汽車剎動盤自動加工生產(chǎn)線與電氣控制

齊光強

摘 要：在面對我國汽車工業(yè)的巨大市場需求的基礎(chǔ)上，我們研發(fā)了一款快節(jié)奏、高效率的汽車剎車盤自動加工生產(chǎn)線，以期能夠提高汽車剎動盤行業(yè)的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：汽車剎車盤;自動化生產(chǎn)線;現(xiàn)代化工藝

1 引言

在我國的制造業(yè)發(fā)展過程中，汽車工業(yè)已經(jīng)成為我國的一大行業(yè)。汽車零件生產(chǎn)商數(shù)不勝數(shù)，河北、山東、湖北、廣東等地都是剎車盤生產(chǎn)企業(yè)較多的省份，他們一起來為整車廠做零件配套的工作。制動盤是汽車零件的重要組成部分，其需求量是十分大的，高達(dá)幾億。如今，數(shù)控專機和數(shù)控機床是大多數(shù)企業(yè)生產(chǎn)汽車剎車盤的主要方式，但是這種生產(chǎn)方式生產(chǎn)的效率不高，質(zhì)量也有時候無法得到保證，也遠(yuǎn)不足以滿足應(yīng)對復(fù)雜市場的需求。生產(chǎn)方法的落后阻礙了生產(chǎn)效率和質(zhì)量的提高，因此汽車剎車盤行業(yè)需要更加現(xiàn)代化，需要高度自動化。在這種情況下，我們設(shè)計了一個自動化生產(chǎn)線和研究了低負(fù)載機器人在自動線中的應(yīng)用，以期滿足工業(yè)現(xiàn)代化的需要。

2 自動化生產(chǎn)線簡介

在數(shù)控車床上加工的零件方面，剎車盤是其典型的零件之一。剎車盤的加工主要需要三道工藝流程。首先是進行以下方幾個面車削，此項工作針對剎車盤下方各面進行的車削包括：第一，臺階面的車削;第二，內(nèi)外圓的車削;第三，端面的車削。其次是進行上方各面的車削，同樣是包括臺階面、內(nèi)外圓和端面。

很多的企業(yè)的規(guī)模并不大，采取批量很小的生產(chǎn)方式，工人一般會將前兩道工序合并起來進行生產(chǎn)。在進行掉頭裝夾的過程中，一臺車床上會進行兩次的裝夾工作。然而，無法同時進行是一個很大的問題，導(dǎo)致這兩次工作的耗時很長，生產(chǎn)的效率也隨之低下。

市場需求不斷加大，大批量的生產(chǎn)也迫在眉睫，采用兩個車床同時工作是很多企業(yè)都采取的辦法，這種辦法可以縮短工作時間。但是，在兩種不同的機床上裝卸零件、傳輸零件等等工作都是由工人來完成的，安全系數(shù)、穩(wěn)定系數(shù)都不高，人工的勞動強度過大。完成車削工作后還有第三道工序，需要轉(zhuǎn)運，即工作模塊是獨立的和分散的，仍然無法提供快速和有效的加工處理。

自動化生產(chǎn)線可以將這些問題很好地解決，因為自動線將各道工序都運用到了一條生產(chǎn)線當(dāng)中，藍(lán)牙自動化生產(chǎn)線上的工作模塊被有機地整合成自動化生產(chǎn)線。它將兩機床第一道工序和第二道工序結(jié)合在了一個雙路徑正倒立車上。還有鉆削中心，用來完成孔系的加工和處理。位于中間的是機械手，其作用是用來工件的傳輸。

自動化生產(chǎn)線的基本工作過程是：首先，倒立車用倒置卡盤抓卡到工件后，安置在下方的刀架也開始運行，二者的相對運動來促使第一道工序的完成。其次，第二道工序也將開始，將待加工的工件轉(zhuǎn)到第二路徑車的卡盤上方，使得兩個卡盤進行工件的交接，抓卡工件后，刀架Z、X方向移動，促使第二道工序的完成。第三道工序是，由自動化機械手進行工件的卸下，卸下后進行移動和轉(zhuǎn)位等工作，并運輸?shù)姐@削中心工作臺上，鉆削中心工作臺上安置著立式卡盤，由立式卡盤進行孔系加工。

