螺杆式空压机机体自动生产线的制作方法

本实用新型涉及空压机生产技术领域，尤其是涉及一种螺杆式空压机机体自动生产线。

背景技术：

螺杆式空气压缩机中的螺杆压缩组件，采用最新型数控磨床内部制造， 并配合在线激光技术，确保制造公差精确无比 。其可靠性和性能可确保 压缩机的运转费用在使用期内一直极低。调整压缩机、一体式压缩机和干燥剂系列都是L/LS系列压缩机中的新产品。

螺杆式空气压缩机以其高效能、高效率、免维护、高度可靠等优点为各行各业提供优质的压缩空气。但螺杆式空压机中的零件机体工序多又复杂，需要人工也多。

技术实现要素：

为了克服现有现有螺杆式空压机存在工作效率较低、人工成本较高、自动化程度不高的缺陷，本实用新型提供了一种工作效率较高、生产成本较低、自动化程度较高的螺杆式空压机机体自动生产线。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种螺杆式空压机机体自动生产线，包括输送台、用于输送待加工螺杆式空压机机体的运行小车、五个卧式加工中心、一个双面铣床和两个专用镗床，所述运行小车沿着Y轴方向可滑动的安装在输送台上，五个卧式加工中心、一个双面铣床和两个专用镗床分别布置在八个工艺孔加工工位上，八个工艺孔加工工位四个一组，分成两组对称布置在输送台的左右两侧；五个卧式加工中心分别为第一卧式加工中心、第二卧式加工中心、第三卧式加工中心、第四卧式加工中心和第五卧式加工中心，两个专用镗床分别为第一专用镗床和第二专用镗床；

所述第一卧式加工中心与双面铣床沿着X轴正对布置在输送台的左右两侧，所述第二卧式加工中心与第三卧式加工中心沿着X轴正对布置在输送台的左右两侧，所述第一专用镗床与第四卧式加工中心沿着X轴正对布置在输送台的左右两侧，所述第二专用镗床与第五卧式加工中心沿着X轴正对布置在输送台的左右两侧；

每个工艺孔加工工位上的加工设备在靠近输送台的一侧分别设有一个交换回转工作台；

所述运行小车包括鞍座、自动交换单元、X轴平移机构和Y轴平移机构，所述鞍座通过Y轴平移机构可前后滑动的安装在输送平台上，所述鞍座的左右两端分别安装一个自动交换单元，每个自动交换单元通过一个X轴平移机构可左右移动的安装在鞍座上；

每个自动交换单元包括底座、APC自动交换工作台、APC自动交换工作台旋转轴和APC自动交换工作台伺服电机，所述APC自动交换工作台的左右两端为叉形且其上设有安装工件工作台定位装置，所述APC自动交换工作台旋转轴的上端与所述APC自动交换工作台的中部固定连接，所述APC自动交换工作台伺服电机的动力输出端通过蜗轮蜗杆机构与所述APC自动交换工作台旋转轴的下端连接，所述APC自动交换工作台伺服电机安装在底座上，安装工件工作台通过安装工件工作台定位装置可拆卸的安装在APC自动交换工作台的左右两端上，待加工螺杆式空压机机体安装在安装工件工作台上；

APC自动交换工作台通过X轴平移机构向相应工位移动，将相应安装工件工作台及待加工螺杆式空压机机体放置在交换回转工作台上后复位，待该工位加工完毕后，APC自动交换工作台通过X轴平移机构再次向相应工位移动，APC自动交换工作台朝向工位的一端将相应交换回转工作台上的安装工件工作台及待加工螺杆式空压机机体取下后复位，同时通过APC自动交换工作台旋转轴和APC自动交换工作台伺服电机进行旋转，实现APC自动交换工作台左右两端上的待加工螺杆式空压机机体的交换。

进一步，每个交换回转工作台上分别设有安装工件工作台定位装置，安装工件工作台的底面设有定位孔，在安装工件工作台放置到交换回转工作台上通过定位孔与交换回转工作台上的安装工件工作台定位装置定位；

