本发明涉及单缸孔后制动钳体加工技术领域，更具体的是涉及一种单缸孔后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，后制动钳包括后制动钳体，主要用于安装和支撑摩擦块，后制动钳体的质量影响后制动钳的整体质量。
现有的后制动钳体的加工工艺主要包括以下步骤：(1)粗加工缸孔；(2)铣爪面和销孔面，钻销孔；(3)车缸孔、密封槽、防错槽和挡圈槽；(4)加工凸台部位，钻导板孔；(5)加工进油孔部位；(6)加工放气孔。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：为了解决现有后制动钳体加工过程中存在的问题，本发明提供一种单缸孔后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：
一种单缸孔后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二步夹具，两个二步夹具之间设有一对一步夹具，所述一步夹具和二步夹具在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。
进一步地，所述一步夹具包括上夹紧件和下支撑件，所述上夹紧件包括压紧工件的缸体部的夹紧件a和压紧工件的挡块部的夹紧件b，所述下支撑件包括顶住工件的缸体部的支撑件a和顶住工件的挡块部的支撑件b。
进一步地，所述夹紧件a包括压杆、竖直设在底座上的链座和plc控制器控制的油缸a，所述压杆一端和油缸a的输出端相铰接，中部和竖杆相铰接，另一端垂直连接有用于压紧工件的缸体部的压板。
进一步地，所述支撑件a包括竖直设在底座上的球形销，所述工件的缸体上设有和球形销相配合的定位球窝。
进一步地，所述夹紧件b包括压块和竖直设置底座上的plc控制器控制的油缸b，所述油缸b的输出端和压块相连接，所述压块上开设有通槽，所述通槽两侧均设有用于压紧工件的挡块部的倾斜部，所述倾斜部的形状和挡块部的形状相配合。
进一步地，所述支撑件b包括一对竖直设在底座上的支撑销，所述支撑销和倾斜部一一对应地设置，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背面。
进一步地，所述二步夹具包括设在底座上的倾斜缸座，所述倾斜缸座保证放气孔轴线和进油孔轴线与四轴轴线垂直，所述倾斜缸座上设有plc控制器控制的油缸c和定位销，所述油缸c的输出端垂直连接有压紧杆，所述压紧杆的端部设有和工件的缸孔相配合，所述定位销和工件的支耳的销孔相配合。
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、加工缸孔底部的台阶孔的台阶铰刀、加工凸台的端面刀、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。
一种单缸孔后制动钳体全自动控制加工工艺，包括以下步骤：
(1)通过一步夹具夹紧工件，通过加工刀具加工工件的凸台部、挡块部、支耳的销孔、挡圈槽、密封槽和防尘槽；
(2)通过二步夹具夹紧工件，通过加工刀具加工工件的放气孔和进油孔；
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、本发明在加工单缸孔后制动钳体过程中，只经过二次装夹，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、本发明的夹紧件a包括压杆、链座和油缸a，油缸a带动压杆上升，压杆带动压板下降，从而通过压板压紧工件的缸体部。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的结构示意图；
图3是本发明的压块的结构示意图；
图4是本发明的工件的结构示意图；
附图标记：1-第四轴、2-端板、3-底座、4-油缸b、5-球形销、6-油缸a、7-链座、8-压板、9-压杆、10-压紧杆、11-压头、12-油缸c、13-定位销、14-工件、15-压块、16-通槽、17-倾斜部、18-连接杆、19-定位点、20-挡块部、21-销孔、22-缸体部、23-缸孔、24-凸台、25-进油孔、26-放气孔、27-定位球窝。
具体实施方式
实施例1
如图1到4所示，本实施例提供一种单缸孔后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1的输出端连接有一对端板2，两个端板2之间设有底座3，所述底座3上设有一对二步夹具，两个二步夹具之间设有一对一步夹具，所述一步夹具和二步夹具在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。
