CN105438826B - 一种电梯层门板导靴装配方法及其装配系统 - Google Patents

Abstract

本发明电梯层门板的导靴装配方法，包括层门板上料步骤、导靴和螺母的抓料步骤、导靴和螺母的放料步骤、螺丝自动装配步骤以及装配好导靴的层门板的输送步骤。本发明电梯层门板的导靴装配系统，包括层门板输送线、导靴装配线、螺母上料装置、导靴上料装置、三轴联动自动螺丝拧紧装置和多功能抓手；螺母上料装置和导靴上料装置用于螺母和导靴的上料；多功能抓手用于将螺母和导靴自螺母上料装置和导靴上料装置转移到螺母装配位和导靴装配位；三轴联动自动螺丝拧紧装置用于实现导靴装配线上层门板、导靴和C型螺母之间的自动螺丝拧紧。本发明公开的方法及其装置具有生产效率高、劳动强度低、上料精确、产品一致性好等特点。

Description

一种电梯层门板导靴装配方法及其装配系统

技术领域

本发明涉及一种电梯层门板导靴装配方法及其所用系统。

背景技术

电梯层门板的导靴装配是指为电梯层门板装配导靴的生产环节，该环节通常包括层门板的上料、导靴和C型螺母的上料、螺丝的上料拧紧以及装配后的层门板的下料等各道作业。目前的层门板导靴装配线一般采取人工作业或半人工作业模式，人工作业模式中导靴和C型螺母的上料、层门板的上料和下料以及螺丝的上料和拧紧均是由人工来完成的；半人工作业模式中通常采取输送线完成层门板的输送，再由人工完成导靴、C型螺母的上料以及螺丝的上料和拧紧。其中C型螺母是指由上、下两面板与上、下两面板的相连部分构成螺母主体，上、下两面板之间设置有间隔距离，在上、下两面板上设置有螺纹孔或通孔，使用时将平面型的固定板嵌入C型螺母的上、下两面板之间的间隔，然后再在螺纹孔或通孔内安装螺丝进行固定。

现有产线存在下列问题：1、层门板重量约为20kg，由人力作业完成层门板的上料和下料，不但劳动强度大，而且生产效率低；2、层门板、导靴和C型螺母的上料精度不够，效率不高，影响层门板的装配质量和装配效率；3、不能实现螺丝的自动装配，效率低；上螺丝的拧紧力受干扰因素的影响较大，影响导靴装配质量，产品一致性不好；4、人工作业或半人工作业模式不能实现长时间的连续作业，严重满足不了社会对电梯产能的需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种电梯层门板的自动化导靴装配方法，以解决现有工艺效率低、强度大、装配精度不够、质量没保障的技术问题。

该方法包括：层门板上料步骤，层门板输送线将待装配导靴的层门板输送至导靴装配线；导靴和螺母的抓料步骤，多功能抓手先后自C型螺母上料装置和导靴码垛盘抓取C型螺母和导靴；导靴和螺母的放料步骤，多功能抓手将抓取到的导靴和C型螺母放置在导靴装配位和C型螺母装配位上；螺丝自动装配步骤，三轴联动自动螺丝拧紧装置完成螺丝的自动装配；装配好导靴的层门板的输送步骤，导靴装配线将装配好导靴的层门板输送至下一作业。

进一步地，层门板上料步骤还包括判断导靴装配线上是否存在层门板的步骤；当导靴装配线上存在层门板时，将层门板输送线上的层门板抬起以实现工件的临时等待；当导靴装配线上不存在层门板时，将层门板输送线上的层门板输送至导靴装配线进行导靴的装配。优选地，当层门板被输送至导靴装配线上以后，还包括将导靴装配线上的层门板进行定位和夹紧的步骤。

进一步地，导靴和C型螺母的抓料步骤进一步包括使用多功能抓手的C型螺母抓手抓取C型螺母的步骤以及使用多功能抓手的导靴抓手抓取导靴的步骤；导靴和C型螺母的放料步骤进一步包括多功能抓手将C型螺母放置在C型螺母装配位的步骤、多功能抓手做180°翻转的步骤以及多功能抓手将导靴放置在导靴装配位上的步骤。

进一步地，使用三轴联动自动螺丝拧紧装置完成螺丝装配作业时，该步骤进一步包括：螺丝给料机连续给料的步骤；三轴联动机构将电动螺丝刀定位至螺丝给料机出料口的步骤；电动螺丝刀吸取螺丝的步骤；三轴联动机构将电动螺丝刀定位至螺丝装配位的步骤；电动螺丝刀自动拧紧螺丝的步骤。

