CN112846812A - 汽车制动部件多工位智能生产线及其工作方法 - Google Patents

汽车制动部件多工位智能生产线及其工作方法 Download PDF

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CN112846812A CN202011542225.1A CN202011542225A CN112846812A CN 112846812 A CN112846812 A CN 112846812A CN 202011542225 A CN202011542225 A CN 202011542225A CN 112846812 A CN112846812 A CN 112846812A
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Abstract

本发明公开了汽车制动部件多工位智能生产线及其工作方法,生产线包括左、右对称设置的两加工系统,第二抓取机构、控制中心、滤切削液盘、称重盘、抽检周转台、检测分析台、人工打磨标注装置、装配处理装置、合格产品出料输送带;各加工系统包括一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、汽车制动部件翻转台、中转输送带、风动碎屑清理台、环状输送带、两钻孔攻丝数控机床、打码机。生产线工作时可实现上料、打磨、钻孔、检测、打码、碎屑处理自动化操作,实现了对汽车制动部件的自动化、智能化加工处理,解决了现有技术中加工这类工件效率低下、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

汽车制动部件多工位智能生产线及其工作方法
技术领域
本发明涉及汽车制动部件生产技术领域,尤其涉及汽车制动部件多工位智能生产线及其工作方法。
背景技术
汽车制动部件是汽车的关键件,汽车制动部件中的汽车制动底板等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。现有的汽车制动部件铸造而成,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、由于汽车制动部件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、汽车制动部件打磨时,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,提供一种汽车制动部件多工位智能生产线,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部件的正反面打磨、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。
一种汽车制动部件多工位智能生产线,其特征在于:该生产线包括左、右对称设置的两加工系统,第二抓取机构、控制中心、滤切削液盘、称重盘、抽检周转台、检测分析台、人工打磨标注装置、装配处理装置、合格产品出料输送带;
各加工系统包括一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、汽车制动部件翻转台、中转输送带、风动碎屑清理台、环状输送带、两钻孔攻丝数控机床、打码机,各加工系统的具体布置为:
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部件临时存放板;
数控打磨机床沿机器人行走地轨对称设置。
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/取出汽车制动部件的第一抓取机构到位传感器;机器人行走地轨的靠近另一加工系统的机器人行走地轨侧设有汽车制动部件翻转台;上料输送带设置在机器人行走地轨的远离另一加工系统的机器人行走地轨侧;汽车制动部件翻转台的靠近另一机器人行走地轨侧横向设置有中转输送带;汽车制动部件翻转台的后侧设有风动碎屑清理台;各中转输送带的前、后两侧分别设有一钻孔攻丝数控机床;环状输送带的包围部分的形状呈“L”状,其一端位于上料输送带的前侧,另一端位于中转输送带的远离另一加工系统的中转输送带端的前侧;中转输送带的中部设有打码机;当行走底座运动到机器人行走地轨的靠近另一机器人行走地轨端时,中转输送带的靠近机器人行走地轨端、汽车制动部件翻转台、风动碎屑清理台、环状输送带的后端的靠近机器人行走地轨端均位于第一抓取机构的抓取半径之内;
两加工系统之间设有第二转盘,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中轴线,各第二翅板的远离第二转盘端设有第二抓手;
