CN115196300B - 一种重卡变速器中间轴成对自动配料系统及配料方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种重卡变速器中间轴成对自动配料系统及配料方法，该系统包括自动辊道、第七轴、备用料区和分拣料区；自动辊道上设置有配料托盘，托盘本体上对称设有左中间轴放置位和右中间轴放置位，分别可放置左中间轴和右中间轴，使得左右中间轴可成对生产；分拣料区和备用料区各设置有一一相对应的配料料道，配料料道用一备一，备用料区和分拣料区之间设有RDV，物料配送采用RGV自动配送模式，解决了物料配送问题；左右中间轴成对生产，故在第七轴上设置第一抓取机器人和第二抓取机器人，可进行抓取物料，满足自动化物料上线生产，实现了无缝换产，提高生产效率。

Description

一种重卡变速器中间轴成对自动配料系统及配料方法
技术领域
本发明属于重卡变速器中间轴加工技术领域，具体涉及一种重卡变速器中间轴成对自动配料系统及配料方法。
背景技术
双中间轴重卡变速器在试车上有结构紧凑、节能、环保等优点，目前在中间轴生产时存在以下问题：
1）左右中间轴分工单生产，这个会造成左右中间轴数量不匹配，造成冗余库存，不符合精益生产的理念，造成浪费；
2）在中间轴上料区一次分解一台份变速器的零件，分别为左中间轴，右中间轴、左中间轴四个齿轮及右中间轴四个齿轮，目前都是人工拣选，首先需要增加操作工进行拣选，且人员操作强度较大，造成人员浪费，且不符合以人为本的生产理念；
3）中间轴生产时，上料换产，目前是先清料，再配送换产的物料，但是这样会严重的浪费生产时间，降低生产效率。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种重卡变速器中间轴成对自动配料系统及配料方法，以解决左右中间轴分工单生产、生产的物料配送问题以及需要人工拣选、上料换产的问题。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
本发明公开了一种重卡变速器中间轴成对自动配料系统，包括自动辊道、第七轴、备用料区和分拣料区；自动辊道上设置有配料托盘和齿轮反面机构；配料托盘包括托盘本体，托盘本体上对称设有左中间轴放置位和右中间轴放置位，左右中间轴成对生产；第七轴上设有第一抓取机器人和第二抓取机器人；
分拣料区设置有配料料道，备用料区设置有与分拣料区一一相对应的配料料道，备用料区和分拣料区之间设有RGV。
优选地，左中间轴放置位一侧对称设有1号齿轮第一放置位和1号齿轮第二放置位，另一侧对称设有3号齿轮第一放置位和 3号齿轮第二放置位。
优选地，右中间轴放置位一侧对称设有2号齿轮第一放置位和2号齿轮第二放置位，另一侧对称设有4号齿轮第一放置位和4号齿轮第二放置位。
优选地，第一抓取机器人用于抓取左中间轴、1号齿轮和2号齿轮，第二抓取机器人用于抓取右中间轴、3号齿轮和4号齿轮。
优选地，分拣料区包括依次设置的第一回空料道、第二回空料道、第三回空料道、第四回空料道和第五回空料道，第一回空料道一侧依次设置有C备料道、B备料道、B用料道、C用料道、A备料道和 A用料道。
优选地，C用料道放置有左中间轴，A用料道放置有1号齿轮，B用料道放置有2号齿轮。
优选地，第五回空料道一侧依次设置有F用料道、E备料道、E用料道、F备料道、D备料道和D用料道。
优选地，F用料道放置有右中间轴，E用料道放置有3号齿轮，D用料道放置有4号齿轮。
本发明还公开了上述重卡变速器中间轴成对自动配料系统的配料方法，包括以下步骤：
步骤一，配料托盘在自动辊道上自动行走至第一个位置，进站后读取配料托盘上的FRID码上的程序配方信息，获得工单信息中的左右中间轴的零件信息，抓料准备；
步骤二， WMS根据工单内容出库任务，调度RGV进行物料配送，RGV行走至分拣料区的用料道，将备用料区相应物料框自动搬到各用料道上；
步骤三，WMS根据下一个工单任务，调度RGV依次将备用料区的相应物料放置在各备料道上；