进一步地，层门板上料步骤和装配好导靴的层门板的输送步骤中可使用滚筒输送线、皮带输送线、链条输送线和链板输送线中的任一种或其组合完成层门板的输送。

本发明进一步目的是提供一种自动化的电梯层门板导靴装配系统，以解决现有装配线中劳动强度大、生产效率低、上料精度不够、螺丝装配不能控制拧紧力以及不能实现连续作业的技术问题。

本发明是通过下述技术方案来实现的：

一种电梯层门板的导靴装配系统，包括层门板输送线和导靴装配线，导靴装配线负责完成电梯层门板的导靴装配并将装配好的层门板输送至下一作业；层门板输送线负责向导靴装配线输送待装配导靴的层门板，其特征在于：该系统还包括C型螺母上料装置、导靴上料装置、三轴联动自动螺丝拧紧装置和多功能抓手；C型螺母上料装置负责C型螺母的上料；导靴上料装置负责导靴的上料；多功能抓手负责将C型螺母和导靴自C型螺母上料装置和导靴上料装置上转移到C型螺母装配位和导靴装配位；三轴联动自动螺丝拧紧装置用于实现导靴装配线上层门板、导靴和C型螺母之间的自动螺丝拧紧。

进一步地，导靴上料装置包括导靴中转台和导靴上料码垛，导靴中转台用于放置和中转导靴码垛盘，导靴上料码垛用于导靴的备料。

进一步地，三轴联动自动螺丝拧紧装置包括底座、设置于底座上的三轴联动机构、螺丝供给装置及固定在三轴联动机构上的电动螺丝刀；螺丝供给装置用于为电动螺丝刀供给螺丝，电动螺丝刀可以在三轴联动机构的驱动下自螺丝供给装置吸取螺丝并将螺丝拧紧到工位上待装配螺丝的工件上。

进一步地，多功能抓手包括紧固连接的机架和机械臂安装座，机械臂安装座用于将多功能抓手固定到机械臂上；机架用于安装抓手和控制系统；机架上至少设置有导靴抓手和螺母抓手。

进一步地，C型螺母上料装置包括振动盘、侧推气缸和C型螺母定位夹具；振动盘负责将C型螺母排列输出，C型螺母定位夹具负责将C型螺母夹紧定位，侧推气缸负责将已被夹紧定位好的C型螺母连同C型螺母定位夹具推出到所述多功能抓手的抓取位；C型螺母定位夹具包括气缸安装支架、第一定位块和第二定位块、第一定位气缸和第二定位气缸、夹紧臂和一压紧气缸，第一定位块安装有导向支架并且与第一定位气缸连接，第二定位块安装有导向支架并且与第二定位气缸连接，气缸安装支架上设有夹紧座，夹紧臂安装在夹紧座上并且与压紧气缸连接，第一定位气缸和第二定位气缸以及压紧气缸均通过气缸安装支架固定；气缸安装支架的顶部设有供工件排列的工位，在所述工位中设有两处定位，一处是便于机械手抓取定位的工件的第一定位工位，另一处是把排列中的工件与定位的工件间隔开来，保证工件的移动稳定性，方便机械手对定位的工件进行抓取并消除与排列中的工件发生摩擦的第二定位工位；第一定位工位的一侧的侧旁设有限位结构，另一侧为所述第一定位块，第一定位工位的上方为夹紧臂的夹持端；第二定位工位的侧旁为所述第二定位块，第二定位块与第一定位块位于同一侧并排设置；其中气缸安装支架、第一定位块和第二定位块、第一定位气缸和第二定位气缸、夹紧臂和一压紧气缸构成一个整体。

