CN110142600A - 一种鼓式制动器防漏装半自动装配设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种鼓式制动器防漏装半自动装配设备，包括八工位旋转机构，所述八工位旋转机构包括八工位分割器、由八工位分割器驱动旋转的转盘以及沿转盘周向均布安装的工件定位夹具，对应上料与检测工位设有扫描与检测机构，对应螺栓自动拧紧工位设置有螺栓自动拧紧机构，对应提升与翻转工位设置有提升翻转机构，对应自动涂油工位设有自动涂油机构，对应人工组装工位设置有顶升旋转机构，对应人工组装及视觉检测工位设置有视觉检测机构二。本发明采用半自动化方式，既可以降低劳动强度，又可以保证装配质量，解决了现有鼓式制动器装配工艺生产效率低下、劳动强度大、产品质量无法保证的问题。
Description
技术领域
本发明涉及鼓式制动器装配技术。
背景技术
传统的鼓式制动器装配工艺完全由多名人工完成，存在生产效率低下、劳动强度大、产品质量无法保证等问题；传统的鼓式制动器装配工艺需要七人来操作完成，工艺分别为：预拧螺栓、拧螺栓、涂油脂、装配蹄总成、装压簧、装自调机构、调外径；传统的鼓式制动器预拧螺栓工艺采用人工操作，操作不方便，经常会出现螺栓掉落现象，导致劳动强大增大；传统的鼓式制动器拧螺栓工艺均采用定力矩扳手拧紧，无螺栓拧紧力矩和角度等监控手段，导致产品质量无法保证；传统的鼓式制动器涂油脂工艺均采用毛笔涂抹，无法做到定量涂抹，导致油脂损耗，成本浪费；传统的鼓式制动器装配蹄总成、压簧、装自调机构工艺采用人工装配，导致产品表面经常有磕碰，影响产品质量。
因此，如何提升鼓式制动器装配工艺成为了鼓式制动器总成的一个重要研究课题；若能提升鼓式制动器装配工艺，无不良品流出，对于生产和质量的意义将更加深远。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是提供一种鼓式制动器防漏装半自动装配设备，解决了现有鼓式制动器装配工艺生产效率低下、劳动强度大、产品质量无法保证的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种鼓式制动器防漏装半自动装配设备，包括八工位旋转机构，所述八工位旋转机构包括八工位分割器、由八工位分割器驱动旋转的转盘以及沿转盘周向均布安装的工件定位夹具，工件定位于工件定位夹具且随转盘转动依次完成八个工位转换，八个工位包括上料与检测工位、螺栓自动拧紧工位、提升与翻转工位、自动涂油工位、人工组装工位、人工组装及视觉检测工位、下料工位；
其中，对应上料与检测工位设有扫描与检测机构，所述扫描与检测机构包括对工件上粘贴的二维码或者条形码进行扫描的扫描枪以及通过采集工件图像并与标准图像进行比对来对检测底板左右件进行防错检测的视觉检测机构一；
对应螺栓自动拧紧工位设置有螺栓自动拧紧机构,用于自动输送螺栓并将螺栓拧紧；
对应提升与翻转工位设置有提升翻转机构，用于将工件从定位夹具上提升，且提升到指定位置后进行翻转；
对应自动涂油工位设有自动涂油机构，用于对工件指定位置涂油脂；
对应人工组装工位设置有顶升旋转机构，在人工组装工位由人工完成装压簧，且在装完左侧压簧后，顶升旋转机构顶升工件然后旋转工件，并重新将工件放下到工件定位夹具以进行右侧压簧安装；
对应人工组装及视觉检测工位设置有视觉检测机构二，在人工组装及视觉检测工位由人工完成自调机构拨板以及拨板弹簧安装后，视觉检测机构二采集工件图像并与标准图像比对以判断人工组装部件是否存在漏装；
对应下料工位设置有下料机械手，用于抓取工件完成下料。
可选的，所述扫描与检测机构还包括对底板冲压是否合格进行检测的底板检测结构，所述底板检测结构包括由支点弹簧弹性支撑并作为杠杠支点的检测板，检测板的一端位于底板下方，另一端上方设有位移传感器，根据位移传感器检测的位移数值是否在设定值范围内判定底板是否合格。
