CN113199258A - 一种变速器壳体自动打磨装置及工艺 - Google Patents

一种变速器壳体自动打磨装置及工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种变速器壳体自动打磨装置及工艺，包括转动往复上料台、产品临时储料台、打断站、去毛刺站、搬运机器人和电气控制柜和手动往复上料台，所述搬运机器人的动作臂上安装有搬运夹爪；所述打断站由托盘、液压油缸和切边机组成，所述手动往复上料台与打断站契合衔接；所述去毛刺站由四轴夹具和打磨机器人组成，所述打磨机器人的机械臂上设置有打磨手爪。本发明过用搬运机器人抓取上下料，在打断站的工作仓内可以完成冲孔、切边和打断三个动作，在打断站内一次完成，成本低，效率高，质量稳定，产品一致性可靠，适用于批量生产模式；使用打磨机器人，减少人员劳动强度，提高产品质量，机器打磨出的产品外观一致且稳定。

Description

一种变速器壳体自动打磨装置及工艺
技术领域
本发明涉及汽车制造技术领域，尤其涉及一种变速器壳体自动打磨装置及工艺。
背景技术
变速器壳体用于安装变速器传动机构及其附件的壳体结构。变速箱的主要作用是改变汽车行驶速度的大小和汽车驱动轮上扭矩的大小，是汽车行驶中非常重要的部件，其材质一般是由铸铝件和铸铁件组合而成的，由于需要与汽车其他配件相互配合，需要有较强的光滑度，确保能够快速磨合，针对浇铸而成的铸件后需要进行一系列的加工处理，先对毛坯件进行冒口毛刺切割，而后对其进行毛刺打磨，去除轮廓、边角多余的毛刺。
现阶段工厂主要是由工人直接打磨，由于变速箱壳体的复杂性，为了确保精度需要工人不断的调整，非常繁琐费时，影响了加工的效率和速度，容易延误工期，不能完成市场需求。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出了一种变速器壳体自动打磨装置及工艺。
本发明提出的一种变速器壳体自动打磨装置，包括：
转动往复上料台、产品临时储料台、搬运机器人和电气控制柜和手动往复上料台，所述搬运机器人的动作臂上安装有搬运夹爪，所述电气控制柜上包含有搬运机器人和打磨机器人的电气柜；打断站，所述打断站由托盘、液压油缸和切边机组成，所述托盘通过气动滑台设置于打断站的上方，托盘上设置有工件，所述手动往复上料台与打断站契合衔接；
去毛刺站，所述去毛刺站由四轴夹具和打磨机器人组成，所述打磨机器人的机械臂上设置有打磨手爪，打磨手爪由电柱轴、铣刀、钢刷和气动浮头组成，所述电柱轴的个数为二，两个所述电柱轴的朝向相反，铣刀和钢刷分别安装于两个所述电柱轴的输出端上。
作为本发明再进一步的方案：所述液压油缸上下动作，液压油缸的个数为二。
作为本发明再进一步的方案：所述搬运夹爪由安装块、定位销、夹爪、连接法兰和支撑块组成，所述连接法兰固定安装在安装块的一侧外壁，支撑块和定位销均固定安装在安装块的同一侧外壁，夹爪的个数为二，夹爪设置于安装块上，且夹爪与定位销位于安装块的同一侧，夹持手爪采用两边抱紧的形式，通过平行气爪两边抱紧的形式，连接法兰安装于搬运机器人的运动臂上。
作为本发明再进一步的方案：所述电柱轴由无外壳电机、主轴、轴承、主轴单元壳体、驱动模块和冷却装置等组成；电柱轴的电机的转子采用压配方法与主轴做成一体，主轴则由前后轴承支承；电机的定子通过冷却套安装于主轴单元的壳体中；主轴的变速由主轴驱动模块控制，而主轴单元内的温升由冷却装置限制，在主轴的后端装有测速、测角位移传感器，前端的内锥孔和端面用于安装刀具。
作为本发明再进一步的方案：所述电柱轴的外壁设置有固定卡块，且固定卡块螺纹连接与打磨手爪上。
作为本发明再进一步的方案：所述四轴夹具由伺服转台、尾座、A轴和多个第一夹具组成，第一夹具设置于底座的顶部外壁，尾座和A轴设置于底座的两侧，第一夹具用于夹紧工件。
