CN110064914A - 一种筒体和组合盖机械装配控制***及其装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种筒体和组合盖机械装配控制***及其装配方法，属于机械装配技术领域，包括筒体、组合盖、装配台和PLC可编程控制器，装配台的左右两端分别固定连接有左固定座和右固定座，且PLC可编程控制器固定连接于右固定座的右端，装配台的上侧设有第一传动块和第二传动块，且第二传动块位于第一传动块的左侧，第一传动块和第二传动块相靠近的一端分别固定连接有左弧形固定块和右弧形固定块，且左弧形固定块和右弧形固定块分别滑动连接于装配台的上端，装配台的上端开设有第一滑槽，第一传动块的下端固定连接有第一伸缩杆，第一伸缩杆的下端固定连接有滑块，装配效果佳，装配效率较高，自动化程度高，人工劳动强度较低。

Description

一种筒体和组合盖机械装配控制***及其装配方法

技术领域

本发明涉及机械装配技术领域，更具体地说，涉及一种筒体和组合盖机械装配控制***及其装配方法。

背景技术

近几年机械行业呈低速发展趋势，持续旺盛的国内中低端市场需求，一定程度上延缓了行业的技术进步。我们仍然没有根本摆脱以规模扩张为主要特征的发展模式，我们的产业规模虽然很大，但产品结构水平偏低，仍然处于全球产业链的低端。总体机械行业的反正一方面拥有世界第一的产业规模，另一方面面临国内中高端市场尤其是高端市场仍然依赖进口的局面。因此可以说现阶段行业的基本特征是“大而不强”，现阶段行业的主要矛盾是国内市场需求结构的加速升级与行业供给能力不相适应的矛盾，所以随着市场需求的变化，未来机械行业一定会向着自动化、信息化等高端方向发展。

现有的组合盖装配生产线由于其复杂环境建设缓慢，还停留在中低端制造上，比如组合盖装配生产效率低，组合盖一般由空心的筒体和组合盖组成，装配时先将组合盖顶靠在筒体上，然后将环状的筒体拧在筒体上，筒体将组合盖紧压在筒体上，现有的装配技术一般是先装配组合盖，然后进行下个筒体的装配流程，生产线成本投入较大，而且组合盖的厚度较小，自动化程度较低。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种筒体和组合盖机械装配控制***及其装配方法，它装配效果佳，装配效率较高，自动化程度高，人工劳动强度较低。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案：

一种筒体和组合盖机械装配控制***及其装配方法，包括筒体、组合盖、装配台和PLC可编程控制器，所述装配台的左右两端分别固定连接有左固定座和右固定座，且PLC可编程控制器固定连接于右固定座的右端，所述装配台的上侧设有第一传动块和第二传动块，且第二传动块位于第一传动块的左侧，所述第一传动块和第二传动块相靠近的一端分别固定连接有左弧形固定块和右弧形固定块，且左弧形固定块和右弧形固定块分别滑动连接于装配台的上端，所述装配台的上端开设有第一滑槽，所述第一传动块的下端固定连接有第一伸缩杆，所述第一伸缩杆的下端固定连接有滑块，且滑块滑动连接于第一滑槽的内壁，所述左固定座的右端与第一伸缩杆的粗筒之间固定连接有第二伸缩杆，所述第二传动块的下端与装配台的上端之间固定连接有第三伸缩杆，所述第一传动块和第二传动块相远离的一端分别固定连接有多个均匀分布的第一齿块和第二齿块，所述第一传动块和第二传动块相远离的一侧分别设有第一正反转电机和第二正反转电机，且第一正反转电机和第二正反转电机均电性连接于PLC可编程控制器，所述第一正反转电机和第二正反转电机的输出端分别固定连接有第一齿轮和第二齿轮，多个所述第一齿块与第一齿轮啮合连接，多个所述第二齿块与第二齿轮啮合连接，所述第一正反转电机的右端固定连接有第一安装座，所述第一安装座的左端四角处与左固定座之间均固定连接有第一气缸，且第一气缸电性连接于PLC可编程控制器，所述第二正反转电机的右端固定连接有第二安装座，且第二安装座与右固定座固定连接，所述右固定座的左端固定连接有第三正反转电机，所述第三正反转电机位于第二安装座的上侧，且第三正反转电机电性连接于PLC可编程控制器，所述第三正反转电机的输出端连接有丝杆，所述丝杆的圆周表面螺纹连接有行程螺母，所述行程螺母的下端四角处均固定连接有第二气缸，且第二气缸电性连接于PLC可编程控制器，四个所述第二气缸的下端固定连接有旋转电机，所述旋转电机的输出端固定连接有连接块，所述连接块的下端固定连接有感应块，所述感应块的下端四角处均连接有真空吸盘，装配效果佳，装配效率较高，自动化程度高，人工劳动强度较低。

