CN114378577B - 汽车白车身铸造件的自动加工生产工艺 - Google Patents

汽车白车身铸造件的自动加工生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种汽车白车身铸造件的自动加工生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：取料：从放料台取出待加工件，放到放件台上；加工：对所述待加工件的第一区域和第二区域进行CNC加工中心加工，其中，所述第一区域与所述第二区域分别为所述待加工件的两面；压铆螺母和拉铆螺栓：将经所述CNC加工中心的所述待加工件的所述第一区域和所述第二区域进行压铆螺母和拉铆螺栓；拧紧：对经过所述压铆螺母和所述拉铆螺栓的所述待加工件进行拧紧；检查：检查所述待加工件的安装质量；下件：将所述待加工件放置到下件台上。本发明通过将自动化的机器人组、拧紧装置与压铆螺母、拉铆螺栓等工位结合，自动化程度高，效率高。

Description

汽车白车身铸造件的自动加工生产工艺
技术领域
本发明属于汽车部件加工技术领域，具体涉及一种汽车白车身铸造件的自动加工生产工艺。
背景技术
随着全球新能源汽车需求的快速增长，各种新材料的应用及新型的连接工艺应运而生，多种材料混合应用带来连接的难题，而轻量化连接技术混用带来成本增长和效率降低。头部新能源汽车厂商开始采用一体化压铸的生产方式，在提高汽车制造生产效率的同时，也正引发汽车制造的工艺和材料革命。
据头部新能源汽车厂商规划，若能够应用2个大型铝铸件替换由传统的几百个零件组成的白车身前后地板，整个车身重量将可降低10％，新能源汽车续航里程可增加14％。但现有的前后地板零件焊接合成的生产工艺，工位工序很多,效率低下且成本高昂，满足不了汽车厂商的产能需求。
发明内容
本申请的目的在于提供一种汽车白车身铸造件的自动加工生产工艺。
为解决上述技术问题，本申请采用如下方案：一种汽车白车身铸造件的自动加工生产工艺，包括以下步骤：
1)取料：从放料台取出待加工件，放到放件台上；
2)加工：对所述待加工件的第一区域和第二区域进行CNC加工中心加工，其中，所述第一区域与所述第二区域分别为所述待加工件的两面；
3)压铆螺母和拉铆螺栓：将经所述CNC加工中心加工的所述待加工件的所述第一区域和所述第二区域进行压铆螺母和拉铆螺栓；
4)拧紧：对经过所述压铆螺母和所述拉铆螺栓的所述待加工件进行拧紧；
5)检查：检查工件的安装质量；
6)下件：将所述工件放置到下件台上；
所述CNC加工中心包括第一CNC加工中心、第二CNC加工中心；在对所述待加工件加工时，由第一机器人组从所述放件台取件放置到第一CNC加工中心对所述待加工件的第一区域加工，并通过翻面之后由第二机器人组将所述待加工件放置到第二CNC加工中心对所述待加工件的第二区域加工。
根据本申请一实施例，所述第一CNC加工中心与所述第二CNC加工中心均可设置一台或多台。
根据本申请一实施例，所述第一机器人组包括：
第一机器人，用以将所述待加工件从所述放件台取出并放置到所述CNC加工中心；
第二机器人，用以将所述待加工件从所述CNC加工中心取出并放置到第一翻面台上；
所述第一机器人与所述第二机器人均设置在第一轴上且能够在所述第一轴上移动。
根据本申请一实施例，所述第二机器人组包括：
第三机器人，用以将所述待加工件取出并放置到第二CNC加工中心；
第四机器人，用以将所述待加工件从所述第二CNC加工中心取出并放置到第二翻面台上；
所述第三机器人与所述第四机器人均设置在第二轴上且能够在所述第二轴上移动。
根据本申请一实施例，在进行压铆螺母和拉铆螺栓时，通过第三机器人组将所述待加工件放置到转台上，当转台由第一位置转动到第二位置，在所述第二位置压铆螺母和拉铆螺栓。
根据本申请一实施例，在对所述待加工件拧紧时，放置螺套到拧紧装置，拧紧装置对所述待加工件的所述第一区域和所述第二区域进行拧紧。
根据本申请一实施例，由第四机器人组将所述待加工件放置到第三翻面台上翻面，并将所述待加工件放置到拧紧台上；
所述第四机器人组设置在第三轴上。
根据本申请一实施例，在对所述待加工件拧紧之后由第五机器人组将工件取出并放置到检查台上；
在检查完成之后由所述第五机器人组将所述工件放置到下件台。
根据本申请一实施例，在所述CNC加工中心和所述检查台处还设置有下线小车。
根据本申请一实施例，所述生产工艺还包括：
扫描，配置有扫描设备，用于对生产过程中的所述待加工件进行扫描。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、通过采用机器人取件、机器人将待加工件放置到CNC加工中心加工、结合翻面、机器人取件到CNC加工中心加工、压铆螺母和拉铆螺栓以及拧紧装置对待加工件拧紧，采用半自动化的工艺流程，大大地提高了生产线的生产效率，且降低了成本。
