CN108772678B - 集成式二级递进抬升装置、其加工方法及防压损构件压装机 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了集成式二级递进抬升装置、其加工方法及防压损构件压装机，其中集成式二级递进抬升装置，包括基板，基板上设置有一级抬升装置，能够驱动输送线上的料盘抬升并与输送线保持间隙，一级抬升装置上设置有由其驱动升降的二级抬升装置，二级抬升装置能够驱动料盘上的第一构件抬升并与料盘保持间隙。本方案设计精巧，结构简单，通过两级顶升结构实现料盘与输送线的脱离及构件与料盘的脱离，从而有效避免压装力对输送线和料盘的损伤，同时，极大的减小二级抬升装置的顶升行程，从而减小二级抬升装置的整体结构，减低了二级抬升装置的部件成本及安装空间要求，两级顶升机构的有机结合，集成度高、稳定性佳。

Description

集成式二级递进抬升装置、其加工方法及防压损构件压装机

技术领域

本发明涉及顶升设备，尤其是集成式二级递进抬升装置、其加工方法及防压损构件压装机。

背景技术

目前，在汽车发动机、新能源电机装配自动化生产线领域，时常出现需要将一号构件压装到二号构件中的组装作业，在组装时，通常将二号构件放置于托盘上，托盘随输送线（辊道线）输送到压装位置后，由压装机将一号构件轴向压入到托盘上的二号构件中。

常规的压装作业直接在输送线上进行压装，此时由于压装压力较大，容易对输送线产生一定的伤害；也有一些采用顶升设备在压装前将托盘顶升与输送线分离再进行压装的结构，这种结构虽然有效的对输送线进行了保护，但是这种结构仍无法避免压装过程中，压装力对托盘的损伤，而托盘的形变也不利于保证压装精度。

如果要解决托盘的防压问题，就必须再结合相应的顶升结构使构件与托盘分离，这就造成了一定的问题：

1、两个独立的顶升结构要求二次顶起气缸行程必须克服一次顶起气缸运动行程，造成二次顶起气缸行程过大，气缸采购成本昂贵。

2、大行程的气缸造成需要较大的安装空间，这就造成对于一些空间狭小的生产线和场地就不便于应用。

3、由于顶升状态下压装时，压装力全部施加在气缸的活塞杆上，气缸的支撑力常常存在不能保证支撑强度的问题，不利于保证压装精度，同时也易使气缸的活塞杆出现形变等问题，造成气缸损坏。

最后，为了便于进行操作，常常需要结合取料功能，而现有的方式往往是增加独立的取料结构来配合顶升结构工作，这就进一步增加了整个设备的占用空间和零件数量，设备的集成度低，且各结构之间易出现干涉，不便于组装。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种通过两级顶升使料盘与输送线分离及使构件与料盘分离以避免压装时输送线和料盘损伤且通过一级顶升驱动二级顶升的结构来减少二级顶升行程的集成式二级递进抬升装置、其加工方法及防压损构件压装机。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

集成式二级递进抬升装置，包括基板，所述基板上设置有一级抬升装置，能够驱动输送线上的料盘抬升并与输送线保持间隙，所述一级抬升装置上设置有由其驱动升降的二级抬升装置，所述二级抬升装置能够驱动料盘上的第一构件抬升并与料盘保持间隙。

优选的，所述的集成式二级递进抬升装置中，所述一级抬升装置包括设置于基板上的顶升气缸，所述顶升气缸的活塞杆上设置有一与基板平行的顶板，所述顶板上设置有一组与料盘底部的定位槽匹配的顶杆。

优选的，所述的集成式二级递进抬升装置中，所述基板上设置有一组导向件，所述顶板上设置有一组可滑动地插接在所述导向件中的导向杆。

优选的，所述的集成式二级递进抬升装置中，所述二级抬升装置包括固定于所述顶板上的拉升气缸，所述拉升气缸的活塞杆通过传动板连接套筒组件，所述套筒组件贯穿所述基板和顶板且可相对它们滑动。

优选的，所述的集成式二级递进抬升装置中，所述拉升气缸的活塞杆的朝向与所述顶升气缸的活塞杆的朝向相反，且所述拉升气缸的活塞杆常态下处于伸出状态。

优选的，所述的集成式二级递进抬升装置还包括用于对经过二级顶升的套筒组件提供支撑的支撑组件，其包括所述套筒组件上形成的楔紧槽及可***到楔紧槽中的楔块，所述楔块可滑动地位于一与所述基板平行的平面上。

优选的，所述的集成式二级递进抬升装置中，所述支撑组件还包括用于楔块导向的限位块。

优选的，所述的集成式二级递进抬升装置包括取料组件，所述取料组件包括与所述套筒组件连接的驱动装置，所述驱动装置连接一取料杆并驱动所述取料杆沿所述套筒组件的内腔往复滑动，所述取料杆的顶部可伸出到所述套筒组件的上方并穿过第一构件。

