一种基于物联网的轴类智能制造柔性生产线及工作方法与流程

本发明涉及机械制造的技术领域，尤其涉及一种基于物联网的轴类智能制造柔性生产线，以及该基于物联网的轴类智能制造柔性生产线的工作方法。

背景技术：

传统的轴类加工步聚为：人工将待加工棒料搬运至车床并由人工手动进行固定，然后对主轴的外径进行粗车与精车；车好外径后再由人工取下主轴搬运至立式加工中心，由人工手动固定后开始铣键槽，加工完键槽后再由人工取下主轴搬运至磨床，经由人工手动固定后开始对主轴进行磨外圆，磨完外圆后，再由人工取下主轴搬运至下料区域。

采用此生产方式，每台机床各需配备一个熟练操作的工人,生产人员比较多，需要的操作场地也比较大。由于主轴比较笨重，工人劳动强度很大，生产效率非常低。

技术实现要素：

为克服现有技术的缺陷，本发明要解决的技术问题是提供了一种基于物联网的轴类智能制造柔性生产线，其能够大大减少整个加工区域的面积，降低生产成本，自动完成机床上下料与输送工序，从而达到一人管理多机，减少人工，降低员工劳动强度，同时实现机床24小时不停机生产，大大降低了用工成本，提高了生产效率。

本发明的技术方案是：这种基于物联网的轴类智能制造柔性生产线，其包括积放式上料仓(ⅰ)、关节机器人(ⅲ)、数控车床(ⅳ)、中转台(ⅴ)、地轨(ⅵ)、加工中心(ⅶ)、磨床(ⅷ)、下料仓(xii)；

整个设备以地轨(ⅵ)为中心进行布局，分布在地轨(ⅵ)的前端下侧设有积放式上料仓(ⅰ)；

关节机器人(ⅲ)包括：a上料抓(3)、b下料抓(4)、机器人末端(5)；a上料抓(3)抓取毛坯上料，b下料抓(4)抓取成品下料；

数控车床(ⅳ)包括：第一数控车床(6)、数控车床(7)；第一数控车床(6)完成对主轴的粗车工序，第二数控车床(7)完成对主轴的精车工序；

中转台(ⅴ)包括：机架(8)、定位机构(9)；关节机器人(ⅲ)

将第一数控车床(6)加工完后的半成品料放到中转台(ⅴ)，中转台(ⅴ)设有定位机构(9)，关节机器人(ⅲ)通过调整姿态再次夹取产品，从而在此处达到将主轴掉头的作用，然后进入下一工序；加工中心(ⅶ)布置在地轨的上方右侧并设有工装夹具(xiii)，该工装夹具(xiii)包括：铸件底座(10)、仿形支撑块(11)、支架(12)、定位油缸(13)；关节机器人(ⅲ)将待加工主轴放入仿形支撑块(11)上，定位油缸(13)将待加工主轴下压夹紧，然后仿形支撑块(11)将待加工主轴进一步夹紧，此时两侧定位油缸(13)缩回，这时待加工主轴在加工中心(ⅶ)中完成了加工前的固定；

地轨的上方左侧布置磨床(ⅷ)，由关节机器人输送经加工中心加工完后的主轴至此磨床完成对主轴的磨外圆工序；磨完外圆后，由关节机器人从磨床中取主轴并且将主轴输送至下料仓(xii)。

本发明的关节机器人从上料仓中取出主轴输送至第一台数控车床完成粗车工序；完成粗车后关节机器人将主轴从数控车床中取出输送至中转台中，然后关节机器人经中转台将主轴输送至第二台数控车床完成精车工序；完成精车后关节机器人将主轴从数控车床中取出输送至加工中心，由加工中心完成主轴的铣键槽工序；铣完键槽后关节机器人经加工中心取出主轴输送至磨床，由磨床完成对主轴的磨外圆工序；磨完外圆后关节机器人将主轴从磨床中取出输送至下料仓；整个过程实现自动化生产，如此循环往复，因此能够大大减少整个加工区域的面积，降低生产成本，自动完成机床上下料与输送工序，从而达到一人管理多机，减少人工，降低员工劳动强度，同时实现机床24小时不停机生产，大大降低了用工成本，提高了生产效率。

还提供了一种基于物联网的轴类智能制造柔性生产线的工作方法，其包括以下步骤：

(1)积放式上料仓中的提升板将毛坯提升起来供关节机器人的a上料抓抓取；

(2)a上料抓抓取毛坯后通过地轨运动然后将毛坯输送至数控车床进行粗车；

(3)粗车完成后，a上料抓抓取数控车床中经过粗车后的半成品并输送至中转台中的定位机构上，然后关节机器人通过调整姿态再次从定位机构上夹取主轴，在此同时机器人完成将主轴掉头的动作；

