CN219448239U - 农机变速箱主要壳体柔性生产线 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种农机变速箱主要壳体柔性生产线，属于农机制造技术领域，农机变速箱主要壳体柔性生产线，包括上下料单元，上下料单元包括地轨机器人、上料盘、下料盘、上料台和工件暂放台，抓手存放台可使地轨机器人快速更换不同的抓手抓取对应的工件，加工单元包括用于加工工件的加工中心和用于清洗已加工的工件的清洗机，托盘库根据生产节拍暂存已加工和待加工的工件，运输单元为地轨装载小车；本申请可以通过多种多个共线生产的工件，使工件可以成套运转，提高了工件生产的效率，节约了装配暂存区域面积，避免了生产线只能单个单种或者两种工件生产，生效率低，也会装配产线的效率降低，节省中间缓存区域空间，减少停工待料的时间。

Description

农机变速箱主要壳体柔性生产线

技术领域

本申请涉及农机制造技术领域，特别涉及一种农机变速箱主要壳体柔性生产线。

背景技术

农机变速箱总成主要壳体工件与中重型商用车变速箱壳体外形尺寸类似，但其变速箱主要壳体包括：前桥壳体、传动箱壳体、后桥壳体、左半轴壳体、右半轴壳体、提升器壳体。

现有变速箱壳体生产线主要有两种，一种是由组合机床组成的生产线，另一种是由柔性设备组成的加工中心生产线，但这两种生产线针对农机变速箱主要壳体的生产均有各自的缺点。

组合机自动生产线，这种生产线一般用于大批量生产，前期投入大，生产效率较高，一般用于产品需求大且产品完全明确的情况下使用。

柔性设备组成的生产线，这种生产线一般是由加工中心与输送机构共同构成，适合大、中、小批量生产，但更换品种时需要通过更换相应的工装、刀具、抓手，其换型时间较长。如果要满足装配的配套，中间在制品会非常多。

目前，壳体柔性混流生产加工基本上都是同种类型的工件在一条生产线上实现，如：传动箱壳体与类似的传动箱壳体；极个别的通过工艺分序将其差异部分通过在线体内增加设备实现多品种混流生产，最多也就能实现两个不同品种共线生产，各单体设备的综合工作效率并不高。

发明内容

本申请实施例提供一种农机变速箱主要壳体柔性生产线，以解决相关技术中现有的生产线不便于多种品种共线生产，导致生产效率不佳的问题。

本申请实施例提供了一种农机变速箱主要壳体柔性生产线，包括：

上下料单元，所述上下料单元包括用于抓取工件上下料的地轨机器人、用于放置待加工工件的上料盘、用于成套放置已加工工件的下料盘、用于地轨机器人放置待加工的工件和抓取已加工的工件的上料台和工件暂放台；