可选的，所述螺栓自动拧紧机构包括振动盘送料机构、螺栓分离机构、下压机构、三维伺服滑台、与三维伺服滑台连接的螺栓吸附机构和电动拧紧机，所述三维伺服滑台带动螺栓吸附机构和电动拧紧机运动，所述振动盘送料机构包括振动盘和送料轨道，所述送料轨道将振动盘输出的螺栓向螺栓分离机构方向输送，所述螺栓分离机构将送料轨道末端的螺栓进行分离并放置到指定位置，所述螺栓吸附机构对指定位置的螺栓进行吸附并完成预安装，所述电动拧紧机对螺栓拧紧。
可选的，所述螺栓分离机构包括分离块以及分离气缸，所述分离块靠送料轨道末端侧面设有承接从送料轨道输出螺栓的分离槽，分离气缸驱动分离块直线移动，以将分离槽内螺栓输送至螺栓吸附机构指定吸附位置以及回位至与送料轨道末端对应的接料位置。
可选的，所述分离槽设有检测螺栓到位的螺栓到位传感器以及吸附螺栓的真空吸附器。
可选的，所述提升翻转机构包括提升电缸、由提升电缸驱动升降的取料组件和翻转电机，所述取料组件包括一对夹爪，所述翻转电机驱动取料组件旋转，所述夹爪由夹爪电机驱动夹紧。
可选的，所述自动涂油机构为自动涂油机械手，所述自动涂油机械手的手部设有喷油嘴，所述提升翻转机构设置于旋转台上，在工件提升翻转后旋转台旋转至自动涂油机械手的涂油位置。
可选的，对应自动涂油工位还设有不合格品通道，自动涂油机械手的手部设有卡盘，自动涂油机械手通过卡盘夹紧工件并将视觉检测机构一检测不合格或/和螺栓拧紧不到位的工件放置到不合格品通道。
可选的，对应人工组装及视觉检测工位还设置有制动蹄撑开机构，所述制动蹄撑开机构包括水平并排设置于直线导轨上的一对张紧块、驱动一对张紧块向外张开的升降块以及驱动升降块升降的张紧升降电缸，所述张紧块设有张紧手指。
可选的，所述升降块设有V型头，所述张紧块上安装有与V型头作用的滚轮。
本发明采用上述技术方案，具有如下有益效果：
1、在装配前，由视觉检测机构一检测底板左右件进行防错，检测合格后，八工位旋转机构自动旋转到螺栓自动拧紧工位，避免不合格产品进入装配工序。而且还可以进一步对底板冲压是否合格进行检测。
2、采用螺栓自动拧紧机构自动送料和自动拧紧螺栓，由于送料到位后由螺栓分离机构分离螺栓，不会出现螺栓漏掉的现象，而电动拧紧机可以对拧紧力矩和角度进行防错，拧紧曲线进行监控，合格后自动点绿色油漆笔进行点检，保证拧紧质量，避免拧紧不到位。
3、采用自动涂油机械手涂油脂，可以做到定量涂抹，避免油脂损耗。
4、对应自动涂油工位还设有不合格品通道，自动涂油机械手可以将视觉检测机构一检测不合格或/和螺栓拧紧不到位的工件放置到不合格品通道，避免不合格产品流到下个工位。
5、装配完成后，视觉检测机构二进行视觉检测，检测完成后，检测合格工件自动流转到下线工位，不合格品可以由机械手进行分离，避免不合格产品流到下线工位。
6、在人工组装工位由人工完成装压簧，且在装完左侧压簧后，顶升旋转机构顶升工件然后旋转工件，并重新将工件放下到工件定位夹具以进行右侧压簧安装，因而方便人工装配两个方向的压簧。
7、通过制动蹄撑开机构将制动蹄撑开，以方便人工完成自调机构拨板以及拨板弹簧安装。
8、采用半自动化方式，机器无法或者完成效果差的工作由人工装配完成，既可以降低劳动强度，又可以保证装配质量，解决了现有鼓式制动器装配工艺生产效率低下、劳动强度大、产品质量无法保证的问题。
本发明的具体技术方案及其有益效果将会在下面的具体实施方式中结合附图进行详细的说明。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明扫描与检测机构的结构示意图；
图3为本发明螺栓自动拧紧机构的结构示意图；
图4为本发明振动盘送料机构与螺栓分离机构的配合示意图；
图5为本发明提升翻转机构的结构示意图；
图6为本发明自动涂油机构及不合格品通道的结构示意图；
图7为本发明制动蹄撑开机构及视觉检测机构二的结构示意图；
图8为本发明顶升旋转机构的结构示意图。
具体实施方式
如图1至图8所示，一种鼓式制动器防漏装半自动装配设备，包括：
