CN112974716B - 汽车尾门支架热压铆钉自动装配设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供的汽车尾门支架热压铆钉自动装配设备，包括用于安放并驱动汽车尾门支架旋转的装配台以及用于拾取铆钉并将铆钉压装至汽车尾门支架上的机器人；本发明所提供的汽车尾门支架热压铆钉自动装配设备，实现了整个汽车尾门支架的热压铆钉自动化装配，不仅大大的提供汽车尾门支架的装配效率，同时也有效的保证了操作人员的安全性。

Description

汽车尾门支架热压铆钉自动装配设备

技术领域

本发明涉及智能汽配工作设备技术领域，具体涉及汽车尾门支架热压铆钉自动装配设备。

背景技术

汽车尾门支架装配时，一般需要使用到专门的装配工位，以便提高装配的效率以及精确度，但是，现在市场上的装配工位往往制造比较粗糙，导致装配的精度和效率往往达不到预期，适应性较低，并且在使用的方便程度上还具有提升空间；

另一方面，汽车尾门支架在生产过程中，一般会用到铆钉连接，当前技术下，现有技术中的铆接装置中传送、放置铆钉通常是由人工手动操作完成，由操作人员手动拣出一颗颗铆钉，再调整铆钉的方向，将铆钉按照需要的方向放置于工件上，再由铆压装置对铆钉进行冲压。放置铆钉时必须保证铆钉的方向性及各铆钉的位置间距，人工操作因存在人为因素错误率较高，不能保证铆接产品品质，增加了废品率，且人工操作效率低下，而且由人工在冲压装置内频繁操作，操作人员安全性难以保证。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明所提供的汽车尾门支架热压铆钉自动装配设备，实现了整个汽车尾门支架的热压铆钉自动化装配，不仅大大的提供汽车尾门支架的装配效率，同时也有效的保证了操作人员的安全性。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

汽车尾门支架热压铆钉自动装配设备，包括用于安放并驱动汽车尾门支架旋转的装配台以及用于拾取铆钉并将铆钉压装至汽车尾门支架上的机器人。

在其中一个实施例中，所述装配台包括底座，所述底座上可转动的设置有大底板，所述大底板上圆形阵列式的设置有数个可转动的装配工位，所述装配工位用于安放汽车尾门支架，所述底座上与数个所述装配工位对应的设置有数个装配工位旋转驱动装置；

所述机器人包括可偏转的机械臂和设置在所述机械臂上的机械手，所述机器人位于所述底座的一侧，所述机械手包括动力机构、升降机构和压装机构，所述动力机构设置在所述机械臂上，所述升降机构设置在所述动力机构上，所述压装机构设置在所述升降机构上，所述动力机构通过所述升降机构驱动所述压装机构上下移动并配合所述机械臂拾取铆钉以及将铆钉压装至汽车尾门支架上。

在其中一个实施例中，还包括第一电机、分割器和大底板转轴，

所述第一电机和分割器设置在所述底座上，所述大底板转轴竖直的设置在所述大底板下表面的中心位置，所述第一电机的主轴与所述分割器的动力输入端连接，所述大底板转轴的上端与所述大底板连接、另一端与所述分割器的动力输出端连接，所述大底板转轴单次转动的角度与所述大底板上相邻的两个所述装配工位之间的夹角相同。

在其中一个实施例中，所述装配工位包括装配工位底板、装配工位转轴、装配工位轴承、装配工位轴承座和第一传动块，所述装配工位转轴竖直的设置在所述装配工位底板的下表面，所述装配工位轴承座设置在所述大底板的下表面，所述装配工位轴承设置在所述装配工位轴承座上，所述装配工位转轴的上端与所述装配工位底板连接、另一端贯穿所述大底板插接在所述装配工位轴承内，位于所述装配工位轴承上方部分的装配工位转轴的外径大于所述装配工位轴承内圈的内径，所述第一传动块设置在所述装配工位转轴的下端；

所述装配工位旋转驱动装置包括第二电机、第二电机支架和第二传动块，所述第二电机支架与所述底座连接，所述第二电机设置在所述第二电机支架上，所述第二传动块设置在所述第二电机的主轴上，所述第二传动块上设置有可容纳所述第一传动块的凹槽，所述凹槽贯穿所述第二传动块，所述第二电机通过所述第二传动块和第一传动块相互配合以驱动所述装配工位转轴旋转和停止。

在其中一个实施例中，所述装配工位底板的上方设置有汽车尾门支架放置架以及数个用于夹紧汽车尾门支架的气动夹紧装置和手动夹紧装置，所述气动夹紧装置包括夹紧气缸和夹紧块，所述夹紧气缸竖直的设置在所述装配工位底板上，所述夹紧块设置在所述夹紧气缸的气缸杆上，所述手动夹紧装置包括手动夹紧钳，所述手动夹紧钳设置在所述汽车尾门支架放置架上。