步骤四，第二抓取机器人在第七轴上行走，第二抓取机器人根据配方中的程序内容及工单信息抓取右中间轴和齿轮；配料托盘在自动辊道上行走至第二个位置，第一抓取机器人在第七轴上行走，第一抓取机器人根据配方中的程序内容及工单信息抓取左中间轴和齿轮；
步骤五，配料托盘行驶至齿轮反面机构处，根据程序将所需齿轮抓取翻转180°后放置在原位置，完成所有热装前物料配送准备工作。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明公开了一种重卡变速器中间轴成对自动配料系统，自动辊道上设置有配料托盘，配料托盘可在自动辊道上行走，托盘本体上对称设有左中间轴放置位和右中间轴放置位，分别可放置左中间轴和右中间轴，使得左右中间轴成对生产；线边物料分为分拣料区和备用料区，分拣料区和备用料区各设置有一一相对应的配料料道，配料料道用一备一，备用料区和分拣料区之间设有RGV，物料配送采用RGV自动配送模式，解决了物料配送问题；左右中间轴成对生产，故在第七轴上设置第一抓取机器人和第二抓取机器人，可进行抓取物料，满足自动化物料上线生产，实现了无缝换产，提高生产效率。
进一步地，分拣料区设置有五个回空料道，便于机器人将抓空的料框自动抓取、存储空料框，提高生产效率。具体的，机器人的夹抓不仅可以抓取料框中的零件而且可以抓取料框，由于零件框来料为堆垛形式，设置五个空框放置料道，方便机器人自动将当下层取空的料框移走存储，提高生产效率。
进一步地，左中间轴放置位一侧对称设有1号齿轮第一放置位和1号齿轮第二放置位，另一侧对称设有3号齿轮第一放置位和 3号齿轮第二放置位；右中间轴放置位一侧对称设有2号齿轮第一放置位和2号齿轮第二放置位，另一侧对称设有4号齿轮第一放置位和4号齿轮第二放置位；齿轮的放置顺序即是后工序的装配顺序，可以简化抓取机器人抓取程序，缩短抓取机器人调试周期，便于后续PLC程序维护。
进一步地，第一抓取机器人用于抓取左中间轴、1号齿轮和2号齿轮，第二抓取机器人用于抓取右中间轴、3号齿轮和4号齿轮，左右中间轴生产时不需要人工拣选，从而实现自动拣选。
本发明还公开了上述重卡变速器中间轴成对自动配料系统的配料方法，配料托盘在自动辊道上自动行走，读取配料托盘上的程序配方信息，然后调度RGV进行物料配送，抓取机器人抓取左右中间轴和齿轮至配料托盘上，齿轮反面机构抓取配料托盘上的齿轮，完成物料配送工作，该方法可满足中间轴单元全自动化物料上线生产及无缝换产的要求，解决左右中间轴成对生产的物料叫料、出库、线边物料管理、换产等信息化系统问题的交互，同时提高生产效率。
附图说明
图1为重卡变速器中间轴的结构示意图；
图2为本发明配料托盘及齿轮放置位的结构示意图；
图3为本发明重卡变速器中间轴双工位7轴机器人成对自动配料的示意图；
图4为本发明分拣料区与备用料区的示意图。
其中：1-自动辊道；2-配料托盘；3-齿轮反面机构；4-第一抓取机器人；5-第二抓取机器人；6-第七轴；7-A用料道；8-A备料道；9-C用料道；10-B用料道；11-B备料道；12-C备料道；13-第一回空料道；14-第二回空料道；15-第三回空料道；16-第四回空料道；17-F用料道；18-E备料道；19-E用料道；20-F备料道；21-D备料道；22-D用料道；23-RGV；24-备料区；25-3号轮第一放置位；26-1号齿轮第一放置位；27-左中间轴放置位；28-1号齿轮第二放置位；29-3号齿轮第二放置位；30-托盘本体；31-2号齿轮第一放置位；32-4号齿轮第一放置位；33-右中间轴放置位；34-4号齿轮第二放置位；35-2号齿轮第二放置位； 36-分拣料区；37-第五回空料道。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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一部分的实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