作为本发明再进一步的方案：所述第一夹具上设置有油压刹车机构第一夹具下方设置有铝屑接收导向防护钣金，在此防护钣金处活动连接有吸尘器的吸尘口。
作为本发明再进一步的方案：所述气动浮头的进气口通过气管连接有气压调节控制阀。
一种变速器壳体自动打磨工艺，包含以下步骤：
S1：压铸机压完的工件由工作人员放到手动往复上料台上，工件自动移至规定区域；
S2：搬运机器人将工件搬运到打断站的托盘上，托盘自动进入打断站的工作仓；
S3：工件在打断站处进行冲孔、切边和打断处理；
S4：搬运机器人将打断后的工件放置四轴夹具上，第一夹具自动夹紧，对工件进行固定；
S5：打磨机器人上的打磨手爪对工件周边的毛刺进行打磨；
S6：搬运机器人取出打磨后工件放置在下料道上,下料道上设置的电动机带动输送带将工件移至规定位置。
本发明中的有益效果为：
1、本发明通过用搬运机器人抓取上下料，在打断站的工作仓内可以完成冲孔、切边和打断三个动作，在打断站内一次完成，成本低，效率高，质量稳定，产品一致性可靠，适用于批量生产模式；使用打磨机器人，可以降低人工成本，减少人员劳动强度，提高产品质量，机器打磨出的产品外观一致且稳定，可以消除传统工艺中人为打磨造成的外观问题；
2、本发明通过设置的电柱轴，具有结构紧凑、重量轻、惯性小、噪声低、响应快等优点，而且电柱轴转速高、功率大，简化机床设计，易于实现主轴定位，是高速主轴单元中的一种理想结构；电柱轴的轴承采用高速轴承技术，耐磨耐热，相较于传统轴承的轴承的使用寿命更长；
3、本发明通过气压调节控制阀调节压力的大小来控制打磨速度的快慢，另外气动浮头的主轴头通过弹簧和伸缩杆相互配合连接，使得气动浮头的主轴头带有浮动功能，可根据零件高低不平情况进行浮动打磨。
附图说明
图1为本发明提出的一种变速器壳体自动打磨装置及工艺的整体流程布局图；
图2为本发明提出的一种变速器壳体自动打磨装置及工艺的A处结构放大示意图；
图3为本发明提出的一种变速器壳体自动打磨装置的打磨手爪结构示意图；
图4为本发明提出的一种变速器壳体自动打磨装置的打断站结构示意图；
图5为本发明提出的一种变速器壳体自动打磨装置的搬运手爪结构示意图。
图中：1自动往复上料台、2产品临时储料台、3搬运机器人、4下料道、5电气控制柜、6手动往复上料台、7打断站、8四轴夹具、9打磨机器人、10尾座、11第一夹具、12A轴、13工件、14钢刷、15气动浮头、16铣刀、17固定卡块、18打磨手爪、19电主轴、20托盘、21液压油缸、22第一夹爪、23定位销、24搬运夹爪、25支撑块、26连接法兰。
具体实施方式
下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。
在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，仅是为了便于描述本专利和简化描述，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专利的限制。
在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。
参照图1-5，一种变速器壳体自动打磨装置，1、包括：
转动往复上料台1、产品临时储料台2、搬运机器人3和电气控制柜5和手动往复上料台6，搬运机器人3的动作臂上安装有搬运夹爪24，电气控制柜5上包含有搬运机器人3和打磨机器人9的电气柜；
打断站7，打断站7由托盘20、液压油缸21和切边机组成，托盘20通过气动滑台设置于打断站7的上方，托盘20上设置有工件13，手动往复上料台6与打断站7契合衔接，通过7的气动滑台的往复动作，带动托盘20移动，来实现将产品从上料位移动到工作区域；打断站7的底部固定安装有废料导向钣金，将废料导入到废料小车中；打断站7上的传感器采取碰撞防护处理；