在其中一个实施例中，还包括夹紧气缸第一进气块，进气块顶升气缸、夹紧气缸第二进气块、旋转供气滑环和夹紧气缸第三进气块，所述装配工位转轴内部中空，

所述进气块顶升气缸设置在所述第二电机支架上，所述夹紧气缸第一进气块设置在所述进气块顶升气缸的气缸杆上，所述夹紧气缸第一进气块的外侧壁上设置有进气孔、上表面设置有出气孔，

所述夹紧气缸第二进气块设置在所述装配工位轴承座的下端，所述装配工位转轴贯穿所述夹紧气缸第二进气块，所述夹紧气缸第二进气块的下表面上设置有进气孔、上表面设置有出气孔，所述夹紧气缸第二进气块上的进气孔位于所述夹紧气缸第一进气块的出气孔的正上方，

所述旋转供气滑环和夹紧气缸第三进气块套装在所述装配工位转轴上，且所述夹紧气缸第三进气块位于所述旋转供气滑环的上方、所述装配工位轴承的下方，所述旋转供气滑环包括上下位置设置的旋转部和静止部，所述夹紧气缸第三进气块的外侧壁上设置有进气孔、内侧壁上设置有出气孔，

所述夹紧气缸第一进气块的进气孔与外接气源连通，所述夹紧气缸第二进气块的出气孔与所述旋转供气滑环的静止部上的进气孔连通，所述旋转供气滑环的旋转部上的出气孔与所述夹紧气缸第三进气块上的进气孔连通，所述夹紧气缸第三进气块的出气孔与所述装配工位转轴的内部空腔连通，所述装配工位转轴的顶部设置有出气孔，所述装配工位转轴顶部的出气孔与所述夹紧气缸的进气孔连通。

在其中一个实施例中，所述大底板上表面的中间位置设置有装配工位定位装置，所述装配工位定位装置包括驱动单元和定位单元，所述驱动单元驱动所述定位单元与所述装配工位底板接触或分离；

所述驱动单元包括定位气缸、钩爪支架、钩爪气缸、钩爪滑轨、钩爪滑块和钩爪，所述定位气缸设置在所述大底板上，所述钩爪支架的一侧与所述定位气缸的气缸杆连接、另一侧设置有所述钩爪气缸和钩爪滑轨，所述钩爪气缸位于所述钩爪滑轨的上方，所述钩爪滑块可滑动的设置在所述钩爪滑轨上，所述钩爪滑块的上端面与所述钩爪气缸的气缸杆连接、外端面上设置有所述钩爪；

所述定位单元包括固定块、定位块、活动块、连接杆、弹簧和连接销，所述固定块固定设置在所述大底板上，所述固定块的两端分别设置有两个通孔，所述连接杆分别插接在所述固定块两端的通孔内，所述定位块分别与所述固定块两端的两个连接杆连接，四个所述连接杆的另一端分别与所述活动块连接，所述活动块与所述钩爪相对的一侧上设置所述连接销，所述弹簧分别套装在所述连接杆上，所述固定块任一端的两根连接杆上的弹簧、其中一个所述弹簧位于所述固定块与所述活动块之间，另一个所述弹簧位于所述固定块与所述定位块之间，且位于所述固定块与所述定位块之间弹簧的弹力大于位于所述固定块与所述活动块之间弹簧的弹力。

在其中一个实施例中，所述动力机构包括连接座、第三电机、电机皮带轮和传动皮带，所述第三电机设置在所述连接座上，所述电机皮带轮设置在所述第三电机的输出轴上，所述连接座与所述机械臂连接；

所述升降机构包括丝杆和丝杆螺母，所述丝杆纵向的设置在所述连接座上，所述丝杆螺母套装在所述丝杆上，所述丝杆的上端设置有丝杆皮带轮，所述电机皮带轮通过所述传动皮带与所述丝杆皮带轮传动连接；

所述压装机构包括压装支架和压装体，所述压装体设置在所述压装支架上，所述压装支架与所述丝杆螺母连接。

在其中一个实施例中，所述压装体包括吸附套筒、电磁铁固定件和取料气缸，所述吸附套筒、电磁铁固定件和取料气缸分别设置在所述压装支架上，所述取料气缸设置在所述电磁铁固定件的上方，所述吸附套筒位于所述电磁铁固定件的下方，所述电磁铁固定件的内部设置有电磁铁，所述取料气缸的气缸杆的下端设置有卡接套筒，所述取料气缸驱动所述卡接套筒向下依次贯穿所述电磁铁固定件和吸附套筒，所述卡接套筒的下端的形状和大小与铆钉头部的凹槽的形状和大小相匹配。

在其中一个实施例中，所述压装支架上还设置有套筒支架，所述压装支架与所述套筒支架之间纵向的设置有限位滑轨，所述套筒支架包括上顶板、下底板和左侧板，所述左侧板竖直的设置在所述上顶板和下底板之间，所述取料气缸的顶部与所述上顶板的下平面连接，所述电磁铁固定件设置在所述下底板的上表面，所述吸附套筒的顶部与所述下底板的下平面连接，所述取料气缸驱动所述卡接套筒向下贯穿所述电磁铁固定件、下底板和吸附套筒。

