一种制动盘自动化生产系统和工艺

技术领域

本发明涉及制动盘技术领域，具体涉及一种制动盘自动化生产系统和工艺。

背景技术

随着机械工业的迅速发展，机械加工难度愈来愈大，加工精度要求越来越高。在制动盘加工领域，既要满足产品质量要求，又要具有高效率低成本，要适应发展的需要，就要对传统的纯手工生产线进行改革创新，就需要应用自动化生产。

传统的制动盘加工，通常需要人工定位制动盘。但是人工无法实现精准定位，导致制动盘加工效率低下、定位不准，产品质量和加工效率不能满足加工要求。因此，需要提供一种制动盘自动化生产系统和工艺。

发明内容

针对现有技术中的不足与缺陷，本发明提供一种制动盘自动化生产系统和工艺，用于解决现有技术中制动盘送入钻床打孔时，由于制动盘位置不准确容易打到加强筋上，导致制动盘强度较低的问题。

为实现上述目的及其它相关目的，本发明提供一种制动盘自动化生产系统，包括：第一输送装置、机床、钻床、第二输送装置、机器人和检测装置。

其中，上述机床安装在所述第一输送装置的出料口，用于接收所述第一输送装置传送的制动盘，对所述制动盘进行第一类加工；

上述钻床安装在所述机床邻侧，用于对制动盘进行第二类加工；

上述第二输送装置安装在所述钻床背离所述机床一侧；

上述机器人安装在所述第一输送装置和所述第二输送装置之间；

上述检测装置安装在所述第二输送装置和所述钻床之间，用于接受所述机床传送的制动盘，并检测所述制动盘的结构，判断是否需要将所述制动盘传送至所述钻床进行第二类加工。

在本发明一实施例中，所述第一输送装置为动力辊道输送机。

在本发明一实施例中，所述机床包括第一机床和第二机床，所述第一机床安装在所述第一输送装置进料口的对侧，所述第二机床安装在所述第一机床和所述钻床之间。

在本发明一实施例中，所述第二输送装置上安装有限位支架。

在本发明一实施例中，所述第一输送装置上安装有3D相机。

在本发明一实施例中，所述机器人为6轴机器人。

在本发明一实施例中，所述机器人上安装有管线包。

在本发明一实施例中，所述第一机床和所述第二机床之间安装有位置调整台。

在本发明一实施例中，所述制动盘自动化生产系统外侧安装有护栏。

在本发明一实施例中，还提供一种制动盘自动化生产工艺，包括：

机器人抓取第一输送装置传送的待加工制动盘，并将所述制动盘传递给机床进行第一类加工；

所述机器人将所述机床加工后的制动盘抓取到检测装置，判断所述制动盘是否满足钻床加工需要，若满足所述钻床加工需要，抓取到所述钻床进行第二类加工，否则，调整所述制动盘抓取位置，直至符合所述钻床加工需要；

所述机器人将钻床加工后的制动盘抓取到第二输送装置。

综上所述，本发明提供一种制动盘自动化生产系统和工艺，机器人抓取第一输送装置运送的待加工制动盘，并放到机床进行加工操作。完成后，将制动盘放于检测装置上，通过对制动盘结构中特殊筋条的识别，判断是否可以将当前抓取角度的制动盘送入钻床进行打孔等操作。若可以，机器人将制动盘送入钻床进行相关操作。否则，改变制动盘的夹取角度，并再次送入检测装置进行检测，直至制动盘的抓取角度符合送入钻床加工的条件。从而保证了钻床在制动盘的正确位置进行打孔。实现了制动盘的自动化生产，加工效率高，减少了人工劳动强度，提升了制动盘的质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1显示为本发明一实施例中制动盘自动化加工系统的结构示意图；

