CN110744280A - 一种衬套自动装配设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种衬套自动装配设备，包括：衬套自动送料机构，包括转盘、集料机构、托料导套以及托料上行机构，若干所述集料机构沿周向均布安装在转盘上，所述转盘由旋转气缸驱动固定角度旋转；衬套传递机构，从衬套自动送料机构取走衬套并将衬套移动到压装位置；衬套压装机构，包括直线驱动器、压头与夹爪组件，所述压头与夹爪组件包括压头与夹爪，所述夹爪用于夹紧衬套，所述压头用于压装衬套，所述直线驱动器驱动压头与夹爪组件上下移动。本发明实现了衬套类配件的自动送料和压装，可以提高装配效率和装配质量。
Description
技术领域
本发明涉及汽车零部件技术领域，具体涉及衬套装配技术。
背景技术
在汽车部件的装配及其他类产品的装配中，很多均有环、套类的压装装配。目前多采用手工或者半自动化装配，效率较低，装配质量也不容易保证。
目前衬套虽然可以实现自动送料，但是送料前需要人工上料，由于自动送料效率较高，需要频繁人工上料，影响了送料效率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是提供一种衬套自动装配设备，实现衬套类配件的自动送料和压装，且避免频繁人工上料。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种衬套自动装配设备，包括：
衬套自动送料机构，包括转盘、集料机构、托料导套以及托料上行机构，所述集料机构包括竖直设置的集料杆，所述托料导套活动嵌套于集料杆，衬套穿过集料杆放置在托料导套上，所述托料上行机构用于托举托料导套上升并使衬套位于集料杆顶部，若干所述集料机构沿周向均布安装在转盘上，所述转盘由旋转气缸驱动固定角度旋转；
衬套传递机构，从衬套自动送料机构取走衬套并将衬套移动到压装位置；
衬套压装机构，包括直线驱动器、压头与夹爪组件，所述压头与夹爪组件包括压头与夹爪，所述夹爪用于夹紧衬套，所述压头用于压装衬套，所述直线驱动器驱动压头与夹爪组件上下移动。
可选的，所述托料上行机构包括托料上行工装板，所述托料上行工装板设有可夹紧托料导套的夹头，所述夹头由夹头气缸驱动夹紧，所述夹头连接有复位弹簧。
可选的，所述托料上行机构还包括托料上行电机、带轮传动机构、滚珠丝杠，托料上行电机通过带轮传动机构将运动传递给滚珠丝杆，滚珠丝杆将运动传递给托料上行工装板，从而使托料上行工装板上下移动。
可选的，所述衬套自动送料机构还包括与集料杆顶部位置对应，用于检测导套在位的对射光电传感器。
可选的，所述衬套自动送料机构还包括与集料杆顶部位置对应，用于检测衬套正反的正反检测机构，所述正反检测机构包括检测气缸以及检测头，所述检测气缸带动检测头伸出。
可选的，所述衬套传递机构包括取料机构、上移气缸、下移气缸以及移动机构，所述上移气缸用于带动取料机构向上移动，所述下移气缸用于带动取料机构向下移动，所述移动机构用于带动上移气缸、下移气缸以及取料机构水平移动。
可选的，所述取料机构包括回转卡盘，通过回转卡盘夹紧衬套。
可选的，所述直线驱动器为伺服电动压力机，所述伺服电动压力机设有伸缩杆，所述伸缩杆与浮动机构连接，所述浮动机构通过连接板与滑轨机构连接。
可选的，所述浮动机构与压头微调机构连接，所述浮动机构与压头微调机构之间设有压力传感器，所述压头与夹爪组件安装于压头微调机构。
可选的，所述压头具有导向孔，所述夹爪包括筒体，所述筒体的下部沿周向间隔设置有爪体，筒体穿过导向孔且爪体从导向孔下端伸出，所述筒体的内孔连接有驱动爪体向外涨开的导杆，所述导杆由夹爪气缸驱动。
本发明采用上述技术方案，具有如下有益效果：
1、衬套自动送料机构完成衬套自动送料，衬套传递机构将衬套位置调整后送到压头机构处；压头机构通过夹爪夹紧衬套，伺服电动压力机启动，压头机构下移，将衬套放入产品安装位置，压头机构继续下移，推动压头进行压装。因而实现了衬套类配件的自动送料和压装，可以提高装配效率和装配质量。