集成式二级递进抬升装置的加工方法，包括如下步骤：

S1，顶升气缸的活塞杆顶出驱动顶板使料盘抬升并与输送线分离及驱动二级抬升装置抬升到预设高度；

S2，拉伸气缸的活塞杆回缩，驱动套筒组件顶升使料盘上的第一构件抬升并与料盘分离；

S3，支撑组件的楔块移动到楔紧槽中；

S4，取料组件的取料杆伸出到套筒组件外使第二构件插接到其上后回落。

防压损构件压装机，包括上述任一的集成式二级递进抬升装置，还包括

输送线，用于将带有第一构件的料盘输送到所述集成式二级递进抬升装置的上方；

上料机械人，用于将第二构件悬设于所述集成式二级递进抬升装置的上方；

压装组件，用于将第二构件压装到第一构件中。

本发明技术方案的优点主要体现在：

本方案设计精巧，结构简单，通过两级顶升结构，一级抬升装置实现料盘与输送线的脱离，二级抬升装置实现构件与料盘的脱离，从而在后续压装时，能够有效避免压装力对输送线和料盘的损伤，同时，二级抬升装置由一级抬升装置驱动，因此二级抬升装置不需要克服一级抬升装置的运动行程，可以极大的减小二级抬升装置的顶升行程，从而减小二级抬升装置的整体结构，减低了二级抬升装置的部件成本及安装空间要求，两级顶升机构的有机结合，集成度高、稳定性佳。

拉升气缸倒装在顶板底部，且常态下处于伸出状态，有利于进一步减小安装空间，从而使设备结构更加紧凑和小型化，同时避免了与支撑组件产生空间干涉，便于设备的继承和装配。

支撑组件能够在压装时为套筒组件提供有效的支撑，不受气缸支撑力的影响，有利于保证压装的稳定性和可靠性，同时在压装时，压装力集中施加在楔块上而不会对气缸的活塞杆产生较大压力，有利于减轻对活塞杆的不利影响。

取料组件与二级抬升装置的有机结合，在实现自动化取料的基础上，通过使取料杆在套筒组件中移动，不需要额外的移动安装空间，从而减少了占用空间，同时取料组件整体与套筒组件同步运动，避免了驱动装置的运动形成，同样有利于减小设备成本，进一步提高了设备的集成度和紧凑性。

附图说明

图 1 是本发明的剖视图；

图 2 是本发明的侧面剖视图；

图 3是本发明的侧视图。

具体实施方式

本发明的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本发明技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

在方案的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。并且，在方案的描述中，以操作人员为参照，靠近操作者的方向为近端，远离操作者的方向为远端。

下面结合附图对本发明揭示的集成式二级递进抬升装置进行阐述，如附图1所示，其包括基板1，所述基板1上设置有一级抬升装置2，能够驱动输送线上的料盘10抬升并与输送线保持间隙，所述一级抬升装置2上设置有由其驱动升降的二级抬升装置3，所述二级抬升装置3能够驱动料盘10上的第一构件20抬升并与料盘10保持间隙。

详细来看，如附图1所示，所述一级抬升装置2包括设置于基板1上的顶升气缸21，所述顶升气缸21的活塞杆211垂直贯穿所述基板1，其顶部通过一连接件26连接到一顶板22底部的转接件27，所述连接件26为螺栓状，其与所述转接件27卡接，从而可以快速的实现它们的组装或拆卸；所述顶板22与所述基板1平行，所述顶板22上设置有一组顶杆23，所述顶杆23优选为4个且呈矩形分布，它们的顶部为凸台状或圆台状，其与料盘10底部的定位槽101相匹配，所述定位槽为凹字形。

当然，在其他实施例中，所述一级抬升装置的顶板22也可以由其他驱动装置或结构进行驱动，如油缸、电缸等，当然也可以使所述驱动装置设置在所述顶板22的上方，通过向上拉升使顶板22抬升，在此不再赘述。

并且，如附图1所示，为了避免所述基板1左右移动导致所述顶杆23无法准确的与所述定位槽101定位，在所述基板1上设置有一组导向件24，例如轴套，所述顶板22上设置有一组可滑动地插接在所述导向件24中的导向杆25。

进一步，如附图1所示，所述二级抬升装置3包括固定于所述顶板22上的拉升气缸31，所述拉升气缸31的活塞杆通过传动板32连接套筒组件33，所述套筒组件33的外周壁上形成有连接盘331，所述传动板32连接所述连接盘331，所述套筒组件33垂直贯穿所述基板1和顶板22且可相对它们滑动，所述套筒组件33的长度大于所述顶升气缸的行程+拉升气缸的行程，且当其经过两次抬升时，所述套筒组件33的顶部伸出到所述料盘10的上表面上方。

