一种汽车天窗导轨的自动化铣削、清理流水线的制作方法

文档序号：19777195发布日期：2020-01-24 11:56阅读：162来源：国知局

本实用新型涉及天窗导轨生产设备技术领域，具体涉及天窗导轨的铣削、清理设备。

背景技术：

汽车天窗安装于车顶，能够有效地使车内空气流通，增加新鲜空气的进入，同时汽车天窗也可以开阔视野以及移动摄影摄像的拍摄需求。汽车天窗导轨是汽车天窗的框架结构部件，为左、右对称的两根，在完成冲压成型后，汽车天窗导轨还需要进行端部锯切加工及铣削加工，以获得装配所需的开口结构。目前，汽车天窗导轨的铣削加工自动化程度不高，需要消耗大量的人力、物力，经济效益和工作效率都有待提高。

因此，如何对现有的汽车天窗导轨铣削设备进行改进，使其克服上述问题，是本领域技术人员亟待解决的一个问题。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的在于提供一种高精度、高效、节能、安全的汽车天窗导轨的自动化铣削、清理流水线。

本实用新型的另一个目的在于提供一种上述流水线的工作方法。

本实用新型的再一个目的在于提供一种结构简单，定位准确的上料输送机。

本实用新型的还一个目的在于提供一种高效、环保，清洁效果好的吹屑装置。

本实用新型的又一个目的在于提供一种功能多样，布置合理的多功能机械手。

为达到以上目的，本实用新型采用的技术方案为：一种汽车天窗导轨的自动化铣削、清理流水线，其特征在于：包括上料输送机、多功能机械手、中转台、搬运机械手、第一加工中心、第二加工中心、第一吹屑装置、打磨台、打磨机械手、第二吹屑装置、下料输送机和围栏；所述围栏上设置有防护门。防护门的设置，便于定期对流水线进行检查、维护、清理等工作。

所述多功能机械手、所述中转台、所述搬运机械手、所述第一加工中心、所述第二加工中心、所述第一吹屑装置、所述打磨台、所述打磨机械手和所述第二吹屑装置均位于所述围栏内；

所述上料输送机前半部位位于所述围栏外，所述上料输送机后半部分位于所述围栏内；通过工人将工件放置于所述上料输送机上，所述上料输送机可将待加工的工件从所述围栏外输送至所述围栏内；

所述多功能机械手可分别延伸至所述上料输送机、所述中转台、所述打磨台、所述第二吹屑装置和所述下下料输送机；所述多功能机械手可将工件从所述上料输送机搬运至所述中转台；

所述中转台位于所述多功能机械手和所述搬运机械手之间，所述中转台可用于放置工件；

所述搬运机械手可分别延伸至所述中转台、所述第一加工中心、所述第二加工中心和所述第一吹屑装置；所述搬运机械手可将工件从所述中转台搬运至所述第一加工中心和所述第二加工中心；

所述第一加工中心和所述第二加工中心相对设置，所述第一加工中心和所述第二加工中心可对工件进行铣削加工；

所述第一吹屑装置用于将铝屑和铣削液从铣削后的工件上吹落；所述搬运机械手可将工件从所述第一加工中心和所述第二加工中心搬运至所述第一吹屑装置；

所述打磨台可用于放置待打磨工件；所述搬运机械手可将工件从所述第一吹屑装置搬运至所述中转台，所述多功能机械手可将工件从所述中转台搬运至所述打磨台；

所述打磨机械手可延伸至所述打磨台，用于对工件进行打磨；

所述第二吹屑装置用于将铝屑从打磨后的工件上吹落；所述多功能机械手可将工件从所述打磨台搬运至所述第二吹屑装置；

所述下料输送机前半部分位于所述围栏内，所述下料输送机后半部分位于所述围栏外；所述多功能机械手可将工件从所述第二吹屑装置搬运至所述下料输送机，所述下料输送机将加工好的工件从所述围栏内输送至所述围栏外，并通过工人将加工好的工件从所述下料输送机上取下。