第二抓取机构左侧的加工系统的环状输送带的左侧面与第二抓取机构左侧的上料输送带的左侧面平齐;第二抓取机构右侧的加工系统的环状输送带的右侧面与第二抓取机构右侧的上料输送带的右侧面平齐;
两加工系统的位于中转输送带后侧的钻孔攻丝数控机床之间设有抽检周转台;抽检周转台的后侧设有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;检测活动区内设有控制中心、检测分析台;抽检周转台上横向设有抽检周转直线导轨副,抽检周转直线导轨副的滑块上设有料盘,抽检周转直线导轨副的滑块与抽检周转直线导轨驱动装置相连;
第二抓取机构的右侧设有汽车制动部件正面标准放置凹槽、汽车制动部件反面标准放置凹槽、称重盘;汽车制动部件正面标准放置凹槽、汽车制动部件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部件贴合程度的传感器;
滤切削液盘、各钻孔攻丝数控机床、抽检周转台的前端、汽车制动部件正面标准放置凹槽、汽车制动部件反面标准放置凹槽、称重盘、各环状输送带的靠近中转输送带端的远离机器人行走地轨端均位于第二抓取机构的抓取半径之内;第二抓取机构左侧的加工系统的环状输送带的左端与第二抓取机构左侧的上料输送带的左端之间设有人工打磨标注装置;人工打磨标注装置上设有手动打磨机床、测量装置、电脑、标注装置;人工打磨标注装置的右侧设有废品区;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部件照片与标准图形进行对比,从而实现对汽车制动部件打磨效果是否合格做出视觉对比判断,并将视觉对比判断相关数据及汽车制动部件正面标准放置凹槽、汽车制动部件反面标准放置凹槽、称重盘的测量数据传送到电脑,供工作人员人工打磨标注装置上人工打磨时查询;
第二抓取机构右侧的加工系统的环状输送带的右端与第二抓取机构右侧的上料输送带的右端之间设有装配处理装置、横向设置的合格产品出料输送带。
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,汽车制动部件设有定位中孔和定位插孔,上料输送带、第一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部件的定位中孔并作远离手抓中轴线运动时可与汽车制动部件的定位中孔的内壁紧密接触从而抓住汽车制动部件;
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部件的定位中孔并作远离手抓中轴线运动时可与汽车制动部件的定位中孔的内壁紧密接触从而抓住汽车制动部件。
作为优选技术方案,所述汽车制动部件翻转台包括汽车制动部件插架,汽车制动部件插架呈圆环状结构且垂直于地面,汽车制动部件插架的内孔的直径大于汽车制动部件的定位中孔的直径;汽车制动部件插架上设有若干纵向设置且平行于地面的与汽车制动部件的定位插孔相对应的插杆;当第一抓手将汽车制动部件插入汽车制动部件插架并从与插入方向的相反方向再次抓取汽车制动部件时,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风吹管。
上述任意一种汽车制动部件多工位智能生产线的工作方法,包括如下步骤:
步骤1:向两加工系统的上料输送带输入未加工的汽车制动部件;
步骤2:各加工系统的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部件,将未加工的汽车制动部件分别送入所述加工系统的一数控打磨机床进行正面打磨;汽车制动部件正面打磨完成后,第一抓取机构抓取该汽车制动部件,将该汽车制动部件移动到所述加工系统的风动碎屑清理台清除碎屑;清除碎屑完成后,第一抓取机构抓取该汽车制动部件,将该汽车制动部件放在所述加工系统的汽车制动部件翻转台进行翻转后送入所述加工系统的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部件移动到所述加工系统的风动碎屑清理台上方清理碎屑;然后放入所述加工系统的中转输送带;中转输送带运动,该汽车制动部件运动到打码机下时,打码机在该汽车制动部件标记加工时间、加工机床等信息;该汽车制动部件运动到中转输送带的第二抓取机构端时,第二抓取机构抓取该汽车制动部件放到一钻孔攻丝数控机床进行加工;
步骤3:钻孔攻丝数控机床对汽车制动部件加工完成后,通过第二抓取机构将该汽车制动部件移动到滤切削液盘上方并抖动滤去切削液,第二抓取机构抓取该汽车制动部件依次放到汽车制动部件正面标准放置凹槽、汽车制动部件反面标准放置凹槽、称重盘进行测量,
