CN111761330A - 一种飞轮加工生产线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种飞轮加工生产线，涉及自动化加工设备技术领域，包括基座、送料机构、平衡压装机构以及打标机构，所述基座内部安装有PLC控制器。本发明通过设置平衡压装机构，让飞轮平衡去重与销钉压装工序相结合，先进行销钉的压装，然后对飞轮上销钉压装之外的环形区域进行钻平衡配重孔，使得无论平衡配重孔在飞轮上的位置及深度如何变化，均不会对装配有销钉的销钉孔发生重合，保证了销钉的装配牢固性不受影响；通过设置送料机构和平衡压装机构，保证了压装深度的一致性，且无需再次进行复检，避免了人为施加非平衡应力而出现检测误差的同时，还缩减了设备的成本投入；降低了操作者的经验要求，且实现了飞轮加工的自动化。
Description
技术领域
本发明涉及自动化加工设备技术领域，具体涉及一种飞轮加工生产线。
背景技术
飞轮盘在压装完齿圈后，仍需进行多道加工工序，包括对飞轮的表面进行局部去重，以保证其维持动平衡性能，向装配孔内装插销钉，以用于传递动力和扭矩以及继续保持飞轮的动平衡，以及对飞轮盘面进行打标，来标记此飞轮的型号及成品时间等信息。
我司在对飞轮的长期加工生产过程中，发现现有技术存在以下的弊端：一、对飞轮端面进行平衡去重过程中，平衡配重孔经常与销钉装配孔发生重合，使得销钉装配孔相对于飞轮在高度上变短，导致装配销钉后销钉的有效插接装配尺寸变短，牢固性降低；二、首先对飞轮端面平衡去重，然后将销钉压装进飞轮后还需进行动平衡复检，复检过程为人工在检测台上对飞轮进行转动，施加转动力的同时必然会产生非平衡应力，导致飞轮在转动时产生微幅振颤，对检测结构产生一定影响，且两次动平衡检测无疑加大了设备的成本投入；三、工序间的飞轮转运、安装定位以及打标定位均需要人工操作，对加工者的操作经验要求较高，且由于自动化程度较低，影响了飞轮的加工效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种飞轮加工生产线，以解决现有技术中导致的上述缺陷。
一种飞轮加工生产线，包括基座、送料机构、平衡压装机构以及打标机构，所述基座内部安装有PLC控制器，所述送料机构安装于基座上，并用于对飞轮在送料方向上进行步进供料，所述平衡压装机构安装于基座的中部，并用于将销钉压装到飞轮上，并对装配销钉之后的飞轮进行动平衡切削，所述打标机构安装于基座上送料方向的末端，并用于对飞轮进行打码标记。
优选的，所述送料机构包括长轴气缸、安装架、两个对称设置的气缸一以及放置座一，两个所述对称设置的气缸一分别固定安装于基座上，所述安装架通过两个对称固定的支撑板安装于气缸一的输出端上，安装架的上端滑动设置有滑动架，所述长轴气缸通过安装板一安装于安装架的侧端上，长轴气缸的输出端通过连接块与滑动架的侧端相固定，所述滑动架的上端安装有两个对称设置的承接槽，所述放置座一固定于基座上且置于安装架内。
优选的，所述平衡压装机构包括驱动电机一、驱动电机二、气缸二以及气缸三，所述驱动电机一通过平衡台安装于基座上，驱动电机一的输出端连接有动平衡夹头，所述平衡台上安装有与动平衡夹头相配合的动平衡检测头，所述驱动电机二通过安装板二安装于平衡台的侧端，驱动电机二的输出端连接有丝杠，所述丝杠上螺纹连接有滑块，安装板二上固定有承重架，丝杠的另一端转动连接于承重架的上端，承重架上开设有导向孔，所述导向孔内滑动设有导向柱，所述导向柱的上端与滑块相固定，导向柱的下端固定安装有驱动电机三，所述驱动电机三的输出端安装有钻头，承重架上于钻头的侧方安装有除屑管，所述气缸二安装于承重架上，气缸二的输出端安装有扇叶形的压装板，所述压装板的一端滑动设有滑杆，所述滑杆的两端分别固定于承重架上，承重架的侧端还固定有两根对称设置的导向杆，所述气缸三安装于平衡台的另一侧端，气缸三的输出端通过连接板固定有夹爪，所述夹爪滑动设置于导向杆上。
优选的，所述打标机构包括打标机、尾座、放置座二以及弹簧，所述尾座上滑动设有两根对称设置的支撑杆，所述支撑杆的上端固定有连接部，所述连接部与滑动架相配合，连接部的上端铰接有两个对称设置的挡杆，所述打标机固定于连接部上，所述挡杆的上端固定有“T”形的插杆，所述插杆的一端滑动设置于打标机的下部，所述弹簧套设于插杆上，并置于插杆的横杆段与打标机之间，所述放置座二固定于尾座上且置于连接部之间。
优选的，所述长轴气缸的输出端行程与两个所述承接槽的间距相匹配，所述放置座一与飞轮的内圈相配合，两个所述对称设置的承接槽与飞轮的外圈相配合，所述气缸一的输出端行程不小于放置座一相对于承接槽伸出的长度。