进一步的，所述右固定座的左端固定连接有长条块，所述长条块的下端开设有T形滑槽，所述行程螺母的上端固定连接有T形滑杆，且T形滑杆的另一端滑动连接于T形滑槽内。

进一步的，所述T形滑槽的内壁固定连接有多个均匀分布的滚珠，所述T形滑杆的另一端滑动连接于多个滚珠的内壁，所述T形滑杆的表面打磨光滑。

进一步的，所述感应块的下端中部固定连接有定位块，所述连接块的下端中部开设有安装槽，所述安装槽的槽底端固定连接有压力传感器，且压力传感器电性连接于PLC可编程控制器。

进一步的，所述真空吸盘通过安装螺钉与感应块固定连接。

进一步的，所述丝杆的右端固定连接有限位块，所述行程螺母内安装有有滚珠，且滚珠安装于行程螺母的螺孔内壁。

进一步的，所述左弧形固定块和右弧形固定块的内壁均通过尼龙贴粘接有紧固块，且紧固块为粗糙的海绵垫。

进一步的，所述第三正反转电机的输出端固定连接有联轴器，所述第三正反转电机的输出端与丝杆的右端之间通过联轴器固定连接。

一种筒体和组合盖机械装配方法，包括以下步骤：

S1、固定筒体：将筒体置于装配台上，使的右端与右弧形固定块的内壁接触，通过PLC可编程控制器伸长第一气缸的长度，此时左弧形固定块向左移动，直至左弧形固定块和右弧形固定块22将筒体夹紧，从而固定住筒体；

S2、抓取组合盖：通过PLC可编程控制器伸长第二气缸的长度，直至四个真空吸盘会将组合盖牢牢的吸住，且压力传感器测得的压力值在PLC可编程控制器内设定的压力范围之内，再缩短第二气缸的长度使其复位；

S3、连接筒体与组合盖：实际操作时，由于筒体的直径由技术人员已知，在初始状态时，连接块的右端与右弧形固定块之间的距离已知，第三正反转电机的转速已知，计算出组合盖所需运动的时间，从而通过PLC可编程控制器正向启动第三正反转电机一定时间，使得组合盖位于筒体正上侧，通过PLC可编程控制器正向启动第一正反转电机和第二齿轮，使得筒体向上运动，直至筒体与组合盖的连接处相接触，关闭第一正反转电机和第二齿轮；

S4、安装筒体和组合盖：通过PLC可编程控制器启动旋转电机和伸长第二气缸的长度，旋转电机的输出端转动通过连接块和感应块带动组合盖旋转，第二气缸的伸长提供一下向下推动的力，从而将组合盖和筒体螺起来。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

本方案构思巧妙，设计新颖，结构合理，装配效果佳，装配效率较高，自动化程度高，人工劳动强度较低，装配方法简单、快速、高效。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中A处的结构示意图；

