CN112719929B - 一种汽车制动底板加工自动化生产线及其工作方法 - Google Patents

一种汽车制动底板加工自动化生产线及其工作方法 Download PDF

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    • B23P23/06Metal-working plant comprising a number of associated machines or apparatus

Abstract

本发明公开了一种汽车制动底板加工自动化生产线及其工作方法,生产线包括横向设置的机器人行走地轨、第一抓取机构、若干数控打磨机床、上料输送带、汽车制动底板翻转台、第二抓取机构、中转输送带、风动碎屑清理台、控制中心、第一检测周转台、两钻孔攻丝数控机床、滤切削液盘、称重盘、打码机、合格产品出料输送带、不合格产品出料输送带、第二检测周转台、检测分析台、缓存台;通过第一抓取机构抓取汽车制动部件在数控打磨机床中打磨,通过第二抓取机构将抓取汽车制动部件进行钻孔、攻丝等操作,解决了现有技术中加工汽车制动部件效率低下、人员劳动强度过大、工伤事故频发以及产品合格率低等技术问题。

Description

一种汽车制动底板加工自动化生产线及其工作方法
技术领域
本发明涉及汽车制动底板生产技术领域,尤其涉及一种汽车制动底板加工自动化生产线。
背景技术
汽车制动底板是制动底板总成中的关键件,是汽车制动器中固定制动蹄总成与制动鼓装配的支撑零件,是整车制动的核心。现有的汽车制动底板铸造而成,铸造时会留下不少毛刺和飞边,因此在汽车轮毂生产,需要进行对轮毂的外表面进行打磨,以去除毛刺和飞边,并进行钻孔、攻丝等操作。现有技术中毛刺和飞边的打磨、钻孔、攻丝等操作,存在的主要问题是:
1、自动化程度低,打磨、攻丝效果检验需要大量的人工来完成,而人工检验容易疲劳、准确度低,难以保证工件质量。2、数控打磨、攻丝、钻孔等操作时,抓取机器人难抓或空抓问题,生产稳定性和可靠性差;需要的抓取机器人机器人数量大,生产线占地面积大,造价高;3、数控打磨、攻丝、钻孔等操作时,工具磨损大,造成打磨效果有较大误差,容易影响工件质量。4、需要不断调节数控打磨、攻丝、钻孔工具的参数;然而调节这些参数需要的相关参数难以准确获取;出现不合格工件时溯源性差。5、调节数控打磨、攻丝、钻孔工具的参数常需要生产线停工。6、由于汽车制动底板不可进行反正面翻转切换,在打磨时,只能对上侧单面打磨,不能一次性完成双面打磨,存在生产效率低,加工成本高的问题。7、汽车制动底板打磨时,磨削容易飞溅,难以进行集中收集,存在清理效率低,存在效果差等问题。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种汽车制动底板加工自动化生产线,其自动上料、打磨、钻孔、检测、打码、碎屑处理的自动化操作,结合应用到汽车制动底板的正反面打磨、钻孔中,实现了对异形件的加工处理,解决了现有技术中加工这类异形件全部需要人工处理、效率低下、人员劳动强度过大、工伤事故频发以及产品合格率低等技术问题。
本发明采用的技术方案如下。
一种汽车制动底板加工自动化生产线,该生产线包括横向设置的机器人行走地轨、第一抓取机构、若干数控打磨机床、上料输送带、汽车制动底板翻转台、第二抓取机构、中转输送带、风动碎屑清理台、控制中心、第一检测周转台、两钻孔攻丝数控机床)、滤切削液盘、称重盘、打码机、合格产品出料输送带、不合格产品出料输送带、第二检测周转台、检测分析台、缓存台。
机器人行走地轨上设有可在机器人行走地轨上横向运动的行走底座,行走底座上通过第一转盘安装有第一抓取机构;行走底座上设有汽车制动底板临时存放板。数控打磨机床沿机器人行走地轨对称设置。数控打磨机床上设有碎屑收集装置。
第一抓取机构包括第一关节臂机器人,第一关节臂机器人的手部设有第一手部转盘,第一手部转盘的径向外周表面上沿第一手部转盘的中轴线环状阵列有三根第一翅板,各第一翅板的中轴线通过第一手部转盘的中轴线,各第一翅板的远离第一转盘端设有第一抓手;各数控打磨机床的靠近行走地轨端设有电动门、用于感知第一抓取机构向该数控打磨机床加载或取出汽车制动底板的第一抓取机构到位传感器。
机器人行走地轨的右侧设有汽车制动底板翻转台。汽车制动底板翻转台的前侧设有称重盘。上料输送带设置在机器人行走地轨的左侧。汽车制动底板翻转台的右侧横向设置有中转输送带。汽车制动底板翻转台的后侧设有风动碎屑清理台。汽车制动底板翻转台的右前方设有第一检测周转台。第一检测周转台上纵向设有两第一检测直线导轨副,两第一检测直线导轨副的滑块中,一个设有汽车制动底板正面标准放置凹槽、另一个设有汽车制动底板反面标准放置凹槽,两第一检测直线导轨副的滑块分别与第一检测直线导轨驱动装置相连;汽车制动底板正面标准放置凹槽、汽车制动底板反面标准放置凹槽上设有若干用于检测其与打磨后的汽车制动底板贴合程度的贴合检测传感器。当行走底座运动到机器人行走地轨的右端时,中转输送带的左端、汽车制动底板翻转台、第一检测周转台的后端、风动碎屑清理台、称重盘均位于第一抓取机构的抓取半径之内;
