环形布局活塞自动生产单元的制作方法

本实用新型涉及活塞生产加工机械技术领域，特别是涉及环形布局活塞自动生产单元。

背景技术：

活塞是内燃机的核心部件，其加工精度直接影响了内燃机的性能。目前，现有的汽车活塞的加工生产多数为人工操作或半自动化生产，由机床完成机加工，物料输送由人工进行搬运活塞待加工件。对于某一些产能要求大，生产节拍要求效率高的活塞，特定工序，物料转运耗费大量的时间。同时，在人工搬运工件的过程中，容易对活塞待加工件造成不必要的损伤，操作工在工作过程中也存在安全隐患。这种生产方式的效率不高，影响活塞的精度和质量。

现在的活塞生产线中一般是直线排列的。而根据现有的自动化机器人作业模式，一般的生产线会采用多个机器人以满足不同工序、甚至同一工序中的零件转运问题。大量机器人的使用这样就导致了整个生产线的价格上升。

综上所述，现有的技术中对于如何高效、低成本的完成活塞加工工作，用最少的机器人管理更多的加工工序，尚缺乏有效的解决方案。

技术实现要素：

为了解决现有技术的不足，本实用新型提供了环形布局活塞自动生产单元，具有提升工作效率，提升产品的可靠性的效果，其方案如下：

环形布局活塞自动生产单元，包括：

上料台，其限定用于放置待加工活塞；

数控镗床，其限定用于加工活塞的销孔；

数控车床，其限定用于加工活塞的卡簧槽；

数控铣床，其限定用于加工活塞的气门室；

机器人，其限定用于完成数控镗床、数控车床和数控铣床之间的上下料及物料转运；

输送线体，其限定用于将加工完成后的活塞工件输送至下一生产单元或加工工序；

PLC控制柜，其限定用于控制整个生产单元的自动运行，上料台送料运行及停止、数控镗床、数控车床、数控铣床的启停动作，机器人的上下料及抓取，下料输送线的运行及停止。

所述上料台、数控镗床、数控车床、数控铣床、输送线体依次按照顺时针方向环形排列形成生产单元，所述机器人固定于生产单元内。

进一步的，所述上料台包括上料台主体、气缸和滑块导轨，所述上料台主体安装有气缸，所述气缸连接滑块导轨，词为现有技术中常用手段，无需赘述；所述止口定位和偏心防错工装包括设于基座上的凸起和导向柱，所述凸起设有多个，多个凸起沿基座对称轴对称设置；所述导向柱设有多个，多个导向柱沿基座对称轴对称设置。所述凸起与活塞销孔底座上的定位平台相互配合，起到防偏心的作用；所述导向柱与活塞内腔相配合，在放置活塞是起到定位的作用；还包括设于基座圆周的外沿，所述外沿为沿着基座圆周顶部设置的一圈凸起，所述活塞止口部分与工装基座上外沿相互配合，起到止口定位的作用。

进一步的，所述止口定位和偏心防错工装设有多个，活塞放置后，气缸配合滑块导轨输送至机械手抓取处。抓取后工装返回到人工放置位置。

进一步的，输送线体由铝合金型材制作，由伺服电机作为动力带动运转，用来将加工完成后的活塞待加工件输送至下一生产单元或加工工序。输送线体设有光电开关以检测活塞待加工件是否到达指定抓取位置。

进一步的，所述光电开关连接PLC控制柜。

一种环形布局活塞自动生产单元的生产方法，包括如下步骤：

1)人工将活塞待加工件放置于上料台上，活塞放置后气缸配合滑块导轨输送至机械手抓取处；抓取后工装返回到人工放置位置；

2)机器人抓取活塞待加工件放置在数控镗床上，待加工完成后抓取工件至数控车床上，待加工完成后抓取工件至数控铣床上；

3)加工完成后由机器人抓取放置在物料转运输送线体上。

进一步的，步骤2)中，所述机器人的手爪为双工位手爪，在该生产单元中，机器人的一对手指抓取放置于上料台的活塞待加工件，抓取至数控镗床，机器人的另一对空手首先抓起所述数控镗床加工完成的活塞，手爪旋转180度，将待加工活塞放置在镗床工装上。以此类操作方法，机器人分别完成数控镗床、数控车床、数控铣床的上下料，最后将环形加工单元加工远成的活塞放置在完成品物料转运输送输送至下一生产单元或加工工序。

进一步的，输送线体用来将加工的活塞运送至下一工序或者生产单元。

进一步的，PLC控制柜，控制整个生产线的自动运行，上料台送料运行及停止、数控镗床、数控车床、数控铣床的启停动作，机器人的上下料及抓取，下料输送线的运行及停止。

需要说明的是，该自动生产单元为活塞生产线机加工中的一部分，

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：活塞生产的效率高，生产成本低，自动化改造成本低，减少生产过程中搬运和等待的时间。自动化的实施，大大提高了产品加工可靠性，提高了产品的科技含量，采用此布局还能够节约工厂的空间。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本实用新型结构示意图