与现有技术相比，本发明提供的汽车尾门支架热压铆钉自动装配设备具有以下优点：

1、本发明的汽车尾门支架热压铆钉自动装配设备，通过配置可旋转的大底板，大底板通过驱动电机和分割器驱动大底板旋转，同时大底板上均匀的设置数个装配工位，任意两个装配工位之间的夹角与分割器每次转动的角度相等，这样通过分割器传动定位每个装配工位每次转动的角度，因此装配工位每次转动角度的精度得到了大大的提高；

2、本发明的汽车尾门支架热压铆钉自动装配设备，每个装配工位还配置有旋转驱动装置，使得每个装配工位不仅可以跟随大底板转动，自身也可以独立的实现转动，因此，通过本发明提供的汽车尾门支架热压铆钉自动装配设备，每一个装配工位都可以实现多个角度的加工作业，大大的提高了汽车尾门支架热压铆钉作业的效率和精准度；

3、本发明的汽车尾门支架热压铆钉自动装配设备，可以代替人工手动放置和压装铆钉，自动实现铆钉的准确定位，将铆钉放置于预定位置并进行压装，误差率低，不需要人工进行操作，节省了人力，保证了人员的安全性。

附图说明

图1为本发明中的装配工位的主视结构示意图；

图2为本发明中的装配工位的立体结构示意图；

图3为本发明中的装配工位的局部剖视结构示意图；

图4为本发明中的装配工位定位装置的结构示意图；

图5为本发明中的机械手的立体结构示意图；

图6为本发明中的机械手的左视结构示意图；

图7为本发明中的机械手的另一个立体结构示意图。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

如图1-图4所示，为了便于描述，本发明中的“上”“下”“左”“右”“前”“后”方位基准以附图1所示的方位为准；

汽车尾门支架热压铆钉自动装配设备，包括用于安放并驱动汽车尾门支架旋转的装配台以及用于拾取铆钉并将铆钉压装至汽车尾门支架上的机器人。

其中用于安放并驱动汽车尾门支架旋转的装配台，包括底座1，底座1上可转动的设置有大底板2，大底板2上圆形阵列式的设置有四个可转动的装配工位3。

优选的，底座1上与四个装配工位3对应的设置有四个装配工位旋转驱动装置4。

在本实施例中，还包括第一电机5、分割器6和大底板转轴，

第一电机5和分割器6设置在底座1上，大底板转轴竖直的设置在大底板下表面的中心位置，第一电机5的主轴与分割器的动力输入端连接，大底板转轴的上端与大底板1连接、另一端与分割器6的动力输出端连接，大底板转轴单次转动的角度与大底板2上相邻的两个装配工位3之间的夹角相同；

大底板2通过第一电机5和分割器6驱动旋转，这样大底板2以及装配工位3每次旋转的角度容易控制且精度较高，因此能够很好的与工业机器人配合作业，有效的提高了作业的效率和精准度。

在本实施例中，装配工位3包括装配工位底板301、装配工位转轴302、装配工位轴承303、装配工位轴承座304和第一传动块305，装配工位转轴302竖直的设置在装配工位底板301的下表面，装配工位轴承座304设置在大底板2的下表面，装配工位轴承303设置在装配工位轴承座304上，装配工位转轴302的上端与装配工位底板301连接、另一端贯穿大底板2插接在装配工位轴承304内，位于装配工位轴承303上方部分的装配工位转轴302的外径大于装配工位轴承303内圈的内径，这样装配工位转轴302就不会出现向下滑动的现象，对整个装配工位3起到支撑作用，第一传动块305设置在装配工位转轴302的下端；

还包括设置在底座1上的电磁离合器以及放置在地面上用于控制电磁离合器通/断电的脚踏开关，装配工位转轴302的下端插接在电磁离合器内部；这种方案是装配工位3的旋转通过人力转动，并配合电磁离合器来实现装配工位的停止，用于控制装配工位转轴302停止的脚踏开关放置在地面上，通过操作人员的脚部来控制，这样操作人员手脚相互配合控制装配工位3的旋转和停止。

另一种方案是，通过设置装配工位旋转驱动装置4，包括第二电机401、第二电机支架402和第二传动块403，第二电机支架402与底座1连接，第二电机401设置在第二电机支架402上，第二传动块403设置在第二电机401的主轴上，第二传动块403上设置有可容纳第一传动块305的凹槽，该凹槽横向贯穿第二传动块403，第二电机401通过第二传动块403和第一传动块305相互配合以驱动装配工位转轴305旋转和停止；

第一传动块305在跟随装配工位转轴302从上一个位置旋转至下一个位置时，第一传动块305会从上一个位置处的第二传动块403上的凹槽内转出，并从下一个位置处的第二传动块403的一端进入该位置处的第二传动块403上的凹槽内，第一传动块305和第二传动块403上的凹槽的形状分别为可相互配合的圆弧形，即可实现二者之间力的传动，本实施例优选第一传动块305外形为圆弧形，相应的第二传动块403上的凹槽即为横向设置的圆弧形凹槽，且第二传动块403上的凹槽贯穿其左右侧壁，当第一传动块305位于第二传动块403上的凹槽内时，第二电机401通过第二传动块403和第一传动块305以驱动装配工位转轴302以及整个装配工位3旋转，相应的，第二电机401停止旋转，装配工位3也相应的停止旋转，即实现了装配工位3的自动旋转与停止。

