CN112871823A - 一种用于车桥厂前轴清洗的全自动智能清洗机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于车桥厂前轴清洗的全自动智能清洗机，包括清洗室、工件输送装置和智能识别***，所述清洗室的进口和出口分别安装有上下料桁架，所述上下料桁架的机体上设有夹爪，所述夹爪在所述上下料桁架的X轴、Y轴、Z轴上活动调节式运动，所述夹爪在工作时用于夹取前轴工件，所述工件输送装置安装在清洗室的内腔底部，所述智能识别***安装在上下料桁架的一侧外壁上，所述智能识别***用于识别前轴工件在工作时的运动工位，并驱动所述上下料桁架上的夹爪夹取前轴工件放置到所述工件料架上。本清洗机设备采用夹爪自动完成上下料作业，运行平稳可靠、工件定位准确，减少人为操作失误、降低设备运行成本。
Description
技术领域
本发明涉及汽车零部件清洗技术领域，尤其涉及一种用于车桥厂前轴清洗的全自动智能清洗机。
背景技术
随着工业制造业升级、对产品加工要求越来越高，在清洗机领域工业清洗机已被广泛的应用，对产品适用多种智能化、全自动，并能融入自动化制造生产线中。
现有的车桥厂前轴清洗机采用人工操作行车或悬臂吊搬运工件到清洗机上进行上下料的操作，清洗机内部输送采用了链传动连续通过式结构，稳定性差，工人上下工件劳动强度大，生产效率较低，清洗后的工件表面清洁度达不到预期的要求，并存在工件摆放不到位，而且需要大量人工劳动力，因全部采用人工作业，所以生产成本较高，采用人工作业容易出现差错，对加工产品的一致性不能满足要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于车桥厂前轴清洗的全自动智能清洗机，以解决上述背景技术中遇到的问题。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种用于车桥厂前轴清洗的全自动智能清洗机，包括清洗室、工件输送装置和智能识别***，所述清洗室的进口和出口分别安装有上下料桁架，所述上下料桁架的机体上设有夹爪，所述夹爪在所述上下料桁架的X轴、Y轴、Z轴上活动调节式运动，所述夹爪在工作时用于夹取前轴工件，所述上下料桁架的内腔底部均安装有工件料架和轨道，所述工件料架的底部安装有运输小车，所述运输小车滑动连接在轨道上，所述工件输送装置安装在清洗室的内腔底部，所述智能识别***安装在上下料桁架的一侧外壁上，所述智能识别***用于识别前轴工件在工作时的运动工位，并驱动所述上下料桁架上的夹爪夹取前轴工件放置到所述工件料架上。
上述方案中，所述上下料桁架包括立柱、主梁、横移梁和升降梁，所述上下料桁架以所述主梁的走向为X轴、以所述横移梁的走向为Y轴、以所述升降梁的走向为Z轴带动所述夹爪运动，所述主梁安装在立柱的顶部，所述主梁设有两条其相互平行，所述横移梁通过拖链滑动安装在两条所述主梁的顶部，所述横移梁通过传动装置在所述主梁的走向上来回运动，所述升降梁通过拖链滑动安装在横移梁的一侧，所述升降梁通过传动装置在横移梁的走向上来回运动，所述夹爪安装在横移梁的底部，所述夹爪通过传动装置沿所述横移梁的走向上下运动。
上述方案中，两条所述主梁的端部均固定有牵引梁，所述上下料桁架的外侧非工作面安装有防护网，所述防护网位于两根所述立柱之间。
上述方案中，所述工件料架至少设有两层，每层所述工件料架包括支架和支撑脚，所述支撑脚安装在所述支架的底部四端，所述支架的顶部两侧分别对应设有定位槽。
所述清洗室的内腔顶部靠近工件进口的一侧设有清洗装置，所述清洗室的内腔中间顶部设有漂洗装置，所述清洗室的内腔顶部靠近工件出口的一侧设有压缩空气吹水装置。
