CN117680722A - 轮毂单元内法兰机加工自动化生产线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了轮毂单元内法兰机加工自动化生产线，该自动化生产线还包括上料机（3），所述上料机（3）用于初始坯料的进料；出料机（4），所述出料机（4）设置在上料机（3）的侧部，用于成品物料的出料；翻转机构（5），所述翻转机构（5）设置在所述上料机（3）的出口处；翻转机构（5）包括翻转部（51）和定位部（52），所述翻转部（51）用以将上料机（3）出口处的初步坯料进行翻转并传送至定位部（52）上，所述定位部（52）用以放置初始坯料并旋转初始坯料至加工角度。本发明可以实现轮毂单元内法兰的上侧面和下侧面在一个传输生产线上的同时机加工，不仅提高了加工效率，而且保证了两侧面的加工精度统一性。

Description

轮毂单元内法兰机加工自动化生产线

技术领域

本发明涉及轮毂单元内法兰生产领域，具体涉及一种对轮毂单元内法兰进行机加工的自动化生产线。

背景技术

轮毂单包含内法兰和外法兰，内法兰用螺栓固定在轮子钢圈上，外法兰和轴承外圈集成为一体，安装在转向节上。对轮毂单元内法兰的机加工主要是对零件的两侧表面进行车削加式，目前轮毂单元内法兰的机加工生产线主要是通过机械手将零件从传输带中传送至机床中，完成上侧面的机加工后，再将机械手将零件进行翻转，并抓取零件传输至另一道生产线中进行下侧面的机加工。例如公开号为CN109514274A的中国发明专利，公开了一种新型全自动轮毂机加工及测量系统，该全自动轮毂机加工及测量系统的主体是三台机床，分别是一序车床、二序车床和三序加工中心机床，三台机床呈品字形平面布局，还包括入料辊道、自动定心装置、出料成品辊道、出料废品辊道、六轴机器人、120°双工位夹爪、吹扫装置、厚度测量装置、孔尺寸测量装置、一序前视觉装置、三序前视觉装置和打号装置，完成了轮毂从毛坯进入到机加工及测量的过程，取代了人工操作，实现全自动机器人搬运和转移工件。目前的轮毂单元零件的加工普遍是如该发明专利的技术方案一样，通过机械手可以实现物料的上料、加工、翻转和出料，但是机械手只能按顺利完成上述工序，并不能做到各个子工序的工件流水化、无缝衔接运行，工作效率并不能令人满意。此外，这类传输方式抓取传送过程路径较少，容易造成传输路径上加工物料的堆积，因此这类加工生产线往往需要配置流转架，即机械手将第一道加工完成的工件放置在流转架上停留，以等待第二道加工机床完成工作。在流转架上放置时，就容易出现工件位置变化，使得第一道加工和第二道加工的加工基准面产生变化，降低两道加工的加工精度统一性。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种轮毂单元内法兰机加工自动化生产线。本发明可以实现轮毂单元内法兰的上侧面和下侧面在一个传输生产线上的同时机加工，不仅提高了加工效率，而且保证了两侧面的加工精度统一性。

本发明的技术方案：轮毂单元内法兰机加工自动化生产线，包括用于车削轮毂单元内法兰工件一侧的第一车床和用于车削轮毂单元内法兰工件另一侧的第二车床，其特征在于：该自动化生产线还包括

上料机，所述上料机用于初始坯料的进料；

出料机，所述出料机设置在上料机的侧部，用于成品物料的出料；

翻转机构，所述翻转机构设置在所述上料机的出口处；翻转机构包括翻转部和定位部，所述翻转部用以将上料机出口处的初步坯料进行翻转并传送至定位部上，所述定位部用以放置初始坯料并旋转初始坯料至加工角度；

桁架，所述桁架设置在上料机、出料机、第一车床和第二车床的上方；

旋转台，所述的旋转台设置在第一车床和第二车床之间；

第一抓取机构，所述第一抓取机构设置在桁架上，用以将翻转机构的定位部定位完成的工件抓取至第一车床中，同时将第一车床中完成加工的中间坯料传送至旋转台，旋转台将第一坯料旋转180度；

第二抓取机构，所述第二抓取机构设置在桁架上，用以将旋转台上的中间坯料抓取至第二车床中，同时将第二车床中完成加工的成品物料传送至出料机中，完成物料的加工。

上述的轮毂单元内法兰机加工自动化生产线中，所述上料机包括下机架，下机架上设有支撑框体，支撑框体内设有多条输送网带，支撑框体上端设有多个定位片，定位片的端部设有导向杆。

