CN104440035B - 一种胶管与接头连接的自动装配设备 - Google Patents

Abstract

一种胶管与接头连接的自动装配设备，包括安装有气缸的气缸安装支座、用于夹持胶管的胶管夹持装置、用于夹持胶管接头的胶管接头夹持装置、能旋转任意角度使胶管接头各通端口依次处于装配位置的回转式多工位工作台、用于回转式多工位工作台的移动起导向作用的工作台安装支座和用于拖动回转式多工位工作台移动使胶管接头接近或远离胶管的胶管接头送进装置；胶管接头夹持装置设在回转式多工位工作台上并随其一起移动；胶管接头送进装置固定在气缸杆上，气缸杆上设有回退螺母和推进螺母，回转式多工位工作台中的工作台轴承安装座连接在回退螺母和推进螺母之间。本发明能够实现一次装夹即能装配接头的所有端部，无需多次重复拆卸和安装，提高生产效率。

Description

一种胶管与接头连接的自动装配设备

技术领域

本发明涉及一种胶管与接头连接的自动装配设备。

背景技术

目前，汽车雨刮洗涤器的管路采用的是胶管，胶管间用多种不同角度的多通接头连接，包括60度角二通接头，90度角二通接头，180度角二通接头，三通接头等，接头的每一通都要插入到胶管中。该装配过程目前主要为手工装配方式，生产效率低，劳动强度大，工人长时间操作对手部肌腱损伤严重，特别是在冬天这一问题尤为突出。目前用于胶管安装的装配工装一次装夹只能装配接头的一通，而对于多通接头，需要多次重复拆卸和安装，才能完成一个多通接头的胶管装配，生产效率低。

发明内容

本发明涉及一种胶管与接头连接的自动装配设备，目的是解决多通接头胶管装配效率低的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种胶管与接头连接的自动装配设备，包括用于安装气缸并且气缸高度可调的气缸安装支座、用于夹持胶管的胶管夹持装置、用于快速夹持各种胶管接头的胶管接头夹持装置、能在电机模块控制下旋转任意角度用于调整胶管接头安装角度以便使其各通端口依次处于装配位置的回转式多工位工作台、用于回转式多工位工作台的移动起导向作用的工作台安装支座和用于拖动回转式多工位工作台移动使固定在胶管接头夹持装置的胶管接头接近或远离固定在胶管夹持装置的胶管的胶管接头送进装置；所述的胶管夹持装置和胶管接头送进装置安装在工作台安装支座上；所述的胶管接头夹持装置设在回转式多工位工作台上，随回转式多工位工作台一起移动；胶管接头送进装置固定在气缸杆上，气缸杆上设有回退螺母和推进螺母，回转式多工位工作台中的工作台轴承安装座连接在回退螺母和推进螺母之间，使每次气缸杆运动时，胶管接头送进装置先动而工作台轴承安装座后动，从而实现胶管插入胶管接头并抽走已经装配好的胶管接头和胶管。

所述的胶管夹持装置包括胶管夹持定位块、胶管夹持压紧块、设在胶管夹持定位块与胶管夹持压紧块之间的压紧块复位弹簧、压紧块导柱以及分别安装在胶管夹持压紧块两侧的压紧块顶杆装置和胶管轴向定位挡板；所述胶管夹持定位块设在工作台安装支座上，胶管夹持定位块的上部设有孔直径比胶管夹紧处的外径小且台阶直径比胶管接头插入胶管后的胶管直径大的台阶夹槽，并设有用于胶管夹持压紧块夹紧时移动导向的两个导向孔；所述胶管夹持压紧块与胶管夹持定位块相对的一侧设有与胶管夹持定位块台阶夹槽相配的另一台阶夹槽；压紧块导柱与胶管夹持压紧块固定连接，压紧块顶杆装置以间隙配合的方式安装在压紧块导柱一侧，压紧块导柱穿过胶管夹持定位块上的导向孔、压紧块复位弹簧和胶管轴向定位挡板。

