CN103737288B - 一种螺栓压装装置 - Google Patents

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Abstract

一种螺栓压装装置,用于解决法兰盘压装螺栓作业中螺栓自动上料及连续完成所有螺栓压装的问题。它包括压装工作台、压装机构、螺栓自动上料机构、螺栓自动供给机构和PLC控制系统,所述压装机构固定在压装工作台上,所述螺栓自动上料机构布置在压装机构的侧边,它位于螺栓自动供给机构的上方,所述螺栓自动供给机构一端设有螺栓存储容器,在其另一端设有螺栓上料架,所述螺栓上料架固定在压装工作台上。本发明不仅避免了企业人力资源的浪费,降低了操作人员的劳动强度,而且有利于形成连续的操作流程,提高了装配线体的生产节拍。

Description

一种螺栓压装装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种螺栓压装装置,尤其是一种适用于在法兰盘上自动压装螺栓的螺栓压装装置,属于装配或拆卸工具及设备技术领域。
背景技术
[0002]目前,在汽车底盘装配过程中,针对法兰盘上压装螺栓问题大多采用由人工完成螺栓上料、通过专用设备压装的作业方式,当螺栓存放位置与压装设备之间距离较远时,上述在法兰盘上压装螺栓作业至少需要三名操作人员配合完成,即:首先由员工A将螺栓配送至不同工位的螺栓放置点,再由员工B运送至压装工作台旁边,然后由C员工进行螺栓压装。由此可见,现有的法兰盘上压装螺栓的作业方式不仅存在人力资源浪费现象,而且操作人员劳动强度大,同时也不利于形成连续的操作流程,影响着装配线体的生产节拍。
[0003]申请号为201120287371的中国专利公开了一种压装螺栓的装置,它包括模架,设置在模架上部下侧的弹性压柱固定板,设置在模架上部下侧的弹性压柱,所述弹性压柱设置在弹性压柱固定板的一侧;设置在模架下部上侧的下模,设置在弹性压柱固定板和下模之间的限位柱,设置在下模内的螺栓导正保护套,所述螺栓导正保护套正对弹性压柱;设置在弹性压柱下端的螺栓。该专利的技术方案解决了针对不同厚度的产品直接进行压装配合的问题,可一次压装到位,成品率较高。申请号为201220280034.7的中国专利公开了另外一种螺栓压装装置,该螺栓压装装置包括上模和下模;所述上模包括上模板和压头,上模板上设置有组装压头的装配孔组,所述上模板上还设置有与各装配孔底部连通的封闭的液态传力介质通道;所述下模包括下模板,所述下模板上设置有供螺栓穿过的防干涉孔;该螺栓压装装置,由于在液态传力介质通道中充满有液态传力介质,因此在压装螺栓时液态传力介质施加到各压头上的压力相等,从而可保证各螺栓受力均衡;并且在压装过程中,压头和液态传力介质之间为非刚性接触,压头可沿装配孔深度方向浮动一定距离,从而可弥补不同螺栓间的尺寸误差,起到同时压装多颗螺栓传动的目的,并保证多颗螺栓同时压装到位。虽然上述两种螺栓压装装置均具有显著的有益效果,达到了提高螺栓压装质量和生产效率的目的,但它们对于实现螺栓自动上料及连续完成法兰盘上所有螺栓压装作业却无能为力。
发明内容
[0004]本发明的目的在于针对现有技术之弊端,提供一种可实现螺栓自动上料及连续完成法兰盘上所有螺栓压装作业的螺栓压装装置。
[0005]本发明所述问题是以下述技术方案实现的:
[0006] —种螺栓压装装置,它包括压装工作台、压装机构、螺栓自动上料机构、螺栓自动供给机构和PLC控制系统,所述压装机构固定在压装工作台上,所述螺栓自动上料机构布置在压装机构的侧边,它位于螺栓自动供给机构的上方,所述螺栓自动供给机构一端设有螺栓存储容器,在其另一端设有螺栓上料架,所述螺栓上料架固定在压装工作台上。
