发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明提供一种硅胶软钉的自动装配方法和装置,该自动装配方法和装置解决了以往人工装配硅胶软钉时所具有的效率低、污染大、质量难以控制的技术缺陷。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种硅胶软钉的自动装配方法:将需要加工的工件放置到加工位置,将硅胶软钉的细头端放入到工件的硅胶软钉安装孔中,确保硅胶软钉的细头端伸到安装孔中并从安装孔的另一端伸出,这时候,检测硅胶软钉的位置,夹住硅胶软钉从安装孔伸出的细头端并向下拉动硅胶软钉,使硅胶软钉大头端渐渐进入到安装孔中,当拉伸一定距离后,松开软钉后,从硅胶软钉刚伸出到安装孔下端的部位再次夹住硅胶软钉并向下拉动,如此往复,直到硅胶软钉被拉动到预定位置后结束装配。
实现上述自动装配方法的一种硅胶软钉的自动装配装置,包括该装置的机架,所述机架上设置有用于放置工件的工作台机构和用于将硅胶软钉拉进配合安装位的软钉拉进机构,该装置还包括用于控制整个装置各种动作的控制系统。
作为上述技术方案的改进,所述软钉拉进机构包括安装在所述工作台机构下方的拉进机构底板,所述拉进机构底板上固定安装有推动气缸,所述推动气缸的推杆上固定安装有夹紧气缸底板,该夹紧气缸底板上固定安装有夹紧气缸,所述夹紧气缸的上端部设置有夹手滑槽,所述夹手滑槽中安装有可在夹手滑槽内滑动并由夹紧气缸的推杆驱动夹紧或松开的软钉夹手。
作为上述技术方案的进一步改进,所述的软钉拉进机构还包括用于给夹紧气缸底板进行限位、缓冲的限位缓冲杆,所述的软钉夹手在其夹持面设有增强夹持作用的夹齿。
作为上述技术方案的进一步改进,所述的工作台机构包括与机架固定连接的工作台底板,所述的工作台底板下方安装有工作台驱动电机,工作台底板上方安装有可绕工作台底板中心位置旋转并由所述工作台驱动电机驱动其旋转的工作台板,所述的工作台板上设置有至少一个安装位,所述的安装位中安装有用于放置工件的工件放置板。
作为上述技术方案的进一步改进,该种自动装配装置还包括一自动上料机构,所述的自动上料机构包括设置在机架上且用于存放硅胶软钉的软钉放置板,所述软钉放置板的两侧设置有与机架固定连接的横向导轨机构,所述的横向导轨机构上架设有纵向导轨机构,所述的纵向导轨机构上设有可沿其导轨滑动的并可搬运硅胶软钉的竖直导向搬运机构。
作为上述技术方案的进一步改进,所述的竖直导向搬运机构包括设置在纵向导轨机构的导轨上的竖向母板,所述的竖向母板上设有竖向滑轨,所述竖向滑轨设有可沿其滑动的竖向滑板,所述竖向母板上还固定安装有竖向气缸,所述竖向气缸的推杆与所述竖向滑板固定连接,所述竖向滑板上固定安装有用于吸取硅胶软钉的第一吸取气缸安装架,所述第一吸取气缸安装架上安装有第一吸取气缸。
作为上述技术方案的进一步改进,所述竖向滑板上固定设有纵向微移滑轨,所述的纵向微移滑轨上安装有可沿其滑动的第二吸取气缸安装架和第三吸取气缸安装架,第二吸取气缸安装架和第三吸取气缸安装架上分别安装有第二吸取气缸和第三吸取气缸,所述第二吸取气缸安装架上安装有第一微调气缸,第三吸取气缸安装架上安装有第二微调气缸,所述第一微调气缸、第二微调气缸的推杆都与第一吸取气缸安装架固定连接。
作为上述技术方案的进一步改进,该种自动装配装置还包括工件压紧机构,所述的工件压紧机构包括固定连接于机架上的压紧机构母板,所述的压紧机构母板上横向设有第一气缸,所述第一气缸下部设有导轨,该导轨上设有可在导轨滑动并由第一气缸的推杆驱动滑动的第二气缸安装板,所述第二气缸安装板上安装有竖向设置的第二气缸,所述第二气缸侧壁设有导轨,该导轨上设有可在导轨滑动并由第二气缸的推杆驱动滑动的第二气缸滑板,所述第二气缸滑板上固定安装有压杆安装板,所述压杆安装板上安装有工件压杆,所述工件压杆的下端部设有缓冲胶块,所述压杆安装板上还设有光电传感器以及被限位安装于所述压杆安装板上且与上述光电传感器配合使用的位置探杆。