当汽车制动部件的上述三项测量有一项测量不合格时或者控制中心对该汽车制动部件的视觉对比判断不合格时,将打磨该汽车制动部件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部件,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部件;第二抓取机构抓取该汽车制动部件放到第二抓取机构左侧的加工系统的环状输送带上;打磨工人从所述环状输送带取出汽车制动部件在人工打磨标注装置处理后对通过人工打磨修复符合要求的汽车制动部件放回环状输送带,对通过人工打磨修复不符合要求的汽车制动部件放到废品区;
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,控制中心对进行图像预处理,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图像保存到电脑上。
当环状输送带上的人工打磨修复后汽车制动部件再次运动到第二抓取机构的抓取范围后,第二抓取机构抓取该汽车制动部件放到第二抓取机构右侧的加工系统的环状输送带上;
当其中有三项测量均合格时,第二抓取机构抓取该汽车制动部件放到第二抓取机构右侧的加工系统的环状输送带上;
步骤4:工作人员将第二抓取机构右侧的加工系统的环状输送带的汽车制动部件在装配处理装置上进行操作后,放入合格产品出料输送带输出。
作为优选技术方案,在步骤3中,当工作人员需要抽检汽车某一汽车制动部件被的打磨质量质量时,可以通过控制中心控制第二抓取机构将其放置到抽检周转台的料盘上,通过控制中心控制抽检周转直线导轨驱动装置运动,
将其运动到检测活动区检测,抽检完毕后使料盘归位,当检测合格时第二抓取机构抓取该汽车制动部件放到第二抓取机构右侧的加工系统的环状输送带上;
当检测不合格时,将打磨该汽车制动部件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部件;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部件;第二抓取机构抓取该汽车制动部件放到第二抓取机构左侧的加工系统的环状输送带上;打磨工人从所述环状输送带取出汽车制动部件在人工打磨标注装置处理后放回环状输送带,当环状输送带上的汽车制动部件再次运动到第二抓取机构的抓取范围后,第二抓取机构抓取该汽车制动部件放到第二抓取机构右侧的加工系统的环状输送带上。
作为优选技术方案,当打磨工人从所述环状输送带取出汽车制动部件在人工打磨标注装置处理后仍不能打磨出符合要求的汽车制动部件时,通过电脑向控制中心传递该汽车制动部件的数控打磨机床号以及打磨偏差信息,整个生产线停止工作进行原因分析并进行处理。
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部件临时存放板,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、各中转输送带的中部、检测活动区均不在第二抓取机构的抓取半径之内,也不在两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。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、汽车制动部件翻转台为水平翻转,在实现不掉落的情况,降低了操作难度,节省了操纵空间。采用气动抓取方式,实现了稳固抓取。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、控制中心可对各拍照装置拍摄的汽车制动部件照片与标准图形进行对比,从而实现对汽车制动部件打磨效果进行检验,并将相关数据传送到电脑,供工作人员人工打磨标注装置上人工打磨时查询。8、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。当打磨工人从所述环状输送带取出汽车制动部件在人工打磨标注装置处理后出现不符合要求的汽车制动部件时,通过电脑向控制中心传递该汽车制动部件的数控打磨机床号以及打磨偏差信息,供对所述数控打磨机床的打磨参数进行调整,提高了装置的参数修正的准确性、溯源性。9、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部件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部件;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部件。打磨工位不少于20个,钻孔工位不少于4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。