活塞自动化生产线的制作方法

本实用新型涉及活塞生产技术领域，具体为一种活塞自动化生产线。

背景技术：

活塞是发动机的重要组成零件，在目前的生产中，由活塞毛坯到活塞成品需要再经过止口、销孔、扣环、油孔、环槽、车顶等一系列的加工工序才能最终完成活塞的加工，目前，在实际的生产中，一般采用人工来完成上述过程中活塞的转移和位置的校准，由于人工操作的连贯性较差，这种做法不仅增加了工人的劳动强度，而且生产效率低下，无法满足目前活塞的需求量，一般生产中需要5人参与，日产1100件。另外，加工过程中，一是由于人工操作放置的位置不精确，二是容易疲劳造成的操作失误，损坏刀具及机床，人工不按规定操作，使活塞的质量不稳定，存在质量隐患。

基于以上问题，急需一条自动化程度较高，工序之间连贯性较好，加工更加精确的生产线。

技术实现要素：

本实用新型针对以上不足之处，提供了一种活塞自动化生产线，将活塞加工的各个工序有机的结合起来形成一个完整的生产线，设计紧凑，节省时间，提高了活塞加工的效率。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种活塞自动化生产线，包含有止口机、双头精镗机床、扣环机、钻孔机、环槽机床、精外车床，还包含有机器人，围绕所述机器人且在其工作范围内，依次设置双头精镗机床、扣环机、环槽机床、钻孔机；所述双头精镗机床另一侧依次设置进料链板输送带、止口机，进料链板输送带的运转方向从止口机到双头精镗机床；所述钻孔机的止口座正对桁架，所述桁架上安装有导轨和止口座，导轨滑块安装气缸机械手，所述桁架安装在输送带上方，所述钻孔机另一侧设置精外车床，所述输送带的运转方向从环槽机床到精外车床，所述桁架的止口座、进料链板输送带的终端和所述输送带的始端设置在机器人的工作范围内。

进一步的，所述进料链板输送带设置有上下两层输送链，上层负责上料，下层负责送料板回收，送料板放置在输送链上，送料板上设置有两个止口座，两侧设置有定位槽，在进料链板输送带靠终端倒数第二个送料板工位处，工位最末端两侧设置有限位气缸，工位中部两侧设置有与送料板上定位槽相配合的定位块，定位块由气缸驱动，一侧定位块的两侧还设置有两个气缸，气缸前端各安装一个定位器，定位器前端为小于活塞毛坯销孔直径的直棒，便于深入活塞毛坯销孔内，后端为锥形体。

进一步的，所述机器人包含有底座和通过机械臂在上下左右四个方向上分别连接的机械爪，所述机械爪通过气缸驱动。

本实用新型将活塞加工的各个工序完美整合，使用机器人代替人工操作，一个机器人代替3个人操作，节约人员年开支18万元，机器人使加工时间紧凑，提高了工作效率，效率高提高20%，减少人员操作不当带来的质量问题，本生产线能连续作业，大大提高了产量，12小时约产1600件，控制系统还可以转换为人工操作模式，满足机器人出现故障不能及时修复时，能实现手动操作。

附图说明

图1所示是本实用新型的活塞自动化生产线整体结构图；

图2所示是机器人结构示意图；

图3所示是进料链板输送带机构示意图；

图4所示是送料板结构示意图；

图5所示是进料链板输送带倒数第二个工位结构示意图；

图6所示是进料链板输送带倒数第二个工位结构主视图；

图7所示是桁架结构示意图;

图8所示是进料链板输送带一端结构示意图；

图9所示是控制系统示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对实用新型进行详细描述，下面未述及的相关技术内容均可采用或借鉴现有技术。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通 技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

实施例1

一种活塞自动化生产线，包含有止口机1、双头精镗机床2、扣环机3、钻孔机4、环槽机床5、精外车床6，还包含有机器人8，围绕所述机器人8且在其工作范围内，依次设置有双头精镗机床2、扣环机3、环槽机床5、钻孔机4；

所述双头精镗机床2另一侧依次设置进料链板输送带7、止口机1，进料链板输送带7的运转方向从止口机1到双头精镗机床2；

所述钻孔机4的止口座正对桁架9，所述桁架9上安装有导轨和止口座，导轨滑块安装气缸机械手，所述桁架9安装在输送带10上方，所述钻孔机4另一侧设置精外车床6，所述输送带10的运转方向从环槽机床5到精外车床6，所述桁架9的止口座、进料链板输送带7的终端和所述输送带10的始端设置在机器人8的工作范围内；

