一种重型卡车制动盘铸件自动上料及钻孔设备的制作方法

本发明涉及重型卡车零部件生产加工领域，具体是涉及一种重型卡车制动盘铸件自动上料及钻孔设备。

背景技术：

制动器是制动系统中用以产生阻碍车辆运动或运动趋势制动力的部件。汽车制动器除各种缓速装置以外，几乎都是利用固定元件与旋转元件工作表面的摩擦产生制动力矩的摩擦制动器。目前，各类汽车广泛采用的摩擦制动器根据旋转元件的不同可分为鼓式和盘式两大类。它们之间的区别在于：鼓式制动器摩擦副中的旋转元件为制动鼓，以其圆柱面为工作表面；盘式制动器摩擦副中的旋转元件为圆盘状的制动盘，以其端面为工作表面。制动盘是盘式制动器的摩擦偶件，除应具有作为构件所需要的强度和刚度外，还应有尽可能高而稳定的摩擦系数，以及适当的耐磨性、耐热性、散热性和热容量等。

在对重型卡车制动盘生产加工时，需要对制动盘进行钻孔操作，传统的钻孔设备需要人工将制动盘固定在机床上，并通过人工定位从而对其进行钻孔操作，此种方法需要人工辅助上料，操作人员工作强度大，工作效率低，且加工精度较低，容易产生次品，影响制动盘的性能；传统的钻孔设备大部分都是每次钻一个孔，依次钻孔直至完成钻孔操作，钻孔时每钻一个孔前均需要通过移动钻头进行找准钻孔位置，操作步骤繁琐并且难以保证制动盘安装孔加工的一致性，影响了工作效率和加工精度。

因此，有必要设计一种重型卡车制动盘铸件自动上料及钻孔设备，用来解决上述问题。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，提供一种重型卡车制动盘铸件自动上料及钻孔设备，本技术方案解决了传统的钻孔设备需要人工将制动盘固定在机床上，并通过人工定位从而对其进行钻孔操作，此种方法需要人工辅助上料，操作人员工作强度大，工作效率低，且加工精度较低，容易产生次品，影响制动盘的性能；传统的钻孔设备大部分都是每次钻一个孔，依次钻孔直至完成钻孔操作，钻孔时每钻一个孔前均需要通过移动钻头进行找准钻孔位置，操作步骤繁琐并且难以保证制动盘安装孔加工的一致性，影响了工作效率和加工精度等问题。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

提供了一种重型卡车制动盘铸件自动上料及钻孔设备，包括有加工平台、上料传送带、两个取料机械手、定位夹紧组件、钻孔加工组件和下料传送带，加工平台水平设置，上料传送带和下料传送带分别设置在加工平台的两侧，两个取料机械手分别固定安装在加工平台顶端的两侧，定位夹紧组件水平设置在加工平台中心处，钻孔加工组件竖直固定设置在加工平台的顶端，定位夹紧组件包括有旋转机构和夹紧机构，旋转机构安装在加工平台上，旋转机构包括有水平设置的能够旋转的旋转盘，夹紧机构固定安装在旋转盘顶端，夹紧机构包括有能够夹持制动盘的夹持爪，夹持爪能够水平滑动的安装在旋转盘两侧，钻孔加工组件包括有能够旋转和升降的钻头，若干根钻头沿着旋转盘的轴线环形设置，钻头位于旋转盘的正上方。

作为一种重型卡车制动盘铸件自动上料及钻孔设备的一种优选方案，取料机械手包括有转台、第一升降机构和取料爪，转台水平固定安装在加工平台顶端靠近上料传送带的一侧，第一升降机构竖直固定安装在转台的输出端上，取料爪固定安装在第一升降机构的输出端上。

作为一种重型卡车制动盘铸件自动上料及钻孔设备的一种优选方案，第一升降机构包括有第一安装立柱、第一升降气缸、第一升降安装架和第一限位杆，第一安装立柱竖直固定安装在转台的输出端上，第一升降气缸竖直固定安装在第一安装立柱的顶端，第一升降安装架位于第一升降气缸的正下方，第一升降气缸的输出端与第一升降安装架的顶端固定连接，取料爪固定安装在第一升降安装架上，第一限位杆竖直设置，第一限位杆的底端固定安装在第一升降安装架的顶端，第一限位杆的顶端贯穿第一安装立柱的顶端并向上设置。

