CN109079334A - 汽车智能化装配设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工业自动化装备，更具体地说，涉及一种用于制造电动汽车的自动化装备。一种汽车智能化装配设备，包括：工作台、用于分度传送壳体的转盘机构、用于固定壳体的工装、用于驱动壳体脱离所述工装的卸料机构、用于在壳体的表面实现激光打标作业的激光打标机构、用于将轴承装配至壳体中的轴承上料机构、用于对壳体的上边缘进行水平校正的履平机构、用于将轴承可靠地压入至壳体的内孔中的伺服挤压机构。本发明汽车智能化装配设备，应用在电动汽车的制造过程中；本发明汽车智能化装配设备，用于实现轴承的自动化装配。

Description

汽车智能化装配设备

技术领域

本发明涉及工业自动化装备，更具体地说，涉及一种用于制造电动汽车的自动化装备。

背景技术

工业自动化是在工业生产中广泛采用自动控制、自动调整装置，用以代替人工操纵机器和机器体系进行加工生产的趋势。在工业生产自动化条件下，人只是间接地照管和监督机器进行生产。工业自动化，按其发展阶段可分为：(1) 半自动化。即部分采用自动控制和自动装置，而另一部分则由人工操作机器进行生产。(2) 全自动化。指生产过程中全部工序，包括上料、下料、装卸等，都不需要人直接进行生产操作 (人只是间接地看管和监督机器运转)，而由机器连续地、重复地自动生产出一个或一批产品。

工业自动化技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其他信息技术，对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策，达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目的综合性高技术，包括工业自动化软件、硬件和***三大部分。 工业自动化技术作为20世纪现代制造领域中最重要的技术之一，主要解决生产效率与一致性问题。无论高速大批量制造企业还是追求灵活、柔性和定制化企业，都必须依靠自动化技术的应用。自动化***本身并不直接创造效益，但它对企业生产过程起着明显的提升作用：

（1）提高生产过程的安全性；

（2）提高生产效率；

（3）提高产品质量；

（4）减少生产过程的原材料、能源损耗。

传统的轴承的搬运和输送都是手工方式的，导致产品的一致性低，利用工业自动化技术实现轴承输送作业的自动化生产，具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种汽车智能化装配设备，应用在电动汽车的制造过程中；本发明汽车智能化装配设备，用于实现轴承的自动化装配。

一种汽车智能化装配设备，包括：工作台、用于分度传送壳体的转盘机构、用于固定壳体的工装、用于驱动壳体脱离所述工装的卸料机构、用于在壳体的表面实现激光打标作业的激光打标机构、用于将轴承装配至壳体中的轴承上料机构、用于对壳体的上边缘进行水平校正的履平机构、用于将轴承可靠地压入至壳体的内孔中的伺服挤压机构，所述激光打标机构、轴承上料机构、履平机构依次布置于所述转盘机构的周边，所述伺服挤压机构位于所述履平机构的正上方，所述工装均布于所述转盘机构圆周方向上，所述卸料机构位于所述工装的下部，所述转盘机构驱动所述工装依次经过所述激光打标机构、轴承上料机构、履平机构；

所述轴承上料机构包括：用于容纳轴承的轴承转盘机构、用于将轴承逐个输出的轴承推出机构、用于抓取轴承并挤压入壳体中的轴承机械手，轴承从轴承转盘机构中输出至所述轴承推出机构，所述轴承机械手从所述轴承推出机构上抓取到轴承并将轴承挤压进入到壳体中；

所述轴承转盘机构包括：轴承转盘、轴承料筒、轴承分割器、连接套、插销，所述轴承转盘固连于所述轴承分割器的输出法兰上，所述轴承料筒通过所述连接套竖直固连于所述轴承转盘的上部，所述插销活动连接于所述连接套，所述插销用于防止轴承从所述轴承料筒中滑出；所述轴承转盘上设置有用于通过轴承的通道，所述通道位于所述轴承料筒的正下部；