抓手存放台，所述抓手存放台上设置有用于存放不同抓手的存放架，所述抓手存放台可使地轨机器人快速更换不同的抓手抓取对应的工件；

加工单元，所述加工单元包括用于加工工件的加工中心和用于清洗已加工的工件的清洗机；

存放单元，所述存放单元包括托盘库，所述托盘库内存放有相对数量的托盘，所述托盘库根据生产节拍暂存已加工和待加工的工件；

运输单元，所述运输单元用于加工中心、清洗机、托盘库和上料台之间根据生产节拍实施运输加工和运输暂存，所述运输单元为地轨装载小车。

一些实施例中，所述加工中心与托盘库隔空相对设置；

所述地轨装载小车设置于加工中心与托盘库之间；

所述清洗机设置于上下料单元与加工中心之间；

所述上下料单元与加工中心横向同侧；

所述抓手存放台与上料盘隔空相对设置；

所述地轨机器人设置于抓手存放台与上料盘之间；

所述上料台设置于抓手存放台的一侧并与地轨机器人隔空相对设置；

所述下料盘设置于地轨机器人远离清洗机的横向同侧；

所述工件暂放台设置于抓手存放台远离上料台的一侧。

一些实施例中，所述地轨机器人包括第一轨道、设置在第一轨道上并移动的抓手机器人和装载在抓手机器人上的视觉***。

一些实施例中，所述视觉***为3D视觉识别相机，用于识别工件姿态和抓手夹具姿态；

所述地轨机器人与抓手夹具之间通过快换盘快速拆卸连接。

一些实施例中，所述地轨装载小车包括第二轨道和设置在第二轨道上并移动的装载车。

在一些实施例中，所述加工中心有若干个，若干个加工中心沿地轨机器人的长度方向等间距排列。

在一些实施例中，所述加工中心的刀库容量不高于60把。

在一些实施例中，所述上料台包括放置工件的转台和夹紧工件的液压控制夹具。

在一些实施例中，所述上料盘的数量与工件品种数量相同。

在一些实施例中，所述上料盘为用于上料零件放置的仿形托盘；

所述下料盘为加工后零件成套放置的仿形托盘；

所述托盘库内的托盘设置有过渡板和固定工件的工装夹具，用于在运输单元内移动。

本申请实施例提供了一种农机变速箱主要壳体柔性生产线，通过托盘库暂存工件和对应不同种类工件的托盘，使工件能够多种多个同时生产加工，通过抓手存放台可使地轨机器人可以快速更换抓手，对工件抓取和改变姿态，加快工作效率，通过多种多个共线生产的工件，使工件可以成套运转，提高了工件生产的效率，且提高了装配产线的装配效率，节约了装配暂存区域面积，避免了生产线只能单个单种或者两种工件生产，生效率低，也会装配产线的效率降低，节省中间缓存区域空间，减少停工待料的时间。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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为本申请实施例提供的结构示意图；

图2为本申请图1中地轨机器人提供的结构放大示意图；

图3为本申请中托盘提供的结构示意图。

1、下料盘；2、工件暂放台；3、抓手存放台；4、上料台；5、托盘库；6、地轨装载小车；7、地轨机器人；8、清洗机；11、加工中心；15、上料盘；16、视觉***；17、快换盘；19、过渡板；20、工装夹具。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供了一种农机变速箱主要壳体柔性生产线，其能解决现有的生产线不便于多种品种共线生产，导致生产效率不佳的问题。

参见图1-3所示，本申请实施例第一方面提供了一种农机变速箱主要壳体柔性生产线，实现多种品种的零件共线生产，该生产线包括：

上下料单元、抓手存放台3、加工单元、存放单元和运输单元。

其中，上下料单元包括地轨机器人7、上料盘15、下料盘1、工件暂放台2和上料台4，上料盘15用于放置工件原料，然后地轨机器人7抓取上料盘15上待加工的工件放到上料台4上，上料台4为多工位，避免单工位的上料台4导致运转速度慢，使生产节拍变慢，效率降低，当工件生产完后，生产后的工件也放置到上料台4上，然后再通过地轨机器人7抓取放入下料盘1上，且放入下料盘1的工件可呈配套放置，使其可以成套转运，工件暂放台2用于当加工生产节拍较快的工件时，导致托盘数量不足，上料台4占用的情况下，出现不匹配生产节拍且与下料盘1中的工件不配套的工件时，使不匹配的工件放入工件暂放台2上，以使其暂存，避免工序流程出现卡顿，导致需要长时间等待配套或者无法进行，使其在可以配套之后再次抓取放置到下料盘1上。

其中，抓手存放台3上设置有存放不同抓手的存放架，当地轨机器人7在抓取不同的工件时，可在抓手存放台3上更换对应的抓手进行抓取，使其效率更高，避免人工进行拿取更换。

其中，加工单元包括加工中心11和清洗机8，加工中心11用于加工工件，清洗机8用于清洗加工完的工件。

其中，存放单元包括托盘库5，托盘库5内存放有相对数量的托盘，也可用于根据生产节拍暂存已加工和待加工的工件，当待加工工件从上料台4上被地轨装载小车6运输时，首先运输到托盘库5内，然后根据生产节拍在从托盘库5内运输到加工中心11内加工，清洗完后公家，也会被地轨装载小车6根据生产节使加工后的工件暂存托盘库5中。