2、第一机器人组和第二机器人组的两个机器人分别执行取工件和放工件的任务，动作互不干涉，协作高效，大大提高产线节拍。
3、第一CNC加工中心/第二CNC加工中心，可根据产能或节拍的需要分别设置为1台或多台，柔性化程度高，很好的满足汽车白车身生产线柔性生产的需要。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明汽车白车身铸造件的自动加工生产工艺流程图。
图2为本发明其中一种汽车白车身铸造件的加工生产线示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”或者“及/或”，其含义包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本申请实施例提供了一种汽车白车身铸造件的自动加工生产工艺，用于对汽车白车身铸造件完成压铆螺母、拉铆螺母以及拧紧螺套。
如图1所示，包括以下步骤：
S100、取料：从放料台取出待加工件，放到放件台100上；
S200、加工：对所述待加工件的第一区域和第二区域进行CNC加工中心加工，其中，所述第一区域与所述第二区域分设在所述待加工件的两面；
S300、压铆螺母和拉铆螺栓：将经所述CNC加工中心加工的所述待加工件的所述第一区域和所述第二区域进行压铆螺母和拉铆螺栓；
S400、拧紧：对经过所述压铆螺母和所述拉铆螺栓的所述待加工件进行拧紧；
S500、检查：检查工件的安装质量；
S600、下件：将所述工件放置到下件台1700上；
所述CNC加工中心包括第一CNC加工中心200、第二CNC加工中心210。
如图2所示，结合具体实施例，在生产线上的操作步骤如下：
1)从放料台取出待加工件，放到放件台100上；
在对所述待加工件加工时，由第一机器人组从所述放件台100取件放置到第一CNC加工中心200对所述待加工件的第一区域加工，并通过翻面之后由第二机器人组将所述待加工件放置到第二CNC加工中心210对所述待加工件的第二区域加工。
所述第一机器人组包括第一机器人310和第二机器人320，所述第一机器人310与所述第二机器人320均设置在第一轴300上且能够在所述第一轴300上移动。
所述第二机器人组包括第三机器人410和第四机器人420，所述第三机器人410与所述第四机器人420均设置在第二轴400上且能够在所述第二轴400上移动。
具体的，2)第一机器人310从所述放件台100上取出所述待加工件，并放到第一CNC加工中心200上由所述第一CNC加工中心200加工所述待加工件的第一区域，此处为所述待加工件的顶部区域；在所述放料台与第一CNC加工中心200之间设置有第一轴300，即所述放料台和所述CNC加工中心是分布在所述第一轴300两侧，所述第一机器人310是设置在所述第一轴300上的，并且能够在所述第一轴300上移动，在所述第一轴300上还设置有第二机器人320，所述第二机器人320也能够在所述第一轴300上移动。
可以理解的是，CNC是数字控制机床(Computer numer i ca l contro lmach ine too l s)的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。
该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。
本实施例中，所述第一CNC加工中心200设置三个且在所述第一轴300两侧彼此间隔设置，即两个所述第一CNC加工中心处200在所述第一轴300同一侧，另一个所述CNC加工中心200处在所述第一轴300的另一侧，所述第一机器人310依次从所述放料台取出所述待加工件并依次放置到所述第一CNC加工中心200上，所述第一CNC加工中心200依次对所述待加工件加工。这样可以使得生产线对所述待加工件的加工效率变高。
所述第二机器人320依次从三个所述第一CNC加工中心200上取出所述待加工件，并放到第一翻面台500上翻面；翻面动作可以是机器人也可以是人工，如果所述第一翻面台500上放置的待加工件没有取走，则把后续的所述待加工件放到第一缓存台上，同时，把所述CNC加工中心加工的残次品放到第一下线小车上。
在所述第一翻面台500上用压缩空气吹走加工后的金属屑。
3)与所述第一轴300的末端还垂直设置有第二轴400，所述第二轴400上设置有第三机器人410和第四机器人420，所述第三机器人410从所述第一翻面台500上取出所述待加工件，并放到第二CNC加工中心210上加工所述待加工件的第二区域，这里的所述第二区域为所述待加工件的底部区域。