(4)关节机器人夹取主轴后通过地轨运动将主轴输送至数控车床中

进行精车；

(5)精车完成后关节机器人从数控车床中夹取主轴然后将主轴输送

至加工中心中的工装夹具上，主轴在此工装夹具上完成铣键槽工序，铣完键槽后，关节机器人从加工中心中夹取主轴然后将主轴输送至下料仓中。

附图说明

图1是本发明基于物联网的轴类智能制造柔性生产线的平面布局示意图。

图2是本发明基于物联网的轴类智能制造柔性生产线的上料仓示意图。

图3是本发明基于物联网的轴类智能制造柔性生产线的关节机器人抓手示意图。

图4是本发明基于物联网的轴类智能制造柔性生产线的数控车床示意图。

图5是本发明基于物联网的轴类智能制造柔性生产线的中转台示意图。

图6是本发明基于物联网的轴类智能制造柔性生产线的加工中心工装示意图。

图7是本发明基于物联网的轴类智能制造柔性生产线的加工中心工装示意图。

图8是本发明基于物联网的轴类智能制造柔性生产线的下料仓示意图。

具体实施方式

如图1-8所示，这种基于物联网的轴类智能制造柔性生产线，其包括积放式上料仓ⅰ、关节机器人ⅲ、数控车床ⅳ、中转台ⅴ、地轨ⅵ、加工中心ⅶ、磨床ⅷ、下料仓xii；

整个设备以地轨ⅵ为中心进行布局，分布在地轨ⅵ的前端下侧设有积放式上料仓ⅰ；

关节机器人ⅲ包括：a上料抓3、b下料抓4、机器人末端5；a上料抓3抓取毛坯上料，b下料抓4抓取成品下料；

数控车床ⅳ包括：第一数控车床6、数控车床7；第一数控车床6完成对主轴的粗车工序，第二数控车床7完成对主轴的精车工序；

中转台ⅴ包括：机架8、定位机构9；关节机器人ⅲ将第一数控车床6加工完后的半成品料放到中转台ⅴ，中转台ⅴ设有定位机构9，关节机器人ⅲ通过调整姿态再次夹取产品，从而在此处达到将主轴掉头的作用，然后进入下一工序；

加工中心ⅶ布置在地轨的上方右侧并设有工装夹具xiii，该工装夹具xiii包括：铸件底座10、仿形支撑块11、支架12、定位油缸13；

关节机器人ⅲ将待加工主轴放入仿形支撑块11上，定位油缸13将待加工主轴下压夹紧，然后仿形支撑块11将待加工主轴进一步夹紧，此时两侧定位油缸13缩回，这时待加工主轴在加工中心ⅶ中完成了加工前的固定；

地轨的上方左侧布置磨床ⅷ，由关节机器人输送经加工中心加工完后的主轴至此磨床完成对主轴的磨外圆工序；磨完外圆后，由关节机器人从磨床中取主轴并且将主轴输送至下料仓xii。

本发明的关节机器人从上料仓中取出主轴输送至第一台数控车床完成粗车工序；完成粗车后关节机器人将主轴从数控车床中取出输送至中转台中，然后关节机器人经中转台将主轴输送至第二台数控车床完成精车工序；完成精车后关节机器人将主轴从数控车床中取出输送至加工中心，由加工中心完成主轴的铣键槽工序；铣完键槽后关节机器人经加工中心取出主轴输送至磨床，由磨床完成对主轴的磨外圆工序；磨完外圆后关节机器人将主轴从磨床中取出输送至下料仓；整个过程实现自动化生产，如此循环往复，因此能够大大减少整个加工区域的面积，降低生产成本，自动完成机床上下料与输送工序，从而达到一人管理多机，减少人工，降低员工劳动强度，同时实现机床24小时不停机生产，大大降低了用工成本，提高了生产效率。

优选地，在积放式上料仓ⅰ处设置防护网ⅱ。

优选地，该基于物联网的轴类智能制造柔性生产线还包括：显示屏ⅸ、抽检台ⅹ、总控台ⅺ，通过总控台ⅺ控制随机的将各生产过程中的主轴输送至抽检台ⅹ中进行抽检质量是否合格，总控台的信息通过显示屏来展示。

优选地，积放式上料仓ⅰ包括：积放式料仓1、提升板2；积放式料仓1采取加长设计，储料数量多；提升板2作为提升机构，提升主轴后供关节机器人ⅲ抓取。

优选地，a上料抓3、b下料抓4的爪子都设有齿形调节机构，分别对若干外径产品进行兼容。

优选地，下料仓xii包括：手推板车14、限位块15、主轴隔板放置架16；关节机器人ⅲ将加工完的主轴有序的放入此下料仓xii上的主轴隔板放置架16上，限位块15对手推板车14进行准确定位与限位。

还提供了一种基于物联网的轴类智能制造柔性生产线的工作方法，其包括以下步骤：

(1)积放式上料仓中的提升板将毛坯提升起来供关节机器人的a上料抓抓取；

(2)a上料抓抓取毛坯后通过地轨运动然后将毛坯输送至数控车床进行粗车；

(3)粗车完成后，a上料抓抓取数控车床中经过粗车后的半成品并输送至中转台中的定位机构上，然后关节机器人通过调整姿态再次从定位机构上夹取主轴，在此同时机器人完成将主轴掉头的动作；

(4)关节机器人夹取主轴后通过地轨运动将主轴输送至数控车床中

进行精车；

(5)精车完成后关节机器人从数控车床中夹取主轴然后将主轴输送

至加工中心中的工装夹具上，主轴在此工装夹具上完成铣键槽工序，铣完键槽后，关节机器人从加工中心中夹取主轴然后将主轴输送至下料仓中。

优选地，该方法还包括步骤(7)，通过总控台控制随机的将各生产过程中的主轴输送至抽检台中进行抽检质量是否合格。

整个过程实现自动化生产，如此循环往复。

上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本发明技术方案的保护范围。