上述方案中，所述清洗室的顶部靠近工件进口的一侧设有冷凝吸雾器，所述清洗室的顶部靠近工件出口的一侧设有热风加热循环装置。
上述方案中，所述清洗室的底部四周设有积水盘，所述清洗室的一侧安装有检修梯。
上述方案中，所述工件输送装置包括驱动装置和弯板链，所述驱动装置安装在清洗室的底部，所述弯板链至少设有四条，两条为一组安装在所述驱动装置的两侧，每组所述驱动装置上安装有用于拖住前轴工件的托架，两组所述驱动装置上的所述托架相互配合对应设置。
上述方案中，所述智能识别***为以工业相机拍照为主的视觉智能识别***。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：采用视觉智能识别***对被清洗前的轴工件进行自动识别比对，并自动调整上下料桁架中夹爪的运动轨迹，自动平稳、可靠的抓取前轴工件，准确的将前轴工件搬运到清洗机的工件料架或工件输送装置上，完成自动上料作业，以及准确的将前轴工件从工件料架或工件输送装置上搬离，完成自动下料作业。本清洗机采用了四条不锈钢单侧弯板链设置前轴工件的工件输送装置，自动将前轴工件按设定步距输送到清洗室的定位喷淋清洗工位、定位喷淋漂洗工位、定位压缩空气吹水工位及热风烘干工位，完成前轴工件的清洗烘干作业，达到预期的清洁度要求。完成自动下料并堆码至运输小车上，运输小车的位置定位和工件料架按层堆码叠放前轴工件。整个清洗机设备运行平稳可靠、工件定位准确，减少人为操作失误、降低设备运行成本，延长了设备使用寿命，并且设备运用了高速、高精度伺服数控***，运行灵活、工件抓取准确，大大提升了设备的自动化运行性能。
附图说明
图1为本发明立体结构示意图；
图2为本发明正视结构示意图；
图3为本发明后视结构示意图；
图4为本发明左视结构示意图；
图5为本发明右视结构示意图；
图6为本发明俯视结构示意图；
图7为本发明中上下料桁架的立体结构示意图；
图8为本发明中工件料架的立体结构示意图；
图9为本发明中工件输送装置的立体结构示意图；
图中标号：1-上下料桁架；11-夹爪；12-立柱；13-主梁；14-横移梁；15-升降梁；16-牵引梁；17-拖链；18-防护网；2-工件料架；21-运输小车；22-轨道；23-支架；24-支撑脚；25-定位槽；3-清洗室；31-清洗装置；32-漂洗装置；33-压缩空气吹水装置；34-冷凝吸雾器；35-热风加热循环装置；36-积水盘；37-检修梯；4-工件输送装置；41-驱动装置；42-弯板链；43-托架；5-智能识别***。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的详细说明。
如图1至图6所示，一种用于车桥厂前轴清洗的全自动智能清洗机，包括清洗室3、工件输送装置4和智能识别***5。清洗室3的内腔顶部靠近工件进口的一侧设有清洗装置31，通过喷头用于清洗工件输送装置4输送来的前轴工件，对前轴工件进行初步清洗，清洗室3的内腔中间顶部设有漂洗装置32，通过喷头用于漂洗工件输送装置4输送中的前轴工件，对前轴工件进行彻底清洗，清洗室3的内腔顶部靠近工件出口的一侧设有压缩空气吹水装置33，通过喷头用于吹干工件输送装置4输送来的前轴工件，对前轴工件表面经过漂洗后遗留的水分进行吹干。
前轴工件在清洗装置31的清洗下以及在漂洗装置32的漂洗下，因水温或者冷水遇到发热的前轴工件会产生气雾，在清洗室3的顶部靠近工件进口的一侧设有冷凝吸雾器34，这样可以把气雾吸走排出。为了更快的吹干前轴工件表面经过漂洗后遗留的水分，在清洗室3的顶部靠近工件出口的一侧设有热风加热循环装置35，通过热风加热循环装置35为压缩空气吹水装置33加热压缩空气，更好的更快的吹干前轴工件表面的水分。