作为一种重型卡车制动盘铸件自动上料及钻孔设备的一种优选方案，取料爪包括有双轴气缸和两个第一弧形夹头，双轴气缸竖直固定安装在第一升降安装架上，两个第一弧形夹头分别固定安装在双轴气缸的两个输出端上，第一弧形夹头的弧度与制动盘外侧侧壁中部的第一环形槽弧度一致。

作为一种重型卡车制动盘铸件自动上料及钻孔设备的一种优选方案，第一升降安装架的底端竖直固定安装有摄像头。

作为一种重型卡车制动盘铸件自动上料及钻孔设备的一种优选方案，旋转机构还包括有第一伺服电机和第一转轴，第一伺服电机竖直固定安装在加工平台的下方，第一转轴竖直设置在第一伺服电机和旋转盘之间，第一转轴的底端与第一伺服电机的输出轴固定连接，第一转轴的顶端与旋转盘的底端中心处固定连接，第一转轴与加工平台顶端轴接。

作为一种重型卡车制动盘铸件自动上料及钻孔设备的一种优选方案，旋转盘的顶端竖直固定安装有定位销，定位销的外径与制动盘内侧贯穿槽的槽壁径长相匹配。

作为一种重型卡车制动盘铸件自动上料及钻孔设备的一种优选方案，夹紧机构包括有推送气缸、推杆、推块和第二弧形夹头，推送气缸水平固定安装在旋转盘顶端，推块能够滑动的设置在旋转盘顶端，推杆水平设置在旋转盘上方，推杆的一端与推送气缸的输出端固定连接，推杆的另一端与推块的侧壁固定连接，第二弧形夹头固定安装在推块上，第二弧形夹头的弧度与制动盘外侧下半部侧壁弧度相匹配，第二弧形夹头靠近旋转盘中心处的一侧侧壁上设有弧形卡紧条，弧形卡紧条与制动盘外侧下半部侧壁上的第二环形槽相匹配。

作为一种重型卡车制动盘铸件自动上料及钻孔设备的一种优选方案，钻孔加工组件还包括有第二安装立柱、第二升降气缸、第二升降安装架和第二限位杆，第二安装立柱竖直固定安装在加工平台顶端，第二升降气缸竖直固定安装在第二安装立柱的顶端，第二升降安装架位于第二升降气缸的正下方，第二升降气缸的输出端与第二升降安装架的顶端固定连接，钻头能够旋转的安装在第二升降安装架上，第二限位杆竖直设置，第二限位杆的底端固定安装在第二升降安装架的顶端，第二限位杆的顶端贯穿第二安装立柱的顶端并向上设置。

作为一种重型卡车制动盘铸件自动上料及钻孔设备的一种优选方案，钻孔加工组件还包括有第二伺服电机、第二转轴、若干第三转轴、驱动轮和若干从动轮，第二伺服电机竖直固定安装在第二升降安装架的顶端，第二转轴竖直设置，第二转轴与旋转盘共轴线，若干第三转轴依次沿着第二转轴轴线竖直环形设置在第二转轴旁侧，第二转轴和第三转轴均与第二升降安装架轴接，驱动轮水平固定套设在第二转轴上，若干从动轮依次固定套设在若干个第三转轴上，第二转轴的顶端与第二伺服电机的输出轴固定连接，驱动轮与若干从动轮均啮合，若干个钻头均竖直固定安装在第二转轴的底端。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：

本发明所示的一种重型卡车制动盘铸件自动上料及钻孔设备，采用自动化上料加工制动盘，能够自动将待加工制动盘上料并定位，降低人工劳动强度，提高工作效率，能够将待加工的制动盘精准定位并加紧，从而提高加工精度，通过钻孔加工组件同步带动若干个钻头同步转动，从而在制动盘上一次性加工若干环形分布的孔洞，提高了工作效率，降低了多次调节产生的加工误差。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图一；