2、传感器检测托料导套在最低位，托料上行工装板的夹头气缸伸出，托料上行工装板上的夹头顶住托料导套，托料上行电机运动，将运动传递给托料上行工装板，带动托料导套上移到达集料杆顶部，由衬套传递机构将衬套送到压头机构处，实现了衬套的自动送料；人工将衬套穿过集料机构集料杆放置在托料导套上，完成所有集料杆装料，当一根集料杆上衬套全部装完时，传感器检测托料导套在最高位时，托料上行电机反转使托料导套回到最低位，托料上行工装板的夹头气缸回位，托料上行工装板的夹头松开托料导套，旋转气缸驱动转盘转动，带动集料机构旋转固定角度，继续下一根集料杆上衬套的送料，依次类推，因而一次人工装料后，可以维持较长时间运行，避免频繁人工上料。
3、对射光电传感器检测托料导套在位后，正反检测机构的检测气缸运动带动感应开关伸出检测衬套正反，避免误动作。
4、衬套传递机构中，下移气缸用于带动取料机构向下移动使取料机构完成取料，上移气缸用于带动向上移动，从而使衬套穿过衬套压装机构的夹爪上，移动机构用于带动上移气缸、下移气缸以及取料机构水平移动，完成衬套在衬套自动送料机构与衬套压装机构的水平横移，通过一系列传递动作，完成从集料机构取料、横移以及向压头机构上料。
5、伺服电动压力机压力通过浮动机构、压头微调机构传递给压头机构，滑轨机构引导压头机构竖直下压不偏移，压头微调机构能对压头前后左右位置进行微调，使压头可以对产品的衬套压装孔，通过浮动机构可以缓冲衬套压装过程中的冲击力，保证衬套压装质量。
6、导杆相对夹爪运动，向下时将夹爪撑开，导杆向上回位，夹爪恢复，实现夹取，此结构简单易加工，既节约成本也简化了机构。
7、可以根据压力传感器压力数值及位移判断压装是否合格。
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为本发明中衬套自动送料机构的俯视图；
图2为本发明中衬套自动送料机构的主视图；
图3为本发明中衬套传递机构的示意图；
图4为本发明中衬套压装机构的侧视图；
图5为本发明中衬套压装机构的主视图；
图6为本发明中压头与夹爪组件的结构示意图；
图7为图6中A处放大结构示意图；
图8为本发明中夹爪的结构示意图；
图中：
1-衬套自动送料机构，1.1-托料导套，1.2-集料机构，1.3-转盘，1.4-旋转气缸，1.5-托料上行电机，1.6-带轮传动机构，1.7-托料上行工装板，1.8-滚珠丝杆，1.9-正反检测机构，1.10-对射光电传感器；
2-衬套传递机构，2.1-取料机构，2.2-下移气缸，2.3-上移气缸，2.4-移动机构；
3-衬套压装机构，3.1-伺服电动压力机，3.2-浮动机构，3.3-压力传感器，3.4-压头微调机构，3.5-压头机构，3.6-滑轨机构，3.7-钳体，3.8-产品定位机构；
3.5.1-压头，3.5.2-夹爪，3.5.3-导杆，3.5.4-连接杆，3.5.5-下连接板，3.5.6-夹爪气缸，3.5.7-导柱，3.5.8-上连接板，3.5.9-导套，3.5.10-衬套。
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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
可以理解的是，在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。
需要理解的是，本发明中的“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示方位或位置关系的词语仅基于附图所示的方位或位置关系，仅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/元件必须具有特定的方位或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。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1至图8所示，一种衬套自动装配设备，包括：
衬套自动送料机构1，包括集料机构1.2、托料导套1.1以及托料上行机构，所述集料机构1.2包括竖直设置的集料杆，所述托料导套1.1活动嵌套于集料杆，衬套3.5.10穿过集料杆放置在托料导套上，所述托料上行机构用于托举托料导套上升并使衬套位于集料杆顶部；
衬套传递机构2，从衬套自动送料机构1取走衬套3.5.10并将衬套移动到安装位置；
衬套压装机构3，包括直线驱动器、压头机构3.5，所述压头机构包括压头3.5.1与夹爪3.5.2，所述夹爪3.5.2用于夹紧衬套，所述压头3.5.1用于压装衬套，所述直线驱动器驱动压头机构3.5下压。
