CN114434168A - 一种履带高效加工单元集成系统及生产流程 - Google Patents

一种履带高效加工单元集成系统及生产流程 Download PDF

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卢晓峰
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赵博锌
王年喜
张明
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Abstract

一种履带高效加工单元集成系统及生产流程，属于集成加工技术领域，本发明为了解决现行生产双板双耳履带部件需要配置的生产设备及操作人员多，生产效率低的问题。包括板体加工单元、诱导齿及中联器加工单元、端联器加工单元。分三个加工单元，以双主轴加工中心和双面铣床为主要设备，多工位料仓，六轴关节型机器人，落地式外部防护装置为辅助设备。多工位料仓负责储料，关六轴关节型机器人负责搬运，实现无人化、定时配送，本集成技术性能稳定、操作简单，实现了一次储料，长时间加工，大大减少了工人的劳动强度，节省了人工操作时间，生产效能显著提高，按每工作日系统运行8小时，设备开动率85％设置，3天可完成一台份的履带板生产任务。

Description

一种履带高效加工单元集成系统及生产流程
技术领域
本发明属于集成加工技术领域，尤其涉及一种履带高效加工单元集成系统及生产流程。
背景技术
双板双销耳履带是履带装甲车辆的主要部件之一，其主要包括结构件板体、诱导齿、中联器和端联器等部件，各部件的特点是基数大、需要加工的深长孔居多，铣削量大。现行生产设备和人员的配备情况为：5台数控车床、5台铣床、6台立式加工中心、1台卧式加工中心、3台摇臂钻、1台镗孔机等共21台设备以及操作人员19人，台份加工效率约30天，窄口凸显制约生产进度。
发明内容
本发明的目的是提供一种履带高效加工单元集成系统及生产流程，以解决现行生产双板双耳履带部件需要配置的生产设备及操作人员多，生产效率低的问题。本发明所采用的技术方案如下：
一种履带高效加工单元集成系统，包括板体加工单元、诱导齿及中联器加工单元、端联器加工单元；
板体加工单元包括第一双主轴加工中心、第一双面铣床、第一多工位料仓、第二多工位料仓和第一六轴关节机器人；第一双主轴加工中心和第一双面铣床分别设置在第一六轴关节机器人的两侧；第一双主轴加工中心的一侧设有第二多工位料仓，第一双面铣床的一侧设有第一多工位料仓，第一双主轴加工中心、第一双面铣床、第一多工位料仓和第二多工位料仓均设置在第一六轴关节机器人的工作范围内；
诱导齿及中联器加工单元包括第二双主轴加工中心、第二双面铣床、第三多工位料仓、第四多工位料仓和第二六轴关节机器人；第二双主轴加工中心和第二双面铣床分别设置在第二六轴关节机器人的两侧；第二双主轴加工中心的一侧设有第四多工位料仓，第二双面铣床的一侧设有第三多工位料仓，第二双主轴加工中心、第二双面铣床、第三多工位料仓和第四多工位料仓均设置在第二六轴关节机器人的工作范围内；
端联器加工单元包括第三双主轴加工中心、第四双主轴加工中心、第三双面铣床、第五多工位料仓、第六多工位料仓和第三六轴关节机器人；第三双主轴加工中心、第四双主轴加工中心和第三双面铣床依次环绕在第三六轴关节机器人的三面，第三双主轴加工中心的一侧设有第六多工位料仓，第三双面铣床的一侧设有第五多工位料仓，第三双主轴加工中心、第四双主轴加工中心、第三双面铣床、第五多工位料仓和第六多工位料仓均设置在第三六轴关节机器人的工作范围内。
进一步的，板体加工单元的工作区外设有落地式外部防护装置。
进一步的，诱导齿及中联器加工单元的工作区外设有落地式外部防护装置。
进一步的，端联器加工单元的工作区外设有落地式外部防护装置。
本发明还提供了一种履带高效加工单元生产流程，采用了上述一种履带高效加工单元集成系统完成，包括如下步骤：
步骤1：加工结构件板体；
a、将第一多工位料仓设为毛坯料仓，第二多工位料仓设为成品料仓，第一六轴关节机器人由第一多工位料仓抓取毛坯料送到第一双面铣床，通过第一双面铣床加工结构件板体料坯的四个面；
b、第一六轴关节机器人抓取第一双面铣床铣加工后的料坯送入第一双主轴加工中心粗加工各孔；