作为优选，所述下料输送机具有两个，且并排设置；两个所述下料输送机分别用于输送左工件和右工件。因为汽车天窗导轨分为左右对称的两根，分开下料便于工人进行分装，减少工人的工作量。

作为改进，所述多功能机械手还具有打磨手，可协同所述打磨机械手，对所述打磨台上的工件进行打磨。一方面提高打磨效率，另一方面提高多功能机械手的利用率。

具体的，所述上料输送机包括架体、驱动电机、传动皮带、连杆、工件输送皮带、夹具块和检测传感器；所述工件输送皮带具有两条，所述驱动电机设置于所述架体上，所述驱动电机通过所述传动皮带驱动所述连杆转动，所述连杆同步驱动两侧的工件输送皮带转动；

所述夹具块通过螺栓可拆卸的设置于所述工件输送皮带上，所述夹具块上可拆卸的设置有一个或两个定位柱；且同侧所述工件输送皮带上，具有一个所述定位柱的所述夹具块和具有两个所述定位柱的所述夹具块交替设置；并排的所述夹具块上，一个所述夹具块具有一个所述定位柱，另一个所述夹具块具有两个所述定位柱；左工件和右工件横向交替且反向的放置于所述夹具块上；

所述检测传感器设置于所述架体尾端，用于检测工件输送至定点，以引导所述多功能机械手抓取工件。

上述结构的上料输送机能同时且有序的将左、右工件放置在工件输送皮带，便于多功能机械手能准确的抓取对应工件，避免抓取错误。

作为改进，所述架体底部设置有多个支撑环脚，所述支撑环脚螺纹连接于所述架体上；所述架体上开设有调节槽，所述工件输送皮带一端可滑动的设置于所述调节槽内。支撑环脚用于支撑设备，并用于调节设备的水平度。

具体的，所述多功能机械手包括底座、机械臂和工作手；所述底座固定设置于地面上，所述机械臂安装于所述底座上，所述机械臂可在三维空间内任意动作，所述工作手安装于所述机械臂前端；

所述工作手包括安装法兰、壳体、平行气爪、工件夹爪、传感器、动力头支架、柔性动力头和打磨刀具，所述安装法兰连接所述机械臂，所述壳体固定设置于所述安装法兰上，所述平行气爪和所述工件夹爪为对应的两组，所述平行气爪设置于所述壳体内，所述工件夹爪设置于所述壳体前侧，所述平行气爪驱动所述工件夹爪进行夹持动作，所述传感器设置于所述工件夹爪附近，用于检测工件有无夹紧到位，所述动力头支架固定设置于所述壳体上侧，所述柔性动力头固定设置于所述动力头支架上，所述打磨刀具设置于所述柔性动力头上，所述柔性动力头驱动所述打磨刀具动作。

首先，动力头支架、柔性动力头和打磨刀具构成打磨手，能提高打磨效率，还能提高多功能机械手的利用率。另外，打磨手和抓取手分别设置在壳体的上侧和前侧，使得两者分别工作而不受影响。

所述第一吹屑装置和所述第二吹屑装置结构相同，其包括本体框架、夹具、活动框、驱动装置和接屑车；

所述本体框架上具有沿竖直方向设置的立柱，所述夹具设置于所述立柱两端，用于固定工件；

所述活动框沿竖直方向滑动设置于所述立柱上，所述活动框内侧具有吹屑区，所述吹屑区内设置有多个气体喷头，所述气体喷头连接有气管；所述活动框在所述立柱上滑动时，工件穿过所述吹屑区，使得所述气体喷头沿竖直方向扫描吹向工件；

