔性化生产的需要。

附图说明

图1为非等厚鼓式刹车片外弧磨削控制方法流程图；

图2为各执行元件和电机的动作顺序图；

图3为用于非等厚鼓式刹车片外弧磨削的自动生产线整体结构图；

图4为进料装置示意图；

图5为进料装置厚度检测部分；

图6为定位进给装置局部剖切图。

附图标记说明

1、进料装置；2、定位进给装置；3、打磨装置；4、自动出料装置；5、控制系统；101、立片伺服电机；102、主动链轮；103、进料伺服电机；104、立片伺服电机；105、支脚；106、阻挡气缸；107、升降气缸；108、旋转气缸；109、螺旋张紧机构；110、从动链轮；111、弧型治具；112、刹车片；113、微动开关；114、托盘；115、带片链条；116、滚轮；117、弧形杆；118、同步齿型带系统；119、拉杆；120；转动轴；121、主动轴；201、进给电机；202、直角减速器；203、V型带传动；204、进给轴；205、套筒；206、轴承组；207、机架；208、定位块；209、进给转盘；210、键和紧固螺丝；211、弧型定位板；212、紧固螺丝；213、刹车片；

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

以下结合附图1—图6对本发明的具体实施方式进行详细的说明。

用于非等厚鼓式刹车片外弧磨削的自动生产线，包括进料装置1、定位进给装置2、打磨装置3、自动出料装置4和控制系统5。

所述进料装置用于将刹车片的厚面调整至同一侧，并传送至定位进给装置，所述定位进给装置用于对进料装置传送过来的刹车片进行定位和旋转进给运动；所述打磨装置用于对刹车片进行磨削；所述自动出料装置用于将磨削好的刹车片自动推出；所述控制系统，用于控制进料装置、定位进给装置、打磨装置、自动出料装置按照时序控制执行相应的操作。

所述进料装置1包括两块相对设置的进料侧板101，主动链轮102，进料伺服电机103、立片伺服电机104、联轴器、主动轴，所述进料侧板101通过支脚105与地面固定；两个主动链轮102通过进料伺服电机103、联轴器、主动轴121驱动，进料伺服电机103通过支撑杆固定在进料侧板101上，进料侧板101的另一端安装有一对从动链轮110，主从链轮之间装有两条带片链条115，并通过螺旋张紧机构109将链条张紧，在带片链条115上设有与刹车片112外弧相对应的弧型治具111，使刹车片与治具弧面接触良好，保证进料可靠。

在进料侧板101上对称设置两个微动开关113，用于检测刹车片的厚面，两块进料侧板101之间还设置有阻挡气缸106、升降气缸107和旋转气缸108；所述阻挡气缸106用于控制刹车片位置；所述升降气缸107带动旋转气缸108上下运动；所述旋转气缸108用于带动刹车片旋转；所述升降气缸107的缸体通过拉杆119与进料侧板101固定。

当刹车片的厚面在A侧(伺服电机一侧)时，如图4所示状态，A侧微动开关触发、B侧(远离伺服电机一侧)微动开关不触发，这时控制系统应发出信号，阻挡气缸106上升，当刹车片接触到阻挡气缸时，进料伺服电机停止运动，同时升降气缸107带动旋转气缸108一起上升一定高度，然后旋转气缸108通过托盘114带动刹车片旋转180度，之后阻挡气缸106、升降气缸107均下降，进料伺服电机工作，带动刹车片继续运动。如果A侧微动开关不触发而B侧微动开关触发，则各气缸不动作，从而保证刹车片的厚面一直处于B侧。升降气缸107的缸体通过拉杆119与进料侧板101固定。

所述进料侧板101的上方还设置有立板，立板与进料侧板101为一整体，所述两个立板之间安装有转动轴120，所述转动轴120上固定有弧型杆117；所述弧型杆117上还设置有橡胶滚轮116；所述转动轴120通过同步齿型带系统118与立片伺服电机104连接。