作为上述技术方案的进一步改进,该自动装配装置还包括一工作机构位移平台,所述工作机构位移平台包括一平台滑板,上述的软钉拉进机构固定安装在该平台滑板上,所述平台滑板上设有滑孔,所述滑孔中配合安装有轴套,上述的机架上设有作为机架一部分结构且尺寸与上述轴套配合的竖直支撑柱,所述平台滑板通过轴套与竖直支撑柱的配合连接套设在竖直支撑柱上,平台滑板的下方设有固定连接在机架上的顶升气缸,所述顶升气缸的推杆固定连接在上述的平台滑板上。
本发明的有益效果是:本发明提供了一种硅胶软钉的自动装配方法和装置,通过该装配方法和装置,生产者可以实现硅胶软钉的自动化装配,提高装配的速度;同时,该种自动装配装置采用软钉拉进机构将硅胶软钉拉进工件的安装孔中,这个过程不再需要添加润滑油进行润滑,装配后的产品不再受润滑油的污染,产品的适用范围更广;这种自动装配你硅胶软钉的方法和装置可以更好的控制装配质量,不同产品装配质量的误差小。该种硅胶软钉的自动装配方法和装置解决了以往人工装配硅胶软钉时所带来的装配效率低、产品污染大、装配质量难以控制等技术缺陷。
具体实施方式
一种硅胶软钉的自动装配方法:将需要加工的工件放置到加工位置,将硅胶软钉的细头端放入到工件的硅胶软钉安装孔中,确保硅胶软钉的细头端伸到安装孔中并从安装孔的另一端伸出,这时候,检测硅胶软钉的位置,夹住硅胶软钉从安装孔伸出的细头端并向下拉动硅胶软钉,使硅胶软钉大头端渐渐进入到安装孔中,当拉伸一定距离后,松开软钉后,从硅胶软钉刚伸出到安装孔下端的部位再次夹住硅胶软钉并向下拉动,如此往复,直到硅胶软钉被拉动到预定位置后结束装配。
参照图1-5,实现上述自动装配方法的一种硅胶软钉的自动装配装置,包括该装置的机架1,机架1的底部设有支撑脚,所述机架1上设置有用于放置工件的工作台机构2和用于将硅胶软钉拉进配合安装位的软钉拉进机构3,该装置还包括用于控制整个装置各种动作的控制系统,所述控制系统由各种设置在该装置上的各种传感器以及控制器,所述传感器将整个装置的各种信号输送到控制器后,控制器分析数据并输出各种控制型号控制整个装置的运作,并最终实现自动装配硅胶软钉功能。
参照图6、图7,所述软钉拉进机构3包括安装在所述工作台机构下方的拉进机构底板31,所述拉进机构底板31上固定安装有推动气缸32,所述推动气缸32的推杆上固定安装有夹紧气缸底板33,该夹紧气缸底板33上固定安装有夹紧气缸34,在本实施例中,夹紧气缸34的数量为三个,所述夹紧气缸34的下端部固定于夹紧气缸底板上33上表面,其上端部设置有夹手滑槽35,所述夹手滑槽35中安装有可在夹手滑槽35内滑动并由夹紧气缸34的推杆驱动夹紧或松开的软钉夹手36,软钉夹手36成对设置。
软钉拉进机构3的工作过程为:控制系统在分析各种传感器信号后向软钉拉进机构3发出操作命令,首先是推动气缸32推动夹紧气缸底板33和安装在夹紧气缸底板33上的夹紧气缸34一起上升到预定位置,这时,夹紧气缸34驱动软钉夹手36收缩夹紧硅胶软钉穿过工件安装孔的细端部,硅胶软钉被夹紧后,推动气缸32的推杆下移,下移过程硅胶软钉同时被拉进到工件安装孔中,推动气缸32的他推杆下移到预定的距离后,夹紧气缸34驱动软钉夹手36松开硅胶软钉,上述的过程不断循环,软钉拉进机构3一小段一小段地将硅胶软钉拉进到工件相对应的安装孔中并最终完成自动装配过程。