图3为左弧形固定块与右弧形固定块处的结构示意图；

图4为T形滑槽和T形滑杆处侧剖图。

图中标号说明：

1装配台、2左固定座、3左弧形固定块、4第一传动块、5第一伸缩杆、6第一滑槽、7滑块、8第二伸缩杆、9第一气缸、10第一安装座、11第一正反转电机、12第一齿轮、13第一齿块、14右固定座、15第二安装座、16 PLC可编程控制器、17第二正反转电机、18第二齿轮、19第二传动块、20第二齿块、21第三伸缩杆、22右弧形固定块、23第三正反转电机、24联轴器、25丝杆、26限位块、27第二气缸、28长条块、29定位块、30 T形滑槽、31 T形滑杆、32行程螺母、33旋转电机、34连接块、35感应块、36安装槽、37压力传感器、38真空吸盘。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例：

请参阅图1-4，一种筒体和组合盖机械装配控制***及其装配方法，包括筒体(图中未出示)、组合盖(图中未出示)、装配台1和PLC可编程控制器16，组合盖的上端中部开设有定位孔(图中未出示)，定位孔主要用于定位块的穿过，筒体和组合盖之间采用螺纹连接，专利号“CN201510380016.4”记载了“一种组合盖自动装配***”已详细记载了筒体和组合盖的形状，为本领域技术人员的公知技术，故此不做图示，不做过多阐述，装配台1的左右两端分别固定连接有左固定座2和右固定座14，且PLC可编程控制器16固定连接于右固定座14的右端，PLC可编程控制器16起主控制的作用，左固定座2和右固定座14主要起安装和固定的作用；

装配台1的上侧设有第一传动块4和第二传动块19，且第二传动块19位于第一传动块4的左侧，第一传动块4和第二传动块19主要用于传动和连接，第一传动块4和第二传动块19相靠近的一端分别固定连接有左弧形固定块3和右弧形固定块22，且左弧形固定块3和右弧形固定块22分别滑动连接于装配台1的上端，左弧形固定块3和右弧形固定块22用于筒体的固定夹紧，左弧形固定块3和右弧形固定块22的内壁均通过尼龙贴粘接有紧固块，且紧固块为粗糙的海绵垫，紧固块进一步增加夹紧的效果，通过尼龙贴粘接便于安装和拆卸紧固块；

装配台1的上端开设有第一滑槽6，第一传动块4的下端固定连接有第一伸缩杆5，第一伸缩杆5可进行上下伸缩，第一伸缩杆5的下端固定连接有滑块7，且滑块7滑动连接于第一滑槽6的内壁，滑块7滑动连接于第一滑槽6内，保证左右移动时的平稳性，左固定座2的右端与第一伸缩杆5的粗筒之间固定连接有第二伸缩杆8，第二伸缩杆8可左右伸缩，同时主要起固定的作用，第二传动块19的下端与装配台1的上端之间固定连接有第三伸缩杆21，第三伸缩杆21可以上下伸缩，同时起固定的作用，第一传动块4和第二传动块19相远离的一端分别固定连接有多个均匀分布的第一齿块13和第二齿块20，第一传动块4和第二传动块19相远离的一侧分别设有第一正反转电机11和第二正反转电机17，且第一正反转电机11和第二正反转电机17均电性连接于PLC可编程控制器16，第一正反转电机11和第二正反转电机17可正转可反转，其转向、制动和关闭由PLC可编程控制器16控制，第一正反转电机11和第二正反转电机17的输出端分别固定连接有第一齿轮12和第二齿轮18，多个第一齿块13与第一齿轮12啮合连接，多个第二齿块20与第二齿轮18啮合连接，第一正反转电机11和第二正反转电机17的输出端转动分别带动第一齿轮12和第二齿轮18转动，它们分别通过与多个第一齿块13和多个第二齿块20之间的传动作用，可以分别带动第一传动块4和第二传动块19作直线运动，第一正反转电机11和第二正反转电机17的输出端顺时针转动时，第一传动块4和第二传动块19会向上运动，反之则向下运动；