优选的实施例中，如附图1所示，所述拉升气缸31直接固定在所述顶板22的底部，且其活塞杆的朝向与所述顶升气缸21的活塞杆的朝向相反，即所述拉升气缸31的活塞杆朝向下方，且所述拉升气缸21的活塞杆常态下处于伸出状态。当然在其他实施例中，所述拉升气缸31也可以通过支撑架（图中未示出）固定在所述顶板22的下方，并且其活塞杆朝向上方，此时，常态下，其活塞杆处于伸出状态，但是此种结构中，拉升气缸31会对下述的支撑组件4的安装空间产生干涉。

同样的，所述套筒组件33也可以通过其他动力结构进行驱动上下滑动，如油缸、电缸等，在此不再赘述。

并且，所述转接盘331和传动板32之间也可以不是固定连接在一起的，使所述传动板32安装于所述转接盘331的下方，并且在未抬升时，使它们保持接触状态即可，抬升时，通过它们之间的位置限定，从而可以实现套筒组件33的上移，当传动板32下移后，套筒组件33可以在自重下下落，从而更加方便进行设备快速组装和拆卸。

在上述的二级递进顶升结构上进行压装时，压力完全施加在顶升气缸和拉升气缸的活塞杆上，由于气缸的支撑力有限，因此为了保证支撑的可靠性，如附图1、附图2所示，所述集成式二级递进抬升装置还包括用于对经过二级顶升的套筒组件33提供支撑的支撑组件4，其包括所述套筒组件33上形成的楔紧槽41及可***到楔紧槽41中的楔块42，所述楔块42可滑动地位于一与所述基板1平行的平面43上，所述平面43为一设置于所述基板1上的平板的上表面。

在一种可行的实施例中，如如附图1、附图3所示，在所述套筒组件33的圆周壁上相对的位置分别开设一凹槽，所述楔块42为相匹配的U形块构造或分叉构造，从而所述楔块42的每个分叉可以***到一个凹槽中；而在另一可行的实施例中，可以在所述套筒组件33的圆周壁上开设一对共轴的通孔，所述楔块42为与两个通孔匹配的形状，楔块可以整体贯穿一对通孔中实现对套筒组件的支撑。

并且，如附图2所示，所述楔块42优选由气缸45驱动，当然也可以用其他各种能够使其沿直线方向往复移动的装置进行驱动，如油缸、电缸、直线导轨等。

进一步，如附图2、附图3所示，所述支撑组件4还包括用于楔块42导向的限位块44，所述限位块44设置于所述平板上且套装在所述套筒组件33外轴，所述限位块44与所述平面43配合形成所述楔块42的滑动的直线通道46，所述楔块32的外侧壁与所述直线通道46的内壁贴合。

更近一步，为了实现自动取料，如附图1所示，所述集成式二级递进抬升装置还包括取料组件5，其用于承接悬设于其上方的待压装到第一构件20中的第二构件30并将其从高位移动到低位的第一构件20的中心孔中。

如附图1、附图2所示，所述取料组件5包括与所述套筒组件33连接的驱动装置51，所述驱动装置51优选是气缸，当然也可以是油缸等，其活塞杆511***到所述套筒组件33的中心通孔332中，所述气缸的活塞杆511连接一取料杆52并驱动所述取料杆52沿所述套筒组件33的内腔往复滑动，所述取料杆52的顶部可伸出到所述套筒组件33的上方并穿过第一构件20，其顶部为一与第二构件的下端匹配的套筒521，所述第二构件30的下端可插接到所述套筒中。

在装置的运行过程中，可以通过各种传感器结合PLC***来控制各气缸的启停和工作状态的切换，当然也可以通过其他方式进行控制，为已知技术，此处不再赘述。

本发明同时揭示了一种防压损构件压装机，包括上述的集成式二级递进抬升装置，还包括输送线（图中未示出）、上料机械人（图中未示出）、压装组件（图中未示出），其中所述输送线用于将带有第一构件20的料盘10输送到所述集成式二级递进抬升装置的上方，其位于所述集成式二级抬升装置的上方，且可以是已知的各种输送线，如两条等高且保持间隙的皮带输送线或滚轮输送线等，在此不再赘述。

所述上料机械人用于将其抓取的第二构件30悬设于所述集成式二级递进抬升装置的上方，并使第二构件30与所述套筒组件33共轴，其可以是各种机械手及驱动其移动的结构的组合，驱动机械手移动的结构可以是6轴移动机械人、XYZ三轴移动模组等，在此不再赘述。