本发明公开了一种重卡变速器中间轴成对自动配料系统，重卡变速器中间轴的结构图如图1所示；参见图3，该自动配料系统包括自动辊道1、第七轴6、备料区24和分拣料区36；自动辊道1上设置有配料托盘2和齿轮反面机构3；配料托盘2可在自动辊道上行走，参见图2，配料托盘2包括托盘本体30，托盘本体30上对称设有左中间轴放置位27和右中间轴放置位33，分别可放置左中间轴和右中间轴，使得左右中间轴成对生产；左中间轴放置位27一侧对称设有1号齿轮第一放置位26和1号齿轮第二放置位28，另一侧对称设有3号齿轮第一放置位25和 3号齿轮第二放置位29。右中间轴放置位33一侧对称设有2号齿轮第一放置位31和2号齿轮第二放置位35，另一侧对称设有4号齿轮第一放置位32和4号齿轮第二放置位34，齿轮的放置顺序即是后工序的装配顺序，可以简化抓取机器人抓取程序，缩短抓取机器人调试周期，便于后续PLC程序维护。左右中间轴工单按照总成计划成对生产，且按照总成计划内容配对生产时的左右中间轴的成对配料方案，中间轴托盘为一台份设计，即将左中间轴，右中间轴、左中间轴四个齿轮及右中间轴四个齿轮单台拣选到中间轴分装单元上料托盘。
参见图4，线边物料分为一个分拣料区36和一个备料区24，各设置17个配料料道，且一一对应，备料区24和分拣料区36之间设有RGV23，物料配送采用RGV23自动配送模式，解决了自动上料换产的问题，实现了无缝换产。分拣料区36包括依次设置的第一回空料道13、第二回空料道14、第三回空料道15、第四回空料道16和第五回空料道37，第一回空料道13一侧依次设置有C备料道12、B备料道11、B用料道10、C用料道9、A备料道8和 A用料道7；分拣料区36设置有五个回空料道，便于机器人将抓空的料框自动抓取、存储空料框，提高生产效率；C用料道9放置有左中间轴，A用料道7放置有1号齿轮，B用料道10放置有2号齿轮。第五回空料道37一侧依次设置有F用料道17、E备料道18、E用料道19、F备料道20、D备料道21和D用料道22；F用料道17放置有右中间轴，E用料道19放置有3号齿轮，D用料道22放置有4号齿轮。
左右中间轴成对生产，故设计位双工位七轴机器人抓取，第七轴6上设有第一抓取机器人4和第二抓取机器人5；第一抓取机器人4用于抓取左中间轴、1号齿轮和2号齿轮，第二抓取机器人5用于抓取右中间轴、3号齿轮和4号齿轮，左右中间轴生产时不需要人工拣选，从而实现自动拣选。
本发明还公开了上述重卡变速器中间轴成对自动配料系统的配料方法，具体步骤如下：
1）配料托盘2在自动辊道1自动行走至第一个位置，进站后读取配料托盘2上的FRID码上的程序配方信息，获得工单信息中的左右中间轴的零件信息，抓料准备；
2）WMS（仓库管理系统）完成根据工单内容出库任务，WMS调度RGV23进行物料配送，RGV23（穿梭车）行走到至A用料道7后，将备料区24的相应物料框自动搬用到A用料道7上，RGV23行走至C用料道9后，将备料区24的相应物料框自动搬用到C用料道9上，RGV23行走至B用料道10后，将备料区24的相应物料框自动搬用到B用料道10上；相同流程给D用料道22、E用料道19和F用料道17上料；
3）WMS根据下一个工单任务RGV23依次将备料区24的相应物料放置在A备料道8、B备料道11、 C备料道12、D备料道21、F备料道20和E备料道18备料料道上；
4）第二抓取机器人5在第七轴6上行走，第二抓取机器人5根据配方中的程序内容及根据工单信息抓取右中间轴和齿轮。首先，抓取F用料道17上的一根右中间轴，再抓取E用料道19上的两个3号齿轮，将右中间轴放入配料托盘2的右中间轴放置位33，将两个3号齿轮分别放入3号齿轮第一放置位25和3号齿轮第二放置位29两个位置，第二抓取机器人5再在D用料道22上抓取两个4号齿轮放置在4号齿轮第一放置位32和4号齿轮第二放置位34两个位置上；
