CN203602737U - 高难度复杂型面磁铁轮fa生产系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及高难度复杂型面磁铁轮FA生产系统。该生产系统包括工作台、主控机、机械手、电镀组件和供液组件，主控机和供液组件分别设在工作台侧边，机械手和电镀组件固定在工作台上且机械手设在电镀组件的上方，主控机通过电连接机械手控制磁铁轮在电镀组件的上方水平移动和垂直移动，供液组件通过导管为电镀组件传送电镀液。本新型通过主控机控制机械手、电镀组件和供液组件工作，工人控制机械手吊起磁铁轮放入电镀组件中进行电镀，电镀过程由电镀组件控制，再吊起磁铁轮进入下一个电镀过程，只需要少量的手动工作便可完成磁铁轮的电镀作业，磁铁轮电镀生产的自动化率得以提高，改善了磁铁轮电镀生产的质量稳定性。

Description

高难度复杂型面磁铁轮FA生产系统

技术领域

本实用新型涉及磁铁轮加工设备，尤其涉及一种高难度复杂型面磁铁轮FA生产系统（FA即Factory Automation，工厂自动化）。 

背景技术

磁铁轮产品的经济效益相当可观，应用很广。某些磁铁轮的型面比较复杂，加工的难度较高，其电镀生产起来很困难，加上体积较大操作费力，又没有配套的机械操作设备，故长期以来，一直是生产中头疼的问题。现有的生产模式为纯人工进行操作，弊端也随之产生，生产工艺因人而异，无法形成标准化，亦无法保证其质量稳定性。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于为克服现有技术的缺陷，而提供一种高难度复杂型面磁铁轮FA生产系统，以减少人工操作，提高磁铁轮电镀生产的自动化率。 

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案： 

一种高难度复杂型面磁铁轮FA生产系统，包括工作台、主控机、用于控制磁铁轮在生产系统上移动的机械手、用于对磁铁轮进行电镀的电镀组件和用于提供电镀液的供液组件，主控机和供液组件分别设在工作台侧边，机械手和电镀组件固定在工作台上且机械手设在电镀组件的上方，主控机通过电连接机械手控制磁铁轮在电镀组件的上方水平移动和垂直移动，供液组件通过导管为电镀组件传送电镀液。 

进一步地，机械手包括固定在工作台上的X轴导轨、与X轴导轨垂直的Y轴手臂以及驱动Y轴手臂在X轴导轨上移动的行走吊架，Y轴手臂贯穿并固定于行走吊架下方，行走吊架上方通过滚轮滚动连接X轴导轨；Y轴手臂的一端连接有用于吊起磁铁轮的挂钩，另一端设有通过绳索拉动挂钩的第 一电机，第一电机电连接主控机，挂钩设在电镀组件上方。 

Y轴手臂跟随行走吊架在X轴导轨上移动，即可以实现磁铁轮在X轴导轨方向的移动（水平方向）；Y轴手臂上第一电机通过绳索带动挂钩垂直上下，即可以实现磁铁轮在垂直方向的运动。 

进一步地，Y轴手臂上还设有收纳绳索的绳轮和第一减速机，绳索缠绕在绳轮上，第一电机通过第一减速机驱动绳轮旋转。 

第一减速机增大了第一电机的扭矩，提高挂钩吊起磁铁轮时候的可靠性。 

进一步地，行走吊架上设有第二电机和第二减速机，第二电机电连接主控机，第二电机通过第二减速机驱动滚轮旋转。 

第二减速机增大了第二电机的扭矩，增大了对Y轴手臂的推动力。行走吊架沿着X轴导轨的平移是通过第二电机和第二减速机驱动。 

进一步地，挂钩与绳索之间设有操控盒，操控盒电连接主控机，操控盒设有用于控制机械手动作的按钮，操控盒的两侧分别设有用于操作挂钩的操作手柄。 

操控盒使得生产系统工人更加直接地控制机械手的动作，方便对磁铁轮的吊起和移动操作。操作手柄的作用是工人可以双手抓住然后操控挂钩的方向，方便挂钩的扣住和脱离。 

进一步地，电镀组件包括镀槽、可拆卸地置于镀槽内并旋转连接镀槽的支撑架、用于夹持磁铁轮的夹具和固定在支撑架上的第三电机，第三电机电连接主控机，夹具可拆卸地置于支撑架上并旋转连接支撑架；在电镀时，第三电机通过减速部件驱动夹具旋转，磁铁轮跟随夹具旋转，镀槽内装有电镀液，磁铁轮上需电镀的部位浸入电镀液中。 