另外，在清洗室3的底部四周设有积水盘36，用于盛接在清洗和漂洗过程中喷出的水分，可作为回收循环处理。在清洗室3的一侧安装有检修梯37，方便检修人员爬到清洗室3顶部进行检修作业。
清洗室3的进口和出口分别安装有上下料桁架1，清洗室3的进口处的上下料桁架1用于上料，清洗室3的出口处的上下料桁架1用于下料。上下料桁架1的机体上设有夹爪11，夹爪11可采用智能机械手，夹爪11在上下料桁架1的X轴、Y轴、Z轴上活动调节式运动，夹爪11在工作时用于夹取前轴工件。
请参阅图7，上下料桁架1包括立柱12、主梁13、横移梁14和升降梁15，上下料桁架1以主梁13的走向为X轴、以横移梁14的走向为Y轴、以升降梁15的走向为Z轴带动夹爪11运动。立柱12设有四根，主梁13安装在立柱12的顶部，主梁13设有两条其相互平行，横移梁14通过拖链17滑动安装在两条主梁13的顶部，横移梁14通过传动装置在主梁13的走向上来回运动，升降梁15通过拖链17滑动安装在横移梁14的一侧，升降梁15通过传动装置在横移梁14的走向上来回运动，夹爪11安装在横移梁14的底部，夹爪11通过传动装置沿横移梁14的走向上下运动，这样夹爪11可以在上下料桁架1的X轴、Y轴、Z轴上活动调节式运动，方便夹取前轴工件放置到工件料架2上，或者将工件料架2上的前轴工件放置到工件输送装置4。
在上下料桁架1中所采用的传动装置包括滚珠线性滑轨、齿条、底板、传动齿轮和伺服电机，滚珠线性滑轨通过底板安装在主梁13、横移梁14和升降梁15上，齿条安装在滚珠线性滑轨上面，齿条与传动齿轮啮合连接，伺服电机通过减速机驱动传动齿轮在齿条上运动。
为了提高上下料桁架1的稳定性，在两条主梁13的端部均固定有牵引梁16，将两者固定在一起，使其两条主梁13之间的距离恒定。实施时，可在上下料桁架1的外侧非工作面安装有防护网18，防护网18位于两根立柱12之间，避免外界不良情况影响到上下料桁架1的正常输送。
上下料桁架1的内腔底部均安装有工件料架2和轨道22，工件料架2的底部安装有运输小车21，运输小车21滑动连接在轨道22上，采用运输小车21通过轨道22将工件料架2运送到工作位置。
请参阅图8，工件料架2至少设有两层，每层工件料架2包括支架23和支撑脚24，支撑脚24安装在支架23的底部四端，在支架23的顶部四端设有容纳支撑脚24的凹槽，这样便于叠合至多层，图8设有5层工件料架2。在支架23的顶部两侧分别对应设有定位槽25，用于在放置前轴工件时其两侧直接放置在定位槽25中，用于前轴工件的定位。便于前轴工件在清洗室3内清洗作业时定位进行清洗或漂洗，从而不浪费水源。
工件输送装置4安装在清洗室3的内腔底部，请参阅图9，工件输送装置4包括驱动装置41和弯板链42，驱动装置41安装在清洗室3的底部。弯板链42至少设有四条，两条为一组安装在驱动装置41的两侧，每组驱动装置41上安装有用于拖住前轴工件的托架43，两组驱动装置41上的托架43相互配合对应设置，这样用于稳定前轴工件在工件输送装置4中的运送。
智能识别***5安装在上下料桁架1的一侧外壁上，智能识别***5用于识别前轴工件在工作时的运动工位，并驱动上下料桁架1上的夹爪11夹取前轴工件放置到工件料架2上。智能识别***5可以采用以工业相机拍照为主的视觉智能识别***，比如型号为KEYENCE-CV-X的视觉智能识别***。
