CN111300052A - 电机端盖自动化加工生产线及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电机端盖自动化加工生产线及其加工方法。该生产线包括供料系统、第一数控车床、第二数控车床、数控铣床、第一输送带、第二输送带、出料系统和至少三个工业机器人；第一输送带安装有翻面机构；第一个工业机器人将供料系统的工件搬运至第一数控车床内加工，并将第一数控车床加工完成的工件搬运至第一输送带；第二个所述工业机器人将第一输送带的工件搬运至第二数控车床内加工，并将第二数控车床加工完成的工件搬运至第二输送带；第三个工业机器人将第二输送带的工件搬运至数控铣床进行加工，并将数控铣床加工完成的工件搬运至出料系统。该生产线自动化程度高，可有效提高生产效率和节省人工成本。

Description

电机端盖自动化加工生产线及其加工方法

技术领域

本发明涉及电机端盖加工技术领域，具体为一种电机端盖自动化加工生产线及其加工方法。

背景技术

电机作为电器或各种机械的动力源，加工精度高，容易操作和控制，在家用电器、医疗电器设备、工农业生产、交通运输、国防、商业等各方面广泛应用，随着工业自动化的发展，电机的需求量进一步扩大，与此同时，作为电机互补产品的电机端盖的需求量也与日剧增。电机端盖作为一种用于支撑和固定电机转轴的装置，其加工质量好坏会严重影响电机转轴的传动效率，在电机端盖的生产过程中，需要将电机端盖车床加工、铣床加工以及对电机端盖进行尺寸检测，目前广泛采用的是人工方式进行上下料以及翻面操作，然而上下料工作是一个繁琐机械的重复性很强的工作，工人长时间重复一个动作，非常容易疲劳，从而造成劳动率低下，另外人工成本高，同时还带有一定的危险性。

因此，为提高效率，降低人工成本，现需要提出一种能自动完成电机端盖上下料的自动化生产线。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种电机端盖自动化加工生产线，以节省人工成本，提高生产效率。

本发明的另一目的在于提供一种电机端盖的自动加工方法。

为了实现第一个发明目的，本发明提供如下技术方案：

一种电机端盖自动化加工生产线，包括供料系统、第一数控车床、第二数控车床、数控铣床、第一输送带、第二输送带、出料系统和至少三个带有抓手的工业机器人；供料系统、第一数控车床、第一输送带、第二数控车床、第二输送带、数控铣床和出料系统按照工件输送顺序依次排布；第一输送带安装有翻面机构；第一个工业机器人设于第一数控车床的一侧，将供料系统的工件搬运至第一数控车床内加工，并将第一数控车床加工完成的工件搬运至第一输送带；第二个所述工业机器人设于所述第二数控车床的一侧，将第一输送带的工件搬运至第二数控车床内加工，并将第二数控车床加工完成的工件搬运至第二输送带；第三个工业机器人设于所述数控铣床的一侧，将第二输送带的工件搬运至数控铣床进行加工，并将数控铣床加工完成的工件搬运至出料系统。

作为一种优选的技术方案，所述供料系统包括至少一AGV小车，每一所述AGV小车配置有用于装载工件的料盘。

作为一种优选的技术方案，所述翻面机构包括翻转件和用以驱动所述翻转件旋转的电机；翻转件包括一板件和自所述板件向外延伸的两个连接脚，两个连接脚分别安装于第一输送带的前端两侧；所述驱动电机安装于第一输送带上，其转轴与其中一所述连接脚相连。第一输送带上设置该翻面机构，结构灵巧，可快捷地对工件进行翻转操作，方便机器人夹取和工件反面加工。

作为一种优选的技术方案，所述第一输送带的末端安装有一感应开关，用于监测工件位置。当工件从前端传输到达感应开关处，感应开关发出信号指令传送带停止工作，可以使工件每次都停止在同一位置，方便机器人定位和抓取。

作为一种优选的技术方案，所述板件的一侧面设有一防滑垫，利于避免翻转过程中工件滑脱。

作为一种优选的技术方案，所述出料系统包括第四个工业机器人和检测仪、出料料盘、废料回收装置；检测仪、出料料盘、废料回收装置位于第四个工业机器人的行程范围内，所述检测仪对数控铣床加工后的工件进行精度检测，分拣出合格品和废品；第四个工业机器人将合格品搬运至出料料盘，将废品搬运至废料回收装置。