所述驱动装置设置于所述本体框架上，所述驱动装置用于驱动所述活动框在所述立柱上滑动；

所述接屑车位于所述本体框架下方，用于承接吹落的铝屑或铣削液。

本方案的吹屑装置能利用多组气体喷头对工件进行扫描式的冲洗，能吹到工件的所有地方，保证能吹屑干净。

进一步具体的，所述驱动装置包括固定座、步进电机、上齿轮组件、下齿轮组件和传送链条；所述固定座固定设置于所述本体框架上端，所述步进电机安装于所述固定座上，所述上齿轮组件转动设置所述固定座上，所述下齿轮组件转动设置于所述本体框架下端，所述传送链条环绕设置于所述上齿轮组件和所述下齿轮组件之间，所述步进电机可驱动所述上齿轮组件转动，并和所述下齿轮组件配合，带动所述传送链条活动；所述活动框固定设置于所述传送链条上，所述传送链条驱动所述活动框在所述立柱上滑动；所述传送链条外部还包覆有隔离板；上述结构简单可靠，隔离板用于隔绝传送链条和本体框架，避免铝屑进入传送链条引起卡滞。

所述立柱为四根，且呈矩形分布；所述活动框两侧分别设置有两组第一滑轮，每组所述第一滑轮可沿前后方向抵紧前后两根所述立柱进行滑动；所述活动框两侧还设置有两组第二滑轮，两组所述第二滑轮可沿左右方向抵紧左右两根所述立柱进行滑动；所述活动框内还设置有固定销，所述活动框通过所述固定销连接所述传送链条；所述活动框前方还设置有挡板。上述结构具有双工位，可以同时对左右工件进行清洗，提高工作效率；挡板用于阻挡铝屑外泄。

作为改进，所述接屑车为矩形，所述接屑车四侧设置有四个把手；所述接屑车底部设置于滚轮；所述本体框架下方设置有接屑斗，所述接屑车位于所述接屑斗下方。把手和滚轮的设置均为了方便移动接屑车。接屑斗的设置为了铝屑能更容易的进入接屑车。

一种汽车天窗导轨的自动化铣削、清理流水线的工作方法，包括以下步骤：

s1：人工上料至上料输送机上；

s2：多功能机械手至上料输送机上；

s3：多功能机械手上料至中转台；

s4：搬运机械手至中转台抓件；

s5：搬运机械手上料至第一加工中心或第二加工中心；

s6：第一加工中心和第二加工中心对工件进行机械加工；

s7：搬运机械手至第一加工中心或第二加工中心下料抓件；

s8：搬运机械上料至第一吹屑装置；

s9：第一吹屑装置对工件进行吹屑清洁；

s10：搬运机械手至第一吹屑装置下料抓件；

s11：搬运机械手下料至中转台；

s12：多功能机械手至中转台抓件；

s13：多功能机械手上料至打磨台；

s14：多功能机械手和打磨机械手协同对工件进行打磨去毛刺；

s15：多功能机械手至打磨条下料抓件；

s16：多功能机械上料至第二吹屑装置；

s17：第二吹屑装置对工件进行吹屑清洁；

s18：多功能机械手至第二吹屑装置下料抓件；

s19：多功能机械手下料至下料输送机；

s20：工件下料输送，人工下料。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1、本方案通过合理的布局，极大的提高了每个装置的利用率，尤其是多个机械手的利用率(单个机械手售价较高，因此为了降低设备成本，自动化流水线玩玩会减少机械手的数量，提高机械手的利用率)，保证整条流水线工作效率的同时，降低了设备成本。

