CN113649515A - 用于组装多部件物品的制造厂的组装线 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了用于组装物品(1)的组装线(40)，组装线(40)包括由托盘(70)构成的运输***、由止动装置(1005)和铆接装置(1010)构成的铆接机(100)、以及破碎头(1011)。止动装置(1005)和铆接装置(1010)在相对侧上位于托盘(70)侧面，而止动装置(1005)的止动件(1006)和破碎头(1011)是可平移的以在组装过程中从相对侧接近物品。

Description

用于组装多部件物品的制造厂的组装线
本申请是分案申请，其母案申请的申请号为201780045261.7(国际申请号为PCT/IB2017/054572)，申请日为2017年7月27日，发明名称为“用于组装多部件物品的制造厂的组装线”。
技术领域
本发明的目的是一种用于组装多部件物品(特别是用于家具门的铰链的组装)的制造厂的组装线。
背景技术
在物品的组装厂的领域中，机器能够在短时间内大量生产是至关重要的。事实上，只有具备这些特征，***成本才能在短时间内摊销，并且投资才能盈利。
因此，在用于这种工厂的机器的生产领域中，具有一种产生越来越快的组装线(有时一天能够生产数万件物品)的趋势。然而，将浪费减到最小并获得具有最佳功能的物品是至关重要的，甚至是当由若干为了相对运动而设计的部件组成时，这和用于家具门的铰链的情况一样。
发明内容
本发明的目的是提供一种满足该领域的需求的用于多部件物品的***的组装线。
根据本发明，提供了用于组装物品的组装线，所述物品包括通过铆钉连接的多个部件，所述铆钉***设置有相应孔轴线的孔中，所述组装线包括：
-运输***，包括沿着水平的前进方向移动的多个托盘，所述托盘适合于在组装过程中支撑所述物品，使得所述孔轴线与所述前进方向正交；
-铆接机，沿着所述前进方向布置，包括具有止动件的止动装置以及具有破碎头的铆接装置，其中，所述止动装置和所述铆接装置在相对侧上位于所述托盘侧面；
所述组装线的特征在于，所述止动件和所述破碎头能沿着水平的且与所述前进方向正交的横向方向平移，以在组装过程中从相对侧接近所述物品。
附图说明
根据本发明的组装线的特征和优点将从参考以下附图通过指示性和非限制性实例的方式作出的以下描述中更清楚地显示出来，其中：
-图1a以分开的零件示出了用于家具门的铰链的一个代表性实施例；
-图1b以分开的零件示出了用于家具门的铰链的另一代表性实施例；
-图2a示意性地示出了根据本发明的一个实施例的包括组装线的组装***的布局；
-图2b示意性地示出了根据本发明的另一实施例的包括组装线的组装***的布局；
-图3至图9示出了组装步骤过程中的图1a中的铰链，该组装线由根据本发明的运输托盘(pallet)支撑；
-图10示意性地示出了根据本发明的一个实施例的组装线的加载装置和***装置；
-图11示意性地示出了根据本发明的一个实施例的组装线的铆接机。
具体实施方式
为了描述的清楚，在下文中将提到铰链及其部件；然而，本发明的目的是一种用于由彼此铆接的部件组成的一般物品的组装线。
参考图1a，参考数字1a表示多部件物品，根据第一实例，其特别是用于家具门的铰链。
铰链1a包括翼状部2，其旨在应用于柜箱的壁。翼状部2设置有多个用于***铆钉的孔，例如，设置有三个孔，其具有各自的孔轴线W1、W2、W3。
铰链1a进一步包括外板4，该外板通过第一铆钉6铰接到翼状部2，该第一铆钉***第一孔中，该第一孔具有孔轴线W1。
翼状部2还已经设置有暗销(dowel)2a。
铰链1a进一步包括内板8，该内板通过第二铆钉10铰接到翼状部2并搁置在外板4上，该第二铆钉***第二孔中，该第二孔具有孔轴线W2。