所述伺服挤压机构包括：压力头、伺服压力机、压力导柱、压力导套、上压力板、下压力板、压力主轴、T型扣环、压力弹簧、中心杆、防脱帽、压力支架，所述压力支架固连于所述工作台，所述伺服压力机的壳体和压力导套固连于所述压力支架，四根所述压力导柱活动连接于所述压力导套，所述压力导柱的上部固连于所述上压力板，所述压力导柱的下部固连于所述下压力板；所述伺服压力机的压力推杆固连于所述压力主轴，所述压力主轴的端部设置有主轴肩部和圆弧顶部；所述T型扣环固连于所述下压力板的上部，所述主轴肩部卡于所述T型扣环，所述圆弧顶部顶在所述下压力板的上表面；所述下压力板的下部固连有所述中心杆，所述压力弹簧、压力头套于所述中心杆，所述压力头设置于所述压力弹簧的下部，在所述下压力板的下部设置有放置所述压力头松脱的所述防脱帽。

优选地，所述履平机构包括：立柱、横梁、左悬臂、左辊子、右悬臂、右辊子，所述立柱竖直固定于所述工作台，所述横梁固连于所述立柱，所述左悬臂、右悬臂固连于所述横梁，在所述左悬臂的一端连接有所述左辊子，在所述右悬臂的一端连接有所述右辊子；当所述转盘机构驱动壳体离开所述轴承上料机构进入所述履平机构处，所述左辊子、右辊子从上边缘上滚过，确保壳体的上边缘处于水平状态。

优选地，所述轴承推出机构包括：滑动底板、滑动板、轴承容腔、送料无杆气缸、过度连接板，所述滑动底板固连于所述工作台，所述滑动板活动连接于所述滑动底板，在所述滑动板上设置有用于容纳轴承的所述轴承容腔，所述送料无杆气缸的壳体固连于所述滑动底板，所述送料无杆气缸通过所述过度连接板驱动所述滑动板运动。

优选地，所述轴承机械手包括：水平移动滑台、竖直上料滑台、手爪连接板、气动手爪、导柱公共板、压入气缸、压入导柱、挤压板、挤压头、压入导套；所述水平移动滑台固连于所述工作台，所述竖直上料滑台固连于所述水平移动滑台，在所述竖直上料滑台的滑块的下部设置有所述手爪连接板；所述气动手爪固连于所述手爪连接板的下部；所述压入导套、压入气缸的气缸体固连于所述手爪连接板的上部，所述压入导柱活动连接于所述压入导套，所述压入导柱和压入气缸的活塞杆的末端固连于所述导柱公共板，所述压入导柱的另一端固连于所述挤压板，在所述挤压板的下部固连有所述挤压头；当所述气动手爪抓取到轴承的时候，所述挤压头位于轴承处于同轴布置。

优选地，所述转盘机构包括：圆形转盘、分割器、转盘电机，所述圆形转盘固连于所述分割器的输出法兰上，所述转盘电机的输出轴固连于所述分割器的输入端。

优选地，所述卸料机构包括：固定板、升降板、升降气缸、圆导柱、圆导套、卸料顶杆、传感器，所述固定板固连于所述工作台，所述圆导套和升降气缸的气缸体固连于所述固定板，所述圆导柱活动连接于所述圆导套，所述圆导柱和升降气缸的活塞杆的末端固连于所述升降板；在所述升降板的上部固连有所述卸料顶杆，在所述卸料顶杆设置有用于探测物体有无的所述传感器；在所述转盘机构上设置有用于穿过卸料顶杆的顶杆通道。

优选地，所述激光打标机构包括：激光打标机、激光束、上盖板、喇叭抽气口、防护罩、防护气缸、防护导轨，所述激光打标机固连于所述工作台，所述激光束从所述激光打标机上射出；所述激光束的上部设置有上盖板，所述上盖板上固连有所述喇叭抽气口，所述防护气缸的气缸体固连于所述上盖板，所述防护罩固连于所述防护气缸的活塞杆的末端，所述防护罩通过所述防护导轨活动连接于所述上盖板，所述防护罩位于所述工装的上部。

