一种应用于发动机转子自动群打孔检测一体的设备的制作方法

1.本实用新型属于机械加工领域，涉及一种应用于发动机转子自动群打孔检测一体的设备，适用于汽车发动机转子类产品的高精度小孔的钻孔和检测。


背景技术：

2.汽车发动机转子类产品四周需要加工甩油小孔，孔的数量为6-10个，孔径长比达到3以上，此加工工序中，孔直径精度管控在
±
0.2mm,角度精度管控在
±
0.2
°
，相对位置度在
±
0.12mm以内。传统的加工小孔方式采用专用旋转夹具在三轴cnc上加工，加工一个孔，夹具带动产品旋转一定角度，加工下一个孔，然后人工全检。传统加工方式存在加工效率低、占用设备多和需求人力多的问题，同时不良品和良品容易混料。急需研发一种群打孔机构，一次打多个孔，不良品自动报警，机械手分拣到不良品收集区。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是为了克服上述现有加工方式的不足，提供一种应用发动机转子自动群打孔检测一体的设备，实现快速加工并在线检测，提高效率，节省人力,保证品质,降低成本。
4.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
5.一种应用于发动机转子自动群打孔检测一体的设备，包含上料模组、上排孔群打孔模组、除屑模组一、下排孔群打孔模组、除屑模组二、检测模组、不良品收集模组、机械手模组、整体框架、控制系统、废屑集中收集模组，其特征在于：其中整体框架及控制系统为基础平台,上料模组、上排孔群打孔模组、除屑模组一、下排孔群打孔模组、除屑模组二、检测模组、不良品收集模组、机械手模组分别安装在整体框架上，控制系统除显示屏外均安装在整体框架内并控制各个模组的运行，显示屏安装在的整体框架一侧，上料模组位于整体框架的最右侧，上排孔群打孔模组位于上料模组左侧，除屑模组一位于上排孔群打孔模组左侧，机械手模组位于除屑模组一左侧，机械手模组能够运行到各模组正前方，下排孔群打孔模组位于机械手模组左侧，除屑模组二位于下排孔群打孔模组左侧，检测模组位于除屑模组二左侧，不良品收集模组位于检测模组左侧，废屑集中收集模组放置在整体框架后方，且废屑集中收集模组分别与上排孔群打孔模组、除屑模组一、下排孔群打孔模组、除屑模组二相连，人工从右侧上料模组上料，机械手模组依次将产品从右至左输送到各工位加工，最后良品放入出料输送线上,不良品放入不良品收集区。最多10孔可同时加工，钻孔检测位置可随意调整，良品与不良品机自动区分隔离。
6.所述的整体框架包括焊接方通骨架、基板、以及防护网，基板安装在方通骨架上，防护网安装在基板上。
7.所述的上料模组包含多工位分割器、多工位定位治具和顶升机构，多工位定位治具安装在多工位分割器上，多工位分割器安装在顶升机构上，顶升机构安装在整体框架的基板上。
8.所述的上排孔群打孔模组和下排孔群打孔模组均包含动力头、动力头座、滑台、定位治具、压料治具、拉紧气缸、压料气缸、固定基座，动力头固定在动力头座上，动力头座固定在滑台，滑台、定位治具和压料气缸分别固定在固定基座上，拉紧气缸固定在定位治具下方，压料治具固定在压料气缸上，固定基座安装在整体框架的基板上，定位治具底部与废屑集中收集模组相连。
9.所述的除屑模组一和除屑模组二均包含封闭气缸、前后气缸、环形除屑风刀、封闭圆筒、吸尘器接口，环形除屑风刀固定在封闭圆筒上，封闭气缸固定在前后气缸上，前后气缸、封闭圆筒分别固定在整体框架的基板上，吸尘器接口一端接在封闭圆筒下方，吸尘器接口另一端与废屑集中收集模组相连。
10.检测模组包含有检测定位治具、弹性检测探针、检测气缸和固定基板, 固定基板固定在整体框架的基板上，检测定位治具、检测气缸分别安装在固定基板上，弹性检测探针固定在检测气缸上，同时弹性检测探针与检测定位治具连接。
11.所述的不良品收集模组包含有不良品收集皮带、检测开关、皮带调速电机、皮带安装型材支架，检测开关固定在不良品收集皮带末端上，皮带调速电机固定在不良品收集皮带下方，不良品收集皮带固定在皮带安装型材支架上，皮带安装型材支架固定在整体框架的基板上。
12.所述的机械手模组包含有机械手骨架、升降伺服机构、左右伺服移动机构、机械手夹爪和夹爪治具，机械手骨架固定在整体框架的基板上，左右伺服移动机构固定在机械手骨架上，升降伺服机构固定在左右伺服移动机构上，机械手夹爪固定在升降伺服机构上，夹爪治具固定在机械手夹爪上。
13.废屑集中收集模组包含有工业用吸尘器、连接软管、不锈钢圆筒除屑接口，工业用吸尘器放在整体框架后方，不锈钢圆筒除屑接口分别与上排孔群打孔模组和下排孔群打孔模组的定位治具底部、除屑模组一和除屑模组二的吸尘器接口相连，工业用吸尘器和不锈钢圆筒除屑接口通过连接软管连接，便于排屑。