其中，运输单元为地轨装载小车6，通过地轨装载小车6使上料台4上待加工的工件运输到托盘库5内，然后再据生产节拍选取合适的工件从托盘库5中取出运输到加工中心11加工，加工完之后的工件在运输到清洗机8内清洗，清洗之后的工件，再根据上料台4上是否空闲结合生产节拍决定工件运输到上料台4还是暂存托盘库5内。

本实施例中，加工中心11与托盘库5隔空相对设置。

地轨装载小车6设置于加工中心11与托盘库5之间，清洗机8设置于上下料单元与加工中心11之间，上下料单元与加工中心11横向同侧，抓手存放台3与上料盘15隔空相对设置，地轨机器人7设置于抓手存放台3与上料盘15之间，上料台4设置于抓手存放台3的一侧并与地轨机器人7隔空相对设置，下料盘1设置于地轨机器人7远离清洗机8的横向同侧，工件暂放台2设置于抓手存放台3远离上料台4的一侧。

本实施例中，地轨装载小车6包括第二轨道和设置在第二轨道上并移动的装载车，通过装载车在第二轨道上移动可使工件输送至各个流程。

本实施例中，上料台4包括放置工件的转台和夹紧工件的液压控制夹具，通过转台可使工件存放和改变工件姿态，使需要加工两序的工件通过转台和地轨机器人7改变加工姿态。

本实施例中，上料盘15的数量与工件品种数量相同，使不同品种的工件可同时上料，提高生产效率。

本实施例中，上料盘15为用于上料零件放置的仿形托盘，一个上料盘15可放一种产品，根据产品形状，每个上料盘15上均可放置4-9种工件。

下料盘1为加工后成套零件放置的仿形托盘，使加工后的工件可以成套放置。

托盘库5内的托盘设置有过渡板19和固定工件的工装夹具20，托盘库5中的托盘仅可在第二轨道上运输使用。

在一些可选的实施例中，参见图1-2所示，地轨机器人7包括第一轨道、设置在第一轨道上并移动的抓手机器人和装载在抓手机器人上的视觉***16，通过抓手机器人在第一轨道上移动进行上料、下料和更换抓手夹具，地轨机器人7用于抓取工件放入上料台4的托盘上及工件姿态的切换，还从抓手存放台3上选择合适的抓手夹具，进行工件抓取。

本实施例中，视觉***16为3D视觉识别相机，用于识别工件姿态和抓手夹具姿态，使其能够自动化识别处理，提高了工作效率，避免了需要人工操作识别进行抓取和更换。

地轨机器人7与抓手夹具之间通过快换盘17快速拆卸连接，使其实现快速连接更换。

在一些可选的实施例中，参见图1所示，加工中心11有若干个，若干个加工中心11沿地轨机器人7的长度方向等间距排列，本生产线的加工中心11初始有6个，通过6个加工中心11，使其加工效率提高且保证了成本，可以同时加工不同的工件，生产线也可以根据实际的情况安装若干数量的加工中心11，加工中心11还通过交换工作台交换待加工和已加工的工件，使加工中心11可以持续加工，避免加工后需要等待地轨装载小车6运输之后才能加工下一件，提高了工作效率。

其中1号机负责加工传动箱10序和后桥壳体10序，2号机负责加工传动箱10序和20序，3号机负责传动箱壳体20序、后桥壳体10序和20序，4号机负责加工提升器壳体10序、20序和后桥壳体20序，5号机负责加工提升器壳体10序前桥壳体和左右半轴壳体，6号机负责加工提升器壳体20序、前桥壳体及左右半轴壳体，具体关系如图所示：