电镀过程中磁铁轮的旋转由第三电机带动，可正转反转，使得磁铁轮的电镀更加的均匀。减速部件增加了第三电机输出的扭矩。夹具可拆卸使 得挂钩吊起磁铁轮时候直接吊起夹具并连同夹具送往下一个镀槽中，减少了磁铁轮再次夹持的工序，节约了加工时间。支撑架相对镀槽可拆卸，使得支撑架可以容易地脱离镀槽，方便脱砂清洗。 

进一步地，电镀组件还包括用于使支撑架倾斜的摇杆，支撑架通过两转轴旋转连接镀槽，转轴外面套设固定连接镀槽的定位环，定位环上设有弧形定位孔，摇杆的底端贯穿定位孔并垂直穿入转轴，摇杆的底端与转轴螺纹连接，摇杆上设有轴肩；当轴肩压紧定位环的外壁，转轴和支撑架被固定；当轴肩脱离定位环的外壁，转轴和支撑架能相对镀槽旋转。 

摇杆的底端与转轴为螺纹连接，沿着摇杆自身的轴线顺时针或者逆时针扭转摇杆，轴肩会脱离或者紧贴定位环的外壁。转轴是跟随支撑架旋转的，摇杆是跟随转轴旋转的，当摇杆摆动一定角度，支撑架就摆动相应角度，然后沿着摇杆自身的轴线扭转摇杆使得轴肩和定位环的外壁紧贴，支撑架的偏摆角度便被固定。需要改变偏摆角度时，先沿着摇杆自身的轴线扭转摇杆使得轴肩和定位环的外壁脱离，支撑架可以自由摆动，然后沿着转轴的轴线摆动摇杆以改变支撑架的偏摆角度。 

进一步地，减速部件包括主动轮以及与主动轮啮合的从动轮，第三电机通过皮带传动带动主动轮旋转；夹具包括圆轴以及依次套在圆轴上的左夹板、右夹板和轴端块，轴端块螺纹连接圆轴，圆轴上设有轴环，从动轮夹在轴环与左夹板之间，从动轮通过键传动与圆轴同轴转动；夹持磁铁轮时，磁铁轮夹在左夹板和右夹板之间，轴端块从右夹板的外侧方向压紧右夹板。 

从动轮是套在圆轴上的，夹具为可拆卸的，直接从支撑架上方放入，从动轮便可以自动与主动轮啮合，提高了夹具脱离支撑架的方便性，也简化了磁铁轮从上一个镀槽移动到下一个镀槽的工序，提高了生产效率。左夹板与右夹板用于从磁铁轮两侧夹持磁铁轮，需要电镀的部分是处于磁铁轮露出左夹板、右夹板的部分。轴端块的作用是从一侧轴向固定右夹板， 使得对磁铁轮的夹持不会失效。 

进一步地，供液组件包括储液罐、过滤器和液压泵，液压泵电连接主控机，储液罐的电镀液在导管内依次经过过滤器和液压泵之后进入电镀组件中。过滤器负责过滤电镀液中的杂质，实现整体的电镀液循环过滤。液压泵负责调整电镀液的压力。 

进一步地，主控机内设有中控PLC，主控机上设有电连接中控PLC的显示屏。中控PLC负责接收命令控制各个电机的动作以及向显示屏输出显示信息。 

通过显示屏增加屏显提示操作步骤，显示当前操作工作进程，提示下一步操作指示，避免了员工的误操作，更使得新来员工不用培训也会操作，操作流程形成标准化，提高产品合格率的同时也提高了生产效率。 