其中，若干所述集料机构1.2沿周向均布安装在转盘1.3上，所述转盘1.3由旋转气缸1.4驱动固定角度旋转。
参考图1和图2所示，所述托料上行机构包括托料上行工装板1.7，所述托料上行工装板1.7设有可夹紧托料导套的夹头，夹头具有两铰接的夹片，所述夹头由夹头气缸驱动夹紧，所述夹头连接有复位弹簧。该夹头的结构与钳子类似，夹头气缸的气缸顶杆伸出驱动夹头夹紧，在夹头气缸的气缸顶杆收缩后，在复位弹簧的作用下，夹头复位。所述托料上行机构还包括托料上行电机1.5、带轮传动机构1.6、滚珠丝杠1.8，托料上行电机1.5通过带轮传动机构1.6将运动传递给滚珠丝杆1.8，滚珠丝杆1.8将运动传递给托料上行工装板1.7，使托料上行工装板1.7上下移动。
所述衬套自动送料机构1还包括用于检测托料导套在位的对射光电传感器1.10以及用于检测衬套正反的正反检测机构1.9。所述正反检测机构包括检测气缸以及感应开关，所述检测气缸带动感应开关伸出，通过是否触发感应开关的开关信号判断衬套正反。
衬套自动送料机构1操作流程：
人工将衬套穿过集料机构1.2的集料杆放置在托料导套1.1上，完成所有集料杆装料；
传感器检测托料导套1.1在最低位，托料上行工装板1.7的气缸伸出，托料上行工装板1.7的夹头顶住托料导套1.1；
托料上行电机1.5运动，将运动传递给托料上行工装板1.7，带动托料导套1.1上移；
对射光电传感器1.10检测托料导套在位后，正反检测机构1.9的气缸运动带动感应开关伸出检测，判断衬套正反；
检测完成后，正反检测机构1.9的气缸运动带动感应开关回位。
当一根集料杆上衬套全部装完时，传感器检测托料导套1.1在最高位时，托料上行电机1.5反转使托料导套回到最低位，托料上行工装板1.7的气缸回位；
托料上行工装板1.7的夹头松开托料导套1.1，旋转气缸1.4驱动转盘1.3转动，带动集料机构1.2旋转固定角度；
设备状态类似最初状态，动作方式依次顺序进行，当集料机构1.2所有衬套安装完成，设备提示人工上料。
参考图3所示，所述衬套传递机构2包括取料机构2.1、上移气缸2.3、下移气缸2.2以及移动机构2.4，所述上移气缸用于带动取料机构向上移动，所述下移气缸用于带动取料机构向下移动，所述移动机构用于带动上移气缸、下移气缸以及取料机构水平移动，这里水平移动是指横向水平移动。上述上移、下移以及水平移动可以采用气缸、电机等与滑轨配合实现。所述取料机构2.1包括回转卡盘，通过回转卡盘夹紧衬套，回转卡盘由卡盘气缸驱动夹紧。
当托料导套1.1上移将衬套顶升至集料杆顶部后，下移气缸2.2的气缸顶杆向下伸出，带动取料机构2.1下移，取料机构2.1回转卡盘运动，先夹紧衬套，下移气缸2.2回位，移动机构2.4带动料机构2.1将衬套移动到安装位置，上移气缸2.3上移，将衬套穿过衬套压装机构3的压头机构3.5上。
参考图4和图5所示，产品定位机构3.8用于定位产品，本实施例中产品为制动卡钳的钳体3.7，钳体具有缸孔，在产品定位机构上定位后缸孔竖直朝上设置。所述直线驱动器为伺服电动压力机3.1，所述伺服电动压力机设有伸缩杆，所述伸缩杆与浮动机构3.2连接。所述浮动机构通过连接板与滑轨机构3.6连接。所述浮动机构与压头微调机构3.4连接，压头机构3.5安装在压头微调机构。所述浮动机构与压头微调机构之间设有压力传感器3.3。伺服电动压力机3.1压力通过浮动机构3.2、压头微调机构3.4传递给压头机构3.5，滑轨机构3.6引导压头机构3.5竖直下压不偏移，压头微调机构3.4能对压头前后左右位置进行微调，通过压力传感器3.3可以监控衬套压装时的压力。
其中，浮动机构3.2包括上浮动部、下浮动部以及弹性支撑在上下浮动部之间的浮动弹簧，通过浮动机构可以缓冲衬套压装过程中的冲击力，保证衬套压装质量。压头微调机构3.4包括调节槽以及设于调节槽前、后、左、右四个方向的调节螺丝，压头机构3.5具有调节固定部，通过调节螺丝可以调节所述调节固定部的水平位置，因而调节固定部可以在调节槽内水平活动，并通过调节螺丝固定调节后位置，从而使压头可以对正钳体缸孔。
