[發(fā)明專利]一種零部件制造用智能生產(chǎn)線及其工作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011292065.X
• 申請(qǐng)日: 2020-11-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112108929B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金維國(guó);趙忠陽(yáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京中航科電測(cè)控技術(shù)股份有限公司
• 主分類號(hào): B23Q7/00
• 分類號(hào): B23Q7/00;B23Q7/04;B23Q7/14;B23Q17/00
• 代理公司: 合肥正則元起專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34160
• 代理人: 劉生昕

1.一種零部件制造用智能生產(chǎn)線，其特征在于：包括上下料機(jī)構(gòu)(2)、輸送機(jī)構(gòu)(1)、生產(chǎn)機(jī)構(gòu)(3)和托盤機(jī)構(gòu)(4)，所述輸送機(jī)構(gòu)(1)包括固定架(11)以及固定在固定架(11)上方的桁架軌道(12)，所述桁架軌道(12)的表面滑動(dòng)連接有機(jī)械手組件(13)，所述機(jī)械手組件(13)的內(nèi)腔滑動(dòng)連接有升降機(jī)械臂(14)，所述升降機(jī)械臂(14)的底部貫穿機(jī)械手組件(13)的內(nèi)腔并延伸至機(jī)械手組件(13)的下方，所述升降機(jī)械臂(14)的底部與托盤機(jī)構(gòu)(4)的表面活動(dòng)連接；

所述托盤機(jī)構(gòu)(4)包括夾持托盤(41)以及分別固定在夾持托盤(41)內(nèi)腔的零點(diǎn)定位模塊(42)和氣密性檢測(cè)模塊(43)，所述零點(diǎn)定位模塊(42)包括零點(diǎn)基座(421)以及螺紋連接在零點(diǎn)基座(421)上方的定位板(422)，所述定位板(422)的內(nèi)腔開(kāi)設(shè)有零點(diǎn)基座孔(423)，所述零點(diǎn)基座(421)的內(nèi)腔活動(dòng)連接有活塞板(424)，所述零點(diǎn)基座(421)的內(nèi)腔固定連接有彈簧柱(425)，所述彈簧柱(425)的一端貫穿活塞板(424)的底部并延伸至活塞板(424)的內(nèi)腔，所述活塞板(424)的內(nèi)腔開(kāi)設(shè)有與彈簧柱(425)的頂端適配的卡接槽(426)，所述活塞板(424)的表面連通有氣嘴(427)，所述活塞板(424)的頂部活動(dòng)連接有鋼珠(429)，所述零點(diǎn)基座孔(423)的內(nèi)腔活動(dòng)連接有拉釘(428)，所述鋼珠(429)的表面與拉釘(428)的表面彈性接觸，所述氣密性檢測(cè)模塊(43)的內(nèi)腔通過(guò)連通管道與零點(diǎn)定位模塊(42)的內(nèi)腔連通；

所述升降機(jī)械臂(14)的底部固定連接有第一連接架(15)，所述第一連接架(15)的底部固定連接有固定板(16)，所述固定板(16)的底部轉(zhuǎn)動(dòng)連接有回轉(zhuǎn)支撐內(nèi)套圈(17)，所述固定板(16)的頂部固定連接有伺服電機(jī)(18)，所述伺服電機(jī)(18)輸出軸的底端貫穿固定板(16)的頂部并延伸至固定板(16)的下方，所述伺服電機(jī)(18)輸出軸的表面與固定板(16)的內(nèi)腔轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述回轉(zhuǎn)支撐內(nèi)套圈(17)的表面嚙合有回轉(zhuǎn)支撐外套圈(19)，所述伺服電機(jī)(18)輸出軸的表面固定連接有與回轉(zhuǎn)支撐外套圈(19)的表面嚙合的主動(dòng)齒輪(116)，所述回轉(zhuǎn)支撐內(nèi)套圈(17)的內(nèi)腔通過(guò)齒路與回轉(zhuǎn)支撐外套圈(19)的內(nèi)腔嚙合，所述回轉(zhuǎn)支撐內(nèi)套圈(17)的底部固定連接有基座板(118)，所述基座板(118)的表面固定連接有滑動(dòng)軌道(110)，所述滑動(dòng)軌道(110)表面的兩側(cè)均滑動(dòng)連接有夾持板(111)，兩個(gè)所述夾持板(111)的兩側(cè)均固定連接有夾鉗(112)，所述基座板(118)的表面轉(zhuǎn)動(dòng)連接有驅(qū)動(dòng)氣缸(113)，所述驅(qū)動(dòng)氣缸(113)活塞桿的一端與夾持板(111)的表面轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述回轉(zhuǎn)支撐內(nèi)套圈(17)的表面與基座板(118)的表面固定連接，所述基座板(118)的表面通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)連接有連接板(114)，所述連接板(114)的兩側(cè)均轉(zhuǎn)動(dòng)連接有連桿(115)，兩個(gè)連桿(115)遠(yuǎn)離的連接板(114)的一端分別與兩個(gè)所述夾持板(111)的表面轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述連桿(115)與連接板(114)的連接處為夾持板(111)的中軸線上，所述夾鉗(112)的表面與夾持托盤(41)的表面彈性接觸，所述夾持托盤(41)的表面固定連接有密封圍擋(44)，所述桁架軌道(12)的底部固定連接有滾輪輸送線(117)，所述上下料機(jī)構(gòu)(2)包括立體倉(cāng)庫(kù)(21)、堆垛機(jī)(22)和毛坯、成品放置托架(23)，所述滾輪輸送線(117)的左側(cè)與堆垛機(jī)(22)的左側(cè)連通，所述生產(chǎn)機(jī)構(gòu)(3)包括CNC機(jī)臺(tái)(31)，所述CNC機(jī)臺(tái)(31)的表面開(kāi)設(shè)有料槽(32)，所述零點(diǎn)定位模塊(42)設(shè)置有四個(gè)，且在夾持托盤(41)的內(nèi)腔對(duì)稱均勻分布。