图2为本发明的立体结构示意图二；

图3为本发明的正视图；

图4为本发明的俯视图；

图5为本发明的取料机械手的立体结构示意图一；

图6为本发明的取料机械手的立体结构示意图二；

图7为本发明的定位夹紧组件的立体结构示意图；

图8为本发明的定位夹紧组件的部分立体结构示意图；

图9为本发明的钻孔加工组件的立体结构示意图；

图10为本发明的制动盘的立体结构示意图。

图中标号为：

1-加工平台；2-上料传送带；3-取料机械手；4-定位夹紧组件；5-钻孔加工组件；6-下料传送带；7-旋转盘；8-夹持爪；9-钻头；10-转台；11-取料爪；12-第一安装立柱；13-第一升降气缸；14-第一升降安装架；15-第一限位杆；16-双轴气缸；17-第一弧形夹头；18-摄像头；19-第一伺服电机；20-第一转轴；21-定位销；22-推送气缸；23-推杆；24-推块；25-第二弧形夹头；26-弧形卡紧条；27-第二安装立柱；28-第二升降气缸；29-第二升降安装架；30-第二限位杆；31-第二伺服电机；32-第二转轴；33-第三转轴；34-驱动轮；35-从动轮；36-制动盘；37-第一环形槽；38-贯穿槽；39-第二环形槽。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

参照图1-图4所示的一种重型卡车制动盘铸件自动上料及钻孔设备，包括有加工平台1、上料传送带2、两个取料机械手3、定位夹紧组件4、钻孔加工组件5和下料传送带6，加工平台1水平设置，上料传送带2和下料传送带6分别设置在加工平台1的两侧，两个取料机械手3分别固定安装在加工平台1顶端的两侧，定位夹紧组件4水平设置在加工平台1中心处，钻孔加工组件5竖直固定设置在加工平台1的顶端，定位夹紧组件4包括有旋转机构和夹紧机构，旋转机构安装在加工平台1上，旋转机构包括有水平设置的能够旋转的旋转盘7，夹紧机构固定安装在旋转盘7顶端，夹紧机构包括有能够夹持制动盘36的夹持爪8，夹持爪8能够水平滑动的安装在旋转盘7两侧，钻孔加工组件5包括有能够旋转和升降的钻头9，若干根钻头9沿着旋转盘7的轴线环形设置，钻头9位于旋转盘7的正上方。在对制动盘36进行加工时，上料传送带2将未打孔的制动盘36上料至取料机械手3夹取位置，取料机械手3将未打孔的制动盘36夹取并送至加工平台1中心处进行加工，定位夹紧组件4将制动盘36夹紧并调整至最佳加工位置，夹紧机构通过夹持爪8将制动盘36夹紧，钻孔加工组件5工作，钻头9下降并旋转，从而对位于钻头9下方的制动盘36钻孔，若干个钻头9同步进行钻孔操作，大幅提高了工作效率，在制动盘36完成钻孔后，取料机械手3将制动盘36夹取并放置在下料传送带6上，下料传送带6对钻孔加工完成的制动盘36进行下料操作，从而实现制动盘36的自动化钻孔生产操作。

参照图1-图4所示的取料机械手3包括有转台10、第一升降机构和取料爪11，转台10水平固定安装在加工平台1顶端靠近上料传送带2的一侧，第一升降机构竖直固定安装在转台10的输出端上，取料爪11固定安装在第一升降机构的输出端上。取料机械手3在取料和放料时，转台10旋转控制取料机械手3的夹取位置，第一升降机构输出带动取料爪11进行升降，从而便于制动盘36的取放操作。

参照图5-图6所示的第一升降机构包括有第一安装立柱12、第一升降气缸13、第一升降安装架14和第一限位杆15，第一安装立柱12竖直固定安装在转台10的输出端上，第一升降气缸13竖直固定安装在第一安装立柱12的顶端，第一升降安装架14位于第一升降气缸13的正下方，第一升降气缸13的输出端与第一升降安装架14的顶端固定连接，取料爪11固定安装在第一升降安装架14上，第一限位杆15竖直设置，第一限位杆15的底端固定安装在第一升降安装架14的顶端，第一限位杆15的顶端贯穿第一安装立柱12的顶端并向上设置。在第一升降机构工作时，第一升降气缸13输出带动第一升降安装架14进行升降，第一限位杆15对第一升降安装架14的升降起到导向和限位的作用，第一安装立柱12用于安装第一升降机构，取料爪11跟随第一升降安装架14同步运动，从而实现取料爪11的升降功能。

