CN214186068U - 电源钣金支撑架自动装配*** - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电源钣金支撑架自动装配***，它包括送料单元和装配单元；送料单元用于向装配单元输送电源钣金支撑架的部件；装配单元包括机架，机架上设置有装配转盘，装配转盘上沿周向均匀布置有多个用于定位电源钣金支撑架的部件的模具；装配转盘上方依次设置有用于装配碳刷部件的钣金支架上料工位、绝缘垫片上料工位、按压工位、固线夹上料工位、锁螺钉工位和出料工位。与现有技术相比，本实用新型提供的装配***通过物料的自动运输、装配完成了电源钣金支撑架的组装，装配***通过采用分度盘式一体化设计，占据空间小，摆盘、装配、收料一站式解决，解决了现有人工装配时装配动作繁琐、劳动强度高、生产效率低的问题。

Description

电源钣金支撑架自动装配***

技术领域

本实用新型涉及一种自动装配技术领域，尤其涉及一种电源钣金支撑架自动装配***。

背景技术

随着精益生产、工业自动化的发展，越来越多的工序、岗位都采用自动化设备进行替代或降低劳动强度。风管机、多联机空调中的电源钣金支撑架(由钣金支架、绝缘垫片、固线夹通过3个螺钉固定形成)一直采用手工装配方式，主要工序包括预加工压扣绝缘垫片至钣金支架上，将固线夹与压扣好的钣金支架叠在一起，人工跟线锁紧3颗螺钉，按单班11人生产1800件模式生产多联内机电器盒，共投入5条线，涉及固线夹装配5人，人员投入大，劳动强度大，生产效率低，装配存在质量隐患，具体分析如下：

1、人力投入：双班共5条线，预加工及在线锁紧螺钉工序投入5人；

2、高劳动强度：人工按压绝缘垫片+钣金支架，需将固线夹与压扣好的钣金支架叠在一起，跟线打螺钉3颗，按每日产能1800件，每天需要拿取物料7200个，拿取、锁紧螺钉至少5400次；

3、生产过程：需优先预装按压绝缘垫片至钣金支架，按压完后再进行跟线锁螺钉生产，核算电源钣金支撑架生产节拍(包含预装按压与线体生产)，人工装配1个钣金支撑架平均需要9秒；

4、装配过程质量隐患：线体速度快，存在螺钉漏锁或未锁紧装配质量隐患，造成总装下线。

项目实施前控制器分厂共5个班生产多联内机，按单班11人1800件生产模式要提前预加工钣金支架和绝缘垫片，在线打固线夹螺钉。

前期实施过程：

1、1+2部件班组停线预加工，涉及工时.5小时；

2、部件班组在线装配，工序为固定三个螺钉和接插线(一根)，固定螺钉涉及75％工作内容，涉及工时8小时。单线涉及总工时13.5小时。

现有的人工装配工序人员投入大，劳动强度大。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种电源钣金支撑架自动装配***，其可有效地减少了人工成本的投入；减轻人工生产劳动强度，提高生产效率。

本实用新型提供的一种电源钣金支撑架自动装配***，电源钣金支撑架的部件包括钣金支架、绝缘垫片、固线夹和螺钉，其特征在于，所述装配***包括送料单元和装配单元；

所述送料单元用于向所述装配单元输送电源钣金支撑架的部件；

所述装配单元包括机架，所述机架上设置有装配转盘，所述装配转盘上沿周向均匀布置有多个用于定位电源钣金支撑架的部件的模具；所述装配转盘上方依次设置有用于装配碳刷部件的钣金支架上料工位、绝缘垫片上料工位、按压工位、固线夹上料工位、锁螺钉工位和出料工位，所述钣金支架上料工位、所述绝缘垫片上料工位、所述按压工位、所述固线夹上料工位、所述锁螺钉工位和所述出料工位分别与所述装配转盘上的模具对应配合；所述钣金支架上料工位、所述绝缘垫片上料工位和所述固线夹上料工位分别用于将来自送料单元的电源钣金支撑架的部件放入模具内；所述按压工位用于将模具内的绝缘垫片与钣金支架按压到位；所述锁螺钉工位用于将螺钉拧入电源钣金支撑架；所述出料工位用于将模具内装配完的电源钣金支撑架取出并送出所述装配***。

优选地，所述送料单元包括用于向所述钣金支架上料工位输送钣金支架的钣金支架送料组件、用于向所述绝缘垫片上料工位输送绝缘垫片的绝缘垫片送料组件、用于向所述固线夹上料工位输送固线夹的固线夹送料组件、以及用于向锁螺钉工位输送螺钉的螺钉送料组件。