优选地，当所述送料无杆气缸的活塞杆处于缩回状态的时候，所述轴承容腔位于所述轴承料筒的正下方。

附图说明

图1、2是本发明汽车智能化装配设备的总体结构示意图；

图3是本发明汽车智能化装配设备的转盘机构的结构示意图；

图4是本发明汽车智能化装配设备的激光打标机构的结构示意图；

图5、6是本发明汽车智能化装配设备的轴承上料机构的结构示意图；

图7是本发明汽车智能化装配设备的轴承料筒的结构示意图；

图8是本发明汽车智能化装配设备的轴承上料机构的结构示意图；

图9是本发明汽车智能化装配设备的轴承上料机构的结构示意图；

图10是本发明汽车智能化装配设备的伺服挤压机构的结构示意图。

1 工作台、2 转盘机构、3 卸料机构、4 工装、5 激光打标机构、6 轴承上料机构、7壳体、10 圆形转盘、11 分割器、12 转盘电机、20 固定板、21 升降板、22 升降气缸、23 圆导柱、24 圆导套、25 卸料顶杆、26 传感器、27 顶杆通道、30 激光打标机、31 激光束、32上盖板、33 喇叭抽气口、34 防护罩、35 防护气缸、36 防护导轨、40 轴承转盘机构、41 轴承推出机构、42 轴承机械手、45 轴承转盘、46 轴承料筒、47 轴承分割器、48 连接套、49插销、50 滑动底板、51 滑动板、52 轴承容腔、53 送料无杆气缸、54 过度连接板、55 轴承、60 水平移动滑台、61 竖直上料滑台、62 手爪连接板、63 气动手爪、64 导柱公共板、65 压入气缸、66 压入导柱、67 挤压板、68 挤压头、69 压入导套、70 履平机构、71 立柱、72 横梁、73 左悬臂、74 左辊子、75 右悬臂、76 右辊子、77 上边缘、80 伺服挤压机构、81 压力头、82 伺服压力机、83 压力导柱、84 压力导套、85 上压力板、86 下压力板、87 压力推杆、88 压力主轴、89 主轴肩部、90 圆弧顶部、91 T型扣环、92 压力弹簧、93 中心杆、94 防脱帽、95 压力支架。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步地详细说明，但不构成对本发明的任何限制，附图中类似的元件标号代表类似的元件。如上所述，本发明提供了一种汽车智能化装配设备，应用在电动汽车的制造过程中；本发明汽车智能化装配设备，用于实现轴承的自动化装配。

图1、2是本发明汽车智能化装配设备的总体结构示意图，图3是本发明汽车智能化装配设备的转盘机构的结构示意图，图4是本发明汽车智能化装配设备的激光打标机构的结构示意图，图5、6是本发明汽车智能化装配设备的轴承上料机构的结构示意图，图7是本发明汽车智能化装配设备的轴承料筒的结构示意图，图8是本发明汽车智能化装配设备的轴承上料机构的结构示意图，图9是本发明汽车智能化装配设备的轴承上料机构的结构示意图, 图10是本发明汽车智能化装配设备的伺服挤压机构的结构示意图。

一种汽车智能化装配设备，包括：工作台1、用于分度传送壳体7的转盘机构2、用于固定壳体7的工装4、用于驱动壳体7脱离所述工装4的卸料机构3、用于在壳体7的表面实现激光打标作业的激光打标机构5、用于将轴承55装配至壳体7中的轴承上料机构6、用于对壳体7的上边缘77进行水平校正的履平机构70、用于将轴承55可靠地压入至壳体7的内孔中的伺服挤压机构80，所述激光打标机构5、轴承上料机构6、履平机构70依次布置于所述转盘机构2的周边，所述伺服挤压机构80位于所述履平机构70的正上方，所述工装4均布于所述转盘机构2圆周方向上，所述卸料机构3位于所述工装4的下部，所述转盘机构2驱动所述工装4依次经过所述激光打标机构5、轴承上料机构6、履平机构70；