在本实施例中，装配工位底板301的上方设置有汽车尾门支架放置架306以及五个用于夹紧汽车尾门支架的气动夹紧装置307和两个手动夹紧装置308，气动夹紧装置307包括夹紧气缸3071和夹紧块3072，夹紧气缸3071竖直的设置在装配工位底板301上，夹紧块3072设置在夹紧气缸3071的气缸杆上，手动夹紧装置308包括手动夹紧钳，手动夹紧钳设置在汽车尾门支架放置架306上；

首先将汽车尾门支架放置在汽车尾门支架放置架306上，然后通过控制夹紧气缸3071的气缸杆向下移动以驱动夹紧块3072将汽车尾门支架牢牢的固定在汽车尾门支架放置架306上，并辅以设置在汽车尾门支架放置架306上的手动夹紧钳，更好的将汽车尾门支架固定。

在本实施例中，还包括夹紧气缸第一进气块7，进气块顶升气缸8、夹紧气缸第二进气块9、旋转供气滑环10和夹紧气缸第三进气块11，装配工位转轴302内部中空，

进气块顶升气缸8设置在第二电机支架402上，夹紧气缸第一进气块7设置在进气块顶升气缸8的气缸杆上，夹紧气缸第一进气块7的外侧壁上设置有进气孔、上表面设置有出气孔，

夹紧气缸第二进气块9设置在装配工位轴承座304的下端，装配工位转轴302贯穿夹紧气缸第二进气块9，夹紧气缸第二进气块9的下表面上设置有进气孔、上表面设置有出气孔，夹紧气缸第二进气块9上的进气孔位于夹紧气缸第一进气块7的出气孔的正上方，

旋转供气滑环10和夹紧气缸第三进气块11套装在装配工位转轴302上，且夹紧气缸第三进气块11位于旋转供气滑环10的上方、装配工位轴承303的下方，旋转供气滑环10包括上下位置设置的旋转部和静止部，夹紧气缸第三进气块11的外侧壁上设置有进气孔、内侧壁上设置有出气孔，

夹紧气缸第一进气块7的进气孔与外接气源连通，夹紧气缸第二进气块9的出气孔与旋转供气滑环10的静止部上的进气孔连通，旋转供气滑环10的旋转部上的出气孔与夹紧气缸第三进气块11上的进气孔连通，夹紧气缸第三进气块11的出气孔与装配工位转轴302的内部空腔连通，装配工位转轴302的顶部设置有出气孔，装配工位转轴302顶部的出气孔与夹紧气缸3071的进气孔连通。

当需要给装配工位3上的夹紧气缸3071供气时，进气块顶升气缸8将夹紧气缸第一进气块7向上顶升，直至夹紧气缸第一进气块7的上表面与夹紧气缸第二进气块9的下表面贴合，同时因为夹紧气缸第二进气块9上的进气孔位于夹紧气缸第一进气块7的出气孔的正上方，因此，此时夹紧气缸第二进气块9上的进气孔与夹紧气缸第一进气块7的出气孔的连通，这样就实现了外部气源可以直通夹紧气缸3071的目的，因为如果采用气管直接与夹紧气缸3071连接，当装配工位3旋转时，用于连接气源和夹紧气缸3071的气管就会出现缠绕甚至折弯的现象，采用上述的输气路径就能很好的避免这种现象。

在本实施例中，大底板2上表面的中间位置设置有装配工位定位装置，装配工位定位装置包括驱动单元12和定位单元13，驱动单元12驱动定位单元13与装配工位底板301接触或分离，相应的，本实施例包括四个装配工位3，因此设置有四个装配工位定位装置；

具体的，驱动单元12包括定位气缸1201、钩爪支架1202、钩爪气缸1203、钩爪滑轨、钩爪滑块1204和钩爪1205，定位气缸1201设置在大底板2上，钩爪支架1202的内侧与定位气缸1201的气缸杆连接、外侧设置有钩爪气缸1203和钩爪滑轨，钩爪气缸1203位于钩爪滑轨的上方，钩爪滑块1204可滑动的设置在钩爪滑轨上，钩爪滑块1204的上端面与钩爪气缸1203的气缸杆连接、外端面上设置有钩爪1205；

定位单元13包括固定块1301、定位块1302、活动块1303、连接杆1304、弹簧和连接销1305，固定块1301固定设置在大底板2上，固定块1301的两端分别设置有两个通孔，四根连接杆分别对应的插接在固定块1301两端的四个通孔内，两个定位块1302分别与固定块1301两端的两个连接杆1304端部连接，四个连接杆1304的内端同时与活动块1303的外侧壁连接，活动块1303的内侧壁上设置连接销1305，弹簧分别套装在每根连接杆1304上，固定块1301任一端的两根连接杆1304上的弹簧、其中一个弹簧位于固定块1301与活动块1303之间，另一个弹簧位于固定块1301与定位块1302之间，且位于固定块1301与定位块1302之间弹簧的弹力大于位于固定块1301与活动块1303之间弹簧的弹力。