本实用新型与现有技术相比的有益效果是： 

（1）本实用新型通过主控机控制机械手、电镀组件和供液组件工作，生产工人控制机械手吊起磁铁轮放入电镀组件中进行电镀，电镀过程由电镀组件控制，然后再吊起磁铁轮进入下一个电镀过程，工人只需要少量的手动工作便可完成磁铁轮的电镀作业，人工操作得以减少，磁铁轮电镀生产的自动化率得以提高，电镀过程形成标准化，改善了磁铁轮电镀生产的质量稳定性。对于复杂型面磁铁轮的电镀，其电镀的关键步骤由生产系统自动控制，因此工人操作的难度不会因磁铁轮的型面复杂度而提高。 

（2）本实用新型的供液组件可以使镀液自动循环过滤，过滤效果显著，去杂质效果明显，比之前提高了一倍以上的使用寿命，实现“节能减排、清洁生产”的目的，达到了无污染及零排放的效果。 

附图说明

图1为本实用新型实施例零件装配正视图 

图2为本实用新型实施例零件装配立体图（正面） 

图3为本实用新型实施例零件装配立体图（背面） 

图4为本实用新型实施例机械手的装配正视图 

图5为本实用新型实施例机械手的装配俯视图 

图6为本实用新型实施例机械手的装配左视图 

图7为本实用新型实施例机械手的装配立体图（省略行走吊架后方的板） 

图8为本实用新型实施例电镀组件的俯视图 

图9为本实用新型实施例的图8中A-B截面的剖视图 

图10为本实用新型实施例的图8中A-C截面的剖视立体图 

图11为本实用新型实施例电镀组件的装配立体图（省略镀槽）。 

具体实施方式

为了更充分理解本实用新型的技术内容，下面结合具体实施例对本实用新型的技术方案作进一步介绍和说明。 

本实用新型实施例的具体结构如图1至图11所示。 

高难度复杂型面磁铁轮FA生产系统包括工作台10、主控机20、用于控制磁铁轮在生产系统上移动的机械手30、用于对磁铁轮进行电镀的电镀组件40和用于提供电镀液的供液组件。 

主控机20和供液组件分别设在工作台10侧边。机械手30和电镀组件40固定在工作台10上且机械手30设在电镀组件40的上方。主控机20通过电连接机械手30控制磁铁轮在电镀组件40的上方水平移动和垂直移动，供液组件通过导管52为电镀组件40传送电镀液。主控机20内设有中控PLC，主控机20上设有电连接中控PLC的显示屏21。显示屏21采用触摸屏。供液组件的具体结构见图1至图3所示。供液组件包括储液罐51、过滤器53和液压泵54。液压泵54电连接主控机20，储液罐51的电镀液在导管52内依次经过过 滤器53和液压泵54之后进入电镀组件40中。 

机械手30的详细结构如图4至图7所示。机械手30包括固定在工作台10上的X轴导轨31、与X轴导轨31垂直的Y轴手臂32以及驱动Y轴手臂32在X轴导轨31上移动的行走吊架33。Y轴手臂32贯穿并固定于行走吊架33下方，行走吊架33上方通过滚轮333滚动连接X轴导轨31。Y轴手臂32在X轴导轨31上平移带动了磁铁轮在水平方向上的平移运动。 

Y轴手臂32的一端连接有用于吊起磁铁轮的挂钩326，Y轴手臂32的另一端设有通过绳索324拉动挂钩326的第一电机321。第一电机321电连接主控机20。挂钩326设在电镀组件40上方。Y轴手臂32上还设有收纳绳索324的绳轮323和第一减速机322。绳索324采用不锈钢缆绳，其耐腐蚀、柔性好、强度高。第一减速机322为蜗轮蜗杆式减速机。绳索324一端缠绕在绳轮323上，另一端连接挂钩326，挂钩326与绳索324之间设有操控盒325。挂钩326有两个，对应地，绳索324为两条，绳轮323为两个，但第一电机321和第一减速机322均为一个。第一电机321通过第一减速机322同时驱动两个绳轮323旋转。挂钩326在绳索324的控制下的垂直运动即带动了磁铁轮在垂直方向上的平移运动。 

行走吊架33上设有第二电机331和第二减速机332。第二减速机332为蜗轮蜗杆式减速机。第二电机331电连接主控机20。Y轴手臂32贯穿并固定于行走吊架33下方。滚轮333设在行走吊架33的上方。X轴导轨31贯穿行走吊架33上方，滚轮333分别夹在X轴导轨31横截面的四个边角上。第二电机331通过第二减速机332驱动在X轴导轨31横截面的后方下边角的滚轮333旋转（如图7所示）。 