2、本方案仅需要两个工人进行上下料工作，能大大的节约人力成本，且能保证工作效率。

3、围栏的设置，起到防护隔离的作用，提高本方案的安全性。

4、本方案为全自动流水线，相比传统的加工方法，具有更高的加工精度。

附图说明

图1是根据本实用新型的一个优选实施例的整体布局示意图；

图2是根据本实用新型的一个优选实施例的工位设置示意图；

图3是根据本实用新型的一个优选实施例的流程图。

图4是根据本实用新型的一个优选实施例中上料输送机的立体结构示意图；

图5是根据本实用新型的一个优选实施例中上料输送机的俯视图；

图6是根据本实用新型的一个优选实施例图5中a处的放大视图；

图7是根据本实用新型的一个优选实施例中夹具块的爆炸视图；

图8是根据本实用新型的一个优选实施例中多功能机械手的立体结构示意图；

图9是根据本实用新型的一个优选实施例中工作手的立体结构示意图；

图10是根据本实用新型的一个优选实施例中吹屑装置(即第一吹屑装置和第二吹屑装置，下同)的立体结构示意图；

图11是根据本实用新型的一个优选实施例中吹屑装置的内部结构示意图；

图12是根据本实用新型的一个优选实施例中吹屑装置的爆炸视图；

图13是根据本实用新型的一个优选实施例中活动框、驱动装置的爆炸视图；

图14是根据本实用新型的一个优选实施例中活动框的立体结构示意图；

图15是根据本实用新型的一个优选实施例中活动框的俯视图；

图16是根据本实用新型的一个优选实施例中接屑车的立体结构示意图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本实用新型的具体保护范围。

如图1至16所示，本实用新型的一个优选实施例包括上料输送机1、多功能机械手2、中转台3、搬运机械手4、第一加工中心5、第二加工中心6、第一吹屑装置7、打磨台8、打磨机械手9、第二吹屑装置10、下料输送机101和围栏102；

多功能机械手2、中转台3、搬运机械手4、第一加工中心5、第二加工中心6、第一吹屑装置7、打磨台8、打磨机械手9和第二吹屑装置10均位于围栏内；

上料输送机1前半部位位于围栏102外，上料输送机1后半部分位于围栏102内；通过工人100将工件放置于上料输送机1上，上料输送机1可将待加工的工件从围栏102外输送至围栏102内；

多功能机械手2可分别延伸至上料输送机1、中转台3、打磨台8、第二吹屑装置10和下下料输送机101；多功能机械手2可将工件从上料输1送机搬运至中转台3；

中转台3位于多功能机械手2和搬运机械手4之间，中转台3可用于放置工件；

搬运机械手4可分别延伸至中转台3、第一加工中心5、第二加工中心6和第一吹屑装置7；搬运机械手4可将工件从中转台3搬运至第一加工中心5和第二加工中心6；

第一加工中心5和第二加工中心6相对设置，第一加工中心5和第二加工中心6可对工件进行铣削加工；

第一吹屑装置7用于将铝屑从铣削后的工件上吹落；搬运机械手4可将工件从第一加工中心5和第二加工中心6搬运至第一吹屑装置7；

打磨台8可用于放置待打磨工件；搬运机械手4可将工件从第一吹屑装置7搬运至中转台3，多功能机械手2可将工件从中转台3搬运至打磨台8；

打磨机械手9可延伸至打磨台8，用于对工件进行打磨；

第二吹屑装置10用于将铝屑从打磨后的工件上吹落；多功能机械手2可将工件从打磨台8搬运至第二吹屑装置10；

下料输送机101前半部分位于围栏102内，下料输送机101后半部分位于围栏102外；多功能机械手2可将工件从第二吹屑装置10搬运至下料输送机101，下料输送机101将加工好的工件从围栏102内输送至围栏102外，并通过工人将加工好的工件从下料输送机101上取下。本实施例中，下料输送机101具有两个，且并排设置；两个下料输送机101分别用于输送左工件和右工件。

