CN115519360A - 支撑件的加工生产线及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械加工技术领域，公开了一种支撑件的加工生产线及其加工方法，其中支撑件的加工生产线包括装载台、转运机构、焊接机构、加工中心、打标机构和收纳机构。在一条生产线内基本完成支撑件加工的所有工序，转运机构中还集成有检测机构，用于在转运过程中对支撑件进行检测，本申请的生产线自动化生产水平较高，生产效率也得到了提高，减少了人工成本，且相对于普通工序增加了自动质检和打标流程，保证了支撑件的质量和可靠性。

Description

支撑件的加工生产线及其加工方法

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，特别是涉及一种支撑件的加工生产线及其加工方法。

背景技术

支撑件主要用于夹具安装气缸、定位板等设备。主要结构包括底板、筋板和立板，一般为金属或金属合金，通过焊接制成。目前此类支撑件的生产方法主要是通过人工将支撑件的多个板体先固定再焊接起来，自动化生产水平较低，生产效率不高，人工拼接和焊接的水平较低，得到的支撑件成品质量参差不齐，而且缺乏质检，产品质量和可靠性无法得到保证。

发明内容

本发明的目的是：提供了一种支撑件的加工生产线和加工方法，其在一条生产线内基本完成支撑件加工的所有工序，自动化生产水平较高，生产效率也得到了提高，且相对于普通工序增加了自动质检和打标流程，保证了支撑件的质量和可靠性。

为了实现上述目的，本发明提供了一种支撑件的加工生产线，包括：

装载台，所述装载台内设置有多条滑轨，多条所述滑轨分别用于运送支撑件的各个部件；

转运机构，所述转运机构设置于所述装载台的开口的一侧，所述转运机构上设置有与所述部件相匹配的拾取装置，所述转运机构还包括用于检测所述支撑件的检测装置；

焊接机构，所述焊接机构设置于所述转运机构的一侧，所述焊接机构还包括定位台和焊接装置，所述定位台上设置有对不同的所述部件进行放置和定位的固定位，所述焊接装置包括用于多个固定所述部件的焊接夹具和将所述部件焊接成支撑件的焊接机器人；

加工中心，所述加工中心设置于所述焊接机构相对所述转运机构的传送方向的后方，所述加工中心包括固定所述支撑件的机加夹具；

打标机构，所述打标机构设置于所述转运机构相对于所述加工中心的传送方向的后方；

收纳机构，所述收纳机构设置于所述打标机构相对于所述转运机构的传送方向的后方。

本发明实施例一种支撑件的加工生产线与现有技术相比，其有益效果在于：本生产线中的支撑件的部件通过装载台送至转运机构旁，转运机构通过拾取装置抓取支撑件的部件以及焊接完成的支撑件，并将部件或支撑件依次送入生产线的各部分进行工件的加工和检测。工件依次送入焊接机构、加工中心、打标机构和收纳机构中，并在上述机构中经过焊接、打磨和打标，在一条生产线内基本完成支撑件加工的所有工序，转运机构中还集成有检测机构，用于在转运过程中对支撑件进行检测，本申请的生产线自动化生产水平较高，生产效率也得到了提高，减少了人工成本，且相对于普通工序增加了自动质检和打标流程，保证了支撑件的质量和可靠性。

本发明实施例的支撑件的加工生产线，所述转运机构包括多轴机器人，所述多轴机器人的机械臂上设置有所述拾取装置和所述检测装置。

本发明实施例的支撑件的加工生产线，所述拾取装置包括用于吸附部件的磁铁和用于固定部件的夹爪。

本发明实施例的支撑件的加工生产线，所述检测装置包括设置于所述机械臂上的检测摄像头，所述检测摄像头朝向所述拾取装置。

本发明实施例的支撑件的加工生产线，所述固定位包括多个与所述支撑件的部件形状匹配的定位槽，所述部件放置于所述定位槽后形成所述支撑件的形状。

本发明实施例的支撑件的加工生产线，所述焊接夹具包括压紧所述支撑件的筋部的压紧气缸和固定所述支撑件的板部的固定气缸，所述压紧气缸和所述固定气缸将所述支撑件固定于所述焊接夹具中。