如果所述第二CNC加工中心210上的所述待加工件未被取走，所述第三机器人410将所述待加工件放置到所述第二缓存台上等候。
所述第二CNC加工中心210设置三个且在所述第二轴400两侧彼此间隔设置，所述第三机器人410依次从所述第一翻面台500上取出所述待加工件并依次放置到所述第二CNC加工中心210上，所述CNC加工中心依次对所述待加工件加工。这样可以使得生产线对所述待加工件的加工效率变高。
所述第四机器人420依次从三个所述第二CNC加工中心210上取出所述待加工件，并放到第二翻面台600上翻面；
如果前面放置在所述第二翻面台600上的所述待加工件未被取走，所述第四机器人420将后续的所述待加工件放置到所述第三缓存台上，同时，把所述CNC加工中心加工的残次品放到第二下线小车上。
在所述第二翻面台600上用压缩空气吹走加工后的金属屑。
在一实施例中，在进行压铆螺母和拉铆螺栓时，通过第三机器人组700将所述待加工件放置到转台上，当转台由第一位置转动到第二位置，在所述第二位置压铆螺母和拉铆螺栓。
所述第三机器人组700包括第五机器人710和第六机器人720。
具体的，4)第五机器人710从所述第二翻面台600上取出所述待加工件，并放到第一转台800上；
所述第一转台800从第一位置旋转到第二位置，第一位置为所述第一转台800的内侧，所述第二位置为第一转台800的外侧，是处于所述第二位置的，此处的所述第一转台800的旋转角度为180度，在所述第二位置对所述第一区域(即所述待加工件的所述顶部区域)压铆螺母和拉铆螺栓；
同时，所述第五机器人710在所述第一位置取出所述待加工件，并放到第三翻面台上翻面。
5)第六机器人720从所述第三翻面台上取出所述待加工件，并放置到第二转台900上；
所述第二转台900从第一位置旋转到第二位置，第一位置为所述第二转台900的内侧，所述第二位置为第二转台900的外侧，是处于所述第二位置的，此处的所述第二转台900的旋转角度为180度，在所述第二位置对所述第二区域(即所述待加工件的所述底部区域)压铆螺母和拉铆螺栓；
同时，所述第六机器人720在所述第一位置取出所述待加工件，并放到第一拧紧台1100；
在一实施例中，由第四机器人组将所述待加工件放置到第三翻面台上翻面，并将所述待加工件放置到拧紧台上由所述拧紧装置拧紧；
所述第四机器人组设置在第三轴1000上。所述第四机器人组包括第七机器人1010和第八机器人1020，所述第七机器人1010和第八机器人1020均可在所述第三轴1000上移动。
具体的，6)在上件侧手工放置第一螺套到第一拧紧装置，所述第一拧紧装置为半自动拧紧装置，所述第一拧紧装置进入所述第一拧紧台1100，自动拧紧所述待加工件的所述第一区域的第一部分的相关螺套，然后退回到上件侧。所述第一部分是根据所述待加工件的结构设置的。
所述第七机器人1010从所述第一拧紧台1100上取件并放置到第二拧紧台1200上；
7)在上件侧手工放置第二螺套到第二拧紧装置，所述第二拧紧装置为半自动拧紧装置，所述第二拧紧装置进入所述第二拧紧台1200，自动拧紧所述待加工件的所述第一区域的第二部分的相关螺套，然后退回到上件侧，所述第二部分是根据所述待加工件的结构设置的。
所述第八机器人1020从所述第二拧紧台1200上取件并放置到第四翻面台上翻面；
同时，所述第七机器人1010从所述第四翻面台上取件并放到第三拧紧台1300上；如果所述第三拧紧台1300上的前面的所述待加工件未被取走，所述第七机器人1010将所述待加工件放置到第四缓存台上。
8)在上件侧手工放置第三螺套到第三拧紧装置，所述第三拧紧装置为半自动拧紧装置，所述第三拧紧装置进入所述第三拧紧台1300，自动拧紧所述待加工件的所述第二区域的相关螺套，然后退回到上件侧。
同时，所述第八机器人1020从所述第三拧紧台1300上取件并放置到第一检查台1400上，若所述第一检查台1400上的前面的所述待加工件未被取走，所述第八机器人1020将所述待加工件放置到第五缓存台上等候。
在一实施例中，在对所述待加工件拧紧之后由第五机器人组1600将工件取出并放置到检查台上检查；
需要理解的是，此时的工件为所述待加工件经过前序步骤加工完成的工件。
在检查完成之后由所述第五机器人组1600将所述工件放置到下件台1700。
具体的，9)在所述第一检查台1400上检查所述工件的第二区域的压铆螺母、拉铆螺栓以及拧紧螺套的安装质量；
同时，第九机器人1610从所述第一检查台1400上取出所述工件并放置到第五翻面台上翻面。
