一种十字轴零件多机连线自动检测搬运生产线的制作方法

本实用新型属于零件加工领域，涉及一种十字轴多机连线自动搬运检测生产线，可让传统生产线中需人工操作的分料动作和举升动作实现由机器自动完成，具有经济、安全、可靠等诸多优点。

背景技术：

十字轴又称十字节，即万向接头，是实现变角度动力传递的机件，是汽车驱动系统的万向传动装置的“关节”部件。万向节的生产过程需要经历三道工序：1、车削端面；2、端面的外圆粗磨；3、端面的外圆精磨。其中，一台端面车床单位时间的正常生产的产出量可供应三台磨床生产，而当工厂当日产量减小时，端面研磨机生产速度会调节至低于正常生产速度，同时为节约成本，相对应的2、3工序处于开启状态的磨床数量也视当日产量而定(但2、3工序中处于开启状态的磨床数量相同)，最少开启1台，最多开启3台。生产过程中，经历工序1车削端面处理的十字轴被输出至工序1的储料箱里，需要工人手动将工序1储料箱中的十字轴取出放置在处于开启状态的粗磨磨床工位入口，经历过工序2粗磨处理的十字轴被输出至工序2的储料箱里，需要工人手动将工序2储料箱的十字轴取出放置在对应的精磨磨床工位入口，且生产车间的空间有限，在大于0.3m的高度位置布置输送带会影响工人的行动。这种生产方式速度慢，且需要安排工人进行物料的转移，效率远低于具有自动分料、运输、上料功能的自动化生产线。因此实现十字轴生产线的自动搬运检测对十字轴产业的发展具有重要的意义。

CN 105698727 A公开了一种十字轴万向节全自动智能检测机，能够检测出实际生产中的不合格十字轴万向节并将其分类出废品和可补全品，以提高材料的利用率。

技术实现要素：

本实用新型为了省去工人手动将十字轴由第一次端面研磨至外圆粗磨这一过程，提高生产线的自动化水平，提高生产效率，节约人力成本，提供了一种十字轴零件多机连线自动搬运检测生产线。

为解决上述技术问题，本实用新型是采用如下技术方案实现的：

一种十字轴零件多机连线自动搬运检测生产线，其特征在于，端面车床出口设有端面输送带，端面输送带出口设置滑轨，滑轨出口设置分料输送带，分料输送带的带面上方布置有分料机构，分料机构设置有三个出口，三个出口方向均垂直于分料输送带的传动方向且平行于分料输送带的带面，分料机构的每个出口分别设置有一条预粗磨输送带，每一条预粗磨输送带沿传动方向末端正上方各自布置一个粗磨直推气缸，每个粗磨直推气缸活塞杆运动方向垂直于其对应的预粗磨输送带的带面，每个粗磨直推气缸的活塞杆均连接有挡板，且挡板的板面垂直于其连接的粗磨直推气缸对应的预粗磨输送带的传动方向，每一条预粗磨输送带的出口设有一台粗磨床，每一条预粗磨输送带的出口与其对应的粗磨床入口之间均设置有一个可将该预粗磨输送带上的十字轴运送至对应的粗磨床中的粗磨上料机构，粗磨上料机构布置在粗磨直推气缸和粗磨床之间，每台粗磨床出口设有一条预精磨输送带，每一条预精磨输送带沿传动方向末端正上方各自布置一个精磨直推气缸，每个精磨直推气缸活塞杆运动方向垂直于其对应的预精磨输送带的带面，每个精磨直推气缸的活塞杆均连接有挡板，且挡板的板面垂直于其连接的精磨直推气缸对应的预精磨输送带的传动方向，每一条预精磨输送带的出口设有一台精磨床，每一条预精磨输送带的出口与精磨床入口之间均设置有一个可将该预精磨输送带上的十字轴运送至对应的精磨床中的精磨上料机构，精磨上料机构布置在精磨直推气缸和精磨床之间，每台精磨床出口设有1条精磨输送带，三条精磨输送带出口设置在一条输出料输送带的工作路径上，输出料输送带出口设置有收料箱，其中，分料机构通过气管和导线连接电控机柜，粗磨上料机构、精磨上料机构通过气管和导线连接电控机柜，电控机柜通过气管与气泵相连。