所述轴承上料机构6包括：用于容纳轴承55的轴承转盘机构40、用于将轴承55逐个输出的轴承推出机构41、用于抓取轴承55并挤压入壳体7中的轴承机械手42，轴承55从轴承转盘机构40中输出至所述轴承推出机构41，所述轴承机械手42从所述轴承推出机构41上抓取到轴承55并将轴承55挤压进入到壳体7中；

所述轴承转盘机构40包括：轴承转盘45、轴承料筒46、轴承分割器47、连接套48、插销49，所述轴承转盘45固连于所述轴承分割器47的输出法兰上，所述轴承料筒46通过所述连接套48竖直固连于所述轴承转盘45的上部，所述插销49活动连接于所述连接套48，所述插销49用于防止轴承55从所述轴承料筒46中滑出；所述轴承转盘45上设置有用于通过轴承55的通道，所述通道位于所述轴承料筒46的正下部；

所述伺服挤压机构80包括：压力头81、伺服压力机82、压力导柱83、压力导套84、上压力板85、下压力板86、压力主轴88、T型扣环91、压力弹簧92、中心杆93、防脱帽94、压力支架95，所述压力支架95固连于所述工作台1，所述伺服压力机82的壳体和压力导套84固连于所述压力支架95，四根所述压力导柱83活动连接于所述压力导套84，所述压力导柱83的上部固连于所述上压力板85，所述压力导柱83的下部固连于所述下压力板86；所述伺服压力机82的压力推杆87固连于所述压力主轴88，所述压力主轴88的端部设置有主轴肩部89和圆弧顶部90；所述T型扣环91固连于所述下压力板86的上部，所述主轴肩部89卡于所述T型扣环91，所述圆弧顶部90顶在所述下压力板86的上表面；所述下压力板86的下部固连有所述中心杆93，所述压力弹簧92、压力头81套于所述中心杆93，所述压力头81设置于所述压力弹簧92的下部，在所述下压力板86的下部设置有放置所述压力头81松脱的所述防脱帽94。

更具体地，所述履平机构70包括：立柱71、横梁72、左悬臂73、左辊子74、右悬臂75、右辊子76，所述立柱71竖直固定于所述工作台1，所述横梁72固连于所述立柱71，所述左悬臂73、右悬臂75固连于所述横梁72，在所述左悬臂73的一端连接有所述左辊子74，在所述右悬臂75的一端连接有所述右辊子76；当所述转盘机构2驱动壳体7离开所述轴承上料机构6进入所述履平机构70处，所述左辊子74、右辊子76从上边缘77上滚过，确保壳体7的上边缘77处于水平状态。

更具体地，所述轴承推出机构41包括：滑动底板50、滑动板51、轴承容腔52、送料无杆气缸53、过度连接板54，所述滑动底板50固连于所述工作台1，所述滑动板51活动连接于所述滑动底板50，在所述滑动板51上设置有用于容纳轴承55的所述轴承容腔52，所述送料无杆气缸53的壳体固连于所述滑动底板50，所述送料无杆气缸53通过所述过度连接板54驱动所述滑动板51运动。

更具体地，所述轴承机械手42包括：水平移动滑台60、竖直上料滑台61、手爪连接板62、气动手爪63、导柱公共板64、压入气缸65、压入导柱66、挤压板67、挤压头68、压入导套69；所述水平移动滑台60固连于所述工作台1，所述竖直上料滑台61固连于所述水平移动滑台60，在所述竖直上料滑台61的滑块的下部设置有所述手爪连接板62；所述气动手爪63固连于所述手爪连接板62的下部；所述压入导套69、压入气缸65的气缸体固连于所述手爪连接板62的上部，所述压入导柱66活动连接于所述压入导套69，所述压入导柱66和压入气缸65的活塞杆的末端固连于所述导柱公共板64，所述压入导柱66的另一端固连于所述挤压板67，在所述挤压板67的下部固连有所述挤压头68；当所述气动手爪63抓取到轴承55的时候，所述挤压头68位于轴承55处于同轴布置。

更具体地，所述转盘机构2包括：圆形转盘10、分割器11、转盘电机12，所述圆形转盘10固连于所述分割器11的输出法兰上，所述转盘电机12的输出轴固连于所述分割器11的输入端。