实施时，将设计好的机械零部件加工制作完成，外购配套产品采购到位后，装配工需对各运动部件进行精心安装、调整。将上下料桁架1、夹爪11、以及清洗室3整体安装到位，使各运动部件位置定位准确，将需清洗前轴工件数据输入智能识别***5设备调用数据库，并与电气控制***进行联合调试，使各运动和谐顺畅、工件抓取搬运定位移送动作准确，清洗机内部输送定位准确，各功能部件运行可靠，使设备整体运行满足设计要求，清洗后的前轴达到预期清洁度要求。
盛放在工件料架2上的多个前轴工件由AGV小车或叉车放置到前轴工件料架2的定位牵引用的运输小车21上，运输小车21自动将装有前轴工件料架2输送到清洗室3上料端，智能识别***5对前轴工件进行自动识别，上下料桁架1中的夹爪11将工件抓取搬运到清洗室3的工件输送装置4上，清洗室3的步进输送***将工件输送到清洗室体内对工件进行定点喷淋清洗、定点喷淋漂洗、定点压缩空气及热风烘干作业，经清洗烘干后的工件自动输送到清洗室3下料端，上下料桁架1中的夹爪11经智能识别后将工件抓取搬运到在清洗机下料端的前轴工件盛放的工件料架2上，等整个工件料架2上的工件放满后，装有前轴工件的运输小车21自动将盛有清洗烘干后的前轴工件输送到出料端，***发出声光信号提醒AGV小车或叉车将工件取走，设备进入下一个自动工作循环。
采用视觉智能识别***5对被清洗前的轴工件进行自动识别比对，并自动调整上下料桁架1中夹爪11的运动轨迹，自动平稳、可靠的抓取前轴工件，准确的将前轴工件搬运到清洗机的工件料架2或工件输送装置4上，完成自动上料作业，以及准确的将前轴工件从工件料架2或工件输送装置4上搬离，完成自动下料作业。本清洗机采用了四条不锈钢单侧弯板链设置前轴工件的工件输送装置4，自动将前轴工件按设定步距输送到清洗室3的定位喷淋清洗工位、定位喷淋漂洗工位、定位压缩空气吹水工位及热风烘干工位，完成前轴工件的清洗烘干作业，达到预期的清洁度要求。完成自动下料并堆码至运输小车21上，运输小车21的位置定位和工件料架2按层堆码叠放前轴工件。整个清洗机设备运行平稳可靠、工件定位准确，减少人为操作失误、降低设备运行成本，延长了设备使用寿命，并且设备运用了高速、高精度伺服数控***，运行灵活、工件抓取准确，大大提升了设备的自动化运行性能。
在实施时，智能识别***5设备预留了网络通讯接口及FOCAS协议授权，可与其他智能化控制设备进行数据对接，联合智能整体运行。整个中间清洗过程采用连续步进式清洗，根据各工件工艺参数来适应每一个品种。
本清洗机设备将智能识别***5、上下料桁架1及夹爪11自动抓取搬运上下料作业运用到前轴工件的清洗***当中，智能识别***5设置了强大的前轴工件数据库，自动识别对比被清洗前轴工件，与上下料桁架1及夹爪11控制***智能对接，准确、平稳的抓取前轴工件将其搬运到清洗机的定位输送夹具上进行定点对位清洗、烘干作业，满足了前轴工件的智能化自动清洗作业，达到预期的清洁度要求。
本设备的运用大大减轻了操作人员的劳动强度，运动定位准确，运行精度高，相对于人工上下料作业及连续通过式清洗作业，设备操作控制更加简单、运动可靠性强等优点。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式，并不用于限定本发明保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种用于车桥厂前轴清洗的全自动智能清洗机，其特征在于：包括清洗室(3)、工件输送装置(4)和智能识别***(5)，所述清洗室(3)的进口和出口分别安装有上下料桁架(1)，所述上下料桁架(1)的机体上设有夹爪(11)，所述夹爪(11)在所述上下料桁