本发明实施例的支撑件的加工生产线，所述机加夹具中设置有与所述支撑件的尺寸配合的夹紧位，所述夹紧位的下方设置有夹紧块，所述夹紧位的上方设置有压紧臂。

本发明实施例的支撑件的加工生产线，所述加工中心包括数控机床，所述支撑件固定于所述机加夹具中被送入所述数控机床，所述数控机床对所述支撑件的板部进行加工。

本发明实施例的支撑件的加工生产线，所述焊接机构和所述加工中心之间设置有翻转机构，所述翻转机构包括固定所述支撑件的翻转夹具和驱动所述翻转夹具转动的翻转气缸。

本发明还提供了一种支撑件的加工方法，包括以下步骤：

支撑件的部件通过装载台上的滑轨送至装载台靠近机械臂；

多轴机器人的机械臂在所述装载台内抓取支撑件的部件并将所述部件送至定位台中，在所述定位台中对所述支撑件进行拼接定位；

所述机械臂抓取所述支撑件送至焊接装置以进行所述支撑件的焊接；

所述机械臂将所述支撑件送至加工中心中的机加夹具中进行固定，所述加工中心对支撑件进行打磨车削；

所述机械臂将送至打标机构进行打标；

所述机械臂将支撑件送至收纳机构以进行所述支撑件的收集和存放。

本发明实施例一种支撑件的加工方法与现有技术相比，其有益效果在于：支撑件的部件通过本方法依次送入焊接机构、加工中心、打标机构和收纳机构中，并在上述机构中经过焊接、打磨、打标和收纳，在一条生产线内基本完成了支撑件加工的所有工序，自动化生产水平较高，生产效率也得到了提高，且相对于普通工序还增加了自动质检和打标流程，保证了支撑件的质量和可靠性。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是本发明实施例的支撑件的加工生产线的结构示意图；

图2是本发明实施例的支撑件的加工生产线的的机械臂的示意图；

图3是本发明实施例的支撑件的加工生产线的的定位台的示意图；

图4是本发明实施例的支撑件的加工生产线的的机加夹具的示意图。

图中，1、装载台；2、转运机构；21、多轴机器人；22、机械臂；23、拾取装置；231、磁铁；232、夹爪；233、检测头；3、焊接机构；31、定位台；311、定位槽；32、焊接装置；4、加工中心；41、机加夹具；43、压紧臂；44、夹紧块；5、打标机构；6、收纳机构；9、支撑件；91、底板；92、立板；93、筋板。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本发明优选实施例的一种支撑件的加工生产线，其包括装载台1、转运机构2、焊接机构3、加工中心4、打标机构5和收纳机构6，装载台1、焊接机构3、加工中心4、打标机构5和收纳机构6依次分布于转运机构2的一侧，有利于转运机构2进行抓取和运输。

如图1所示，支撑件9通过包括板部和筋部，板部包括底板91和立板92，筋部为筋板93，在组装时，底板91和立板92相互垂直，筋部的两个直角边分别固定于底板91和立板92上。

装载台1用于放置和转运托盘，装载台1相对的两端具有开口，装载台1内设置有多条滑轨，多条滑轨分别用于运送支撑件9的各个部件，底板91、立板92和筋板93分别通过不同的滑轨送至装载台1靠近转运机构2的开口；工作时，工人通过背向转运机构2的开口将各个部件送至不同的滑轨上，滑轨运送部件至另一端开口，转运机构2从装载台1的另一端开口抓取支撑件9的部件并将其送至生产线中进行下一步加工。具体地，滑轨为流利条。

如图1所示，转运机构2设置于装载台1的开口的一侧，其作用是在通过拾取装置抓取支撑件9的部件以及焊接完成的支撑件9，并将部件和支撑件9移动至下一机构；转运机构2具有抓取机构和移动机构，以保证工件在转运过程中位置精准，固定牢靠。转运机构2上设置有与固定位相匹配的拾取装置，抓取时固定机构与固定位结合紧密，保证了托盘的运输稳定可靠。

焊接机构3设置于转运机构2的一侧，用于将支撑件9的各部件焊接在一起。焊接机构3还包括定位台31和焊接装置32，定位台31上设置有对不同的部件进行放置和定位的固定位，焊接装置32包括用于多个固定部件的焊接夹具和将部件焊接成支撑件9的焊接机器人；工作时，各个部件送入固定位中进行定位，预先摆放成支撑件9的形状，完成焊接前的准备工作；定位完成的支撑件9通过转运装置送至焊接夹具中固定牢靠，再通过焊接机器人对各部件的连接位置进行焊接，完成支撑件9的焊接。