更具体地，所述卸料机构3包括：固定板20、升降板21、升降气缸22、圆导柱23、圆导套24、卸料顶杆25、传感器26，所述固定板20固连于所述工作台1，所述圆导套24和升降气缸22的气缸体固连于所述固定板20，所述圆导柱23活动连接于所述圆导套24，所述圆导柱23和升降气缸22的活塞杆的末端固连于所述升降板21；在所述升降板21的上部固连有所述卸料顶杆25，在所述卸料顶杆25设置有用于探测物体有无的所述传感器26；在所述转盘机构2上设置有用于穿过卸料顶杆25的顶杆通道27。

更具体地，所述激光打标机构5包括：激光打标机30、激光束31、上盖板32、喇叭抽气口33、防护罩34、防护气缸35、防护导轨36，所述激光打标机30固连于所述工作台1，所述激光束31从所述激光打标机30上射出；所述激光束31的上部设置有上盖板32，所述上盖板32上固连有所述喇叭抽气口33，所述防护气缸35的气缸体固连于所述上盖板32，所述防护罩34固连于所述防护气缸35的活塞杆的末端，所述防护罩34通过所述防护导轨36活动连接于所述上盖板32，所述防护罩34位于所述工装4的上部。

更具体地，当所述送料无杆气缸53的活塞杆处于缩回状态的时候，所述轴承容腔52位于所述轴承料筒46的正下方。

最后，应当指出，以上实施例仅是本发明汽车智能化装配设备较有代表性的例子。显然，本发明汽车智能化装配设备不限于上述实施例，还可以有许多变形。凡是依据本发明汽车智能化装配设备的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均应认为属于本发明汽车智能化装配设备的保护范围。

Claims (8)

1.一种汽车智能化装配设备，其特征在于，包括：工作台、用于分度传送壳体的转盘机构、用于固定壳体的工装、用于驱动壳体脱离所述工装的卸料机构、用于在壳体的表面实现激光打标作业的激光打标机构、用于将轴承装配至壳体中的轴承上料机构、用于对壳体的上边缘进行水平校正的履平机构、用于将轴承可靠地压入至壳体的内孔中的伺服挤压机构，所述激光打标机构、轴承上料机构、履平机构依次布置于所述转盘机构的周边，所述伺服挤压机构位于所述履平机构的正上方，所述工装均布于所述转盘机构圆周方向上，所述卸料机构位于所述工装的下部，所述转盘机构驱动所述工装依次经过所述激光打标机构、轴承上料机构、履平机构；

所述轴承上料机构包括：用于容纳轴承的轴承转盘机构、用于将轴承逐个输出的轴承推出机构、用于抓取轴承并挤压入壳体中的轴承机械手，轴承从轴承转盘机构中输出至所述轴承推出机构，所述轴承机械手从所述轴承推出机构上抓取到轴承并将轴承挤压进入到壳体中；

所述轴承转盘机构包括：轴承转盘、轴承料筒、轴承分割器、连接套、插销，所述轴承转盘固连于所述轴承分割器的输出法兰上，所述轴承料筒通过所述连接套竖直固连于所述轴承转盘的上部，所述插销活动连接于所述连接套，所述插销用于防止轴承从所述轴承料筒中滑出；所述轴承转盘上设置有用于通过轴承的通道，所述通道位于所述轴承料筒的正下部；

所述伺服挤压机构包括：压力头、伺服压力机、压力导柱、压力导套、上压力板、下压力板、压力主轴、T型扣环、压力弹簧、中心杆、防脱帽、压力支架，所述压力支架固连于所述工作台，所述伺服压力机的壳体和压力导套固连于所述压力支架，四根所述压力导柱活动连接于所述压力导套，所述压力导柱的上部固连于所述上压力板，所述压力导柱的下部固连于所述下压力板；所述伺服压力机的压力推杆固连于所述压力主轴，所述压力主轴的端部设置有主轴肩部和圆弧顶部；所述T型扣环固连于所述下压力板的上部，所述主轴肩部卡于所述T型扣环，所述圆弧顶部顶在所述下压力板的上表面；所述下压力板的下部固连有所述中心杆，所述压力弹簧、压力头套于所述中心杆，所述压力头设置于所述压力弹簧的下部，在所述下压力板的下部设置有放置所述压力头松脱的所述防脱帽。