所述的回转式多工位工作台包括工作台轴承安装座，工作台轴承安装座两侧设有四个滚轮，工作台轴承安装座上设有周向定位顶珠，轴承安装在工作台轴承安装座内部，工作台回转轴与轴承过盈配合安装，工作台回转轴上端与回转工作台连接；所述回转工作台上设有一定位方槽，回转工作台下端的四周设有转角定位锥孔；工作台回转轴下端设有浮动连接轴，浮动连接轴上设有圆环式浮动机构，使浮动连接轴与工作台回转轴具备离合器的分离与合闭功能，从而控制回转工作台的旋转运动与水平移动独立进行，互不干扰；所述圆环式浮动机构左右两侧设有两个凸轮，浮动连接轴下端设有驱动连接轴，传递由电机模块产生的旋转运动，浮动连接轴与驱动连接轴之间设有浮动连接轴复位弹簧。

所述的胶管接头夹持装置包括胶管接头夹持装置底座、安装在胶管接头夹持装置底座上的胶管接头固定座以及设在胶管接头固定座上的拧紧螺钉；胶管接头夹持装置底座下部设有与回转工作台上的定位方槽相配的方形定位凸块，完成胶管接头夹持装置在回转工作台上的中心定位，胶管接头夹持装置底座四周设有螺钉安装孔，通过螺钉安装孔与回转工作台固定连接；胶管接头固定座上设有胶管接头安装槽，拧紧螺钉设在胶管接头安装槽的一侧。

所述的胶管接头送进装置包括固定在气缸杆上的送进装置主支架和设在送进装置主支架上方的推杆支架，所述送进装置主支架下端尾部设有两对称凸台，与所述圆环式浮动机构的凸轮相配；推杆支架上设有压紧块顶杆推杆，与所述压紧块顶杆装置相配。

所述的气缸杆、胶管夹持压紧块的胶管夹紧处、回退螺母、推进螺母和胶管接头安装槽的胶管装配处的中心线同轴。

所述的工作台安装支座包括工作台第一安装支座、工作台第二安装支座、气缸连接座以及用于安装胶管夹持装置的胶管夹持装置连接座，所述工作台第一安装支座和工作台第二安装支座的内侧设有用于回转式多工位工作台水平移动时为滚轮提供导向的矩形导轨，并设有用于圆环式浮动机构垂直移动时导向的矩形导槽。

所述的气缸安装支座包括气缸第一安装支座、气缸第二安装支座和安装高度调整垫片；气缸第二安装支座设在工作台安装支座的气缸连接座上，安装高度调整垫片设在气缸第二安装支座与气缸连接座之间。

所述的胶管轴向定位挡板采用具有弹性或塑性的材料制作而成。

所述的胶管轴向定位挡板采用橡胶或者塑料制作而成。

所述的气缸为水平放置。

所述的自动装配设备还包括底座，用于安装固定气缸第一安装支座、工作台第一安装支座和工作台第二安装支座。

本发明与现有技术相比，其突出的实质性特点和显著的进步在于对有多通需要装配胶管的多通接头的情形，能够实现在一次装夹中完成所有端口的胶管装配，操作简便，生产效率高，对不同的多通接头，只需要更换回转工作台上相应的胶管接头夹持装置并选择相应的工作模式即可。