中转输送带的右前方设有第二转盘,第二转盘上安装有第二抓取机构;第二抓取机构的后方、右前方分别设有一钻孔攻丝数控机床;第二抓取机构前方设有滤切削液盘;第二抓取机构的左前方设有第二检测周转台;第二抓取机构的左侧设有缓存台;中转输送带的中部设有打码机;第二抓取机构的右后方横向设有合格产品出料输送带、不合格产品出料输送带。
第二抓取机构包括第二关节臂机器人,第二关节臂机器人的手部设有第二手部转盘,第二手部转盘的径向外周表面上沿第二手部转盘的中轴线环状阵列有三根第二翅板,各第二翅板的中轴线通过第二手部转盘的形心,各第二翅板的远离第二转盘端设有第二抓手。
中转输送带的前方设有检测活动区,检测活动区设有控制中心、检测分析台;各数控打磨机床的靠近机器人行走地轨侧垂直向设有立轴,立轴上设有若干转动盘,各转动盘上安装有平行于地面的摆臂,各摆臂上设有拍照装置;控制中心可对各拍照装置拍摄的汽车制动底板照片与标准图形进行对比,从而实现对汽车制动底板打磨效果是否合格做出视觉对比判断;第二检测周转台上横向设有第二检测直线导轨副,第二检测直线导轨副的滑块上设有料盘,第二检测直线导轨副的滑块与第二检测直线导轨驱动装置相连。
第一检测周转台的前端、第二检测周转台的左端位于检测活动区内;检测活动区内设有防止检测人员进入第二抓取机构的抓取半径和行走底座运动到机器人行走地轨的右端时第一抓取机构的抓取半径之内的防护栏;中转输送带的右端、合格产品出料输送带的左端、不合格产品出料输送带的左端、滤切削液盘、两钻孔攻丝数控机床、第二检测周转台的右端、缓存台均位于第二抓取机构的抓取半径之内。
作为优选技术方案,各数控打磨机床与机器人行走地轨之间设有钢丝网;当转动盘转动时,各摆臂可平行于机器人行走地轨的中轴线或垂直于机器人行走地轨的中轴线。
作为优选技术方案,各数控打磨机床上横向设有监控直线导轨,立轴安装在监控直线导轨的滑块上,监控直线导轨的滑块与监控直线导轨驱动装置相连。
作为优选技术方案,汽车制动底板设有定位中孔和定位插孔,上料输送带、合格产品出料输送带、不合格产品出料输送带均设有与所述定位中孔和定位插孔相适应的定位杆。
作为优选技术方案,第一抓手沿其中轴线环状阵列有若干第一气动撑杆,当第一气动撑杆插入汽车制动底板的定位中孔并作远离手抓中轴线运动时可与汽车制动底板的定位中孔的内壁紧密接触从而抓住汽车制动底板;
第二抓手沿其中轴线环状阵列有若干第二气动撑杆,当第二气动撑杆插入汽车制动底板的定位中孔并作远离手抓中轴线运动时可与汽车制动底板的定位中孔的内壁紧密接触从而抓住汽车制动底板。
作为优选技术方案,所述汽车制动底板翻转台包括汽车制动底板插架,汽车制动底板插架呈圆环状结构且垂直于地面,汽车制动底板插架的内孔的直径大于汽车制动底板的定位中孔的直径,汽车制动底板插架上设有若干纵向设置且平行于地面的与汽车制动底板的定位插孔相对应的插杆;当第一抓手将汽车制动底板插入汽车制动底板插架并从与插入方向的相反方向再次抓取汽车制动底板时,即可完成翻转动作。
作为优选技术方案,所述风动碎屑清理台上设有若干高压吹风嘴。
作为优选技术方案,控制中心上设有提示灯、提示铃。
上述汽车制动底板加工自动化生产线的工作方法,包括如下步骤:
步骤1:向上料输送带输入未加工的汽车制动底板。
步骤2:第一抓取机构抓取若干上料输送带上的未加工的汽车制动底板,将未加工的汽车制动底板分别送入一数控打磨机床进行正面打磨;汽车制动底板正面打磨完成后,第一抓取机构抓取该汽车制动底板,将该汽车制动底板移动到风动碎屑清理台清除碎屑;清除碎屑完成后,将该汽车制动底板正面放入汽车制动底板正面标准放置凹槽进行正面打磨效果检测。
当正面打磨效果检测不符合要求时,将打磨该汽车制动底板的打磨机设为打磨异常打磨机,停止向该打磨机送入汽车制动底板;直到调整打磨参数完毕,才将该打磨机不在设为打磨异常打磨机,继续向该打磨机送入汽车制动底板;汽车制动底板正面标准放置凹槽的贴合检测传感器向控制中心传递信息,控制中心控制第一抓取机构将该汽车制动底板送入中转输送带;中转输送带运动,该汽车制动底板运动到打码机下时,打码机在该汽车制动底板标记为不合格,该汽车制动底板运动到中转输送带右端时,第二抓取机构抓取该汽车制动底板放到不合格产品出料输送带送出。
当所述检测符合要求时,第一抓取机构抓取该汽车制动底板,将该汽车制动底板在汽车制动底板翻转台进行翻转后送入一数控打磨机床进行反面打磨,通过第一抓取机构抓将该汽车制动底板移动到风动碎屑清理台上方清理碎屑并放入汽车制动底板反面标准放置凹槽检测反面打磨效果检测,根据反面打磨效果检测是否合格分为两种情况处理:
第一种情况,反面打磨效果检测不符合要求,将打磨该汽车制动底板的打磨机设为打磨异常打磨机,停止向该打磨机送入汽车制动底板;直到调整打磨参数完毕,才将该打磨机不在设为打磨异常打磨机,继续向该打磨机送入汽车制动底板;汽车制动底板反面标准放置凹槽的传感器向控制中心传递信息,控制中心控制第一抓取机构将该汽车制动底板送入中转输送带;中转输送带运动,该汽车制动底板运动到打码机下时,打码机在该汽车制动底板标记为不合格,该汽车制动底板运动到中转输送带右端时,第二抓取机构抓取该汽车制动底板放到不合格产品出料输送带送出;
第二种情况,反面打磨效果检测符合要求,通过第一抓取机构抓将该汽车制动底板放到称重盘称重,