前述的轮毂单元内法兰机加工自动化生产线中，所述上料机的出口端且位于支撑框体上设有两个旁侧支架，旁侧支架上设有定位气缸，定位气缸的伸出端设有用于阻挡轮毂的定位挡板。

前述的轮毂单元内法兰机加工自动化生产线中，所述的翻转机构的翻转部包括设置在上料机出口端的底盘，底盘上设有升降调节组件，升降调节组件的调节端上设有旋转电机和轴承座，旋转电机的伸出端与轴承座之间设有翻转轴，翻转轴上设有将物料夹取翻转至定位部的翻转夹持爪。

前述的轮毂单元内法兰机加工自动化生产线中，所述升降调节组件包括设置在底盘上的多根导向柱，导向柱的上端设有翻转支撑板；所述的底盘上设有升降气缸，升降气缸的伸出端与翻转支撑板相连接。

前述的轮毂单元内法兰机加工自动化生产线中，所述定位部包括设置在底盘上的角向支撑架，角向支撑架上设有角向电机，角向电机伸出端设有用于放置轮毂的转筒，角向支撑架上且位于转筒的两侧设有用于安装光线传感器的侧架，角向支撑架的后侧设有用于安装角向传感器的后架。

前述的轮毂单元内法兰机加工自动化生产线中，所述桁架包括架柱，架柱上设有顶架，顶架上设有横向轨道，横向轨道上设有多个平移组件，平移组件的活动端上设有升降组件，所述第一抓取机构和第二抓取机构设置在升降组件的活动端。

前述的轮毂单元内法兰机加工自动化生产线中，所述第一抓取机构包括设置在一侧升降组件活动端的衔接法兰，衔接法兰的下端设有第一旋转气缸，第一旋转气缸的两个端部设有夹爪手指。

前述的轮毂单元内法兰机加工自动化生产线中，所述第二抓取机构包括设置在另一侧升降组件活动端的连接板，连接板的下部设有第二旋转气缸，第二旋转气缸的转动端设有转动主体，转动主体具有两个抓取部，一个抓取部端部设有内收抓取爪，内收抓取爪内设有推力件，另一个抓取部端部设有外扩抓取爪。

前述的轮毂单元内法兰机加工自动化生产线中，所述旋转台包括设置在桁架的立柱一侧的支撑托架，支撑托架上设有底板，底板上设有旋转件，旋转件的旋转端设有由多块板体构成的支撑夹具；所述旋转件上且位于支撑夹具两侧设有用于安装传感器的侧板。

与现有技术相比，本发明具有以下的优点：

1、本发明中，多个待加工的物料放置在上料机的输送面上，上料机将物料送至上料机的出口端处，翻转机构的翻转部抓取物料并且将其放置在定位部上，第一抓取机构在桁架的带动下移动至定位部处并且抓取物料，将物料抓取至第一车床中，同时将第一车床中完成加工的中间坯料传送至旋转台，旋转台将第一坯料旋转180度，第二抓取机构将旋转台上的中间坯料抓取至第二车床中，同时将第二车床中完成加工的成品物料传送至出料机中，完成物料的加工；通过翻转机构和旋转台来实现法兰两个面的不断转换，整个过程当中，轮毂单元内法兰的上侧面和下侧面在一个传输生产线上同时机加工，避免将工件放置在流转架上而导致工件加工基准面产生变化，提升了两道加工工序的精度统一性。

、在翻转机构中，旋转电机带动翻转轴转动，翻转夹持爪将零件从上料机上夹取，零件转动180度，并且架设在一侧的角向定位组件内，结构简单，翻转快速便捷。

、在第一抓取机构中，旋转气缸呈斜45度设置，两端的夹爪手指能够进行90度的换位，转换零件的方向，较为方便的放入车床内。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为旋转台位置的示意图；

