CN108436449B - 一种门窗执手自动化组装装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种门窗执手自动化组装装置，其包括工作台、执手卡紧装置、执手座抓取装置、自动打胶装置、自动打油装置以及自动打螺丝装置。本发明自动化程度高，通过抓取装置、自动打胶装置、自动打油装置、自动打螺丝装置以及人工等配合，能够快速、准确的实现对执手的自动化组装；代替组装生产线多个工步，极大地减少了企业的组装人员，提升企业的生产效率；同时，与现有执手自动化设备相比，稳定性高，人工与机器的配合不容易出现故障；同时体积小，操作过程简单；另外，本发明通过更换夹具，能够实现不同类型的执手组装，节约生产成本。本发明中门窗执手自动化组装装置整体的价格比市场上便宜许多，适合中小五金企业的使用。

Description

一种门窗执手自动化组装装置

技术领域

本发明涉及自动化设备领域，尤其涉及一种门窗执手自动化组装装置。

背景技术

随着城市化的快速发展，人们对门窗执手的需求量不断增多，对其品质及功能要求越来越高。现有的门窗执手组装线多采取人工组装方式，即将执手柄、执手座、内部传动件等工件安顺序依次组装。此种组装方式企业需要较多的组装人员，组装效果差，生产效率低下，组装人员的劳动强度大。同时，在市场上存在一些执手组装的自动化设备，其主要存在的问题是体积庞大，价格昂贵，组装执手的种类单一。在执手加工的工程中稳定性差，容易出现故障，对于五金企业的生产技术人员操作起来比较复杂。一旦出现故障，在修理的过程中，需要浪费大量的时间，大大降低了企业生产效率。另外，由于门窗执手的种类较多，其内部的传动部件大小、形状不尽相同，现有的自动化设备不能很好的对所有的门窗执手传动部件进行夹取、组装，这样极大的降低了传动部件的稳定性和精度，直接影响执手的功能和使用寿命。同时，较高的价格使许多中小五金企业不能承受。