在装配工位3跟随大底板2旋转时，因为位于固定块1301与定位块1302之间弹簧的弹力大于位于固定块1301与活动块1303之间弹簧的弹力，此时，定位块1302与装配工位底板301相互接触，固定块1301固定设置在大底板2上，且固定块1301与定位块1302之间通过连接杆1304刚性连接，因此在弹簧和定位块1302的作用下，装配工位底板301以及整个装配工位3静止不动；

当装配工位3旋转到达下一个位置时，钩爪气缸1203通过钩爪滑块1204驱动钩爪1205向下移动，定位气缸1201再驱动整个钩爪支架1202和钩爪1205向外移动，此时钩爪1205位于定位单元13的连接销1305的下方，钩爪气缸1203通过钩爪滑块1204驱动钩爪1205向上移动，实现钩爪1205与连接销1305之间的连接，定位气缸1201再驱动整个钩爪支架1202和钩爪1205向内移动，实现定位块1302与装配工位底板301之间分离，方便整个装配工位3的旋转。

优选的，活动块1303的外侧壁上还设置有防撞块，避免活动块1303在向外移动的过程中与固定块1301之间产生碰撞，位于固定块1301与活动块1303之间的弹簧主要起缓冲作用，避免活动块1303过于猛烈的撞向固定块1301。

在本实施例中，位于任意两个第二电机支架402之间的底座上分别设置有滚轮支架14，滚轮支架14的顶部可转动的设置有滚轮15，滚轮15的顶端与大底板2的下表面接触，通过设置滚轮15和滚轮支架14，对大底板2起到很好的支撑作用，同时也对大底板2的旋转起到一定的导向作用；

第二电机支架402的外侧设置有装配工位锁紧气缸支架16、内侧设置有大底板定位气缸支架17，

大底板定位气缸支架16上横向的设置有大底板定位气缸18，大底板定位气缸18的气缸杆上设置有大底板定位块19，大底板2的下表面上圆形阵列式的设置有数个“L”形定位板20，任意两个“L”形定位板20之间的夹角与大底板2上相邻的两个装配工位3之间的夹角相同，大底板定位气缸18的气缸杆伸出驱动大底板定位块19与“L”形定位板20搭接；

因为在对汽车尾门支架进行热压铆钉作业时，会出现从下往上热压铆钉，这时，大底板定位气缸18的气缸杆伸出驱动大底板定位块19与“L”形定位板20搭接，避免了从下往上热压铆钉时，大底板2可能出现的向上倾斜或被掀翻的现象；

装配工位底板301的下表面固定设置有定位盘21，定位盘21套接在装配工位转轴302的外部，大底板2的上表面上圆形阵列式的设置有数个倒立的“L”形定位板22，任意两个倒立的“L”形定位板22之间的夹角与大底板2上相邻的两个装配工位3之间的夹角相同，装配工位锁紧气缸支架16上设置有倒立的“L”形定位板22，位于大底板2以及装配工位锁紧气缸支架16上的倒立的“L”形定位板22分别与定位盘21的边沿搭接；

设置倒立的“L”形定位板22与定位盘21的边沿搭接，也是为了避免在从下往上热压铆钉时，装配工位3可能出现的向上倾斜或被掀翻的现象；

装配工位锁紧气缸支架16上纵向的设置有装配工位锁紧气缸23，定位盘21的下表面上圆形阵列式的设置有数个定位孔，任意两个定位孔之间的夹角与大底板2上相邻的两个装配工位3之间的夹角相同，装配工位锁紧气缸23的气缸杆向上伸出***定位孔内，当装配工位3从上一个位置移动到下一个位置时，利用装配工位锁紧气缸23的气缸杆向上伸出***定位孔内以实现对装配工位3的定位，防止装配工位3出现不必要的旋转动作。

如图5-7所示，其中用于拾取铆钉并将铆钉压装至汽车尾门支架上的机器人，包括可上下左右前后偏转的机械臂和设置在机械臂上的机械手，该机器人设置在装配台中的底座1一侧的地面上，优选为靠近任意一个装配工位3的旁边，以便于机器人与装配台之间相互配合以完成整个汽车尾门支架的热压铆钉的自动装配作业；

上述的机械臂为汽车制造领域中常见的工业机器人所包含的机械臂，因此，本申请在此不再赘述，本申请将重点详细描述该机器人包含的设置在该机械臂上的独特的机械手；

该机械手包括动力机构、升降机构和压装机构，动力机构设置在机械臂上，升降机构设置在动力机构上，压装机构设置在升降机构上，动力机构通过升降机构驱动压装机构上下移动并配合机械臂拾取铆钉以及将铆钉压装至汽车尾门支架上。

在本实施例中，动力机构包括连接座24、第三电机34、电机皮带轮和传动皮带，第三电机34设置在连接座24上，电机皮带轮设置在电机的输出轴上，连接座24与机械臂连接；