铰链1a进一步包括弹簧12，该弹簧通过第三铆钉14铰接到翼状部2并作用于内板8以将其永久地推向外板4，该第三铆钉***第三孔中，该第三孔具有孔轴线W3。
铰链或物品1a还包括箱体18，该箱体由中心体20和侧部22、24组成。
通常，侧部22、24与相应螺钉接合以附接到柜箱的扇页，而中心体20通过第一夹具30与内板8和外板4接合，并通过第二夹具32与外板4接合。夹具30、32优选地是J形的。
根据另一代表性实施例(图1b)，铰链1b包括翼状部2，该翼状部设置有两个用于***铆钉的孔，外板4通过第一铆钉6铰接到翼状部2，并且内板8通过第二铆钉10铰接到翼状部2。
所述铰链1b进一步包括弹簧12，该弹簧再次通过第一铆钉6铰接到翼状部2，并且所述铰链包括由中心体20和侧部22、24组成的箱体18。中心体20通过U形夹具33与内板8和外板4接合。
根据第一实施例(图2a)的用于物品1a、1b的组装的***包括组装线40，该组装线包括用于使正在组装的物品沿着基本上直线的前进方向X前进的运输***。
例如，运输***包括传送带42，该传送带具有受约束的或自由的托盘，该托盘水平地移动，即，在平行于作为参考的地平面的假想运输平面上移动。因此，前进方向X包含在假想运输平面中。
组装线40在侧面具有多个用于组装部件组并供应至组装线40的副组装装置50i，并且该组装线在侧面具有多个用于对所述组装线40供应单独部件的进料装置60i。
正在组装的物品由传送带42从入口端44运输到其出口端46，该物品由托盘70支撑(图3至图9)。
根据一个优选实施例，托盘70包括主支架72(例如呈矩形板的形式)，以及放置在主支架72上的支撑结构74，该支撑结构旨在稳定地支撑正在组装的物品，例如通过磁性装置。
优选地，支撑结构74包括搁置于主支架72上的基体76以及从基体76竖直地伸出的伸出体78，以整体上构成“L”形的支撑结构，其长杆位于主支架72上。
图3至图9举例说明了由托盘70支撑的图1a中的实例中的物品1a的组装顺序。特别地：
-图3示出了托盘70，该托盘支撑设置有暗销2a的翼状部2，该翼状部搁置在支撑结构74的基体76上，使得翼状部2的孔轴线W1、W2、W3与假想运输平面平行并与前进方向X正交；
-图4示出了托盘70，该托盘支撑带有暗销2a的翼状部2和通过第一铆钉6铰接到翼状部2的外板4，该外板与支撑结构74的伸出体78邻接，以相对于翼状部2保持倾斜；
-图5另外示出了内板8，该内板通过第二铆钉10铰接到翼状部2，倚靠在外板4上；
-图6另外示出了弹簧12，该弹簧通过第三铆钉14铰接到翼状部2，与内板8邻接；
-图7另外示出了箱体18，该箱体可以已经设置有螺钉，与内板4并与外板8耦合，由支撑结构74的伸出体78支撑；并且
-图8和图9示出了箱体18，该箱体通过第一夹具30和第二夹具32与外板4并与内板8接合。
参考图2a，在入口端44，对组装线40供应第一子组2*，该第一子组由翼状部2和旋拧到翼状部2的暗销2a组成。
为此，组装***包括第一副组装装置501，其适于操纵翼状部2和暗销2a，该翼状部和暗销分开供应到此，以将暗销2a旋拧到翼状部2。
装置501进一步包括用于将第一子组2*供应到组装线40的供应装置；例如，所述供应装置包括与传送带42正交的副带501'。
组装线40包括托盘加载站80，其中，第一子组2*加载到托盘70上并放置在传送带42上。
还对组装线40供应物品的第一部件，例如供应外板4。
为此，***包括第一供应装置601，其适合于将所述第一部件供应到组装线40，位于托盘加载站80的下游。
组装线40进一步包括第一加载装置90，该第一加载装置从第一供应装置601接收第一部件和带有由传送带42运输的第一子组2*的托盘70；所述第一加载装置90将外板4应用于第一子组2*。
优选地，所述第一加载装置90是拾取和放置机器人。例如，在本申请人名下的文献WO2014/177985和WO2014/177979中举例说明了加载装置的结构和功能特征。