本实施例中，加工中心11的刀库容量不高于60把，根据零件的姿态及生产节拍每台设备仅加工2-4种姿态的零件，相同的刀具进行合并，使其降低成本，提高效率。

本申请实施的生产过程：

地轨机器人7装载视觉***16，地轨机器人7从抓手存放台3中选择合适的抓手夹具，且抓手夹具与地轨机器人7通过快换盘17连接。

地轨装载小车6从托盘库5中将对应空置的托盘放入上料台4，地轨机器人7选取合适的抓手夹具后从上料盘15中抓取对应的工件放入上料台4的托盘内。

地轨装载小车6从上料台4上将托盘取出放入托盘库5，使工件暂存，等待合适的生产节拍使再被取出。

当加工时，地轨装载小车6从托盘库5中取出带有工件的托盘，将工件送入加工中心11，加工中心11可通过交换工作台将待加工的工件与已加工工件进行交换。

地轨装载小车6从交换工作台上将加工完成后的工件送入清洗机8内进行清洗。

清洗完成后地轨装载小车6取出工件将带有完成工件加工的托盘送至上料台4上。

当上料台4上的托盘已被使用时，地轨装载小车6使工件送入托盘库5内暂存，然后等待上料台4托盘闲置后，地轨装载小车6再取出托盘库5的工件输送至上料台4的托盘上，同时输送的工件在生产节拍内且与下料盘1上的工件可配套。

地轨机器人7通过抓手使上料台4上的工件抓取到下料盘1上。

下料盘1的工件成套配齐之后转运至装配产线。

当上料台4为闲置状态时，地轨装载小车6输送的工件在生产节拍内且与下料盘1上的工件配套，可使其直接输送至上料台4上。

地轨机器人7通过抓手使上料台4上的工件抓取到下料盘1上。

下料盘1的工件成套配齐之后转运至装配产线。

当上料台4为闲置状态时，地轨装载小车6输送的工件不在生产节拍或者不与下料盘1上的工件配套，则输送至托盘库5内暂时等待，直至合适生产节拍并可与下料盘1上的工件配套后，再次从托盘库5中取出输送至上料台4上。

地轨机器人7通过抓手使上料台4上的工件抓取到下料盘1上。

下料盘1的工件成套配齐之后转运至装配产线。

然后重述上述生产过程。

其中，部分工件会有两道工序加工，针对两序工件有以下过程：

当这些工件被输送至上料台4后，通过地轨机器人7的抓手进行姿态转换调整，然后放入上料台4另一工位的托盘上，接着再被地轨装载小车6输送至加工中心11内加工，加工完后被地轨装载小车6送至清洗机8清洗。

本申请的工作原理及工作过程：

通过地轨机器人7在抓手存放台3上选取合适的抓手后，从上料盘15上抓取工件到上料台4上，然后通过地轨装载小车6带着装有工件的托盘输送到托盘库5内，当需要加工的时候取出对应生产节拍的工件托盘，使其运输到加工中心11内，加工中心11中已加工完成的工件和未加工的工件通过交换工作台交换，然后加工中心11继续加工，已完成加工的工件被地轨装载小车6运出到清洗机8内清洗，清洗完后的工件继续被地轨装载小车6运输，使工件运输到上料台4上。

当上料台4上的托盘已被使用时，地轨装载小车6使工件送入托盘库5内暂存，然后等待上料台4托盘闲置后，地轨装载小车6再取出托盘库5的工件输送至上料台4的托盘上，同时输送的工件在生产节拍内且与下料盘1上的工件可配套。

当上料台4为闲置状态时，地轨装载小车6输送的工件在生产节拍内且与下料盘1上的工件配套，可使其直接输送至上料台4上。

当上料台4为闲置状态时，地轨装载小车6输送的工件不在生产节拍或者不与下料盘1上的工件配套，则输送至托盘库5内暂时等待，直至合适生产节拍并可与下料盘1上的工件配套后，再次从托盘库5中取出输送至上料台4上。