发明内容

本发明的目的在于提出一种门窗执手自动化组装装置，其组装效率高、稳定性强、减低人力成本、操作过程简单、具有通用性和普遍性。

本发明为了实现上述目的，采用如下技术方案：

一种门窗执手自动化组装装置，包括工作台、执手卡紧装置、执手座抓取装置、自动打胶装置、自动打油装置以及自动打螺丝装置；其中：

在工作台上安装有转盘，在转盘下方设有电机、减速器以及分割器，其中，电机与减速机相连，减速机与分割器相连，分割器与转盘相连；

执手卡紧装置包括四个外形与执手柄的外形相适应的夹具；

各夹具分别布置于转盘一个圆周方向的四个等分点上；

执手座抓取装置、自动打胶装置、自动打油装置以及自动打螺丝装置均安装于工作台上，且沿顺时针或逆时针方向顺序布置于转盘的圆周外侧，且相邻两装置间隔90度。

优选地，所述执手座抓取装置包括一号底座、取料安装座、取料驱动机构、上料安装座、上料驱动机构及抓取机构；

一号底座设置于工作台上，取料安装座设置于一号底座上；

取料驱动机构包括取料导轨、取料驱动元件、取料传感器及取料伸缩元件；其中：

取料导轨铺设于取料安装座上；

取料驱动元件设置于取料安装座上，并位于取料导轨一侧与取料导轨对应平行；

取料传感器设置于取料安装座上，并位于取料驱动元件一侧与取料驱动元件对应平行；

取料伸缩元件有两个，分别位于取料安装座的相对侧，与取料驱动元件平行；

上料驱动机构包括上料导轨、上料驱动元件及上料伸缩元件；其中：

上料安装座设置于取料导轨上，并位于取料伸缩元件之间；

上料导轨铺设于上料安装座上，并位于取料导轨一侧与取料导轨垂直；

上料驱动元件设置于上料安装座上，并位于上料导轨一侧与上料导轨对应平行；

上料伸缩元件有两个，分别位于上料安装座的相对侧，与上料驱动元件平行；

抓取机构包括抓取底座、抓取动力元件、气动夹爪、抓取手臂及抓取传感器；其中：

抓取底座设置于上料导轨上，并位于上料伸缩元件之间；

抓取动力元件设置于抓取底座上；

气动夹爪有两个，两个气动夹爪分别位于抓取动力元件的相对侧；

抓取手臂有两个，且抓取手臂与气动夹爪为一一对应安装；

抓取传感器设置于抓取手臂上，与上料驱动机构对应。

优选地，所述自动打胶装置包括二号底座、打胶安装座、胶桶连接座、打胶驱动机构及打胶元件；其中：

二号底座设置于工作台上，打胶安装座设置于二号底座上；

打胶驱动机构包括移动导轨、打胶驱动元件、齿轮传动件、皮带及打胶传感器；

移动导轨铺设于打胶安装座上，打胶驱动元件设置于打胶安装座上；齿轮传动件设置于打胶驱动元件上；皮带设置于齿轮传动件，并与移动导轨保持平行；

胶桶连接座设置于皮带及移动导轨上；

打胶元件及打胶传感器设置于胶桶连接座上，并位于移动导轨一侧。

优选地，所述自动打油装置主要包括三号底座、打油驱动元件、打油元件及打油传感器；

三号底座设置于工作台上，打油驱动元件设置于三号底座上，打油元件设置于打油驱动元件上，打油传感器设置于打油元件上。

优选地，所述自动打螺丝装置包括螺丝上料机构、螺丝计数机构及打螺丝机构；其中：

螺丝上料机构设置于工作台上；

螺丝计数机构包括四号底座、计数机构驱动元件、螺丝卡紧元件、螺丝存储仓、计数器和检测元件；其中，四号底座设置于螺丝上料机构底座上；

螺丝存储仓设置于四号底座上；

计数机构驱动元件设置于四号底座上，并位于螺丝存储仓一侧；

螺丝卡紧元件设置于计数机构驱动元件上，并与螺丝存储仓相连；

计数器设置于四号底座上；检测元件设置于螺丝卡紧元件上，并位于螺丝存储仓和计数机构驱动元件之间，并与计数器平行；

打螺丝机构包括五号底座、X-Y工作台、一号连接座，驱动安装座、打螺丝机构驱动元件、驱动导轨、打螺丝机构传感器、螺丝机夹紧装置和螺丝机；其中：

五号底座设置于工作台上，X-Y工作台设置于五号底座上；

一号连接座设置于X-Y工作台上；驱动安装座设置于一号连接座上；

打螺丝机构驱动元件设置于驱动安装座上；

驱动导轨铺设于驱动安装座上；

打螺丝机构传感器设置于驱动安装座上，并位于驱动导轨一侧；

螺丝机夹紧装置设置于驱动导轨上，并与打螺丝机构驱动元件相连；

螺丝机设置于螺丝机夹紧装置上。

本发明具有如下优点：

本发明自动化程度高，通过抓取装置、自动打胶装置、自动打油装置、自动打螺丝装置以及人工等配合，能够快速、准确的实现对执手的自动化组装；代替组装生产线多个工步，极大地减少了企业的组装人员，提升企业的生产效率；同时，与现有执手自动化设备相比，稳定性高，人工与机器的配合不容易出现故障；同时体积小，操作过程简单；另外，本发明通过更换夹具，能够实现不同类型的执手组装，节约了生产成本。本发明中门窗执手自动化组装装置整体的价格比市场上便宜许多，适合中小五金企业的使用。

附图说明

图1为本发明实施例中门窗执手自动化组装装置的一侧结构示意图；

图2为本发明实施例中门窗执手自动化组装装置的另一侧结构示意图；

图3为本发明实施例中执手座抓取装置的一侧结构示意图；

图4为本发明实施例中执手座抓取装置的另一侧结构示意图；

图5为本发明实施例中自动打胶装置的结构示意图；

图6为本发明实施例中自动打油装置的结构示意图；

图7为本发明实施例中自动打螺丝装置的一侧结构示意图；

图8为本发明实施例中自动打螺丝装置的另一侧结构示意图。

其中，1-转盘，2-减速器，3-电机，4-分割器，5-工作台，6-执手座抓取装置，7-自动打胶装置，8-自动打油装置，9-自动打螺丝装置，10-开关按钮；

11-执手柄，12-执手座，13-内部传动部件，14-夹具，15-上料机构，16-一号底座，17-取料安装座，18-取料驱动机构，19-上料安装座，20-上料驱动机构；