14.设备基本原理：该设备由十一大模组构成，从设备右侧上料，由二次元机械手夹持产品依次完成转盘上料、上排孔群打孔，除屑一，下排孔群打孔，除屑二、检测共六个工位，最后出料至配套输送带上进行后工序处理，实现多任务位多制程同步作业,通过局部模块快拆互换，具有通用性和自动化程度高的特点。
15.技术核心为：多个小孔同时加工，多款产品共享，速度快，并且对不同产品进行在线检测、筛查和废屑集中收集处理。
16.设备基本功能参数：
17.功能：群钻孔,检测、集中除屑；
18.加工范围：10个孔以内,φ3-φ5孔(孔径长比在5以内)
19.设备产能：240pcs/小时
附图说明
20.图1为本实用新型的结构示意图。
21.图2为发动机转子的结构示意图。
22.图3为本实用新型的整体框架结构示意图。
23.图4为本实用新型的上料模组结构示意图。
24.图5为本实用新型的群打孔模组结构示意图。
25.图6为本实用新型的除屑模组结构示意图。
26.图7为本实用新型的检测模组结构示意图。
27.图8a为本实用新型的机械手模组结构示意图。
28.图8b为图8a的a部放大示意图。
29.图9为本实用新型的不良品收集模组结构示意图。
30.图10为本实用新型的废屑收集装置结构示意图。
具体实施方式
31.基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。本实用新型没做具体描述的结构均为现有结构。
32.本本实用新型加工的产品发动机转子如图2所示。
33.如图1所示，本实用新型的一种应用于发动机转子自动群打孔检测一体的设备，包含上料模组01、上排孔群打孔模组02、除屑模组一03、下排孔群打孔模组04、除屑模组二05、检测模组06、不良品收集模组07、机械手模组08、整体框架09、控制系统、废屑集中收集模组11，其特征在于：其中整体框架09及控制系统为基础平台,上料模组01、上排孔群打孔模组02、除屑模组一03、下排孔群打孔模组04、除屑模组二05、检测模组06、不良品收集模组07、机械手模组08分别安装在整体框架09上，控制系统除显示屏10外均安装在整体框架09内并控制各个模组的运行，显示屏10安装在的整体框架09一侧，上料模组01位于整体框架09的最右侧，上排孔群打孔模组02位于上料模组01左侧，除屑模组一03安装在位于上排孔群打孔模组02左侧，机械手模组08位于除屑模组一03左侧，机械手模组08能够运行到各模组正前方，下排孔群打孔模组04位于机械手模组08左侧，除屑模组二05位于下排孔群打孔模组04左侧，检测模组 06位于除屑模组二05左侧，不良品收集模组07位于检测模组06左侧，废屑集中收集模组11放置在整体框架09后方，且废屑集中收集模组11分别与上排孔群打孔模组02、除屑模组一03、下排孔群打孔模组04、除屑模组二05相连，人工从右侧上料模组01上料，机械手模组08依次将产品从右至左输送到各工位加工，最后良品放入出料输送线上,不良品放入不良品收集区。最多10孔可同时加工，钻孔检测位置可随意调整，良品与不良品机自动区分隔离。本实用新型的控制系统包含显示屏(采用触摸屏，这样便于人机交互)、plc控制单元、远程控制模块、多方位检测模块。其基本原理及功能：整体采用总线方式，plc编程控制、远程控制模块、多方位检测模块为常规的，plc编程控制主要控制各模组协调工作，远程控制模块使得布线更简洁方便。多方位检测模块让控制更合理，人性化。采用触摸屏的人机界面，操作简单，参数可随意调整，异常信息实时反馈。本实用新型的控制系统不是本实用新型发明创造点，本实用新型不作详细描述。
34.所述的整体框架09结构如图3所示，包括焊接方通骨架09-1、基板 09-2、以及防护网09-3，基板09-2安装在方通骨架09-1上，防护网09-3 安装在基板09-2上。其基本原理及功能：设备外形尺寸 5900mm*1750mm*2100mm,整体框架采用60*60*4.0重型方通焊接而成，整体烤漆。平台上的基板用45#加工，表面镀铬处理。防护的基板用40*40 型材，内装8mm压
克力，门上可以安装安全开关，开门维修时自动停机。
35.所述的上料模组01结构如图4所示，包含多工位分割器01-1、多工位定位治具01-2和顶升机构01-3，多工位定位治具01-2安装在多工位分割器01-1上，多工位分割器01-1安装在顶升机构01-3上，顶升机构01-3 安装在整体框架09的基板09-2上。本实施例八工位分割器01-1采用尙仁品牌，型号：ru90da-08-270-2r；顶升机构01-3的电机为西门子品牌，型号：1fl6034-2af21-1ab1；顶升机构01-3的导杆采用怡合达品牌，型号： sce02-d16-l540-m6-s20；采用防呆设计和不能反向的八工位定位治具 01-2，分割器具有高精度，旋转到机械手取料位，顶升机构把产品顶至取料位置；当产品取走后,顶升机构再次顶上一个产品,依次循环；一工位产品取完后,顶升机构回原点,分割器再次旋转一工位,依上述动作再次循环。换产品生产时,可以快速更换定位治具即可。
