CN208132398U - 一种航空航天零件加工的智能柔性生产线 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种航空航天零件加工的智能柔性生产线，包括上下料工作站、柔性加工单元、智能运输单元和货物仓储单元，其中，智能运输单元包括轨道以及沿轨道来回移动的运输机器人，柔性加工单元和货物仓储单元布置在轨道的两侧，柔性加工单元包括用于零件粗加工的第一卧式加工中心和第二卧式加工中心，以及用于零件精加工的第三卧式加工中心和第四卧式加工中心，第一卧式加工中心、第二卧式加工中心、第三卧式加工中心和第四卧式加工中心均设有回转工作台，货物仓储单元为设有多个存储格的存储架。该智能柔性生产线可对钛合金等复杂零件实现高速度、高精度加工，极大提高生产效率及产品精度。

Description

一种航空航天零件加工的智能柔性生产线

技术领域

本实用新型属于高端数控装备自动化技术领域，具体涉及一种航空航天零件加工的智能柔性生产线。

背景技术

目前航空航天领域大多零件采用钛合金，结构复杂、加工难度大、不易生产制造。航空航天领域零件总体特点是批量小、品种多，同时现阶段航空航天产品的加工都由数控机床加工，通过操作人员进行操作控制，零件成形时间长，同时存在人为失误操作带来的产品报废问题。

中国专利CN 107378507A公开了一种航空零件数控加工生产线，在地面设置工装装配工位，在工装装配工位的两侧呈直线对称分布若干个数控加工工位，数控加工工位上设置卧式数控加工中心；在数控加工工位和工装装配工位的上方设置一条贯穿的桁架，桁架上设有移动的起吊装置，在数控加工工位的外侧设有中央控制服务器，通过系统指令分别控制各卧式数控加工中心和起吊装置位置转换，但该生产线生产节拍慢，生产效率仍有待提高。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了解决上述问题而提供一种航空航天零件加工的智能柔性生产线。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

一种航空航天零件加工的智能柔性生产线，包括上下料工作站、柔性加工单元、智能运输单元和货物仓储单元，其中，所述智能运输单元包括轨道以及沿轨道来回移动的运输机器人，所述柔性加工单元和货物仓储单元布置在所述轨道的两侧，所述柔性加工单元包括用于零件粗加工的第一卧式加工中心和第二卧式加工中心，以及用于零件精加工的第三卧式加工中心和第四卧式加工中心，所述第一卧式加工中心、第二卧式加工中心、第三卧式加工中心和第四卧式加工中心均设有回转工作台，包括第一工位和第二工位，所述第一工位为待加工位，所述第二工位为加工位，所述货物仓储单元为设有多个存储格的存储架。

进一步地，该柔性生产线还包括用于零件转移的若干托盘。

进一步地，所述托盘设有编号，托盘底部以及与托盘交换的工作台面上设有零点快换装夹结构。

进一步地，所述运输机器人设有用于执行托盘交换的机械手，该机械手上设有识别托盘编号的识别装置。具体识别通过软件进行，首先通过对每个托盘进行编号，并将这些编号信息反馈给控制系统，其次，当需要其中某个托盘时，系统会对机器人发出指令，机器人根据系统发出的指令，选择性的寻找到需要的托盘，并运输到指定位置。

进一步地，所述存储架设有两排，每排存储架设有12个存储格。

进一步地，所述第一卧式加工中心和第二卧式加工中心采用交换工作台式卧式加工中心。

进一步地，所述第三卧式加工中心和第四卧式加工中心采用摇篮式卧式加工中心。

进一步地，该生产线的柔性加工单元连接排屑单元和外部冷却单元，并设有控制生产线运行的控制组件。

与现有技术相比，本实用新型的优点为：

(1)柔性加工单元和货物仓储单元布置在轨道的两侧，使物料存储与加工分隔开，便于统一管理。

(2)采取先粗加工、再精加工的方式，有助于掌控加工生产节拍，提高加工生产效率。

(3)加工中心均成对设置，可同时开工，也可一个工作，另一个保养，避免发生故障时必须停产的问题。

(4)加工中心设置回转工作台，包括待加工位和加工位，可保证不间断循环连续生产，有助于提高加工生产效率。

附图说明

图1为本实用新型的主视结构示意图；

图2为本实用新型的俯视结构示意图；

图中：第一卧式加工中心1、第二卧式加工中心2、第三卧式加工中心3、第四卧式加工中心4、上下料工作站5、运输机器人6、轨道7、第二工位8、第一工位9、货物仓储单元10、托盘11、排屑单元12、外部冷却单元13、控制组件14。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。此处的实施例及各种特征和有关细节将参考附图中图示以及以下描述中详述的非限制性实施例而进行更完整的解释。本实施例省略众所周知的部件和处理技术的描述，以免不必要的使此处的实施例难以理解，其它没有提及的技术均采用本领域通用技术手段实现。

实施例

如图1、2所示，一种航空航天零件加工的智能柔性生产线，包括上下料工作站5、柔性加工单元、智能运输单元和货物仓储单元10，其中，上下料工作站5用于上下料，智能运输单元包括轨道7以及沿轨道7来回移动的运输机器人6，运输机器人6沿轨道运行，并通过红外传感器定位其位置，保证精准停至各工位。柔性加工单元和货物仓储单元10布置在轨道7的两侧，使物料存储与加工分隔开，便于统一管理。柔性加工单元包括用于零件粗加工的第一卧式加工中心1和第二卧式加工中心2，以及用于零件精加工的第三卧式加工中心3和第四卧式加工中心4，第一卧式加工中心1、第二卧式加工中心2、第三卧式加工中心3和第四卧式加工中心4均设有回转工作台，包括第一工位9和第二工位8，第一工位9为待加工位，第二工位8为加工位，采取先粗加工、再精加工的方式，有助于掌控加工生产节拍，提高加工生产效率。加工中心均成对设置，即可同时开工，也可一个工作，另一个保养，避免发生故障时必须停产的问题。此外，加工中心设置了回转工作台，包括第一工位9和第二工位8，第一工位9为待加工位，第二工位8为加工位，可以不间断循环连续生产，有助于提高加工生产效率。