21-抓取机构，22-取料导轨，23-取料驱动元件，24-取料传感器，25-取料伸缩元件，26-上料导轨，27-上料驱动元件，28-上料伸缩元件，29-螺丝，30-抓取底座；

31-抓取动力元件，32-气动夹爪，33-抓取手臂，34-抓取传感器，35-二号底座，36-打胶安装座，37-胶桶连接座，38-打胶驱动机构，39-打胶元件，40-移动导轨；

41-打胶驱动元件，42-齿轮传动件，43-皮带，44-打胶传感器，，45-三号底座，46-打油驱动元件，47-打油元件，48-打油传感器，49-螺丝计数机构，50-打螺丝机构；

51-四号底座，52-计数机构驱动元件，53-螺丝卡紧元件，54-螺丝存储仓，55-计数器，56-检测元件，57-五号底座，58-一号连接座，59-驱动安装座，60-打螺丝机构驱动元件；

61-驱动导轨，62-打螺丝机构传感器，63-螺丝机夹紧装置，64-螺丝机。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

结合图1和图2所示，一种门窗执手自动化组装装置，包括工作台5、执手卡紧装置、执手座抓取装置6、自动打胶装置7、自动打油装置8以及自动打螺丝装置9。

通过执手座抓取装置6、自动打胶装置7、自动打油装置8以及自动打螺丝装置9和人工配合完成执手的组装，以降低劳动力的疲劳强度、提高生产效率、降低企业的生产成本。

下面对本实施例中门窗执手自动化组装装置的部件及工作过程进行详细说明：

如图1和图2所示，执手卡紧装置包括四个夹具14。夹具14的外形需要与执手柄的外形相适应，由于门窗执手的形状繁多，因此夹具14可以有多种外形。

本发明通过更换夹具，能够实现不同类型的执手组装，解决了成本。

各夹具14均匀布置于转盘1一个圆周方向上；相邻两个夹具14间隔90度。

在组装加工工程中，人工将执手柄设置于夹具14内卡紧。

在工作台5上安装有转盘1，在转盘下方设有电机3、减速器2以及分割器4。电机与减速机相连，减速机2与分割器4相连，分割器与转盘相连。

本实施例中转盘1动作的过程如下：

第一人将要组装的执手柄11放置于夹具14内，启动开关按钮10，电机3上电，通过减速器2带动分割器4转动90度；

在分割器4的带动下，转盘1将执手柄11送至门窗执手生产组装线的下一道工序。

执手座抓取装置、自动打胶装置、自动打油装置以及自动打螺丝装置均安装于工作台上，且沿顺时针或逆时针方向顺序布置于转盘的圆周外侧，且相邻两装置间隔90度。

本实施例中门窗执手自动化组装装置的大致工作过程为：

执手座抓取装置6将执手座12置于执手柄11上方；

然后，分割器4转动90度，自动打胶装置7将密封胶注入执手座12内，第二人将内部传动部件13置于执手座12；

紧接着，分割器4转动90度，自动打油装置8将润滑油注入内部传动部件13上方；

最后，自动打螺丝装置9将螺丝29打入，将内部传动部件13、执手座12、执手柄11连接上紧；第二个人将执手取下检测，安装拨叉和底盖，即完成执手的组装过程。

如图3和图4所示，执手座抓取装置6包括一号底座16、取料安装座17、取料驱动机构18、上料安装座19、上料驱动机构20及抓取机构21。

其中，一号底座16设置于工作台5上，取料安装座17设置于一号底座16上。

取料驱动机构18包括取料导轨22、取料驱动元件23、取料传感器24及取料伸缩元件25。2根取料导轨22铺设于取料安装座17上。

取料驱动元件23设置于取料安装座17上，并位于取料导轨22一侧；取料传感器24设置于取料安装座17上，位于取料驱动元件23下侧。