如果重量符合要求且控制中心的视觉对比判断为合格时,第一抓取机构抓将该汽车制动底板放到中转输送带,中转输送带运动,该汽车制动底板运动到打码机下时,打码机在该汽车制动底板标记为合格并标记加工时间、加工机床信息,该汽车制动底板运动到中转输送带右端时,第二抓取机构抓取该汽车制动底板放到一钻孔攻丝数控机床进行加工;
如果重量不符合要求或控制中心的视觉对比判断为不合格时,将打磨该汽车制动底板的打磨机设为打磨异常打磨机,停止向该打磨机送入汽车制动底板;直到调整打磨参数完毕,才将该打磨机不在设为打磨异常打磨机,继续向该打磨机送入汽车制动底板;通过第一抓取机构抓将该汽车制动底板送入中转输送带;中转输送带运动,该汽车制动底板运动到打码机下时,打码机在该汽车制动底板标记为不合格,该汽车制动底板运动到中转输送带右端时,第二抓取机构抓取该汽车制动底板放到不合格产品出料输送带送出。
所述视觉对比判断的方法的具体步骤为:
步骤S1,摆臂运动,拍照装置从不同位置对汽车制动底板进行拍照,并将信号输送到控制中心;
步骤S2,控制中心对图像进行预处理,将汽车制动底板照片的打磨位置分割为多个待检区域;
步骤S3,设定汽车制动底板各区域标准图像库,将待检区域与汽车制动底板各区域标准图像库对比区域图像,如果发现存在缺陷,则对存在缺陷的区域进行标记,视觉对比判断不合格,并以检测的时间作为文件名命名将该幅拍照得到的区域图像保存到控制中心的电脑上。
步骤3:钻孔攻丝数控机床对汽车制动底板加工完成后,通过第二抓取机构将该汽车制动底板移动到滤切削液盘上方并抖动滤去切削液,最后放入合格产品出料输送带送出。
作为优选技术方案,在步骤2中,当工作人员需要抽检汽车制动底板正面标准放置凹槽、或汽车制动底板反面标准放置凹槽上某一汽车制动底板的正面打磨效果时,通过控制中心控制第一检测直线导轨驱动装置运动,将需要抽检汽车制动底板运动到检测活动区,抽检完毕后使其归位;当抽检合格时,通过第二抓取机构将该汽车制动底板放入合格产品出料输送带送出。
当抽检不合格时,将打磨该汽车制动底板的打磨机设为打磨异常打磨机,停止向该打磨机送入汽车制动底板;直到调整打磨参数完毕,才将该打磨机不在设为打磨异常打磨机,继续向该打磨机送入汽车制动底板,通过第二抓取机构将该汽车制动底板放入不合格产品出料输送带送出。
在步骤3中,当工作人员需要抽检汽车某一汽车制动底板的钻孔攻丝效果时,可以通过控制中心控制第二抓取机构将其放置到第二检测周转台的料盘上,通过控制中心控制第二检测直线导轨驱动装置运动,将需要抽检汽车制动底板运动到检测活动区,抽检完毕后使其归位;当抽检合格时,通过第二抓取机构将该汽车制动底板放入合格产品出料输送带送出;当抽检不合格时,将为该汽车制动底板钻孔的钻孔攻丝数控机床设为钻孔异常钻孔攻丝数控机床,停止向该钻孔攻丝数控机床送入汽车制动底板;直到调整参数完毕,才将该钻孔攻丝数控机床不在设为钻孔异常钻孔攻丝数控机床,继续向该钻孔攻丝数控机床送入汽车制动底板;通过第二抓取机构将该汽车制动底板放入不合格产品出料输送带送出。
本发明的有益效果如下。
1、第一抓取机构设置在长条状的机器人行走地轨,由于第一抓取机构设置了汽车制动底板临时存放板,避免了第一抓取机构来回奔波,同时为第一抓取机构两侧大量布置大量打磨耗时较长的数控打磨机床提供了条件,由于钻孔的时间短,因此只设置了两个钻孔攻丝数控机床。在此基础上,采用一线两圆的抓取控制框架,只采用了两个关节臂机器人,就实现了自动的抓取,节省了造价,而且实现了整个生产线一字排开,在车间内多条布置生产线时,比较节省空间。2、中转输送带的中部、检测活动区不在第二抓取机构的抓取半径之内,也不在第一抓取机构的抓取半径之内,工作人员生产比较安全。3、第一抓取机构、第二抓取机构采用了三翅板抓取机构,移动到一个位置抓取操作可以有三个工位,同时也为物料进出数控打磨机床的电动门提供了便利,抓取控制高效而且对时间控制富有弹性。采用气动抓取方式,实现了稳固抓取。4、设有电动门,打磨操作不会碎屑飞扬,比较环保。设有滤切削液盘,提高了重量控制的有效性。设有缓存台,解决了不同打磨机床打磨时间控制的弹性。5、汽车制动底板翻转台为水平翻转,在实现不掉落的情况,降低了操作难度,节省了操纵空间。6、采用了重量控制、图像感知控制、贴合检测传感控制等综合手段,提高了对异形件生产质量的控制。其中拍照装置从需要的高度、需要的位置抓取图形,在控制中心通过图形对比,对打磨的轮廓与标准图形进行对比,从而实现对打磨效果的检验,解决了人工对比容易犯错,效率低下的难题,也为对数控打磨机床的参数调整提供依据。贴合检测传感控制测量打磨厚度和均匀度的准确测量,重量控制是第三个控制因素,三因素控制,提高了对打磨质量的自动检测质量。7、人工抽检是在三因素控制之外的另外一种质量控制系统,人工抽检加上三因素分析,可对数控打磨机床等加工设备的微调提供依据,并大大提高了质量控制水平。打磨工位、钻孔工位都有备用。出现检测不合格时,通过将打磨该汽车制动底板的打磨机设为打磨异常打磨机,停止向该打磨机送入汽车制动底板;直到调整打磨参数完毕,才将该打磨机不在设为打磨异常打磨机,继续向该打磨机送入汽车制动底板。打磨工位不少于10个,钻孔工位不少于2个,都有富余,可第一时间调整打磨参数且不中断生产线的运行,提高了打磨效率。8、整个过程将自动上料、打磨、钻孔、检测、打码、碎屑处理的自动化操作,结合应用到汽车制动底板的正反面打磨、钻孔中,实现了对异形件的加工处理,解决了现有技术中加工这类异形件全部需要人工处理、效率低下、人员劳动强度过大、工伤事故频发以及产品合格率低等技术问题。