图2为本实用新型止口定位和防偏心工装

图中，1-数控镗床，2-数控车床，3-数控铣床，4-机器人，5-上料台，6-工装基座，6-1凸起，6-2导向柱，6-3外沿。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要注意的是，具体实施方式中所说的方位词语，均是基于附图1、2所示的方位。

需要注意的是，以下实施例中基座对称轴是指其位置设有多个螺孔的一条穿过基座直径的对称轴。

为了解决现有技术的不足，本实用新型提供了环形布局活塞自动生产单元，考虑到便于拆卸，采用了磁力作为将该工装与管体连接的介质，其具有不需要占用较多的测量技术人员，普通施工人员即可操作，操作简单，使用方便，成本低的效果，其方案如下：

环形布局活塞自动生产单元，包括：

上料台5，其限定用于放置活塞待加工件；

数控镗床1，其限定用于加工活塞的销孔；

数控车床2，其限定用于加工活塞的卡簧槽；

数控铣床3，其限定用于加工活塞的气门室；

机器人4，其限定用于完成数控镗床1、数控车床2和数控铣床3之间的上下料；

输送线体6，其限定用于将加工完成后的活塞待加工件输送至下一生产单元或加工工序；

PLC控制柜7，与上料台5、数控镗床1、数控车床2、数控铣床3、机器人4、光电开关进行连接，通过编程控制整个活塞加工单元的自动运行，下料输送线的运行及停止。

所述上料台5、数控镗床1、数控车床2、数控铣床3、输送线体6、控制柜7依次按照顺时针方向环形排列形成生产单元，所述机器人4固定于生产单元内。

所述上料台5包括上料台5主体、气缸和滑块导轨，所述上料台5主体安装有气缸，所述气缸连接滑块导轨，此为现有技术中常用手段，无需赘述；所述上料台5主体还设有止口定位和偏心防错工装，如图2所示，所述止口定位和偏心防错工装包括设于基座6上的凸起 6-1和导向柱6-2，所述凸起6-1设有多个，多个凸起6-1沿基座对称轴对称设置；所述导向柱6-2设有多个，多个导向柱6-2沿基座对称轴对称设置；所述凸起6-1与活塞销孔底座上的定位平台相互配合，起到防偏心的作用；所述导向柱6-2与活塞内腔相配合，在放置活塞是起到定位的作用；还包括设于基座6圆周的外沿，所述外沿为沿着基座6圆周顶部设置的一圈凸起，所述活塞止口部分与工装基座6上端面外沿6-3相互配合，起到止口定位的作用。

为了方便固定所述止口定位和偏心防错工装，多个螺孔设于所述基座对称轴位置。

在本实施例中，所述凸起6-1和导向柱6-2均设有2个，2个凸起6-1和2个凸起6-2沿基座对称轴对称设置。

所述止口定位和偏心防错工装设有多个，活塞放置后，气缸配合滑块导轨输送至机械手抓取处。抓取后工装返回到人工放置位置。

输送线体6由铝合金型材制作，由伺服电机作为动力，用来将加工完成后的活塞待加工件输送至下一生产单元或加工工序。输送线体6上装有光电开关，检测活塞待加工件掉落。所述光电开关连接报警器。当检测到有活塞待加工件掉落时，报警器发出报警信号，接收到报警信号后，可人工或自动将活塞待加工件拾取并放置到输送线体。

一种环形布局活塞自动生产单元的生产方法，包括如下步骤：

1)人工将活塞待加工件放置于上料台5上，活塞待加工件经上料台5运输至机器人4可触位置；

2)机器人4抓取活塞待加工件放置在数控镗床1上，待加工完成后抓取工件至数控车床 2上，待加工完成后抓取工件至数控铣床3上；

3)加工完成后由机器人4抓取放置在完成品转运输送线体上。

步骤2)中，所述机器人4的手爪为双工位手爪，在该生产单元中，机器人4的一对手指抓取放置于上料台5的待加工活塞，抓取至数控镗床1，机器人4的另一对空手抓起所述镗床加工完成的活塞，手爪旋转180度，将活塞待加工件件放置在镗工装上。以此类操作方法，机器人4分别完成数控镗床1、数控车床2、数控铣广东省3的上下料，最后机器人抓取加工完成的活塞放置在输送线上至下一生产单元或加工工序。

输送线线体用来将加工的活塞运送至下一工序或者生产单元。

需要说明的是，该自动生产单元为活塞生产线机加工中的一部分，

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、活塞生产的效率高，生产成本低，自动化改造成本低，减少生产过程中搬运和等待的时间。自动化的实施，大大提高了产品加工可靠性，提高了产品的科技含量，采用此布局还能够节约工厂的空间。

2、采用环形布局的生产单元，这种环形布局是根据机器人的运动状态决定的，机器人在运动过程中整个生产过程中位置相对固定，根据其伸展性能，灵活的将其作为上料台5、数控镗床1、数控车床2、数控铣床3、输送线之间的传递媒介，有效减少了整个生产单元所采用的机器人4的数量，降低了生产成本。

以上所述仅为本申请的优选实施安例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化，不限于此例的工序，可以应用于更广泛的工序、产品和领域。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。