八工位旋转机构10，包括八工位分割器、由八工位分割器驱动旋转的转盘以及沿转盘周向均布安装的工件定位夹具，工件定位于工件定位夹具且随转盘转动依次完成八个工位转换，八个工位包括上料与检测工位、螺栓自动拧紧工位、提升与翻转工位、自动涂油工位、人工组装工位、人工组装及视觉检测工位、下料工位，还有一个为空工位，可以设置在人工组装工位、人工组装及视觉检测工位两者之间。
其中，对应上料与检测工位设有扫描与检测机构11，所述扫描与检测机构包括对工件上粘贴的二维码或者条形码进行扫描的扫描枪以及通过采集工件图像并与标准图像进行比对来对检测底板左右件进行防错检测的视觉检测机构一113。这里，可以单独设置二维码扫描枪111或者条形码扫描枪112，也可以同时设置二维码扫描枪和条形码扫描枪，当然二维码扫描枪和条形码扫描枪也可以集成为一体。本领域技术人员应当知晓的是，底板是鼓式制动器的一个配件，分左方向和右方向，根据底板上孔位来区分，视觉检测机构一检测底板上孔的位置来进行防错，如果出现错误，可以报警提示，避免流入下道工序。上料可以有人工完成，也可以由上料机械手完成。
对应螺栓自动拧紧工位设置有螺栓自动拧紧机构12,用于自动输送螺栓并将螺栓拧紧。
对应提升与翻转工位设置有提升翻转机构13，用于将工件从定位夹具上提升，且提升到指定位置后进行翻转。
对应自动涂油工位设有自动涂油机构14，用于对工件指定位置涂油脂。
对应人工组装工位设置有顶升旋转机构18，在人工组装工位由人工完成装压簧，且在装完左侧压簧后，顶升旋转机构顶升工件然后旋转工件，并重新将工件放下到工件定位夹具以进行右侧压簧安装。
对应人工组装及视觉检测工位设置有视觉检测机构二17，在人工组装及视觉检测工位由人工完成自调机构拨板以及拨板弹簧安装后，视觉检测机构二采集工件图像并与标准图像比对以判断人工组装部件是否存在漏装。
对应下料工位设置有下料机械手，用于抓取工件完成下料。
装配完成后，视觉检测机构二进行视觉检测，检测完成后，检测合格工件自动流转到下线工位，不合格品可以由机械手进行分离，避免不合格产品流到下线工位。
采用半自动化方式，机器无法或者完成效果差的工作由人工装配完成，既可以降低劳动强度，又可以保证装配质量，解决了现有鼓式制动器装配工艺生产效率低下、劳动强度大、产品质量无法保证的问题。
参考图2所示，所述扫描与检测机构还包括对底板冲压是否合格进行检测的底板检测结构114，所述底板检测结构包括由支点弹簧弹性支撑并作为杠杠支点的检测板，检测板的一端位于底板下方，另一端上方设有位移传感器，根据位移传感器检测的位移数值是否在设定值范围内判定底板是否合格。
由视觉检测机构一检测底板左右件进行防错，而且还可以进一步对底板冲压是否合格进行检测，避免不合格产品进入装配工序。
参考图3和图4所示，所述螺栓自动拧紧机构12包括振动盘送料机构121、螺栓分离机构、下压机构123、三维伺服滑台122、与三维伺服滑台连接的螺栓吸附机构124和电动拧紧机125，所述三维伺服滑台带动螺栓吸附机构和电动拧紧机运动，所述振动盘送料机构包括振动盘和送料轨道1211，所述送料轨道将振动盘输出的螺栓向螺栓分离机构方向输送，所述螺栓分离机构将送料轨道末端的螺栓进行分离并放置到指定位置，所述螺栓吸附机构对指定位置的螺栓进行吸附并完成预安装，所述电动拧紧机对螺栓拧紧。
到达螺栓自动拧紧工位，通过下压机构压紧鼓式制动器，然后才能进行螺栓拧紧等操作，下压机构具有一对压紧臂，压紧臂具有向鼓式制动器延伸的压紧部，压紧部连接有聚氨酯保护层，防止产品表面划伤。
螺栓吸附机构和电动拧紧机均可以采用现有技术中的结构。其中，电动拧紧机可以对拧紧力矩和角度进行防错，对拧紧曲线进行监控。螺栓吸附机构的吸嘴和电动拧紧机的拧紧枪是上下对应的，螺栓吸附机构和电动拧紧机可以随三维伺服滑台同步运动，同时螺栓吸附机构和电动拧紧机自身可以升降，以配合完成螺栓的吸附释放以及螺栓的自动拧紧。
这里，螺栓自动拧紧机构12还包括与三维伺服滑台连接的打标机126，螺栓拧紧合格后自动点绿色油漆笔进行点检。
