CN216917486U - 齿轮轴上下料输送线及配套的渗碳打标自动化生产线 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及工程机械生产技术领域，尤其是齿轮轴上下料输送线及配套的渗碳打标自动化生产线，包括上料输送线、下料输送线，所述上料输送线位于下料输送线的下游，所述上料输送线与所述下料输送线相对间隔且相互平行设置，在所述下料输送线的中段配合安装有一叠盘升降机构，在所述上料输送线、所述下料输送线上均放置有若干个托盘，各所述托盘顶部分别用于安放料盘，各所述料盘分别用于盛放待加工处理的齿轮轴工件。本齿轮轴上下料输送线能够实现齿轮轴渗碳打标工艺中对零件进行上料输送与加工处理后的下料碟盘、输送，整体操作效率较高，输送转运流畅。

Description

齿轮轴上下料输送线及配套的渗碳打标自动化生产线

技术领域

本实用新型涉及工程机械生产技术领域，尤其是齿轮轴上下料输送线及配套的渗碳打标自动化生产线。

背景技术

齿轮轴是终传动的核心部件，起到支承转动零件并与之一起回转以传递运动、扭矩或弯矩的作用。目前，在制造过程中，其中几道工序为倒角、打标、渗碳等，主要工作集中在装料盘和打标识，因每个产品需要进行人工搬运工件及打标识。

这种人工搬运工件及打标识相对费时费力，无法满足齿轮轴生产、转运的自动化，整体效率相对较低。

为此，本申请特此设计出了一种齿轮轴上下料输送线用于提高齿轮轴渗碳打标工序中的输送效率，同时还涉及了一整套的齿轮轴渗碳打标自动化生产线，用以更好地解决现有技术中的问题。

实用新型内容

本实用新型为解决上述技术问题之一，所采用的技术方案是：一种齿轮轴上下料输送线，包括上料输送线、下料输送线，所述上料输送线位于下料输送线的下游，所述上料输送线与所述下料输送线相对间隔且相互平行设置，在所述下料输送线的中段配合安装有一叠盘升降机构，在所述上料输送线、所述下料输送线上均放置有若干个托盘，各所述托盘顶部分别用于安放料盘，各所述料盘分别用于盛放待加工处理的齿轮轴工件，所述叠盘升降机构用于将由下料输送线输上的托盘送过来的料盘实现上下叠放后并使叠放后的料盘沿下料输送线继续向下游输送。

在上述任一方案中优选的是，所述上料输送线用于为齿轮轴加工工序供料，所述下料输送线用于接收经齿轮轴加工工序加工后的齿轮轴工件。

在上述任一方案中优选的是，所述叠盘升降机构包括一设置在所述下料输送线的中段的门型连地架，所述门型连地架横跨所述下料输送线的宽度方向且其两侧底部均固定在地面上，在所述下料输送线两侧的所述门型连地架的限位支架上分别对称安装有一双行程举升机构，两对称设置的双行程举升机构动作时为同步同向运动，两所述双行程举升机构配合运动实现带动经下料输送线输送至对应工位的料盘实现举升或下放。

在上述任一方案中优选的是，所述双行程举升机构包括一安装在所述限位支架底部且竖直设置的一级举升缸，在所述一级举升缸内侧与所述下料输送线之间设置有一挡料举升框架，所述挡料举升框架的两侧分别滑动卡接在对应位置处的所述限位支架，在所述挡料举升框架朝向所述下料输送线一侧的内侧壁的下部分别固定安装有一伸缩托料部件，在所述一级举升缸的活塞杆的顶部固定有一下横座板，所述下横座板的两侧通过所述限位支架实现摆动限位，在所述下横座板上竖直固定有二级举升缸，所述二级举升缸的缸体顶部固定在所述下横座板的底部，所述二级举升缸的活塞杆的顶部活动穿过所述下横座板上的通孔后并与一水平设置的上横座板相固连，所述上横座板固定安装在所述挡料举升框架的侧壁上。

在上述任一方案中优选的是，所述上料输送线、所述下料输送线上均配置链轮结构作为动力驱动结构。

在上述任一方案中优选的是，两相对称设置的所述伸缩托料部件配合实现对经下料输送线输送至对应工位的托盘上的料盘实现夹持抵紧。

在上述任一方案中优选的是，所述一级举升缸、所述二级举升缸均采用举升气缸且均由配置的气动控制系统实现动作控制。

在上述任一方案中优选的是，所述伸缩托料部件包括两沿所述下料输送线的输送方向间隔固定安装在所述挡料举升框架的内侧壁上的气动伸缩夹具，两所述气动伸缩夹具为同步同向运动。

