一种曲轴自动化生产线的制作方法

本发明涉及机械加工技术领域，具体的说是一种曲轴自动化生产线。

背景技术：

随着工业技术的发展，人类生产力水平的不断提高，空调系统成为人类生产生活中的重要组成部分。目前空调系统中的压缩机绝大多数仍为全封闭往复活塞式压缩机，而曲轴作为往复式活塞压缩机中的关键零件，其生产效率和产品质量决定着相关企业的效益与产品的影响力。

曲轴的重要加工要素是其外圆和台阶端面的尺寸精度与表面粗糙度，需要经过外圆磨床和端面磨床两道加工工序。因曲轴的物理特性本身属于不规则物体，又根据压缩机的型号不同曲轴相应的有不同的尺寸，曲轴零件标准化程度低。所以目前在曲轴加工过程中基本都是纯人工上下料，外圆磨工序与端面磨工序相互独立，人工上料会存在着安装误差，影响产品的加工质量，工序间的间断和人工操作生产效率较低。

因此，迫切需要一种自动化效率高、能稳定产品质量的曲轴加工生产线。

技术实现要素：

为了避免和解决上述技术问题，本发明提出了一种曲轴自动化生产线。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种曲轴自动化生产线，包括外圆磨床、端面磨床以及入口靠近外圆磨床且出口靠近端面磨床设置的输送机；

所述外圆磨床处设有相邻布置的曲轴送料机构和震动盘上料机构；

所述端面磨床处设有定位机构、上下料机构、靠近上下料机构的成品输送机，所述定位机构设置在输送机的出口处。

进一步的，所述外圆磨床上设有下料夹爪和位于曲轴送料机构上方的上料夹爪。

进一步的，所述曲轴送料机构包括台架、拖链、送料滑台气缸、与送料滑台气缸相连且轴线呈竖直的旋转气缸a、与旋转气缸a相连且轴线呈水平的旋转气缸b、连接在旋转气缸b输出端上的手指夹爪。

进一步的，所述手指夹爪上固定有送料定位板和检测曲轴的物料传感器。

进一步的，所述输送机包括输送机本体、连接在输送机本体上的限位板和具有向上斜面的调整板。

进一步的，所述定位机构包括机架、定位滑台、连接在定位滑台上用以调整曲轴位置的定位夹爪、固定在机架的v型定心定位座。

进一步的，所述机器人上下料机构包括机器人底座、工业机器人、连接在工业机器人上且可定位曲轴的末端夹爪。

进一步的，所述末端夹爪包括安装板、彼此轴线呈垂直布置的平行气爪和三爪气动手指、连接在三爪气动手指底部的浮动机构。

进一步的，所述浮动机构包括浮动板、固定在浮动板上且与安装板相连的直线轴承、与浮动板配合的导向轴、套装在导向轴上的弹簧、安装在直线轴承上的防脱螺帽。

进一步的，所述端面磨床处设有包围定位机构、上下料机构、输送机的安全围栏。

本发明的有益效果是：

1、本发明通过震动盘和曲轴送料机构实现曲轴毛坯料的自动上料，省去了人工的上下料操作，提高了生产效率，降低了人力成本。

2、本发明通过专用输送机使得外圆磨工序和端面磨工序无缝衔接，省去了人工搬运，减轻了劳动强度。

3、端面磨工序实现了机器人自动上下料，相比人工上料时凭人工经验判断装夹是否到位，机器人末端浮动夹具精准上料能更稳定的保证曲轴的装夹位置精度，从而能稳定产品的加工质量。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明的立体结构组成示意图；

图2为本发明中曲轴送料机构的立体结构示意图；

图3为本发明中曲轴送料机构的局部结构主视图；

图4为本发明中输送机的立体结构示意图；

图5为图4的i处局部放大示意图；

图6为图4的ii处局部放大示意图；

图7为本发明中定位机构的立体结构示意图；

图8为本发明中机器人上下料机构的立体结构示意图；

图9为本发明中末端夹爪的立体结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。

如图1至图9所示，一种曲轴自动化生产线，包括外圆磨床1、端面磨床9以及入口靠近外圆磨床1且出口靠近端面磨床9设置的输送机6；

所述外圆磨床1处设有相邻布置的曲轴送料机构4和震动盘上料机构5；

所述端面磨床9处设有定位机构7、上下料机构8、靠近上下料机构8的成品输送机10，所述定位机构7设置在输送机6的出口处。

所述外圆磨床1上设有下料夹爪3和位于曲轴送料机构4上方的上料夹爪2。所述下料夹爪3和上料夹爪2均为阔型平行气抓，直接夹住曲轴12两端。

所述曲轴送料机构4包括台架41、拖链42、送料滑台气缸43、与送料滑台气缸43相连且轴线呈竖直的旋转气缸a44、与旋转气缸a44相连且轴线呈水平的旋转气缸b45、连接在旋转气缸b45输出端上的手指夹爪47。其中，送料滑台气缸43用于到达取料和下料位置，拖链42用于保护电气线路，旋转气缸b45可以将曲轴12由垂直状态调整为水平状态，旋转气缸a44则将曲轴12轴肩由朝里调转为朝外，而手指夹爪47可以在夹持曲轴12时不让曲轴12在两次调转位置时候脱落，保证曲轴12送料过程稳定、高效。