作为一种优选的技术方案，所述抓手包括手抓连接板、手抓支撑架、第一卡爪和第二卡爪；所述手抓支撑架与所述连接板固定，第一卡爪和第二卡爪安装于所述手抓支撑架远离所述连接板的一面。两个卡爪独立工作并由工业机器人控制，上下料时，第一卡爪抓取工件送至车床或铣床中时，第二卡爪可抓取加工完的工件，利于减少抓手的行程，提高作业效率。

作为一种优选的技术方案，所述第一卡爪包括第一卡爪气缸、安装于所述第一卡爪气缸上的一对夹块和定位销；所述夹块由气缸驱动；所述定位销安装于所述卡爪气缸远离所述手抓支撑架的一侧。装夹时定位销先伸进电机端盖中间的圆孔，卡爪再夹紧，具有缓冲防滑作用。

作为一种优选的技术方案，所述第二卡爪包括第二卡爪气缸和安装在第二卡爪气缸一侧的吸盘，吸盘可用于辅助工件翻转。

为实现第二个发明目的，本发明提供一种电机端盖自动化加工方法，包括以下步骤：

步骤1，供料系统中的AGV小车将待加工工件送至第一个工业机器人的一侧；

步骤2，第一个工业机器人将AGV小车上的工件搬运至第一数控车床中，再搬运第一数控车床中加工完成的工件至第一输送带的翻转机构上；

步骤3，翻转机构翻转工件，工件输送至第一输送带的末端；

步骤4，第一输送带上的感应开关检测到工件时，第一输送带暂停输送；

步骤5，第二个工业机器人将第一输送带的工件搬运至第二数控车床进行反面加工，再将数控铣床中加工完的工件搬运第二输送带的前端；

步骤6，第二输送带将工件输送至第三个工业机器人的上料位置，第三个工业机器人将该工件放入数控铣床加工，再将数控铣床后的工件取出放到检测仪；

步骤7，检测仪检测工件是否合格，若合格，第四个工业机器人将工件搬运至料盘上，若不合格则将工件搬运至废料回收装置。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

1、本发明提供的电机端盖自动化加工生产线自动化程度高，利用机器人代替人工方式进行上下料操作，利于节省人工并提高生产效率；

2、能够一次上下料周期内对电机端盖的正反面进行加工，节省操作时间；

3、本发明提供的加工方法可实现电机端盖双面加工和检测的自动化，整个生产过程不需要人工参与，安全性高，利于提升产品质量和加工效率。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明中电机端盖自动化加工生产线的结构示意图；

图2是本发明中第一输送带的侧视图；

图3是本发明中第一输送带的结构示意图；

图4是本发明中抓手的结构示意图；

图中：控制台1、第一数控车床2、第二数控车床3、料盘4、AGV小车5、工业机器人6、翻面机构7、翻转件71、防滑垫711、连接脚712、驱动电机72、第一输送带8、支撑架81、传送带电机82、感应开关83、皮带84、抓手9、手抓连接板91、手抓支撑架92、第一卡爪 93、第一卡爪气缸931、夹块932、定位销933、第二卡爪94、第二卡爪气缸941、吸盘942、第二输送带10、数控铣床11、检测仪12、废料回收装置13、出料料盘14。

具体实施方式

为便于更好地理解本发明的目的、结构、特征以及功效等，现结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。应注意的是，图中示出的特征不是必须按照比例绘制。此外，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

实施例：

如图1-2，本实施例提供一种技术方案：一种电机端盖自动化加工生产线，包括控制台 1、供料系统、第一数控车床2、第二数控车床3、数控铣床11、第一输送带8、第二输送带10、出料系统和几个带有抓手9的工业机器人6。其中，控制台1与上层数据系统连接，接收生产任务指令安排生产，并上传当前生产数据和设备状态，管理人员可通过查看数据系统了解当前生产进度，数据系统用于汇总设备状态数据、材料损耗、工具磨损等信息。供料系统、第一数控车床2、第一输送带8、第二数控车床3、第二输送带10、数控铣床11和出料系统按照工件输送顺序依次排布；第一输送带8安装有翻面机构7；第一个工业机器人6设于第一数控车床2的前侧，用于将供料系统的工件搬运至第一数控车床2内加工，并将第一数控车床2加工完成的工件搬运至第一输送带8；第二个所述工业机器人设于所述第二数控车床3的前侧，用于将第一输送带8的工件搬运至第二数控车床3内加工，并将第二数控车床3加工完成的工件搬运至第二输送带10；第三个工业机器人设于所述数控铣床11的前侧，用于将第二输送带10的工件搬运至数控铣床11进行加工，并将数控铣床11加工完成的工件搬运至出料系统。