所述螺栓分离机构包括分离块1212以及分离气缸1213，所述分离块靠送料轨道末端侧面设有承接从送料轨道输出螺栓的分离槽，分离气缸驱动分离块直线移动，以将分离槽内螺栓输送至螺栓吸附机构指定吸附位置以及回位至与送料轨道末端对应的接料位置。所述分离槽设有检测螺栓到位的螺栓到位传感器以及吸附螺栓的真空吸附器。
参考图5所示，所述提升翻转机构13包括提升电缸131、由提升电缸驱动升降的取料组件132和翻转电机133，所述取料组件包括一对夹爪，所述翻转电机驱动取料组件旋转，所述夹爪由夹爪电机驱动夹紧。
参考图6所示，所述自动涂油机构14为自动涂油机械手，所述自动涂油机械手的手部设有喷油嘴141，所述提升翻转机构设置于旋转台上，在工件提升翻转后旋转台旋转至自动涂油机械手的涂油位置。所以在这里，工件并不是随转盘旋转到自动涂油工位进行涂油的。采用自动涂油机械手涂油脂，可以做到定量涂抹，避免油脂损耗。
另外，对应自动涂油工位还设有不合格品通道15，自动涂油机械手的手部设有卡盘142，自动涂油机械手通过卡盘夹紧工件并将视觉检测机构一检测不合格或/和螺栓拧紧不到位的工件放置到不合格品通道。从而，避免不合格产品流到下个工位。
参考图7所示，对应人工组装及视觉检测工位还设置有制动蹄撑开机构16，所述制动蹄撑开机构包括水平并排设置于直线导轨上的一对张紧块161、驱动一对张紧块向外张开的升降块162以及驱动升降块升降的张紧升降电缸163，所述张紧块设有张紧手指。所述升降块设有V型头，所述张紧块上安装有与V型头作用的滚轮。通过制动蹄撑开机构16将制动蹄撑开，以方便人工完成自调机构拨板以及拨板弹簧安装。
参考图8所示，顶升旋转机构18包括顶升结构181以及旋转结构182，通过顶升结构顶升工件，然后旋转结构带动工件旋转，顶升机构可以采用电动缸或者气缸，旋转结构可以采用电机与减速器组合或者气缸。
本领域技术人员可以理解的是，下料机械手可以采用现有技术，具备升降、平移和抓取功能，以完成工件抓取转移，例如由升降气缸完成升降，平移气缸实现平移，夹爪气缸驱动夹爪完成抓取。
本发明装置操作流程：
1、在上料与检测工位，工件放置到工件定位夹具上，按双手启动按钮，对工件表面进行扫描二维码并记录同时检测底板左右件进行防错，检测合格后，八工位旋转机构自动启动旋转到螺栓自动拧紧工位。
2、流转到螺栓自动拧紧工位，螺栓通过振动盘送料机构自动上料，通过螺栓分离机构分离螺栓，螺栓吸附机构采用真空吸附螺栓，电动拧紧机自动拧紧螺栓，对拧紧力矩和角度进行防错，拧紧曲线进行监控，合格后自动点绿色油漆笔进行点检，完成后自动启动到提升与翻转工位。
3、流转到提升与翻转工位，卡爪将工件从工件定位夹具上提升，提升到指定位置后进行翻转，翻转完成后旋转台转动，旋转至自动涂油机械手的涂油位置，机械手头部的喷油嘴对工件指定位置进行涂油脂；前序工位视觉检测机构一检测不合格或/和螺栓拧紧不合格的，机械手头部三爪卡盘夹紧工件，放置到不合格品通道进行隔离。
4、流转到人工组装工位组装制动蹄、装压簧，压簧安装时有左右两套，为了方便操作，人工组装工位设置有顶升旋转机构，方便进行压簧安装。
5、流转到人工组装及视觉检测工位，人工组装自调机构拨板以及拨板弹簧，安装完成后，视觉检测机构二进行视觉检测。
6、检测完成后，流转到下料工位，由下料机械手下料。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。
Claims (10)
1.一种鼓式制动器防漏装半自动装配设备，其特征在于：包括八工位旋转机构，所述八工位旋转机构包括八工位分割器、由八工位分割器驱动旋转的转盘以及沿转盘周向均布安装的工件定位夹具，工件定位于工件定位夹具且随转盘转动依次完成八个工位转换，八个工位包括上料与检测工位、螺栓自动拧紧工位、提升与翻转工位、自动涂油工位、人工组装工位、人工组装及视觉检测工位、下料工位；