附图说明

图1为本发明所述的胶管与接头连接的自动装配设备的结构示意图。

图2为本发明所述的胶管接头夹持装置和回转式多工位工作台的结构示意图。

图3为本发明所述的胶管夹持装置的结构示意图。

图4为本发明所述的胶管接头送进装置的结构示意图。

图5为本发明所述的回转工作台的结构示意图。

图6为本发明所述的胶管与接头连接的自动装配设备的工作流程图。

上述图中的标记均为：1、底座；2、气缸第一安装支座；3、气缸；4气缸第二安装支座；5、胶管夹持定位块；6、胶管；7、压紧块导柱；8、胶管轴向定位挡板；9、压紧块顶杆装置；10、胶管夹持压紧块；11、胶管夹持装置连接座；12、压紧块顶杆推杆；13、三通胶管接头；14、胶管接头夹持装置；15、拧紧螺钉；16、推杆支架；17、工作台第一安装支座；18、回转工作台；19、周向定位顶珠；20、工作台轴承安装座；21、送进装置主支架；22、电机模块；23、工作台第二安装支座；24、气缸连接座；25、安装高度调整垫片；26、工作台回转轴；27、浮动连接轴；28、圆环式浮动机构；29、驱动连接轴；30、回退螺母；31、推进螺母；32、压紧块复位弹簧。

具体实施方式

为了使发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整的描述。本实施例主要是用于汽车雨刮洗涤器的三通胶管接头的胶管装配，其不同于已有专利的技术创新点在于对有多通需要装配胶管的多通接头的情形，能够实现在一次装夹中完成所有端口的胶管装配，操作简便，生产效率高，对不同的多通接头，只需要更换回转工作台上相应的胶管接头夹持装置并选择相应的工作模式即可，图6即为工作流程图。气缸杆在一个往复行程中，能够完成多个动作，包括胶管的先夹紧再插入接头和先松开再抽走已经装配好的接头和胶管，以及工作台轴承安装座在离开初始位置或回到初始位置时，浮动连接轴与工作台回转轴先分开后工作台轴承安装座再运动。

如图1所示，用于汽车雨刮洗涤器多通胶管接头上的胶管安装装配设备包括底座1，用于安装气缸3并且气缸3高度可调的气缸安装支座、用于夹持胶管6的胶管夹持装置、用于快速夹持各种胶管接头13的胶管接头夹持装置14、能在电机模块22控制下旋转任意角度用于调整胶管接头13安装角度以便使其各通端口依次处于装配位置的回转式多工位工作台、用于回转式多工位工作台的移动起导向作用的工作台安装支座和用于拖动回转式多工位工作台移动使固定在胶管接头夹持装置的胶管接头接近或远离固定在胶管夹持装置的胶管6的胶管接头送进装置。所述的胶管接头夹持装置14设在回转式多工位工作台上，随回转式多工位工作台一起移动。

所述的工作台安装支座包括工作台第一安装支座17、工作台第二安装支座23、气缸连接座24以及用于安装胶管夹持装置的胶管夹持装置连接座11，所述工作台第一安装支座17和工作台第二安装支座23的内侧设有用于回转式多工位工作台水平移动时为滚轮提供导向的矩形导轨，并设有用于圆环式浮动机构28垂直移动时导向的矩形导槽。

所述的气缸安装支座包括气缸第一安装支座2、气缸第二安装支座4和安装高度调整垫片25；气缸第二安装支座4设在工作台安装支座的气缸连接座24上，安装高度调整垫片25设在气缸第二安装支座4与气缸连接座24之间。

所述的气缸3为水平放置。

如图1和图3所示，所述的胶管夹持装置包括胶管夹持定位块5、胶管夹持压紧块10、设在胶管夹持定位块5与胶管夹持压紧块10之间的压紧块复位弹簧32、压紧块导柱7以及分别安装在胶管夹持压紧块10两侧的压紧块顶杆装置9和胶管轴向定位挡板8；所述胶管夹持定位块5设在工作台安装支座上，胶管夹持定位块5的上部设有孔直径比胶管夹紧处的外径小且台阶直径比胶管接头13插入胶管6后的胶管直径大的台阶夹槽，并设有用于胶管夹持压紧块10夹紧时移动导向的两个导向孔；所述胶管夹持压紧块10与胶管夹持定位块5相对的一侧设有与胶管夹持定位块5台阶夹槽相配的另一台阶夹槽；压紧块导柱7与胶管夹持压紧块10固定连接，压紧块顶杆装置9以间隙配合的方式安装在压紧块导柱7一侧，压紧块导柱7穿过胶管夹持定位块5上的导向孔、压紧块复位弹簧32和胶管轴向定位挡板8，使压紧块导柱7、胶管夹持定位块5、压紧块复位弹簧32和胶管轴向定位挡板8相连。所述的胶管轴向定位挡板8采用橡胶或者塑料制作而成。