参考图6至图8所示，所述压头3.5.1具有导向孔，所述夹爪3.5.2包括筒体，所述筒体的下部沿周向间隔设置有爪体，筒体穿过导向孔且爪体从导向孔下端伸出，所述筒体的内孔连接有驱动爪体向外涨开的导杆3.5.3。所述导杆由夹爪气缸3.5.6驱动。所述压头与导套3.5.9连接，导套用于引导导杆上下移动，所述筒体的内孔底部设有锥面，所述导杆的底部设有锥形头。所述压头机构还包括上连接板3.5.8、下连接板3.5.5以及支撑在上连接板和下连接板之间的导柱3.5.7，夹爪气缸安装在上连接板和下连接板之间，夹爪气缸的气缸顶杆通过连接杆3.5.4与导杆连接，导套与下连接板固定，上连接板连接调节固定部。
导杆3.5.3相对夹爪3.5.2运动，将夹爪3.5.2撑开(弹性变形)，导杆3.5.3向上回位，夹爪3.5.2恢复，实现夹取，此结构简单易加工，既节约成本也简化了机构。
另外，本领域技术人员可以理解的是，本发明的直线驱动器，也可以采用气缸、油缸等。
本发明的操作流程：
产品在产品定位机构3.8上定位(以制动卡钳衬套压装为例)，启动设备；
衬套自动送料机构1完成衬套自动送料；
衬套传递机构2将衬套位置调整后送到压头机构3.5的夹爪3.5.2处；
压头机构3.5的夹爪气缸3.5.6运动，推动导杆3.5.3将夹爪3.5.2撑开，夹紧衬套；
衬套传递机构2的上移气缸2.3气缸回位，移动机构2.4回位；
伺服电动压力机3.1启动，压头机构3.5下移，将衬套3.5.10放入产品安装位置，压头机构3.5继续下移，推动压头3.5.1进行压装；
压装完成，夹爪气缸3.5.6回位，伺服电动压力机3.1回位；
设备根据压力传感器3.3压力数值及位移判断压装是否合格；
衬套自动压装完成，取出产品。
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)
1.一种衬套自动装配设备，其特征在于，包括：
衬套自动送料机构，包括转盘、集料机构、托料导套以及托料上行机构，所述集料机构包括竖直设置的集料杆，所述托料导套活动嵌套于集料杆，衬套穿过集料杆放置在托料导套上，所述托料上行机构用于托举托料导套上升并使衬套位于集料杆顶部，若干所述集料机构沿周向均布安装在转盘上，所述转盘由旋转气缸驱动固定角度旋转；
衬套传递机构，从衬套自动送料机构取走衬套并将衬套移动到压装位置；
衬套压装机构，包括直线驱动器、压头机构，所述压头机构包括压头与夹爪，所述夹爪用于夹紧衬套，所述压头用于压装衬套，所述直线驱动器驱动压头与夹爪组件上下移动。
2.根据权利要求1所述的一种衬套自动装配设备，其特征在于：所述托料上行机构包括托料上行工装板，所述托料上行工装板设有可夹紧托料导套的夹头，所述夹头由夹头气缸驱动夹紧，所述夹头连接有复位弹簧。
3.根据权利要求2所述的一种衬套自动装配设备，其特征在于：所述托料上行机构还包括托料上行电机、带轮传动机构、滚珠丝杠，托料上行电机通过带轮传动机构将运动传递给滚珠丝杆，滚珠丝杆将运动传递给托料上行工装板，从而使托料上行工装板上下移动。
4.根据权利要求1所述的一种衬套自动装配设备，其特征在于：所述衬套自动送料机构还包括与集料杆顶部位置对应，用于检测导套在位的对射光电传感器。
5.根据权利要求1所述的一种衬套自动装配设备，其特征在于：所述衬套自动送料机构还包括与集料杆顶部位置对应，用于检测衬套正反的正反检测机构。
6.根据权利要求1所述的一种衬套自动装配设备，其特征在于：所述衬套传递机构包括取料机构、上移气缸、下移气缸以及移动机构，所述上移气缸用于带动取料机构向上移动，所述下移气缸用于带动取料机构向下移动，所述移动机构用于带动上移气缸、下移气缸以及取料机构水平移动。
7.根据权利要求6所述的一种衬套自动装配设备，其特征在于：所述取料机构包括回转卡盘，通过回转卡盘夹紧衬套。
8.根据权利要求1至7中任意一项所述的一种衬套自动装配设备，其特征在于：所述直线驱动器为伺服电动压力机，所述伺服电动压力机设有伸缩杆，所述伸缩杆与浮动机构连接，所述浮动机构通过连接板与滑轨机构连接。
9.根据权利要求8所述的一种衬套自动装配设备，其特征在于：所述浮动机构与压头微调机构连接，所述浮动机构与压头微调机构之间设有压力传感器，所述压头机构安装于压头微调机构。
10.根据权利要求9所述的一种衬套自动装配设备，其特征在于：所述压头具有导向孔，所述夹爪包括筒体，所述筒体的下部沿周向间隔设置有爪体，筒体穿过导向孔且爪体从导向孔下端伸出，所述筒体的内孔连接有驱动爪体向外涨开的导杆，所述导杆由夹爪气缸驱动。
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