当刹车片运动到定位进给装置2的上料口时，立片伺服电机104工作，通过同步齿型带系统118带动转动轴120、弧型杆117、橡胶滚轮116一起旋转，将刹车片从输送带的水平位置竖立到垂直位置，并推入定位进给装置2，在定位块208的带动下旋转进给，从而实现自动进料功能。

所述定位进给装置2包括机架207、套筒205、进给轴204和进给转盘209、弧型定位板211等；所述套筒205通过螺钉竖直地固定在机架207上，所述套筒205内部安装有进给轴204，所述进给轴204与轴承组206相连，所述轴承组206包括一个推力轴承、一对向心轴承；

所述机架207上还设置有减速器202，所述减速器202与进给电机201相连，进给电机201通过减速器202固接于机架207上；所述进给电机201经V型带传动203驱动进给轴204转动；

所述进给轴204的上方还设置有进给转盘209，所述进给转盘209通过键和紧固螺丝210固定在进给轴204的上端，并随进给轴204一起转动，进给转盘209与机架207是间隙配合。所述进给转盘209为“工”字型圆筒结构，在进给转盘209的上下凸缘之间沿周向均匀安装四块弧型定位板211，所述弧型定位板211的外弧半径与刹车片213的内弧半径相等，弧型定位板211通过上下四个紧固螺丝212与进给转盘209固定连接，使弧型定位板211与进给转盘209呈偏置安装，保证刹车片213的外弧圆柱面的轴线与进给转盘209的轴线重合，所述弧型定位板211侧面还固定有定位块208；所述定位块208通过螺钉固定在弧型定位板211的侧面，用于带动刹车片跟随进给转盘209一起旋转进给，并承担磨削过程产生的周向切削力。

一种非等厚鼓式刹车片外弧磨削的控制方法，包括以下步骤：

检测刹车片厚面的位置；

阻挡气缸上升、进料输送带停止，根据刹车片厚面的位置调整刹车片方向；

刹车片方向调整完毕后，阻挡气缸下降、进料输送带前进；

刹车片经立片机构旋转，使刹车片竖起，进入进料口；

刹车片经进给转盘带入磨削工位磨削；

磨削后的刹车片经推料机构在出料口自动推出，并由出料输送带送入下道工序。

调整刹车片方向的控制方法为：当检测装置检测到刹车片的厚面在伺服电机一侧时，伺服电机一侧微动开关触发、另一侧微动开关不触发，控制系统则发出信号，使升降气缸上升、旋转气缸旋转180°，然后升降气缸再下降，完成刹车片调向。

立片机构的控制方法为：当刹车片运动到定位进给装置的上料口时，光电检测元件发出信号，使立片伺服电机工作，通过同步齿型带系统带动弧型杆、橡胶滚轮一起旋转，将刹车片从输送带的水平位置竖立到垂直位置，并推入定位进给装置，在定位块的带动下旋转进给。

综上所述，本发明所述的用于非等厚鼓式刹车片外弧磨削的自动生产线及其控制方法，通过在进料装置上对称设置的两个微动开关来检测非等厚度的鼓式刹车片厚面，使刹车片厚面调整一致，利用阻挡气缸控制刹车片的有序通行；所设置的立片装置，可使刹车片从输送带的水平位置竖立到垂直位置，实现了自动进料功能，能够代替人工进行手动上下料，保证运行可靠稳定。

配备电气控制系统用于整套生产线设备动作的自动运行，操作无人化，能连续进行生产，还可以适应各种不同尺寸的刹车片，自动化程度高，满足大规模柔性化生产的需要。所述生产线和控制方法能够实现自动进出料功能，并能够磨削非等厚度的鼓式刹车片外弧，适合规模化的流水线作业。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.用于非等厚鼓式刹车片外弧磨削的自动生产线，包括进料装置、定位进给装置、打磨装置、自动出料装置和控制系统；其特征在于，所述进料装置用于将刹车片的厚面调整至同一侧，并传送至定位进给装置；所述定位进给装置用于对进料装置传送过来的刹车片进行定位和旋转进给运动；所述打磨装置用于对刹车片进行磨削；所述自动出料装置用于将磨削好的刹车片自动推出；所述控制系统，用于控制进料装置、定位进给装置、打磨装置、自动出料装置按照时序控制执行相应的操作。