进一步的技术方案包括：

所述的分料机构中，端面输送带下面有四个杆件组成的滑轨，滑轨中部一侧布置有一个阻料推力气缸、靠近滑轨出口与阻料推力气缸相同一侧布置有一个放料推力气缸，阻料推力气缸和放料推力气缸的活塞杆伸长时可将十字轴固定在滑轨上，阻料推力气缸和放料推力气缸的活塞杆收缩时可使十字轴沿滑轨向下滑动，滑轨出口布置分料输送带，在分料输送带传动方向末端的上方布置有阻料挡板，阻料挡板的板面垂直于分料输送带传动方向，分料输送带的带面上方沿分料输送带传动方向依次间隔均匀布置三个挡料气缸，三个挡料气缸的活塞杆运动方向均垂直于分料输送带的带面，每一个挡料气缸的活塞杆分别连接有垂直于分料输送带传动方向的挡板，三台挡料气缸的挡板和阻料挡板在分料输送带上方形成分料机构的三个出口，三个出口方向均垂直于分料输送带的传动方向且平行于分料输送带的带面，三个出口相应布置有三条预粗磨输送带，分料输送带的一侧布置有三个推料气缸，三个推料气缸的活塞杆可沿分料机构三个出口的方向伸长收缩，且每个推料气缸的活塞杆均连接有垂直于分料机构三个出口方向的推料板，通过三个推料气缸连接的推料板可将十字轴沿三个出口方向推至相应的三条预粗磨输送带上，阻料挡板和三个挡料气缸连接的挡板在分料输送带的带面上方形成三个隔断空间，每个隔断空间里布置一个传感器，每个传感器的感测方向均垂直于分料输送带的带面，三个传感器均通过导线与电控机柜相连，三个挡料气缸、三个推料气缸均通过气管与电控机柜相连。

粗磨上料机构和精磨上料机构的结构相同，均包括磁耦合气缸、上料气缸、挡板气缸、活动料斗、上料挡板，磁耦合气缸由两个光杆和一个可移动滑块组成，滑块套在两个光杆上，磁耦合气缸的两个光杆垂直的固定在地面上，滑块可沿着光杠做垂直于地面的往复运动，移动滑块一侧的中部固定有上料气缸、同一侧的底部固定有挡板气缸，上料气缸的活塞杆连接有活动料斗，活动料斗为顶部与底部开口状的空心壳体，挡板气缸的活塞杆连接有上料挡板，上料挡板在上料气缸与挡板气缸活塞杆伸长量相同时刚好遮住活动料斗，其中，上料气缸的活塞杆运动方向垂直于磁耦合气缸的两个光杆，挡板气缸活塞杆运动方向与上料气缸活塞杆运动方向一致。

与现有技术相比本实用新型的有益效果是：

本实用新型所述的自动化生产线可以将车削后的十字轴通过滑轨、放料推力气缸、阻料推力气缸的配合根据生产要求使十字轴按照顺序均匀依次的输送至分料机构。分料机构能够通过当天的生产需求即处于开启磨床的数量来调节工作模式，分料机构可配合粗磨上料机构和精磨上料机构自动将十字轴通过输送带运送至需要研磨的磨床入口。同时，由于加入了粗磨上料机构与精磨上料机构，可以省去工人人工执行将十字轴从第一次车端面出口运至外圆粗磨入口、将十字轴从外圆粗磨出口运至外圆精磨入口等动作，且粗磨上料机构与精磨上料机构的存在可以允许所有输送带在较低的高度上运行与工作，这在生产车间的空间布局上节省了大量的空间，可避免因为输送带过高造成阻碍工人在各个工位间进行移动困难的问题。本实用新型具有自动化分料机构、粗磨上料机构、精磨上料机构，可以提高生产线的自动化水平节约人力成本，优化了其生产效率具有较高的可靠性，同时空间布局合理可以在更小的工作空间内正常运行。本实用新型所述内容只需1名工人操控即可保证整个生产线的顺利运行，且其工作量远小于原生产线单位工人的工作量。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明：