2.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的零部件制造用智能生產(chǎn)線的工作方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一、上料前的準(zhǔn)備：裝夾工按生產(chǎn)任務(wù)單將待加工的工件按工藝要求安裝在夾持托盤(41)上方，將拉釘(428)與工件連接，然后向零點(diǎn)基座(421)內(nèi)通入氣壓，此時(shí)內(nèi)部活塞板(424)向下移動(dòng)，使其對(duì)鋼珠(429)的擠壓，鋼珠(429)向外散開(kāi)，此時(shí)將拉釘(428)插接入零點(diǎn)基座孔(423)中，四個(gè)拉釘(428)放置完畢后，切斷氣壓，此時(shí)零點(diǎn)基座(421)內(nèi)氣壓降低，內(nèi)部活塞板(424)在彈簧柱(425)的推動(dòng)下向上推動(dòng)鋼珠(429)向中心移動(dòng)，八個(gè)鋼珠(429)同時(shí)朝向零點(diǎn)基座孔(423)中心處運(yùn)動(dòng)，將拉釘(428)鎖緊，對(duì)工件進(jìn)行定位，然后通過(guò)RFID將工件信息與夾持托盤(41)綁定，將綁定后的帶工件的夾持托盤(41)轉(zhuǎn)移到碼垛機(jī)器人搬運(yùn)位置后由碼垛機(jī)器人按就近原則碼放到立體倉(cāng)庫(kù)(21)，并給到貨架信號(hào)；

步驟二、抓料：機(jī)械手組件(13)收到信號(hào)，在桁架軌道(12)表面滑動(dòng)到滾輪輸送線(117)位置，通過(guò)堆垛機(jī)(22)將立體倉(cāng)庫(kù)(21)內(nèi)的夾持托盤(41)取出，通過(guò)滾輪輸送線(117)進(jìn)行輸送，然后機(jī)械手組件(13)驅(qū)動(dòng)升降機(jī)械臂(14)向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)夾鉗(112)運(yùn)動(dòng)到夾持位置后，停止運(yùn)動(dòng)，啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)氣缸(113)將活塞桿收回通過(guò)回轉(zhuǎn)支撐內(nèi)套圈(17)帶動(dòng)夾持板(111)在基座板(118)表面的滑動(dòng)軌道(110)上向中間滑動(dòng)，帶動(dòng)兩邊的夾鉗(112)同時(shí)朝向連接板(114)中心處運(yùn)動(dòng)，將夾持托盤(41)夾持住，然后通過(guò)桁架軌道(12)驅(qū)動(dòng)機(jī)械手組件(13)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)夾持托盤(41)運(yùn)動(dòng)到CNC機(jī)臺(tái)(31)上方；

步驟三、放料：夾持托盤(41)運(yùn)動(dòng)到CNC機(jī)臺(tái)(31)夾緊系統(tǒng)上方，通過(guò)機(jī)械手組件(13)驅(qū)動(dòng)升降機(jī)械臂(14)向下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)夾持托盤(41)向下運(yùn)動(dòng)，到位后，通過(guò)啟動(dòng)伺服電機(jī)(18)帶動(dòng)主動(dòng)齒輪(116)轉(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)齒輪(116)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)回轉(zhuǎn)支撐外套圈(19)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)內(nèi)部的回轉(zhuǎn)支撐內(nèi)套圈(17)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)夾持托盤(41)轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)角度，調(diào)節(jié)完畢后升降機(jī)械臂(14)將夾持托盤(41)放下，啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)氣缸(113)將活塞桿伸出，然后將升降機(jī)械臂(14)升起，重復(fù)步驟一和步驟二對(duì)下一個(gè)夾持托盤(41)進(jìn)行上料；

步驟四、加工：CNC機(jī)臺(tái)(31)的夾緊系統(tǒng)將夾持托盤(41)夾緊，進(jìn)行加工，加工完畢后通過(guò)右側(cè)的機(jī)械手組件(13)驅(qū)動(dòng)升降機(jī)械臂(14)將加工完畢后的夾持托盤(41)轉(zhuǎn)移到毛坯、成品放置托架(23)上通過(guò)堆垛機(jī)(22)返到立體倉(cāng)庫(kù)(21)上或待轉(zhuǎn)運(yùn)的小車上，重復(fù)以上操作進(jìn)行加工。