架(1)的X轴、Y轴、Z轴上活动调节式运动，所述夹爪(11)在工作时用于夹取工件，所述上下料桁架(1)的内腔底部均安装有工件料架(2)和轨道(22)，所述工件料架(2)的底部安装有运输小车(21)，所述运输小车(21)滑动连接在轨道(22)上，所述工件输送装置(4)安装在清洗室(3)的内腔底部，所述智能识别***(5)安装在上下料桁架(1)的一侧外壁上，所述智能识别***(5)用于识别工件在工作时的运动工位，并驱动所述上下料桁架(1)上的夹爪(11)夹取工件放置到所述工件料架(2)上。
2.根据权利要求1所述的一种用于车桥厂前轴清洗的全自动智能清洗机，其特征在于：所述上下料桁架(1)包括立柱(12)、主梁(13)、横移梁(14)和升降梁(15)，所述上下料桁架(1)以所述主梁(13)的走向为X轴、以所述横移梁(14)的走向为Y轴、以所述升降梁(15)的走向为Z轴带动所述夹爪(11)运动，所述主梁(13)安装在立柱(12)的顶部，所述主梁(13)设有两条其相互平行，所述横移梁(14)通过拖链(17)滑动安装在两条所述主梁(13)的顶部，所述横移梁(14)通过传动装置在所述主梁(13)的走向上来回运动，所述升降梁(15)通过拖链(17)滑动安装在横移梁(14)的一侧，所述升降梁(15)通过传动装置在横移梁(14)的走向上来回运动，所述夹爪(11)安装在横移梁(14)的底部，所述夹爪(11)通过传动装置沿所述横移梁(14)的走向上下运动。
3.根据权利要求2所述的一种用于车桥厂前轴清洗的全自动智能清洗机，其特征在于：两条所述主梁(13)的端部均固定有牵引梁(16)，所述上下料桁架(1)的外侧非工作面安装有防护网(18)，所述防护网(18)位于两根所述立柱(12)之间。
4.根据权利要求1所述的一种用于车桥厂前轴清洗的全自动智能清洗机，其特征在于：所述工件料架(2)至少设有两层，每层所述工件料架(2)包括支架(23)和支撑脚(24)，所述支撑脚(24)安装在所述支架(23)的底部四端，所述支架(23)的顶部两侧分别对应设有定位槽(25)。
5.根据权利要求1所述的一种用于车桥厂前轴清洗的全自动智能清洗机，其特征在于：所述清洗室(3)的内腔顶部靠近工件进口的一侧设有清洗装置(31)，所述清洗室(3)的内腔中间顶部设有漂洗装置(32)，所述清洗室(3)的内腔顶部靠近工件出口的一侧设有压缩空气吹水装置(33)。
6.根据权利要求5所述的一种用于车桥厂前轴清洗的全自动智能清洗机，其特征在于：所述清洗室(3)的顶部靠近工件进口的一侧设有冷凝吸雾器(34)，所述清洗室(3)的顶部靠近工件出口的一侧设有热风加热循环装置(35)。
7.根据权利要求5所述的一种用于车桥厂前轴清洗的全自动智能清洗机，其特征在于：所述清洗室(3)的底部四周设有积水盘(36)，所述清洗室(3)的一侧安装有检修梯(37)。
8.根据权利要求1所述的一种用于车桥厂前轴清洗的全自动智能清洗机，其特征在于：所述工件输送装置(4)包括驱动装置(41)和弯板链(42)，所述驱动装置(41)安装在清洗室(3)的底部，所述弯板链(42)至少设有四条，两条为一组安装在所述驱动装置(41)的两侧，每组所述驱动装置(41)上安装有用于拖住工件的托架(43)，两组所述驱动装置(41)上的所述托架(43)相互配合对应设置。
9.根据权利要求1所述的一种用于车桥厂前轴清洗的全自动智能清洗机，其特征在于：所述智能识别***(5)为以工业相机拍照为主的视觉智能识别***。
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