优选地，所述钣金支架送料组件、所述绝缘垫片送料组件和所述固线夹送料组件均包括振动盘和平送机构，所述振动盘用于向所述平送机构输送电源钣金支撑架的部件，所述平送机构用于将来自所述振动盘的电源钣金支撑架的部件输送至对应的上料工位。

优选地，平送机构与对应的上料工位之间还设置有一升降台，所述升降台包括承接块、气缸和支架，所述承接块设置在所述气缸的顶部，所述气缸设置在所述支架上，所述支架设置在所述机架上，所述气缸驱动所述承接块沿竖直方向上下移动。

优选地，所述螺钉送料组件包括螺钉自动供料器，所述螺钉自动供料器包括振动盘和气管，所述气管用于将所述振动盘内的螺钉吹送至所述锁螺钉工位。

优选地，所述钣金支架上料工位、所述绝缘垫片上料工位和所述固线夹上料工位均包括机械夹爪，所述机械夹爪将来自所述送料单元的电源钣金支撑架的部件放入对应上料工位的模具内。

优选地，所述按压工位包括橡胶块、气缸和支架；所述橡胶块设置在所述气缸的底部，所述气缸设置在所述支架上，所述支架设置在所述机架上，所述气缸驱动所述橡胶块沿竖直方向上下移动。

优选地，所述锁螺钉工位包括电批、出螺钉模块、气缸和支架，所述出螺钉模块和所述气缸设置在所述支架上，所述支架设置在所述机架上，所述出螺钉模块接收来自送料单元的螺钉并将所述螺钉头朝上固定在电批的正下方，所述气缸连接并驱动所述电批沿竖直方向上下移动，所述电批用于将所述出螺钉模块内的螺钉拧入电源钣金支撑架。

优选地，所述出料工位包括机械夹爪和下料斗，所述机械夹爪用于将模具内装配完的电源钣金支撑架取出并放入所述下料斗。

优选地，所述下料斗包括一进料通道、两出料通道以及控制两出料通道与所述进料通道通断的开关。

与现有技术相比，本实用新型提供的一种电源钣金支撑架自动装配***能有效降低人员投入、人员劳动强度、提高生产效率、消除质量隐患、提升自动化水平。其优势在于：

1、减少了人员投入：根据生产配置，原生产岗位双班5条线共需要5人投入生产，现预加工生产通过设备完成，不需要人员投入相关生产，减少了人工成本，节约了大量工时，设备完成成本投资回收后每年可节约人工成本37.5万元；

2、提高了生产效率：原人工预装装配1个钣金支撑架平均需要9秒，现通过设备电批进行自动锁螺钉完成装配，完成单个钣金支撑架平均需要3.2秒，大大提高了设备的生产效率，生产效率提升了181.25％；

3、降低了劳动强度：使用设备装配时，只需要人工上料至钣金支架振动盘、绝缘垫片振动盘、固线夹振动盘即可；

4、消除了质量隐患：人工装配作业方式较为落后，存在漏锁及未锁紧质量隐患，而设备具备自动检测螺钉漏锁、浮锁功能、螺钉拧紧深度测试功能，OK/NG区别出料。并经过质量控制部测试，电批预紧、锁紧CPK≥1.33，符合我公司电源钣金支撑架生产要求。

上述技术特征可以各种适合的方式组合或由等效的技术特征来替代，只要能够达到本实用新型的目的。

附图说明

在下文中将基于仅为非限定性的实施例并参考附图来对本实用新型进行更详细的描述。其中：

图1为电源钣金支撑架钣金支架的结构示意图；

图2A为本实用新型一实施例提供的电源钣金支撑架自动装配***的结构示意图；

图2B为本实用新型一实施例提供的电源钣金支撑架自动装配***的结构示意图；

图3为图2B的局部放大图；

图4为本实用新型一实施例提供的装配转盘的结构示意图；

图5为本实用新型一实施例提供的机械夹爪的结构示意图；

图6为本实用新型一实施例提供的按压工位的结构示意图；

图7为本实用新型一实施例提供的锁螺钉工位的结构示意图；

图8为本实用新型一实施例提供的下料斗的结构示意图；

图9为本实用新型一实施例提供的升降台的结构示意图；

图10为电源钣金支撑架的装配流程图。

附图标记说明：

1、钣金支架；2、绝缘垫片；3、固线夹；4、螺钉；31、取料固定架；32、取料平移气缸；33、取料上下气缸；34、取料手指气缸；40、振动盘；41、平送机构；100、机架；200、装配转盘；210、模具；220、步进电机；310、钣金支架上料工位；320、绝缘垫片上料工位；330、按压工位；340、固线夹上料工位；350、锁螺钉工位；360、出料工位；311、321、341、361、机械夹爪；331、平面橡胶块；332、按压气缸；333、按压支架；351、电批；352、出螺钉模块；353、锁螺钉气缸；354、锁螺钉支架；362、下料斗；410、钣金支架送料组件；420、绝缘垫片送料组件；430、固线夹送料组件；440、螺钉送料组件；450、升降台；451、承接块；452、升降台气缸；453、升降台支架；3621、进料通道；3622、开关；3623、OK通道；3624、NG通道。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本实用新型中的具体实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