在安装工件工作台放置到APC自动交换工作台上通过定位孔与APC自动交换工作台上的安装工件工作台定位装置定位。

再进一步，所述X轴平移机构包括X轴滑块、X轴伺服电机、主同步带轮、从同步带轮和滚珠丝杆机构，X轴直线导轨沿着X轴方向安装在鞍座上，每个自动交换单元的底座的底部设置有X轴滑块，所述X轴滑块安装在X轴直线导轨上且与X轴直线导轨形成左右滑动副；所述X轴伺服电机安装在鞍座上且其动力输出端上安装有主同步带轮，所述主同步带轮通过同步带与从同步带轮连接，所述从同步带轮固定安装在所述滚珠丝杆机构的滚珠丝杆上，所述滚珠丝杆机构的滚珠丝杆沿着X轴方向安装在鞍座上，底座安装在滚珠丝杆机构的螺母上。

更进一步，所述Y轴平移机构包括Y轴直线导轨、Y轴滑块、Y轴伺服电机、齿轮和齿条，所述Y轴直线导轨和齿条沿着X轴方向固定在输送平台上，所述Y轴伺服电机与减速机连接且两者安装在鞍座上，减速机的动力输出端上安装有齿轮，所述齿轮与所述齿条啮合；所述鞍座的底部设有X轴滑块，所述Y轴滑块安装在Y轴直线导轨上且与Y轴直线导轨形成前后滑动副。

本实用新型的有益效果主要表现在：工作效率较高、生产成本较低、自动化程度较高；Y轴传动采用齿轮齿条传动，为了提高伺服电机的惯量采用1:20的减速机，定位精度高，且成本低廉；在设计交换小车过程中要使左右两台加工中心同一直线且同时交换，改变了传统卧式加工中心的Y轴，增加两台APC自动交换工作台和交换回转工作台可以实现八台机器台面的互换，从而实现在无人干预的情况下自动进行操作或控制。

附图说明

图1是螺杆式空压机机体的结构示意图。

图2是螺杆式空压机机体自动生产线的结构示意图。

图3是图2的俯视图。

图4是第二卧式加工中心与第三卧式加工中心的剖视图。

图5是运行小车的结构示意图。

图6是图5的主视图。

图7是Y轴伺服电机与齿轮和齿条的配合示意图。

图8是X轴平移机构的结构示意图。

图9是图8的俯视图。

图10是自动交换单元的结构示意图。

图11是蜗轮蜗杆机构的蜗轮与APC自动交换工作台旋转轴的连接示意图。

图12是APC自动交换工作台伺服电机与蜗轮蜗杆机构的连接示意图。

图13是螺杆式空压机机体的卧式安装定位示意图。

图14和图15是螺杆式空压机机体的立式安装定位示意图。

图16和图17是第一卧式加工中心加工工序示意图。

图18和图19是双面铣床加工工序示意图。

图20和图21是第二卧式加工中心加工工序示意图。

图22和图23是第三卧式加工中心加工工序示意图。

图24是第一专用镗床加工工序示意图。

图25和图26是第四卧式加工中心加工工序示意图。

图27是第二专用镗床加工工序示意图。

图28和图29是第五卧式加工中心加工工序示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

参照图1～图29，一种螺杆式空压机机体自动生产线，包括输送台20、用于输送待加工螺杆式空压机机体的运行小车2、五个卧式加工中心、一个双面铣床4和两个专用镗床，所述运行小车2沿着Y轴方向可滑动的安装在输送台20上，五个卧式加工中心、一个双面铣床4和两个专用镗床分别布置在八个工艺孔加工工位上，八个工艺孔加工工位四个一组，分成两组对称布置在输送台20的左右两侧；五个卧式加工中心分别为第一卧式加工中心31、第二卧式加工中心32、第三卧式加工中心33、第四卧式加工中心34和第五卧式加工中心35，两个专用镗床分别为第一专用镗床51和第二专用镗床52；

所述第一卧式加工中心31与双面铣床4沿着X轴正对布置在输送台的左右两侧，所述第二卧式加工中心32与第三卧式加工中心33沿着X轴正对布置在输送台的左右两侧，所述第一专用镗床51与第四卧式加工中心34沿着X轴正对布置在输送台的左右两侧，所述第二专用镗床52与第五卧式加工中心35沿着X轴正对布置在输送台的左右两侧；