2.根据权利要求1所述的用于非等厚鼓式刹车片外弧磨削的自动生产线，其特征在于，所述进料装置包括相对设置的进料侧板，所述进料侧板上设置有厚度检测装置，用于检测刹车片的厚面；所述厚度检测装置为对称设置的两个微动开关；所述进料侧板之间还设置有阻挡气缸、升降气缸和旋转气缸；所述阻挡气缸用于控制刹车片位置；所述升降气缸带动旋转气缸；所述旋转气缸用于带动刹车片旋转。

3.根据权利要求1所述的用于非等厚鼓式刹车片外弧磨削的自动生产线，其特征在于，所述进料装置还包括立片伺服电机，用于带动刹车片从输送带的水平位置竖立到垂直位置，并推入定位进给装置。

4.根据权利要求3所述的用于非等厚鼓式刹车片外弧磨削的自动生产线，其特征在于，所述进料侧板的上方还设置有立板，所述立板之间安装有转动轴，所述转动轴上固定有弧型杆；所述弧型杆上还设置有橡胶滚轮；所述转动轴通过同步齿型带系统与立片伺服电机连接。

5.根据权利要求1所述的用于非等厚鼓式刹车片外弧磨削的自动生产线，其特征在于，所述进料装置还包括进料伺服电机、主动链轮和从动链轮，所述进料伺服电机固定在进料侧板上，所述主动链轮设置在进料侧板的一端，所述从动链轮设置在进料侧板的另一端，主动链轮和从动链轮之间装有带片链条，并通过螺旋张紧机构将链条张紧；所述带片链条上设有与刹车片外弧相对应的弧型治具。

6.根据权利要求1所述的用于非等厚鼓式刹车片外弧磨削的自动生产线，其特征在于，所述定位进给装置包括套筒、进给轴、进给转盘和定位板，所述套筒内部安装有进给轴，所述进给轴的上方设置有进给转盘，所述进给转盘随进给轴一起转动，所述进给转盘的上下凸缘之间沿周向安装有定位板；所述定位板侧面还固定有定位块；所述定位块带动刹车片跟随进给转盘一起旋转。

7.根据权利要求6所述的用于非等厚鼓式刹车片外弧磨削的自动生产线，其特征在于，所述定位板与进给转盘呈偏置安装，使刹车片的外弧圆柱面的轴线与进给转盘的轴线重合。

8.一种非等厚鼓式刹车片外弧磨削控制方法，包括以下步骤：

检测刹车片厚面的位置；

阻挡气缸上升、进料输送带停止，根据刹车片厚面的位置调整刹车片方向；

刹车片方向调整完毕后，阻挡气缸下降、进料输送带前进；

刹车片经立片机构旋转，使刹车片竖起，进入进料口；

刹车片经进给转盘带入磨削工位磨削；

磨削后的刹车片经推料机构在出料口自动推出，并由出料输送带送入下道工序。

9.根据权利要求8所述的非等厚鼓式刹车片外弧磨削控制方法，其特征在于，调整刹车片厚面位置的控制方法为：当检测装置检测到刹车片的厚面在伺服电机一侧时，伺服电机一侧微动开关触发，另一侧微动开关不触发，控制系统则发出信号，使升降气缸上升、旋转气缸旋转180°，然后升降气缸再下降，完成刹车片调向。

10.根据权利要求8所述的非等厚鼓式刹车片外弧磨削控制方法，其特征在于，所述立片机构的控制方法为：当刹车片运动到定位进给装置的上料口时，光电检测元件发出信号，使立片伺服电机工作，通过同步齿型带系统带动弧型杆、橡胶滚轮一起旋转，将刹车片从输送带的水平位置竖立到垂直位置，并推入定位进给装置，在定位块的带动下旋转进给。

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