图1是本实用新型所述的一种十字轴零件多机连线自动检测搬运生产线的结构简图；

图2是本实用新型所述的一种十字轴零件多机连线自动检测搬运生产线的分料机构结构简图；

图3是本实用新型所述的一种十字轴零件多机连线自动检测搬运生产线的粗磨上料机构(精磨上料机构)接料状态图；

图4是本实用新型所述的一种十字轴零件多机连线自动检测搬运生产线的粗磨上料机构(精磨上料机构)升料状态图；

图5是本实用新型所述的一种十字轴零件多机连线自动检测搬运生产线的粗磨上料机构(精磨上料机构)送料状态图；

图6是本实用新型所述的一种十字轴零件多机连线自动检测搬运生产线的粗磨上料机构(精磨上料机构)放料状态图。

图中：1、端面车床，2、十字轴，3、端面输送带，4、滑轨，5、分料输送带，6、分料机构，7、预粗磨输送带，8、粗磨直推气缸，9、粗磨上料机构，10、粗磨床，11、预精磨输送带，12、精磨直推气缸，13、精磨上料机构，14、精磨床，15、精磨输送带，16、输出料输送带，17、收料箱，18、气泵，19、电控机柜，20、阻料推力气缸，21、放料推力气缸，22、推料气缸，23、阻料挡板，24、挡料气缸，25、传感器，26、磁耦合气缸，27、滑块，28、上料气缸，29、挡板气缸，30、活动料斗，31、上料挡板，X、推料方向，Y、出料方向。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作详细的描述：

如图1所示，端面车床1出口设有端面输送带3，在端面输送带3出口处设置滑轨4，滑轨4出口设置分料输送带5，分料输送带5中部至末端的带面上方布置有分料机构6，分料机构6设置有三个出口，分料机构6可沿图1、图2所示X方向(即推料方向)分别将十字轴2从三个出口推出，分料机构6的每个出口分别设置有一条预粗磨输送带7，每一条预粗磨输送带7沿传动方向末端正上方各自布置一个粗磨直推气缸8，每个粗磨直推气缸8活塞杆可沿着与预粗磨输送带7带面垂直的方向运动，每个粗磨直推气缸8的活塞杆下端均连接挡板，挡板垂直于其对应的预粗磨输送带7的传动方向，每一条预粗磨输送带7的出口设有一台粗磨床10，每一条预粗磨输送带7的出口与其对应的粗磨床10入口之间均设置有一个粗磨上料机构9，粗磨上料机构9布置在粗磨直推气缸8和粗磨床10之间，每台粗磨床10出口设有一条预精磨输送带11，每一条预精磨输送带11沿传动方向末端正上方各自布置一个精磨直推气缸12，每个精磨直推气缸12活塞杆可沿着与预精磨输送带11带面垂直的方向运动，每个精磨直推气缸12的活塞杆均连接有挡板，挡板垂直于其对应的预精磨输送带11的传动方向，每一条预精磨输送带11的传动方向尽头布置一台精磨床14，每一条预精磨输送带11的出口与精磨床14入口之间均设置有一个精磨上料机构13，精磨上料机构13布置在精磨直推气缸12和精磨床14之间，每台精磨床14出口设有1条精磨输送带15，三条精磨输送带14出口设置在一条输出料输送带16的工作路径上，出料方向Y如图1中所示，输出料输送带16出口设置有收料箱17。