加工中心4设置于焊接机构3相对转运机构2的传送方向的后方，用于对焊接完成支撑件9进行后续打磨。加工中心4包括固定支撑件9的机加夹具41，工作时，转运装置直接将焊接完成的支撑件9送至机加夹具41中固定，然后加工中心4对固定于机加夹具41中的支撑件9进行打磨车削。

如图1所示，加工中心4结束加工后，支撑件9通过转运机构2送入打标机构5中进行打标处理。打标机构5设置于转运机构2相对于加工中心4的传送方向的后方，打标机构5在经过检测的支撑件9上打上产品识别码，用于产品的标记识别和便于后期产品追溯和管控。支撑件9产品需要标记产品识别码，识别码由MES***下发到打标机构5，加工完成后转运机构2抓取支撑件9送到打标机构5进行产品打标，最后送入收纳机构6。

如图1所示，收纳机构6设置于打标机构5相对于转运机构2的传送方向的后方，将所有加工完成的支撑件9进行收纳和收集。

生产线中的支撑件9的部件通过装载台1送至转运机构2旁，转运机构2通过拾取装置抓取支撑件9的部件以及焊接完成的支撑件9，并将部件或支撑件9依次送入生产线的各部分进行工件的加工和检测。工件依次送入焊接机构3、加工中心4、打标机构5和收纳机构6中，并在上述机构中经过焊接、打磨和打标，在一条生产线内基本完成支撑件9加工的所有工序，转运机构2中还集成有检测机构，用于在转运过程中对支撑件9进行检测，本申请的生产线自动化生产水平较高，生产效率也得到了提高，减少了人工成本，且相对于普通工序增加了自动质检和打标流程，保证了支撑件9的质量和可靠性。

如图1和图2所示，在发明的一些实施例中，转运机构2包括多轴机器人21，具体的，多轴机器人21为七轴机器人，七轴机器人在六轴机器人的基础上增加了一个移动机器人整体的传送带，可驱动机器人在各个结构之间移动，更加便于七轴机器人在各部件之间进行转运和抓取。多轴机器人21的机械臂22上设置有拾取装置23，多轴机器人21的机械臂22上设置有拾取装置23和检测装置，通过拾取装置23抓取支撑件9的部件以及焊接完成的支撑件9，通过检测装置对焊接完成的支撑件9进行检测，保证焊接质量，检测合格的继续向前进入下一机构加工，不合格的放回投料处的输出皮带送出。

如图2所示，在发明的一些实施例中，拾取装置23包括用于吸附部件的磁铁231和用于固定部件的夹爪232，夹取部件和支撑件9时，先通过磁铁231将铁质部件或支撑件9吸附在拾取装置23内，再通过可移动的夹爪232将部件或支撑件9固定于磁铁231和夹爪232之间，使部件或支撑件9在运输过程中固定牢靠，不易滑落。进一步地，夹爪232和磁铁231连接机械臂22的一端设置有缓冲装置，通过缓冲装置减缓夹爪232或磁铁231触碰工件时的震动，保证了机械臂22的寿命。

如图2所示，在发明的一些实施例中，检测装置包括设置于机械臂22上的检测头233，检测头233朝向拾取装置23。检测头233对焊缝进行拍摄，并通过电脑将其与正常焊缝进行比对，判断支撑件9的焊缝是否符合规范，检测合格的继续向前进入下一机构加工，不合格的放回投料处的输出皮带送出，保证了支撑件9的焊接质量。

如图3所示，在发明的一些实施例中，固定位包括多个与支撑件9的部件形状匹配的定位槽311，部件放置于定位槽311后形成支撑件9的形状，定位槽311设置有多种形状和深度，分别包括与底板91、立板92和筋板93的形状匹配，三种定位槽311紧贴设置，使底板91、立板92和筋板93分别放置于对应的定位槽311中后，三块板体可组成支撑件9形状，便于下一工序直接进行焊接加工。