参照图5-图6所示的取料爪11包括有双轴气缸16和两个第一弧形夹头17，双轴气缸16竖直固定安装在第一升降安装架14上，两个第一弧形夹头17分别固定安装在双轴气缸16的两个输出端上，第一弧形夹头17的弧度与制动盘36外侧侧壁中部的第一环形槽37弧度一致。在取料爪11对制动盘36进行抓取时，双轴气缸16输出带动两个第一弧形夹头17相互靠近，从而将位于两个第一弧形夹头17内的制动盘36夹紧，实现夹取功能。

参照图5-图6所示的第一升降安装架14的底端竖直固定安装有摄像头18。摄像头18用于检测制动盘36的方位和状态，从而对后续制动盘36旋转的操作提供精确数据，摄像头18还能用于检测制动盘36是否完成钻孔操作。

参照图7所示的旋转机构还包括有第一伺服电机19和第一转轴20，第一伺服电机19竖直固定安装在加工平台1的下方，第一转轴20竖直设置在第一伺服电机19和旋转盘7之间，第一转轴20的底端与第一伺服电机19的输出轴固定连接，第一转轴20的顶端与旋转盘7的底端中心处固定连接，第一转轴20与加工平台1顶端轴接。在旋转机构工作时，第一伺服电机19输出带动第一转轴20转动，第一转轴20带动与之固定连接的旋转盘7转动，进而带动安放在旋转盘7上方的制动盘36同步旋转，从而完成制动盘36的精确旋转功能，提高了加工精度。

参照图7所示的旋转盘7的顶端竖直固定安装有定位销21，定位销21的外径与制动盘36内侧贯穿槽38的槽壁径长相匹配。定位销21用于为制动盘36的安放提供定位，并且防止在旋转盘7旋转时制动盘36发生偏移，从而提高加工精度。

参照图8所示的夹紧机构包括有推送气缸22、推杆23、推块24和第二弧形夹头25，推送气缸22水平固定安装在旋转盘7顶端，推块24能够滑动的设置在旋转盘7顶端，推杆23水平设置在旋转盘7上方，推杆23的一端与推送气缸22的输出端固定连接，推杆23的另一端与推块24的侧壁固定连接，第二弧形夹头25固定安装在推块24上，第二弧形夹头25的弧度与制动盘36外侧下半部侧壁弧度相匹配，第二弧形夹头25靠近旋转盘7中心处的一侧侧壁上设有弧形卡紧条26，弧形卡紧条26与制动盘36外侧下半部侧壁上的第二环形槽39相匹配。在夹紧机构工作时，推送气缸22输出通过推杆23带动推块24向前运动，推块24带动与之固定连接的第二弧形夹头25同步运动，两侧的第二弧形夹头25同步运动进而将位于旋转盘7中部的制动盘36夹紧，实现对制动盘36夹持功能，弧形卡紧条26进一步提高了夹持效果，防止在钻孔加工过程中制动盘36发生偏移或震动。

参照图9所示的钻孔加工组件5还包括有第二安装立柱27、第二升降气缸28、第二升降安装架29和第二限位杆30，第二安装立柱27竖直固定安装在加工平台1顶端，第二升降气缸28竖直固定安装在第二安装立柱27的顶端，第二升降安装架29位于第二升降气缸28的正下方，第二升降气缸28的输出端与第二升降安装架29的顶端固定连接，钻头9能够旋转的安装在第二升降安装架29上，第二限位杆30竖直设置，第二限位杆30的底端固定安装在第二升降安装架29的顶端，第二限位杆30的顶端贯穿第二安装立柱27的顶端并向上设置。在钻孔加工组件5工作时，第二升降气缸28输出带动第二升降安装架29进行升降，第二限位杆30对第二升降安装架29的升降起到导向和限位的作用，第二安装立柱27用于安装钻孔加工组件5，钻头9跟随第二升降安装架29同步运动，从而实现钻头9的升降功能。