第一正反转电机11的右端固定连接有第一安装座10，第一安装座10只要用于安装第一正反转电机11，第一安装座10的左端四角处与左固定座2之间均固定连接有第一气缸9，且第一气缸9电性连接于PLC可编程控制器16，第一气缸9可进行左右伸缩，同时起良好的固定作用，其伸缩长度由PLC可编程控制器16精准控制，第二正反转电机17的右端固定连接有第二安装座15，且第二安装座15与右固定座14固定连接，第二安装座15主要起安装第二正反转电机17的作用；

右固定座14的左端固定连接有第三正反转电机23，第三正反转电机23位于第二安装座15的上侧，且第三正反转电机23电性连接于PLC可编程控制器16，第三正反转电机23可正转可反转，其转向、制动和关闭由PLC可编程控制器16控制，主要起驱动的作用，第三正反转电机23的输出端连接有丝杆25，第三正反转电机23的输出端固定连接有联轴器24，第三正反转电机23的输出端与丝杆25的右端之间通过联轴器24固定连接，联轴器24起连接的作用，丝杆25的右端固定连接有限位块26，限位块26起限位的作用，以防人为操作失误导致行程螺母32与丝杆25分离，丝杆25的圆周表面螺纹连接有行程螺母32，行程螺母32内安装有有滚珠，且滚珠安装于行程螺母32的螺孔内壁，滚珠主要用于减小摩擦；

右固定座14的左端固定连接有长条块28，长条块28的下端开设有T形滑槽30，行程螺母32的上端固定连接有T形滑杆31，且T形滑杆31的另一端滑动连接于T形滑槽30内，T形滑槽30对T形滑杆31起限位的作用，T形滑槽30的内壁固定连接有多个均匀分布的滚珠，滚珠主要减小摩擦，T形滑杆31的另一端滑动连接于多个滚珠的内壁，T形滑杆31的表面打磨光滑，由于T形滑槽30对T形滑杆31的限位作用，配合行程螺母32和丝杆25之间摩擦力小的缘故，第三正反转电机23的输出端转动通过联轴器24带动丝杆25转动，从而实现行程螺母32的左右移动，第三正反转电机23正向启动时，行程螺母32向右运动，反之行程螺母32复位；

行程螺母32的下端四角处均固定连接有第二气缸27，且第二气缸27电性连接于PLC可编程控制器16，第二气缸27可以上下伸缩，其伸缩长度由PLC可编程控制器16精准控制，四个第二气缸27的下端固定连接有旋转电机33，旋转电机33起驱动的作用，旋转电机33的输出端固定连接有连接块34，连接块34主要用于连接，连接块34的下端固定连接有感应块35，感应块35用于压力的感应，感应块35的下端中部固定连接有定位块29，连接块34的下端中部开设有安装槽36，安装槽36的槽底端固定连接有压力传感器37，且压力传感器37电性连接于PLC可编程控制器16，压力传感器37用于压力的测量，感应块35的下端四角处均连接有真空吸盘38，真空吸盘38是根据组合盖的重量定制而成，具有强吸力，PLC可编程控制器16内设有压力参考范围，当组合盖与真空吸盘38之间有产生作用力时，压力传感器37测得其压力，当该压力在设定的参考范围之内时，即表示组合盖吸取牢固，真空吸盘38通过安装螺钉与感应块35固定连接，便于安装和拆卸真空吸盘38。

一种筒体和组合盖机械装配方法，包括以下步骤：

S1、固定筒体：将筒体置于装配台1上，使的右端与右弧形固定块22的内壁接触，通过PLC可编程控制器16伸长第一气缸9的长度，此时左弧形固定块3向左移动，直至左弧形固定块3和右弧形固定块22将筒体夹紧，从而固定住筒体；