取料传感器24用于检测上料安装座19是否移动到指定位置。

取料伸缩元件25设置于取料安装座17上，并位于取料安装座17两侧，与取料驱动元件23平行，减少上料安装座19在运动中与取料安装座17碰撞。

上料驱动机构20包括上料导轨26、上料驱动元件27及上料伸缩元件28。

上料安装座19设置于取料导轨22上，并与取料驱动元件23相连。

上料导轨26铺设于上料安装座19上，并位于取料导轨一侧。

上料驱动元件27设置于上料安装座19，并位于上料导轨26一侧。上料伸缩元件28设置于上料安装座19，并位于上料安装座两侧，与上料驱动元件平行。

执手座抓取机构21包括抓取底座30、抓取动力元件31、气动夹爪32、抓取手臂33及抓取传感器34。其中，抓取底座30设置于上料导轨26并于上料驱动元件27相连。

抓取动力元件31设置于抓取底座30上。

气动夹爪32有两个，且分别设置于抓取动力元件的一侧部。

抓取手臂33和气动夹爪32均有两个，抓取手臂33与气动夹爪32为一一对应安装。

在抓取手臂33的两侧均设有抓取传感器34，用于检测执手柄12对应位置。

本实施例中执手座抓取装置6的大致工作过程为：

由设置于取料安装座17的取料驱动元件23提供动力，带动着位于取料导轨22上的上料驱动机构20移动；当位于取料安装座17上的取料传感器24检测到上料安装座19时，取料驱动机构18停止工作，上料驱动元件27提供动力，带动抓取机构21向下运动；

然后，当位于抓取手臂33两侧的抓取传感器34检测到执手座12时，抓取动力元件31提供动力，驱动气动夹爪32和抓取手臂33将执手座12抓起；

然后，上料驱动机构20上移，取料驱动机构18将执手座12快速、准确的送至执手柄11上，即完成对执手座12的安装工作，实现自动上料的功能。

上述装置减少人工上料的工序，节省大量时间。其中，取料伸缩元件25和上料伸缩元件28在整个运动过程中起到缓冲的作用，减少磕碰而造成的元件的损坏。

如图5所示，自动打胶装置7主要包括二号底座35、打胶安装座36、胶桶连接座37、打胶驱动机构38及打胶元件39。其中：

二号底座35设置于工作台5上，打胶安装座36设置于二号底座35上。

打胶驱动机构38包括移动导轨40、打胶驱动元件41、齿轮传动件42、皮带43及打胶传感器44。移动导轨40铺设于打胶安装座36，打胶驱动元件41设置于打胶安装座36上。

齿轮传动件42设置于打胶驱动元件41上；皮带43设置于齿轮传动件42上，并与移动导轨保持平行40。胶桶连接座37设置于皮带43及移动导轨40上。

打胶元件39及打胶传感器44设置于胶桶连接座37上，并位于夹具14上方。

本实施例中自动打胶装置7的大致工作过程为：

由打胶驱动元件41提供动力，带动着齿轮传动件42、皮带43传动。从而使位于皮带43上的胶桶连接座37移动，当位于胶桶连接座37下方的打胶传感器44检测到夹具14，由气泵提供动力，将打胶元件39内的密封胶快速、准确的注入执手座12腔体内，实现自动打胶的功能。然后，打胶元件39归位，第二人将内部传动部件13置于执手座12内，分割器4再次转动90度，执手组装进入下一道自动打油工序。

如图6所示，自动打油装置8包括三号底座45、打油驱动元件46、打油元件47及打油传感器48。三号底座45设置于工作台5上，打油驱动元件46设置于三号底座45上，打油元件47设置于打油驱动元件46上，打油传感器48设置于打油元件47上，位于夹具14上方。