参照图9所示的钻孔加工组件5还包括有第二伺服电机31、第二转轴32、若干第三转轴33、驱动轮34和若干从动轮35，第二伺服电机31竖直固定安装在第二升降安装架29的顶端，第二转轴32竖直设置，第二转轴32与旋转盘7共轴线，若干第三转轴33依次沿着第二转轴32轴线竖直环形设置在第二转轴32旁侧，第二转轴32和第三转轴33均与第二升降安装架29轴接，驱动轮34水平固定套设在第二转轴32上，若干从动轮35依次固定套设在若干个第三转轴33上，第二转轴32的顶端与第二伺服电机31的输出轴固定连接，驱动轮34与若干从动轮35均啮合，若干个钻头9均竖直固定安装在第二转轴32的底端。在钻头9下降至加工工位时，第二伺服电机31输出带动第二转轴32转动，第二转轴32带动与之固定连接的驱动轮34转动，驱动轮34带动若干与之啮合的从动轮35转动，从动轮35带动与之固定连接的第三转轴33转动，第三转轴33带动固定安装在其底部的钻头9转动，从而实现若干钻头9同步转动功能，进而实现对制动盘36的钻孔功能。

本发明的工作原理：

本设备/装置/方法通过以下步骤实现本发明的功能，进而解决了本发明提出的技术问题：

在对制动盘36进行加工时，上料传送带2将未打孔的制动盘36上料至取料机械手3夹取位置，取料机械手3将未打孔的制动盘36夹取并送至加工平台1中心处进行加工，定位夹紧组件4将制动盘36夹紧并调整至最佳加工位置，夹紧机构通过夹持爪8将制动盘36夹紧，钻孔加工组件5工作，钻头9下降并旋转，从而对位于钻头9下方的制动盘36钻孔，若干个钻头9同步进行钻孔操作，大幅提高了工作效率，在制动盘36完成钻孔后，取料机械手3将制动盘36夹取并放置在下料传送带6上，下料传送带6对钻孔加工完成的制动盘36进行下料操作，从而实现制动盘36的自动化钻孔生产操作。取料机械手3在取料和放料时，转台10旋转控制取料机械手3的夹取位置，第一升降机构输出带动取料爪11进行升降，从而便于制动盘36的取放操作。在第一升降机构工作时，第一升降气缸13输出带动第一升降安装架14进行升降，第一限位杆15对第一升降安装架14的升降起到导向和限位的作用，第一安装立柱12用于安装第一升降机构，取料爪11跟随第一升降安装架14同步运动，从而实现取料爪11的升降功能。在取料爪11对制动盘36进行抓取时，双轴气缸16输出带动两个第一弧形夹头17相互靠近，从而将位于两个第一弧形夹头17内的制动盘36夹紧，实现夹取功能。摄像头18用于检测制动盘36的方位和状态，从而对后续制动盘36旋转的操作提供精确数据，摄像头18还能用于检测制动盘36是否完成钻孔操作。在旋转机构工作时，第一伺服电机19输出带动第一转轴20转动，第一转轴20带动与之固定连接的旋转盘7转动，进而带动安放在旋转盘7上方的制动盘36同步旋转，从而完成制动盘36的精确旋转功能，提高了加工精度。定位销21用于为制动盘36的安放提供定位，并且防止在旋转盘7旋转时制动盘36发生偏移，从而提高加工精度。在夹紧机构工作时，推送气缸22输出通过推杆23带动推块24向前运动，推块24带动与之固定连接的第二弧形夹头25同步运动，两侧的第二弧形夹头25同步运动进而将位于旋转盘7中部的制动盘36夹紧，实现对制动盘36夹持功能，弧形卡紧条26进一步提高了夹持效果，防止在钻孔加工过程中制动盘36发生偏移或震动。在钻孔加工组件5工作时，第二升降气缸28输出带动第二升降安装架29进行升降，第二限位杆30对第二升降安装架29的升降起到导向和限位的作用，第二安装立柱27用于安装钻孔加工组件5，钻头9跟随第二升降安装架29同步运动，从而实现钻头9的升降功能。在钻头9下降至加工工位时，第二伺服电机31输出带动第二转轴32转动，第二转轴32带动与之固定连接的驱动轮34转动，驱动轮34带动若干与之啮合的从动轮35转动，从动轮35带动与之固定连接的第三转轴33转动，第三转轴33带动固定安装在其底部的钻头9转动，从而实现若干钻头9同步转动功能，进而实现对制动盘36的钻孔功能。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。