[0007]上述螺栓压装装置,所述螺栓自动上料机构包括支撑板、升降气缸、平移单元和螺栓抓取单元,所述支撑板为“L”型结构,它固定在压装工作台的侧面,在其水平底面上安装升降气缸,所述升降气缸伸缩臂穿过支撑板底面,在升降气缸伸缩臂上固定装配平移单元,由升降气缸驱动平移单元上下移动,所述平移单元前端设置螺栓抓取单元,由平移单元驱动螺栓抓取单元左右移动。
[0008]上述螺栓压装装置,所述螺栓抓取单元包括夹爪组件、夹爪气缸和夹爪气缸安装座,所述夹爪组件由三组夹爪组成,它们位于夹爪气缸底部,所述夹爪气缸固定在夹爪气缸安装座上,所述夹爪气缸安装座固定在平移单元的前端。
[0009]上述螺栓压装装置,所述平移单元包括平移气缸和平移气缸安装板,所述平移气缸安装板为“L”型结构,其水平底面固定在升降气缸伸缩臂的顶端,所述平移气缸固定在平移气缸安装板竖直侧壁上。
[0010]上述螺栓压装装置,所述平移气缸安装板竖直侧壁上设有升降导轨和升降限位块,所述支撑板竖直侧壁上设有与升降限位块配合的限位螺杆组件,所述限位螺杆组件由上下布置的两部分组成,它们分别用于限定平移单元的上升及下降的极限位置。
[0011 ]上述螺栓压装装置,所述螺栓自动供给机构还包括螺旋排序轨道和直线输送轨道,所述螺旋排序轨道布置在螺栓存储容器内,在螺旋排序轨道和直线输送轨道支间设置螺栓运动方向调整气缸,所述直线输送轨道一端与螺旋排序轨道对接,其另一端与螺栓上料架对接。
[0012] 上述螺栓压装装置,所述压装机构包括压装气缸、压头和转盘组件,所述压装气缸固定在压装工作台上方,在压装气缸伸缩臂上固定压头,所述压头与压装螺栓匹配,所述转盘组件固定在压装工作台下面,转盘组件用于驱动待压装螺栓的法兰盘转动。
[0013]上述螺栓压装装置,所述PLC控制系统包括螺栓位置传感器、处理器和执行元件,所述螺栓位置传感器安装在螺栓上料架上,它将螺栓位置信号传递给处理器,由处理器操纵相应的执行元件来控制升降气缸、平移气缸和夹爪气缸的动作。
[0014]本发明在法兰盘被放入螺栓压装工作台上后,启动螺栓自动供给机构及螺栓自动上料机构,由螺栓自动供给机构将螺栓输送至螺栓上料架上;再由螺栓自动上料机构完成螺栓的抓取、平移和将螺栓放入法兰盘螺栓安装孔中的动作;然后启动压装机构压装螺栓;重复上述操作,配合转盘组件的旋转动作连续对法兰盘上螺栓进行压装,完成在法兰盘上压装螺栓作业。由上述操作过程可见,本发明实现了螺栓自动上料及连续完成法兰盘上所有螺栓的压装,不仅避免了企业人力资源的浪费,降低了操作人员的劳动强度,而且有利于形成连续的操作流程,提高了装配线体的生产节拍。
附图说明
[0015]下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0016]图1是本发明结构示意图;
[0017]图2是压装机构示意图;
[0018]图3是螺栓自动上料机构示意图;
[0019] 图4是图3的K向视图;
[0020]图5是螺栓抓取单元结构示意图;
[0021]图6是螺旋自动供给机构(未画出螺栓存储器)示意图;
[0022]图7〜图14是本发明工作过程示意图。
[0023]图中各标号清单为:1、压装机构,1-1、压装气缸,1-2、压头,1-3、转盘组件,2、螺栓自动上料机构,2-1、支撑板,2-2、平移气缸安装板,2-3、平移气缸,2-4、夹爪气缸安装座,2-