所述压装组件用于将第二构件30压装到第一构件20中，其可以是各种可行的设备或结构，在此不再赘述。

上述的防压损构件压装机工作时，其过程如下输送线将一个带有第一构件20的料盘10输送到所述集成式二级递进抬升装置的正上方停止输送，同时，所述上料机械人将一个第二构件30悬设于所述集成式二级递进抬升装置的正上方。

S1，所述第一抬升装置2的顶升气缸21的活塞杆211顶出，驱动其上的顶板22向上抬升，顶板抬升22使其上的一组顶杆23插接到料盘10底部的定位槽中，从而带动所述料盘10抬升，料盘10抬升后与输送线分离；顶板22抬升的同时带动所述拉升气缸31上移，拉升气缸31上移又带动所述套筒组件33整体上移到预设高度，套筒组件33上移同时带动取料组件5整体上移。

S2，所述第二抬升装置3的拉伸气缸31的活塞杆311回缩，从而驱动所述套筒组件33进一步抬升并与所述料盘1上的第一构件20的底部接触，随着套筒组件33的持续抬升，从而使第一构件20继续抬升并与料盘10分离。

S3，所述支撑组件4的气缸45的气缸轴451伸出驱动楔块42向所述楔紧槽41方向移动并***到所述楔紧槽41中。

S4，所述取料组件5的气缸的活塞杆511伸出，驱动所述取料杆52伸出到套筒组件外并移动到所述第二构件30的底部并使第二构件30插接到其上端的套筒中后，所述气缸的活塞杆511缩回，使所述第二构件30移动到所述第一构件20的中心通孔处。

所述压装组件启动将所述第二构件30压入到所述第一构件20中完成组装，接着上述各部件逆向动作复位，等待下一次组装。

本发明尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.集成式二级递进抬升装置，其特征在于：包括基板（1），所述基板（1）上设置有一级抬升装置（2），能够驱动输送线上的料盘（10）抬升并与输送线保持间隙，所述一级抬升装置（2）上设置有由其驱动升降的二级抬升装置（3），所述二级抬升装置（3）能够驱动料盘（10）上的第一构件（20）抬升并与料盘（10）保持间隙；

所述二级抬升装置（3）包括固定于顶板（22）上的拉升气缸（31），所述拉升气缸（31）的活塞杆通过传动板（32）连接套筒组件（33），所述套筒组件贯穿所述基板（1）和顶板（22）且可相对它们滑动；

所述拉升气缸（31）的活塞杆的朝向与顶升气缸（21）的活塞杆的朝向相反，且所述拉升气缸（31）的活塞杆常态下处于伸出状态；

还包括用于对经过二级顶升的套筒组件（33）提供支撑的支撑组件（4），其包括所述套筒组件（33）上形成的楔紧槽（41）及可***到楔紧槽（41）中的楔块（42），所述楔块（42）可滑动地位于一与所述基板（1）平行的平面（43）上；所述支撑组件（4）还包括用于楔块（42）导向的限位块（44）；

还包括取料组件（5），所述取料组件（5）包括与所述套筒组件（33）连接的驱动装置（51），所述驱动装置（51）连接一取料杆（52）并驱动所述取料杆（52）沿所述套筒组件（33）的内腔往复滑动，所述取料杆（52）的顶部可伸出到所述套筒组件（33）的上方并穿过第一构件。

2.根据权利要求1所述的集成式二级递进抬升装置，其特征在于：所述一级抬升装置（2）包括设置于基板（1）上的所述顶升气缸（21），所述顶升气缸（21）的活塞杆（211）上设置有一与基板（1）平行的顶板（22），所述顶板（22）上设置有一组与料盘（10）底部的定位槽（101）匹配的顶杆（23）。

3.根据权利要求2所述的集成式二级递进抬升装置，其特征在于：所述基板（1）上设置有一组导向件（24），所述顶板（22）上设置有一组可滑动地插接在所述导向件（24）中的导向杆（25）。

4.根据权利要求1所述的集成式二级递进抬升装置的加工方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1，顶升气缸的活塞杆顶出驱动顶板使料盘抬升并与输送线分离及驱动二级抬升装置抬升到预设高度；

S2，拉伸气缸的活塞杆回缩，驱动套筒组件顶升使料盘上的第一构件抬升并与料盘分离；

S3，支撑组件的楔块移动到楔紧槽中；

S4，取料组件的取料杆伸出到套筒组件外使第二构件插接到其上后回落。

5.防压损构件压装机，其特征在于：包括权利要求1-3任一所述的集成式二级递进抬升装置，还包括

输送线，用于将带有第一构件的料盘输送到所述集成式二级递进抬升装置的上方；

上料机械人，用于将第二构件悬设于所述集成式二级递进抬升装置的上方；

压装组件，用于将第二构件压装到第一构件中。

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