优选的，所述压装板的压装面保持为同一平面，所述夹爪的夹持端用于对销钉进行导向且定位，并与飞轮的装配孔相对应。
本发明的优点在于：（1）通过设置平衡压装机构，让飞轮平衡去重与销钉压装工序相结合，先进行销钉的压装，然后对飞轮上销钉压装之外的环形区域进行钻平衡配重孔，使得无论平衡配重孔在飞轮上的位置及深度如何变化，均不会对装配有销钉的销钉孔发生重合，保证了销钉的装配牢固性不受影响；
（2）通过设置送料机构和平衡压装机构，将飞轮转运至动平衡夹头定位完成后，扇叶形的压装板在滑杆的导向下，三个下压端同步向下对销钉进行压装，保证了压装深度的一致性，再于同一工位上进行平衡去重，动平衡检测头持续对飞轮进行动平衡检测，直至平衡去重完毕，无需再次进行复检，避免了人为施加非平衡应力而出现检测误差的同时，还缩减了设备的成本投入；
（3）通过设置送料机构、平衡压装机构及打标机构，在最后打标工序中，飞轮的齿牙抵接限位于两个挡杆之间，放置于放置座二后，对飞轮面上销钉以内的环形区域进行打码标记，销钉及外侧的平衡配重孔不会对标记区域造成任何影响，实现了飞轮能够在工序间的自动转运、安装定位以及打标定位，降低了操作者的经验要求，且实现了飞轮加工的自动化。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明中送料机构及基座的装配示意图。
图3为本发明中平衡压装机构的结构示意图。
图4为本发明中打标机构的结构示意图。
其中，1-基座，2-送料机构，3-平衡压装机构，4-打标机构，201-长轴气缸，202-安装架，203-气缸一，204-放置座一，205-支撑板，206-滑动架，207-安装板一，208-连接块，209-承接槽，301-驱动电机一，302-驱动电机二，303-气缸二,304-气缸三，305-平衡台，306-动平衡夹头，307-动平衡检测头,308-安装板二，309-丝杠，310-滑块，311-承重架,312-导向孔，313-导向柱，314-驱动电机三，315-钻头，316-除屑管，317-压装板，318-滑杆，319-导向杆，320-连接板，321-夹爪，401-打标机，402-尾座，403-放置座二，404-弹簧，405-支撑杆，406-连接部，407-挡杆，408-插杆。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图4所示，一种飞轮加工生产线，包括基座1、送料机构2、平衡压装机构3以及打标机构4，所述基座1内部安装有PLC控制器，所述送料机构2安装于基座1上，并用于对飞轮在送料方向上进行步进供料，所述平衡压装机构3安装于基座1的中部，并用于将销钉压装到飞轮上，并对装配销钉之后的飞轮进行动平衡切削，所述打标机构4安装于基座1上送料方向的末端，并用于对飞轮进行打码标记。
在本实施例中，所述送料机构2包括长轴气缸201、安装架202、两个对称设置的气缸一203以及放置座一204，两个所述对称设置的气缸一203分别固定安装于基座1上，所述安装架202通过两个对称固定的支撑板205安装于气缸一203的输出端上，安装架202的上端滑动设置有滑动架206，所述长轴气缸201通过安装板一207安装于安装架202的侧端上，长轴气缸201的输出端通过连接块208与滑动架206的侧端相固定，所述滑动架206的上端安装有两个对称设置的承接槽209，所述放置座一204固定于基座1上且置于安装架202内。
在本实施例中，所述平衡压装机构3包括驱动电机一301、驱动电机二302、气缸二303以及气缸三304，所述驱动电机一301通过平衡台305安装于基座1上，驱动电机一301的输出端连接有动平衡夹头306，所述平衡台305上安装有与动平衡夹头306相配合的动平衡检测头307，所述驱动电机二302通过安装板二308安装于平衡台305的侧端，驱动电机二302的输出端连接有丝杠309，所述丝杠309上螺纹连接有滑块310，安装板二308上固定有承重架311，丝杠309的另一端转动连接于承重架311的上端，承重架311上开设有导向孔312，所述导向孔312内滑动设有导向柱313，所述导向柱313的上端与滑块310相固定，导向柱313的下端固定安装有驱动电机三314，所述驱动电机三314的输出端安装有钻头315，承重架311上于钻头315的侧方安装有除屑管316，所述气缸二303安装于承重架311上，气缸二303的输出端安装有扇叶形的压装板317，所述压装板317的一端滑动设有滑杆318，所述滑杆318的两端分别固定于承重架311上，承重架311的侧端还固定有两根对称设置的导向杆319，所述气缸三304安装于平衡台305的另一侧端，气缸三304的输出端滑动设有连接板320，所述连接板320的另一端固定有夹爪321，所述夹爪321滑动设置于导向杆319上。