10、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部件的正反面打磨、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是本发明汽车制动部件多工位智能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I部分的局部放大图。图8是图5的G部分的局部放大图。图9是图8的J部分的局部放大图。图10是图5的H部分的局部放大图。图11是图1的C部分的局部放大图。图12是图1所示汽车制动部件多工位智能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12的M部分的局部放大图。图16是图1所示汽车制动部件多工位智能生产线的一个状态图。图17是图16的N部分的局部放大图。图18是图16的O部分的局部放大图。图19是图1所示汽车制动部件多工位智能生产线的一个状态图。图20是图19的P部分的局部放大图。图21是图19的Q部分的局部放大图。图22是图21的R部分的局部放大图。图23是图21的S部分的局部放大图。图24是图1所示汽车制动部件多工位智能生产线的一个状态图。图25是图24的T部分的局部放大图。图26是图24的U部分的局部放大图。图27是图26的V部分的局部放大图。图28是第一抓取安装在机器人行走地轨的结构示意图。图29是图28的W部分的局部放大图。图30是图28所示结构的俯视图。图31是图30的X部分的局部放大图。图32是第二抓手抓取汽车制动部件的示意图。图33是图32的a部分的局部放大图。图34是图32的b部分的局部放大图。图35是图32的c部分的局部放大图。
其中:加工系统-100;机器人行走地轨-1;行走底座-101;第一转盘-102;汽车制动部件临时存放板-103;第一抓取机构-2;第一关节臂机器人-201;第一手部转盘-202;第一齿板-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;汽车制动部件翻转台-5;汽车制动部件插架-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;环状输送带-9;两钻孔攻丝数控机床-10;控制中心-11;滤切削液盘-12;称重盘-13;打码机-14;抽检周转台-15;抽检周转直线导轨副-151;料盘-152;抽检周转直线导轨驱动装置-153;检测分析台-16;人工打磨标注装置-17;手动打磨机床-171;测量装置-172;电脑-173;标注装置-174;;人废品区-175;装配处理装置-18;合格产品出料输送带-19;防护栏-20;汽车制动部件正面标准放置凹槽-21;汽车制动部件反面标准放置凹槽-22;汽车制动部件贴合程度的传感器-23;汽车制动部件24钢丝网-25;气动撑杆-26;检测活动区-27。
具体实施方式
如图1-35所示,一种汽车制动部件多工位智能生产线,其特征在于:该生产线包括左、右对称设置的两加工系统100,第二抓取机构6、控制中心11、滤切削液盘12、称重盘13、抽检周转台15、检测分析台16、人工打磨标注装置17、装配处理装置18、合格产品出料输送带19;
各加工系统100包括一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、汽车制动部件翻转台5、中转输送带7、风动碎屑清理台8、环状输送带9、两钻孔攻丝数控机床10、打码机14,各加工系统100的具体布置为:
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上设有汽车制动部件临时存放板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手部转盘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/取出汽车制动部件的第一抓取机构2到位传感器302;机器人行走地轨1的靠近另一加工系统100的机器人行走地轨1侧设有汽车制动部件翻转台5;上料输送带4设置在机器人行走地轨1的远离另一加工系统100的机器人行走地轨1侧;汽车制动部件翻转台5的靠近另一机器人行走地轨1侧横向设置有中转输送带7;汽车制动部件翻转台5的后侧设有风动碎屑清理台8;各中转输送带7的前、后两侧分别设有一钻孔攻丝数控机床10;环状输送带9的包围部分的形状呈“L”状,其一端位于上料输送带4的前侧,另一端位于中转输送带7的远离另一加工系统100的中转输送带7端的前侧;中转输送带7的中部设有打码机14;当行走底座101运动到机器人行走地轨1的靠近另一机器人行走地轨1端时,中转输送带7的靠近机器人行走地轨1端、汽车制动部件翻转台5、风动碎屑清理台8、环状输送带9的后端的靠近机器人行走地轨1端均位于第一抓取机构2的抓取半径之内。