去毛刺站，去毛刺站由四轴夹具8和打磨机器人9组成，打磨机器人9的机械臂上设置有打磨手爪18，打磨手爪18由电柱轴19、铣刀16、钢刷14和气动浮头15组成，电柱轴19的个数为二，两个电柱轴19的朝向相反，铣刀16和钢刷14分别安装于两个电柱轴19的输出端上。
本发明中，液压油缸21上下动作，液压油缸21的个数为二，用于冲两孔。
本发明中，搬运夹爪24由安装块、定位销23、夹爪22、连接法兰26和支撑块25组成，连接法兰26固定安装在安装块的一侧外壁，支撑块25和定位销23均固定安装在安装块的同一侧外壁，夹爪22的个数为二，夹爪22设置于安装块上，且夹爪22与定位销23位于安装块的同一侧，夹持手爪采用两边抱紧的形式，通过平行气爪两边抱紧的形式，连接法兰26安装于搬运机器人3的运动臂上，夹爪22采用JRTAF30-125气爪，在此夹紧力臂上可有550kgf；采用如图5所示结构的双工位夹爪22，可以进行各工位取放料的切换，同时配备有推杆，辅助以两组传感器，用于判断产品姿态是否正确以及产品的有无。
本发明中，电柱轴19由无外壳电机、主轴、轴承、主轴单元壳体、驱动模块和冷却装置等组成；电柱轴19的电机的转子采用压配方法与主轴做成一体，主轴则由前后轴承支承；电机的定子通过冷却套安装于主轴单元的壳体中；主轴的变速由主轴驱动模块控制，而主轴单元内的温升由冷却装置限制，在主轴的后端装有测速、测角位移传感器，前端的内锥孔和端面用于安装刀具。电主轴的优势：电柱轴19具有结构紧凑、重量轻、惯性小、噪声低、响应快等优点而且转速高、功率大，简化机床设计，易于实现主轴定位，是高速主轴单元中的一种理想结构；电柱轴19轴承采用高速轴承技术，耐磨耐热，寿命是传统轴承的几倍
本发明中，电柱轴19的外壁设置有固定卡块17，且固定卡块17螺纹连接与打磨手爪18上，用于对电柱轴19进行固定
本发明中，四轴夹具8由伺服转台、尾座10、A轴12和多个第一夹具11组成，第一夹具11设置于底座的顶部外壁，尾座10和A轴12设置于底座的两侧，第一夹具11用于夹紧工件13，四轴夹具8采用伺服转台加尾座10的组合形式，伺服转台的中板底部对应另一面需要去毛刺位置做相应镂空；通过第一夹具11的旋转和打磨机器人9的六个转动轴相互配合，来达到对产品各个位置的打磨；第一夹具11配有带气检的油压缸，通过气检判断油缸是否松开到位；同时配备气密检测，用来检测产品是否压紧。
本发明中，第一夹具11上设置有油压刹车机构，采用油压刹车机构确保打磨机器人9在打磨过程中第一夹具11具有较高的稳定性；第一夹具11下方设置有铝屑接收导向防护钣金，在此防护钣金处活动连接有吸尘器的吸尘口，用于吸取较小的粉尘颗粒，同时较大的铝屑则通过此导向钣金流入接屑小车中。
本发明中，气动浮头15的进气口通过气管连接有气压调节控制阀，通过气压调节控制阀调节压力的大小来控制打磨速度的快慢，另外气动浮头15的主轴头通过弹簧和伸缩杆相互配合连接，使得气动浮头15的主轴头带有浮动功能，可根据零件高低不平情况进行浮动打磨。
一种变速器壳体自动打磨工艺，包含以下步骤：
S1：压铸机压完的工件13由工作人员放到手动往复上料台6上，工件13自动移至规定区域；
S2：搬运机器人3将工件13搬运到打断站7的托盘20上，托盘20自动进入打断站7的工作仓；
S3：工件13在打断站7处进行冲孔、切边和打断处理；
S4：搬运机器人3将打断后的工件13放置四轴夹具8上，第一夹具11自动夹紧，对工件13进行固定；
S5：打磨机器人9上的打磨手爪18对工件13周边的毛刺进行打磨；
S6：搬运机器人3取出打磨后工件13放置在下料道4上,下料道4上设置的电动机带动输送带将工件13移至规定位置。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种变速器壳体自动打磨装置，其特征在于，包括：
