一种双缸孔前制动钳体全自动控制加工系统及其工艺的制作方法

    专利2022-07-07  106


    本发明涉及双缸孔前制动钳体加工技术领域,更具体的是涉及一种双缸孔前制动钳体全自动控制加工系统及其工艺。



    背景技术:

    对于汽车来说,良好的制动性能有助于实现汽车的安全行驶,现有的制动系统主要包括盘式制动器,在盘式制动器内部,起关键作用的是制动钳,关于制动钳,按照工作原理来说,主要分为前制动钳和后制动钳,前制动钳包括前制动钳体,主要用于安装和支撑摩擦块,前制动钳体的质量影响前制动钳的整体质量。

    现有的前制动钳体的加工工艺主要包括以下步骤:(1)铣钳口和销孔面,钻销孔;(2)粗加工缸孔和放气孔;(3)分序对缸孔进行精加工。但是在实际加工过程中,由于所需设备和员工较多,加工时间较长,主要存在以下缺陷:(1)加工效率低;(2)生产成本较高;(3)工人需要分多次进行加工,由于需要多次装夹,质量控制的难度大,加工精度难以得到保障。



    技术实现要素:

    本发明的目的在于:为了解决现有前制动钳体加工过程中存在的问题,本发明提供一种双缸孔前制动钳体全自动控制加工系统及其工艺。

    本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案:

    一种双缸孔前制动钳体全自动控制加工系统,包括四轴加工中心、机械手、视觉系统和安装在四轴加工中心上的加工刀具,所述四轴加工中心包括plc控制器,所述四轴加工中心的第四轴的输出端连接有一对端板,两个端板之间设有底座,所述底座上设有一对夹具,两个夹具在plc控制器的控制下完成对工件的夹紧和放松,所述视觉系统在plc控制器的控制下监控整个加工过程,所述机械手在plc控制器的控制下完成对工件的抓取和移动,所述加工刀具在plc控制器的控制下完成对工件的加工,当夹具夹住工件时,工件的放气孔轴线与四轴轴线垂直。

    进一步地,所述夹具包括上压紧件和下支撑件,所述上压紧件包括压紧工件的缸体部的压紧件a和压紧工件的挡块部的压紧件b,所述下支撑件包括支撑工件的缸体部的支撑件a和支撑工件的挡块部的支撑件b,所述底座上倾斜设有支撑块,所述支撑件a和支撑件b设在支撑块上。

    进一步地,所述压紧件a包括压头,所述压头下端设有和工件的缸体部外侧形状相配合的弧形槽,两个压头在一个驱动件的驱动下压紧工件的缸体部。

    进一步地,所述驱动件包括竖直设在底座上的油缸a和链座,所述油缸a的输出端连接有压杆,所述压杆的中部和链座相铰接,所述压杆的端部垂直连接有压板,所述压杆和压板的中部相连接,所述压板的两个端部分别和一个压头相铰接。

    进一步地,所述支撑件a包括设在支撑块上的球形销,所述球形销和支撑块相垂直,所述工件的缸体部上设有和球形销相配合的定位球窝,所述定位球窝位于工件的挡块部的背面那一面。

    进一步地,所述压紧件b包括倾斜设在底座上的油缸b,所述油缸b的端部垂直连接有压头,所述压头上设有通槽,所述通槽两侧均设有和工件的挡块部相配合的倾斜部。

    进一步地,所述支撑件b包括两个和倾斜部一一对应的支撑销,所述支撑销和支撑块相垂直,所述工件上设有和支撑销相配合的定位点,所述定位点位于工件的挡块部的背面。

    进一步地,所述底座上设有加工孔,当夹具夹紧工件后,通过四轴旋转使工件的放气孔位于加工孔正上方。

    进一步地,所述加工刀具包括加工销孔的钻孔上下倒角组合刀、加工放气孔和进油孔的台阶钻孔倒角刀、加工销孔端面的夹铣刀以及加工密封槽、挡圈槽和防尘槽的成型槽刀。

    一种双缸孔前制动钳体全自动控制加工工艺,包括以下步骤:

    (1)通过夹具夹紧工件,通过加工刀具加工工件的销孔、销孔的端面、进油孔和放气孔;

    (2)通过加工刀具加工缸孔、密封槽、防尘槽、缸孔端面、爪部及圆弧;

    在上述加工过程中,工件的抓取和移动通过机械手来完成,机械手的动作通过plc控制器来控制,视觉系统判断工件是否装夹到位、加工刀具是否正常和工件支撑面是否清洁。

    本发明的有益效果如下:

    1、本发明在加工双缸孔前制动钳体过程中,只经过一次装夹,减少了装夹次数和装夹过多造成的定位误差,通过机械手移动和抓取,降低了劳动强度;

    2、本发明的压紧件a包括油缸a,在油缸a的驱动下,压杆和压板向下运动,压板通过压头压紧工件的缸体部,从工件上方压紧工件。

    附图说明

    图1是本发明的结构示意图;

    图2是本发明的压块的结构示意图;

    图3是本发明的工件的结构示意图;

    附图标记:1-端板、2-底座、3-油缸b、4-支撑块、5-压块、6-油缸a、7-压杆、8-压板、9-链座、10-压头、11-弧形槽、12-球形销、13-支撑销、14-工件、15-通槽、16-倾斜部、17-连接杆、18-销孔、19-挡块部、20-定位点、21-放气孔、22-定位球窝、23-进油孔、24-缸体部。

    具体实施方式

    实施例1

    如图1到3所示,本实施例提供一种双缸孔前制动钳体全自动控制加工系统,包括四轴加工中心、机械手、视觉系统和安装在四轴加工中心上的加工刀具,所述四轴加工中心包括plc控制器,所述四轴加工中心的第四轴的输出端连接有一对端板1,两个端板1之间设有底座2,所述底座2上设有一对夹具,两个夹具在plc控制器的控制下完成对工件14的夹紧和放松,所述视觉系统在plc控制器的控制下监控整个加工过程,所述机械手在plc控制器的控制下完成对工件14的抓取和移动,所述加工刀具在plc控制器的控制下完成对工件14的加工,当夹具夹住工件14时,工件14的放气孔21轴线与四轴轴线垂直。

    工作原理:先通过plc控制器控制机械手把工件14移动到夹具上,之后控制夹具夹紧工件14,把加工刀具安装在四轴加工中心上,通过加工刀具对工件14进行加工,整个加工过程,只需要一次装夹,减少了装夹次数过多造成的定位误差,提高了加工精度。

    实施例2

    如图1到3所示,本实施例在实施例1的基础上做了进一步改进,具体为所述夹具包括上压紧件和下支撑件,所述上压紧件包括压紧工件14的缸体部24的压紧件a和压紧工件14的挡块部19的压紧件b,所述下支撑件包括支撑工件14的缸体部24的支撑件a和支撑工件14的挡块部19的支撑件b,所述底座2上倾斜设有支撑块4,所述支撑件a和支撑件b设在支撑块4上。

    实施例3

    如图1到3所示,本实施例在实施例2的基础上做了进一步改进,具体为所述压紧件a包括压头10,所述压头10下端设有和工件14的缸体部24外侧形状相配合的弧形槽11,两个压头10在一个驱动件的驱动下压紧工件14的缸体部24。

    实施例4

    如图1到3所示,本实施例在实施例3的基础上做了进一步改进,具体为所述驱动件包括竖直设在底座2上的油缸a6和链座9,所述油缸a6的输出端连接有压杆7,所述压杆7的中部和链座9相铰接,所述压杆7的端部垂直连接有压板8,所述压杆7和压板8的中部相连接,所述压板8的两个端部分别和一个压头10相铰接。

    优选的,油缸a6的油路上设有压力传感器,压力传感器和plc控制器电连接,通过检测油路的压力,从而检测压紧件a是否压紧工件14。

    实施例5

    如图1到3所示,本实施例在实施例4的基础上做了进一步改进,具体为所述支撑件a包括设在支撑块4上的球形销12,所述球形销12和支撑块4相垂直,所述工件14的缸体部24上设有和球形销12相配合的定位球窝22,所述定位球窝22位于工件14的挡块部19的背面那一面。