如图2所示，端面输送带3下面有四个杆件组成的滑轨4，滑轨4右侧布置有一个阻料推力气缸20、阻料推力气缸20斜下方布置有一个放料推力气缸21，阻料推力气缸20和放料推力气缸21的活塞杆可通过伸长将十字轴2固定在滑轨4上，阻料推力气缸20和放料推力气缸21的活塞杆收缩时可使十字轴2沿滑轨4向下滑动，滑轨4出口布置分料输送带5，在分料输送带5传动方向末端的上方布置有阻料挡板23，阻料挡板23垂直于分料输送带5传动方向，分料输送带5的带面上方从左到右依次间隔均匀布置三个挡料气缸24，三个挡料气缸24的活塞杆运动方向均垂直于分料输送带5的带面，每一个挡料气缸24的活塞杆分别连接有垂直于分料输送带5传动方向的挡板，三台挡料气缸24的挡板和阻料挡板23在分料输送带5上方形成分料机构6的三个出口，三台挡料气缸24可沿图2所示X方向将十字轴2分别从三个出口推出，三个出口相应布置有三条预粗磨输送带7，分料输送带5传动方向的右侧布置有三个推料气缸22，每个推料气缸22的活塞杆均连接有垂直于分料机构6三个出口方向的推料板，通过三个推料气缸22连接的推料板可将十字轴2沿三个出口方向推至相应的三条预粗磨输送带7上，阻料挡板23和三个挡料气缸24连接的挡板在分料输送带5的带面上方形成三个隔断空间，每个隔断空间里布置一个传感器25，每个传感器25的感测方向均垂直于分料输送带5的带面，三个传感器25均通过导线与电控机柜19相连，三个挡料气缸24、三个推料气缸22均通过气管与电控机柜19相连。

如图3所示，粗磨上料机构9和精磨上料机构13的结构相同，均包括磁耦合气缸26、上料气缸28、挡板气缸29、活动料斗30、上料挡板31，磁耦合气缸26由两个光杆和一个可移动滑块27组成，滑块27套在两个光杆上，磁耦合气缸26的两个光杆垂直的固定在地面上，滑块27可沿着光杠做垂直于地面的往复运动，移动滑块27一侧的中部固定有上料气缸28、同一侧的底部固定有挡板气缸29，上料气缸28的活塞杆连接有活动料斗30，活动料斗30为顶部与底部开口状的空心壳体，挡板气缸29的活塞杆连接有上料挡板31，上料挡板31在上料气缸28与挡板气缸29活塞杆伸长量相同时刚好遮住活动料斗30。其中，上料气缸28的活塞杆运动方向垂直于磁耦合气缸26的两个光杆，挡板气缸29活塞杆运动方向与上料气缸28活塞杆运动方向一致。

如图1，图2所示，由端面车床1加工出来的十字轴2，经端面输送带3输送至由滑轨4以及阻料推力气缸20、放料推力气缸21组成的机构，四根光杠组成的滑轨4能够保证十字轴2在落下时保持合适的姿态，当有十字轴2落入滑轨4时，阻料推力气缸20的活塞杆缩回，使十字轴2落在阻料推力气缸20、放料推力气缸21之间，当十字轴2落下后，阻料推力气缸20的活塞杆伸出以保证阻料推力气缸20、放料推力气缸21之间只有一个十字轴2，然后放料推力气缸21的活塞杆缩回，十字轴2可顺着滑轨4滑下，落在分料输送带5上，接下来十字轴2会随分料输送带5运送到分料机构6。此后放料推力气缸21的活塞杆立即伸出，与此同时阻料推力气缸20的活塞杆立即缩回，让下一个十字轴2落在阻料推力气缸20、放料推力气缸21之间，依此往复使十字轴2落在分料输送带5上。