S2、抓取组合盖：通过PLC可编程控制器16伸长第二气缸27的长度，直至四个真空吸盘38会将组合盖牢牢的吸住，且压力传感器37测得的压力值在PLC可编程控制器16内设定的压力范围之内，再缩短第二气缸27的长度使其复位；

S3、连接筒体与组合盖：实际操作时，由于筒体的直径由技术人员已知，在初始状态时，连接块34的右端与右弧形固定块22之间的距离已知，第三正反转电机23的转速已知，计算出组合盖所需运动的时间，从而通过PLC可编程控制器16正向启动第三正反转电机23一定时间，使得组合盖位于筒体正上侧，通过PLC可编程控制器16正向启动第一正反转电机11和第二齿轮18，使得筒体向上运动，直至筒体与组合盖的连接处相接触，关闭第一正反转电机11和第二齿轮18；

S4、安装筒体和组合盖：通过PLC可编程控制器16启动旋转电机33和伸长第二气缸27的长度，旋转电机33的输出端转动通过连接块34和感应块35带动组合盖旋转，第二气缸27的伸长提供一下向下推动的力，从而将组合盖和筒体螺起来。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种筒体和组合盖机械装配控制***，包括筒体、组合盖、装配台(1)和PLC可编程控制器(16)，其特征在于，所述装配台(1)的左右两端分别固定连接有左固定座(2)和右固定座(14)，且PLC可编程控制器(16)固定连接于右固定座(14)的右端，所述装配台(1)的上侧设有第一传动块(4)和第二传动块(19)，且第二传动块(19)位于第一传动块(4)的左侧，所述第一传动块(4)和第二传动块(19)相靠近的一端分别固定连接有左弧形固定块(3)和右弧形固定块(22)，且左弧形固定块(3)和右弧形固定块(22)分别滑动连接于装配台(1)的上端，所述装配台(1)的上端开设有第一滑槽(6)，所述第一传动块(4)的下端固定连接有第一伸缩杆(5)，所述第一伸缩杆(5)的下端固定连接有滑块(7)，且滑块(7)滑动连接于第一滑槽(6)的内壁，所述左固定座(2)的右端与第一伸缩杆(5)的粗筒之间固定连接有第二伸缩杆(8)，所述第二传动块(19)的下端与装配台(1)的上端之间固定连接有第三伸缩杆(21)，所述第一传动块(4)和第二传动块(19)相远离的一端分别固定连接有多个均匀分布的第一齿块(13)和第二齿块(20)，所述第一传动块(4)和第二传动块(19)相远离的一侧分别设有第一正反转电机(11)和第二正反转电机(17)，且第一正反转电机(11)和第二正反转电机(17)均电性连接于PLC可编程控制器(16)，所述第一正反转电机(11)和第二正反转电机(17)的输出端分别固定连接有第一齿轮(12)和第二齿轮(18)，多个所述第一齿块(13)与第一齿轮(12)啮合连接，多个所述第二齿块(20)与第二齿轮(18)啮合连接，所述第一正反转电机(11)的右端固定连接有第一安装座(10)，所述第一安装座(10)的左端四角处与左固定座(2)之间均固定连接有第一气缸(9)，且第一气缸(9)电性连接于PLC可编程控制器(16)，所述第二正反转电机(17)的右端固定连接有第二安装座(15)，且第二安装座(15)与右固定座(14)固定连接，所述右固定座(14)的左端固定连接有第三正反转电机(23)，所述第三正反转电机(23)位于第二安装座(15)的上侧，且第三正反转电机(23)电性连接于PLC可编程控制器(16)，所述第三正反转电机(23)的输出端连接有丝杆(25)，所述丝杆(25)的圆周表面螺纹连接有行程螺母(32)，所述行程螺母(32)的下端四角处均固定连接有第二气缸(27)，且第二气缸(27)电性连接于PLC可编程控制器(16)，四个所述第二气缸(27)的下端固定连接有旋转电机(33)，所述旋转电机(33)的输出端固定连接有连接块(34)，所述连接块(34)的下端固定连接有感应块(35)，所述感应块(35)的下端四角处均连接有真空吸盘(38)。