如图1所示，电源钣金支撑架包括钣金支架1、绝缘垫片2、固线夹3和螺钉4。如图2A、图2B、图3所示，本实用新型提供的电源钣金支撑架自动装配***(以下简称装配***)包括装配***包括送料单元和装配单元；送料单元用于向装配单元输送电源钣金支撑架的部件；装配单元用于将来自送料单元的电源钣金支撑架的部件进行装配。

装配单元包括机架100，机架100上设置有装配转盘200，如图4所示，装配转盘200上沿周向均匀布置有多个用于定位电源钣金支撑架的部件的模具210。装配转盘200上方围绕装配转盘200依次设置有用于装配电源钣金支撑架的部件的多个工位，包括钣金支架上料工位310、绝缘垫片上料工位320、按压工位330、固线夹上料工位340、锁螺钉工位350和出料工位360，钣金支架上料工位310、绝缘垫片上料工位320、按压工位330、固线夹上料工位340、锁螺钉工位350和出料工位360分别与装配转盘200上的模具210对应配合，模具210的数量不少于工位的数量。装配转盘200可以通过步进电机220转动一定角度，通过转动将物料转移至下一个装配工位。钣金支架上料工位310、绝缘垫片上料工位320和固线夹上料工位340分别用于将来自送料单元的钣金支架1、绝缘垫片2和固线夹3放入模具210内；按压工位330设置在绝缘垫片上料工位320和固线夹上料工位340之间，用于将模具210内的绝缘垫片2与钣金支架1按压到位；锁螺钉工位350用于将螺钉4拧入电源钣金支撑架；出料工位360用于将模具210内装配完的电源钣金支撑架取出并送出装配***。为了提高设备运行的安全性，可增设盖体用于遮蔽装配单元和送料单元。

装配***通过物料的自动运输、装配完成了电源钣金支撑架的组装。装配***通过采用分度盘式一体化设计，占据空间小，摆盘、装配、收料一站式解决，解决了现有人工装配时装配动作繁琐、劳动强度高、生产效率低的问题。

钣金支架上料工位310、绝缘垫片上料工位320和固线夹上料工位340均包括机械夹爪，机械夹爪将来自送料单元的电源钣金支撑架的部件放入对应上料工位的模具210内。如图5所示，机械夹爪包括取料固定架31，取料平移气缸32，取料上下气缸33和取料手指气缸34；取料固定架31设置在机架100上，取料平移气缸32设置在取料固定架31上，手指气缸用于夹取物料，取料上下气缸33连接并驱动手指气缸上下移动，取料平移气缸32连接取料上下气缸33并驱动取料上下气缸33和手指气缸水平移动。

如图6所示，按压工位330包括橡胶块、气缸和支架；为了便于区分描述，按压工位330的气缸和支架分别称为按压气缸332和按压支架333，橡胶块设置在按压气缸332的底部，橡胶块为平面橡胶块331，按压气缸332设置在按压支架333上，按压支架333设置在机架100上，按压气缸332驱动平面橡胶块331沿竖直方向上下移动。绝缘垫片2与钣金支架1通过装配转盘200转至按压工位330后，按压气缸332驱动平面橡胶块331下降将绝缘垫片2与钣金支架1按压到位。

锁螺钉工位350设置的数量与电源钣金支撑架上螺钉4的数量一致，例如本实施例中螺钉4的数量为3个，那么相应地，锁螺钉工位350也设置有3个。如图7所示，锁螺钉工位350包括电批351、出螺钉模块352、气缸和支架。为了便于区分描述，锁螺钉工位350的气缸和支架分别称为锁螺钉气缸353和锁螺钉支架354，出螺钉模块352和锁螺钉气缸353设置在锁螺钉支架354上，锁螺钉支架354设置在机架100上，出螺钉模块352接收来自送料单元的螺钉4并将螺钉4头朝上固定在电批351的正下方，锁螺钉气缸353连接并驱动电批351沿竖直方向上下移动使其完成按压，电批351用于将出螺钉模块352内的螺钉4拧入电源钣金支撑架，将固线夹3、绝缘垫片2、钣金支架1固定在一起。