每个工艺孔加工工位上的加工设备在靠近输送台20的一侧分别设有一个交换回转工作台6；交换回转工作台6自身会回转运动；

所述运行小车2包括鞍座21、自动交换单元、X轴平移机构和Y轴平移机构，所述鞍座21通过Y轴平移机构可前后滑动的安装在输送平台上，所述鞍座21的左右两端分别安装一个自动交换单元，每个自动交换单元通过一个X轴平移机构可左右移动的安装在鞍座21上；

每个自动交换单元包括底座71、APC自动交换工作台72、APC自动交换工作台旋转轴73和APC自动交换工作台伺服电机74，所述APC自动交换工作台72的左右两端为叉形且其上设有安装工件工作台定位装置75，所述APC自动交换工作台旋转轴73的上端与所述APC自动交换工作台72的中部固定连接，所述APC自动交换工作台伺服电机74的动力输出端通过蜗轮蜗杆机构与所述APC自动交换工作台旋转轴73的下端连接，所述APC自动交换工作台伺服电机74安装在底座71上，安装工件工作台10通过安装工件工作台定位装置75可拆卸的安装在APC自动交换工作台72的左右两端上，待加工螺杆式空压机机体1安装在安装工件工作台10上；

APC自动交换工作台72通过X轴平移机构向相应工位移动，将相应安装工件工作台10及待加工螺杆式空压机机体1放置在交换回转工作台6上后复位，待该工位加工完毕后，APC自动交换工作台72通过X轴平移机构再次向相应工位移动，APC自动交换工作台72朝向工位的一端将相应交换回转工作台6上的安装工件工作台及待加工螺杆式空压机机体取下后复位，同时通过APC自动交换工作台旋转轴73和APC自动交换工作台伺服电机74进行旋转，实现APC自动交换工作台72左右两端上的待加工螺杆式空压机机体的交换。

进一步，每个交换回转工作台6上分别设有安装工件工作台定位装置，安装工件工作台10的底面设有定位孔，在安装工件工作台10放置到交换回转工作台6上通过定位孔与交换回转工作台6上的安装工件工作台定位装置定位；

在安装工件工作台10放置到APC自动交换工作台72上通过定位孔与APC自动交换工作台72上的安装工件工作台定位装置75定位。

再进一步，所述X轴平移机构包括X轴滑块、X轴伺服电机81、主同步带轮82、从同步带轮83和滚珠丝杆机构，X轴直线导轨84沿着X轴方向安装在鞍座21上，每个自动交换单元的底座的底部设置有X轴滑块，所述X轴滑块安装在X轴直线导轨84上且与X轴直线导轨84形成左右滑动副；所述X轴伺服电机81安装在鞍座21上且其动力输出端上安装有主同步带轮82，所述主同步带轮82通过同步带85与从同步带轮83连接，所述从同步带轮83固定安装在所述滚珠丝杆机构的滚珠丝杆86上，所述滚珠丝杆机构的滚珠丝杆86沿着X轴方向安装在鞍座21上，底座安装在滚珠丝杆机构的螺母87上。

更进一步，所述Y轴平移机构包括Y轴直线导轨91、Y轴滑块、Y轴伺服电机92、齿轮93和齿条94，所述Y轴直线导轨91和齿条94沿着X轴方向固定在输送平台上，所述Y轴伺服电机92与减速机95连接且两者安装在鞍座21上，减速机95的动力输出端上安装有齿轮93，所述齿轮93与所述齿条94啮合；所述鞍座21的底部设有X轴滑块，所述Y轴滑块安装在Y轴直线导轨91上且与Y轴直线导轨91形成前后滑动副。

如图11、12所示，所述APC自动交换工作台伺服电机74的动力输出端与蜗轮蜗杆机构的蜗杆11连接，蜗轮蜗杆机构的蜗轮12与所述APC自动交换工作台旋转轴73的下端连接。