在发明的一些实施例中，固定位包括与支撑件9的形状匹配的定位板和推动定位板移动的气缸(未在图中示出)，定位板垂直于定位台31的上端面，一个定位台31上设置有多个定位板，定位板通过气缸驱动。机械臂22将部件放置于定位板与定位台31形成的空间中，底板91和立板92紧密贴靠与定位板上，筋板93则水平贴靠于定位台31上的凸出位置，使筋板93垂直于底板91和立板92，并与底板91和立板92的中线平齐，然后气缸驱动定位板朝向筋板93的方向移动，将立板92、底板91与筋板93贴靠在一起，完成支撑件9的三个板体的定位，然后机械手将定位完成的支撑件9送入焊接夹具中固定以进行下一步的焊接。

在发明的一些实施例中，焊接夹具包括压紧支撑件9的筋部的压紧气缸和固定支撑件9的板部的固定气缸，压紧气缸和固定气缸将支撑件9固定于焊接夹具中。具体地，压紧气缸在支撑件9的上方设置有压紧块322以压紧支撑件9的筋板93，固定气缸则在支撑件9的四周通过固定块323固定支撑件9的底板91和立板92，多个气缸在多个方向对支撑件9进行固定，使支撑件9不会发生焊接过程中保持稳定，不会发生偏移以影响焊接的质量。

如图4所示，在发明的一些实施例中，机加夹具41中设置有与支撑件9的尺寸配合的夹紧位，夹紧位的上方和下方设置有夹紧块44，夹紧位的上方设置有压紧臂43，支撑件9的筋板93伸入夹紧位中并贴合上下的夹紧块44放置，筋板93放置完成后，压紧臂43朝下压住底板91和立板92的上端面，使支撑件9的底板91和立板92朝向外侧垂直设置，使加工中心4可以方便的对底板91和立板92进行打磨车削，以保证支撑件9的定位精准。夹紧块44和压紧臂43与筋板93之间还可设置调整垫片，以对支撑件9的固定进行微调。

在发明的一些实施例中，加工中心4包括数控机床，支撑件9固定于机加夹具41中被送入数控机床，数控机床对支撑件9的板部进行打磨。可以理解的是，加工中心4均可包括一台或多台数控机床，在此不做具体限定。具体地，数控机床为四轴或五轴机床。

在发明的一些实施例中，由于支撑件9在焊接与磨削工序中的定位基准不统一，因此在机加工前，需要对支撑件9进行角度调整，以便于后期装夹。焊接机构3和加工中心4之间设置有翻转机构，翻转机构用于将焊接完成并检测合格的支撑件9进行角度调整，使其便于固定于机加夹具41中。翻转机构包括固定支撑件9的翻转夹具和驱动翻转夹具转动的翻转气缸，机械臂22将支撑件9放置于翻转夹具上，翻转气缸驱动翻转夹具进行转动，使支撑件9的朝向或角度发生变化，此时机械臂22再次夹取支撑件9并将其沿合适的轨迹和角度送入机加夹具41中。

本发明优选实施例的一种支撑件9的加工方法，其包括以下步骤：

S1：支撑件9的部件通过装载台1上的滑轨送至装载台1靠近机械臂22；

S2：多轴机器人21的机械臂22在装载台1内抓取支撑件9的部件并将部件送至定位台31中，在定位台31中对支撑件9进行拼接定位；

S3：机械臂22抓取支撑件9送至焊接装置32以进行支撑件9的焊接；

S4：机械臂22将支撑件9送至加工中心4中的机加夹具41中进行固定，加工中心4对支撑件9进行加工；

S5：机械臂22将送至打标机构5进行打标；

S6：机械臂22将支撑件9送至收纳机构6以进行工件的收集和存放。

支撑件9的部件通过本方法依次送入焊接机构3、加工中心4、打标机构5和收纳机构6中，并在上述机构中经过焊接、打磨、打标和收纳，在一条生产线内基本完成了支撑件9加工的所有工序，自动化生产水平较高，生产效率也得到了提高，且相对于普通工序还增加了自动质检和打标流程，保证了支撑件9的质量和可靠性。

在发明的一些实施例中，焊接结束后，机械臂22上的摄像头对支撑件9进行视频检验和比对，以检测焊缝是否合格。

在发明的一些实施例中，经过检测焊缝合格的支撑件9被机械臂22送至翻转机构中，翻转机构用于将焊接完成并检测合格的支撑件9进行角度调整，使其便于固定于机加夹具41中。

