重卡轮毂、制动盘自动化加工系统论文和设计-郭楠

全文摘要

本实用新型公开了一种重卡轮毂、制动盘自动化加工系统，涉及机械加工技术领域，机械手、进料工位、出料工位以及四个加工单元，四个加工单元围绕机械手呈M型布局，位于一侧的相邻两加工单元的加工工序相同，且二者的上下料侧之间设有V型区域，V型区域包括收缩端与两个延伸端，加工单元的上下料侧均对应设有带安全联锁装置的安全护栏，安全护栏包括底座，底座上竖向安装有在收缩端与延伸端之间往复移动的护栏架，护栏架在延伸端触发与机械手的安全联锁或在收缩端触发解除与机械手的安全联锁。本实用新型解决了现有加工系统生产效率低的技术问题，本实用新型有效避免了加工系统中，单一设备停机导致整个加工系统停止的问题，大大提升了生产效率。

主设计要求

1.一种重卡轮毂、制动盘自动化加工系统，其特征在于，包括位于中心位置的机械手以及围绕所述机械手外围的进料工位、出料工位以及四个加工单元，四个所述加工单元围绕所述机械手呈M型布局，所述加工单元的上下料侧朝向所述机械手，所述加工单元的上下料侧均对应设有带安全联锁装置的安全护栏，位于一侧的相邻两所述加工单元的加工工序相同，且二者的上下料侧之间设有V型区域，所述V型区域包括收缩端与两个延伸端，所述安全护栏包括底座，所述底座上竖向安装有在所述收缩端与所述延伸端之间往复移动的护栏架，所述护栏架在所述延伸端触发与所述机械手的安全联锁或在所述收缩端触发解除与所述机械手的安全联锁。

设计方案

2.如权利要求1所述的一种重卡轮毂、制动盘自动化加工系统，其特征在于，底座上设有两个平行设置的导轨，所述导轨上滑动安装有滑块，所述护栏架的底部固接于所述滑块上。

3.如权利要求1所述的一种重卡轮毂、制动盘自动化加工系统，其特征在于，所述收缩端处设有人员入口，位于同一所述V型区域的两个所述护栏架在收缩端处遮挡所述人员入口。

4.如权利要求1所述的一种重卡轮毂、制动盘自动化加工系统，其特征在于，所述底座上设有用于所述护栏架在所述收缩端锁止的锁紧装置。

5.如权利要求1所述的一种重卡轮毂、制动盘自动化加工系统，其特征在于，所述V型区域的角度为60°~120°。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及机械加工技术领域，特别涉及一种用于重卡轮毂以及制动盘加工的自动化加工系统。

背景技术

重卡轮毂以及制动盘加工时，通常需要使用1台关节机器人给四台数控机床上下料，需要增加防护栏隔离保障作业人员的安全，数控机床一般按“L”型摆放或“品”字形摆放，当作业人员对机床进行刀具更换、机床内部铁屑清洁清理等作业时需要停下关节机器人，然后才能进入加工系统内部才能完成作业，这样导致在该加工系统内的数台数控机床同时停机，大大降低了生产效率。

发明内容

针对以上缺陷，本实用新型的目的是提供一种重卡轮毂、制动盘自动化加工系统，旨在解决现有加工系统生产效率低的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种重卡轮毂、制动盘自动化加工系统，包括位于中心位置的机械手以及围绕机械手外围的进料工位、出料工位以及四个加工单元，四个加工单元围绕机械手呈M型布局，加工单元的上下料侧朝向机械手，加工单元的上下料侧均对应设有带安全联锁装置的安全护栏，位于一侧的相邻两加工单元的加工工序相同，且二者的上下料侧之间设有V型区域，V型区域包括收缩端与两个延伸端，安全护栏包括底座，底座上竖向安装有在收缩端与延伸端之间往复移动的护栏架，护栏架在延伸端触发与机械手的安全联锁或在收缩端触发解除与机械手的安全联锁。

其中，底座上设有两个平行设置的导轨，导轨上滑动安装有滑块，护栏架的底部固接于滑块上。

其中，收缩端处设有人员入口，位于同一V型区域的两个护栏架在收缩端处遮挡人员入口。

其中，底座上设有用于护栏架在收缩端锁止的锁紧装置。

其中，V型区域的角度为60°~120°。

采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：

由于本实用新型重卡轮毂、制动盘自动化加工系统包括机械手、进料工位、出料工位以及四个加工单元，四个加工单元围绕机械手呈M型布局，位于一侧的相邻两加工单元的加工工序相同，且二者的上下料侧之间为V型区域，V型区域包括收缩端与两个延伸端，安全护栏包括底座，底座上竖向安装有在收缩端与延伸端之间往复移动的护栏架，护栏架在延伸端触发与机械手的安全联锁或在收缩端触发解除与机械手的安全联锁，使得对应一个V型区域的两个加工单元之一需要停止时，只需要作业人员将对应的防护栏从收缩端移动到延伸端处，以此触发安全护栏与机械手的安全联锁，使得机械手避开该加工单元，只给其他三个加工单元上下料，保证了加工系统的正常运行，提升了生产效率。