如图13所示，螺杆式空压机机体的卧式安装定位：上方通过压板30固定安装，通过工艺孔101、102进行定位，该两个工艺孔的孔径为18mm。

如图14、15所示，螺杆式空压机机体的立式安装定位：上方也通过压板30固定安装，周边三个方向通过定位点41、42、43定位。

如图16、17所示，第一卧式加工中心加工工序为：先加工一个面的工序，如图16上的工艺孔，包括十三个孔径为10mm的工艺孔103、两个孔径为6mm的工艺孔104、一个孔径为4mm的油槽105、一个孔径为3mm的油槽106和一个孔径为7mm的工艺孔107；然后交换回转工作台旋转90°加工另外一个面工序包括加工工艺孔和铣端面114，如图17上的工艺孔包括两个孔径为7mm的工艺孔108、两个孔径为6mm的工艺孔109、一个孔径为3mm的工艺孔110、一个孔径为26mm的工艺孔111、一个孔径为24mm的工艺孔112、一个孔径为18mm的工艺孔113。

如图18、19所示，双面铣床加工工序为：铣端面203和铣端面204。

如图20、21所示，第二卧式加工中心加工工序为：先加工一个面的工序，如图20上的工艺孔，包括两个孔径为8mm的工艺孔115、两个孔径为6.8mm的工艺孔116、一个孔径为5mm的工艺孔117、一个孔径为4mm的工艺孔118、一个孔径为85mm的镗孔119、一个孔径为3mm的油槽120、一个孔径为3mm的工艺孔121、四个孔径为10mm的工艺孔122、四个孔径为8.5mm的工艺孔123、一个孔径为7mm的工艺孔124、一个孔径为6mm的工艺孔125；然后交换回转工作台旋转90°加工另外一个面工序，如图21上的工艺孔和铣端面133，工艺孔包括一个孔径为14mm的工艺孔126、一个孔径为11mm的工艺孔127、一个孔径为10mm的工艺孔128、一个孔径为8mm的工艺孔129、一个孔径为7mm的工艺孔130、一个孔径为6mm的工艺孔131、一个孔径为7mm的工艺孔132。

如图22、23所示，第三卧式加工中心加工工序为：先加工一个面的工序，如图22上的孔径为7mm-5mm的阶梯孔205和铣端面206；然后交换回转工作台旋转角度,加工另外一个面工序，如图23上的工艺孔，包括孔径为两个孔径为7mm-5mm-2.5mm的阶梯孔207和四个孔径为12mm的工艺孔208。

如图24所示，第一专用镗床加工工序为：孔径为116mm的镗孔134。

如图25、26所示，第四卧式加工中心加工工序为：先加工一个面的工序，如图25上的工艺孔，包括两个孔径为7mm-5mm-2.5mm的阶梯孔209；然后交换回转工作台旋转角度,加工另外一个面工序，如图26上的工艺孔，包括一个孔径为10mm-8mm-5mm的阶梯孔210、一个孔径为10mm-8mm-7mm-6mm-5mm-2mm的阶梯孔211、一个孔径为9.6mm-8.5mm-3mm的阶梯孔212、一个孔径为7mm-6mm-2.5mm的阶梯孔213。

如图27所示，第二专用镗床加工工序为：孔径为98mm的镗孔135。

如图28、29所示，第五卧式加工中心加工工序为：先加工一个面的工序，如图28上的工艺孔，包括孔径为100mm的镗孔214；然后交换回转工作台旋转90°加工另外一个面工序，如图29上的工艺孔，包括三个孔径为18mm的工艺孔215、三个孔径为10mm的工艺孔216、三个孔径为12mm的工艺孔217。

螺杆式空压机机体自动生产工艺：

1）首先在八个工艺孔加工工位的交换回转工作台上安装一个待加工螺杆式空压机机体，同时开启八个工艺孔加工工位上的设备对相应的待加工螺杆式空压机机体进行加工；

2）然后再将两个待加工螺杆式空压机机体分别安装在运行小车左右两端的APC自动交换工作台上的安装工件工作台，两个待加工螺杆式空压机机体均布置在靠近输送台一端上，左侧自动交换单元上卧式安装，右侧自动交换单元上立式安装；