如图1，所述供料系统为带料盘4的AGV小车5，每一所述AGV小车5配置有用于装载工件的料盘4。所述AGV小车5的上方设有夹紧装置，用于限制料盘4和小车的相对位置。 AGV小车5的前方装有引导AGV小车5，下方装寻位装置，方便准确定位，所述AGV小车5 装有无线发射装置，用于跟控制台1进行通信，接收工作指令。本实施例中，供料系统共设置两台小车，可无间断交替补充物料。可以理解的是，在其他实施例中，AGV小车5亦可替换为入料输送线或其他供料设备。

如图1，所述出料系统包括第四个工业机器人和检测仪12、出料料盘14、废料回收装置 13；检测仪12、出料料盘14、废料回收装置13位于第四个工业机器人的行程范围内。所述检测仪12对数控铣床11加工后的工件进行精度检测，分拣出合格品和废品；第四个工业机器人将合格品搬运至出料料盘14，将废品搬运至废料回收装置13。本实施例中，出料料盘14同样运用AGV小车5装载。

如图2-3，所述第一输送带8包括支撑架81、传送带电机82、皮带84和感应开关83。感应开关83安装于第一输送带8的末端，用于识别检测是否有工件到位。当工件从前端传输到达感应开关83处，感应开关83发出信号指令，传送带停止工作，可以使工件每次都停止在同一位置，方便机器人定位和抓取。所述翻面机构7安装于第一输送带8的前端，包括翻转件71和用以驱动所述翻转件71旋转的电机。其中，所述翻转件71设有向外延伸的两个连接脚712，两个连接脚712分别安装于第一输送带8的前端两侧；所述驱动电机72安装于第一输送带8上，其转轴与其中一所述连接脚712相连。当第一个工业机器人6将工件放置翻面机构7的指定位置，驱动电机72启动并带动翻面机构7转动(参照图2中箭头方向)，完成工件翻面。所述板件的一侧面设有一防滑垫711，利于避免翻转过程中工件滑脱，如图 2所示，当翻面机构7为打开状态，防滑垫711位于翻转件71上侧。

如图4，所述抓手9包括手抓连接板91、手抓支撑架92、第一卡爪93和第二卡爪94；所述手抓支撑架92与所述连接板固定，第一卡爪93和第二卡爪94安装于所述手抓支撑架92远离所述手抓连接板的一面。两个卡爪独立工作并由机器人控制，上下料时，第一卡爪93抓取工件送至车床或铣床中时，第二卡爪94可抓取加工完的工件，利于减少抓手9的行程，提高作业效率。

承上，所述第一卡爪93包括第一卡爪气缸931、安装于所述第一卡爪气缸931上的一对夹块932和定位销933；所述夹块932由气缸驱动；所述定位销933安装于所述卡爪气缸远离所述手抓支撑架92的一侧且位于两个夹块932中间。所述定位销933为圆形，以适应电机端盖的形状。装夹时定位销933先伸进电机端盖中间的圆孔，卡爪再夹紧，可起到缓冲防滑作用。所述第二卡爪94包括第二卡爪气缸941和安装在第二卡爪气缸941一侧的吸盘942，所述吸盘942可用于辅助工件翻转。

该电机端盖自动化生产线的加工方法包括以下步骤：

步骤1，供料系统中的AGV小车5将待加工工件送至第一个工业机器人6的一侧；

步骤2，第一个工业机器人6将AGV小车5上的工件搬运至第一数控车床中，再搬运第一数控车床2中加工完成的工件至第一输送带8的翻转机构上；

步骤3，翻转机构翻转工件，工件输送至第一输送带8的末端；

步骤4，第一输送带8上的感应开关83检测到工件时，第一输送带8暂停输送；

步骤5，第二个工业机器人将第一输送带8的工件搬运至第二数控车床3进行反面加工，再将数控铣床11中加工完的工件搬运第二输送带10的前端；

步骤6，第二输送带10将工件输送至第三个工业机器人的上料位置，第三个工业机器人将该工件放入数控铣床11加工，再将数控铣床11后的工件取出放到检测仪12；

步骤7，检测仪12检测工件是否合格，若合格，第四个工业机器人将工件搬运至料盘4 上，若不合格则将工件搬运至废料回收装置13。

本实施例的原理为：控制台1发出指令驱动AGV小车5从仓库运输工件到指定位置，第一工业机器人抓取一块新的工件换下第一数控机床原有的工件，第一数控机床继续进行自动加工工件放到输送带，翻面装置对工件翻面，然后输送到第二道加工工序的起始位，机器人抓取工件换下第二数控机床原有的工件，第二数控机床继续进行自动加工,工件放到输送带，然后输送到第三道加工工序的起始位，机器人抓取工件换下数控铣床11原有的工件，机床继续进行自动加工，机器人把工件放到检测装置进行尺寸精度检测，完成检测后机器人把工件抓取放到成品料盘4。当成品料盘4装满工件，出料系统的AGV小车5把该料盘4运回成品仓库。