所述手指夹爪47上固定有送料定位板48和检测曲轴12的物料传感器46。物料传感器46可用于检测曲轴送料机构4是否取得物料，从而提高送料过程的自动化。

所述输送机6包括输送机本体63、连接在输送机本体上的限位板61和具有向上斜面62a的调整板62。输送机本体63上具有接收从外圆磨床1的下料夹爪3处放下曲轴半成品的上料工位和位于输送机本体63末端的下料工位，将曲轴12放在输送机本体63的v形座上，调整板62的向上斜面62a使曲轴12的短轴在输送机6上往后运行过程中慢慢爬到最高点，而限位板61则保证曲轴12的短轴在运行过程中短轴的中心线一直高于长轴的中心线，使曲轴短轴顺利过渡到调整板62上，就保证了从输送机6出口输出的曲轴12位置始终保持一致，方便后续机器人上下料机构8的抓取。

所述定位机构7包括机架71、定位滑台72、连接在定位滑台72上用以调整曲轴12位置的定位夹爪74、固定在机架71的v型定心定位座73。其中，v型定心定位座73的顶部呈v形，定位滑台72收回状态与v型定心定位座73的空隙便于将曲轴12放在v型定心定位座73上，定位滑台72可以压住放在定位夹具73上的曲轴12，使曲轴轴肩与定位滑台72完全定位，定位夹爪74夹紧状态可以最终调整曲轴短轴位置，确保曲轴短轴中心线与长轴中心线在同一垂直面上。

所述机器人上下料机构8包括机器人底座81、工业机器人82、连接在工业机器人82上且可定位曲轴12的末端夹爪83。所述工业机器人82为实现上下料动作的六自由度机器人并固定在机器人底座81上。

所述末端夹爪83包括安装板838、彼此轴线呈垂直布置的平行气爪831和三爪气动手指832、连接在三爪气动手指832底部的浮动机构。平行气爪831用于抓取曲轴12的长轴中间部分，三爪气动手指832则抓取曲轴12的短轴部分。

所述浮动机构包括浮动板833、固定在浮动板833上且与安装板838相连的直线轴承834、与浮动板833配合的导向轴837、套装在导向轴837上的弹簧836、安装在直线轴承834上的防脱螺帽835。导向轴837用于保证浮动板833运动过程中的位置精度，弹簧836产生往复的浮动效果，直线轴承834保证三爪气动手指832的位置精度，防脱螺帽835则可以防止浮动机构脱出并调整浮动力，采用该浮动机构，提高末端夹爪83装夹时的平稳性，减少装夹冲击，有效保护曲轴12。

所述端面磨床9处设有包围定位机构7、上下料机构8、输送机6的安全围栏11。

下面对本发明的使用方法作进一步阐述：

1、震动盘排料：人工在震动盘上料机构5中添加曲轴12毛坯物料，曲轴12以轴肩定位长轴朝下短轴朝上，垂直排料。

2、曲轴12调整位置：曲轴送料机构4中送料滑台气缸43处在缩回位置从震动盘上料机构5处接到曲轴12毛坯物料，物料传感器46检测到物料后手指夹爪47将曲轴12毛坯夹紧，送料滑台气缸43伸出到限位位置，旋转气缸b45旋转90°使得垂直状态的曲轴12毛坯调整为水平状态，轴肩朝向内侧，旋转气缸a44旋转180°使得曲轴12毛坯水平掉头，轴肩朝外，轴肩朝外符合外圆磨床1上料要求、手夹爪47松开毛培落入送料定位板48上。

3、外圆磨上下料：外圆磨床1处的上料夹爪2从送料定位板48上取得毛培曲轴12，并置于外圆磨床1中，外圆磨加工完成，外圆磨床1处的下料夹爪3从外圆磨床1中取出已加工完外圆的的曲轴12将其置于输送机6上的上料工位61。

4、物料输送：输送机6运行将物料输送到下料工位6a、曲轴12在输送机6上运行的过程中通过布置在输送机6上一侧的调整板62和限位板61，使得曲轴12在输送到下料工位6b时工件姿态大致为短轴中心线在长轴中心线的正上方位置。

5、曲轴定位：定位机构7上的定位滑台72处于收回状态，定位夹爪74处于打开状态，此时机器人上下机构8用平行手指夹爪831从输送线6的下料工位6b上抓取曲轴长轴中间位置，将曲轴12置于定位机构7上的v型定心定位座73上，定位滑台72伸出通过定位夹爪74侧面将曲轴轴肩压紧在v型定心定位座73上，然后定位夹爪74夹紧，使得短轴完全定位，曲轴12完全定位。

6.端面磨上料：机器人上下料机构8用三指定心夹爪832夹取曲轴短轴，定位夹爪74松开，机器人上下料机构8将曲轴12上料到端面磨床9上，往复弹簧836动作，曲轴12上料到位。

7.端面磨下料：曲轴12磨端面完成，机器人上下料机构8用三爪气动手指832夹取曲轴短轴完成下料，将加工完的曲轴12置于成品输送机10上并输到包装工位。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。