升降机构包括丝杆和丝杆螺母，丝杆纵向的设置在连接座24上，丝杆螺母套装在丝杆上，丝杆的上端设置有丝杆皮带轮，电机皮带轮通过传动皮带与丝杆皮带轮传动连接；

压装机构包括压装支架25和压装体，压装体设置在压装支架25上，压装支架25与丝杆螺母连接，压装体用于拾取和压装汽车尾门支架铆钉37。

具体的，压装体包括吸附套筒30、电磁铁固定件29和取料气缸27，吸附套筒30、电磁铁固定件29和取料气缸27分别设置在压装支架25上，取料气缸27设置在电磁铁固定件29的上方，吸附套筒30位于电磁铁固定件29的下方，电磁铁固定件29的内部设置有电磁铁，取料气缸27的气缸杆的下端设置有卡接套筒36，取料气缸27驱动卡接套筒36向下依次贯穿电磁铁固定件29和吸附套筒30，卡接套筒36的下端的形状和大小与汽车尾门支架铆钉37头部的凹槽的形状和大小相匹配。

在本实施例中，当需要拾取汽车尾门支架铆钉37时，可以利用电磁铁固定件29内部的电磁铁产生的磁吸力，直接通过吸附套筒吸取汽车尾门支架铆钉37；

或者，因为汽车尾门支架铆钉37的头部上设置有凹槽，通过取料气缸27驱动卡接套筒36向下依次贯穿电磁铁固定件29和吸附套筒30，通过设置与汽车尾门支架铆钉37头部的凹槽的形状和大小相匹配的卡接套筒36，只需将卡接套筒36***汽车尾门支架铆钉37头部的凹槽内即可实现对汽车尾门支架铆钉37的拾取作业。

在本实施例中，压装支架25上还设置有套筒支架100，压装支架25与套筒支架100之间纵向的设置有限位滑轨28，电磁铁固定件29、吸附套筒30和取料气缸27分别设置在套筒支架100上；

设置限位滑轨28的目的是为了在吸附套筒30或卡接套筒36将汽车尾门支架铆钉37按压在汽车尾门支架上时，对吸附套筒30或卡接套筒36向汽车尾门支架施加压力时起到一定的缓冲作用，避免施加的压力过大而损坏汽车尾门支架。

在本实施例中，套筒支架100包括上顶板33、下底板31和左侧板32，左侧板32竖直的设置在上顶板33和下底板31之间，取料气缸27的顶部与上顶板33的下平面连接，电磁铁固定件29设置在下底板31的上表面，吸附套筒30的顶部与下底板31的下平面连接，取料气缸驱动卡接套筒36向下贯穿电磁铁固定件29、下底板31和吸附套筒30。

优选的，上顶板33的上方设置有压力检测器26，压力检测器26的上端与压装支架25连接、下端与上顶板33连接，压装支架25上设置有铆钉温度探头38，下底板31上设置有吹气嘴35；

压力检测器26用于检测吸附套筒30或卡接套筒36向汽车尾门支架施加的压力的大小；

汽车尾门支架铆钉37的安装一般采用热压的方式，铆钉温度探头38用于检测汽车尾门支架铆钉37在压装时表面的温度，吹气嘴35用于降低汽车尾门支架铆钉37表面的温度；

如图7所示，优选的，还包括压装支架位移检测装置200，压装支架位移检测装置200包括位移传感器39和感应板40，位移传感器39设置在压装支架25的右侧，感应板40设置在连接座24上，且感应板40设置在位移传感器39的正下方；压装支架位移检测装置200用于检测压装支架25上下移动的距离，进而控制吸附套筒30或卡接套筒36向汽车尾门支架施加的压力大小。

本发明还提供其包含的机械手的另一种结构方案，该结构方案与上述的机械手的结构方案的区别在于没有设置电磁铁固定件29以及其内部的电磁铁，而是直接在吸附套筒30的下端面直接设置永磁铁，吸附套筒30利用其下端面的永磁铁的磁吸力拾取汽车尾门支架铆钉37，其他的均与实施例1的内容相同，因此，在此不再赘述。

本发明的工作原理是：操作人员将汽车尾门支架放置在汽车尾门支架放置架306上，利用气动夹紧装置307和手动夹紧装置308将汽车尾门支架固定好，第一电机5驱动大底板2旋转使得汽车尾门支架移动至靠近机器人工位的位置；此时大底板2停止转动；

可上下左右前后偏转的机械臂以及设置在机械臂上的机械手，该机械手包含的第三电机34通过电机皮带轮、传动皮带、丝杆皮带轮驱动丝杆旋转进而驱动丝杆螺母上下移动，丝杆螺母上下移动的同时便带动压装支架25上下移动，相应的实现了压装机构的上下移动，再配合可上下左右前后偏转的机械臂，其中的吸附套筒30即可实现上下左右前后的偏转，再利用吸附套筒30下端面上的永磁铁的磁吸力直接拾取汽车尾门支架铆钉37或吸附套筒30可利用电磁铁固定件29内部的电磁铁产生的磁吸力拾取汽车尾门支架铆钉37或者是通过取料气缸27驱动卡接套筒36向下依次贯穿电磁铁固定件29、下底板31和吸附套筒30，将卡接套筒36***汽车尾门支架铆钉37头部的凹槽内即可实现对汽车尾门支架铆钉37的拾取作业；