本实施例中自动打油装置8的大致工作过程为：

由打油驱动元件46提供动力，带动着打油元件47向下移动，当位于打油元件47上的打油传感器48检测到执手座12，由气泵提供动力，将润滑油通过连接管快速、准确的注入执手座12腔体内，实现自动打油的功能。然后，打油元件47归位，分割器4再次转动90度，执手组装进入下一道自动打螺丝工序。

如图7和图8所示，自动打螺丝装置9包括螺丝上料机构15、螺丝计数机构49及打螺丝机构50；其中，螺丝上料机构(震盘)15设置于工作台5上。

螺丝计数机构49包括四号底座51、计数机构驱动元件52、螺丝卡紧元件53、螺丝存储仓54、计数器55和检测元件56。其中，四号底座51设置于上料机构15底座上。

螺丝存储仓54设置于四号底座51上；计数机构驱动元件52设置于四号底座51上，并位于螺丝存储仓54一侧；螺丝卡紧元件53设置于计数机构驱动元件52上，并与螺丝存储仓54相连；计数器55设置于四号底座51上；检测元件52设置于螺丝卡紧元件53随之运动，并位于螺丝存储仓54和计数机构驱动元件52之间，与计数器55平行。

如图8所示，打螺丝机构50包括五号底座57、X-Y工作台、一号连接座58，驱动安装座59、打螺丝机构驱动元件60、驱动导轨61、打螺丝机构传感器62、螺丝机夹紧装置63和螺丝机64。其中，五号底座57设置于工作台5上。X-Y工作台设置于五号底座57上。

一号连接座58设置于X-Y工作台上；驱动安装座59设置于一号连接座58上；打螺丝机构驱动元件60设置于驱动安装座59上；驱动导轨61铺设于驱动安装座59上；打螺丝机构传感器62设置于驱动安装座59上，并位于驱动导轨61一侧；螺丝机夹紧装置63设置于驱动导轨61上，并于打螺丝机构驱动元件60相连；螺丝机64设置于螺丝机夹紧装置63上，位于相应夹具上方。本实施例中自动打螺丝装置9的大致工作过程为：

螺丝上料机构(震盘)15自动上料，螺丝29(M5X30)通过螺丝通道进入螺丝存储仓54；由计数机构驱动元件52将螺丝卡紧元件53推进螺丝存储仓54将螺丝29卡住，确保每次只通过一个螺丝；同时计数器55检测到检测元件56，开始计数(一个螺丝数＝一个执手数)；然后，螺丝卡紧元件53退出存储仓54，螺丝29在气压推动下进入打螺丝机构50；由打螺丝机构驱动元件60带动螺丝机夹紧装置63向下移动，当位于驱动安装座59上的打螺丝机构传感器62检测到螺丝机夹紧装置63时，螺丝机64将螺丝29打压入执手腔体，将内部传动部件13、执手座12、执手柄11连接上紧，实现自动打螺丝的功能；同时安装X-Y工作台控制其前后、左右的移动，达到3轴联动的效果，增加其移动空间；然后，第二个人将执手取下检测；检测无误后安装拨叉和底盖，即完成执手的整个组装过程。

当然，以上说明仅仅为本发明的较佳实施例，本发明并不限于列举上述实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的教导下，所做出的所有等同替代、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本发明的保护。

Claims (2)