为了防止软钉拉进机构3在运作的过程中出现猛烈,保护设备,所述的软钉拉进机构3还包括用于给夹紧气缸底板33进行限位、缓冲的限位缓冲杆37,所述的软钉夹手36在其夹持面设有增强夹持作用的夹齿361。
参照图8、图9,所述的工作台机构2包括与机架1固定连接的工作台底板21,工作台底板21作为整个工作台机构2的承载板,所述的工作台底板21下方固定安装有工作台驱动电机22,工作台底板21上方安装有可绕工作台底板21中心位置旋转并由所述工作台驱动电机22驱动其旋转的工作台板23,所述的工作台板23上设置有至少一个安装位,在本实施例中,工作台板23设有12个安装位,12个安装位分成4组设在工作台的四边,每一组3个。所述的安装位中安装有用于放置工件的工件放置板24,所述的工件放置板24设有与工件配合的模位,工件在装配的过程中被放置在该模位中。上述的工作台驱动电机22每次工作都驱动工作台板转动90度。
参照图10、图11、图12,该种自动装配装置还包括一自动上料机构4,所述的自动上料机构4包括设置在机架1上且用于存放硅胶软钉的软钉放置板41,参照图13,所述的软钉放置板41上设有用于存放硅胶软钉的软钉存放孔410,机架1上设置有放置板安装底板411,放置板安装底板411上设有导轨,上述的软钉放置板41设在该导轨上并可沿该导轨滑动,所述软钉放置板41的两侧设置有与机架1固定连接的横向导轨机构42,所述的横向导轨机构42上架设有纵向导轨机构43,上述的横向导轨机构42和纵向导轨机构43都通过电机驱动螺杆螺母装置进行位置的移动,所述的纵向导轨机构43上设有可沿其导轨滑动的并可搬运硅胶软钉的竖直导向搬运机构44。
参照图14、图15、图16,所述的竖直导向搬运机构44包括设置在纵向导轨机构43的导轨上的竖向母板440,所述的竖向母板440上设有竖向滑轨441,所述竖向滑轨441设有可沿其滑动的竖向滑板442,所述竖向母板440上还固定安装有竖向气缸443,所述竖向气缸443的推杆与所述竖向滑板442固定连接,竖向气缸443的推杆可推动竖向滑板442在竖向滑轨441上滑动,所述竖向滑板442上固定安装有第一吸取气缸安装架,所述第一吸取气缸安装架上安装有用于吸取硅胶软钉的第一吸取气缸444,第一吸取气缸444的下端部设有可将硅胶软钉吸起的吸头。
所述竖向滑板442上固定设有纵向微移滑轨445,所述的纵向微移滑轨445上安装有可沿其滑动的第二吸取气缸安装架和第三吸取气缸安装架,第二吸取气缸安装架和第三吸取气缸安装架上分别安装有第二吸取气缸446和第三吸取气缸447,所述第二吸取气缸安装架上安装有第一微调气缸448,第三吸取气缸安装架上安装有第二微调气缸449,所述第一微调气缸448、第二微调气缸449的推杆都与第一吸取气缸安装架固定连接。
所述自动上料机构4的工作原理为:在控制系统的控制下,横向导轨机构42和纵向导轨机构43在各自的电机驱动下将竖直导向搬运机构44调整到软钉放置板41上方并停止在控制系统控制的位置上;然后,第一微调气缸448和第二微调气缸449工作并微调第二吸取气缸446、第三吸取气缸447的位置,确保三个吸取气缸都处在软钉放置板41上的硅胶软钉的正上方,这时候,竖向气缸443驱动吸取气缸下移到控制系统控制的位置,吸取气缸工作并将硅胶软钉从软钉放置板41上吸取,竖向气缸443驱动吸取气缸上升。在控制系统的控制下,被吸取气缸吸走的硅胶软钉被运送到工件安装孔上方,这时,吸取气缸停止工作,硅胶软钉掉进到安装孔中,自动上料过程完成。