综上所述，本实施例提供的生产线集自动加工，尺寸检测，物料输送，监测和反馈一体。利用机器人的智能和自动控制，实现了电机端盖加工检测的自动化，减少人工操作，且生产效率较人工操作明显提升，满足了生产规模化自动化的要求。

最后应说明的是：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，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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)

1.一种电机端盖自动化加工生产线，其特征在于，包括供料系统、第一数控车床、第二数控车床、数控铣床、第一输送带、第二输送带、出料系统和至少三个带有抓手的工业机器人；供料系统、第一数控车床、第一输送带、第二数控车床、第二输送带、数控铣床和出料系统按照工件输送顺序依次排布；第一输送带安装有翻面机构；第一个工业机器人设于第一数控车床的一侧，其将供料系统的工件搬运至第一数控车床内加工，并将第一数控车床加工完成的工件搬运至第一输送带；第二个所述工业机器人设于所述第二数控车床的一侧，将第一输送带的工件搬运至第二数控车床内加工，并将第二数控车床加工完成的工件搬运至第二输送带；第三个工业机器人设于所述数控铣床的一侧，将第二输送带的工件搬运至数控铣床进行加工，并将数控铣床加工完成的工件搬运至出料系统。

2.根据权利要求1所述一种电机端盖自动化加工生产线，其特征在于，所述供料系统包括至少一AGV小车，所述AGV小车的上方设有用于装载工件的料盘。

3.根据权利要求1所述一种电机端盖自动化加工生产线，其特征在于，所述翻面机构包括翻转件和用以驱动所述翻转件旋转的电机；翻转件包括一板件和自所述板件向外延伸的两个连接脚，两个连接脚分别安装于第一输送带的前端两侧；所述驱动电机安装于第一输送带上，其转轴与其中一所述连接脚相连。

4.根据权利要求3所述一种电机端盖自动化加工生产线，其特征在于，所述第一输送带的末端安装有一感应开关。

5.根据权利要求3所述一种电机端盖自动化加工生产线，其特征在于，所述板件的一侧面设有一防滑垫。

6.根据权利要求1所述一种电机端盖自动化加工生产线，其特征在于，所述出料系统包括第四个工业机器人和检测仪、出料料盘、废料回收装置；检测仪、出料料盘、废料回收装置位于第四个工业机器人的行程范围内，所述检测仪对数控铣床加工后的工件进行精度检测，分拣出合格品和废品；第四个工业机器人将合格品搬运至出料料盘，将废品搬运至废料回收装置。

7.根据权利要求1所述一种电机端盖自动化加工生产线，其特征在于，所述抓手包括手抓连接板、手抓支撑架、第一卡爪和第二卡爪；所述手抓支撑架与所述连接板固定，第一卡爪和第二卡爪安装于所述手抓支撑架远离所述连接板的一面。

8.根据权利要求7所述一种电机端盖自动化加工生产线，其特征在于，所述第一卡爪包括第一卡爪气缸、安装于所述第一卡爪气缸上的一对夹块和定位销；所述夹块由气缸驱动；所述定位销安装于所述卡爪气缸远离所述手抓支撑架的一侧。

9.根据权利要求7所述一种电机端盖自动化加工生产线，其特征在于，所述第二卡爪包括第二卡爪气缸和安装在第二卡爪气缸一侧的吸盘。

10.一种电机端盖自动化加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，供料系统中的AGV小车将待加工工件送至第一个工业机器人的一侧；

步骤2，第一个工业机器人将AGV小车上的工件搬运至第一数控车床中，再搬运第一数控车床中加工完成的工件至第一输送带的翻转机构上；

步骤3，翻转机构翻转工件，工件输送至第一输送带的末端；

步骤4，第一输送带上的感应开关检测到工件时，第一输送带暂停输送；

步骤5，第二个工业机器人将第一输送带的工件搬运至第二数控车床进行反面加工，再将数控铣床中加工完的工件搬运第二输送带的前端；

步骤6，第二输送带将工件输送至第三个工业机器人的上料位置，第三个工业机器人将该工件放入数控铣床加工，再将数控铣床后的工件取出放到检测仪；

步骤7，检测仪检测工件是否合格，若合格，第四个工业机器人将工件搬运至对应的出料料盘，若不合格则将工件搬运至废料回收装置。

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