1.一种门窗执手自动化组装装置，其特征在于，包括工作台、执手卡紧装置、执手座抓取装置、自动打胶装置、自动打油装置以及自动打螺丝装置；其中：

在工作台上安装有转盘，在转盘下方设有电机、减速器以及分割器，其中，电机与减速机相连，减速机与分割器相连，分割器与转盘相连；

执手卡紧装置包括四个外形与执手柄的外形相适应的夹具；

各夹具分别布置于转盘一个圆周方向的四个等分点上；

执手座抓取装置、自动打胶装置、自动打油装置以及自动打螺丝装置均安装于工作台上，且沿顺时针或逆时针方向顺序布置于转盘的圆周外侧，且相邻两装置间隔90度；

所述执手座抓取装置包括一号底座、取料安装座、取料驱动机构、上料安装座、上料驱动机构及抓取机构；

一号底座设置于工作台上，取料安装座设置于一号底座上；

取料驱动机构包括取料导轨、取料驱动元件、取料传感器及取料伸缩元件；其中：

取料导轨铺设于取料安装座上；

取料驱动元件设置于取料安装座上，并位于取料导轨一侧与取料导轨对应平行；

取料传感器设置于取料安装座上，并位于取料驱动元件一侧与取料驱动元件对应平行；

取料伸缩元件有两个，分别位于取料安装座的相对侧，与取料驱动元件平行；

上料驱动机构包括上料导轨、上料驱动元件及上料伸缩元件；其中：

上料安装座设置于取料导轨上，并位于取料伸缩元件之间；

上料导轨铺设于上料安装座上，并位于取料导轨一侧与取料导轨垂直；

上料驱动元件设置于上料安装座上，并位于上料导轨一侧与上料导轨对应平行；

上料伸缩元件有两个，分别位于上料安装座的相对侧，与上料驱动元件平行；

抓取机构包括抓取底座、抓取动力元件、气动夹爪、抓取手臂及抓取传感器；其中：

抓取底座设置于上料导轨，并位于上料伸缩元件之间；

抓取动力元件设置于抓取底座上；

气动夹爪有两个，两个气动夹爪分别位于抓取动力元件的相对侧；

抓取手臂有两个，且抓取手臂与气动夹爪为一一对应安装；

抓取传感器设置于抓取手臂上，与上料驱动机构对应；

所述自动打胶装置包括二号底座、打胶安装座、胶桶连接座、打胶驱动机构及打胶元件；其中：

二号底座设置于工作台上，打胶安装座设置于二号底座上；

打胶驱动机构包括移动导轨、打胶驱动元件、齿轮传动件、皮带及打胶传感器；

移动导轨铺设于打胶安装座上，打胶驱动元件设置于打胶安装座上；齿轮传动件设置于打胶驱动元件上；皮带设置于齿轮传动件，并与移动导轨保持平行；

胶桶连接座设置于皮带及移动导轨上；

打胶元件及打胶传感器设置于胶桶连接座上，并位于移动导轨一侧；

所述自动打螺丝装置包括螺丝上料机构、螺丝计数机构及打螺丝机构；其中：

螺丝上料机构设置于工作台上；

螺丝计数机构包括四号底座、计数机构驱动元件、螺丝卡紧元件、螺丝存储仓、计数器和检测元件；其中，四号底座设置于螺丝上料机构底座上；

螺丝存储仓设置于四号底座上；

计数机构驱动元件设置于四号底座上，并位于螺丝存储仓一侧；

螺丝卡紧元件设置于计数机构驱动元件上，并与螺丝存储仓相连；

计数器设置于四号底座上；检测元件设置于螺丝卡紧元件上，并位于螺丝存储仓和计数机构驱动元件之间，并与计数器平行；

打螺丝机构包括五号底座、X-Y工作台、一号连接座，驱动安装座、打螺丝机构驱动元件、驱动导轨、打螺丝机构传感器、螺丝机夹紧装置和螺丝机；其中：

五号底座设置于工作台上，X-Y工作台设置于五号底座上；

一号连接座设置于X-Y工作台上；驱动安装座设置于一号连接座上；

打螺丝机构驱动元件设置于驱动安装座上；

驱动导轨铺设于驱动安装座上；

打螺丝机构传感器设置于驱动安装座上，并位于驱动导轨一侧；

螺丝机夹紧装置设置于驱动导轨上，并与打螺丝机构驱动元件相连；

螺丝机设置于螺丝机夹紧装置上。

2.根据权利要求1所述的一种门窗执手自动化组装装置，其特征在于，所述自动打油装置主要包括三号底座、打油驱动元件、打油元件及打油传感器；其中：

三号底座设置于工作台上，打油驱动元件设置于三号底座上，打油元件设置于打油驱动元件上，打油传感器设置于打油元件上。