附图说明
图1是本发明汽车制动底板加工自动化生产线的结构示意图。图2是图1的A部分的局部放大图。图3是图2的D部分的局部放大图。图4是图2的E部分的局部放大图。图5是图1的B部分的局部放大图。图6是图5的F部分的局部放大图。图7是图6的G部分的局部放大图。图8是图1的C部分的局部放大图。图9是图8的H部分的局部放大图。图10是图9的I部分的局部放大图。图11是图10的J部分的局部放大图。图12是图1所示汽车制动底板加工自动化生产线的一个状态图。图13是图12的K部分的局部放大图。图14是图12的L部分的局部放大图。图15是图1所示汽车制动底板加工自动化生产线右端部分的一个状态图。图16是图15的M部分的局部放大图。图17是图15的N部分的局部放大图。图18是图1所示汽车制动底板加工自动化生产线右端部分的一个状态图。图19是图18的O部分的局部放大图。图20是图18的P部分的局部放大图。图21是图20的Q部分的局部放大图。图22是图1所示汽车制动底板加工自动化生产线右端部分的一个状态图。图23是图22的R部分的局部放大图。图24是图1所示汽车制动底板加工自动化生产线的一个状态图。图25是图24的S部分的局部放大图。图26是第一抓取安装在机器人行走地轨的结构示意图。图27是图26的T部分的局部放大图。图28是图26所示结构的俯视图。图29是图28的U部分的局部放大图。图30是第二抓手抓取汽车制动底板的示意图。图31是图30的V部分的局部放大图。图32是图30的W部分的局部放大图。图33是图30的X部分的局部放大图。
其中:机器人行走地轨-1;行走底座-101;第一转盘-102;汽车制动底板临时存放板-103;第一抓取机构-2;第一关节臂机器人-201;第一手部转盘-202;第一翅板-203;第一抓手-204;若干数控打磨机床-3;电动门-301;到位传感器-302;立轴-303;视觉摆臂-304;拍照装置-305;监控直线导轨-306;监控直线导轨驱动装置-307;上料输送带-4;汽车制动底板翻转台-5;汽车制动底板插架-51;插杆-52;第二抓取机构-6;第二转盘-61;第二关节臂机器人-62;第二手部转盘-63;第二翅板-64;第二抓手-65;中转输送带-7;风动碎屑清理台-8;高压风吹管-81;控制中心-9;提示灯-91;提示铃-92;第一检测周转台-10;第一检测直线导轨副-1001;汽车制动底板正面标准放置凹槽-1002;汽车制动底板反面标准放置凹槽-1003;第一检测直线导轨驱动装置-1004;贴合检测传感器-1005;钻孔攻丝数控机床-11;滤切削液盘-12;称重盘-13;打码机-14;合格产品出料输送带-15;不合格产品出料输送带-16;第二检测周转台-17;第二检测直线导轨副-171;料盘-172;第二检测直线导轨驱动装置-173;检测分析台-18;缓存台-19;检测活动区-20;防护栏-21;钢丝网-22;气动撑杆-23;汽车制动底板-24;定位中孔-241;定位插孔-242;工作人员-25。
具体实施方式
实施例1。如图1-33所示,一种汽车制动底板加工自动化生产线,其特征在于:该生产线包括横向设置的机器人行走地轨1、第一抓取机构2、若干数控打磨机床3、上料输送带4、汽车制动底板翻转台5、第二抓取机构6、中转输送带7、风动碎屑清理台8、控制中心9、第一检测周转台10、两钻孔攻丝数控机床11、滤切削液盘12、称重盘13、打码机14、合格产品出料输送带15、不合格产品出料输送带16、第二检测周转台17、检测分析台18、缓存台19。
机器人行走地轨1上设有可在机器人行走地轨1上横向运动的行走底座101,行走底座101上通过第一转盘102安装有第一抓取机构2;行走底座101上设有汽车制动底板临时存放板103;数控打磨机床3沿机器人行走地轨1对称设置;第一抓取机构2包括第一关节臂机器人201,第一关节臂机器人201的手部设有第一手部转盘202,第一手部转盘202的径向外周表面上沿第一手部转盘202的中轴线环状阵列有三根第一翅板203,各第一翅板203的中轴线通过第一手部转盘202的中轴线,各第一翅板203的远离第一转盘102端设有第一抓手204;各数控打磨机床3的靠近行走地轨端设有电动门301、用于感知第一抓取机构2向该数控打磨机床3加载或取出汽车制动底板24的第一抓取机构到位传感器302。
机器人行走地轨1的右侧设有汽车制动底板翻转台5;汽车制动底板翻转台5的前侧设有称重盘13;上料输送带4设置在机器人行走地轨1的左侧;汽车制动底板翻转台5的右侧横向设置有中转输送带7;汽车制动底板翻转台5的后侧设有风动碎屑清理台8;汽车制动底板翻转台5的右前方设有第一检测周转台10。