本实用新型还提供一种齿轮轴渗碳打标自动化生产线，其特征在于：所述齿轮轴渗碳打标自动化生产线包括上述的齿轮轴上下料输送线，还包括设置在所述上料输送线与所述下料输送线之间的机器人及自动换夹具机构、齿轮轴打标系统、齿轮轴倒角工作站、料盘取放助力机械手臂、PLC控制柜。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1、本齿轮轴上下料输送线能够实现齿轮轴渗碳打标工艺中对零件进行上料输送与加工处理后的下料碟盘、输送，整体操作效率较高，输送转运流畅。

2、经过渗碳打标自动化生产线处理的齿轮轴工件可以在下料输送线与叠盘升降机构的配合作用下实现双层料盘叠放后向下游输送，实现自动叠盘。

3、在双层料盘叠放时通过所述双行程举升机构可以实现料盘的二级举升，从而保证叠盘时的流畅性与稳定性，防止叠放干涉的产生，操作时更加安全、可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部件一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部件并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型的齿轮轴渗碳打标自动化生产线的俯视结构示意图。

图2为本实用新型的齿轮轴上下料输送线的结构示意图。

图3为本实用新型的下料输送线的三维结构示意图。

图4为本实用新型的齿轮轴叠盘升降机构的三维结构示意图。

图5为本实用新型的齿轮轴叠盘升降机构的侧视结构示意图。

图中，1、上料输送线；2、机器人及自动换夹具机构；3、齿轮轴打标系统；4、下料输送线；5 、PLC控制柜；6、齿轮轴叠盘升降机构；601、门型连地架；602、限位支架；603、一级举升缸；604、挡料举升框架；605、下横座板；606、二级举升缸；607、上横座板；608、气动伸缩夹具；7、料盘取放助力机械手臂；8、齿轮轴倒角工作站；9防护栏；10、托盘。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

本实用新型具体结构如图1-5中所示，一种齿轮轴上下料输送线4，包括上料输送线1、下料输送线4，所述上料输送线1位于下料输送线4的下游，所述上料输送线1与所述下料输送线4相对间隔且相互平行设置，在所述下料输送线4的中段配合安装有一叠盘升降机构6，在所述上料输送线1、所述下料输送线4上均放置有若干个托盘10，各所述托盘10顶部分别用于安放料盘，各所述料盘分别用于盛放待加工处理的齿轮轴工件，所述叠盘升降机构6用于将由下料输送线4输上的托盘10送过来的料盘实现上下叠放后并使叠放后的料盘沿下料输送线4继续向下游输送。

所述齿轮轴上下料输送线4的各个动力部件的运动均有外部现有的PLC控制柜5实现控制，此处具体操作由技术安装人员在安装时进行常规操作预设，属于常规技术不再赘述。

在上述任一方案中优选的是，所述上料输送线1用于为齿轮轴加工工序供料，所述下料输送线4用于接收经齿轮轴加工工序加工后的齿轮轴工件。

在上述任一方案中优选的是，所述叠盘升降机构6包括一设置在所述下料输送线4的中段的门型连地架601，所述门型连地架601横跨所述下料输送线4的宽度方向且其两侧底部均固定在地面上，在所述下料输送线4两侧的所述门型连地架601的限位支架602上分别对称安装有一双行程举升机构，两对称设置的双行程举升机构动作时为同步同向运动，两所述双行程举升机构配合运动实现带动经下料输送线4输送至对应工位的料盘实现举升或下放。