其中，对应上料与检测工位设有扫描与检测机构，所述扫描与检测机构包括对工件上粘贴的二维码或者条形码进行扫描的扫描枪以及通过采集工件图像并与标准图像进行比对来对检测底板左右件进行防错检测的视觉检测机构一；
对应螺栓自动拧紧工位设置有螺栓自动拧紧机构,用于自动输送螺栓并将螺栓拧紧；
对应提升与翻转工位设置有提升翻转机构，用于将工件从定位夹具上提升，且提升到指定位置后进行翻转；
对应自动涂油工位设有自动涂油机构，用于对工件指定位置涂油脂；
对应人工组装工位设置有顶升旋转机构，在人工组装工位由人工完成装压簧，且在装完左侧压簧后，顶升旋转机构顶升工件然后旋转工件，并重新将工件放下到工件定位夹具以进行右侧压簧安装；
对应人工组装及视觉检测工位设置有视觉检测机构二，在人工组装及视觉检测工位由人工完成自调机构拨板以及拨板弹簧安装后，视觉检测机构二采集工件图像并与标准图像比对以判断人工组装部件是否存在漏装；
对应下料工位设置有下料机械手，用于抓取工件完成下料。
2.根据权利要求1所述的一种鼓式制动器防漏装半自动装配设备，其特征在于：所述扫描与检测机构还包括对底板冲压是否合格进行检测的底板检测结构，所述底板检测结构包括由支点弹簧弹性支撑并作为杠杠支点的检测板，检测板的一端位于底板下方，另一端上方设有位移传感器，根据位移传感器检测的位移数值是否在设定值范围内判定底板是否合格。
3.根据权利要求1所述的一种鼓式制动器防漏装半自动装配设备，其特征在于：所述螺栓自动拧紧机构包括振动盘送料机构、螺栓分离机构、下压机构、三维伺服滑台、与三维伺服滑台连接的螺栓吸附机构和电动拧紧机，所述三维伺服滑台带动螺栓吸附机构和电动拧紧机运动，所述振动盘送料机构包括振动盘和送料轨道，所述送料轨道将振动盘输出的螺栓向螺栓分离机构方向输送，所述螺栓分离机构将送料轨道末端的螺栓进行分离并放置到指定位置，所述螺栓吸附机构对指定位置的螺栓进行吸附并完成预安装，所述电动拧紧机对螺栓拧紧。
4.根据权利要求3所述的一种鼓式制动器防漏装半自动装配设备，其特征在于：所述螺栓分离机构包括分离块以及分离气缸，所述分离块靠送料轨道末端侧面设有承接从送料轨道输出螺栓的分离槽，分离气缸驱动分离块直线移动，以将分离槽内螺栓输送至螺栓吸附机构指定吸附位置以及回位至与送料轨道末端对应的接料位置。
5.根据权利要求4所述的一种鼓式制动器防漏装半自动装配设备，其特征在于：所述分离槽设有检测螺栓到位的螺栓到位传感器以及吸附螺栓的真空吸附器。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的一种鼓式制动器防漏装半自动装配设备，其特征在于：所述提升翻转机构包括提升电缸、由提升电缸驱动升降的取料组件和翻转电机，所述取料组件包括一对夹爪，所述翻转电机驱动取料组件旋转，所述夹爪由夹爪电机驱动夹紧。
7.根据权利要求6所述的一种鼓式制动器防漏装半自动装配设备，其特征在于：所述自动涂油机构为自动涂油机械手，所述自动涂油机械手的手部设有喷油嘴，所述提升翻转机构设置于旋转台上，在工件提升翻转后旋转台旋转至自动涂油机械手的涂油位置。
8.根据权利要求7所述的一种鼓式制动器防漏装半自动装配设备，其特征在于：对应自动涂油工位还设有不合格品通道，指定吸附位置的手部设有卡盘，自动涂油机械手通过卡盘夹紧工件并将视觉检测机构一检测不合格或/和螺栓拧紧不到位的工件放置到不合格品通道。
9.根据权利要求1所述的一种鼓式制动器防漏装半自动装配设备，其特征在于：对应人工组装及视觉检测工位还设置有制动蹄撑开机构，所述制动蹄撑开机构包括水平并排设置于直线导轨上的一对张紧块、驱动一对张紧块向外张开的升降块以及驱动升降块升降的张紧升降电缸，所述张紧块设有张紧手指。
10.根据权利要求9所述的一种鼓式制动器防漏装半自动装配设备，其特征在于：所述升降块设有V型头，所述张紧块上安装有与V型头作用的滚轮。
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