工作原理：先通过plc控制器控制机械手把工件14移动到一步夹具上，之后控制一步夹具夹紧工件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进行第一次加工，加工完成之后，控制机械手把工件14移动到二步夹具上，通过加工刀具对工件14进行第二次加工，并且重新抓取新的工件移动到一步夹具上，通过加工刀具对新的工件进行第一次加工，整个加工过程，只需要两次装夹，减少了装夹过多造成的定位误差，提高了加工精度。
实施例2
如图1到4所示，本实施例在实施例1的基础上做了进一步改进，具体为所述一步夹具包括上夹紧件和下支撑件，所述上夹紧件包括压紧工件14的缸体部22的夹紧件a和压紧工件14的挡块部20的夹紧件b，所述下支撑件包括顶住工件14的缸体部22的支撑件a和顶住工件14的挡块部20的支撑件b，具体的，通过夹紧件a从工件14的缸体部22上方压紧工件14，利用支撑件a从工件14的缸体部22下方顶住工件14，通过夹紧件b从工件14的挡块部20上方压紧工件14，利用支撑件b从工件14的挡块部20顶住工件14，实现对工件14头部即缸体部22和尾部即挡块部20的夹紧，从而固定住工件14。
实施例3
如图1到4所示，本实施例在实施例2的基础上做了进一步改进，具体为所述夹紧件a包括压杆9、竖直设在底座3上的链座7和plc控制器控制的油缸a6，所述压杆9一端和油缸a6的输出端相铰接，中部和竖杆相铰接，另一端垂直连接有用于压紧工件14的缸体部22的压板8，具体的，所述油缸a6驱动压杆9的一端上升，压杆9的另一端带动压板8下降，从而通过压板8压紧工件14的缸体部22。
优选的，油缸a6位于底座3下方，压杆9位于底座3上方，油缸a6的输出端贯穿底座3和压杆9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，从而检测夹紧件a是否压紧工件14。
实施例4
如图1到4所示，本实施例在实施例3的基础上做了进一步改进，具体为所述支撑件a包括竖直设在底座3上的球形销5，所述工件14的缸体上设有和球形销5相配合的定位球窝27，具体的，用球形销5顶住定位球窝27，从工件14的缸体部22下方实现对工件14的支撑。
实施例5
如图1到4所示，本实施例在实施例2的基础上做了进一步改进，具体为所述夹紧件b包括压块15和竖直设置底座3上的plc控制器控制的油缸b4，所述油缸b4的输出端和压块15相连接，所述压块15上开设有通槽16，所述通槽16两侧均设有用于压紧工件14的挡块部20的倾斜部17，所述倾斜部17的形状和挡块部20的形状相配合，具体的，油缸b4的输出端通过连接杆18和压块15相连接，油缸b4带动压块15下降，通过倾斜部17压紧挡块部20的倾斜的部位，实现对工件14的压紧。
优选的，油缸b4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，从而检测夹紧件b是否压紧工件14。
实施例6
如图1到4所示，本实施例在实施例5的基础上做了进一步改进，具体为所述支撑件b包括一对竖直设在底座3上的支撑销，所述支撑销和倾斜部17一一对应地设置，所述工件14上设有和支撑销相配合的定位点19，所述定位点19位于工件14的挡块部20背面，具体的，通过支撑销顶住对应的定位点19，实现对工件14的支撑。
实施例7
如图1到4所示，本实施例在实施例6的基础上做了进一步改进，具体为所述二步夹具包括设在底座3上的倾斜缸座，所述倾斜缸座保证放气孔轴线和进油孔轴线与四轴轴线垂直，所述倾斜缸座上设有plc控制器控制的油缸c12和定位销13，所述油缸c12的输出端垂直连接有压紧杆10，所述压紧杆10的端部设有和工件14的缸孔23相配合，所述定位销13和工件14的支耳的销孔21相配合，具体的，油缸c12带动压紧杆10运动，从而通过压头11顶住工件14的缸孔23，利用定位销13顶住从工件14的支耳的销孔21远离缸孔23的一端，在工件14的长度方向上，从工件14的缸体部22两端分别顶住工件14，实现对工件14的夹紧。
优选的，油缸c12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，从而检测夹紧件c是否压紧工件14。
实施例8