第一检测周转台10上纵向设有两第一检测直线导轨副1001,两第一检测直线导轨副1001的滑块中,一个设有汽车制动底板正面标准放置凹槽1002、另一个设有汽车制动底板反面标准放置凹槽1003,两第一检测直线导轨副1001的滑块分别与第一检测直线导轨驱动装置1004相连;汽车制动底板正面标准放置凹槽1002、汽车制动底板反面标准放置凹槽1003上设有若干用于检测其与打磨后的汽车制动底板24贴合程度的贴合检测传感器1005;
当行走底座101运动到机器人行走地轨1的右端时,中转输送带7的左端、汽车制动底板翻转台5、第一检测周转台10的后端、风动碎屑清理台8、称重盘13均位于第一抓取机构2的抓取半径之内。
中转输送带7的右前方设有第二转盘61,第二转盘61上安装有第二抓取机构6;第二抓取机构6的后方、右前方分别设有一钻孔攻丝数控机床11;第二抓取机构6前方设有滤切削液盘12;第二抓取机构6的左前方设有第二检测周转台17;第二抓取机构6的左侧设有缓存台19;中转输送带7的中部设有打码机14;第二抓取机构6的右后方横向设有合格产品出料输送带15、不合格产品出料输送带16。数控打磨机床上设有碎屑收集装置。
第二抓取机构6包括第二关节臂机器人62,第二关节臂机器人62的手部设有第二手部转盘63,第二手部转盘63的径向外周表面上沿第二手部转盘63的中轴线环状阵列有三根第二翅板64,各第二翅板64的中轴线通过第二手部转盘63的形心,各第二翅板64的远离第二转盘61端设有第二抓手65。
中转输送带7的前方设有检测活动区20,检测活动区20设有控制中心9、检测分析台18;各数控打磨机床3的靠近机器人行走地轨1侧垂直向设有立轴303,立轴303上设有若干转动盘,各转动盘上安装有平行于地面的摆臂304,各摆臂304上设有拍照装置305;控制中心9可对各视觉摆臂上的拍照装置拍摄的汽车制动底板照片与标准图形进行对比,从而实现对汽车制动底板打磨效果是否合格做出视觉对比判断;第二检测周转台17上横向设有第二检测直线导轨副171,第二检测直线导轨副171的滑块上设有料盘172,第二检测直线导轨副171的滑块与第二检测直线导轨驱动装置173相连。
第一检测周转台10的前端、第二检测周转台17的左端位于检测活动区20内;检测活动区20内设有防止检测人员进入第二抓取机构6的抓取半径和行走底座101运动到机器人行走地轨1的右端时第一抓取机构2的抓取半径之内的防护栏21;中转输送带7的右端、合格产品出料输送带15的左端、不合格产品出料输送带16的左端、滤切削液盘12、两钻孔攻丝数控机床11、第二检测周转台17的右端、缓存台19均位于第二抓取机构6的抓取半径之内。
各数控打磨机床3与机器人行走地轨1之间设有钢丝网22;当转动盘转动时,各摆臂304可平行于机器人行走地轨1的中轴线或垂直于机器人行走地轨1的中轴线。
各数控打磨机床3上横向设有监控直线导轨306,立轴303安装在监控直线导轨306的滑块上,监控直线导轨306的滑块与监控直线导轨驱动装置307相连。
汽车制动底板24设有定位中孔241和定位插孔242,上料输送带4、合格产品出料输送带15、不合格产品出料输送带16均设有与所述定位中孔241和定位插孔242相适应的定位杆。
第一抓手204沿其中轴线环状阵列有若干第一气动撑杆231,当第一气动撑杆231插入汽车制动底板24的定位中孔241并作远离手抓中轴线运动时可与汽车制动底板24的定位中孔241的内壁紧密接触从而抓住汽车制动底板24。
第二抓手65沿其中轴线环状阵列有若干第二气动撑杆232,当第二气动撑杆232插入汽车制动底板24的定位中孔241并作远离手抓中轴线运动时可与汽车制动底板24的定位中孔241的内壁紧密接触从而抓住汽车制动底板24。
所述汽车制动底板翻转台5包括汽车制动底板插架51,汽车制动底板插架51呈圆环状结构且垂直于地面,汽车制动底板插架51的内孔的直径大于汽车制动底板的定位中孔的直径,汽车制动底板插架51上设有若干纵向设置且平行于地面的与汽车制动底板24的定位插孔242相对应的插杆52;当第一抓手204将汽车制动底板24插入汽车制动底板插架51并从与插入方向的相反方向再次抓取汽车制动底板24时,即可完成翻转动作。所述风动碎屑清理台8上设有若干高压吹风嘴81。控制中心9上设有提示灯91、提示铃92。
上述汽车制动底板加工自动化生产线的工作方法,包括如下步骤:
步骤1:向上料输送带4输入未加工的汽车制动底板24;
步骤2:第一抓取机构2抓取若干上料输送带4上的未加工的汽车制动底板24,将未加工的汽车制动底板24分别送入一数控打磨机床3进行正面打磨;汽车制动底板24正面打磨完成后,第一抓取机构2抓取该汽车制动底板24,将该汽车制动底板24移动到风动碎屑清理台8清除碎屑;清除碎屑完成后,将该汽车制动底板24正面放入汽车制动底板正面标准放置凹槽1002进行正面打磨效果检测。
当正面打磨效果检测不符合要求时,将打磨该汽车制动底板的打磨机设为打磨异常打磨机,停止向该打磨机送入汽车制动底板;直到调整打磨参数完毕,才将该打磨机不在设为打磨异常打磨机,继续向该打磨机送入汽车制动底板;汽车制动底板正面标准放置凹槽1002的贴合检测传感器向控制中心9传递信息,控制中心9控制第一抓取机构2将该汽车制动底板24送入中转输送带7;中转输送带7运动,该汽车制动底板24运动到打码机14下时,打码机14在该汽车制动底板24标记为不合格,该汽车制动底板24运动到中转输送带7右端时,第二抓取机构6抓取该汽车制动底板24放到不合格产品出料输送带16送出。