由于收缩端处设有人员入口，位于同一V型区域的两个护栏架在收缩端处遮挡人员入口，避免人员误入V型区域导致安全事故，提升了安全性。

综上所述，本实用新型解决了现有加工系统生产效率低的技术问题，本实用新型有效避免了加工系统中，单一设备停机导致整个加工系统停止的问题，大大提升了生产效率，同时本实用新型还具有安全性高的特点。

附图说明

图1是本实用新型重卡轮毂、制动盘自动化加工系统的结构示意图；

图2是图1中安全护栏的结构示意图。

图中，1-机械手，2-进料工位，3-出料工位，4-第一加工单元，5-第二加工单元，6-第三加工单元，7-第四加工单元，8-V型区域，80-收缩端，81-延伸端，82-人员入口，9-安全护栏，90-底座，91-导轨，92-滑块，93-护栏架。

具体实施方式

下面结合附图，进一步阐述本实用新型。

本说明书中涉及到的方位均以本实用新型一种重卡轮毂、制动盘自动化加工系统正常工作时的方位为准，不限定其存储及运输时的方位，仅代表相对的位置关系，不代表绝对的位置关系。

如图1所示，一种重卡轮毂、制动盘自动化加工系统包括机械手1、进料工位2、出料工位3以及四个加工单元，机械手1、进料工位2、出料工位3以及四个加工单元连接于同一控制系统中，机械手1位于中心处，进料工位2、出料工位3以及四个加工单元围绕在机械手1的四周，四个加工单元的上下料侧朝向机械手1，通过机械手1来取放工件，并且将夹取的工件在各工位或加工单元之间转移，本实施方式中，机械手1优选六自由度工业机器人。四个加工单元呈M型布局，加工单元优选为数控机床，上述M型布局至少围绕机械手1外围的半周以上。四个加工单元分别为第一加工单元4、第二加工单元5、第三加工单元6以及第四加工单元7，第一加工单元4与第二加工单元5加工第一工序，第三加工单元6与第四加工单元7加工第二工序，机械手1将工件供进料工位2上取下，放入第一加工单元4或第二加工单元5，在完成第一工序后，将工件从第一加工单元4或第二加工单元5中取出，放入到第三加工单元6与第四加工单元7中，进行第二工序的进行，完成第二工序的工件再由机械手1转移到出料工位3。

如图1和图2共同所示，第一加工单元4与第二加工单元5之间、第三加工单元6与第四加工单元7之间均有一个间隔的区域。该区域为V型区域8，V型区域8的角度为60°~120°。V型区域8包括收缩端80与两个延伸端81，即收缩端80与任一延伸端81之间的区域与加工单元的上下料侧是紧邻的，这样，工件进出加工单元的上下料侧必然要经过该区域，该区域安装安全护栏9。安全护栏9上安装有安全联锁装置，安装联锁装置内置的系统连接在重卡轮毂、制动盘自动化加工系统中的控制系统中，并与机械手1有安全联锁；安全护栏9包括底座90与护栏架93，底座90上设有两个平行设置的导轨91，导轨91上滑动安装有滑块92，护栏架93的底部固接于滑块92上，以此实现护栏架93在底座90的起点端与终点端之间往复滑动。底座90的起点端对应在收缩端80位置，底座90的终点端对应在延伸端81位置，当护栏架93在底座90的起点端时，机械手1正常工作，当任一一个加工单元出现故障或需要更换刀具或者需要清理等问题时，作业人员需要进入到收缩端80与延伸端81之间的区域，此时，控制护栏架93使之移动到底座90的终点端时，触发与机械手1的安全联锁，使得机械手1避开该加工单元。由于四个加工单元中两两负责一个工序，以第一加工单元4停机为例，第一加工单元4的安全护栏9触发安全联锁，机械手1不再从第一加工单元4中取放工件，第二加工单元5正常运行，使得整个加工系统可以正常运行，直到第一加工单元4重新启动，安全护栏9复位，同时触发解除与机械手1的安全联锁，第一加工单元4重新工作。

如图1所示，收缩端80处设有人员入口82，作业人员通过人员入口82进入到收缩端80与延伸端81之间的区域进行相应的工作，位于同一V型区域8的两个护栏架93同时处在收缩端80处时，会将人员入口82挡住，避免人员误入V型区域8导致安全事故。底座90上设有锁紧装置，锁紧装置优选安全锁，用于护栏架93在收缩端80的锁止，安全锁配套有钥匙，由指定工作保管使用，进一步减少不安全因素。

本实用新型不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所做出的种种变换，均落在本实用新型的保护范围之内。

设计图

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