进料链板输送带7包含有架体11，所述架体11上设置有上下两层输送链，输送链由电机驱动，上层负责上料，下层负责送料板71回收，送料板71放置在输送链上，下层输送链12贯穿架体11两端，上层输送链13两端比下层输送链12各短一个送料板71的长度，这个位置即上层输送链13两端外侧、下层输送链12两端，各设置有一个由升降气缸14驱动的托板，托板在升降气缸14带动下做上下升降运动，用于将送料板71在上下两层输送链上转运，进料链板输送带架体11前端设置有推送装置15，推送装置15由气缸16驱动，启动开关，推送装置15将送料板71推到上层输送链13上，送料板71上设置有止口座72，两侧设置有定位槽73，在进料链板输送带7靠终端倒数第二个送料板工位处，即上层输送链13的末端，工位最末端两侧架体11上设置有限位气缸74，工位中部两侧设置有与送料板71上定位槽73相配合的定位块75，定位块75由气缸驱动，一侧定位块75的两侧还设置有两个气缸，气缸前端各安装一个定位器76，定位器76前端为小于活塞毛坯销孔直径的直棒，便于深入活塞毛坯销孔内，后端为锥形体，锥形体使活塞毛坯销孔精确定位方向；

机器人购买大正机器人，采用ABB系统，进料链板输送带7、双头精镗机床2、扣环机3、钻孔机4、环槽机床5有电信号传送入控制系统，机器人8根据控制系统的指令执行抓取动作，机器人包含有底座84和通过机械臂82在上下左右四个方向上分别连接的机械爪83，所述机械爪83通过气缸驱动；

输送带10为普通输送带，其架体上安装桁架9。

本发明的工作过程如下：

第一操作员将活塞毛坯装夹到止口机机床液压卡盘上，加工止口、外圆及粗车三环槽，加工完成后，第一操作员将活塞毛坯顶部“”“IN”朝向输送带启动开关方向，同时使活塞毛坯销孔朝向安装有销孔定位器的一侧，放在进料链板输送带的送料板上，并将其固定在送料板的止口座上，一次放置两个活塞毛坯，放置完成后，启动进料链板输送带的开关，推送装置将送料板推到输送带上，进料链板输送带运转，送料板随进料链板输送带向前运动，当活塞毛坯被运送到进料链板输送带上倒数第二个送料板工位时，工位末端的限位气缸使送料板停止运动，定位块在气缸作用下插入送料板的定位槽内，将送料板固定同一位置开始进行销孔确认，气缸推动定位器，直棒穿入活塞毛坯销孔内，两锥形体顶住活塞毛坯销孔两侧，方向定位完成，给总控制系统发送信号，等待机器人抓取活塞（直棒穿不入、气缸不到位则说明活塞毛坯销孔有堵孔现象，三色报警红色灯亮起，操作员将其拿走，换上新的活塞毛坯，再次进行销孔确认，确认成功后，进入下一步），机器人根据总控制系统的指令将活塞抓走后，送料板运行至输送带末端，托板在升降气缸带动下下降，送料板随托板下沉至下层输送链上，由下层输送链运至前端，再由托板在升降气缸的作用下将其顶出，进入下一个循环。

机器人的机械手根据总控制系统指令依次抓取两个活塞毛坯，将抓取的两个活塞毛坯放入双头精镗机床2进行销孔的再加工，使活塞销孔至符合尺寸标准要求；

加工完销孔，双头精镗机床发送加工结束代码至总控制系统，再由机器人根据总控制系统的指令将活塞毛坯从双头精镗机床2运送至扣环机，扣环机内有对正杆，使活塞销孔位置处于可加工扣环的方向位置进行加工；

加工完扣环后，扣环机发送加工结束代码至总控制系统，再由机器人根据总控制系统的指令将活塞毛坯运送至钻孔机进行油孔的加工，加工完油孔后，钻孔机将加工结束代码发送至总控制系统，总控制系统控制行程气缸驱动桁架机械手在导轨内运动，使机械手到达合适的位置，然后气缸驱动机械手将活塞运送到桁架尾下方的止口座上，再由机器人根据总控制系统的指令夹取运送至环槽机床进行环槽的加工，加工完成后，环槽机床发送加工结束代码至总控制系统，由机器人根据总控制系统的指令夹取活塞放置在输送带上，输送带将活塞毛坯运送至精外车床6处，此时，由人工拿取活塞放置到精外机床进行车外圆的加工。

整个过程由总控制系统、各个机床的控制系统和机器人ABB的控制系统联合控制，机器人在将活塞送到位后，回到安全区域后，给机床发出脉冲信号，机床启动加工程序，机床加工完后，加工程序完成后产生加工结束代码，加工结束代码向总控制系统发送脉冲信号，总控制系统向机器人系统发出脉冲，机器人运作把加工完的活塞取下，再更换未加工的活塞；机器人系统和机床系统循环启动，完成整个加工过程。每个工序的加工节拍：销孔：28 秒，扣环:10 秒 ，油孔：12 秒 ，环槽：16 秒。