当所述检测符合要求时,第一抓取机构2抓取该汽车制动底板24,将该汽车制动底板24在汽车制动底板翻转台5进行翻转后送入一数控打磨机床3进行反面打磨,通过第一抓取机构2抓将该汽车制动底板24移动到风动碎屑清理台8上方清理碎屑并放入汽车制动底板24反面标准放置凹槽检测反面打磨效果检测。根据反面打磨效果检测是否合格分为两种情况处理:
第一种情况,反面打磨效果检测不符合要求,将打磨该汽车制动底板的打磨机设为打磨异常打磨机,停止向该打磨机送入汽车制动底板;直到调整打磨参数完毕,才将该打磨机不在设为打磨异常打磨机,继续向该打磨机送入汽车制动底板;汽车制动底板24反面标准放置凹槽的传感器向控制中心9传递信息,控制中心9控制第一抓取机构2将该汽车制动底板24送入中转输送带7;中转输送带7运动,该汽车制动底板24运动到打码机14下时,打码机14在该汽车制动底板24标记为不合格,该汽车制动底板24运动到中转输送带7右端时,第二抓取机构6抓取该汽车制动底板24放到不合格产品出料输送带16送出。
第二种情况,反面打磨效果检测符合要求,通过第一抓取机构2抓将该汽车制动底板24放到称重盘13称重,如果重量符合要求且控制中心11的视觉对比判断为合格时,第一抓取机构2抓将该汽车制动底板24放到中转输送带7,中转输送带7运动,该汽车制动底板24运动到打码机14下时,打码机14在该汽车制动底板24标记为合格并标记加工时间、加工机床信息,该汽车制动底板24运动到中转输送带7右端时,第二抓取机构6抓取该汽车制动底板24放到一钻孔攻丝数控机床11进行加工;
如果重量不符合要求或控制中心11的视觉对比判断为不合格时,将打磨该汽车制动底板的打磨机设为打磨异常打磨机,停止向该打磨机送入汽车制动底板;直到调整打磨参数完毕,才将该打磨机不在设为打磨异常打磨机,继续向该打磨机送入汽车制动底板;通过第一抓取机构2抓将该汽车制动底板24送入中转输送带7;中转输送带7运动,该汽车制动底板24运动到打码机14下时,打码机14在该汽车制动底板24标记为不合格,该汽车制动底板24运动到中转输送带7右端时,第二抓取机构6抓取该汽车制动底板24放到不合格产品出料输送带16送出。
所述视觉对比判断的方法的具体步骤为:
步骤S1,摆臂运动,拍照装置从不同位置对汽车制动底板进行拍照,并将信号输送到控制中心;
步骤S2,控制中心对图像进行预处理,将汽车制动底板照片的打磨位置分割为多个待检区域;
步骤S3,设定汽车制动底板各区域标准图像库,将待检区域与汽车制动底板各区域标准图像库对比区域图像,如果发现存在缺陷,则对存在缺陷的区域进行标记,视觉对比判断不合格,并以检测的时间作为文件名命名将该幅拍照得到的区域图像保存到控制中心的电脑上。
步骤3:钻孔攻丝数控机床11对汽车制动底板24加工完成后,通过第二抓取机构6将该汽车制动底板24移动到滤切削液盘12上方并抖动滤去切削液,最后放入合格产品出料输送带15送出。
在步骤2中,当工作人员25需要抽检汽车制动底板正面标准放置凹槽1002、或汽车制动底板24反面标准放置凹槽上某一汽车制动底板24的正面打磨效果时,通过控制中心9控制第一检测直线导轨驱动装置1004运动,将需要抽检汽车制动底板24运动到检测活动区20,抽检完毕后使其归位;当抽检合格时,通过第二抓取机构6将该汽车制动底板24放入合格产品出料输送带15送出;当抽检不合格时,将打磨该汽车制动底板的打磨机设为打磨异常打磨机,停止向该打磨机送入汽车制动底板;直到调整打磨参数完毕,才将该打磨机不在设为打磨异常打磨机,继续向该打磨机送入汽车制动底板;通过第二抓取机构6将该汽车制动底板24放入不合格产品出料输送带16送出。
在步骤3中,当工作人员25需要抽检汽车某一汽车制动底板24的钻孔攻丝效果时,可以通过控制中心9控制第二抓取机构6将其放置到第二检测周转台17的料盘172上,通过控制中心9控制第二检测直线导轨驱动装置173运动,将需要抽检汽车制动底板24运动到检测活动区20,抽检完毕后使其归位;当抽检合格时,通过第二抓取机构6将该汽车制动底板24放入合格产品出料输送带15送出;当抽检不合格时,将为该汽车制动底板钻孔的钻孔攻丝数控机床11设为钻孔异常钻孔攻丝数控机床11,停止向该钻孔攻丝数控机床11送入汽车制动底板;直到调整参数完毕,才将该钻孔攻丝数控机床11不在设为钻孔异常钻孔攻丝数控机床11,继续向该钻孔攻丝数控机床11送入汽车制动底板;通过第二抓取机构6将该汽车制动底板24放入不合格产品出料输送带16送出。

Claims (10)

1.汽车制动底板加工自动化生产线,其特征在于:该生产线包括横向设置的机器人行走地轨、第一抓取机构、若干数控打磨机床、上料输送带、汽车制动底板翻转台、第二抓取机构、中转输送带、风动碎屑清理台、控制中心、第一检测周转台、两钻孔攻丝数控机床、滤切削液盘、称重盘、打码机、合格产品出料输送带、不合格产品出料输送带、第二检测周转台、检测分析台、缓存台;
机器人行走地轨上设有能在机器人行走地轨上横向运动的行走底座,行走底座上通过第一转盘安装有第一抓取机构;行走底座上设有汽车制动底板临时存放板;
数控打磨机床沿机器人行走地轨对称设置;数控打磨机床上设有碎屑收集装置;