需要说明的是，所述驱动电机一301、驱动电机二302以及驱动电机三314均为伺服电机，钻头315为螺纹钻，产生的废屑由除屑管316经外连的吸尘设备进行清除，所述夹爪321的夹持端呈叉状，且与压装板317相配合。
在本实施例中，所述打标机构4包括打标机401、尾座402、放置座二403以及弹簧404，所述尾座402上滑动设有两根对称设置的支撑杆405，所述支撑杆405的上端固定有连接部406，所述连接部406与滑动架206相配合，连接部406的上端铰接有两个对称设置的挡杆407，所述打标机401固定于连接部406上，所述挡杆407的上端固定有“T”形的插杆408，所述插杆408的一端滑动设置于打标机401的下部，所述弹簧404套设于插杆408上，并置于插杆408的横杆段与打标机401之间，所述放置座二403固定于尾座402上且置于连接部406之间。
需要说明的是，所述挡杆407为光滑圆杆，置于飞轮齿圈上的齿牙牙槽之间，在弹簧404弹力作用下，保证了定位导向的同时，不会与之发生刚性接触，即不会对飞轮造成损坏。
值得注意的是，所述长轴气缸201的输出端行程与两个所述承接槽209的间距相匹配，所述放置座一204与飞轮的内圈相配合，两个所述对称设置的承接槽209与飞轮的外圈相配合，所述气缸一203的输出端行程不小于放置座一204相对于承接槽209伸出的长度。
此外，所述压装板317的压装面保持为同一平面，所述夹爪321的夹持端用于对销钉进行导向且定位，并与飞轮的装配孔相对应。
工作过程及原理：本发明在使用过程中，首先由供料机械臂将飞轮放置送料机构于2内的两个承接槽209上，启动气缸一203，使其输出端回程，带动飞轮置于动平衡夹头306内后完成对飞轮的涨紧限位，由于压装板317在竖直投影方向位置固定，在PLC控制器的控制下，飞轮能够转至固定角度位置，通过外设的机械手将销钉预先置于夹爪321的夹持端内，启动气缸三304，其输出端带动夹爪321移动，直至销钉和压装板317的下压端以及飞轮的销钉孔三者共线位置，启动气缸二303，其输出端带动压装板317下行并将销钉压装入飞轮的销钉孔内完成销钉的压装，再让气缸二303和气缸三304的输出端均回程，启动驱动电机二302和驱动电机三314，驱动电机三314的输出端带动钻头315转动，驱动电机二302输出端通过丝杠309及滑块310带动驱动电机三314在竖直方向上下移，从而控制钻头315的尖端在飞轮面上的挖槽深度，在动平衡检测头307的监测下，完成对压装有销钉的飞轮进行动平衡检测。
再次启动气缸一203，通过支撑板205带动安装架202上移，端部位置的承接槽209将放置座一204上的飞轮托起，启动长轴气缸201，其输出端经连接块208及滑动架206带动飞轮移动至打标机构4内的放置座二403上方，飞轮上的齿槽刚好抵接于两个对称设置的挡杆407上，气缸一203的输出端回程，飞轮沿着挡杆407置于放置座二403内，同时长轴气缸201复位回程，准备对下一个飞轮进行加工，开启打标机401，使打标头对准飞轮上销钉以内的环形区域任意位置完成打标。
基于上述，本发明通过设置平衡压装机构3，让飞轮平衡去重与销钉压装工序相结合，先进行销钉的压装，然后对飞轮上销钉压装之外的环形区域进行钻平衡配重孔，使得无论平衡配重孔在飞轮上的位置及深度如何变化，均不会对装配有销钉的销钉孔发生重合，保证了销钉的装配牢固性不受影响；
通过设置送料机构2和平衡压装机构3，将飞轮转运至动平衡夹头306定位完成后，扇叶形的压装板317在滑杆318的导向下，三个下压端同步向下对销钉进行压装，保证了压装深度的一致性，再于同一工位上进行平衡去重，动平衡检测头307持续对飞轮进行动平衡检测，直至平衡去重完毕，无需再次进行复检，避免了人为施加非平衡应力而出现检测误差的同时，还缩减了设备的成本投入；
通过设置送料机构2、平衡压装机构3及打标机构4，在最后打标工序中，飞轮的齿牙抵接限位于两个挡杆407之间，放置于放置座二403后，对飞轮面上销钉以内的环形区域进行打码标记，销钉及外侧的平衡配重孔不会对标记区域造成任何影响，实现了飞轮能够在工序间的自动转运、安装定位以及打标定位，降低了操作者的经验要求，且实现了飞轮加工的自动化。
