一种切割轮毂冒口、浇口和预钻孔的柔性生产线制造技术

本实用新型专利技术公开了一种切割轮毂冒口、浇口和预钻孔的柔性生产线，包括输送系统、定位系统、切割系统、转运系统、钻削系统，所述输送系统包括输入系统和输出系统，所述定位系统设置在输入系统上，以及输入系统和输出系统之间，切割系统、转运系统、钻削系统设置在输入系统和输出系统之间；所述切割系统和所述转运系统集成在机器人上，机器人的执行末端设有旋转轴，旋转轴的左侧设有切割主轴，旋转轴的右侧设有搬运夹具，切割主轴上设有切割锯片。所述机器人将输送系统、定位系统、钻削系统集成在一条生产线上，使轮毂冒口和浇口的切割及中心孔的预钻在一条生产线上自动完成，降低劳动强度，提高生产效率。

A Flexible Production Line for Cutting Risers, Gates and Pre-drilling of Wheel Hubs

【技术实现步骤摘要】
一种切割轮毂冒口、浇口和预钻孔的柔性生产线
本技术涉及轮毂加工
，具体涉及摩托车铝合金轮毂的加工生产线。
技术介绍
摩托车铝合金轮毂，采用重力铸造，铸造毛坯均带有冒口、浇口，所述冒口、浇口需要在热处理前去除，并在浇口处预钻中心孔。现有技术，分两个工序分别完成冒口、浇口的去除和钻孔，采用的设备为半自动数控车床和钻床，产品的在加工过程中的上料装夹和下料，人工完成，劳动强度大，用工成本高。由于产品尺寸规格众多，每种产品切割和钻孔的工艺不同，所需要的机床定位夹具和钻头直径无法统一，当前采用的普通数控机床和钻床无法实现混线生产，制约着行业自动化水平的提高。
技术实现思路
本技术所解决的技术问题：制造摩托车铝合金轮毂的铸造毛坯，其冒口、浇口、预钻中心孔在同一生产线上自动完成。为解决上述技术问题，本技术提供如下技术方案：一种切割轮毂冒口、浇口和预钻孔的柔性生产线，包括输送系统、定位系统、切割系统、转运系统、钻削系统，所述输送系统包括输入系统和输出系统，所述定位系统设置在输入系统上，以及输入系统和输出系统之间，切割系统、转运系统、钻削系统设置在输入系统和输出系统之间；所述切割系统和所述转运系统集成在机器人上，机器人的执行末端设有旋转轴，旋转轴的左侧设有切割主轴，旋转轴的右侧设有搬运夹具，切割主轴上设有切割锯片。按上述技术方案，输入系统将轮毂输送至定位系统，在机器人搬运夹具的搬运下，轮毂被定位系统准确定位。之后，所述切割主轴动作，驱动切割锯片旋转，在机器人的驱动下，切割锯片以轮毂的中心为旋转中心，作轨迹为圆环的运动，将轮毂边缘处的冒口切除；之后，在机器人的驱动下，切割锯片来到轮毂中心处，切除浇口。之后，所述钻削系统对轮毂预钻中心孔。机器人搬运夹具能够将加工完成的轮毂搬运至输出系统。本技术所述机器人的执行末端具有搬运和加工的双重功能，其中，搬运功能由所述搬运夹具实现，加工功能由所述切割主轴和切割锯片实现，搬运功能和加工功能的切换由旋转轴旋转180度实现。所述机器人将输送系统、定位系统、钻削系统集成在一条生产线上，使轮毂冒口和浇口的切割及中心孔的预钻在一条生产线上自动完成，降低劳动强度，提高生产效率。所述定位系统包括左侧卡盘、右侧卡盘、粗定位装置、视觉系统、控制系统。左侧卡盘和右侧卡盘均位于输入系统和输出系统之间，左侧卡盘接近输入系统，右侧卡盘接近输出系统。所述粗定位装置设置在输入系统上，所述视觉系统设置在输入系统的上方，所述控制系统与视觉系统、机器人连接。所述视觉系统设有光源，光源的光线水平均匀地分布在视觉系统的视觉区域。所述控制系统储存有若干轮毂型号的视觉图片库，所述控制系统设有图片灰度处理的软件。上述粗定位装置对输入系统输送来的轮毂进行粗定位后，由机器人的搬运夹具将其搬运至左侧卡盘、右侧卡盘。由于合模不紧、模具磨损等原因，轮毂毛坯会产生肥边或外圆凸起，导致机器人搬运夹具的中心和轮毂中心具有偏差，容易造成机器人放入左侧卡盘、右侧卡盘时发生相撞事故。因此，需要对轮毂的中心进行纠偏。一种轮毂中心的纠偏方法，所述粗定位装置对轮毂粗定位后，视觉系统对轮毂进行拍照，获取轮毂的黑白图像，所述控制系统对轮毂的黑白图像进行灰度处理，图片灰度处理的软件计算图像中灰度值变化强度，寻找轮辋内侧的圆，并输出圆心坐标，该坐标即是轮毂的准确中心。附图说明下面结合附图对本技术做进一步的说明：图1为一种切割轮毂冒口、浇口和预钻孔的柔性生产线的示意图；图2为左侧卡盘的示意图；图3为图2的俯视图；图4为去冒口和去浇口示意图；图5为钻中心孔示意图。图中符号说明：11、输入系统；12、输出系统；20、钻削系统；21、钻孔机的钻头；30、机器人；31、旋转轴；32、搬运夹具；33、切割锯片；41、左侧卡盘；42、右侧卡盘；43、梯形卡爪；50、视觉系统；70、排屑系统；81、冒口；82、浇口。具体实施方式如图1，一种切割轮毂冒口、浇口和预钻孔的柔性生产线，包括输送系统、定位系统、切割系统、转运系统、钻削系统20、排屑系统70。所述输送系统包括输入系统11和输出系统12，输入系统和输出系统均采用输送带。