36.所述的上排孔群打孔模组02和下排孔群打孔模组04结构如图5所示，均包含动力头02-1、动力头座02-2、滑台02-3、定位治具02-4、压料治具02-5、拉紧气缸02-6、压料气缸02-7、固定基座02-8，动力头02-1固定在动力头座02-2上，动力头座02-2固定在滑台02-3，滑台02-3、定位治具02-4和压料气缸02-7分别固定在固定基座02-8上，拉紧气缸02-6 固定在定位治具02-4下方，压料治具02-5固定在压料气缸02-7上，固定基座02-8安装在整体框架09的基板09-2上，定位治具02-4底部与废屑集中收集模组11相连。本实施例动力头采用瑞士舒能品牌，型号：bex15 (750w)，滑台具有高精度，采用中国台湾瀚坤品牌，型号：rh150-400l，拉紧气缸采用亚德客品牌，型号：mk32x5s；压料气缸采用亚德客品牌，型号：sej32x250-50sfa。
37.所述的除屑模组一03和除屑模组二05结构如图6所示，均包含封闭气缸03-1、前后气缸03-2、环形除屑风刀03-3、封闭圆筒03-4、吸尘器接口03-5，环形除屑风刀03-3固定在封闭圆筒03-4上，封闭气缸03-1 固定在前后气缸03-2上，前后气缸03-2、封闭圆筒03-4分别固定在整体框架09的基板09-2上，吸尘器接口03-5一端接在封闭圆筒03-4下方，吸尘器接口另一端03-5与废屑集中收集模组11相连。环形风刀固定在封闭的圆筒上，保证产品四周都能吹到，工作时前后气缸前进封闭气缸下降, 将圆筒封闭，环形风刀工作，将产品上的废屑吹走,通过吸尘器接口、不锈钢圆筒除屑接口和连接软管与工业用吸尘器(具体如图10所示)连接收集，集中收集到工业用吸尘器内。
38.所述检测模组06结构如图7所示，包含有检测定位治具06-1、弹性检测探针06-2、检测气缸06-3和固定基板06-4,固定基板06-4固定在整体框架09的基板09-2上，检测定位治具06-1、检测气缸06-3分别安装在固定基板06-4上，弹性检测探针06-2固定在检测气缸06-3上，同时弹性检测探针06-2与检测定位治具06-1连接。本实施例检测气缸采用smc 品牌，型号：mgj10-20-f8b，检测开关采用松下品牌，型号：pm-r65w，其基本原理及功能：产品放到检测定位治具位后，检测气缸带动弹性检测探针，如果孔合格并且钻穿，弹性检测探针穿过小孔，弹性检测探针不压缩，检测开关不亮，表示孔合格，其他情况(孔径不合格、孔未钻穿)，弹性检测探针穿不过小孔，弹性检测探针压缩，检测开关亮，表示孔不合格。
39.所述的机械手模组08包含结构如图8a、图8b所示，有机械手骨架 08-1、升降伺服机构08-2、左右伺服移动机构08-3、机械手夹爪08-4和夹爪治具08-5，机械手骨架08-1固定在整体框架09的基板09-2上，左右伺服移动机构08-3固定在机械手骨架08-1上，升降伺服机构08-2固定在左右伺服移动机构08-3上，机械手夹爪08-4固定在升降伺服机构08-2 上，
夹爪治具08-5固定在机械手夹爪08-4上。本实施例的机械手夹爪为 6工位夹爪，机械手夹爪左右移动880mm，依次从上料工位输送到各加工工位,上下行程130mm，行程可调，同时在任意位置可以停止。左右伺服移动机构可随意中间位置停止，将不良品分拣出。
40.所述的不良品收集模组07结构如图9所示，包含有不良品收集皮带 07-1、检测开关07-2、皮带调速电机07-3、皮带安装型材支架07-4，检测开关07-2固定在不良品收集皮带07-1末端上，皮带调速电机07-3固定在不良品收集皮带07-1下方，不良品收集皮带07-1固定在皮带安装型材支架07-4上，皮带安装型材支架07-4固定在整体框架09的基板09-2 上。不良品收集模组位于检测工位和出料工位中间，当有不良品产生时，机械手运行到此工位，将不良品放置在不良品收集皮带线上，机械手上升后，不良品收集皮带走一个步距，依次类推，不良品收集皮带的末端有检测开关，当检测到有产品时，就自动报警提醒不良品收集皮带已经收满。
41.所述废屑集中收集模组11结构如图10所示，包含有工业用吸尘器 11-1、连接软管11-2、不锈钢圆筒除屑接口11-3，工业用吸尘器11-1放在整体框架09后方，不锈钢圆筒除屑接口11-3分别与上排孔群打孔模组 02和下排孔群打孔模组04的定位治具02-4底部、除屑模组一03和除屑模组二05的吸尘器接口相连，工业用吸尘器11-1和不锈钢圆筒除屑接口 11-3通过连接软管11-2连接，便于排屑。
42.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护。