一种减速箱齿轮加工流水线系统及控制方法技术方案

本发明专利技术提出的是一种减速箱齿轮加工流水线系统及控制方法，其流水线结构包括加工机床、传送带、缓存托盘、磨齿机和桁架上料系统；其中传送带呈环形回转式布局，包括上料带和卸料带，其上表面运行轨道上设有若干缓存托盘；2台对称设置的加工机床安装于传送带的上料带一侧，磨齿机安装于传送带的左侧末端，桁架上料系统设于传送带左侧末端正上方。本发明专利技术将现有粗加工、精加工和内磨工序统一整合，精简加工过程，使用适应不同尺寸规格齿轮的柔性物流系统使加工机床和磨齿机相联，实现工序之间齿轮单件快速的自动流转，极大的缩短制造周期，降低制造成本。

【技术实现步骤摘要】
一种减速箱齿轮加工流水线系统及控制方法
本专利技术涉及的是一种减速箱齿轮加工流水线系统及控制方法，属于机械制造

技术介绍
减速箱是一种由封闭在刚性壳体内的齿轮传动、蜗杆传动、齿轮-蜗杆传动结构所组成的动力传达设备，作为原动件与工作机之间的减速传动装置，降速同时提高输出扭矩，在原动机和工作机之间起匹配转速和传递转矩的作用，在现代工业机械设备中应用极为广泛。在港口机械设备中，减速箱通常使用在起重机和龙门吊等大型运输设备中，用于将大功率电机的高转速转换为低转速，并获得较大扭矩，以保证货物起吊和运输过程中的平稳运行。因此，港口机械使用的减速箱零部件需要单独进行生产加工，以适配高强度的设备运行环境。港口机械减速箱使用的齿轮在经过热处理后，需要依次经过粗加工、精加工、内磨和磨齿工序，而目前的生产过程中，粗加工工序、精加工和内磨工序、磨齿工序分别位于不同的车间，在前一车间加工完成后，需要将齿轮半成品以批次进行周转进入下一车间，效率低下，严重减缓齿轮制造周期，增加生产成本；同时，各车间采用的设备工艺落后，工序繁多，进一步影响减速箱设备的整体质量和生产进度，不利于企业的稳步发展。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有港口减速箱齿轮生产工序存在的上述问题，提出一种减速箱齿轮加工流水线系统及控制方法，通过柔性物流系统整合齿轮加工工序，有效缩短制造周期，降低制造成本。本专利技术的技术解决方案：一种减速箱齿轮加工流水线系统，其结构包括加工机床、传送带、缓存托盘、磨齿机和桁架上料系统；其中传送带呈环形回转式布局，包括上料带和卸料带，其上表面运行轨道上设有若干缓存托盘；2台对称设置的加工机床安装于传送带的上料带一侧，磨齿机安装于传送带的左侧末端，桁架上料系统设于传送带左侧末端正上方。进一步的，所述传送带为逆时针回转，其中上料带沿回转方向依次设置第二上料点、第一上料点、激光打标点、龙门桁架上下料点；卸料带沿回转方向依次设置压力释放点和下料点；所述第一上料点、第二上料点、激光打标点、龙门桁架上下料点、压力释放点和下料点均设有传感器，并通过PLC控制，当缓存托盘运行至相应工位点时，该工位点上的传感器发出信号至PLC，将缓存托盘锁定在该工位点。进一步的，所述缓存托盘的下表面中部设有与传送带连接的接口，缓存托盘的上表面中央设有根据齿轮内孔直径设计相对应的托盘底座；托盘底座共包括2级圆柱形结构，其中第一级底座直径为125mm，第二级底座直径为70mm，第一级底座和第二级底座的边缘均设有橡胶缓冲条。所述传送带上的缓存托盘数量设计为20个，直径小于375mm的齿轮按顺序依次存放在缓存托盘上，最多缓存20个待加工的半成品齿轮；齿轮直径大于375mm的齿轮互相间隔一个缓存托盘存放，最多缓存10个半成品齿轮。进一步的，所述2台加工机床之间分别设有上料悬臂吊和卸料悬臂吊，其中上料悬臂吊用于将经过粗加工、精加工和内磨工序的齿轮半成品由加工机床搬运至传送带的第一上料点或第二上料点上，卸料悬臂吊用于将经过磨齿工序的齿轮成品由传送带的下料点并搬运下线。进一步的，所述桁架上料系统整体设置于传送带的龙门桁架上下料点的正上方，并与磨齿机的进料出料端相连接；桁架上料系统的顶部安装有通过PLC操控的龙门式机械臂，龙门式机械臂的移动轨道方向与传送带的方向相垂直；龙门式机械臂的底端设有可调节夹持直径的夹具，所述夹具包括2根对称设置的夹爪，每根夹爪的底部设有齿条，顶部设有橡胶保护套。该系统进行减速箱齿轮加工的控制方法具体如下：1）将经过加工机床粗加工、精加工和内磨完成后的齿轮半成品，通过上料悬臂吊搬运至传送带上对应该加工机床位置的第一上料点或第二上料点，并安装在处于该上料点的缓存托盘上，保证齿轮半成品与缓存托盘表面的托盘底座相对固定；2）启动传送带开始回转，装载半成品齿轮的缓存托盘沿上料带经过激光打标点进行二维码打标，自动传送至龙门桁架上下料点并停止，由桁架上料系统中的龙门式机械臂将半成品齿轮搬运至磨齿机进行磨齿加工；3）磨齿加工完成后，龙门式机械臂将齿轮成品再次搬运回传送带的缓存托盘上，并沿卸料带经过压力释放点自动传送至下料点停止，使用卸料悬臂吊将齿轮成品下线，空的缓存托盘再次由传送带传送至第一上料点或第二上料点等待上料，如此循环运行；4）通过传感器和PLC控制，可实现第一上料点单独上料，和第一上料点与第二上料点同时上料的两种工作模式，以适应加工机床的不同工况，平衡与磨齿机之间的加工节拍。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：1）通过机床加工和以车代磨方式，将现有粗加工、精加工和内磨工序整合为一道工序进行，精简加工过程，减少人力资源投入，提高工作效率；2）使用适应不同尺寸规格齿轮的柔性物流系统将加工机床和磨齿机相联，实现工序之间齿轮单件快速的自动流转，从而实现1批齿轮（48件）的制造周期由原来的12天缩短至28小时，极大的缩短制造周期，降低制造成本。附图说明附图1是本专利技术减速箱齿轮加工流水线系统的整体结构示意图。附图2是传送带表面工位的分布结构示意图。附图3-1~3-2是缓存托盘结构示意图，其中图3-1是内径125mm齿轮在缓存托盘上的安装示意图，图3-2是内径70mm齿轮在缓存托盘上的安装示意图。附图4-1~4-4是龙门式机械臂底部的夹具结构示意图，其中图4-1和图4-2分别是装载直径296.452mm减速箱齿轮的夹具结构正视图和侧视图，图4-3和图4-4分别是装载直径365.303mm减速箱齿轮的夹具结构正视图和侧视图。图中1是加工机床、2是传送带、3是缓存托盘、4是磨齿机、5是桁架上料系统、6是龙门式机械臂；1-1是上料悬臂吊、1-2是卸料悬臂吊；2-1是上料带、2-2是卸料带；2-1-1是第一上料点、2-1-2是第二上料点、2-1-3是激光打标点、2-1-4是龙门桁架上下料点；2-2-1是压力释放点、2-2-2是下料点；3-1是托盘底座、3-2是接口；6-1是夹具、6-2是夹爪、6-3是齿条。具体实施方式下面结合附图进一步说明本专利技术的技术方案。所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”“第二”等表次序的词语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种减速箱齿轮加工流水线系统，其结构包括加工机床（1）、传送带（2）、缓存托盘（3）、磨齿机（4）和桁架上料系统（5）；其中传送带（2）呈环形回转式布局，包括上料带（2-1）和卸料带（2-2），其上表面运行轨道上设有若干缓存托盘（3）；2台对称设置的加工机床（1）安装于传送带（2）的上料带一侧，磨齿机（4）安装于传送带（2）的左侧末端，桁架上料系统（5）设于传送带（2）左侧末端正上方；其特征在于：所述传送带（2）为逆时针回转，其中上料带（2-1）沿回转方向依次设置第二上料点（2-1-2）、第一上料点（2-1-1）、激光打标点（2-1-3）、龙门桁架上下料点（2-1-4）；卸料带（2-2）沿回转方向依次设置压力释放点（2-2-1）和下料点（2-2-2）。/n