转动往复上料台(1)、产品临时储料台(2)、搬运机器人(3)和电气控制柜(5)和手动往复上料台(6)，所述搬运机器人(3)的动作臂上安装有搬运夹爪(24)，所述电气控制柜(5)上包含有搬运机器人(3)和打磨机器人(9)的电气柜；
打断站(7)，所述打断站(7)由托盘(20)、液压油缸(21)和切边机组成，所述托盘(20)通过气动滑台设置于打断站(7)的上方，托盘(20)上设置有工件(13)，所述手动往复上料台(6)与打断站(7)契合衔接；
去毛刺站，所述去毛刺站由四轴夹具(8)和打磨机器人(9)组成，所述打磨机器人(9)的机械臂上设置有打磨手爪(18)，打磨手爪(18)由电柱轴(19)、铣刀(16)、钢刷(14)和气动浮头(15)组成，所述电柱轴(19)的个数为二，两个所述电柱轴(19)的朝向相反，铣刀(16)和钢刷(14)分别安装于两个所述电柱轴(19)的输出端上。
2.根据权利要求1所述的一种变速器壳体自动打磨装置，其特征在于，所述液压油缸(21)上下动作，液压油缸(21)的个数为二。
3.根据权利要求1所述的一种变速器壳体自动打磨装置，其特征在于，所述搬运夹爪(24)由安装块、定位销(23)、夹爪(22)、连接法兰(26)和支撑块(25)组成，所述连接法兰(26)固定安装在安装块的一侧外壁，支撑块(25)和定位销(23)均固定安装在安装块的同一侧外壁，夹爪(22)的个数为二，夹爪(22)设置于安装块上，且夹爪(22)与定位销(23)位于安装块的同一侧，夹持手爪采用两边抱紧的形式，通过平行气爪两边抱紧的形式，连接法兰(26)安装于搬运机器人(3)的运动臂上。
4.根据权利要求1所述的一种变速器壳体自动打磨装置，其特征在于，所述电柱轴(19)由无外壳电机、主轴、轴承、主轴单元壳体、驱动模块和冷却装置等组成；电柱轴(19)的电机的转子采用压配方法与主轴做成一体，主轴则由前后轴承支承；电机的定子通过冷却套安装于主轴单元的壳体中；主轴的变速由主轴驱动模块控制，而主轴单元内的温升由冷却装置限制，在主轴的后端装有测速、测角位移传感器，前端的内锥孔和端面用于安装刀具。
5.根据权利要求4所述的一种变速器壳体自动打磨装置，其特征在于，所述电柱轴(19)的外壁设置有固定卡块(17)，且固定卡块(17)螺纹连接与打磨手爪(18)上。
6.根据权利要求1所述的一种变速器壳体自动打磨装置，其特征在于，所述四轴夹具(8)由伺服转台、尾座(10)、A轴(12)和多个第一夹具(11)组成，第一夹具(11)设置于底座的顶部外壁，尾座(10)和A轴(12)设置于底座的两侧，第一夹具(11)用于夹紧工件(13)。
7.根据权利要求6所述的一种变速器壳体自动打磨装置，其特征在于，所述第一夹具(11)上设置有油压刹车机构第一夹具(11)下方设置有铝屑接收导向防护钣金，在此防护钣金处活动连接有吸尘器的吸尘口。
8.根据权利要求1所述的一种变速器壳体自动打磨装置，其特征在于，所述气动浮头(15)的进气口通过气管连接有气压调节控制阀。
9.一种变速器壳体自动打磨工艺，其特征在于，包含以下步骤：
S1：压铸机压完的工件(13)由工作人员放到手动往复上料台(1)上，工件(13)自动移至规定区域；
S2：搬运机器人(3)将工件(13)搬运到打断站(7)的托盘(20)上，托盘(20)自动进入打断站(7)的工作仓；
S3：工件(13)在打断站(7)处进行冲孔、切边和打断处理；
S4：搬运机器人(3)将打断后的工件(13)放置四轴夹具(8)上，第一夹具(11)自动夹紧，对工件(13)进行固定；
S5：打磨机器人(9)上的打磨手爪(18)对工件(13)周边的毛刺进行打磨；
S6：搬运机器人(3)取出打磨后工件(13)放置在下料道(4)上,下料道(4)上设置的电动机带动输送带将工件(13)移至规定位置。
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