第一抓取机构包括第一关节臂机器人,第一关节臂机器人的手部设有第一手部转盘,第一手部转盘的径向外周表面上沿第一手部转盘的中轴线环状阵列有三根第一翅板,各第一翅板的中轴线通过第一手部转盘的中轴线,各第一翅板的远离第一转盘端设有第一抓手;各数控打磨机床靠近机器人行走地轨端设有电动门、用于感知第一抓取机构向该数控打磨机床加载或取出汽车制动底板的第一抓取机构到位传感器;
机器人行走地轨的右侧设有汽车制动底板翻转台;
汽车制动底板翻转台的前侧设有称重盘;
上料输送带设置在机器人行走地轨的左侧;
汽车制动底板翻转台的右侧横向设置有中转输送带;
汽车制动底板翻转台的后侧设有风动碎屑清理台;
汽车制动底板翻转台的右前方设有第一检测周转台;
第一检测周转台上纵向设有两第一检测直线导轨副,两第一检测直线导轨副的滑块中,一个设有汽车制动底板正面标准放置凹槽、另一个设有汽车制动底板反面标准放置凹槽,两第一检测直线导轨副的滑块分别与第一检测直线导轨驱动装置相连;汽车制动底板正面标准放置凹槽、汽车制动底板反面标准放置凹槽上设有若干用于检测其与打磨后的汽车制动底板贴合程度的贴合检测传感器;
当行走底座运动到机器人行走地轨的右端时,中转输送带的左端、汽车制动底板翻转台、第一检测周转台的后端、风动碎屑清理台、称重盘均位于第一抓取机构的抓取半径之内;
中转输送带的右前方设有第二转盘,第二转盘上安装有第二抓取机构;
第二抓取机构的后方、右前方分别设有一钻孔攻丝数控机床;
第二抓取机构前方设有滤切削液盘;
第二抓取机构的左前方设有第二检测周转台;
第二抓取机构的左侧设有缓存台;
中转输送带的中部设有打码机;
第二抓取机构的右后方横向设有合格产品出料输送带、不合格产品出料输送带;
第二抓取机构包括第二关节臂机器人,第二关节臂机器人的手部设有第二手部转盘,第二手部转盘的径向外周表面上沿第二手部转盘的中轴线环状阵列有三根第二翅板,各第二翅板的中轴线通过第二手部转盘的形心,各第二翅板的远离第二转盘端设有第二抓手;
中转输送带的前方设有检测活动区,检测活动区设有控制中心、检测分析台;各数控打磨机床靠近机器人行走地轨侧垂直向设有立轴,立轴上设有若干转动盘,各转动盘上安装有平行于地面的摆臂,各摆臂上设有拍照装置;控制中心对各拍照装置拍摄的汽车制动底板照片与标准图形进行对比,从而实现对汽车制动底板打磨效果是否合格做出视觉对比判断;第二检测周转台上横向设有第二检测直线导轨副,第二检测直线导轨副的滑块上设有料盘,第二检测直线导轨副的滑块与第二检测直线导轨驱动装置相连;
第一检测周转台的前端、第二检测周转台的左端位于检测活动区内;
检测活动区内设有防止检测人员进入第二抓取机构的抓取半径和行走底座运动到机器人行走地轨的右端时第一抓取机构的抓取半径之内的防护栏;
中转输送带的右端、合格产品出料输送带的左端、不合格产品出料输送带的左端、滤切削液盘、两钻孔攻丝数控机床、第二检测周转台的右端、缓存台均位于第二抓取机构的抓取半径之内。
2.如权利要求1所述的汽车制动底板加工自动化生产线,其特征在于:各数控打磨机床与机器人行走地轨之间设有钢丝网;当转动盘转动时,各摆臂平行于机器人行走地轨的中轴线或垂直于机器人行走地轨的中轴线。
3.如权利要求2所述的汽车制动底板加工自动化生产线,其特征在于:各数控打磨机床上横向设有监控直线导轨,立轴安装在监控直线导轨的滑块上,监控直线导轨的滑块与监控直线导轨驱动装置相连。
4.如权利要求1所述的汽车制动底板加工自动化生产线,其特征在于:汽车制动底板设有定位中孔和定位插孔,上料输送带、合格产品出料输送带、不合格产品出料输送带均设有与所述定位中孔和定位插孔相适应的定位杆。
5.如权利要求4所述的汽车制动底板加工自动化生产线,其特征在于:
第一抓手沿其中轴线环状阵列有若干第一气动撑杆,当第一气动撑杆插入汽车制动底板的定位中孔并作远离第一抓手中轴线运动时能与汽车制动底板的定位中孔的内壁紧密接触从而抓住汽车制动底板;
第二抓手沿其中轴线环状阵列有若干第二气动撑杆,当第二气动撑杆插入汽车制动底板的定位中孔并作远离第二抓手中轴线运动时能与汽车制动底板的定位中孔的内壁紧密接触从而抓住汽车制动底板。
6.如权利要求4所述的汽车制动底板加工自动化生产线,其特征在于:所述汽车制动底板翻转台包括汽车制动底板插架,汽车制动底板插架呈圆环状结构且垂直于地面,汽车制动底板插架的内孔的直径大于汽车制动底板的定位中孔的直径,汽车制动底板插架上设有若干纵向设置且平行于地面的与汽车制动底板的定位插孔相对应的插杆;当第一抓手将汽车制动底板插入汽车制动底板插架并从与插入方向的相反方向再次抓取汽车制动底板时,即完成翻转动作。
7.如权利要求1所述的汽车制动底板加工自动化生产线,其特征在于:所述风动碎屑清理台上设有若干高压吹风嘴。
8.如权利要求1所述的汽车制动底板加工自动化生产线,其特征在于:控制中心上设有提示灯、提示铃。
9.一种汽车制动底板加工自动化生产线的工作方法,用于权利要求1至8中任一权利要求所述的自动化生产线,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1:向上料输送带输入未加工的汽车制动底板;