另外，组装线40包括第一***装置92，该第一***装置沿着孔轴线W1将第一铆钉6***翼状部2的第一孔中，以将外板4铰接到翼状部2。
组装线40进一步包括第一铆接机100，该第一铆接机在第一***装置92的下游操作，适合于将第一铆钉6铆接到翼状部2。
在第一铆接机的下游，组装线40设置有第二加载装置102，其由第二供应装置602供应以加载内板8；第二***装置104，其用于沿着孔轴线W2将第二铆钉10***翼状部2的第二孔中，以将内板8铰接到翼状部2；第二铆接机106，其在第二***装置92的下游操作，适合于将第二铆钉10铆接到翼状部2。
在第二铆接机的下游，组装线40设置有第三加载装置108，其由第三供应装置603供应以加载弹簧12；第三***装置110，其用于沿着孔轴线W3将第三铆钉10***翼状部2的第三孔中，以将弹簧12铰接到翼状部2；第三铆接机112，其在第三***装置108的下游操作，适合于将第三铆钉14铆接到翼状部2。
在第三铆接机112的下游，对组装线40供应第二子组，该第二子组由箱体18和旋拧到箱体18的螺钉组成。
为此，组装***包括第二副组装装置502，其适于操纵箱体18和螺钉，该箱体和螺钉分开供应到此，以将螺钉旋拧到箱体18。装置502进一步包括用于将第二子组供应到组装线40的供应装置；例如，所述供应装置包括与传送带42正交的副带502'。
组装线40进一步包括另一用于加载第二子组的加载装置114，使其耦合到外板4并耦合到内板8；另外用于***夹具30、32(或夹具33)的***装置116、118；以及另外用于将所述螺栓30、32铆接到箱体18的铆接机120、122。
最后，组装线40设置有用于从传送带42移除托盘70和组装好的铰链1的排出装置124；例如，所述排出装置包括与前进方向X正交的排出输送机。
根据组装线的另一实施例(图2b)，除了以上部件以外，所述组装线40包括测试装置200，其适于接收由组装线40组装的铰链1a、1b并适于对所述铰链执行测试，特别是用于检查弹簧特征。
参考图10，加载装置90与供应装置601配合，该供应装置的振动通道601'供应待组装的部件，例如外板4。
加载装置90包括抓握手901，该抓握手适于抓握待组装的部件并沿着竖直方向Z(即，沿着与假想运输平面或者与地平面正交的方向)执行平移，以将部件带到托盘70上并将其从上方放置在期望位置中。
根据一个优选实施例，***装置92反而包括***管道921和***手922，待***的铆钉***该***管道中，该***手放置在***管道921的端部，通过***管道922将铆钉供应到该***管道，以朝着正在组装的物品伸出。
***装置92还包括移动装置，其适合于使***手沿着与前进方向X正交的横向方向T移动；例如，所述移动装置包括气缸-活塞组件923，其与***管道921和***手922一起移动。
***装置92还包括邻接装置925，其放置在相对于传送带42与***手922相对的一侧上。
邻接装置925包括可沿着所述横向方向T移动的邻接件926；例如，邻接件926可通过气动方式移动。
在正常操作中，在已对抓握手922加载待***的铆钉之后，使抓握手922和邻接件926沿着横向方向T平移，以接近托盘70并在正在组装的物品上操作。
特别地，邻接件926接合正在组装的物品，以将必须通过铆钉接合的部件相互定位并保持在期望位置中，使得由***手922***的铆钉穿过适当对准的孔行进。
***装置92还包括框架927，该框架包括底座928和侧台肩929a、929b，其一方面分别支撑***手922、***管道921和气缸-活塞组件923，且另一方面支撑邻接装置925。
***手922和邻接件926的高度(即，沿着竖直方向Z)是可调节的，以根据由待组装的物品指示的尺寸要求来调节高度。
有利地，***装置92形成独立单元，可与运输***相关联并可根据待组装的物品的尺寸要求而调节。