如图1、图2和图5所示，所述的回转式多工位工作台包括工作台轴承安装座20，工作台轴承安装座20两侧设有四个滚轮，工作台轴承安装座20上设有周向定位顶珠19，轴承安装在工作台轴承安装座20内部，工作台回转轴26与轴承过盈配合安装，工作台回转轴26上端与回转工作台18连接；所述回转工作台18上设有一定位方槽，回转工作台18下端的四周设有转角定位锥孔；工作台回转轴26下端设有浮动连接轴27，浮动连接轴27上设有圆环式浮动机构28，使浮动连接轴27与工作台回转轴26具备离合器的分离与合闭功能，控制回转工作台18的旋转运动与水平移动独立进行，互不干扰；所述圆环式浮动机构28左右两侧设有两个凸轮，浮动连接轴27下端设有驱动连接轴29，传递由电机模块22产生的旋转运动，浮动连接轴27与驱动连接轴29之间设有浮动连接轴复位弹簧。

如图1和图2所示，所述的胶管接头夹持装置14包括胶管接头夹持装置底座、安装在胶管接头夹持装置底座上的胶管接头固定座以及设在胶管接头固定座上的拧紧螺钉15；胶管接头夹持装置底座下部设有与回转工作台上的定位方槽相配的方形定位凸块，完成胶管接头夹持装置14在回转工作台18上的中心定位，胶管接头夹持装置底座四周设有螺钉安装孔，通过螺钉安装孔与回转工作台18固定连接；胶管接头固定座上设有胶管接头安装槽，拧紧螺钉15设在胶管接头安装槽的一侧。

如图1和图4所示，所述的胶管接头送进装置包括固定在气缸杆上的送进装置主支架21和设在送进装置主支架21上方的推杆支架16，所述胶管接头送进装置主支架21下端尾部设有两对称凸台，与所述圆环式浮动机构28的凸轮相配；推杆支架16上设有压紧块顶杆推杆12，与所述压紧块顶杆装置9相配。胶管接头送进装置与气缸3的气缸杆固定连接，气缸杆上设有回退螺母30和推进螺母31，回转式多工位工作台中的工作台轴承安装座20连接在回退螺母30和推进螺母31之间，使每次气缸杆运动时，胶管接头送进装置先动而工作台轴承安装座20后动，从而实现胶管6插入胶管接头13并抽走已经装配好的胶管接头13和胶管6。