当上料台4上放置有加工好的工件后，在通过地轨机器人7抓取到下料盘1上，使其成套，最后成套转运至装配产线。

当遇到需要两道工序的工件时，这些工件被输送至上料台4后，通过地轨机器人7的抓手进行姿态转换调整，然后放入上料台4另一工位的托盘上，接着再被地轨装载小车6输送至加工中心11内加工，加工完后被地轨装载小车6送至清洗机8清洗，最后在运输到上料台4上。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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申请和简化描述，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申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种农机变速箱主要壳体柔性生产线，其特征在于，包括：

上下料单元，所述上下料单元包括用于抓取工件上下料的地轨机器人(7)、用于放置待加工工件的上料盘(15)、用于成套放置已加工工件的下料盘(1)、用于地轨机器人(7)放置待加工的工件和抓取已加工的工件的上料台(4)和工件暂放台(2)；

抓手存放台(3)，所述抓手存放台(3)上设置有用于存放不同抓手的存放架，所述抓手存放台(3)可使地轨机器人(7)快速更换不同的抓手抓取对应的工件；

加工单元，所述加工单元包括用于加工工件的加工中心(11)和用于清洗已加工的工件的清洗机(8)；

存放单元，所述存放单元包括托盘库(5)，所述托盘库(5)内存放有相对数量的托盘，所述托盘库(5)根据生产节拍暂存已加工和待加工的工件；

运输单元，所述运输单元用于加工中心(11)、清洗机(8)、托盘库(5)和上料台(4)之间根据生产节拍实施运输加工和运输暂存，所述运输单元为地轨装载小车(6)。

2.如权利要求1所述的农机变速箱主要壳体柔性生产线，其特征在于：

所述加工中心(11)与托盘库(5)隔空相对设置；

所述地轨装载小车(6)设置于加工中心(11)与托盘库(5)之间；

所述清洗机(8)设置于上下料单元与加工中心(11)之间；

所述上下料单元与加工中心(11)横向同侧；

所述抓手存放台(3)与上料盘(15)隔空相对设置；

所述地轨机器人(7)设置于抓手存放台(3)与上料盘(15)之间；

所述上料台(4)设置于抓手存放台(3)的一侧并与地轨机器人(7)隔空相对设置；

所述下料盘(1)设置于地轨机器人(7)远离清洗机(8)的横向同侧；

所述工件暂放台(2)设置于抓手存放台(3)远离上料台(4)的一侧。

3.如权利要求1所述的农机变速箱主要壳体柔性生产线，其特征在于：

所述地轨机器人(7)包括第一轨道、设置在第一轨道上并移动的抓手机器人和装载在抓手机器人上的视觉***(16)。

4.如权利要求3所述的农机变速箱主要壳体柔性生产线，其特征在于：

所述视觉***(16)为3D视觉识别相机，用于识别工件姿态和抓手夹具姿态；

所述地轨机器人(7)与抓手夹具之间通过快换盘(17)快速拆卸连接。

5.如权利要求1所述的农机变速箱主要壳体柔性生产线，其特征在于：

所述地轨装载小车(6)包括第二轨道和设置在第二轨道上并移动的装载车。

6.如权利要求1所述的农机变速箱主要壳体柔性生产线，其特征在于：

所述加工中心(11)有若干个，若干个加工中心(11)沿地轨机器人(7)的长度方向等间距排列。

7.如权利要求6所述的农机变速箱主要壳体柔性生产线，其特征在于：

所述加工中心(11)的刀库容量不高于60把。

8.如权利要求1所述的农机变速箱主要壳体柔性生产线，其特征在于：

所述上料台(4)包括放置工件的转台和夹紧工件的液压控制夹具。

9.如权利要求1所述的农机变速箱主要壳体柔性生产线，其特征在于：

所述上料盘(15)的数量与工件品种数量相同。

10.如权利要求1所述的农机变速箱主要壳体柔性生产线，其特征在于：

所述上料盘(15)为用于上料零件放置的仿形托盘；

所述下料盘(1)为加工后零件成套放置的仿形托盘；

所述托盘库(5)内的托盘设置有过渡板(19)和固定工件的工装夹具(20)，用于在运输单元内移动。