叠盘升降机构6在工作时主要是依靠门型连地架601作为整体固定支撑，通过两个双行程举升机构实现同步运动，从而实现对到达指定位置处的料盘实现夹紧后带动料盘向上举升。

在上述任一方案中优选的是，所述双行程举升机构包括一安装在所述限位支架602底部且竖直设置的一级举升缸603，在所述一级举升缸603内侧与所述下料输送线4之间设置有一挡料举升框架604，所述挡料举升框架604的两侧分别滑动卡接在对应位置处的所述限位支架602，在所述挡料举升框架604朝向所述下料输送线4一侧的内侧壁的下部分别固定安装有一伸缩托料部件，在所述一级举升缸603的活塞杆的顶部固定有一下横座板605，所述下横座板605的两侧通过所述限位支架602实现摆动限位，在所述下横座板605上竖直固定有二级举升缸606，所述二级举升缸606的缸体顶部固定在所述下横座板605的底部，所述二级举升缸606的活塞杆的顶部活动穿过所述下横座板605上的通孔后并与一水平设置的上横座板607相固连，所述上横座板607固定安装在所述挡料举升框架604的侧壁上。

两个双行程举升机构同步工作时依靠两个伸缩托料部件实现对下料输送线4上输送过来的料盘进行夹紧，夹紧后控制两个一级举升缸603带动挡料举升框架604上升，此时在两个伸缩托料部件的夹紧作用下会带动料盘跟随上升到指定位置，空料盘举升时只有一级举升缸603运动，二级举升缸606不进行伸出，空料盘举升到位后，下料输送线4上的托盘10复位，此时控制空料盘下落至下料输送线4上，双行程举升机构复位，然后控制下料输送线4带动空料盘实现运动至对应位置接料，然后如此重复等待空料盘即将装满料时，此时其后的下一个空料盘会在下料输送线4的作用下运动至举升位置实现举升，此时举升时由于这个料盘需要放置在第二层且第一层的料盘已经装满料，因此需要控制双行程举升机构举升时利用二级举升将料盘举升的高一些，一级举升缸603举升到位后保持举升状态，然后控制一级举升缸603上的二级举升缸606继续举升，从而达到高位举升的作用，利用下料输送线4再次运动至举升位置实现带动装满的料盘在此被举升的位置，然后利用双行程举升机构下放被举升的空料盘至装满工件的料盘的顶部，然后重复上述操作完成二层料盘的快速的装料。

在上述任一方案中优选的是，所述上料输送线1、所述下料输送线4上均配置链轮结构作为动力驱动结构，此为现有技术，不再赘述。

在上述任一方案中优选的是，两相对称设置的所述伸缩托料部件配合实现对经下料输送线4输送至对应工位的托盘10上的料盘实现夹持抵紧。

在上述任一方案中优选的是，所述一级举升缸603、所述二级举升缸606均采用举升气缸且均由配置的气动控制系统实现动作控制。

在上述任一方案中优选的是，所述伸缩托料部件包括两沿所述下料输送线4的输送方向间隔固定安装在所述挡料举升框架604的内侧壁上的气动伸缩夹具608，两所述气动伸缩夹具608为同步同向运动。

采用同步运动的气动伸缩夹具608可以更好地保证夹持动作的快速性与夹持的安全可靠性，保证举升动作的安全进行 。

齿轮轴工件来料放到上料输送线1的托盘10顶部的料盘内，上料输送线1运动并带动其上的齿轮轴工件运动至对应的工位位置处，在该工位位置处的上料输送线1可以配置安装到位传感器进行控制或者直接控制上料输送线1的运动行程来控制。

经过上料输送线1上料输送的工件会被运送至夹取转移至齿轮轴渗碳打标自动化生产线的加工设备上进行加工处理，经过加工处理的工件会被齿轮轴渗碳打标自动化生产线上的抓料机器人送至下料输送线4上的料盘上进行输送。

工件的一个工作周期完成，重复以上动作继续加工其余工件，待第一层料盘码满后，使用齿轮轴渗碳打标自动化生产线上的料盘取放助力机械手臂7再次抓取空料盘放置在下料输送线4上，启动叠盘升降机构6，完成料盘叠放工作，齿轮轴渗碳打标自动化生产线继续工作，等待第二层料盘码满后，该生产线停止工作。将倒完角、打标完成的工件转至渗碳炉进行渗碳工作。

另外，本实用新型还提供一种齿轮轴渗碳打标自动化生产线，其特征在于：所述齿轮轴渗碳打标自动化生产线包括上述的齿轮轴上下料输送线4，还包括设置在所述上料输送线1与所述下料输送线4之间的机器人及自动换夹具机构2、齿轮轴打标系统3、齿轮轴倒角工作站8、料盘取放助力机械手臂7、PLC控制柜5、防护栏9。