2.根据权利要求1所述的一种筒体和组合盖机械装配控制***，其特征在于，所述右固定座(14)的左端固定连接有长条块(28)，所述长条块(28)的下端开设有T形滑槽(30)，所述行程螺母(32)的上端固定连接有T形滑杆(31)，且T形滑杆(31)的另一端滑动连接于T形滑槽(30)内。

3.根据权利要求2所述的一种筒体和组合盖机械装配控制***，其特征在于，所述T形滑槽(30)的内壁固定连接有多个均匀分布的滚珠，所述T形滑杆(31)的另一端滑动连接于多个滚珠的内壁，所述T形滑杆(31)的表面打磨光滑。

4.根据权利要求1所述的一种筒体和组合盖机械装配控制***，其特征在于，所述感应块(35)的下端中部固定连接有定位块(29)，所述连接块(34)的下端中部开设有安装槽(36)，所述安装槽(36)的槽底端固定连接有压力传感器(37)，且压力传感器(37)电性连接于PLC可编程控制器(16)。

5.根据权利要求1所述的一种筒体和组合盖机械装配控制***，其特征在于，所述真空吸盘(38)通过安装螺钉与感应块(35)固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种筒体和组合盖机械装配控制***，其特征在于，所述丝杆(25)的右端固定连接有限位块(26)，所述行程螺母(32)内安装有有滚珠，且滚珠安装于行程螺母(32)的螺孔内壁。

7.根据权利要求1所述的一种筒体和组合盖机械装配控制***，其特征在于，所述左弧形固定块(3)和右弧形固定块(22)的内壁均通过尼龙贴粘接有紧固块，且紧固块为粗糙的海绵垫。

8.根据权利要求1所述的一种筒体和组合盖机械装配控制***，其特征在于，所述第三正反转电机(23)的输出端固定连接有联轴器(24)，所述第三正反转电机(23)的输出端与丝杆(25)的右端之间通过联轴器(24)固定连接。

9.根据权利要求1-8任一项所述的一种筒体和组合盖机械装配方法为，其特征在于，包括以下步骤：

S1、固定筒体：将筒体置于装配台(1)上，使的右端与右弧形固定块(22)的内壁接触，通过PLC可编程控制器(16)伸长第一气缸(9)的长度，此时左弧形固定块(3)向左移动，直至左弧形固定块(3)和右弧形固定块(22)将筒体夹紧，从而固定住筒体；

S2、抓取组合盖：通过PLC可编程控制器(16)伸长第二气缸(27)的长度，直至四个真空吸盘(38)会将组合盖牢牢的吸住，且压力传感器(37)测得的压力值在PLC可编程控制器(16)内设定的压力范围之内，再缩短第二气缸(27)的长度使其复位；

S3、连接筒体与组合盖：实际操作时，由于筒体的直径由技术人员已知，在初始状态时，连接块(34)的右端与右弧形固定块(22)之间的距离已知，第三正反转电机(23)的转速已知，计算出组合盖所需运动的时间，从而通过PLC可编程控制器(16)正向启动第三正反转电机(23)一定时间，使得组合盖位于筒体正上侧，通过PLC可编程控制器(16)正向启动第一正反转电机(11)和第二齿轮(18)，直至筒体与组合盖的连接处相接触，关闭第一正反转电机(11)和第二齿轮(18)；

S4、安装筒体和组合盖：通过PLC可编程控制器(16)启动旋转电机(33)和伸长第二气缸(27)的长度，旋转电机(33)的输出端转动通过连接块(34)和感应块(35)带动组合盖旋转，第二气缸(27)的伸长提供一下向下推动的力，从而将组合盖和筒体螺起来。