出料工位360包括机械夹爪361和下料斗362，机械夹爪361用于将模具210内装配完的电源钣金支撑架取出并放入下料斗362。此处的机械夹爪361的结构与钣金支架上料工位310、绝缘垫片上料工位320和固线夹上料工位340处的机械夹爪311、321、341结构一致，因此不再赘述。如图8所示，下料斗362包括一进料通道3621、两出料通道以及控制两出料通道与进料通道3621通断的开关3622。两个出料通道分别称为OK通道3623和NG通道3624，分别通往不同的物料盒。根据物料的装配情况，结合电批351锁螺钉4的预紧和锁紧值，下料斗362的开关3622自动打开OK通道3623或NG通道3624，与此同时，机械夹爪361将夹起的物料移至下料斗362正上方，机械夹爪361松开将物料放下，物料自动掉落至相应物料盒内。通过针对不合格品和合格品能自动识别和分类出料，消除质量隐患。

送料单元包括用于向钣金支架上料工位310输送钣金支架1的钣金支架送料组件410、用于向绝缘垫片上料工位320输送绝缘垫片2的绝缘垫片送料组件420、用于向固线夹上料工位340输送固线夹3的固线夹送料组件430、以及用于向锁螺钉工位350输送螺钉4的螺钉送料组件440。钣金支架送料组件410、绝缘垫片送料组件420和固线夹送料组件430均包括一振动盘40和一平送机构41，钣金支架1、绝缘垫片2、固线夹3放入相应地振动盘40后，通过振动盘40的振动，生产物料开始按照规定的运输方向运输，通过振动盘40的导向、气吹让方向相反的物料掉落振动盘40内重新开始运输，正向的物料可成功运输至平送机构41；平送机构41是连接振动盘40与装配转盘200的轨道，其用于将来自振动盘40的物料输送至对应的上料工位，该轨道上设置有滑槽，物料在滑槽内滑动。

为了机械夹爪311、321、341便于夹取来自平移机构的物料，在一个实施例中，平送机构41与对应的上料工位之间增设有一升降台450，如图9所示，升降台450包括承接块451、气缸和支架。为了便于区分描述，升降台450的气缸和支架分别称为升降台气缸452和升降台支架453，承接块451设置在升降台气缸452的顶部，承接块451上优选设置有一凹槽，以便于对物料进行限位，防止物料滑落；升降台气缸452设置在升降台支架453上，升降台支架453设置在机架100上，升降台气缸452驱动承接块451沿竖直方向上下移动，将平送机构41上的一个物料分开，便于机械夹爪311、321、341夹取。

螺钉送料组件440包括螺钉自动供料器，螺钉自动供料器包括振动盘和气管，螺钉4放入振动盘内，通过振动完成螺钉4的排列，再通过气管气吹将排列好的螺钉4吹送至出螺钉模块352。螺钉送料组件440的设置数量与锁螺钉工位350的数量一致。

结合图10，说明使用本实用新型提供的装配***电源钣金支撑架的流程：

钣金支架1、绝缘垫片2、固线夹3通过振动盘40与平送机构41完成物料的自动输送，人工将生产物料放置在相应振动盘40后，通过振动盘40的振动，生产物料开始按照规定的运输方向运输，通过振动盘40的导向、气吹让方向相反的物料掉落振动盘40内重新开始运输，正向的物料可成功运输至平送机构41，再通过平送机构41运输至升降台450，由机械夹爪311、321、341将升降台450上的物料夹至对应模具210槽内。完成该工位动作后，步进电机220带动装配盘转动一定角度，物料进入下一个装配工位。绝缘垫片2按照此方式放置在钣金支架1上。将绝缘垫片2放置在钣金支架1上后，绝缘垫片上料工位320与固线夹的上料工位340之间，有一个按压工位330，绝缘垫片2与钣金支架1通过装配转盘200转至按压工位330后，平面橡胶块331下降将绝缘垫片2与钣金支架1按压到位。装配转盘200转至固线夹的上料工位340，机械夹爪341将固线夹3夹取放置后，装配转盘200将物料转至锁螺钉工位350，共计3个锁螺钉工位350，分别完成钣金支撑架的3颗螺钉4的锁紧。在钣金支撑架3颗螺钉4装配完成后，装配转盘200将物料转至出料工位360，出料工位360的机械夹爪361将装配完的钣金支架1夹起，设备根据物料的装配情况，结合电批351锁螺钉4的预紧和锁紧值，下料斗362自动打开OK通道3623或NG通道3624，与此同时，机械夹爪361将夹起的物料移至下料斗362正上方，机械夹爪361松开将物料放下，合格或不合格的物料自动掉落至相应物料盒内。