本实用新型中的一种齿轮轴渗碳打标自动化生产线，用于渗碳齿轮工件自动打标、自动倒角、自动装渗碳料盘及第二层料盘码放装盘以及渗碳完成出炉后进行自动拆盘。以满足齿轮轴生产的自动化、连续化、高效化、智能化生产。

本齿轮轴渗碳打标自动化生产线结合齿轮轴类产品实际生产现状，合理布局生产设备，有机集成齿轮轴自动化上下料输送线4、机器人、打标机系统、倒角工作站、料盘取放助力机械手臂7、升降叠放机构，通过自主设计，将上述设备有机集成，实现齿轮轴生产工序的上下料自动化、倒角自动化、打标自动化、取放托盘10自动化及叠盘、拆盘自动化。

齿轮轴工件在上料输送线1上运动到位后，通过使用料盘取放助力机械手臂7抓取空料盘放置下料输送线4上，启动运行开关运送至指定位置；当机器人抓取首件工件时，PLC控制柜5启动自动换夹具机构，机器人自动换取相应工件夹具，抓取工件放置齿轮轴倒角工作站8倒角加工，倒角完成后机器人从倒角工作站抓出工件，翻转工件并转送至齿轮轴打标系统3处进行打标，打标完成后机器人将工件放到下料输送线4的料盘上。

工件的一个工作周期完成，重复以上动作加工工件，待第一层料盘码满后，使用料盘取放助力机械手臂7再次抓取空料盘放置齿轮轴下料输送线4上，启动齿轮轴叠盘升降机构6，完成料盘叠放工作，齿轮轴渗碳打标自动化生产线继续工作，等待第二层料盘码满后，该生产线停止工作。将倒完角、打标完成的工件转至渗碳炉进行渗碳工作。

本齿轮轴渗碳打标自动化生产线设计的齿轮轴渗碳打标自动化生产线，通过气动控制系统、现有的PLC电器控制系统控制生产线的一个流作业，使得齿轮轴可以快速实现精准取料、打标、倒角、装盘等功能，进行一个流生产，实现自动化，实现各功能区互联，并且可兼顾上下游工序，与上游工序衔接采用AGV/行车上料方式，与下游工序衔接采用行车转运的方式。该齿轮轴渗碳打标自动化生产线为模块化设计，结构简单，极大的增加了车间生产的适应性。

本齿轮轴渗碳打标自动化生产线实现整个齿轮轴渗碳打标生产工序一个流生产，齿轮轴倒角及打标全部实现自动化，实现各功能区互联，并预留AGV接口，将齿轮轴倒角、打标生产的自动化程度大幅提升；

本齿轮轴渗碳打标自动化生产线在现有机器人技术的基础上创新性引入视觉拍照技术，并配合激光打标机，实现机器人精准取料、打标、倒角、装盘等功能；单件整体节拍工时为≤2分钟；实现自动叠盘及拆盘功能，第一层码放满层后，自动进行第二层料盘码放装盘以及渗碳完成后出炉进行自动拆盘动作，拆盘单件时间≤30秒；可实现自动更换夹爪功能，根据不同生产工件可以自动切换相应夹爪。

本齿轮轴渗碳打标自动化生产线兼顾上下游工序，与上游工序衔接采用AGV/行车上料方式，与下游工序衔接采用行车转运的方式；输送线采用单元式模块化设计，可灵活组合、自由选配，极大的增加了输送线的车间适应性。

相关术语解释：

倒角机倒角：是指倒角机采用数控系统控制，模块化程序加工。支撑底座上装有工件旋转主轴，用来夹持工件并负责工件的回转分度。工件主轴两侧装有刀具支撑立柱床身，滑台和进给机构。利用工件旋转轴的旋转分度。进刀机构按照齿轮的相关程序给予进刀配合，刀具始终保持一定的加工距离贴合齿轮的轮廓进行切削，倒角机为干式切削加工，无需冷却液。更换工件时，自动调整两铣刀间距，无需人工调整，调整快速。需要倒角工件均设计有合适夹紧定位工装夹具，倒角时，自动夹紧；倒角机与机器人等其他系统互联，同时可单独使用。

渗碳料盘定位机构：主要分为固定侧、活动侧，固定侧由若干导向轮组成；活动侧由伸缩气缸、导向轮等组成，在料盘的左右侧各分布一套，当需要对料盘进行定位时，伸缩气缸动作，将渗碳料盘推到位。