图3为桁架的示意图；

图4为上料机的示意图；

图5为定位挡板的示意图；

图6为翻转机构的示意图；

图7为升降调节组件的示意图；

图8为角向定位组件的示意图。

图9为第一抓取机构的示意图；

图10为第二抓取机构的示意图；

图11为旋转台的示意图。

附图中的标记说明：1-第一车床，2-第二车床，3-上料机，4-出料机，5-翻转机构，51-翻转部，52-定位部，6-桁架，7-旋转台，8-第一抓取机构，9-第二抓取机构，301-下机架，302-支撑框体，303-输送网带，304-定位片，305-导向杆，306-旁侧支架，307-定位气缸，308-定位挡板，501-底盘，502-升降调节组件，503-旋转电机，504-轴承座，505-翻转轴，506-翻转夹持爪，507-导向柱，508-翻转支撑板，509-升降气缸，510-角向支撑架，511-角向电机，512-转筒，513-侧架，514-后架，61-架柱，62-顶架，63-横向轨道，64-平移组件，65-升降组件，81-衔接法兰，82-第一旋转气缸，83-夹爪手指，91-连接板，92-第二旋转气缸，93-转动主体，94-抓取部，95-内收抓取爪，96-推力件，97-外扩抓取爪，71-支撑托架，72-底板，73-旋转件，74-支撑夹具，75-侧板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明限制的依据。

实施例：轮毂单元内法兰机加工自动化生产线，包括用于车削轮毂单元内法兰工件一侧的第一车床1和用于车削轮毂单元内法兰工件另一侧的第二车床2，如附图1所示，该自动化生产线还包括

上料机3，所述上料机3用于初始坯料的进料；所述上料机3包括下机架301，下机架301上安装有支撑框体302，支撑框体302内安装多条输送网带303，支撑框体302上端固定有多个定位片304，定位片304的端部固定有导向杆305，相邻输送网带的转动方向相反，物料在输送网带上，并在导向杆的限制下，物料会引向上料机的出口处；所述上料机3的出口端且位于支撑框体302上安装有两个旁侧支架306，旁侧支架306上安装有定位气缸307，定位气缸307的伸出端固定有用于阻挡轮毂的定位挡板308，如附图5所示，两侧的定位挡板安装一定距离安装，当物料到达两侧的定位挡板之间，通过传感器感应到此处已经有物料，定位气缸伸出，将物料定位在此处，紧接着翻转机构抓取物料。

出料机4，所述出料机4设置在上料机3的侧部，用于成品物料的出料；所述的出料机结构与上料机结构大体一致，区别在于输送网带的转动方向不同。

翻转机构5，如附图6所示，所述翻转机构5设置在所述上料机3的出口处；翻转机构5包括翻转部51和定位部52，所述翻转部51用以将上料机3出口处的初步坯料进行翻转并传送至定位部52上，所述定位部52用以放置初始坯料并旋转初始坯料至加工角度；所述的翻转机构5的翻转部51包括设置在上料机3出口端的底盘501，底盘501上安装有升降调节组件502，如附图7所示，升降调节组件502的调节端上固定有旋转电机503和轴承座504，旋转电机503的伸出端与轴承座504之间安装有翻转轴505，翻转轴505上固定有将物料夹取翻转至定位部52的翻转夹持爪506，所述升降调节组件502包括设置在底盘501上的多根导向柱507，导向柱507的上端固定有翻转支撑板508；所述的底盘501上安装有升降气缸509，升降气缸509的伸出端与翻转支撑板508相连接，在抓取物料时，气缸能够回缩，降低翻转支撑板的高度，翻转夹持爪能够尽可能的接近物料，方便更好地抓取物料。在翻转机构中，旋转电机带动翻转轴转动，翻转夹持爪将零件从上料机上夹取，零件转动180度，并且架设在一侧的角向定位组件内，结构简单，翻转快速便捷；所述定位部52包括设置在底盘501上的角向支撑架510，如附图8所示，角向支撑架510上固定有角向电机511，角向电机511伸出端安装有用于放置轮毂的转筒512，角向支撑架510上且位于转筒512的两侧设有用于安装光线传感器的侧架513，角向支撑架510的后侧设有用于安装角向传感器的后架514，本实施例中，轮毂法兰在加工时需要进行角向定位，侧架上的光线传感器主要探测法兰是否已经放置在转筒上，之后角向电机转动，带动法兰转动，轮毂法兰上均匀设有多个凸台，后架上的角向传感器主要探测法兰上的凸台，两侧的角向传感器同时探测到相邻的两个凸台，之后第一抓取机构将法兰抓取进行加工。