    实施例6

    如图1到3所示,本实施例在实施例2的基础上做了进一步改进,具体为所述压紧件b包括倾斜设在底座2上的油缸b3,所述油缸b3的端部垂直连接有压头10,所述压头10通过连接杆17和油缸b3相连接,所述压头10上设有通槽15,所述通槽15两侧均设有和工件14的挡块部19相配合的倾斜部16。

    优选的,油缸b3的油路上设有压力传感器,压力传感器和plc控制器电连接,通过检测油路的压力,从而检测压紧件b是否压紧工件14。

    实施例7

    如图1到3所示,本实施例在实施例6的基础上做了进一步改进,具体为所述支撑件b包括两个和倾斜部16一一对应的支撑销13,所述支撑销13和支撑块4相垂直,所述工件14上设有和支撑销13相配合的定位点20,所述定位点20位于工件14的挡块部19的背面。

    实施例8

    如图1到3所示,本实施例在实施例1的基础上做了进一步改进,具体为所述底座2上设有加工孔,当夹具夹紧工件14后,通过四轴旋转使工件14的放气孔21位于加工孔正上方。

    实施例9

    本实施例在实施例1的基础上做了进一步改进,具体为所述加工刀具包括加工销孔18的钻孔上下倒角组合刀、加工放气孔21和进油孔23的台阶钻孔倒角刀、加工销孔18端面的夹铣刀以及加工密封槽、挡圈槽和防尘槽的成型槽刀,所述钻孔上下倒角刀的刀头上依次设有下倒角部、上倒角部和钻孔部,所述钻孔部位于刀头端部,所述钻孔部用于钻销孔18,上倒角部位对销孔18的上孔口进行倒角,下倒角部位在加工时偏移走圆弧插补对下孔口倒角,所述台阶钻孔倒角刀的刀头上依次设有大倒角部、大钻孔部、小倒角部和小钻孔部,所述小钻孔部位于刀头端部,用于钻放气孔21和进油孔23的底孔,所述小倒角部对底孔的孔口进行倒角,所述大钻孔部用于钻放气孔21和进油孔23的沉台孔,大倒角部对沉台孔的孔口进行倒角,所述夹铣刀同时加工销孔18的两个端面,夹铣刀的两个刀刃的间距等于销孔18面的厚度。

    实施例10

    如图1到3所示,本实施例在实施例1的基础上,提供了一种双缸孔前制动钳体全自动控制加工工艺,包括以下步骤:

    (1)通过夹具夹紧工件14,通过加工刀具加工工件14的销孔18、销孔18的端面、进油孔23和放气孔21;

    (2)通过加工刀具加工缸孔、密封槽、防尘槽、缸孔端面、爪部及圆弧;

    在上述加工过程中,工件14的抓取和移动通过机械手来完成,机械手的动作通过plc控制器来控制,视觉系统判断工件14是否装夹到位、加工刀具是否正常和工件14支撑面是否清洁。


    技术特征:

    1.一种双缸孔前制动钳体全自动控制加工系统,其特征在于,包括四轴加工中心、机械手、视觉系统和安装在四轴加工中心上的加工刀具,所述四轴加工中心包括plc控制器,所述四轴加工中心的第四轴的输出端连接有一对端板(1),两个端板(1)之间设有底座(2),所述底座(2)上设有一对夹具,两个夹具在plc控制器的控制下完成对工件(14)的夹紧和放松,所述视觉系统在plc控制器的控制下监控整个加工过程,所述机械手在plc控制器的控制下完成对工件(14)的抓取和移动,所述加工刀具在plc控制器的控制下完成对工件(14)的加工,当夹具夹住工件(14)时,工件(14)的放气孔(21)轴线与四轴轴线垂直。

    2.根据权利要求1所述的一种双缸孔前制动钳体全自动控制加工系统,其特征在于,所述夹具包括上压紧件和下支撑件,所述上压紧件包括压紧工件(14)的缸体部(24)的压紧件a和压紧工件(14)的挡块部(19)的压紧件b,所述下支撑件包括支撑工件(14)的缸体部(24)的支撑件a和支撑工件(14)的挡块部(19)的支撑件b,所述底座(2)上倾斜设有支撑块(4),所述支撑件a和支撑件b设在支撑块(4)上。