操控盒325电连接主控机20。操控盒325设有用于控制机械手30动作的按钮328。按钮328的数量为5个，分别控制第一电机321的旋转和第二电机331的旋转。操控盒325的两侧分别设有用于操作挂钩326的操作手柄327。 

电镀组件40具体结构如图8至图11所示。电镀组件40包括镀槽41、可拆 卸地置于镀槽41内并旋转连接镀槽41的支撑架42、用于夹持磁铁轮的夹具45、固定在支撑架42上的第三电机43和用于使支撑架42倾斜的摇杆44。第三电机43电连接主控机20。本实施例中镀槽41有5个，可以对磁铁轮依次进行5个电镀过程。在其他实施例中，根据不同的工艺所需用的镀槽41数量也不一样。 

支撑架42通过两转轴421旋转连接镀槽41。转轴421外面套设固定连接镀槽41的定位环47。定位环47的端头472为方形。支撑架42固定在镀槽41中时，定位环47的端头472插入镀槽41内壁上的开口向上的定位槽411。当要将支撑架42从镀槽41中取出时，定位环47的端头472脱离定位槽411。 

定位环47上设有弧形定位孔471。摇杆44的底端贯穿定位孔471并垂直穿入转轴421。摇杆44的底端与转轴421螺纹连接。摇杆44上设有轴肩441。当轴肩441压紧定位环47的外壁，转轴421和支撑架42被固定；当轴肩441脱离定位环47的外壁，转轴421和支撑架42能相对镀槽41旋转。 

夹具45可拆卸地置于支撑架42上并旋转连接支撑架42。夹具45包括圆轴453以及依次套在圆轴453上的左夹板451、右夹板452和轴端块454。轴端块454螺纹连接圆轴453。夹持磁铁轮时，磁铁轮夹在左夹板451和右夹板452之间，轴端块454从右夹板452的外侧方向压紧右夹板452。圆轴453两端套设有轴承455，支撑架42的内壁设有轴承槽424。当夹具45置入支撑架42上时，轴承455插入轴承槽424中，夹具45便可相对支撑架42旋转；当夹具45要从支撑架42上拆卸下来时，轴承455脱离轴承槽424。轴承455和轴承槽424配合实现了夹具45相对支撑架42可拆卸的功能。 

减速部件包括主动轮461以及与主动轮461啮合的从动轮462，第三电机43通过皮带传动带动主动轮461旋转。圆轴453上设有轴环4531，从动轮462夹在轴环4531与左夹板451之间。从动轮462通过键传动与圆轴453同轴转动。 

在电镀时，第三电机43通过减速部件驱动夹具45旋转，磁铁轮跟随夹 具45旋转，镀槽41内装有从供液组件传来的电镀液，磁铁轮上需电镀的部位浸入电镀液中。 

电镀生产过程： 

电镀液准备完毕之后，工人把磁铁轮夹持到夹具45上，将Y轴手臂32移到夹具45上方，将挂钩326放到夹具45的两端，然后将挂钩326往上吊起，随后将Y轴手臂32移到镀槽41上方，将挂钩326下放，将夹具45置入支撑架42中（轴承455插入轴承槽424中），将挂钩326脱离夹具45并往上运动，启动第三电机43进行电镀过程。电镀过程中主控机20会在所有的参数都达到指定值时发出蜂鸣报警，要求工人进行摆角度操作（人工操作），一般是30分钟至50分钟进行一次摆角度操作。工人便拧松摇杆44，将支撑架42偏摆一定角度以后拧紧摇杆44，将偏摆角度固定下来。上一电镀过程完成之后需要用挂钩326将夹具45吊起放到下一个镀槽41中进行电镀。 

以上陈述仅以实施例来进一步说明本实用新型的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本实用新型的实施方式仅限于此，任何依本实用新型所做的技术延伸或再创造，均受本实用新型的保护。 

Claims (10)