图2显示为本发明一实施例中第二输送装置的结构示意图；

图3显示为本发明一实施例中机器人的结构示意图；

图4显示为本发明一实施例中第一输送装置的结构示意图；

图5显示为本发明一实施例中位置调整台的俯视图；

图6显示为本发明一实施例中制动盘生产工艺的流程图。

元件标号说明：

100、第一输送装置；101、3D相机；102、相机支架；103、送料口；200、机床；201、第一机床；202、第二机床；300、钻床；400、第二输送装置；401、限位支架；402、出料口；500、检测装置；600、机器人；601、电柜；602、管线包；603、摇臂；604、卡爪；700、位置调整台；701、紧固螺栓；702、U型叉；703、锥形定位装置；800、护栏；900、操作台。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用于限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，虽图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的形态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局形态也可能更为复杂。

如图1所示，图1显示为本发明一实施例中制动盘自动化加工系统的结构示意图。本发明提供一种制动盘自动化加工系统。机器人600抓取第一输送装置100运送的待加工制动盘(未在图中示出)，并将制动盘放到机床200进行加工操作。加工完成后，机器人600将制动盘放于检测装置500上，通过对制动盘结构中设定筋条的识别，判断是否可以将当前抓取角度的制动盘送入钻床300进行打孔等操作。若可以，机器人600将制动盘送入钻床300进行相关操作。否则，改变制动盘的夹取角度，并再次送入检测装置500进行检测，直至制动盘的抓取角度符合送入钻床300加工的条件。从而保证了钻床300在制动盘的正确位置进行打孔。实现了制动盘的自动化生产，加工效率高，减少了人工劳动强度，提升了制动盘的质量。

如图1所示，制动盘自动化加工系统包括第一输送装置100、机床200、钻床300、第二输送装置400、机器人600和检测装置500。

上述第一输送装置100用于将待加工的制动盘传送至机床200和钻床300进行相关的加工操作。考虑到制动盘输送的效率，在本发明一实施例中，第一输送装置100为动力辊道输送机。该辊道输送机以电能为供应，可以平稳、高效的将制动盘输送至机床200进行相关操作。

上述机床200安装在所述第一输送装置100的出料口103，用于接收第一输送装置100传送的制动盘，对制动盘进行第一类加工。考虑到加工的便利性，本发明中的机床200为立式机床。考虑到工序不同，在本发明一实施例中，机床200包括第一机床201和第二机床202，第一机床201安装在第一输送装置100出料口103的对侧，第二机床202安装在第一机床201和钻床300之间，制动盘在第一机床201进行第一道工序的加工，例如加工上刹面、小外圆、大外圆、上端面。通过机器人600搬运至第二机床202进行第二道工序的加工，例如加工下刹面、制动盘内孔、双面车刹面。需要说明的是，本发明中的第一机床和第二机床也可以为现有技术中常用的制动盘加工机床形式，具体结构在此不再详述。

上述钻床300安装在机床200邻侧，用于对制动盘进行第二类加工，例如钻孔、螺纹孔攻丝、倒角去毛刺。制动盘在机床200完成第一类加工后，通过机器人600搬运至钻床300进行第二类加工。

如1和图2所示，图2显示为本发明一实施例中第二输送装置400的结构示意图。上述第二输送装置400安装在钻床300背离机床200一侧，用于将加工后的制动盘运输至下道工序。为了改善制动盘在传送过程中存在的倾斜、侧翻等情况，在本发明一实施例中，第二输送装置400上安装有限位支架401。其中，限位支架401安装在第二输送装置400的出料口402处，用于将传送的制动盘进行限位，便于工作人员拿取。

如图1和图3所示，图3显示为本发明一实施例中机器人600的结构示意图。上述机器人600安装在第一输送装置100和第二输送装置400之间，用于实现制动盘在第一输送装置100、机床200、钻床300和第二输送装置400之间的搬运。具体地，机器人600可通过电柜601进行电量供应，通过螺栓601固定在地面上，通过摇臂603的摆动与卡爪604配合实现不同方位制动盘的抓取与摆放。机器人600可以安装在第一输送装置100和第二输送装置400之间的任意位置，只要可以灵活搬运制动盘至指定位置即可。需要说明的是，本发明中的机器人600可以为现有技术中常用的制动盘转移用机器人，具体结构在此不再详述。