c、第一六轴关节机器人抓取第一双主轴加工中心完成粗加工孔的料坯送入热处理设备进行热处理；
d、第一六轴关节机器人抓取热处理设备热处理后的料坯送入第一双主轴加工中心完成剩余加工；
e、第一六轴关节机器人抓取第一双主轴加工中心加工完成的成品送入第二多工位料仓；
步骤2：加工诱导齿或中联器；
a、将第三多工位料仓设为毛坯料仓，第四多工位料仓设为成品料仓，第二六轴关节机器人由第三多工位料仓抓取毛坯料送到第二双面铣床，通过第二双面铣床加工诱导齿或中联器料坯的四个面；
b、第二六轴关节机器人抓取第二双面铣床铣加工后的料坯送入第二双主轴加工中心粗加工各孔；
c、第二六轴关节机器人抓取第二双主轴加工中心完成粗加工孔的料坯送入热处理设备进行热处理；
d、第二六轴关节机器人抓取热处理设备热处理后的料坯送入第二双主轴加工中心完成剩余加工；
e、第二六轴关节机器人抓取第二双主轴加工中心加工完成的成品送入第四多工位料仓；
步骤3：加工端联器；
a、将第五多工位料仓设为毛坯料仓，第六多工位料仓设为成品料仓，第三六轴关节机器人由第五多工位料仓抓取毛坯料送到第三双面铣床，通过第三双面铣床加工端联器料坯的两个面；
b、第三六轴关节机器人抓取第三双面铣床铣加工后的料坯送入第四双主轴加工中心或第三双主轴加工中心完成剩余加工；
c、第三六轴关节机器人抓取第四双主轴加工中心或第三双主轴加工中心完成的成品送入第六多工位料仓；
进一步的，步骤1、步骤2和步骤3的顺序可任意调换或同时实施。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明分为三个自动化加工单元，以双主轴加工中心和双面铣床为主要设备，多工位料仓，六轴关节型机器人，落地式外部防护装置为辅助设备组成。多工位料仓负责储料，关六轴关节型机器人负责搬运，实现无人化、定时配送，本集成技术性能稳定、操作简单，实现了一次储料，长时间加工，大大减少了工人的劳动强度，节省了人工操作时间，生产效能显著提高，按每工作日系统运行8小时，设备开动率85％设置，3天可完成一台份的履带板生产任务。
2、操作人员配置可由19人减至3人，极大节省了人力劳动。
3、创新生产管理模式：突破传统多设备多工序运转生产管理模式，提升为单元封闭生产，减少工序间周转。
附图说明
图1是本发明板体加工单元的示意图；
图2是本发明诱导齿及中联器加工单元的示意图；
图3是本发明端联器加工单元的示意图；
图中：11-第一双面铣床、12-第一多工位料仓、13-第二多工位料仓、14-第一双主轴加工中心、15-第一六轴关节机器人、21-第二双面铣床、22-第三多工位料仓、23-第四多工位料仓、24-第二双主轴加工中心、25-第二六轴关节机器人、31-第三双面铣床32-第五多工位料仓、33-第六多工位料仓、34-第三双主轴加工中心、35-第四双主轴加工中心、36-第三六轴关节机器人。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
本发明所提到的连接分为固定连接和可拆卸连接，所述固定连接即为不可拆卸连接包括但不限于折边连接、铆钉连接、粘结连接和焊接连接等常规固定连接方式，所述可拆卸连接包括但不限于螺栓连接、卡扣连接、销钉连接和铰链连接等常规拆卸方式，未明确限定具体连接方式时，默认可在现有连接方式中找到至少一种连接方式实现该功能，本领域技术人员可根据需要自行选择。例如：固定连接选择焊接连接，可拆卸连接选择螺栓连接。
以下将结合附图，对本发明作进一步详细说明，以下实施例是对本发明的解释，而本发明并不局限于以下实施例。
实施例一：如图所示，一种履带高效加工单元集成系统，包括板体加工单元、诱导齿及中联器加工单元、端联器加工单元；
板体加工单元包括第一双主轴加工中心14、第一双面铣床11、第一多工位料仓12、第二多工位料仓13和第一六轴关节机器人15；第一双主轴加工中心14和第一双面铣床11分别设置在第一六轴关节机器人15的两侧；第一双主轴加工中心14的一侧设有第二多工位料仓13，第一双面铣床11的一侧设有第一多工位料仓12，第一双主轴加工中心14、第一双面铣床11、第一多工位料仓12和第二多工位料仓13均设置在第一六轴关节机器人15的工作范围内；