两加工系统100之间设有第二转盘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手部转盘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的中轴线,各第二翅板64的远离第二转盘61端设有第二抓手65。
第二抓取机构6左侧的加工系统100的环状输送带9的左侧面与第二抓取机构6左侧的上料输送带4的左侧面平齐;第二抓取机构6右侧的加工系统100的环状输送带9的右侧面与第二抓取机构6右侧的上料输送带4的右侧面平齐。
两加工系统100的位于中转输送带7后侧的钻孔攻丝数控机床10之间设有抽检周转台15;抽检周转台15的后侧设有检测活动区27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20;检测活动区27内设有控制中心11、检测分析台16;抽检周转台15上横向设有抽检周转直线导轨副151,抽检周转直线导轨副151的滑块上设有料盘152,抽检周转直线导轨副151的滑块与抽检周转直线导轨驱动装置153相连。
第二抓取机构6的右侧设有汽车制动部件正面标准放置凹槽21、汽车制动部件反面标准放置凹槽22、称重盘13;汽车制动部件正面标准放置凹槽21、汽车制动部件反面标准放置凹槽22上设有若干用于检测其与打磨后的汽车制动部件贴合程度的传感器23;
滤切削液盘12、各钻孔攻丝数控机床10、抽检周转台15的前端、汽车制动部件正面标准放置凹槽21、汽车制动部件反面标准放置凹槽22、称重盘13、各环状输送带9的靠近中转输送带7端的远离机器人行走地轨1端均位于第二抓取机构6的抓取半径之内;第二抓取机构6左侧的加工系统100的环状输送带9的左端与第二抓取机构6左侧的上料输送带4的左端之间设有人工打磨标注装置17;人工打磨标注装置17上设有手动打磨机床171、测量装置172、电脑173、标注装置174;人工打磨标注装置17的右侧设有废品区175;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;控制中心可11对各拍照装置拍摄的汽车制动部件照片与标准图形进行对比,从而实现对汽车制动部件打磨效果是否合格做出视觉对比判断,并将视觉对比判断相关数据及汽车制动部件正面标准放置凹槽21、汽车制动部件反面标准放置凹槽22、称重盘13的测量数据传送到电脑173,供工作人员人工打磨标注装置17上人工打磨时查询。
第二抓取机构6右侧的加工系统100的环状输送带9的右端与第二抓取机构6右侧的上料输送带4的右端之间设有装配处理装置18、横向设置的合格产品出料输送带19。
各数控打磨机床3与机器人行走地轨1之间设有钢丝网25;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。汽车制动部件24设有定位中孔241和定位插孔242,上料输送带4、第一合格产品出料输送带19、不合格产品出料输送带19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261,当第一气动撑杆261插入汽车制动部件的定位中孔241并作远离手抓中轴线运动时可与汽车制动部件的定位中孔241的内壁紧密接触从而抓住汽车制动部件;第二抓手65沿其中轴线环状阵列有若干第二气动撑杆262,当第二气动撑杆262插入汽车制动部件的定位中孔241并作远离手抓中轴线运动时可与汽车制动部件的定位中孔241的内壁紧密接触从而抓住汽车制动部件。
所述汽车制动部件翻转台5包括汽车制动部件插架51,汽车制动部件插架51呈圆环状结构且垂直于地面,汽车制动部件插架51的内孔的直径大于汽车制动部件的定位中孔241的直径;汽车制动部件插架51上设有若干纵向设置且平行于地面的与汽车制动部件的定位插孔242相对应的插杆52;当第一抓手204将汽车制动部件插入汽车制动部件插架51并从与插入方向的相反方向再次抓取汽车制动部件时,即可完成翻转动作。所述风动碎屑清理台8上设有若干高压风吹管81。
上述汽车制动部件多工位智能生产线的工作方法包括如下步骤:
步骤1:向两加工系统100的上料输送带4输入未加工的汽车制动部件;