由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。
Claims (6)
1.一种飞轮加工生产线，其特征在于，包括基座(1)、送料机构(2)、平衡压装机构(3)以及打标机构(4)，所述基座(1)内部安装有PLC控制器，所述送料机构(2)安装于基座(1)上，并用于对飞轮在送料方向上进行步进供料，所述平衡压装机构(3)安装于基座(1)的中部，并用于将销钉压装到飞轮上，并对装配销钉之后的飞轮进行动平衡切削，所述打标机构(4)安装于基座(1)上送料方向的末端，并用于对飞轮进行打码标记。
2.根据权利要求1所述的一种飞轮加工生产线，其特征在于：所述送料机构(2)包括长轴气缸(201)、安装架(202)、两个对称设置的气缸一(203)以及放置座一(204)，两个所述对称设置的气缸一(203)分别固定安装于基座(1)上，所述安装架(202)通过两个对称固定的支撑板(205)安装于气缸一(203)的输出端上，安装架(202)的上端滑动设置有滑动架(206)，所述长轴气缸(201)通过安装板一(207)安装于安装架(202)的侧端上，长轴气缸(201)的输出端通过连接块(208)与滑动架(206)的侧端相固定，所述滑动架(206)的上端安装有两个对称设置的承接槽(209)，所述放置座一(204)固定于基座(1)上且置于安装架(202)内。
3.根据权利要求1所述的一种飞轮加工生产线，其特征在于：所述平衡压装机构(3)包括驱动电机一(301)、驱动电机二(302)、气缸二(303)以及气缸三(304)，所述驱动电机一(301)通过平衡台(305)安装于基座(1)上，驱动电机一(301)的输出端连接有动平衡夹头(306)，所述平衡台(305)上安装有与动平衡夹头(306)相配合的动平衡检测头(307)，所述驱动电机二(302)通过安装板二(308)安装于平衡台(305)的侧端，驱动电机二(302)的输出端连接有丝杠(309)，所述丝杠(309)上螺纹连接有滑块(310)，安装板二(308)上固定有承重架(311)，丝杠(309)的另一端转动连接于承重架(311)的上端，承重架(311)上开设有导向孔(312)，所述导向孔(312)内滑动设有导向柱(313)，所述导向柱(313)的上端与滑块(310)相固定，导向柱(313)的下端固定安装有驱动电机三(314)，所述驱动电机三(314)的输出端安装有钻头(315)，承重架(311)上于钻头(315)的侧方安装有除屑管(316)，所述气缸二(303)安装于承重架(311)上，气缸二(303)的输出端安装有扇叶形的压装板(317)，所述压装板(317)的一端滑动设有滑杆(318)，所述滑杆(318)的两端分别固定于承重架(311)上，承重架(311)的侧端还固定有两根对称设置的导向杆(319)，所述气缸三(304)安装于平衡台(305)的另一侧端，气缸三(304)的输出端滑动设有连接板(320)，所述连接板(320)的另一端固定有夹爪(321)，所述夹爪(321)滑动设置于导向杆(319)上。
4.根据权利要求1所述的一种飞轮加工生产线，其特征在于：所述打标机构(4)包括打标机(401)、尾座(402)、放置座二(403)以及弹簧(404)，所述尾座(402)上滑动设有两根对称设置的支撑杆(405)，所述支撑杆(405)的上端固定有连接部(406)，所述连接部(406)与滑动架(206)相配合，连接部(406)的上端铰接有两个对称设置的挡杆(407)，所述打标机(401)固定于连接部(406)上，所述挡杆(407)的上端固定有“T”形的插杆(408)，所述插杆(408)的一端滑动设置于打标机(401)的下部，所述弹簧(404)套设于插杆(408)上，并置于插杆(408)的横杆段与打标机(401)之间，所述放置座二(403)固定于尾座(402)上且置于连接部(406)之间。
5.根据权利要求2所述的一种飞轮加工生产线，其特征在于：所述长轴气缸(201)的输出端行程与两个所述承接槽(209)的间距相匹配，所述放置座一(204)与飞轮的内圈相配合，两个所述对称设置的承接槽(209)与飞轮的外圈相配合，所述气缸一(203)的输出端行程不小于放置座一(204)相对于承接槽(209)伸出的长度。
6.根据权利要求3所述的一种飞轮加工生产线，其特征在于：所述压装板(317)的压装面保持为同一平面，所述夹爪(321)的夹持端用于对销钉进行导向且定位，并与飞轮的装配孔相对应。
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