5、夹爪气缸,2-6、夹爪,2-7、升降限位块,2-8、限位螺杆组件,2_9、升降气缸,2-10、升降导轨,3、螺栓自动供给机构,3-1、螺旋排序轨道,3-2、螺栓运动方向调整气缸,3-3、直线输送轨道,4、法兰盘,5、螺栓,6、压装工作台,7、螺栓上料架,8、螺栓位置传感器,9、螺栓存储器。
具体实施方式
[0024]参看图1,本发明包括压装工作台6、压装机构1、螺栓自动上料机构2、螺栓自动供给机构3和PLC控制系统,所述压装机构I固定在压装工作台6上,所述螺栓自动上料机构2布置在压装机构I的侧边,它位于螺栓自动供给机构3的上方,所述螺栓自动供给机构3—端设有螺栓存储容器9,在其另一端设有螺栓上料架7,所述螺栓上料架7固定在压装工作台6上。
[0025]参看图2,本发明的压装机构I包括压装气缸1-1、压头1-2和转盘组件1-3,所述压装气缸1-1固定在压装工作台6的上方,在压装气缸伸缩臂上固定压头1-2,所述压头1-2与螺栓5匹配,所述转盘组件1-3固定在压装工作台6下面,转盘组件1-3用于驱动待压装螺栓的法兰盘4转动。
[0026]参看图3、图4、图5,本发明的螺栓自动上料机构2包括支撑板2-1、升降气缸2-9、平移单元和螺栓抓取单元,所述支撑板2-1为“L”型结构,它固定在压装工作台6的侧面,在其水平底面上安装升降气缸2-9,所述升降气缸2-9的伸缩臂穿过支撑板2-1的底面,在升降气缸伸缩臂上固定装配平移单元,由升降气缸2-9驱动平移单元上下移动,所述平移单元前端设置螺栓抓取单元,由平移单元驱动螺栓抓取单元左右移动;所述螺栓抓取单元包括夹爪组件、夹爪气缸2-5和夹爪气缸安装座2-4,所述夹爪组件由三组夹爪2-6组成,它们位于夹爪气缸2-5的底部,所述夹爪气缸2-5固定在夹爪气缸安装座2-4上,所述夹爪气缸安装座2-4固定在平移单元的前端;所述平移单元包括平移气缸2-3和平移气缸安装板2-2,所述平移气缸安装板2-2为“L”型结构,其水平底面固定在升降气缸2-9的伸缩臂顶端,所述平移气缸
2-3固定在平移气缸安装板2-2的竖直侧壁上,在平移气缸安装板2-2的竖直侧壁上设有升降导轨2-10和升降限位块2-7,所述支撑板2-1的竖直侧壁上设有与升降限位块2-7配合的限位螺杆组件2-8,所述限位螺杆组件2-8由上下布置的两部分组成,它们分别用于限定平移单元的上升及下降的极限位置。
[0027]参看图6,本发明的螺栓自动供给机构3还包括螺旋排序轨道3-1和直线输送轨道
3-3,所述螺旋排序轨道3-1布置在螺栓存储容器9的内部,在螺旋排序轨道3-1和直线输送轨道3-3之间设置螺栓运动方向调整气缸3-2,所述直线输送轨道3-3—端与螺旋排序轨道3-1对接,其另一端与螺栓上料架7对接。
[0028]参看图7〜图14,本发明的工作过程为:法兰盘4放入压装工作台6上后,启动螺栓自动供给机构3及螺栓自动上料机构2,由螺栓自动供给机构3将螺栓5输送至螺栓上料架7上(如附图7所示);螺栓自动上料机构2的升降气缸2-9驱动平移气缸安装板2-2沿升降导轨2-10下降至指定位置,由夹爪气缸2-5驱动夹爪2-6将螺栓5抓取(如附图8所示),升降气缸2-9动作,驱动平移气缸安装板2-2沿升降导轨2-10上升到指定位置(如附图9所示),然后,平移气缸2-3动作,驱动抓取单元将螺栓5输送到法兰盘4的上方(如附图10所示),升降气缸2-9回程运动,带动抓取单元及螺栓5向下移动,将螺栓5放入法兰盘4的螺栓安装孔内(如附图11所示),升降气缸2-9动作将平移气缸安装板2-2举起,同时压装机构I的转盘组件1-3带动法兰盘4转动,使待压装螺栓位于压头1-2的正下方(如附图12所示),平移气缸2-3动作,驱动抓取单元回程(如附图13所示),然后升降气缸10回程,带动平移单元及抓取单元复位,同时压装机构I的压装气缸1-1动作,驱动压头1-2向下运动将螺栓5压装到位(如附图14所示)ο重复上述步骤,将法兰盘4的螺栓全部压装到位,至此完成一个工作循环。