2.根据权利要求1所述的汽车智能化装配设备，其特征在于，所述履平机构包括：立柱、横梁、左悬臂、左辊子、右悬臂、右辊子，所述立柱竖直固定于所述工作台，所述横梁固连于所述立柱，所述左悬臂、右悬臂固连于所述横梁，在所述左悬臂的一端连接有所述左辊子，在所述右悬臂的一端连接有所述右辊子；当所述转盘机构驱动壳体离开所述轴承上料机构进入所述履平机构处，所述左辊子、右辊子从上边缘上滚过，确保壳体的上边缘处于水平状态。

3.根据权利要求1所述的汽车智能化装配设备，其特征在于，所述轴承推出机构包括：滑动底板、滑动板、轴承容腔、送料无杆气缸、过度连接板，所述滑动底板固连于所述工作台，所述滑动板活动连接于所述滑动底板，在所述滑动板上设置有用于容纳轴承的所述轴承容腔，所述送料无杆气缸的壳体固连于所述滑动底板，所述送料无杆气缸通过所述过度连接板驱动所述滑动板运动。

4.根据权利要求1所述的汽车智能化装配设备，其特征在于，所述轴承机械手包括：水平移动滑台、竖直上料滑台、手爪连接板、气动手爪、导柱公共板、压入气缸、压入导柱、挤压板、挤压头、压入导套；所述水平移动滑台固连于所述工作台，所述竖直上料滑台固连于所述水平移动滑台，在所述竖直上料滑台的滑块的下部设置有所述手爪连接板；所述气动手爪固连于所述手爪连接板的下部；所述压入导套、压入气缸的气缸体固连于所述手爪连接板的上部，所述压入导柱活动连接于所述压入导套，所述压入导柱和压入气缸的活塞杆的末端固连于所述导柱公共板，所述压入导柱的另一端固连于所述挤压板，在所述挤压板的下部固连有所述挤压头；当所述气动手爪抓取到轴承的时候，所述挤压头位于轴承处于同轴布置。

5.根据权利要求1所述的汽车智能化装配设备，其特征在于，所述转盘机构包括：圆形转盘、分割器、转盘电机，所述圆形转盘固连于所述分割器的输出法兰上，所述转盘电机的输出轴固连于所述分割器的输入端。

6.根据权利要求1所述的汽车智能化装配设备，其特征在于，所述卸料机构包括：固定板、升降板、升降气缸、圆导柱、圆导套、卸料顶杆、传感器，所述固定板固连于所述工作台，所述圆导套和升降气缸的气缸体固连于所述固定板，所述圆导柱活动连接于所述圆导套，所述圆导柱和升降气缸的活塞杆的末端固连于所述升降板；在所述升降板的上部固连有所述卸料顶杆，在所述卸料顶杆设置有用于探测物体有无的所述传感器；在所述转盘机构上设置有用于穿过卸料顶杆的顶杆通道。

7.根据权利要求1所述的汽车智能化装配设备，其特征在于，所述激光打标机构包括：激光打标机、激光束、上盖板、喇叭抽气口、防护罩、防护气缸、防护导轨，所述激光打标机固连于所述工作台，所述激光束从所述激光打标机上射出；所述激光束的上部设置有上盖板，所述上盖板上固连有所述喇叭抽气口，所述防护气缸的气缸体固连于所述上盖板，所述防护罩固连于所述防护气缸的活塞杆的末端，所述防护罩通过所述防护导轨活动连接于所述上盖板，所述防护罩位于所述工装的上部。

8.根据权利要求1所述的汽车智能化装配设备，其特征在于，当所述送料无杆气缸的活塞杆处于缩回状态的时候，所述轴承容腔位于所述轴承料筒的正下方。