诱导齿及中联器加工单元包括第二双主轴加工中心24、第二双面铣床21、第三多工位料仓22、第四多工位料仓23和第二六轴关节机器人25；第二双主轴加工中心24和第二双面铣床21分别设置在第二六轴关节机器人25的两侧；第二双主轴加工中心24的一侧设有第四多工位料仓23，第二双面铣床21的一侧设有第三多工位料仓22，第二双主轴加工中心24、第二双面铣床21、第三多工位料仓22和第四多工位料仓23均设置在第二六轴关节机器人25的工作范围内；
端联器加工单元包括第三双主轴加工中心34、第四双主轴加工中心35、第三双面铣床31、第五多工位料仓32、第六多工位料仓33和第三六轴关节机器人36；第三双主轴加工中心34、第四双主轴加工中心35和第三双面铣床31依次环绕在第三六轴关节机器人36的三面，第三双主轴加工中心34的一侧设有第六多工位料仓33，第三双面铣床31的一侧设有第五多工位料仓32，第三双主轴加工中心34、第四双主轴加工中心35、第三双面铣床31、第五多工位料仓32和第六多工位料仓33均设置在第三六轴关节机器人36的工作范围内。
第一多工位料仓12和第二多工位料仓13为十六工位料仓，第三多工位料仓22、第四多工位料仓23、第五多工位料仓32和第六多工位料仓33为八工位料仓；
板体加工单元的工作区外设有落地式外部防护装置。
诱导齿及中联器加工单元的工作区外设有落地式外部防护装置。
端联器加工单元的工作区外设有落地式外部防护装置。
实施例二：如图所示，一种履带高效加工单元生产流程，采用如上所述的一种履带高效加工单元集成系统完成，包括如下步骤：
步骤1：加工结构件板体；
b、将第一多工位料仓12设为毛坯料仓，第二多工位料仓13设为成品料仓，第一六轴关节机器人15由第一多工位料仓12抓取毛坯料送到第一双面铣床11，通过第一双面铣床11加工结构件板体料坯的四个面；
b、第一六轴关节机器人15抓取第一双面铣床11铣加工后的料坯送入第一双主轴加工中心14粗加工各孔；
c、第一六轴关节机器人15抓取第一双主轴加工中心11完成粗加工孔的料坯送入热处理设备进行热处理；
d、第一六轴关节机器人15抓取热处理设备热处理后的料坯送入第一双主轴加工中心11完成剩余加工；
e、第一六轴关节机器人15抓取第一双主轴加工中心11加工完成的成品送入第二多工位料仓13；
步骤2：加工诱导齿或中联器；
a、将第三多工位料仓22设为毛坯料仓，第四多工位料仓23设为成品料仓，第二六轴关节机器人25由第三多工位料仓22抓取毛坯料送到第二双面铣床21，通过第二双面铣床21加工诱导齿或中联器料坯的四个面；
b、第二六轴关节机器人25抓取第二双面铣床铣21加工后的料坯送入第二双主轴加工中心24粗加工各孔；
c、第二六轴关节机器人25抓取第二双主轴加工中心24完成粗加工孔的料坯送入热处理设备进行热处理；
d、第二六轴关节机器人25抓取热处理设备热处理后的料坯送入第二双主轴加工中心24完成剩余加工；
e、第二六轴关节机器人25抓取第二双主轴加工中心24加工完成的成品送入第四多工位料仓23；
步骤3：加工端联器；
a、将第五多工位料仓32设为毛坯料仓，第六多工位料仓33设为成品料仓，第三六轴关节机器人36由第五多工位料仓32抓取毛坯料送到第三双面铣床31，通过第三双面铣床31加工端联器料坯的两个面；
b、第三六轴关节机器人36抓取第三双面铣床21铣加工后的料坯送入第四双主轴加工中心35或第三双主轴加工中心34完成剩余加工；
c、第三六轴关节机器人36抓取第四双主轴加工中心35或第三双主轴加工中心34完成的成品送入第六多工位料仓33；
步骤1、步骤2和步骤3的顺序可任意调换或同时实施。
本发明分为三个自动化加工单元，以双主轴加工中心和双面铣床为主要设备，多工位料仓，六轴关节型机器人，落地式外部防护装置为辅助设备组成。多工位料仓负责储料，关六轴关节型机器人负责搬运，实现无人化、定时配送，本集成技术性能稳定、操作简单，实现了一次储料，长时间加工，大大减少了工人的劳动强度，节省了人工操作时间，生产效能显著提高，按每工作日系统运行8小时，设备开动率85％设置，3天可完成一台份的履带板生产任务。
操作人员配置可由19人减至3人，极大节省了人力劳动。
创新生产管理模式：突破传统多设备多工序运转生产管理模式，提升为单元封闭生产，减少工序间周转。
以上实施例只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。