然后通过第三电机34以及配合机械臂将汽车尾门支架铆钉37运转至需要压装铆钉的汽车尾门支架的上方，第三电机34驱动压装支架25以及压装支架25上的所有零部件整体往下移动将汽车尾门支架铆钉37压装至汽车尾门支架内部，实现汽车尾门支架铆钉37的自动铆接作业；

压装完一个位置的铆钉后，机器人重复上述工作的同时，第二电机401可以驱动汽车尾门支架在不离开当前工位的前提下，实现汽车尾门支架原地旋转，以便于机器人将汽车尾门支架铆钉37压装至汽车尾门支架的各个面上的指定位置，每个汽车尾门支架铆钉37需要铆接的位置，通过机器人配合相应的机器人控制器，一般为工业计算机设计相应的控制程序以控制机器人的铆接作业轨迹；

当完成一个汽车尾门支架所有面上的铆接作业后，第一电机5驱动大底板2旋转带动当前工位上的汽车尾门支架转动至后续一个工位，上一个工位上的汽车尾门支架相应的转动至靠近机器人的工位位置，再利用机器人重复上述动作以实现对汽车尾门支架的热压铆钉铆接动作的自动化、流水线作业。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.汽车尾门支架热压铆钉自动装配设备，其特征在于，包括用于安放并驱动汽车尾门支架旋转的装配台以及用于拾取铆钉并将铆钉压装至汽车尾门支架上的机器人；

所述装配台包括底座，所述底座上可转动的设置有大底板，所述大底板上圆形阵列式的设置有数个可转动的装配工位，所述装配工位用于安放汽车尾门支架，所述底座上与数个所述装配工位对应的设置有数个装配工位旋转驱动装置；所述装配工位包括装配工位底板、装配工位转轴、装配工位轴承、装配工位轴承座和第一传动块，所述装配工位转轴竖直的设置在所述装配工位底板的下表面，所述装配工位轴承座设置在所述大底板的下表面，所述装配工位轴承设置在所述装配工位轴承座上，所述装配工位转轴的上端与所述装配工位底板连接、另一端贯穿所述大底板插接在所述装配工位轴承内，位于所述装配工位轴承上方部分的装配工位转轴的外径大于所述装配工位轴承内圈的内径，所述第一传动块设置在所述装配工位转轴的下端；

所述装配工位旋转驱动装置包括第二电机、第二电机支架和第二传动块，所述第二电机支架与所述底座连接，所述第二电机设置在所述第二电机支架上，所述第二传动块设置在所述第二电机的主轴上，所述第二传动块上设置有可容纳所述第一传动块的凹槽，所述凹槽贯穿所述第二传动块，所述第二电机通过所述第二传动块和第一传动块相互配合以驱动所述装配工位转轴旋转和停止；

所述机器人包括可偏转的机械臂和设置在所述机械臂上的机械手，所述机器人位于所述底座的一侧，所述机械手包括动力机构、升降机构和压装机构，所述动力机构设置在所述机械臂上，所述升降机构设置在所述动力机构上，所述压装机构设置在所述升降机构上，所述动力机构通过所述升降机构驱动所述压装机构上下移动并配合所述机械臂拾取铆钉以及将铆钉压装至汽车尾门支架上；

所述动力机构包括连接座、第三电机、电机皮带轮和传动皮带，所述第三电机设置在所述连接座上，所述电机皮带轮设置在所述第三电机的输出轴上，所述连接座与所述机械臂连接；所述升降机构包括丝杆和丝杆螺母，所述丝杆纵向的设置在所述连接座上，所述丝杆螺母套装在所述丝杆上，所述丝杆的上端设置有丝杆皮带轮，所述电机皮带轮通过所述传动皮带与所述丝杆皮带轮传动连接；所述压装机构包括压装支架和压装体，所述压装体设置在所述压装支架上，所述压装支架与所述丝杆螺母连接；

所述压装体包括吸附套筒、电磁铁固定件和取料气缸，所述吸附套筒、电磁铁固定件和取料气缸分别设置在所述压装支架上，所述取料气缸设置在所述电磁铁固定件的上方，所述吸附套筒位于所述电磁铁固定件的下方，所述电磁铁固定件的内部设置有电磁铁，所述取料气缸的气缸杆的下端设置有卡接套筒，所述取料气缸驱动所述卡接套筒向下依次贯穿所述电磁铁固定件和吸附套筒，所述卡接套筒的下端的形状和大小与铆钉头部的凹槽的形状和大小相匹配。