本发明的工作过程为：生产线中的支撑件9的部件通过装载台1送至转运机构2旁，转运机构2通过拾取装置23抓取支撑件9的部件以及焊接完成的支撑件9，并将部件或支撑件9依次送入生产线的各部分进行工件的加工和检测。工件依次送入焊接机构3、加工中心4、打标机构5和收纳机构6中，并在上述机构中经过焊接、打磨和打标，在一条生产线内基本完成支撑件9加工的所有工序，转运机构2中还集成有检测机构，用于在转运过程中对支撑件9进行检测。

综上，本发明实施例提供一种支撑件9的加工生产线及其加工方法，其在一条生产线内基本完成支撑件9加工的所有工序，自动化生产水平较高，生产效率也得到了提高，且相对于普通工序增加了自动质检和打标流程，保证了支撑件9的质量和可靠性。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种支撑件的加工生产线，其特征在于，包括：

装载台，所述装载台内设置有多条滑轨，多条所述滑轨分别用于运送支撑件的各个部件；

转运机构，所述转运机构设置于所述装载台的开口的一侧，所述转运机构上设置有与所述部件相匹配的拾取装置，所述转运机构还包括用于检测所述支撑件的检测装置；

焊接机构，所述焊接机构设置于所述转运机构的一侧，所述焊接机构还包括定位台和焊接装置，所述定位台上设置有对不同的所述部件进行放置和定位的固定位，所述焊接装置包括用于多个固定所述部件的焊接夹具和将所述部件焊接成支撑件的焊接机器人；

加工中心，所述加工中心设置于所述焊接机构相对所述转运机构的传送方向的后方，所述加工中心包括固定所述支撑件的机加夹具；

打标机构，所述打标机构设置于所述转运机构相对于所述加工中心的传送方向的后方；

收纳机构，所述收纳机构设置于所述打标机构相对于所述转运机构的传送方向的后方。

2.根据权利要求1所述的支撑件的加工生产线，其特征在于：所述转运机构包括多轴机器人，所述多轴机器人的机械臂上设置有所述拾取装置和所述检测装置。

3.根据权利要求1或2所述的支撑件的加工生产线，其特征在于：所述拾取装置包括用于吸附所述部件的磁铁和用于夹取所述部件的夹爪。

4.根据权利要求2所述的支撑件的加工生产线，其特征在于：所述检测装置包括设置于所述机械臂上的检测头，所述检测头朝向所述拾取装置。

5.根据权利要求1所述的支撑件的加工生产线，其特征在于：所述固定位包括多个与所述支撑件的部件形状匹配的定位槽，所述部件放置于所述定位槽后形成所述支撑件的形状。

6.根据权利要求1所述的支撑件的加工生产线，其特征在于：所述焊接夹具包括压紧所述支撑件的筋部的压紧气缸和固定所述支撑件的板部的固定气缸，所述压紧气缸和所述固定气缸将所述支撑件固定于所述焊接夹具中。

7.根据权利要求1所述的支撑件的加工生产线，其特征在于：所述机加夹具中设置有与所述支撑件的尺寸配合的夹紧位，所述夹紧位的下方设置有夹紧块，所述夹紧位的上方设置有压紧臂。

8.根据权利要求7所述的支撑件的加工生产线，其特征在于：所述加工中心包括数控机床，所述支撑件固定于所述机加夹具中被送入所述数控机床，所述数控机床对所述支撑件的底板和立板进行加工。

9.根据权利要求1所述的支撑件的加工生产线，其特征在于：所述焊接机构和所述加工中心之间设置有翻转机构，所述翻转机构包括固定所述支撑件的翻转夹具和驱动所述翻转夹具转动的驱动机构。

10.一种支撑件的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

支撑件的部件通过装载台上的滑轨送至装载台；

多轴机器人的机械臂在所述装载台内抓取支撑件的部件并将所述部件送至定位台中，在所述定位台中对所述支撑件进行拼接定位；

所述机械臂抓取所述支撑件送至焊接装置以进行所述支撑件的焊接；

所述机械臂将所述支撑件送至加工中心中的机加夹具中进行固定，所述加工中心对支撑件进行加工；

所述机械臂将送至打标机构进行打标；

所述机械臂将支撑件送至收纳机构以进行所述支撑件的收集和存放。

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