参考图11，铆接机100包括框架1001，该框架优选地包括：放置在下面的底座1002；侧台肩1003a、1003b，其连接到底座1002并从其竖直地伸出；以及至少一个横向构件1004，其连接侧台肩1003a、1003b，位于传送带42的上方。
因此，框架1001形成闭环结构，由传送带42横穿。
铆接机100进一步包括止动装置1005，该止动装置由所述侧台肩1003b、1003a中的一个支撑，包括止动件1006，例如呈支柱的形式。
止动件1006可沿着与前进方向X垂直的横向方向J平移，以在铆钉头的一侧上接近正在组装的物品。
铆接机100进一步包括铆接装置1010，该铆接装置支撑于另一侧台肩1003a、1003b上，包括呈旋转尖端形式的破碎头1011。
破碎头1011可沿着横向方向J平移。
根据一个优选实施例，破碎头1011沿着头部方向K延伸，该头部方向K与旋转轴线重合，入射到横向方向J。
有利地，横向方向J和头部方向K的这种相互布置便于铆接端的破碎，从而便于铆接。
破碎头1011和止动件1006的高度(即，沿着竖直方向Z)是可调节的，以相对于传送带调节高度，从而便于并加快组装线40的设置操作。
而且，优选地，铆接机100包括提升装置1012，例如气动的，其适合于提升托盘70，以使待铆接的铆钉的高度与破碎头1011并与止动件1006对准。
优选地，所述提升装置1012包括气缸-活塞组件和多个校准主体，其可用于使活塞杆伸长或缩短，以将托盘定位在期望高度，从而根据正在组装的物品的尺寸要求来使铆钉与破碎头及与止动件对准。
创新地，根据本发明的组装线符合工业要求，因为其允许高速组装复杂的多部件物品。
有利地，特别地，沿着水平横向轴线(即，与地平面平行，并与前进方向正交)执行的铆接过程允许实现非常高的组装速度，在以上铰链的情况中，一次组装一个铰链，甚至大于2500个物品每小时。
而且，有利地，这些铰链包括任何部件并由任何类型的部件(任何箱体、减震器、翼状部的类型)组成。
根据另一有利方面，从上方加载和定位物品部件进一步加速组装并防止组装线部件的轨迹之间的占用和干扰的问题。
而且，有利地，根据本发明的组装线大大提高了操作员在铆接机上进行维护活动的可达性。特别地，根据本发明的组装线将一些维护操作的时间减少了大约1/3。
根据又一个有利方面，由于***手和邻接件的高度和/或破碎头和止动件的高度在现场可调，因此以简单且快速的方式设置组装线并准备生产。
特别地，根据本发明的组装线允许在5分钟和半小时之间的时间间隔内从铰链模型到另一模型的生产变更。
根据另一有利方面，***由模块化块组成，最多四个块，其根据产品要求而相互定位：第一副组装装置用于组装翼状部，第二副组装装置用于组装箱体、总组装线和测试装置。
而且，有利地，此模块性允许根据需要添加、删除或恢复模块，并且从一开始就不需要在***中存在每个模块。
显而易见地，本领域技术人员可改变上述组装线以满足附带需要，所有这些都落在以下权利要求中定义的保护范围内。

Claims (10)

1.用于组装物品(1)的组装线(40)，所述物品包括通过铆钉(6、10、14)连接的多个部件(4、8、12、18)，所述铆钉***设置有相应孔轴线(W1、W2、W3)的孔中，所述组装线包括：
-运输***，包括沿着水平的前进方向(X)移动的多个托盘(70)，所述托盘适合于在组装过程中支撑所述物品，使得所述孔轴线(W1、W2、W3)与所述前进方向(X)正交；
-***装置(92)，用于***接合待组装的两个部件的铆钉；
-铆接机(100)，沿着所述前进方向(X)布置，包括具有止动件(1006)的止动装置(1005)以及具有破碎头(1011)的铆接装置(1010)，其中，所述止动装置(1005)和所述铆接装置(1010)在相对侧上位于所述托盘(70)侧面；