渗碳料盘举升机构：主要由举升缸（双行程）、两侧双导轨滑块、料盘托板伸缩气缸、导向轴等组成。料盘的高度方向运动由举升缸负责，双导轨滑块的设计保证了良好的受力、顺畅运行。料盘托板的伸缩由料盘托板伸缩气缸负责，导向轴提供了足够的承载，顶升采用气动，可手动操作机构升、降，顶升重量≥0.5吨。

以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中；对于本技术领域的技术人员来说，对本实用新型实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本实用新型的保护范围内。

本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (9)

1.一种齿轮轴上下料输送线，其特征在于：包括上料输送线、下料输送线，所述上料输送线位于下料输送线的下游，所述上料输送线与所述下料输送线相对间隔且相互平行设置，在所述下料输送线的中段配合安装有一叠盘升降机构，在所述上料输送线、所述下料输送线上均放置有若干个托盘，各所述托盘顶部分别用于安放料盘，各所述料盘分别用于盛放待加工处理的齿轮轴工件，所述叠盘升降机构用于将由下料输送线输上的托盘送过来的料盘实现上下叠放后并使叠放后的料盘沿下料输送线继续向下游输送。

2.根据权利要求1所述的一种齿轮轴上下料输送线，其特征在于：所述上料输送线用于为齿轮轴加工工序供料，所述下料输送线用于接收经齿轮轴加工工序加工后的齿轮轴工件。

3.根据权利要求2所述的一种齿轮轴上下料输送线，其特征在于：所述叠盘升降机构包括一设置在所述下料输送线的中段的门型连地架，所述门型连地架横跨所述下料输送线的宽度方向且其两侧底部均固定在地面上，在所述下料输送线两侧的所述门型连地架的限位支架上分别对称安装有一双行程举升机构，两对称设置的双行程举升机构动作时为同步同向运动，两所述双行程举升机构配合运动实现带动经下料输送线输送至对应工位的料盘实现举升或下放。

4.根据权利要求3所述的一种齿轮轴上下料输送线，其特征在于：所述双行程举升机构包括一安装在所述限位支架底部且竖直设置的一级举升缸，在所述一级举升缸内侧与所述下料输送线之间设置有一挡料举升框架，所述挡料举升框架的两侧分别滑动卡接在对应位置处的所述限位支架，在所述挡料举升框架朝向所述下料输送线一侧的内侧壁的下部分别固定安装有一伸缩托料部件，在所述一级举升缸的活塞杆的顶部固定有一下横座板，所述下横座板的两侧通过所述限位支架实现摆动限位，在所述下横座板上竖直固定有二级举升缸，所述二级举升缸的缸体顶部固定在所述下横座板的底部，所述二级举升缸的活塞杆的顶部活动穿过所述下横座板上的通孔后并与一水平设置的上横座板相固连，所述上横座板固定安装在所述挡料举升框架的侧壁上。

5.根据权利要求4所述的一种齿轮轴上下料输送线，其特征在于：所述上料输送线、所述下料输送线上均配置链轮结构作为动力驱动结构。

6.根据权利要求5所述的一种齿轮轴上下料输送线，其特征在于：两相对称设置的所述伸缩托料部件配合实现对经下料输送线输送至对应工位的托盘上的料盘实现夹持抵紧。

7.根据权利要求6所述的一种齿轮轴上下料输送线，其特征在于：所述一级举升缸、所述二级举升缸均采用举升气缸且均由配置的气动控制系统实现动作控制。

8.根据权利要求7所述的一种齿轮轴上下料输送线，其特征在于：所述伸缩托料部件包括两沿所述下料输送线的输送方向间隔固定安装在所述挡料举升框架的内侧壁上的气动伸缩夹具，两所述气动伸缩夹具为同步同向运动。

9.一种齿轮轴渗碳打标自动化生产线，其特征在于：所述齿轮轴渗碳打标自动化生产线包括权利要求1-8中任意一项所述的齿轮轴上下料输送线，还包括设置在所述上料输送线与所述下料输送线之间的机器人及自动换夹具机构、齿轮轴打标系统、齿轮轴倒角工作站、料盘取放助力机械手臂、PLC控制柜。

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