3）运行小车开始第一步工作，把其上的两个待加工螺杆式空压机机体与第一卧式加工中心和双面铣床已经加工好的螺杆式空压机机体进行交换；

第一道工序：具体为：左侧自动交换单元的APC自动交换工作台空载一端将第一卧式加工中心工位处的安装工件工作台及加工好的螺杆式空压机机体取下后复位，接着左侧自动交换单元的APC自动交换工作台自动旋转将APC自动交换工作台的左右两端进行交换，同时通过X轴平移机构向该工位方向移动并将左侧自动交换单元上的待加工螺杆式空压机机体送入第一卧式加工中心，第一卧式加工中心对该待加工螺杆式空压机机体进行加工；与此同时，右侧自动交换单元的APC自动交换工作台空载一端将双面铣床工位处的安装工件工作台及加工好的螺杆式空压机机体取下后复位，接着右侧自动交换单元的APC自动交换工作台自动旋转将APC自动交换工作台的左右两端进行交换，同时通过X轴平移机构向该工位方向移动并将右侧自动交换单元上的待加工螺杆式空压机机体送入双面铣床，双面铣床对该待加工螺杆式空压机机体进行加工；

4）在第一卧式加工中心和双面铣床同时加工时，运行小车开始第二步工作，把第一道工序加工完成的螺杆式空压机机体传递给第二卧式加工中心和第三卧式加工中心，进行第二道工序加工；

同时，运行小车回到起始点，按照步骤2）安装两个新的待加工螺杆式空压机机体，按照步骤3）与第一卧式加工中心和双面铣床加工好的螺杆式空压机机体进行交换；

5）运行小车开始第三步工作，把第一道工序加工完成的螺杆式空压机机体与第二卧式加工中心和第三卧式加工中心已经加工好的螺杆式空压机机体进行交换；交换过程同第一道工序中的交换过程，加工设备分别换成第二卧式加工中心和第三卧式加工中心；

6）接着，运行小车将第二道工序加工完成的螺杆式空压机机体传递给第一专用镗床和第四卧式加工中心，进行第三道工序加工；

同时，运行小车回到起始点，按照步骤2）安装两个新的待加工螺杆式空压机机体，按照步骤3）与第一卧式加工中心和双面铣床加工好的螺杆式空压机机体进行交换；

7)运行小车开始第四步工作，工作步骤同步骤5），接着，运行小车将第二道工序加工完成的螺杆式空压机机体与第一专用镗床和第四卧式加工中心已经加工好的螺杆式空压机机体进行交换；交换过程同第一道工序中的交换过程，加工设备分别换成第一专用镗床和第四卧式加工中心；

8) 接着，运行小车将第三道工序加工完成的螺杆式空压机机体传递给第二专用镗床和第五卧式加工中心，进行第四道工序加工；

同时，运行小车回到起始点，按照步骤2）安装两个新的待加工螺杆式空压机机体，按照步骤3）与第一卧式加工中心和双面铣床加工好的螺杆式空压机机体进行交换；

9)运行小车开始第五步工作，工作步骤同步骤7），接着，运行小车将第三道工序加工完成的螺杆式空压机机体与第二专用镗床和第五卧式加工中心已经加工好的螺杆式空压机机体进行交换；交换过程同第一道工序中的交换过程，加工设备分别换成第一专用镗床和第四卧式加工中心；

然后，运行小车将第四道工序加工完成的螺杆式空压机机体带回到起始点；

10)拆除第一次加工完成的螺杆式空压机机体，然后将两个自动交换单元上的螺杆式空压机机体进行调换安装；

11)重复步骤3）～9）进行第二次加工，最后完成螺杆式空压机机体的加工。

本实用新型的设计和工艺先进、稳定、可靠，并在较长时间内保持基本不变。在大批、大量生产中采用自动线能提高劳动生产率，稳定和提高产品质量，改善劳动条件，缩减生产占地面积，降低生产成本，缩短生产周期，保证生产均衡性，有显著的经济效益。

自动生产线在无人干预的情况下自动进行操作或控制的过程，其目标是"稳，准，快"。自动化技术广泛用于工业、农业、军事、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务和家庭等方面。采用自动生产线不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，而且能扩展人的器官功能，极大地提高劳动生产率，增强人类认识世界和改造世界的能力。