进一步地，货物仓储单元10为设有多个存储格的存储架，存储架设有两排，每排存储架设有12个存储格，共计24个存储格，可充分利用上下垂直空间，存储格分为毛坯件放置区(8格)、半成品放置区(8格)及成品缓冲区(8格)，可视需要对各状态的物料进行暂存处理。该柔性生产线还包括用于零件转移的若干托盘11，用于零件的转移。各存储格设有托盘定位装置，以便托盘准确入位。托盘11设有编号，托盘11底部以及与托盘11交换的工作台面上设有零点快换装夹结构。

零点快换装夹结构具体为拉钉拉爪结构，拉钉拉爪结构的末端带有锥度，拉钉拉爪结构与设于第二工位8、第一工位9上的液压卡紧座配合，液压卡紧座内设有缓冲弹簧，零点快换装夹结构卡入液压卡紧座，对弹簧进行压缩，当配合完成后，通过液压进行锁死，达到定位锁死的功能效果，便于精确加工，实现快速定位。运输机器人6设有用于执行托盘11交换的机械手，该机械手上设有识别托盘11编号的识别装置，采用本领域常用手段，可以采用识别传感设备，具体识别通过软件进行，首先通过对每个托盘进行编码，并将这些编号信息反馈给控制系统，其次，当需要其中某个托盘时，系统会对机器人发出指令，机器人根据系统发出的指令，选择性的寻找到需要的托盘，并运输到指定位置。每个托盘都设有信号发送及接收的传感器，运输机器人也同样设有相应的信号发送及接收传感器，所有信息都通过中央控制系统，及时处理。

第一卧式加工中心1和第二卧式加工中心2采用交换工作台式卧式加工中心。第三卧式加工中心3和第四卧式加工中心4采用摇篮式卧式加工中心。该生产线的柔性加工单元连接排屑单元12和外部冷却单元13，并设有控制生产线运行的控制组件14，排屑单元12将加工中心产生的废屑进行排除，外部冷却单元13对加工中心进行冷却，保证装置的持续运行，控制组件14采用控制器，如PLC控制器，用于控制整个生产线的运行。

具体工作时，包括以下步骤：

(a)将毛坯零件通过上下料工作站5进行上料，运输机器人6将毛坯零件运送至第一卧式加工中心1和/或第二卧式加工中心2的回转工作台进行粗加工，或者送至货物仓储单元10进行存储；

(b)粗加工完成的半成品被运输机器转移至货物仓储单元10存储，或者送至第三卧式加工中心3和/或第四卧式加工中心4的回转工作台进行精加工；

(c)精加工完成的成品被运输机器转移至货物仓储单元10存储，或者送至上下料工作站5下料；

(d)重复步骤a、b、c，实现零件循环加工生产。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式的限制。虽然本实用新型已以较佳实例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述所述的方法及技术内容做出些许的更改或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术发案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种航空航天零件加工的智能柔性生产线，其特征在于，包括上下料工作站(5)、柔性加工单元、智能运输单元和货物仓储单元(10)，其中，所述智能运输单元包括轨道(7)以及沿轨道(7)来回移动的运输机器人(6)，所述柔性加工单元和货物仓储单元(10)布置在所述轨道(7)的两侧，所述柔性加工单元包括用于零件粗加工的第一卧式加工中心(1)和第二卧式加工中心(2)，以及用于零件精加工的第三卧式加工中心(3)和第四卧式加工中心(4)，所述第一卧式加工中心(1)、第二卧式加工中心(2)、第三卧式加工中心(3)和第四卧式加工中心(4)均设有回转工作台，包括第一工位(9)和第二工位(8)，所述第一工位(9)为待加工位，所述第二工位(8)为加工位，所述货物仓储单元(10)为设有多个存储格的存储架。

2.根据权利要求1所述的一种航空航天零件加工的智能柔性生产线，其特征在于，该柔性生产线还包括用于零件转移的若干托盘(11)。

3.根据权利要求2所述的一种航空航天零件加工的智能柔性生产线，其特征在于，所述托盘(11)设有编号，托盘(11)底部以及与托盘(11)交换的工作台面上设有零点快换装夹结构。

4.根据权利要求3所述的一种航空航天零件加工的智能柔性生产线，其特征在于，所述运输机器人(6)设有用于执行托盘(11)交换的机械手，该机械手上设有识别托盘(11)编号的识别装置。

5.根据权利要求1所述的一种航空航天零件加工的智能柔性生产线，其特征在于，所述存储架设有两排，每排存储架设有12个存储格。

6.根据权利要求1所述的一种航空航天零件加工的智能柔性生产线，其特征在于，所述第一卧式加工中心(1)和第二卧式加工中心(2)采用交换工作台式卧式加工中心。

7.根据权利要求1所述的一种航空航天零件加工的智能柔性生产线，其特征在于，所述第三卧式加工中心(3)和第四卧式加工中心(4)采用摇篮式卧式加工中心。

8.根据权利要求1所述的一种航空航天零件加工的智能柔性生产线，其特征在于，该生产线的柔性加工单元连接排屑单元(12)和外部冷却单元(13)，并设有控制生产线运行的控制组件(14)。