【技术特征摘要】
1.一种减速箱齿轮加工流水线系统，其结构包括加工机床（1）、传送带（2）、缓存托盘（3）、磨齿机（4）和桁架上料系统（5）；其中传送带（2）呈环形回转式布局，包括上料带（2-1）和卸料带（2-2），其上表面运行轨道上设有若干缓存托盘（3）；2台对称设置的加工机床（1）安装于传送带（2）的上料带一侧，磨齿机（4）安装于传送带（2）的左侧末端，桁架上料系统（5）设于传送带（2）左侧末端正上方；其特征在于：所述传送带（2）为逆时针回转，其中上料带（2-1）沿回转方向依次设置第二上料点（2-1-2）、第一上料点（2-1-1）、激光打标点（2-1-3）、龙门桁架上下料点（2-1-4）；卸料带（2-2）沿回转方向依次设置压力释放点（2-2-1）和下料点（2-2-2）。


2.根据权利要求1所述的一种减速箱齿轮加工流水线系统，其特征在于：所述第一上料点（2-1-1）、第二上料点（2-1-2）、激光打标点（2-1-3）、龙门桁架上下料点（2-1-4）、压力释放点（2-2-1）和下料点（2-2-2）均设有传感器，并通过PLC控制，当缓存托盘（3）运行至相应工位点时，该工位点上的传感器发出信号至PLC，将缓存托盘（3）锁定在该工位点。


3.根据权利要求1所述的一种减速箱齿轮加工流水线系统，其特征在于：所述缓存托盘（3）的下表面中部设有与传送带（2）连接的接口（3-2），缓存托盘（3）的上表面中央设有根据齿轮内孔直径设计相对应的托盘底座（3-1）。


4.根据权利要求1所述的一种减速箱齿轮加工流水线系统，其特征在于：所述托盘底座（3-1）共包括2级圆柱形结构，其中第一级底座直径为125mm，第二级底座直径为70mm，第一级底座和第二级底座的边缘均设有橡胶缓冲条。


5.根据权利要求1所述的一种减速箱齿轮加工流水线系统，其特征在于：所述传送带上的缓存托盘数量设计为20个，直径小于375mm的齿轮按顺序依次存放在缓存托盘上，最多缓存20个待加工的半成品齿轮；齿轮直径大于375mm的齿轮互相间隔一个缓存托盘存放，最多缓存10个半成品齿轮。


6.根据权利要求1所述的一种减速箱齿轮加工流水线系统，其特征在于：所述2台加工机床（1）之间分别设有上料悬臂吊（1-1）和卸料悬臂吊（1-2），其中上料悬臂吊（1-1）用于将经过粗加工、精加工和内磨工序的齿轮半成品由加工机...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈贻平，奚宪，张洋，刘涛，江和有，朱兴华，
申请(专利权)人：上海振华重工集团南通传动机械有限公司，上海振华重工集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32