进一步地，层门板输送线包括滚筒输送线、设置于滚筒输送线上的导向轮、设置于滚筒输送线与导靴装配线之间的挡料机构和设置于滚筒输送线上的顶升机构；滚筒输送线用于实现层门板的输送；挡料机构用于当导靴装配线上存在层门板时阻挡层门板输送线上的层门板进入导靴装配线；导向轮用于对进入层门板输送线上的层门板进行初步导向和对中；顶升机构用于当导靴装配线上存在层门板时抬起层门板输送线上的层门板进入临时等待状态。导靴装配线包括滚筒输送线、设置在滚筒输送线上便于层门板定位的层门板导向机构、层门板到位检测压紧定位机构、对中机构、顶升机构及端部定位压紧机构；层门板滚筒输送线用于提供工件的输送动力源；层门板导向机构用于对层门板的输送进行初步导向和定位；层门板到位检测压紧定位机构用于检测层门板是否到位；对中机构和顶升机构用于实现层门板的对中和举升；端部定位压紧机构用于为工件的端部提供定位基准并进行压紧；其中层门板到位检测压紧定位机构与端部定位压紧机构相对设置，端部定位压紧机构位于层门板导向机构的末端，层门板导向机构的前端朝向滚筒输送线的工件输入方向，对中机构和顶升机构位于层门板导向机构的前端朝向滚筒输送线之间。

本发明的有益效果是：

1、电梯层门板导靴装配的整个生产过程全部为自动化作业，工人只需要做到螺丝、导靴和C型螺母的集中上料以及日常的生产线巡视和设备维护工作，即可实现层门板、导靴和C型螺母的连续、自动化装配。劳动强度低，生产效率高，运行稳定，节拍可达25秒每件。2、由多功能抓手完成导靴和C型螺母的上料，上料的精确度有保证，生产效率高，并可实现连续生产。3、由三轴联动自动螺丝拧紧装置完成螺丝的装配，生产效率高，还可以通过控制系统自动调控螺丝的拧紧力，产品的一致性好。

以下结合说明书附图和具体实施方式对本发明的技术方案进行详细叙述。

附图说明

图1是本发明优选实施例一的系统结构示意图；

图2是图1中的层门板输送线；

图3是图1中的导靴装配线；

图4是图1中的C型螺母上料装置；

图5是图4中的B部放大图；

图6是图1中的导靴上料装置；

图7是图1中的三轴联动自动螺丝拧紧装置；

图8是图1中的多功能抓手；

图9是图8中的B部放大图；

图10是图8中的A向视图；

图11是本发明公开的电梯层门板装配方法的步骤图。

具体实施方式

如图1，本发明优选实施例一涉及的电梯层门板的自动化导靴装配系统包括层门板输送线1、导靴装配线2、C型螺母上料装置3、导靴上料装置4、三轴联动自动螺丝拧紧装置5和多功能抓手6。层门板输送线1用于向导靴装配线输送待装配导靴的层门板，导靴装配线2用于完成电梯层门板的导靴装配并将装配好的层门板输送至下一作业；C型螺母上料装置3用于C型螺母的上料；导靴上料装置4用于导靴的上料；多功能抓手6用于将C型螺母和导靴自C型螺母上料装置和导靴上料码垛上转移到C型螺母装配位和导靴装配位；三轴联动自动螺丝拧紧装置5用于实现导靴装配线2上层门板、导靴和C型螺母之间的自动螺丝拧紧。

如图2，优选实施例一中涉及的层门板输送线1包括滚筒输送线11、设置于滚筒输送线上的导向机构12、设置于滚筒输送线与导靴装配线2之间的挡料机构13以及设置于滚筒输送线上的顶升机构14；滚筒输送线11用于实现层门板的输送；挡料机构13用于当导靴装配线上存在层门板时阻挡层门板输送线上的层门板进入导靴装配线；导向机构12用于对进入层门板输送线1上的层门板进行初步导向和对中；顶升机构14用于当导靴装配线上存在层门板时抬起层门板输送线上的层门板进入临时等待状态。

滚筒输送线11包括支架、电机、滚筒以及设在支架顶面的平行的两支撑，滚筒间隔设置，各滚筒的两端分别对应安装在支撑上，各滚筒的两端均安装有链轮且配合安装在链条上，电机固定在支架上，电机通过皮带或链条或齿轮与其中的一滚筒传动连接。

导向机构12包括导向用的轴承、两侧的挡板，挡板对应的安装在支撑上，每一侧的挡板均设有侧面部和水平面部，每一侧的挡板的水平面部上安装有一直线段排列的轴承和斜线段排列的轴承，各轴承的转轴的轴线与挡板的水平面部垂直，两侧挡板的水平面部上安装的直线段排列的轴承呈平行排列便于工件对中定位，两侧挡板的水平面部上安装的斜线段排列的轴承呈喇叭口且喇叭口的大开口朝向工件的输入方向排列便于工件的导入。