最后应说明的是：以上实施方式及实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式及实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施方式或实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施方式或实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电源钣金支撑架自动装配***，电源钣金支撑架的部件包括钣金支架、绝缘垫片、固线夹和螺钉，其特征在于，所述装配***包括送料单元和装配单元；

所述送料单元用于向所述装配单元输送电源钣金支撑架的部件；

所述装配单元包括机架，所述机架上设置有装配转盘，所述装配转盘上沿周向均匀布置有多个用于定位电源钣金支撑架的部件的模具；所述装配转盘上方依次设置有用于装配碳刷部件的钣金支架上料工位、绝缘垫片上料工位、按压工位、固线夹上料工位、锁螺钉工位和出料工位，所述钣金支架上料工位、所述绝缘垫片上料工位、所述按压工位、所述固线夹上料工位、所述锁螺钉工位和所述出料工位分别与所述装配转盘上的模具对应配合；所述钣金支架上料工位、所述绝缘垫片上料工位和所述固线夹上料工位分别用于将来自送料单元的电源钣金支撑架的部件放入模具内；所述按压工位用于将模具内的绝缘垫片与钣金支架按压到位；所述锁螺钉工位用于将螺钉拧入电源钣金支撑架；所述出料工位用于将模具内装配完的电源钣金支撑架取出并送出所述装配***。

2.根据权利要求1所述的电源钣金支撑架自动装配***，其特征在于，所述送料单元包括用于向所述钣金支架上料工位输送钣金支架的钣金支架送料组件、用于向所述绝缘垫片上料工位输送绝缘垫片的绝缘垫片送料组件、用于向所述固线夹上料工位输送固线夹的固线夹送料组件、以及用于向锁螺钉工位输送螺钉的螺钉送料组件。

3.根据权利要求2所述的电源钣金支撑架自动装配***，其特征在于，所述钣金支架送料组件、所述绝缘垫片送料组件和所述固线夹送料组件均包括振动盘和平送机构，所述振动盘用于向所述平送机构输送电源钣金支撑架的部件，所述平送机构用于将来自所述振动盘的电源钣金支撑架的部件输送至对应的上料工位。

4.根据权利要求3所述的电源钣金支撑架自动装配***，其特征在于，平送机构与对应的上料工位之间还设置有一升降台，所述升降台包括承接块、气缸和支架，所述承接块设置在所述气缸的顶部，所述气缸设置在所述支架上，所述支架设置在所述机架上，所述气缸驱动所述承接块沿竖直方向上下移动。

5.根据权利要求2所述的电源钣金支撑架自动装配***，其特征在于，所述螺钉送料组件包括螺钉自动供料器，所述螺钉自动供料器包括振动盘和气管，所述气管用于将所述振动盘内的螺钉吹送至所述锁螺钉工位。

6.根据权利要求1所述的电源钣金支撑架自动装配***，其特征在于，所述钣金支架上料工位、所述绝缘垫片上料工位和所述固线夹上料工位均包括机械夹爪，所述机械夹爪将来自所述送料单元的电源钣金支撑架的部件放入对应上料工位的模具内。

7.根据权利要求1所述的电源钣金支撑架自动装配***，其特征在于，所述按压工位包括橡胶块、气缸和支架；所述橡胶块设置在所述气缸的底部，所述气缸设置在所述支架上，所述支架设置在所述机架上，所述气缸驱动所述橡胶块沿竖直方向上下移动。

8.根据权利要求1所述的电源钣金支撑架自动装配***，其特征在于，所述锁螺钉工位包括电批、出螺钉模块、气缸和支架，所述出螺钉模块和所述气缸设置在所述支架上，所述支架设置在所述机架上，所述出螺钉模块接收来自送料单元的螺钉并将所述螺钉头朝上固定在电批的正下方，所述气缸连接并驱动所述电批沿竖直方向上下移动，所述电批用于将所述出螺钉模块内的螺钉拧入电源钣金支撑架。

9.根据权利要求1所述的电源钣金支撑架自动装配***，其特征在于，所述出料工位包括机械夹爪和下料斗，所述机械夹爪用于将模具内装配完的电源钣金支撑架取出并放入所述下料斗。

10.根据权利要求9所述的电源钣金支撑架自动装配***，其特征在于，所述下料斗包括一进料通道、两出料通道以及控制两出料通道与所述进料通道通断的开关。

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