步骤2:各加工系统100的第一抓取机构2抓取若干上料输送带4上的未加工的汽车制动部件,将未加工的汽车制动部件分别送入所述加工系统100的一数控打磨机床3进行正面打磨;汽车制动部件正面打磨完成后,第一抓取机构2抓取该汽车制动部件,将该汽车制动部件移动到所述加工系统100的风动碎屑清理台8清除碎屑;清除碎屑完成后,第一抓取机构2抓取该汽车制动部件,将该汽车制动部件放在所述加工系统100的汽车制动部件翻转台5进行翻转后送入所述加工系统100的一数控打磨机床3进行反面打磨,通过第一抓取机构2抓将该汽车制动部件移动到所述加工系统100的风动碎屑清理台8上方清理碎屑;然后放入所述加工系统100的中转输送带7;中转输送带7运动,该汽车制动部件运动到打码机14下时,打码机14在该汽车制动部件标记加工时间、加工机床等信息;该汽车制动部件运动到中转输送带7的第二抓取机构6端时,第二抓取机构6抓取该汽车制动部件放到一钻孔攻丝数控机床10进行加工。
步骤3:钻孔攻丝数控机床10对汽车制动部件加工完成后,通过第二抓取机构6将该汽车制动部件移动到滤切削液盘12上方并抖动滤去切削液,第二抓取机构6抓取该汽车制动部件依次放到汽车制动部件正面标准放置凹槽21、汽车制动部件反面标准放置凹槽、称重盘13进行测量。
当汽车制动部件的上述三项测量有一项测量不合格时或者控制中心对该汽车制动部件的视觉对比判断不合格时,将打磨该汽车制动部件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部件,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部件;第二抓取机构6抓取该汽车制动部件放到第二抓取机构6左侧的加工系统100的环状输送带9上;打磨工人从所述环状输送带9取出汽车制动部件在人工打磨标注装置17处理后对通过人工打磨修复符合要求的汽车制动部件放回环状输送带9,对通过人工打磨修复不符合要求的汽车制动部件放到废品区175。
所述视觉对比判断的方法的具体步骤为:步骤S1,摆臂304运动,拍照装置305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,控制中心对进行图像预处理,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图像保存到电脑173上。
当环状输送带9上的人工打磨修复后汽车制动部件再次运动到第二抓取机构6的抓取范围后,第二抓取机构6抓取该汽车制动部件放到第二抓取机构6右侧的加工系统100的环状输送带9上。当其中有三项测量均合格时,第二抓取机构6抓取该汽车制动部件放到第二抓取机构6右侧的加工系统100的环状输送带9上;
步骤4:工作人员将第二抓取机构6右侧的加工系统100的环状输送带9的汽车制动部件在装配处理装置18上进行操作后,放入合格产品出料输送带19输出。在步骤3中,当工作人员需要抽检汽车某一汽车制动部件被的打磨质量质量时,可以通过控制中心11控制第二抓取机构6将其放置到抽检周转台15的料盘152上,通过控制中心11控制抽检周转直线导轨驱动装置153运动,将其运动到检测活动区27检测,抽检完毕后使料盘152归位,当检测合格时第二抓取机构6抓取该汽车制动部件放到第二抓取机构6右侧的加工系统100的环状输送带9上;当检测不合格时,将打磨该汽车制动部件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部件;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部件;第二抓取机构6抓取该汽车制动部件放到第二抓取机构6左侧的加工系统100的环状输送带9上;打磨工人从所述环状输送带9取出汽车制动部件在人工打磨标注装置17处理后放回环状输送带9,当环状输送带9上的汽车制动部件再次运动到第二抓取机构6的抓取范围后,第二抓取机构6抓取该汽车制动部件放到第二抓取机构6右侧的加工系统100的环状输送带9上。当打磨工人从所述环状输送带9取出汽车制动部件在人工打磨标注装置17处理后仍不能打磨出符合要求的汽车制动部件时,通过电脑13向控制中心传递该汽车制动部件的数控打磨机床3号以及打磨偏差信息,整个生产线停止工作进行原因分析并进行处理。

Claims (10)

1.汽车制动部件多工位智能生产线,其特征在于:该生产线包括左、右对称设置的两加工系统,第二抓取机构、控制中心、滤切削液盘、称重盘、抽检周转台、检测分析台、人工打磨标注装置、装配处理装置、合格产品出料输送带;
各加工系统包括一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、汽车制动部件翻转台、中转输送带、风动碎屑清理台、环状输送带、两钻孔攻丝数控机床、打码机,各加工系统的具体布置为:
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部件临时存放板;