1.一种高难度复杂型面磁铁轮FA生产系统，包括工作台、主控机、用于控制磁铁轮在生产系统上移动的机械手、用于对磁铁轮进行电镀的电镀组件和用于提供电镀液的供液组件，其特征在于，所述主控机和供液组件分别设在工作台侧边，所述机械手和电镀组件固定在工作台上且机械手设在电镀组件的上方，所述主控机通过电连接机械手控制磁铁轮在电镀组件的上方水平移动和垂直移动，所述供液组件通过导管为电镀组件传送电镀液。 

2.如权利要求1所述的高难度复杂型面磁铁轮FA生产系统，其特征在于，所述机械手包括固定在工作台上的X轴导轨、与X轴导轨垂直的Y轴手臂以及驱动Y轴手臂在X轴导轨上移动的行走吊架，所述Y轴手臂贯穿并固定于行走吊架下方，所述行走吊架上方通过滚轮滚动连接所述X轴导轨；所述Y轴手臂的一端连接有用于吊起磁铁轮的挂钩，另一端设有通过绳索拉动挂钩的第一电机，所述第一电机电连接主控机，所述挂钩设在电镀组件上方。 

3.如权利要求2所述的高难度复杂型面磁铁轮FA生产系统，其特征在于，所述Y轴手臂上还设有收纳绳索的绳轮和第一减速机，所述绳索缠绕在绳轮上，所述第一电机通过第一减速机驱动绳轮旋转。 

4.如权利要求2所述的高难度复杂型面磁铁轮FA生产系统，其特征在于，所述行走吊架上设有第二电机和第二减速机，所述第二电机电连接主控机，所述第二电机通过第二减速机驱动滚轮旋转。 

5.如权利要求2所述的高难度复杂型面磁铁轮FA生产系统，其特征在于，所述挂钩与绳索之间设有操控盒，所述操控盒电连接主控机，所述操控盒设有用于控制机械手动作的按钮，所述操控盒的两侧分别设有用于操作挂钩的操作手柄。 

6.如权利要求1所述的高难度复杂型面磁铁轮FA生产系统，其特征在于，所述电镀组件包括镀槽、可拆卸地置于镀槽内并旋转连接镀槽的支撑 架、用于夹持磁铁轮的夹具和固定在所述支撑架上的第三电机，所述第三电机电连接主控机，所述夹具可拆卸地置于支撑架上并旋转连接支撑架；在电镀时，所述第三电机通过减速部件驱动夹具旋转，磁铁轮跟随所述夹具旋转，所述镀槽内装有电镀液，磁铁轮上需电镀的部位浸入电镀液中。 

7.如权利要求6所述的高难度复杂型面磁铁轮FA生产系统，其特征在于，所述电镀组件还包括用于使支撑架倾斜的摇杆，所述支撑架通过两转轴旋转连接镀槽，所述转轴外面套设固定连接镀槽的定位环，所述定位环上设有弧形定位孔，所述摇杆的底端贯穿定位孔并垂直穿入转轴，所述摇杆的底端与转轴螺纹连接，所述摇杆上设有轴肩；当轴肩压紧定位环的外壁，所述转轴和支撑架被固定；当轴肩脱离定位环的外壁，所述转轴和支撑架能相对镀槽旋转。 

8.如权利要求6所述的高难度复杂型面磁铁轮FA生产系统，其特征在于，所述减速部件包括主动轮以及与主动轮啮合的从动轮，所述第三电机通过皮带传动带动主动轮旋转；所述夹具包括圆轴以及依次套在圆轴上的左夹板、右夹板和轴端块，所述轴端块螺纹连接圆轴，所述圆轴上设有轴环，所述从动轮夹在轴环与左夹板之间，所述从动轮通过键传动与圆轴同轴转动；夹持磁铁轮时，磁铁轮夹在所述左夹板和右夹板之间，所述轴端块从右夹板的外侧方向压紧右夹板。 

9.如权利要求1所述的高难度复杂型面磁铁轮FA生产系统，其特征在于，所述供液组件包括储液罐、过滤器和液压泵，所述液压泵电连接主控机，所述储液罐的电镀液在导管内依次经过过滤器和液压泵之后进入电镀组件中。 

10.如权利要求1至9任一项所述的高难度复杂型面磁铁轮FA生产系统，其特征在于，所述主控机内设有中控PLC，所述主控机上设有电连接中控PLC的显示屏。 

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