Claims (3)

1.一种螺栓压装装置,其特征是,它包括压装工作台(6)、压装机构(I)、螺栓自动上料机构(2)、螺栓自动供给机构(3)和PLC控制系统,所述压装机构(I)固定在压装工作台(6)上,所述螺栓自动上料机构(2)布置在压装机构(I)的侧边,它位于螺栓自动供给机构(3)的上方,所述螺栓自动供给机构(3) —端设有螺栓存储容器(9),在其另一端设有螺栓上料架(7),所述螺栓上料架(7)固定在压装工作台(6)上; 所述螺栓自动上料机构(2)包括支撑板(2-1)、升降气缸(2-9)、平移单元和螺栓抓取单元,所述支撑板(2-1)为“L”型结构,它固定在压装工作台(6)的侧面,在其水平底面上安装升降气缸(2-9),所述升降气缸(2-9)的伸缩臂穿过支撑板(2-1)的底面,在升降气缸伸缩臂上固定装配平移单元,由升降气缸(2-9)驱动平移单元上下移动,所述平移单元前端设置螺栓抓取单元,由平移单元驱动螺栓抓取单元左右移动; 所述螺栓抓取单元包括夹爪组件、夹爪气缸(2-5)和夹爪气缸安装座(2-4),所述夹爪组件由三组夹爪(2-6)组成,它们位于夹爪气缸(2-5)的底部,所述夹爪气缸(2-5)固定在夹爪气缸安装座(2-4)上,所述夹爪气缸安装座(2-4)固定在平移单元的前端; 所述平移单元包括平移气缸(2-3)和平移气缸安装板(2-2),所述平移气缸安装板(2-2)为“L”型结构,其水平底面固定在升降气缸(2-9)伸缩臂的顶端,所述平移气缸(2-3)固定在平移气缸安装板(2-2)的竖直侧壁上; 所述平移气缸安装板(2-2)的竖直侧壁上设有升降导轨(2-10)和升降限位块(2-7),所述支撑板(2-1)的竖直侧壁上设有与升降限位块(2-7)配合的限位螺杆组件(2-8),所述限位螺杆组件(2-8)由上下布置的两部分组成,它们分别用于限定平移单元的上升及下降的极限位置; 所述螺栓自动供给机构(3)还包括螺旋排序轨道(3-1)和直线输送轨道(3-3),所述螺旋排序轨道(3-1)布置在螺栓存储容器(9)的内部,在螺旋排序轨道(3-1)和直线输送轨道(3-3)之间设置螺栓运动方向调整气缸(3-2),所述直线输送轨道(3-3)—端与螺旋排序轨道(3-1)对接,其另一端与螺栓上料架(7)对接。
2.根据权利要求1所述的一种螺栓压装装置,其特征是,所述压装机构(I)包括压装气缸(1-1)、压头(1-2)和转盘组件(1-3),所述压装气缸(1-1)固定在压装工作台(6)的上方,在压装气缸伸缩臂上固定压头(1-2),所述压头(1-2)与螺栓(5)匹配,所述转盘组件(1-3)固定在压装工作台(6)下面,转盘组件(1-3)用于驱动待压装螺栓的法兰盘(4)转动。
3.根据权利要求2所述的一种螺栓压装装置,其特征是,所述PLC控制系统包括螺栓位置传感器(8)、处理器和执行元件,所述螺栓位置传感器(8)安装在螺栓上料架(7)上,它将螺栓位置信号传递给处理器,由处理器操纵相应的执行元件来控制升降气缸(2-9)、平移气缸(2-3)和夹爪气缸(2-5)的动作。
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