桁架6，如附图3所示，所述桁架6设置在上料机3、出料机4、第一车床1和第二车床2的上方；所述桁架6包括架柱61，架柱61上固定有顶架62，顶架62上固定有横向轨道63，横向轨道63上设有多个平移组件64，平移组件64的活动端上设有升降组件65，所述第一抓取机构8和第二抓取机构9设置在升降组件65的活动端，平移组件和升降组件带动第一抓取机构和第二抓取机构来回反复的升降和平移。

旋转台7，所述的旋转台7设置在第一车床1和第二车床2之间；所述旋转台7包括设置在桁架6的立柱一侧的支撑托架71，如附图2和11所示，支撑托架71上安装有底板72，底板72上固定有旋转件73，旋转件73的旋转端设有由多块板体构成的支撑夹具74；所述旋转件73上且位于支撑夹具74两侧设有用于安装传感器的侧板75；本实施例中旋转件为旋转电机，经过第一道工序加工的零件在移动至第二道工序进行加工时需要转换加工方向，加工零件的端部，旋转件带动支撑夹具转动，支撑夹具转动180度，两侧的传感器能够探测其是否转动到位。

第一抓取机构8，如附图9所示，所述第一抓取机构8设置在桁架6上，用以将翻转机构5的定位部52定位完成的工件抓取至第一车床1中，同时将第一车床1中完成加工的中间坯料传送至旋转台7，旋转台7将第一坯料旋转180度；所述第一抓取机构8包括设置在一侧升降组件65活动端的衔接法兰81，衔接法兰81的下端设有第一旋转气缸82，第一旋转气缸82的两个端部设有夹爪手指83，第一抓取机构移动至翻转机构处，夹爪手指伸入法兰内并且向外扩撑，从而抵触法兰内壁，实现夹取。

第二抓取机构9，如附图10所示，所述第二抓取机构9设置在桁架6上，用以将旋转台7上的中间坯料抓取至第二车床2中，同时将第二车床2中完成加工的成品物料传送至出料机4中，完成物料的加工；所述第二抓取机构9包括设置在另一侧升降组件65活动端的连接板91，连接板91的下部设有第二旋转气缸92，第二旋转气缸92的转动端安装有转动主体93，转动主体93具有两个抓取部94，一个抓取部94端部设有内收抓取爪95，内收抓取爪95内设有推力件96，另一个抓取部94端部设有外扩抓取爪97，旋转台完成法兰的换向，内收抓取爪抓取法兰的小径端，推力件为一个弹性件，在抓取法兰时，该推力件顶触法兰，在放入至机床的卡盘上时，该推力件能够推动法兰进入至卡盘，使得卡盘稳定夹持法兰，外扩抓取爪主要夹持法兰大径端的内壁。

本发明的工作原理：多个待加工的物料放置在上料机的输送网带上，再配合导向杆，上料机将物料送至上料机的出口端处，翻转机构的翻转部内的翻转夹持爪抓取物料并且将其放置在定位部的转筒内，在定位部当中，角向电机带动转筒，实现物料的角向定位，紧接着第一抓取机构在桁架的带动下移动至定位部处并且抓取物料，将物料抓取至第一车床中，同时将第一车床中完成加工的中间坯料传送至旋转台，旋转台内的旋转件带动支撑夹具旋转，实现第一坯料旋转180度，第二抓取机构将旋转台上的中间坯料抓取至第二车床中，同时将第二车床中完成加工的成品物料传送至出料机中，完成物料的加工；通过翻转机构和旋转台来实现法兰两个面的不断转换，整个过程当中，轮毂单元内法兰的上侧面和下侧面在一个传输生产线上同时机加工，避免将工件放置在流转架上而导致工件加工基准面产生变化，提升了两道加工工序的精度统一性。

Claims (10)

1.轮毂单元内法兰机加工自动化生产线，包括用于车削轮毂单元内法兰工件一侧的第一车床（1）和用于车削轮毂单元内法兰工件另一侧的第二车床（2），其特征在于：该自动化生产线还包括

上料机（3），所述上料机（3）用于初始坯料的进料；

出料机（4），所述出料机（4）设置在上料机（3）的侧部，用于成品物料的出料；

翻转机构（5），所述翻转机构（5）设置在所述上料机（3）的出口处；翻转机构（5）包括翻转部（51）和定位部（52），所述翻转部（51）用以将上料机（3）出口处的初步坯料进行翻转并传送至定位部（52）上，所述定位部（52）用以放置初始坯料并旋转初始坯料至加工角度；