    3.根据权利要求2所述的一种双缸孔前制动钳体全自动控制加工系统,其特征在于,所述压紧件a包括压头(10),所述压头(10)下端设有和工件(14)的缸体部(24)外侧形状相配合的弧形槽(11),两个压头(10)在一个驱动件的驱动下压紧工件(14)的缸体部(24)。

    4.根据权利要求3所述的一种双缸孔前制动钳体全自动控制加工系统,其特征在于,所述驱动件包括竖直设在底座(2)上的油缸a(6)和链座(9),所述油缸a(6)的输出端连接有压杆(7),所述压杆(7)的中部和链座(9)相铰接,所述压杆(7)的端部垂直连接有压板(8),所述压杆(7)和压板(8)的中部相连接,所述压板(8)的两个端部分别和一个压头(10)相铰接。

    5.根据权利要求4所述的一种双缸孔前制动钳体全自动控制加工系统,其特征在于,所述支撑件a包括设在支撑块(4)上的球形销(12),所述球形销(12)和支撑块(4)相垂直,所述工件(14)的缸体部(24)上设有和球形销(12)相配合的定位球窝(22),所述定位球窝(22)位于工件(14)的挡块部(19)的背面那一面。

    6.根据权利要求2所述的一种双缸孔前制动钳体全自动控制加工系统,其特征在于,所述压紧件b包括倾斜设在底座(2)上的油缸b(3),所述油缸b(3)的端部垂直连接有压头(10),所述压头(10)上设有通槽(15),所述通槽(15)两侧均设有和工件(14)的挡块部(19)相配合的倾斜部(16)。

    7.根据权利要求6所述的一种双缸孔前制动钳体全自动控制加工系统,其特征在于,所述支撑件b包括两个和倾斜部(16)一一对应的支撑销(13),所述支撑销(13)和支撑块(4)相垂直,所述工件(14)上设有和支撑销(13)相配合的定位点(20),所述定位点(20)位于工件(14)的挡块部(19)的背面。

    8.根据权利要求1-7任一项所述的一种双缸孔前制动钳体全自动控制加工系统,其特征在于,所述底座(2)上设有加工孔,当夹具夹紧工件(14)后,通过四轴旋转使工件(14)的放气孔(21)位于加工孔正上方。

    9.根据权利要求1所述的一种双缸孔前制动钳体全自动控制加工工艺,其特征在于,包括以下步骤:

    (1)通过夹具夹紧工件(14),通过加工刀具加工工件(14)的销孔(18)、销孔(18)的端面、进油孔(23)和放气孔(21);

    (2)通过加工刀具加工缸孔、密封槽、防尘槽、缸孔端面、爪部及圆弧;

    在上述加工过程中,工件(14)的抓取和移动通过机械手来完成,机械手的动作通过plc控制器来控制,视觉系统判断工件(14)是否装夹到位、加工刀具是否正常和工件(14)支撑面是否清洁。

    技术总结
    本发明公开了一种双缸孔前制动钳体全自动控制加工系统及其工艺,涉及双缸孔前制动钳体加工技术领域,本发明包括四轴加工中心、机械手、视觉系统和安装在四轴加工中心上的加工刀具,四轴加工中心包括PLC控制器,四轴加工中心的第四轴的输出端连接有一对端板,两个端板之间设有底座,底座上设有一对夹具,两个夹具在PLC控制器的控制下完成对工件的夹紧和放松,视觉系统在PLC控制器的控制下监控整个加工过程,机械手在PLC控制器的控制下完成对工件的抓取和移动,加工刀具在PLC控制器的控制下完成对工件的加工,当夹具夹住工件时,工件的放气孔轴线与四轴轴线垂直;本发明具有装夹次数少,定位误差小,减少员工人数的优点,同时可实现全智能化生产。

    技术研发人员:杨先恒
    受保护的技术使用者:绵阳恒弘机械制造有限责任公司
    技术研发日:2020.10.20
    技术公布日:2021.03.12

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