由于并行處理這三個過程和動態(tài)快速對接的卡盤的穩(wěn)定工作，以及減速齒輪機械手的自動工作，可以使得生產(chǎn)效率的進一步提高。

3 低負(fù)載機器人在自動化生產(chǎn)線中的應(yīng)用方式

3.1 低負(fù)載機器人的含義及特性

其指的是負(fù)載較低、輪廓緊湊、結(jié)構(gòu)緊湊的一款工業(yè)機器人，低負(fù)載機器人的優(yōu)勢在于其成本較低，并且應(yīng)用十分廣泛，應(yīng)用于自動化生產(chǎn)線上，可以滿足不同機床的配合。

低負(fù)載機器人有以下特性：第一，低負(fù)載機器人安裝比較方便靈活，適用于各種安裝方式;第二，低負(fù)載機器人精度高，可以勝任高精度的作業(yè)，工件質(zhì)量高，而人工作業(yè)則有時無法保證其精度;第三，速度快，效率高，低負(fù)載機器人能夠在短時間內(nèi)完成枯燥的作業(yè)，反映靈敏。

3.2 低負(fù)載機器人在自動線中的應(yīng)用

3.2.1 電磁鐵抓手部分

這個元素主要由三部分組成：電磁鐵和開關(guān)是主要部分，還有一些其他的相關(guān)的機械結(jié)構(gòu)。基本工作就是機器人放拿工件的工具，根據(jù)具體工作的設(shè)計來滿足機器人獲取原料的要求。采用電磁鐵抓取的形式，能夠有效地捕捉待處理的工件并提供穩(wěn)定的工作，當(dāng)斷電時，可以迅速使加工部件的表面消磁。該抓手具有可調(diào)節(jié)的機械結(jié)構(gòu)，根據(jù)刻度，可以調(diào)整三種電磁體之間的間隔，以滿足不同類型的剎車盤所需的周長大小，可以滿足不同大小的產(chǎn)品的生產(chǎn)需求。

3.2.2 上下料輸送道部分

首先是頂升結(jié)構(gòu)，頂升結(jié)構(gòu)的安裝位置是在上料輥道的末端位置，作用是確保機械手捕捉工件的高精度性。當(dāng)工件運動到指定地點時，接受到傳感器發(fā)出的信號后，頂升機構(gòu)就開始工作了，在日常的維修保養(yǎng)過程中，應(yīng)定期清理頂升結(jié)構(gòu)的油漬、檢查結(jié)構(gòu)是否運行正常，機器是否變形。

其次是擋料機構(gòu)，擋料機構(gòu)的工作任務(wù)時隔離要抓取的工件，阻擋工件，如果剎車盤沒有被機械手抓取到，擋料機構(gòu)就會一直發(fā)揮作用，氣缸每作用一次，就完成了一次剎車盤的抓取工作。

最后是無動力滾筒，無動力滾筒的作用主要是用來進行工件的傳輸，在日常維護時應(yīng)注意其潤滑情況。

3.2.3 安全防護系統(tǒng)

對于整個線路來說，一個外部安全裝置是十分重要的，要至少一個安全閥門來處理機器人或特殊設(shè)備故障，日常維護等等。在正常的機器人操作模式下，安全門必須關(guān)閉，不能觸發(fā)提醒，如果任何安全門打開，立即啟動提醒，所有機器人立即停止工作。

3.2.4 機器人及附件

該組件主要由低負(fù)載的工業(yè)機器人、底座等等組件組成。主要的工作是從上面攜帶電磁機械手來抓取工件，并將其放到各個工序所屬的設(shè)備下進行處理和加工。

底座的作用是用來固定機器人已確保其整個設(shè)備的穩(wěn)定性。

4 結(jié)語

中國制造2025的重點戰(zhàn)略正在不斷地推進，汽車剎車盤的自動線也是其重點項目之一，自動線的發(fā)展不僅能夠提高工廠的工作效率，從而提高企業(yè)收益，在此基礎(chǔ)上，還能推動零部件生產(chǎn)行業(yè)的進一步發(fā)展。

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