桁架（6），所述桁架（6）设置在上料机（3）、出料机（4）、第一车床（1）和第二车床（2）的上方；

旋转台（7），所述的旋转台（7）设置在第一车床（1）和第二车床（2）之间；

第一抓取机构（8），所述第一抓取机构（8）设置在桁架（6）上，用以将翻转机构（5）的定位部（52）定位完成的工件抓取至第一车床（1）中，同时将第一车床（1）中完成加工的中间坯料传送至旋转台（7），旋转台（7）将第一坯料旋转180度；

第二抓取机构（9），所述第二抓取机构（9）设置在桁架（6）上，用以将旋转台（7）上的中间坯料抓取至第二车床（2）中，同时将第二车床（2）中完成加工的成品物料传送至出料机（4）中，完成物料的加工。

2.根据权利要求1所述的轮毂单元内法兰机加工自动化生产线，其特征在于：所述上料机（3）包括下机架（301），下机架（301）上设有支撑框体（302），支撑框体（302）内设有多条输送网带（303），支撑框体（302）上端设有多个定位片（304），定位片（304）的端部设有导向杆（305）。

3.根据权利要求2所述的轮毂单元内法兰机加工自动化生产线，其特征在于：所述上料机（3）的出口端且位于支撑框体（302）上设有两个旁侧支架（306），旁侧支架（306）上设有定位气缸（307），定位气缸（307）的伸出端设有用于阻挡轮毂的定位挡板（308）。

4.根据权利要求1所述的轮毂单元内法兰机加工自动化生产线，其特征在于：所述的翻转机构（5）的翻转部（51）包括设置在上料机（3）出口端的底盘（501），底盘（501）上设有升降调节组件（502），升降调节组件（502）的调节端上设有旋转电机（503）和轴承座（504），旋转电机（503）的伸出端与轴承座（504）之间设有翻转轴（505），翻转轴（505）上设有将物料夹取翻转至定位部（52）的翻转夹持爪（506）。

5.根据权利要求4所述的轮毂单元内法兰机加工自动化生产线，其特征在于：所述升降调节组件（502）包括设置在底盘（501）上的多根导向柱（507），导向柱（507）的上端设有翻转支撑板（508）；所述的底盘（501）上设有升降气缸（509），升降气缸（509）的伸出端与翻转支撑板（508）相连接。

6.根据权利要求4所述的轮毂单元内法兰机加工自动化生产线，其特征在于：所述定位部（52）包括设置在底盘（501）上的角向支撑架（510），角向支撑架（510）上设有角向电机（511），角向电机（511）伸出端设有用于放置轮毂的转筒（512），角向支撑架（510）上且位于转筒（512）的两侧设有用于安装光线传感器的侧架（513），角向支撑架（510）的后侧设有用于安装角向传感器的后架（514）。

7.根据权利要求1所述的轮毂单元内法兰机加工自动化生产线，其特征在于：所述桁架（6）包括架柱（61），架柱（61）上设有顶架（62），顶架（62）上设有横向轨道（63），横向轨道（63）上设有多个平移组件（64），平移组件（64）的活动端上设有升降组件（65），所述第一抓取机构（8）和第二抓取机构（9）设置在升降组件（65）的活动端。

8.根据权利要求7所述的轮毂单元内法兰机加工自动化生产线，其特征在于：所述第一抓取机构（8）包括设置在一侧升降组件（65）活动端的衔接法兰（81），衔接法兰（81）的下端设有第一旋转气缸（82），第一旋转气缸（82）的两个端部设有夹爪手指（83）。

9.根据权利要求1所述的轮毂单元内法兰机加工自动化生产线，其特征在于：所述第二抓取机构（9）包括设置在另一侧升降组件（65）活动端的连接板（91），连接板（91）的下部设有第二旋转气缸（92），第二旋转气缸（92）的转动端设有转动主体（93），转动主体（93）具有两个抓取部（94），一个抓取部（94）端部设有内收抓取爪（95），内收抓取爪（95）内设有推力件（96），另一个抓取部（94）端部设有外扩抓取爪（97）。

10.根据权利要求1所述的轮毂单元内法兰机加工自动化生产线，其特征在于：所述旋转台（7）包括设置在桁架（6）的立柱一侧的支撑托架（71），支撑托架（71）上设有底板（72），底板（72）上设有旋转件（73），旋转件（73）的旋转端设有由多块板体构成的支撑夹具（74）；所述旋转件（73）上且位于支撑夹具（74）两侧设有用于安装传感器的侧板（75）。