分料机构的工作方式分为如下两种情况：

第一种情况：当三个粗磨床10和三个精磨床14处于全工作模式时，十字轴2通过分料输送带5运送到分料机构6，分料机构6上有三个工位：如图2所示从右到左依次为A，B，C三个工位，通过预粗磨输送带7分别输送至对应的三台粗磨床10入口，在A，B，C三个工位上，每个工位有一个传感器25与一个挡料气缸24；图2中悬于A，B，C三个工位上方的圆柱型物体为传感器25，用于感应下方的十字轴2。如图2所示输送带传动方向右侧布置三个挡料气缸24，当分料输送带5传动方向最前面的第一个十字轴2到达A工位后，触发A工位传感器25，将信号传递给电控机柜19，电控机柜19发出指令使A工位的挡料气缸24伸出活塞杆落下挡板；当分料输送带5传动方向最前面的第二个十字轴2被A工位的挡料气缸24挡住留在B工位，触发B工位上的传感器25，将信号传递给电控机柜19，电控机柜19发出指令使B工位的挡料气缸24伸出活塞杆落下挡板；当分料输送带5传动方向最前面的第三个十字轴2被B工位的挡料气缸24挡住留在C工位，触发C工位传感器25，将信号传递给电控机柜19，电控机柜19发出指令使C工位的挡料气缸24伸出活塞杆落下挡板。为防止十字轴2在到达A工位前，即经过B、C工位的途中就被B、C工位的挡料气缸24活塞杆连接的挡板阻挡，首先检测A工位十字轴2物料是否到位，如果A工位的传感器25没有检测到十字轴2处在A工位上，则电控机柜19控制B、C工位的传感器25停止检测不工作，即如果A工位上的传感器25检测到没有十字轴2，B、C工位即使有十字轴2也不会触发对应的传感器25以及引起对应工位挡料气缸24伸出活塞杆落下挡板，同理B工位的传感器25没有检测到十字轴2的情况下电控机柜19控制C工位的传感器25停止检测不工作。当A、B、C三个工位的挡料气缸24都动作完毕时，A、B、C三个工位上均有一个十字轴2。当A、B、C三个工位的传感器25检测到三个工位都有十字轴2后，电控机柜19得到指令，使三个推料气缸22开始同时沿如图1，图2所示箭头X方向伸出活塞杆带动推料气缸22活塞杆连接的推料板将物料分别推送到三个出口各自对应的三条预粗磨输送带7上，推料后，对应工位的十字轴2已被推至各自对应的三条预粗磨输送带7上，三个传感器25均检测不到十字轴2，此时电控机柜19发出指令使3个挡料气缸24带动各自的挡板升起，进入下一循环。