参照图17、图18、图19,该种自动装配装置还包括工件压紧机构5,工件压紧机构5的作用在于上料完成后将工件压紧,以方便软钉拉进机构3将硅胶软钉拉进到预定的安装孔中。所述的工件压紧机构5包括固定连接于机架1上的压紧机构母板51,所述的压紧机构母板51上横向设有第一气缸52,所述第一气缸52下部设有导轨,该导轨上设有可在导轨滑动并由第一气缸52的推杆驱动滑动的第二气缸安装板53,所述第二气缸安装板53上安装有竖向设置的第二气缸54,所述第二气缸54侧壁设有导轨,该导轨上设有可在导轨滑动并由第二气缸54的推杆驱动滑动的第二气缸滑板55,所述第二气缸滑板55上固定安装有压杆安装板56,所述压杆安装板56上安装有工件压杆57,所述工件压杆57的下端部设有缓冲胶块571,缓冲胶块571可以减少激烈碰撞,有利于保护工件不被破坏,所述压杆安装板56上还设有光电传感器58以及被限位安装于所述压杆安装板56上且与上述光电传感器58配合使用的位置探杆59。
工件压紧机构5的工作原理为:控制系统控制第一气缸52驱动压杆安装板56移动并最终使工件压杆57处在上料完成后的工件的上方,完成这个步骤后,第二气缸54工作并驱动工件压杆57下压到工件上并将工件压紧,在工件压杆57下压到的过程,位置探杆59同时下压,由于位置探杆59是通过锁紧垫片活动地套设在压杆安装板56上的对应的孔中,当位置探杆59的下端部触到工件时,位置探杆59将不再下移,而固定在压杆安装板56上的光电传感器58将继续下移,直到位置探杆59的上部挡住光电传感器58的光电路线,这时,光电传感器58发出信号,控制系统收到该信号后控制第二气缸54停止运动,工件被压紧。
工件压紧装置5将工件压紧后,硅胶软钉被拉进工件安装孔的过程中将不会发生位置移动,有利于提高整个自动装配过程的装配质量。
在本实施例中所述工件压杆57、光电传感器58、位置探杆59的数量都为3个。
参照图20、图21,该自动装配装置还包括一工作机构位移平台6,所述工作机构位移平台6包括一平台滑板61,上述的软钉拉进机构3固定安装在该平台滑板61上,所述平台滑板61上设有滑孔,所述滑孔中配合安装有轴套62,上述的机架1上设有作为机架一部分结构且尺寸与上述轴套62配合的竖直支撑柱11,所述平台滑板61通过轴套62与竖直支撑柱11的配合连接套设在竖直支撑柱11上,平台滑板61的下方设有固定连接在机架1上的顶升气缸63,所述顶升气缸63的推杆固定连接在上述的平台滑板61上。
在软钉拉进机构3需要在竖直方向作较大的位移时,可通过顶升气缸63驱动平台滑板61作竖直方向的移动,安装在平台滑板61上的软钉拉进机构3就可以随着平台滑板61一起作竖直方向的位移了。
上述硅胶软钉的自动装配装置的运行的主要步骤为:1、将要加工的工件放置到工作台机构2的工件放置板24上,同时,放置有硅胶软钉的软钉放置板41安装在机架上相对应的位置上;2、自动上料机构4在控制系统的控制下利用吸取气缸将软钉放置板41上的硅胶软钉吸走并搬运到工件需要装配硅胶软钉的安装孔中;3、工件压紧机构5在控制系统的控制下利用工件压杆57将工件压紧;4、工作台机构3下方的软钉拉进机构3将硅胶软钉拉进到工件安装孔中合适的位置;5、工件压紧机构5复位,工作台机构2上的工作台板23旋转90度,使下一个工位上的工件进入到装配位置。至此,一个装配过程完成,这个过程循环运作,该种自动装配装置就可以实现自动装配。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明,但本发明创造并不限于所述实施例,熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换,这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。