汽车刹动盘自动加工生产线与电气控制

齐光强

摘 要：在面对我国汽车工业的巨大市场需求的基础上，我们研发了一款快节奏、高效率的汽车刹车盘自动加工生产线，以期能够提高汽车刹动盘行业的生产效率和生产质量。

关键词：汽车刹车盘;自动化生产线;现代化工艺

1 引言

在我国的制造业发展过程中，汽车工业已经成为我国的一大行业。汽车零件生产商数不胜数，河北、山东、湖北、广东等地都是刹车盘生产企业较多的省份，他们一起来为整车厂做零件配套的工作。制动盘是汽车零件的重要组成部分，其需求量是十分大的，高达几亿。如今，数控专机和数控机床是大多数企业生产汽车刹车盘的主要方式，但是这种生产方式生产的效率不高，质量也有时候无法得到保证，也远不足以满足应对复杂市场的需求。生产方法的落后阻碍了生产效率和质量的提高，因此汽车刹车盘行业需要更加现代化，需要高度自动化。在这种情况下，我们设计了一个自动化生产线和研究了低负载机器人在自动线中的应用，以期满足工业现代化的需要。

2 自动化生产线简介

在数控车床上加工的零件方面，刹车盘是其典型的零件之一。刹车盘的加工主要需要三道工艺流程。首先是进行以下方几个面车削，此项工作针对刹车盘下方各面进行的车削包括：第一，台阶面的车削;第二，内外圆的车削;第三，端面的车削。其次是进行上方各面的车削，同样是包括台阶面、内外圆和端面。

很多的企业的规模并不大，采取批量很小的生产方式，工人一般会将前两道工序合并起来进行生产。在进行掉头装夹的过程中，一台车床上会进行两次的装夹工作。然而，无法同时进行是一个很大的问题，导致这两次工作的耗时很长，生产的效率也随之低下。

市场需求不断加大，大批量的生产也迫在眉睫，采用两个车床同时工作是很多企业都采取的办法，这种办法可以缩短工作时间。但是，在两种不同的机床上装卸零件、传输零件等等工作都是由工人来完成的，安全系数、稳定系数都不高，人工的劳动强度过大。完成车削工作后还有第三道工序，需要转运，即工作模块是独立的和分散的，仍然无法提供快速和有效的加工处理。

自动化生产线可以将这些问题很好地解决，因为自动线将各道工序都运用到了一条生产线当中，蓝牙自动化生产线上的工作模块被有机地整合成自动化生产线。它将两机床第一道工序和第二道工序结合在了一个双路径正倒立车上。还有钻削中心，用来完成孔系的加工和处理。位于中间的是机械手，其作用是用来工件的传输。

自动化生产线的基本工作过程是：首先，倒立车用倒置卡盘抓卡到工件后，安置在下方的刀架也开始运行，二者的相对运动来促使第一道工序的完成。其次，第二道工序也将开始，将待加工的工件转到第二路径车的卡盘上方，使得两个卡盘进行工件的交接，抓卡工件后，刀架Z、X方向移动，促使第二道工序的完成。第三道工序是，由自动化机械手进行工件的卸下，卸下后进行移动和转位等工作，并运输到钻削中心工作台上，钻削中心工作台上安置着立式卡盘，由立式卡盘进行孔系加工。

由于并行处理这三个过程和动态快速对接的卡盘的稳定工作，以及减速齿轮机械手的自动工作，可以使得生产效率的进一步提高。

3 低负载机器人在自动化生产线中的应用方式

3.1 低负载机器人的含义及特性

其指的是负载较低、轮廓紧凑、结构紧凑的一款工业机器人，低负载机器人的优势在于其成本较低，并且应用十分广泛，应用于自动化生产线上，可以满足不同机床的配合。

低负载机器人有以下特性：第一，低负载机器人安装比较方便灵活，适用于各种安装方式;第二，低负载机器人精度高，可以胜任高精度的作业，工件质量高，而人工作业则有时无法保证其精度;第三，速度快，效率高，低负载机器人能够在短时间内完成枯燥的作业，反映灵敏。

3.2 低负载机器人在自动线中的应用

3.2.1 电磁铁抓手部分

这个元素主要由三部分组成：电磁铁和开关是主要部分，还有一些其他的相关的机械结构。基本工作就是机器人放拿工件的工具，根据具体工作的设计来满足机器人获取原料的要求。采用电磁铁抓取的形式，能够有效地捕捉待处理的工件并提供稳定的工作，当断电时，可以迅速使加工部件的表面消磁。该抓手具有可调节的机械结构，根据刻度，可以调整三种电磁体之间的间隔，以满足不同类型的刹车盘所需的周长大小，可以满足不同大小的产品的生产需求。

3.2.2 上下料输送道部分

首先是顶升结构，顶升结构的安装位置是在上料辊道的末端位置，作用是确保机械手捕捉工件的高精度性。当工件运动到指定地点时，接受到传感器发出的信号后，顶升机构就开始工作了，在日常的维修保养过程中，应定期清理顶升结构的油渍、檢查结构是否运行正常，机器是否变形。

其次是挡料机构，挡料机构的工作任务时隔离要抓取的工件，阻挡工件，如果刹车盘没有被机械手抓取到，挡料机构就会一直发挥作用，气缸每作用一次，就完成了一次刹车盘的抓取工作。

最后是无动力滚筒，无动力滚筒的作用主要是用来进行工件的传输，在日常维护时应注意其润滑情况。

3.2.3 安全防护系统

对于整个线路来说，一个外部安全装置是十分重要的，要至少一个安全阀门来处理机器人或特殊设备故障，日常维护等等。在正常的机器人操作模式下，安全门必须关闭，不能触发提醒，如果任何安全门打开，立即启动提醒，所有机器人立即停止工作。

3.2.4 机器人及附件

该组件主要由低负载的工业机器人、底座等等组件组成。主要的工作是从上面携带电磁机械手来抓取工件，并将其放到各个工序所属的设备下进行处理和加工。

底座的作用是用来固定机器人已确保其整个设备的稳定性。

4 结语

中国制造2025的重点战略正在不断地推进，汽车刹车盘的自动线也是其重点项目之一，自动线的发展不仅能够提高工厂的工作效率，从而提高企业收益，在此基础上，还能推动零部件生产行业的进一步发展。

参考文献：

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50-51+46.