所述的气缸杆、胶管夹持压紧块10的胶管夹紧处、回退螺母30、推进螺母31和胶管接头安装槽的胶管装配处的轴线同轴。

在一个工作周期中，首先将汽车雨刮洗涤器的三通接头安放在胶管接头夹持装置14中的胶管接头固定座上，并拧紧胶管接头安装槽一侧的拧紧螺钉15使三通胶管接头13固定在正确的装配位置上。手持胶管6将胶管6安放在胶管夹持装置中的胶管夹持定位块5上，胶管6的端部紧靠胶管轴向定位挡板8。气缸杆初始位置如图4所示，气缸杆处于最大行程处，按下启动按钮，气缸杆回退，带动用回退螺母30固定在气缸杆上的送进装置主支架21一起同步运动，胶管接头送进装置朝胶管6方向运动，当送进装置主支架21下方尾部的对称凸台接触到圆环式浮动机构28凸轮，并使圆环式浮动机构28的凸轮向下移动，圆环式浮动机构28也向下移动，从而使浮动连接轴27向下移动并与工作台回转轴26分离，浮动连接轴27内部的浮动连接轴复位弹簧被压缩，当气缸杆上的推进螺母31接触到工作台轴承安装座20时，工作台轴承安装座20开始与气缸杆和送进装置主支架21一起同步水平运动，送进装置主支架21下方尾部的对称凸台与圆环式浮动机构28凸轮分离，浮动连接轴27在内部浮动连接轴复位弹簧的作用下回到原来的高度位置。当胶管接头送进装置运动到设在其上的压紧块顶杆推杆12与压紧块顶杆装置9相接触时，胶管夹持压紧块10被压向胶管夹持定位块5，夹紧胶管6，而后三通胶管接头13的一端口插进胶管6中。当送进装置主支架21碰到限位开关时，气缸杆向相反方向运动，送进装置主支架21随着气缸杆一起同步运动，从而使设在送进装置主支架21上的压紧块顶杆推杆12也一起运动并与压紧块顶杆装置9分离，在压紧块复位弹簧32的作用下胶管夹持压紧块10与胶管夹持定位块5分离回到原来的位置，胶管6被松开，当回退螺母30接触到工作台轴承安装座20时，工作台轴承安装座20开始与气缸杆和送进装置主支架21一起同步运动，从而使已经装配好的三通胶管接头13和胶管6一起抽离胶管夹持装置，送进装置主支架21下方尾部的对称凸台先接触到圆环式浮动机构28凸轮，并使圆环式浮动机构28的凸轮向下移动，从而使浮动连接轴27向下移动，使工作台回转轴26顺利移动到与浮动连接轴27同轴的位置，送进装置主支架21下方尾部的对称凸台与圆环式浮动机构28凸轮分离，浮动连接轴27在内部浮动连接轴复位弹簧的作用下回到原来的高度位置，与工作台回转轴26啮合，在电机模块22的控制下回转工作台18转过指定角度，使未装配的三通胶管接头13端口轴线与胶管夹持定位块5上的台阶夹槽同轴，手持新的胶管6并将胶管6安放在胶管夹持装置中的胶管夹持定位块5上，重复上述过程直到完成所有三通胶管接头13端口的装配为止，方可松开拧紧螺钉15卸下装配好的三通胶管接头13和胶管6。

Claims (10)

1.一种胶管与接头连接的自动装配设备，其特征在于，包括用于安装气缸并且气缸高度可调的气缸安装支座、用于夹持胶管的胶管夹持装置、用于快速夹持各种胶管接头的胶管接头夹持装置、能在电机模块控制下旋转任意角度用于调整胶管接头安装角度以便使其各通端口依次处于装配位置的回转式多工位工作台、用于回转式多工位工作台的移动起导向作用的工作台安装支座和用于拖动回转式多工位工作台移动使固定在胶管接头夹持装置的胶管接头接近或远离固定在胶管夹持装置的胶管的胶管接头送进装置；所述的胶管接头夹持装置设在回转式多工位工作台上，随回转式多工位工作台一起移动；胶管接头送进装置固定在气缸杆上，气缸杆上设有回退螺母和推进螺母，回转式多工位工作台中的工作台轴承安装座连接在回退螺母和推进螺母之间，使每次气缸杆运动时，胶管接头送进装置先动而工作台轴承安装座后动，从而实现胶管插入胶管接头并抽走已经装配好的胶管接头和胶管。

2.根据权利要求1所述的胶管与接头连接的自动装配设备，其特征在于，所述的胶管夹持装置包括胶管夹持定位块、胶管夹持压紧块、设在胶管夹持定位块与胶管夹持压紧块之间的压紧块复位弹簧、压紧块导柱以及分别安装在胶管夹持压紧块两侧的压紧块顶杆装置和胶管轴向定位挡板；所述胶管夹持定位块设在工作台安装支座上，胶管夹持定位块的上部设有孔直径比胶管夹紧处的外径小且台阶直径比胶管接头插入胶管后的胶管直径大的台阶夹槽，并设有用于胶管夹持压紧块夹紧时移动导向的两个导向孔；所述胶管夹持压紧块与胶管夹持定位块相对的一侧设有与胶管夹持定位块台阶夹槽相配的另一台阶夹槽；压紧块导柱与胶管夹持压紧块固定连接，压紧块顶杆装置以间隙配合的方式安装在压紧块导柱一侧，压紧块导柱穿过胶管夹持定位块上的导向孔、压紧块复位弹簧和胶管轴向定位挡板。