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/取出汽车制动部件的第一抓取机构到位传感器;机器人行走地轨的靠近另一加工系统的机器人行走地轨侧设有汽车制动部件翻转台;上料输送带设置在机器人行走地轨的远离另一加工系统的机器人行走地轨侧;汽车制动部件翻转台的靠近另一机器人行走地轨侧横向设置有中转输送带;汽车制动部件翻转台的后侧设有风动碎屑清理台;各中转输送带的前、后两侧分别设有一钻孔攻丝数控机床;环状输送带的包围部分的形状呈“L”状,其一端位于上料输送带的前侧,另一端位于中转输送带的远离另一加工系统的中转输送带端的前侧;中转输送带的中部设有打码机;当行走底座运动到机器人行走地轨的靠近另一机器人行走地轨端时,中转输送带的靠近机器人行走地轨端、汽车制动部件翻转台、风动碎屑清理台、环状输送带的后端的靠近机器人行走地轨端均位于第一抓取机构的抓取半径之内;
两加工系统之间设有第二转盘,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中轴线,各第二翅板的远离第二转盘端设有第二抓手;
第二抓取机构左侧的加工系统的环状输送带的左侧面与第二抓取机构左侧的上料输送带的左侧面平齐;第二抓取机构右侧的加工系统的环状输送带的右侧面与第二抓取机构右侧的上料输送带的右侧面平齐;
两加工系统的位于中转输送带后侧的钻孔攻丝数控机床之间设有抽检周转台;抽检周转台的后侧设有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;检测活动区内设有控制中心、检测分析台;抽检周转台上横向设有抽检周转直线导轨副,抽检周转直线导轨副的滑块上设有料盘,抽检周转直线导轨副的滑块与抽检周转直线导轨驱动装置相连;
第二抓取机构的右侧设有汽车制动部件正面标准放置凹槽、汽车制动部件反面标准放置凹槽、称重盘;汽车制动部件正面标准放置凹槽、汽车制动部件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部件贴合程度的传感器;
滤切削液盘、各钻孔攻丝数控机床、抽检周转台的前端、汽车制动部件正面标准放置凹槽、汽车制动部件反面标准放置凹槽、称重盘、各环状输送带的靠近中转输送带端的远离机器人行走地轨端均位于第二抓取机构的抓取半径之内;第二抓取机构左侧的加工系统的环状输送带的左端与第二抓取机构左侧的上料输送带的左端之间设有人工打磨标注装置;人工打磨标注装置上设有手动打磨机床、测量装置、电脑、标注装置;人工打磨标注装置的右侧设有废品区;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部件照片与标准图形进行对比,从而实现对汽车制动部件打磨效果是否合格做出视觉对比判断,并将视觉对比判断相关数据及汽车制动部件正面标准放置凹槽、汽车制动部件反面标准放置凹槽、称重盘的测量数据传送到电脑,供工作人员人工打磨标注装置上人工打磨时查询;
第二抓取机构右侧的加工系统的环状输送带的右端与第二抓取机构右侧的上料输送带的右端之间设有装配处理装置、横向设置的合格产品出料输送带。
2.如权利要求1所述的汽车制动部件多工位智能生产线,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。
3.如权利要求2所述的汽车制动部件多工位智能生产线,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所述的汽车制动部件多工位智能生产线,其特征在于:汽车制动部件设有定位中孔和定位插孔,上料输送带、第一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所述的汽车制动部件多工位智能生产线,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部件的定位中孔并作远离手抓中轴线运动时可与汽车制动部件的定位中孔的内壁紧密接触从而抓住汽车制动部件;
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部件的定位中孔并作远离手抓中轴线运动时可与汽车制动部件的定位中孔的内壁紧密接触从而抓住汽车制动部件。
6.如权利要求4所述的汽车制动部件多工位智能生产线,其特征在于:所述汽车制动部件翻转台包括汽车制动部件插架,汽车制动部件插架呈圆环状结构且垂直于地面,汽车制动部件插架的内孔的直径大于汽车制动部件的定位中孔的直径;汽车制动部件插架上设有若干纵向设置且平行于地面的与汽车制动部件的定位插孔相对应的插杆;当第一抓手将汽车制动部件插入汽车制动部件插架并从与插入方向的相反方向再次抓取汽车制动部件时,即可完成翻转动作。