上述检测装置500安装在第二输送装置400和钻床300之间，检测装置500用于接收机床200传送的制动盘，并检测制动盘的结构，判断是否将制动盘传送至钻床300进行第二类加工。检测装置500包括2D相机501和2D相机支架502，2D相机501和机器人600之间通信连接，机床200加工完成的制动盘通过机器人600，按照第一设定角度夹取至2D相机501的摄像头正前方，拍摄制动盘的图像，并将图像传输到2D相机501自带的图像识别模块中进行比对分析。判断当前制动盘图像的设定结构的位置与图像识别模块中预存的制动盘图像设定结构的位置是否一致，若两者位置一致，则机器人600继续夹着制动盘，按照第二设定角度从2D相机501转动至钻床300处，将制动盘放于钻床300的指定位置上，通过钻床300对制动盘进行打孔。若两者位置不一致，2D相机501中的图像识别模块根据当前制动盘与预存的制动盘之间的角度偏差，自动得出当前制动盘相对于预存的制动盘需要的偏转角度，并将该偏转角度传送给机器人600。机器人600接到角度信息后，按照第三设定角度将制动盘夹取至位置调整台700上后。依据偏转角度旋转卡爪604并夹取制动盘。再次按照第三设定角度将制动盘夹至2D相机501的摄像头前，拍照后重新对比制动盘的设定结构与预存制动盘设定结构的位置关系。重复进行上述过程，直至检测没问题后，机器人600将机床200加工完成的制动盘按照第二设定角度，从2D相机501的摄像头夹到钻床300进行加工。

需要说明的是，本实施例中第一设定角度是指：机器人600将制动盘从机床200搬运至检测装置500时，通过调整卡爪和摇臂的转动角度，保持制动盘夹取位置不变的角度。第二设定角度是指：机器人将机器人将制动盘从检测装置夹到钻床时，通过调整卡爪604和摇臂603的转动角度，保持制动盘夹取位置不变的角度。第三设定角度是指：机器人600将制动盘在位置调整台700和检测装置500间移动时，通过调整卡爪604和摇臂603的转动角度，保持制动盘夹取位置不变的角度。

在本发明一实施例中，为了加快制动盘的传送效率，第一输送装置100、机床200、钻床300、检测装置500和第二输送装置400形成环形排布，且第一输送装置100和第二输送装置400并列排布，将机器人600围绕在环形中心。从而使得机器人600到第一输送装置100、机床200、钻床300、检测装置500和第二输送装置400的距离相等，每个工序中不必调整机器人600的参数即可直接抓取，提升了制动盘全线的加工效率。

如图1和图4所示，图4显示为本发明一实施例中第一输送装置100的结构示意图。考虑到制动盘传送过程中可能存在倾斜、侧翻等情况，为了及时判断制动盘的位置情况，在本发明一实施例中，第一输送装置100上安装有3D相机101，第一输送装置100靠近出料口103的位置处安装有相机支架102，3D相机101安装在相机支架102上，拍摄到制动盘在第一输送装置100上位置图像后，通过3D相机101自带的识别程序，比较制动盘位置与预存的制动盘位置之间的关系，判断传送的制动盘位置是否正确，从而便于机器人600抓取。

如图1和图3所示，机器人600可以是4轴、5轴或6轴机器人，在本发明一实施例中，机器人600为6轴机器人，可以到达工作空间的任意位置，实现对制动盘全方位的灵活抓取。

在本发明一实施例中，机器人600上安装有管线包602，可将用于控制机器人600摇臂603摆动以及卡爪604抓取的多种管线放到管线包602内，实现了对多条管线的收纳。