3.根据权利要求2所述的胶管与接头连接的自动装配设备，其特征在于，所述的回转式多工位工作台包括工作台轴承安装座，工作台轴承安装座两侧设有四个滚轮，工作台轴承安装座上设有周向定位顶珠，轴承安装在工作台轴承安装座内部，工作台回转轴与轴承过盈配合安装，工作台回转轴上端与回转工作台连接；所述回转工作台上设有一定位方槽，回转工作台下端的四周设有转角定位锥孔；工作台回转轴下端设有浮动连接轴，浮动连接轴上设有圆环式浮动机构，使浮动连接轴与工作台回转轴具备离合器的分离与合闭功能，从而控制回转工作台的旋转运动与水平移动独立进行，互不干扰；所述圆环式浮动机构左右两侧设有两个凸轮，浮动连接轴下端设有驱动连接轴，传递由电机模块产生的旋转运动，浮动连接轴与驱动连接轴之间设有浮动连接轴复位弹簧。

4.根据权利要求3所述的胶管与接头连接的自动装配设备，其特征在于，所述的胶管接头夹持装置包括胶管接头夹持装置底座、安装在胶管接头夹持装置底座上的胶管接头固定座以及设在胶管接头固定座上的拧紧螺钉；胶管接头夹持装置底座下部设有与回转工作台上的定位方槽相配的方形定位凸块，完成胶管接头夹持装置在回转工作台上的中心定位，胶管接头夹持装置底座四周设有螺钉安装孔，通过螺钉安装孔与回转工作台固定连接；胶管接头固定座上设有胶管接头安装槽，拧紧螺钉设在胶管接头安装槽的一侧。

5.根据权利要求4所述的胶管与接头连接的自动装配设备，其特征在于，所述的胶管接头送进装置包括固定在气缸杆上的送进装置主支架和设在送进装置主支架上方的推杆支架，所述送进装置主支架下端尾部设有两对称凸台，与所述圆环式浮动机构的凸轮相配；推杆支架上设有压紧块顶杆推杆，与所述压紧块顶杆装置相配。

6.根据权利要求5所述的胶管与接头连接的自动装配设备，其特征在于，所述的气缸杆、胶管夹持压紧块的胶管夹紧处、回退螺母、推进螺母和胶管接头安装槽的胶管装配处的中心线同轴。

7.根据权利要求6所述的胶管与接头连接的自动装配设备，其特征在于，所述的工作台安装支座包括工作台第一安装支座、工作台第二安装支座、气缸连接座以及用于安装胶管夹持装置的胶管夹持装置连接座，所述工作台第一安装支座和工作台第二安装支座的内侧设有用于回转式多工位工作台水平移动时为滚轮提供导向的矩形导轨，并设有用于圆环式浮动机构垂直移动时导向的矩形导槽。

8.根据权利要求7所述的胶管与接头连接的自动装配设备，其特征在于，所述的气缸安装支座包括气缸第一安装支座、气缸第二安装支座和安装高度调整垫片；气缸第二安装支座设在工作台安装支座的气缸连接座上，安装高度调整垫片设在气缸第二安装支座与气缸连接座之间；所述的气缸为水平放置。

9.根据权利要求8所述的胶管与接头连接的自动装配设备，其特征在于，所述的胶管轴向定位挡板采用具有弹性或塑性的材料制作而成。

10.根据权利要求9所述的胶管与接头连接的自动装配设备，其特征在于，所述的自动装配设备还包括底座，用于安装固定气缸第一安装支座、工作台第一安装支座和工作台第二安装支座。