7.如权利要求1所述的汽车制动部件多工位智能生产线,其特征在于:所述风动碎屑清理台上设有若干高压风吹管。
8.汽车制动部件多工位智能生产线的工作方法,用于权利要求1至7中任一权利要求所述的生产线,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1:向两加工系统的上料输送带输入未加工的汽车制动部件;
步骤2:各加工系统的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部件,将未加工的汽车制动部件分别送入所述加工系统的一数控打磨机床进行正面打磨;汽车制动部件正面打磨完成后,第一抓取机构抓取该汽车制动部件,将该汽车制动部件移动到所述加工系统的风动碎屑清理台清除碎屑;清除碎屑完成后,第一抓取机构抓取该汽车制动部件,将该汽车制动部件放在所述加工系统的汽车制动部件翻转台进行翻转后送入所述加工系统的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部件移动到所述加工系统的风动碎屑清理台上方清理碎屑;然后放入所述加工系统的中转输送带;中转输送带运动,该汽车制动部件运动到打码机下时,打码机在该汽车制动部件标记加工时间、加工机床等信息;该汽车制动部件运动到中转输送带的第二抓取机构端时,第二抓取机构抓取该汽车制动部件放到一钻孔攻丝数控机床进行加工;
步骤3:钻孔攻丝数控机床对汽车制动部件加工完成后,通过第二抓取机构将该汽车制动部件移动到滤切削液盘上方并抖动滤去切削液,第二抓取机构抓取该汽车制动部件依次放到汽车制动部件正面标准放置凹槽、汽车制动部件反面标准放置凹槽、称重盘进行测量,
当汽车制动部件的上述三项测量有一项测量不合格时或者控制中心对该汽车制动部件的视觉对比判断不合格时,将打磨该汽车制动部件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部件,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部件;第二抓取机构抓取该汽车制动部件放到第二抓取机构左侧的加工系统的环状输送带上;打磨工人从所述环状输送带取出汽车制动部件在人工打磨标注装置处理后对通过人工打磨修复符合要求的汽车制动部件放回环状输送带,对通过人工打磨修复不符合要求的汽车制动部件放到废品区;
当环状输送带上的人工打磨修复后汽车制动部件再次运动到第二抓取机构的抓取范围后,第二抓取机构抓取该汽车制动部件放到第二抓取机构右侧的加工系统的环状输送带上;
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,控制中心对进行图像预处理,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图像保存到电脑上;
当其中有三项测量均合格时,第二抓取机构抓取该汽车制动部件放到第二抓取机构右侧的加工系统的环状输送带上;
步骤4:工作人员将第二抓取机构右侧的加工系统的环状输送带的汽车制动部件在装配处理装置上进行操作后,放入合格产品出料输送带输出。
9.如权利要求8所述一种汽车制动部件多工位智能生产线的工作方法,其特征在于:
在步骤3中,当工作人员需要抽检汽车某一汽车制动部件被的打磨质量质量时,可以通过控制中心控制第二抓取机构将其放置到抽检周转台的料盘上,通过控制中心控制抽检周转直线导轨驱动装置运动,
将其运动到检测活动区检测,抽检完毕后使料盘归位,当检测合格时第二抓取机构抓取该汽车制动部件放到第二抓取机构右侧的加工系统的环状输送带上;
当检测不合格时,将打磨该汽车制动部件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部件;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部件;第二抓取机构抓取该汽车制动部件放到第二抓取机构左侧的加工系统的环状输送带上;打磨工人从所述环状输送带取出汽车制动部件在人工打磨标注装置处理后放回环状输送带,当环状输送带上的汽车制动部件再次运动到第二抓取机构的抓取范围后,第二抓取机构抓取该汽车制动部件放到第二抓取机构右侧的加工系统的环状输送带上。
10.如权利要求8所述汽车制动部件多工位智能生产线的工作方法,其特征在于:当打磨工人从所述环状输送带取出汽车制动部件在人工打磨标注装置处理后仍不能打磨出符合要求的汽车制动部件时,通过电脑向控制中心传递该汽车制动部件的数控打磨机床号以及打磨偏差信息,整个生产线停止工作进行原因分析并进行处理。
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