所述定位系统包括粗定位装置、视觉系统50、控制系统、左侧卡盘41和右侧卡盘42。所述粗定位装置设置在输入系统11上，所述粗定位装置采用气缸，所述气缸上设有夹爪，气缸驱动夹爪移动，夹爪夹紧轮毂，作为一种优选，所述气缸为费斯托气缸。所述粗定位装置设有传感器，例如，压力传感器，安装在夹爪上，夹爪夹持轮毂，压力传感器受压而被触发。所述视觉系统50设置在输入系统的上方，包括500万智能相机、镜头、光源，光源的光线水平均匀地分布在相机和镜头的视觉区域。所述控制系统设置在电气柜中，包括工控机、显示器、PLC等电气元件。所述控制系统储存有若干轮毂型号的视觉图片库，所述控制系统设有图片灰度处理的软件。上述粗定位装置的传感器、视觉系统与控制系统连接。左侧卡盘41和右侧卡盘42均位于输入系统11和输出系统12之间，左侧卡盘接近输入系统，右侧卡盘接近输出系统。左侧卡盘41的中心与右侧卡盘42的中心相对设置，即左侧卡盘的中心和右侧卡盘的中心位于同一水平线上。结合图2、图3，左侧卡盘41和右侧卡盘42中，任一卡盘为液压卡盘，该液压卡盘设有的夹爪，为常用件，与现有技术的卡盘无异，但是，作为一种改进，本技术在卡盘夹爪上安装了梯形卡爪43，每个梯形卡爪设有三个台阶，其作用在于：可兼容10-19寸所有规格铝轮的夹紧，具体地，最外侧台阶能够夹紧的轮毂的尺寸范围为19-16寸，中间台阶能够夹紧的轮毂的尺寸范围为15-13寸，最内侧台阶能够夹紧的轮毂的尺寸范围为12-10寸。任一卡盘设有接近传感器，用于感知轮毂的到位情况。所述切割系统和转运系统集成于机器人30。机器人的执行末端位于输入系统11和输出系统12之间，机器人的执行末端设有旋转轴31，旋转轴的左侧设有切割主轴，旋转轴的右侧设有搬运夹具32，切割主轴上设有切割锯片33。机器人30与所述控制系统连接。所述切割锯片33切割左侧卡盘上轮毂的冒口和浇口，所述钻削系统对右侧卡盘上的轮毂预钻中心孔。实际操作中，轮毂经输入系统11进入粗定位区域，触发安装在输入系统上的传感器，传感向粗定位装置提供信号，粗定位装置夹紧轮毂。粗定位装置上的传感器被触发，向视觉系统和机器人提供信号。视觉系统接到粗定位装置上传感器的信号后，对轮毂型号进行拍照识别，并对轮毂的中心进行纠偏处理，纠偏方法如下：轮毂被粗定位后，视觉系统中的黑白相机接收PLC给出的触发信号，对轮毂进行拍照，获取轮毂的黑白图像，控制系统中的图片灰度处理软件对轮毂的黑白图像进行灰度处理，软件计算图像中灰度值变化强度，寻找轮辋内侧的圆，并输出圆心坐标，该坐标是轮毂的准确中心。机器人30接到粗定位装置上传感器的信号(该信号经控制系统PLC向机器人发送)后，等待视觉系统拍照完成后，机器人的搬运夹具32对轮毂进行夹取。机器人根据轮毂的型号所对应的尺寸规格，并根据视觉系统纠偏后的轮毂中心点，将轮毂放入所述左侧卡盘41内，左侧卡盘内的接近传感器确认轮毂的到位情况，左侧卡盘对轮毂进行夹紧。所述接近传感器将信号传送给机器人30，控制系统向机器人发送适合当前轮毂型号的切割工艺尺寸，机器人根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种切割轮毂冒口、浇口和预钻孔的柔性生产线，包括输送系统、定位系统、切割系统、转运系统、钻削系统，所述输送系统包括输入系统(11)和输出系统(12)，所述定位系统设置在输入系统上，以及输入系统和输出系统之间，切割系统、转运系统、钻削系统(20)设置在输入系统和输出系统之间；其特征在于：所述切割系统和所述转运系统集成在机器人(30)上，机器人的执行末端设有旋转轴(31)，旋转轴的左侧设有切割主轴，旋转轴的右侧设有搬运夹具(32)，切割主轴上设有切割锯片(33)。

【技术特征摘要】
1.一种切割轮毂冒口、浇口和预钻孔的柔性生产线，包括输送系统、定位系统、切割系统、转运系统、钻削系统，所述输送系统包括输入系统(11)和输出系统(12)，所述定位系统设置在输入系统上，以及输入系统和输出系统之间，切割系统、转运系统、钻削系统(20)设置在输入系统和输出系统之间；其特征在于：所述切割系统和所述转运系统集成在机器人(30)上，机器人的执行末端设有旋转轴(31)，旋转轴的左侧设有切割主轴，旋转轴的右侧设有搬运夹具(32)，切割主轴上设有切割锯片(33)。2.如权利要求1所述的一种切割轮毂冒口、浇口和预钻孔的柔性生产线，其特征在于：所述定位系统包括左侧卡盘(41)和右侧卡盘(42)，左侧卡盘和右侧卡盘均位于输入系统(11)和输出系统(12)之间，左侧卡盘接近输入系统，右侧卡盘接近输出系统；所述切割锯片(33)切割左侧卡盘上轮毂...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建平，胡成博，潘纯，俞鑫彬，
申请(专利权)人：浙江万丰摩轮有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33