10)第十机器人1620从所述第五翻面台上取件然后把所述工件放置到第二检查台1500上，在所述第二检查台1500上检查所述工件的第一区域的压铆螺母、拉铆螺栓以及拧紧螺套的安装质量；
11)所述第十机器人1620从所述第二检查台1500上取件并放置到下件台1700上，如果有不合格的产品，则放置到第二下线小车上。
12)从所述下件台1700上取走合格的产品。
为了追溯CNC加工不合格品产生的源头，每个待加工件在CNC加工前都需要扫描零件编码并且记录备案。且在生产线的适当位置例如在CNC加工中心的位置，安装扫描仪，这样能够快速的追溯到产品出问题的地方在哪并能够及时的进行返工。
本发明具有以下优点：
1、通过采用机器人取件、机器人将待加工件放置到CNC加工中心加工、结合翻面、机器人取件到CNC加工中心加工、压铆螺母和拉铆螺栓以及拧紧装置对待加工件拧紧，采用半自动化的工艺流程，大大地提高了生产线的生产效率，且降低了成本。
2、第一机器人组和第二机器人组的两个机器人分别执行取工件和放工件的任务，动作互不干涉，协作高效，大大提高产线节拍。
3、第一CNC加工中心/第二CNC加工中心，可根据产能或节拍的需要分别设置为1台或多台，柔性化程度高，很好的满足汽车白车身生产线柔性生产的需要。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种汽车白车身铸造件的自动加工生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1)取料：从放料台取出待加工件，放到放件台上；
2)加工：对所述待加工件的第一区域和第二区域进行CNC加工中心加工，其中，所述第一区域与所述第二区域分别为所述待加工件的两面；
3)压铆螺母和拉铆螺栓：将经所述CNC加工中心加工的所述待加工件的所述第一区域和所述第二区域进行压铆螺母和拉铆螺栓；
4)拧紧：对经过所述压铆螺母和所述拉铆螺栓的所述待加工件进行拧紧；
5)检查：检查工件的安装质量；
6)下件：将所述工件放置到下件台上；
所述CNC加工中心包括第一CNC加工中心、第二CNC加工中心；在对所述待加工件加工时，由第一机器人组从所述放件台取件放置到第一CNC加工中心对所述待加工件的第一区域加工，并通过翻面之后由第二机器人组将所述待加工件放置到第二CNC加工中心对所述待加工件的第二区域加工。
2.根据权利要求1所述的汽车白车身铸造件的自动加工生产工艺，其特征在于，
所述第一CNC加工中心与所述第二CNC加工中心均可设置一台或多台。
3.根据权利要求1所述的汽车白车身铸造件的自动加工生产工艺，其特征在于，所述第一机器人组包括：
第一机器人，用以将所述待加工件从所述放件台取出并放置到所述CNC加工中心；
第二机器人，用以将所述待加工件从所述CNC加工中心取出并放置到第一翻面台上；
所述第一机器人与所述第二机器人均设置在第一轴上且能够在所述第一轴上移动。
4.根据权利要求1所述的汽车白车身铸造件的自动加工生产工艺，其特征在于，所述第二机器人组包括：
第三机器人，用以将所述待加工件取出并放置到第二CNC加工中心；
第四机器人，用以将所述待加工件从所述第二CNC加工中心取出并放置到第二翻面台上；
所述第三机器人与所述第四机器人均设置在第二轴上且能够在所述第二轴上移动。
5.根据权利要求1所述的汽车白车身铸造件的自动加工生产工艺，其特征在于，在进行压铆螺母和拉铆螺栓时，通过第三机器人组将所述待加工件放置到转台上，当转台由第一位置转动到第二位置，在所述第二位置压铆螺母和拉铆螺栓。
6.根据权利要求1所述的汽车白车身铸造件的自动加工生产工艺，其特征在于，
在对所述待加工件拧紧时，放置螺套到拧紧装置，拧紧装置对所述待加工件的所述第一区域和所述第二区域进行拧紧。
7.根据权利要求6所述的汽车白车身铸造件的自动加工生产工艺，其特征在于，
由第四机器人组将所述待加工件放置到第三翻面台上翻面，并将所述待加工件放置到拧紧台上；
所述第四机器人组设置在第三轴上。
8.根据权利要求1所述的汽车白车身铸造件的自动加工生产工艺，其特征在于，
在对所述待加工件拧紧之后由第五机器人组将工件取出并放置到检查台上；
在检查完成之后由所述第五机器人组将所述工件放置到下件台。
9.根据权利要求8所述的汽车白车身铸造件的自动加工生产工艺，其特征在于，
在所述CNC加工中心和/或所述检查台处还设置有下线小车。
10.根据权利要求1所述的汽车白车身铸造件的自动加工生产工艺，其特征在于，还包括：
扫描，配置有扫描设备，用于对生产过程中的所述待加工件的零件编码进行扫描。
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