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21的钻孔上下倒角组合刀、加工放气孔26和进油孔25的台阶钻孔倒角刀、加工缸孔23底部的台阶孔的台阶铰刀、加工凸台24的端面刀、加工销孔21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21，上倒角部位对销孔21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26和进油孔25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26和进油孔25的沉台孔，大倒角部对沉台孔的孔口进行倒角，所述端面刀的刀头包括端面刀刃和凸台24刀刃，端面刀刃和凸台24刀刃相垂直，所述端面刀刃加工凸台24根部的端面，凸台24刀刃控制凸台24的直径，所述夹铣刀同时加工销孔21的两个端面，夹铣刀的两个刀刃的间距等于销孔21面的厚度。
实施例9
如图1到4所示，本实施例在实施例1的基础上，提供了一种单缸孔23后制动钳体全自动控制加工工艺，包括以下步骤：
(1)通过一步夹具夹紧工件14，通过加工刀具加工工件14的凸台24部、挡块部20、支耳的销孔21、挡圈槽、密封槽和防尘槽；
(2)通过二步夹具夹紧工件14，通过加工刀具加工工件14的放气孔26和进油孔25；
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。
1.一种单缸孔后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(1)的输出端连接有一对端板(2)，两个端板(2)之间设有底座(3)，所述底座(3)上设有一对二步夹具，两个二步夹具之间设有一对一步夹具，所述一步夹具和二步夹具在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。
2.根据权利要求1所述的一种单缸孔后制动钳体全自动控制加工系统，其特征在于，所述一步夹具包括上夹紧件和下支撑件，所述上夹紧件包括压紧工件(14)的缸体部(22)的夹紧件a和压紧工件(14)的挡块部(20)的夹紧件b，所述下支撑件包括顶住工件(14)的缸体部(22)的支撑件a和顶住工件(14)的挡块部(20)的支撑件b。
3.根据权利要求2所述的一种单缸孔后制动钳体全自动控制加工系统，其特征在于，所述夹紧件a包括压杆(9)、竖直设在底座(3)上的链座(7)和plc控制器控制的油缸a(6)，所述压杆(9)一端和油缸a(6)的输出端相铰接，中部和竖杆相铰接，另一端垂直连接有用于压紧工件(14)的缸体部(22)的压板(8)。
4.根据权利要求3所述的一种单缸孔后制动钳体全自动控制加工系统，其特征在于，所述支撑件a包括竖直设在底座(3)上的球形销(5)，所述工件(14)的缸体上设有和球形销(5)相配合的定位球窝(27)。
5.根据权利要求2所述的一种单缸孔后制动钳体全自动控制加工系统，其特征在于，所述夹紧件b包括压块(15)和竖直设置底座(3)上的plc控制器控制的油缸b(4)，所述油缸b(4)的输出端和压块(15)相连接，所述压块(15)上开设有通槽(16)，所述通槽(16)两侧均设有用于压紧工件(14)的挡块部(20)的倾斜部(17)，所述倾斜部(17)的形状和挡块部(20)的形状相配合。
6.根据权利要求5所述的一种单缸孔后制动钳体全自动控制加工系统，其特征在于，所述支撑件b包括一对竖直设在底座(3)上的支撑销，所述支撑销和倾斜部(17)一一对应地设置，所述工件(14)上设有和支撑销相配合的定位点(19)，所述定位点(19)位于工件(14)的挡块部(20)背面。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种单缸孔后制动钳体全自动控制加工系统，其特征在于，所述二步夹具包括设在底座(3)上的倾斜缸座，所述倾斜缸座保证放气孔轴线和进油孔轴线与四轴轴线垂直，所述倾斜缸座上设有plc控制器控制的油缸c(12)和定位销(13)，所述油缸c(12)的输出端垂直连接有压紧杆(10)，所述压紧杆(10)的端部设有和工件(14)的缸孔(23)相配合，所述定位销(13)和工件(14)的支耳的销孔(21)相配合。
8.根据权利要求1所述的一种单缸孔后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)通过一步夹具夹紧工件(14)，通过加工刀具加工工件(14)的凸台(24)部、挡块部(20)、支耳的销孔(21)、挡圈槽、密封槽和防尘槽；
(2)通过二步夹具夹紧工件(14)，通过加工刀具加工工件(14)的放气孔(26)和进油孔(25)；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