5）配料托盘2在自动辊道上1行走至第二个位置，第一抓取机器人4在第七轴6上行走，第一抓取机器人4根据配方中的程序内容及根据工单信息抓取左中间轴和齿轮。首先，抓取C用料道9上的一根左中间轴，再抓取A用料道7上的两个1号齿轮，将左中间轴放入配料托盘2的左中间轴放置位27，将两个1号齿轮分别放入1号齿轮第一放置位26和1号齿轮第二放置位28两个位置，第一抓取机器人4再在B用料道10上抓取两个2号齿轮放置在2号齿轮第一放置位31和2号齿轮第二放置位35两个位置上，完成一台份左右中间轴的自动上料作业；
6）配料托盘2行驶至齿轮反面机构3处，根据程序将所需齿轮抓取翻转180°后放置在原位置，完成所有热装前物料配送准备工作；
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种重卡变速器中间轴成对自动配料系统，其特征在于，包括自动辊道（1）、第七轴（6）、备料区（24）和分拣料区（36）；自动辊道（1）上设置有配料托盘（2）和齿轮反面机构（3）；配料托盘（2）包括托盘本体（30），托盘本体（30）上对称设有左中间轴放置位（27）和右中间轴放置位（33），左右中间轴成对生产；第七轴（6）上设有第一抓取机器人（4）和第二抓取机器人（5）；
分拣料区（36）设置有配料料道，备料区（24）设置有与分拣料区（36）一一相对应的配料料道，备料区（24）和分拣料区（36）之间设有RGV（23）；分拣料区（36）包括依次设置的第一回空料道（13）、第二回空料道（14）、第三回空料道（15）、第四回空料道（16）和第五回空料道（37），第一回空料道（13）一侧依次设置有C备料道（12）、B备料道（11）、B用料道（10）、C用料道（9）、A备料道（8）和 A用料道（7）；
左中间轴放置位（27）一侧对称设有1号齿轮第一放置位（26）和1号齿轮第二放置位（28），另一侧对称设有3号齿轮第一放置位（25）和 3号齿轮第二放置位（29）；右中间轴放置位（33）一侧对称设有2号齿轮第一放置位（31）和2号齿轮第二放置位（35），另一侧对称设有4号齿轮第一放置位（32）和4号齿轮第二放置位（34）；第一抓取机器人（4）用于抓取左中间轴、1号齿轮和2号齿轮，第二抓取机器人（5）用于抓取右中间轴、3号齿轮和4号齿轮。
2.根据权利要求1所述的重卡变速器中间轴成对自动配料系统，其特征在于，C用料道（9）放置有左中间轴，A用料道（7）放置有1号齿轮，B用料道（10）放置有2号齿轮。
3.根据权利要求1所述的重卡变速器中间轴成对自动配料系统，其特征在于，第五回空料道（37）一侧依次设置有F用料道（17）、E备料道（18）、E用料道（19）、F备料道（20）、D备料道（21）和D用料道（22）。
4.根据权利要求3所述的重卡变速器中间轴成对自动配料系统，其特征在于，F用料道（17）放置有右中间轴，E用料道（19）放置有3号齿轮，D用料道（22）放置有4号齿轮。
5.一种权利要求1~4任意一项所述的重卡变速器中间轴成对自动配料系统的配料方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，配料托盘（2）在自动辊道（1）上自动行走至第一个位置，进站后读取配料托盘（2）上的FRID码上的程序配方信息，获得工单信息中的左右中间轴的零件信息，抓料准备；
步骤二， WMS根据工单内容出库任务，调度RGV（23）进行物料配送，RGV（23）行走至分拣料区（36）的用料道，将备料区（24）相应物料框自动搬到各用料道上；
步骤三，WMS根据下一个工单任务，调度RGV（23）依次将备料区（24）的相应物料放置在各备料道上；
步骤四，第二抓取机器人（5）在第七轴（6）上行走，第二抓取机器人（5）根据配方中的程序内容及工单信息抓取右中间轴和齿轮；配料托盘（2）在自动辊道（1）上行走至第二个位置，第一抓取机器人（4）在第七轴（6）上行走，第一抓取机器人（4）根据配方中的程序内容及工单信息抓取左中间轴和齿轮；
步骤五，配料托盘（2）行驶至齿轮反面机构（3）处，根据程序将所需齿轮抓取翻转180°后放置在原位置，完成所有热装前物料配送准备工作。
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