2.根据权利要求1所述的汽车尾门支架热压铆钉自动装配设备，其特征在于，还包括第一电机、分割器和大底板转轴，

所述第一电机和分割器设置在所述底座上，所述大底板转轴竖直的设置在所述大底板下表面的中心位置，所述第一电机的主轴与所述分割器的动力输入端连接，所述大底板转轴的上端与所述大底板连接、另一端与所述分割器的动力输出端连接，所述大底板转轴单次转动的角度与所述大底板上相邻的两个所述装配工位之间的夹角相同。

3.根据权利要求2所述的汽车尾门支架热压铆钉自动装配设备，其特征在于，所述装配工位底板的上方设置有汽车尾门支架放置架以及数个用于夹紧汽车尾门支架的气动夹紧装置和手动夹紧装置，所述气动夹紧装置包括夹紧气缸和夹紧块，所述夹紧气缸竖直的设置在所述装配工位底板上，所述夹紧块设置在所述夹紧气缸的气缸杆上，所述手动夹紧装置包括手动夹紧钳，所述手动夹紧钳设置在所述汽车尾门支架放置架上。

4.根据权利要求3所述的汽车尾门支架热压铆钉自动装配设备，其特征在于，还包括夹紧气缸第一进气块，进气块顶升气缸、夹紧气缸第二进气块、旋转供气滑环和夹紧气缸第三进气块，所述装配工位转轴内部中空，

所述进气块顶升气缸设置在所述第二电机支架上，所述夹紧气缸第一进气块设置在所述进气块顶升气缸的气缸杆上，所述夹紧气缸第一进气块的外侧壁上设置有进气孔、上表面设置有出气孔，

所述夹紧气缸第二进气块设置在所述装配工位轴承座的下端，所述装配工位转轴贯穿所述夹紧气缸第二进气块，所述夹紧气缸第二进气块的下表面上设置有进气孔、上表面设置有出气孔，所述夹紧气缸第二进气块上的进气孔位于所述夹紧气缸第一进气块的出气孔的正上方，

所述旋转供气滑环和夹紧气缸第三进气块套装在所述装配工位转轴上，且所述夹紧气缸第三进气块位于所述旋转供气滑环的上方、所述装配工位轴承的下方，所述旋转供气滑环包括上下位置设置的旋转部和静止部，所述夹紧气缸第三进气块的外侧壁上设置有进气孔、内侧壁上设置有出气孔，

所述夹紧气缸第一进气块的进气孔与外接气源连通，所述夹紧气缸第二进气块的出气孔与所述旋转供气滑环的静止部上的进气孔连通，所述旋转供气滑环的旋转部上的出气孔与所述夹紧气缸第三进气块上的进气孔连通，所述夹紧气缸第三进气块的出气孔与所述装配工位转轴的内部空腔连通，所述装配工位转轴的顶部设置有出气孔，所述装配工位转轴顶部的出气孔与所述夹紧气缸的进气孔连通。

5.根据权利要求4所述的汽车尾门支架热压铆钉自动装配设备，其特征在于，所述大底板上表面的中间位置设置有装配工位定位装置，所述装配工位定位装置包括驱动单元和定位单元，所述驱动单元驱动所述定位单元与所述装配工位底板接触或分离；

所述驱动单元包括定位气缸、钩爪支架、钩爪气缸、钩爪滑轨、钩爪滑块和钩爪，所述定位气缸设置在所述大底板上，所述钩爪支架的一侧与所述定位气缸的气缸杆连接、另一侧设置有所述钩爪气缸和钩爪滑轨，所述钩爪气缸位于所述钩爪滑轨的上方，所述钩爪滑块可滑动的设置在所述钩爪滑轨上，所述钩爪滑块的上端面与所述钩爪气缸的气缸杆连接、外端面上设置有所述钩爪；

所述定位单元包括固定块、定位块、活动块、连接杆、弹簧和连接销，所述固定块固定设置在所述大底板上，所述固定块的两端分别设置有两个通孔，所述连接杆分别插接在所述固定块两端的通孔内，所述定位块分别与所述固定块两端的两个连接杆连接，四个所述连接杆的另一端分别与所述活动块连接，所述活动块与所述钩爪相对的一侧上设置所述连接销，所述弹簧分别套装在所述连接杆上，所述固定块任一端的两根连接杆上的弹簧、其中一个所述弹簧位于所述固定块与所述活动块之间，另一个所述弹簧位于所述固定块与所述定位块之间，且位于所述固定块与所述定位块之间弹簧的弹力大于位于所述固定块与所述活动块之间弹簧的弹力。

6.根据权利要求1所述的汽车尾门支架热压铆钉自动装配设备，其特征在于，所述压装支架上还设置有套筒支架，所述压装支架与所述套筒支架之间纵向的设置有限位滑轨，所述套筒支架包括上顶板、下底板和左侧板，所述左侧板竖直的设置在所述上顶板和下底板之间，所述取料气缸的顶部与所述上顶板的下平面连接，所述电磁铁固定件设置在所述下底板的上表面，所述吸附套筒的顶部与所述下底板的下平面连接，所述取料气缸驱动所述卡接套筒向下贯穿所述电磁铁固定件、下底板和吸附套筒。

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