其中，所述***装置(92)包括邻接件(926)，所述邻接件能沿着与所述前进方向(X)正交的横向方向(T)滑动以在组装过程中接近所述物品，所述邻接件适合于接合这两个部件，以将它们适当地定位并保持在期望位置中，并且所述止动件(1006)和所述破碎头(1011)能沿着水平的且与所述前进方向(X)正交的横向方向(J)平移，以在组装过程中从相对侧接近所述物品；
其特征在于：
所述组装线(40)在侧面具有多个用于组装部件组并将部件组供应至所述组装线(40)的副组装装置(50i)，并且所述组装线在侧面具有多个用于对所述组装线(40)供应单独部件的进料装置(60i)。
2.根据权利要求1所述的组装线，其中，所述破碎头(1011)作为尖端沿着入射到所述横向方向(J)的头部方向(K)延伸。
3.根据权利要求1所述的组装线，其中，所述破碎头(1011)和所述止动件(1006)是能沿着竖直方向(Z)调节的。
4.根据权利要求1所述的组装线，其中，所述铆接机(100)包括适合于提升所述托盘(70)的提升装置(1012)。
5.根据权利要求1所述的组装线，其中，所述铆接机(100)包括框架(1001)，所述框架包括：底座(1002)，放置在下面；侧台肩(1003a、1003b)，连接到所述底座(1002)并从所述底座竖直地伸出；以及至少一个横向构件(1004)，连接所述侧台肩(1003a、1003b)，位于所述托盘(70)的上方，从而产生支承所述铆接装置和所述止动装置的闭环结构。
6.根据权利要求1所述的组装线，包括加载装置(90)，所述加载装置设置有抓握手(901)，所述抓握手适合于抓握待组装的部件并沿着竖直方向(Z)执行平移，以将所述部件携带到所述托盘(70)上并将它从上方放置在期望位置中。
7.根据权利要求1所述的组装线(40)，包括加载装置(90)，所述加载装置是拾取和放置机器人。
8.根据权利要求1所述的组装线(40)，所述***装置(92)形成独立单元，能与所述运输***相关联并能根据待组装的物品的尺寸要求而调节。
9.根据权利要求1所述的组装线(40)，所述组装线(40)包括模块化块，这些模块化块根据产品要求而相互定位，并且其中，此模块性允许根据需要添加、删除或恢复模块，并且从一开始就不需要在***中存在每个模块。
10.通过用于组装物品(1)的组装线组装铰链(1a、1b)的方法，所述物品包括待通过铆钉(6、10、14)连接的多个部件(4、8、12、18)，所述铆钉***设置有相应孔轴线(W1、W2、W3)的孔中，所述组装线包括：
-运输***，包括沿着水平的前进方向(X)移动的多个托盘(70)，所述托盘适合于在组装过程中支撑所述物品，使得所述孔轴线(W1、W2、W3)与所述前进方向(X)正交；
-***装置(92)，用于***接合待组装的两个部件的铆钉；
-铆接机(100)，沿着所述前进方向(X)布置，包括具有止动件(1006)的止动装置(1005)以及具有破碎头(1011)的铆接装置(1010)，其中，所述止动装置(1005)和所述铆接装置(1010)在相对侧上位于所述托盘(70)侧面；
其中，所述***装置(92)包括邻接件(926)，所述邻接件能沿着与所述前进方向(X)正交的横向方向(T)滑动以在组装过程中接近所述物品，所述邻接件适合于接合这两个部件，以将它们适当地定位并保持在期望位置中，并且所述止动件(1006)和所述破碎头(1011)能沿着水平的且与所述前进方向(X)正交的横向方向(J)平移，以在组装过程中从相对侧接近所述物品；
其特征在于：
所述组装线(40)在侧面具有多个用于组装部件组并将部件组供应至所述组装线(40)的副组装装置(50i)，并且所述组装线在侧面具有多个用于对所述组装线(40)供应单独部件的进料装置(60i)。
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