另外，多功能机械手2还具有打磨手，可协同打磨机械手9，对打磨台8上的工件进行打磨。围栏102上设置有防护门121。

进一步具体的，上料输送机1包括架体11、驱动电机12、传动皮带13、连杆14、工件输送皮带15、夹具块16和检测传感器17；工件输送皮带15具有两条，驱动电机12设置于架体11上，驱动电机12通过传动皮带13驱动连杆14转动，连杆14同步驱动两侧的工件输送皮带15转动；夹具块16通过螺栓162可拆卸的设置于工件输送皮带15上，夹具块16上可拆卸的设置有一个或两个定位柱161；且同侧工件输送皮带15上，具有一个定位柱161的夹具块16和具有两个定位柱161的夹具块16交替设置；并排的夹具块16上，一个夹具块16具有一个定位柱161，另一个夹具块16具有两个定位柱161；左工件和右工件横向交替且反向的放置于夹具块16上；检测传感器17设置于架体11尾端，用于检测工件输送至定点，以引导多功能机械手2抓取工件。

其中，架体11底部设置有多个支撑环脚111，支撑环脚111螺纹连接于架体11上；架体11上开设有调节槽151，工件输送皮带15一端可滑动的设置于调节槽151内。用于调节工件输送皮带15的松紧。

多功能机械手包括底座21、机械臂22和工作手23；底座21固定设置于地面上，机械臂22安装于底座21上，机械臂22可在三维空间内任意动作，工作手23安装于机械臂22前端；工作手23包括安装法兰231、壳体232、平行气爪233、工件夹爪234、传感器235、动力头支架236、柔性动力头237和打磨刀具238，安装法兰231连接机械臂22，壳体232固定设置于安装法兰231上，平行气爪233和工件夹爪234为对应的两组，平行气爪233设置于壳体232内，工件夹爪234设置于壳体232前侧，平行气爪233驱动工件夹爪234进行夹持动作，传感器235设置于工件夹爪234附近，用于检测工件有无夹紧到位，动力头支架236固定设置于壳体232上侧，柔性动力头237固定设置于动力头支架236上，打磨刀具238设置于柔性动力头237上，柔性动力头237驱动打磨刀具238动作。

第一吹屑装置7和第二吹屑装置10结构相同，其包括本体框架71、夹具72、活动框73、驱动装置74和接屑车75；本体框架71上具有沿竖直方向设置的立柱711，夹具72设置于立柱711两端，用于固定工件；活动框73沿竖直方向滑动设置于立柱711上，活动框73内侧具有吹屑区，吹屑区内设置有多个气体喷头734，气体喷头734连接有气管730；活动框73在立柱711上滑动时，工件穿过吹屑区，使得气体喷头734沿竖直方向扫描吹向工件；驱动装置74设置于本体框架71上，驱动装置74用于驱动活动框73在立柱711上滑动；接屑车75位于本体框架71下方，用于承接吹落的铝屑或铣削液。

具体的，驱动装置74包括固定座741、步进电机742、上齿轮组件743、下齿轮组件744和传送链条745；固定座741固定设置于本体框架71上端，步进电机742安装于固定座741上，上齿轮组件743转动设置固定座741上，下齿轮组件744转动设置于本体框架71下端，传送链条745环绕设置于上齿轮组件743和下齿轮组件744之间，步进电机742可驱动上齿轮组件743转动，并和下齿轮组件744配合，带动传送链条745活动；活动框73固定设置于传送链条745上，传送链条745驱动活动框73在立柱711上滑动；传送链条745外部还包覆有隔离板746。

立柱711为四根，且呈矩形分布；活动框73两侧分别设置有两组第一滑轮731，每组第一滑轮731可沿前后方向抵紧前后两根立柱711进行滑动；活动框73两侧还设置有两组第二滑轮732，两组第二滑轮732可沿左右方向抵紧左右两根立柱711进行滑动；活动框73内还设置有固定销733，活动框73通过固定销733连接传送链条；活动框73前方还设置有挡板735。

本实施例中，接屑车75为矩形，接屑车75四侧设置有四个把手751；接屑车75底部设置于滚轮752。本体框架下方设置有接屑斗76，接屑车75位于所述接屑斗76下方。

本实施例的工作流程如下：