步骤2:第一抓取机构抓取若干上料输送带上的未加工的汽车制动底板,将未加工的汽车制动底板分别送入一数控打磨机床进行正面打磨;汽车制动底板正面打磨完成后,第一抓取机构抓取该汽车制动底板,将该汽车制动底板移动到风动碎屑清理台清除碎屑;清除碎屑完成后,将该汽车制动底板正面放入汽车制动底板正面标准放置凹槽进行正面打磨效果检测,
当正面打磨效果检测不符合要求时,将打磨该汽车制动底板的打磨机设为打磨异常打磨机,停止向该打磨机送入汽车制动底板;直到调整打磨参数完毕,才将该打磨机不再设为打磨异常打磨机,继续向该打磨机送入汽车制动底板;汽车制动底板正面标准放置凹槽的贴合检测传感器向控制中心传递信息,控制中心控制第一抓取机构将该汽车制动底板送入中转输送带;中转输送带运动,该汽车制动底板运动到打码机下时,打码机在该汽车制动底板标记为不合格,该汽车制动底板运动到中转输送带右端时,第二抓取机构抓取该汽车制动底板放到不合格产品出料输送带送出;
当所述检测符合要求时,第一抓取机构抓取该汽车制动底板,将该汽车制动底板在汽车制动底板翻转台进行翻转后送入一数控打磨机床进行反面打磨,通过第一抓取机构抓将该汽车制动底板移动到风动碎屑清理台上方清理碎屑并放入汽车制动底板反面标准放置凹槽检测反面打磨效果检测,根据反面打磨效果检测是否合格分为两种情况处理:
第一种情况,反面打磨效果检测不符合要求,将打磨该汽车制动底板的打磨机设为打磨异常打磨机,停止向该打磨机送入汽车制动底板;直到调整打磨参数完毕,才将该打磨机不再设为打磨异常打磨机,继续向该打磨机送入汽车制动底板;汽车制动底板反面标准放置凹槽的传感器向控制中心传递信息,控制中心控制第一抓取机构将该汽车制动底板送入中转输送带;中转输送带运动,该汽车制动底板运动到打码机下时,打码机在该汽车制动底板标记为不合格,该汽车制动底板运动到中转输送带右端时,第二抓取机构抓取该汽车制动底板放到不合格产品出料输送带送出;
第二种情况,反面打磨效果检测符合要求,通过第一抓取机构抓将该汽车制动底板放到称重盘称重,
如果重量符合要求且控制中心的视觉对比判断为合格时,第一抓取机构抓将该汽车制动底板放到中转输送带,中转输送带运动,该汽车制动底板运动到打码机下时,打码机在该汽车制动底板标记为合格并标记加工时间、加工机床信息,该汽车制动底板运动到中转输送带右端时,第二抓取机构抓取该汽车制动底板放到一钻孔攻丝数控机床进行加工;
如果重量不符合要求或控制中心的视觉对比判断为不合格时,将打磨该汽车制动底板的打磨机设为打磨异常打磨机,停止向该打磨机送入汽车制动底板;直到调整打磨参数完毕,才将该打磨机不再设为打磨异常打磨机,继续向该打磨机送入汽车制动底板;通过第一抓取机构将该汽车制动底板送入中转输送带;中转输送带运动,该汽车制动底板运动到打码机下时,打码机在该汽车制动底板标记为不合格,该汽车制动底板运动到中转输送带右端时,第二抓取机构抓取该汽车制动底板放到不合格产品出料输送带送出;
所述视觉对比判断的方法的具体步骤为:
步骤S1,摆臂运动,拍照装置从不同位置对汽车制动底板进行拍照,并将信号输送到控制中心;
步骤S2,控制中心对图像进行预处理,将汽车制动底板照片的打磨位置分割为多个待检区域;
步骤S3,设定汽车制动底板各区域标准图像库,将待检区域与汽车制动底板各区域标准图像库对比区域图像,如果发现存在缺陷,则对存在缺陷的区域进行标记,视觉对比判断不合格,并以检测的时间作为文件名命名将拍照得到的区域图像保存到控制中心的电脑上;
步骤3:钻孔攻丝数控机床对汽车制动底板加工完成后,通过第二抓取机构将该汽车制动底板移动到滤切削液盘上方并抖动滤去切削液,最后放入合格产品出料输送带送出。
10.如权利要求9所述一种汽车制动底板加工自动化生产线的工作方法,其特征在于:在步骤2中,当工作人员需要抽检汽车制动底板正面标准放置凹槽、或汽车制动底板反面标准放置凹槽上某一汽车制动底板的正面打磨效果时,通过控制中心控制第一检测直线导轨驱动装置运动,将需要抽检汽车制动底板运动到检测活动区,抽检完毕后使其归位;当抽检合格时,通过第二抓取机构将该汽车制动底板放入合格产品出料输送带送出;
当抽检不合格时,将打磨该汽车制动底板的打磨机设为打磨异常打磨机,停止向该打磨机送入汽车制动底板;直到调整打磨参数完毕,才将该打磨机不再设为打磨异常打磨机,继续向该打磨机送入汽车制动底板,通过第二抓取机构将该汽车制动底板放入不合格产品出料输送带送出;
在步骤3中,当工作人员需要抽检汽车某一汽车制动底板的钻孔攻丝效果时,通过控制中心控制第二抓取机构将其放置到第二检测周转台的料盘上,通过控制中心控制第二检测直线导轨驱动装置运动,将需要抽检汽车制动底板运动到检测活动区,抽检完毕后使其归位;当抽检合格时,通过第二抓取机构将该汽车制动底板放入合格产品出料输送带送出;当抽检不合格时,将为该汽车制动底板钻孔的钻孔攻丝数控机床设为钻孔异常钻孔攻丝数控机床,停止向该钻孔攻丝数控机床送入汽车制动底板;直到调整参数完毕,才将该钻孔攻丝数控机床不再设为钻孔异常钻孔攻丝数控机床,继续向该钻孔攻丝数控机床送入汽车制动底板;通过第二抓取机构将该汽车制动底板放入不合格产品出料输送带送出。
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