Claims (6)

1.一种履带高效加工单元集成系统，其特征在于：包括板体加工单元、诱导齿及中联器加工单元、端联器加工单元；
板体加工单元包括第一双主轴加工中心(14)、第一双面铣床(11)、第一多工位料仓(12)、第二多工位料仓(13)和第一六轴关节机器人(15)；第一双主轴加工中心(14)和第一双面铣床(11)分别设置在第一六轴关节机器人(15)的两侧；第一双主轴加工中心(14)的一侧设有第二多工位料仓(13)，第一双面铣床(11)的一侧设有第一多工位料仓(12)，第一双主轴加工中心(14)、第一双面铣床(11)、第一多工位料仓(12)和第二多工位料仓(13)均设置在第一六轴关节机器人(15)的工作范围内；
诱导齿及中联器加工单元包括第二双主轴加工中心(24)、第二双面铣床(21)、第三多工位料仓(22)、第四多工位料仓(23)和第二六轴关节机器人(25)；第二双主轴加工中心(24)和第二双面铣床(21)分别设置在第二六轴关节机器人(25)的两侧；第二双主轴加工中心(24)的一侧设有第四多工位料仓(23)，第二双面铣床(21)的一侧设有第三多工位料仓(22)，第二双主轴加工中心(24)、第二双面铣床(21)、第三多工位料仓(22)和第四多工位料仓(23)均设置在第二六轴关节机器人(25)的工作范围内；
端联器加工单元包括第三双主轴加工中心(34)、第四双主轴加工中心(35)、第三双面铣床(31)、第五多工位料仓(32)、第六多工位料仓(33)和第三六轴关节机器人(36)；第三双主轴加工中心(34)、第四双主轴加工中心(35)和第三双面铣床(31)依次环绕在第三六轴关节机器人(36)的三面，第三双主轴加工中心(34)的一侧设有第六多工位料仓(33)，第三双面铣床(31)的一侧设有第五多工位料仓(32)，第三双主轴加工中心(34)、第四双主轴加工中心(35)、第三双面铣床(31)、第五多工位料仓(32)和第六多工位料仓(33)均设置在第三六轴关节机器人(36)的工作范围内。
2.根据权利要求1所述的一种履带高效加工单元集成系统，其特征在于：板体加工单元的工作区外设有落地式外部防护装置。
3.根据权利要求2所述的一种履带高效加工单元集成系统，其特征在于：诱导齿及中联器加工单元的工作区外设有落地式外部防护装置。
4.根据权利要求3所述的一种履带高效加工单元集成系统，其特征在于：端联器加工单元的工作区外设有落地式外部防护装置。
5.一种履带高效加工单元生产流程，采用权利要求1-4任一项所述的一种履带高效加工单元集成系统完成，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1：加工结构件板体；
a、将第一多工位料仓(12)设为毛坯料仓，第二多工位料仓(13)设为成品料仓，第一六轴关节机器人(15)由第一多工位料仓(12)抓取毛坯料送到第一双面铣床(11)，通过第一双面铣床(11)加工结构件板体料坯的四个面；
b、第一六轴关节机器人(15)抓取第一双面铣床(11)铣加工后的料坯送入第一双主轴加工中心(14)粗加工各孔；
c、第一六轴关节机器人(15)抓取第一双主轴加工中心(11)完成粗加工孔的料坯送入热处理设备进行热处理；
d、第一六轴关节机器人(15)抓取热处理设备热处理后的料坯送入第一双主轴加工中心(11)完成剩余加工；
e、第一六轴关节机器人(15)抓取第一双主轴加工中心(11)加工完成的成品送入第二多工位料仓(13)；
步骤2：加工诱导齿或中联器；
a、将第三多工位料仓(22)设为毛坯料仓，第四多工位料仓(23)设为成品料仓，第二六轴关节机器人(25)由第三多工位料仓(22)抓取毛坯料送到第二双面铣床(21)，通过第二双面铣床(21)加工诱导齿或中联器料坯的四个面；
b、第二六轴关节机器人(25)抓取第二双面铣床铣(21)加工后的料坯送入第二双主轴加工中心(24)粗加工各孔；
c、第二六轴关节机器人(25)抓取第二双主轴加工中心(24)完成粗加工孔的料坯送入热处理设备进行热处理；
d、第二六轴关节机器人(25)抓取热处理设备热处理后的料坯送入第二双主轴加工中心(24)完成剩余加工；
e、第二六轴关节机器人(25)抓取第二双主轴加工中心(24)加工完成的成品送入第四多工位料仓(23)；
步骤3：加工端联器；
a、将第五多工位料仓(32)设为毛坯料仓，第六多工位料仓(33)设为成品料仓，第三六轴关节机器人(36)由第五多工位料仓(32)抓取毛坯料送到第三双面铣床(31)，通过第三双面铣床(31)加工端联器料坯的两个面；
b、第三六轴关节机器人(36)抓取第三双面铣床(21)铣加工后的料坯送入第四双主轴加工中心(35)或第三双主轴加工中心(34)完成剩余加工；
c、第三六轴关节机器人(36)抓取第四双主轴加工中心(35)或第三双主轴加工中心(34)完成的成品送入第六多工位料仓(33)。
6.根据权利要求5所述的一种履带高效加工单元生产流程，其特征在于：步骤1、步骤2和步骤3的顺序可任意调换或同时实施。
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