第二种情况当三个粗磨床10和三个精磨床14中的某一个线的粗磨床10和精磨床14需要停工时，分料机构6会停止对对应生产线进行送料，即停止工作的粗磨床10或者精磨床14对应工位的传感器25触发后，控制电控机柜19使其发出的信号不会使相应的推料气缸22对处于停工状态的粗磨床10或者精磨床14对应的工位进行推料动作，挡料气缸24依旧正常工作，如果B或C工位需要停止生产，则在下一个作业循环中，电控机柜19控制B或C工位上的物料不会被B、C工位上的推料气缸22推走，具体过程为：当分料输送带5传动方向最前面的第一个十字轴2到达A工位后，触发A工位传感器25，将信号传递给电控机柜19，电控机柜19发出指令使A工位的挡料气缸24伸出活塞杆落下挡板；分料输送带5传动方向最前面的第二个十字轴2被A工位的挡料气缸24挡住留在B工位，触发B工位传感器25，将信号传递给电控机柜19，电控机柜19发出指令使B工位的挡料气缸24伸出活塞杆落下挡板；分料输送带5传动方向最前面的第三个十字轴2被B工位的挡料气缸24挡住留在C工位，触发C工位传感器25，将信号传递给电控机柜19，电控机柜19发出指令使C工位的挡料气缸24伸出活塞杆落下挡板。三个工位传感器25同时被触发，电控机柜19控制A、C或A、B工位上的推料气缸22推走A、C或A、B工位上的十字轴2，B或C工位上的十字轴2没有被推走，在下一个循环开始后，三个挡料气缸24一同升起，则B或C工位上的十字轴2就会被输送带一直带着前进直至最前面的第一个十字轴2到达A工位触动A工位上的传感器25，进入下一工作循环，如果A工位需要停止生产，则电控机柜19控制A工位上的推料气缸22不推走A工位的十字轴2，具体过程为：当分料输送带5传动方向最前面的十字轴2到达A工位后，触发A工位传感器25，将信号传递给电控机柜19，电控机柜19发出指令使A工位的挡料气缸24伸出活塞杆落下挡板；后面的十字轴2被A工位的挡料气缸24挡住留在B工位，触发B工位传感器25，将信号传递给电控机柜19，电控机柜19发出指令使B工位的挡料气缸24伸出活塞杆落下挡板；再后面的十字轴2被B工位的挡料气缸24挡住留在C工位，触发C工位传感器25，将信号传递给电控机柜19，电控机柜19发出指令使C工位的挡料气缸24伸出活塞杆落下挡板。三个工位传感器25同时被触发，电控机柜19控制B、C工位上的推料气缸22推走B、C工位上的十字轴2，A工位上的十字轴2没有被推走，B、C工位的十字轴2被推走后，三个挡料气缸24升起，因为A工位有之前未被推走的十字轴2存在，所以A工位上的传感器25触发，A工位上的传感器25发送指令给电控机柜19，电控机柜19使A工位上的挡料气缸24落下，则不再有十字轴2进入A工位以免A工位堆积有两个或两个以上的十字轴2。进入下一工作循环。由此来实现各个生产线间的物料输送不受其他生产线维护影响。

粗磨上料机构和精磨上料机构的工作方式

如图3、图4、图5、图6所示，粗磨上料上料机构9和精磨上料机构13结构相同，由分料机构6输送来的十字轴2可通过粗磨上料机构9(精磨上料机构13)输送至对应粗磨床10入口(精磨床14入口)，如图3、图4、图5、图6所示其动作为:粗磨上料机构9(精磨上料机构13)开始处于如图3所示的接料状态；由预粗磨输送带7(预精磨输送带11)输送至对应粗磨床10(精磨床14)的十字轴2，逐次堆积在活动料斗30内，活动料斗30下面是空的，连接在挡板气缸29的挡板31使十字轴2不会落下，当活动料斗30装满后，电控机柜19发出指令使预粗磨输送带7(预精磨输送带11)对应的粗磨直推气缸8或精磨直推气缸12动作落下挡板，同时使磁耦合气缸26其平台上的滑块27开始对活动料斗30进行举升，举升到位后，粗磨上料机构9(精磨上料机构13)工作状态对应如图4所示的升料状态；接下来电控机柜19控制磁耦合气缸26其平台上的滑块27停止工作，上料气缸28、挡板气缸29开始运动，且伸长的步调一致保证活动料斗30底部被挡板31挡住，当将活动料斗30推送至对应粗磨床10(精磨床14)的上料口，粗磨上料机构9(精磨上料机构13)的工作状态对应如图5所示的送料状态；接下来电控机柜19发出指令使挡板气缸29收缩，档板31无法盖住活动料斗30底部，开始卸料到粗磨床10(精磨床14)，粗磨上料机构9(精磨上料机构13)的工作状态对应如图6所示的放料状态；物料输卸载完成后，电控机柜19控制挡板气缸29伸长使挡板31复位，然后上料气缸28、挡板气缸29复位至图5所示状态，然后磁耦合气缸26其平台上的滑块27也随之复位，对应的粗磨直推气缸8(精磨直推气缸12)活塞杆收缩升起挡板，进入下一工作循环。