如图1和5所示，图5显示为本发明一实施例中位置调整台700的俯视图。考虑到第二机床200加工时需要制动盘进行翻转，在本发明一实施例中，第一机床200和第二机床200之间安装有位置调整台700。位置调整台700通过紧固螺栓701固定在地面上，位置调整台700的上安装有锥形定位装置703和U型叉702。具体地，锥形定位装置703安装在位置调整台700的顶部，U型叉702安装在位置调整台700上，并相对位于锥形定位装置703的下侧。使用时，机器人600将制动盘的盘面放于U型叉702上，托举住制动盘后，使锥形定位装置703的尖端插入至制动盘的中孔内，通过调整锥形定位装置703，最终保证锥形定位装置703尖端紧贴中孔。实现对制动盘的定位。然后调整U型叉702的伸出长度，最终使得U型叉702的两个尖端超过制动盘的下刹面退刀槽一定长度，例如10mm以上。实现了对制动盘的最终精确定位。机器人600将第一输送装置100传送的制动盘搬运至位置调整台700，通过位置调整台700对制动盘进行定位以及位置调整后，然后机器人600将调整后的制动盘搬运至第一机床200进行第一道工序的加工。加工完毕后，机器人600抓取制动盘至位置调整台700，对制动盘进行翻转和定位，再抓取到第二机床200进行第二道工序的加工。需要说明的是，本发明中的位置调整台700可以为现有技术中常用的制动盘位置调整台，其余未详细描述结构均为现有结构在此不再详述。

如图1所示，在本发明一实施例中，制动盘自动化加工系统外侧安装有护栏800，护栏800围绕在该装置的外周，形成一个相对封闭的结构。避免了无关人员误闯入操作区，干扰操作过程。此外，还可防止其他物品对设备的撞击，造成不必要的设备撞击伤害，保证了操作人员和其他车间人员的安全。

在本发明一实施例中，钻床300和第二输送装置400之间安装有操作台900，操作台900位于护栏800外侧。操作人员接收到第二输送装置400传输的制动盘后，将制动盘放于操作台900上进行下一步工序的操作。

如图1和图6所示，图6显示为本发明一实施例中制动盘生产工艺的流程图。在本发明一实施例中，还提供一种制动盘自动化生产工艺，包括：

S1、机器人600抓取第一输送装置100传送的待加工制动盘，并将制动盘传递给机床200进行第一类加工；

S2、机器人600将机床200加工后的制动盘抓取到检测装置500，判断制动盘位置是否满足钻床300加工需要，若满足钻床300加工需要，抓取到钻床300进行第二类加工，否则，调整制动盘位置，直至符合钻床300加工需要；

S3、机器人600将钻床300加工后的制动盘抓取到第二输送装置400。

机器人600从第一输送装置100的出料口103抓取制动盘，并将制动盘放到位置调整台700上实现定位，然后机器人600将制动盘放到机床200进行加工。具体地，先将制动盘放到第一机床201上，对制动盘进行第一工序加工，然后将制动盘抓取到位置调整台700上对制动盘进行翻转定位，定位完成后，抓取到第二机床202进行第二工序加工。加工完成后，机器人600再将制动盘抓取到检测装置500上，识别制动盘处于当前抓取位置时的特殊筋条结构，若判断钻床300可对当前制动盘进行打孔，机器人600会将制动盘抓取到钻床300进行第二类工序加工。若判断制动盘处于当前抓取位置时，钻床300无法对制动盘进行打孔，即抓取位置不正确。机器人600会将制动盘抓取到位置调整台700上，通过旋转摇臂603和卡爪604，改变抓取角度，并再次抓取制动盘放于检测装置500处进行检测。通过改变制动盘的抓取角度重复执行上述步骤，直至判断制动盘可以送入钻床300进行第二类工序加工，从而保证了钻床300可在制动盘的正确位置进行打孔，避免打到加强筋上，严重影响制动盘的强度。加工完成后，机器人600将制动盘送入第二输送装置400上，输送至下道工序进行操作。

综上所述，本发明结构简单，在钻床一侧设置有检测装置，将制动盘送入钻床打孔前，先通过检测装置对制动盘进行结构检测，判断当前抓取位置的制动盘是否可以送入钻床进行加工。若可以，则将制动盘直接送入钻床打孔，否则，改变制动盘的抓取角度，直至制动盘的抓取位置符合钻床加工条件。通过全程封闭的组合自动线，提升了安全保证。该制动盘自动加工装置全程自动化生产，无需人工干预，有效减少人员劳动强度，降低制动盘的报废量，提升了加工效率。所以，本发明有效克服了现有技术中的一些实际问题从而有很高的利用价值和使用意义。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。