顶升机构14包括顶升角座、顶升支架、顶升气缸、顶升导轨和顶升导轨安装座，顶升角座与顶升支架之间固定连接，顶升气缸安装在顶升支架上，顶升导轨固定在顶升导轨安装座上，顶升导轨安装座与顶升气缸连接，顶升气缸使固定有顶升导轨的顶升导轨安装座上下移动。

如图3，优选实施例一中涉及的导靴装配线2包括滚筒输送线21、设置在滚筒输送线21上便于层门板定位的层门板导向机构22、层门板到位检测压紧定位机构23、对中机构24、顶升机构25及端部定位压紧机构26；层门板滚筒输送线21用于提供工件的输送动力源；层门板导向机构22用于对层门板的输送进行初步导向和定位；层门板到位检测压紧定位机构23用于检测层门板是否到位并对到位的层门板进行压紧定位；对中机构24和顶升机构25用于实现层门板的对中和举升；端部定位压紧机构26用于为工件的端部提供定位基准并进行压紧；其中层门板到位检测压紧定位机构23与端部定位压紧机构26相对设置，端部定位压紧机构26位于层门板导向机构22的末端，层门板导向机构22的前端朝向滚筒输送线21的工件输入方向，对中机构24和顶升机构25位于层门板导向机构21的前端朝向滚筒输送线之间。

滚筒输送线21包括支架、电机、滚筒以及设在支架顶面的平行的两支撑，滚筒间隔设置，各滚筒的两端分别对应安装在支撑上，各滚筒的两端均安装有链轮且配合安装在链条上，电机固定在支架上，电机通过皮带或链条或齿轮与其中的一滚筒传动连接。

层门导向机构22包括导向用的轴承、两侧的挡板，挡板对应的安装在支撑上，每一侧的挡板均设有侧面部和水平面部，每一侧的挡板的水平面部上安装有一直线段排列的轴承和斜线段排列的轴承，各轴承的转轴的轴线与挡板的水平面部垂直，两侧挡板的水平面部上安装的直线段排列的轴承呈平行排列便于工件对中定位，两侧挡板的水平面部上安装的斜线段排列的轴承呈喇叭口且喇叭口的大开口朝向工件的输入方向排列便于工件的导入。

层门到位检测压紧定位机构23包括到位定位气缸、到位定位支架、举升板、压紧块和压紧块安装板及压紧气缸，举升板上固定有导向杆，到位定位支架设有导向孔，到位定位气缸安装在到位定位支架上，到位定位气缸的活塞杆与举升板连接，举升板上固定的导向杆与到位定位支架上的导向孔配合安装，举升板的两端均通过压紧块安装板安装有压紧块，压紧块与压紧气缸连接，压紧气缸与举升板之间固定连接，在压紧块的下方设有压紧块到位压紧的感应开关。

层门端部定位压紧机构26包括端部定位安装板、端部定位角座、端部定位支架、端部定位气缸、挡块、导向块和导向气缸；端部定位角座与端部定位支架之间固定连接，端部定位气缸安装在端部定位支架上，端部定位支架上设有导向孔，端部定位安装板上固定有与端部定位支架上的导向孔配合安装的导向杆，端部定位气缸的活塞杆通过连接头与端部定位安装板连接；挡块固定在端部定位安装板上，导向气缸通过安装板固定在端部定位安装板上，挡块与导向块之间通过导向杆轴与套筒连接，导向杆轴上安装有弹簧且位于挡块与导向块之间，导向气缸的活塞杆与导向块连接，导向气缸使导向块向挡块往复移动，在挡块上还设有检测导向块到位的感应检测开关。

层门板顶升机构25包括顶升角座、顶升支架、顶升气缸、顶升导轨和顶升导轨安装座，顶升角座与顶升支架之间固定连接，顶升气缸安装在顶升支架上，顶升导轨固定在顶升导轨安装座上，顶升导轨安装座与顶升气缸连接，顶升气缸使固定有顶升导轨的顶升导轨安装座上下移动。

层门板对中机构24包括对中支座、设在对中支座两端侧旁的宽型气爪和对中导轮，宽型气爪通过对中导向杆与对中支座连接，宽型气爪与对中导轮架连接，对中导轮安装在对中导轮架上并且对中导轮的轴线与电梯层门的输送方向垂直。

如图4和图5，优选实施例一中涉及的C型螺母上料装置3包括两套同时运转的备料装置，可以同时为多功能抓手6供应两枚C型螺母；其中每一套备料装置均包括振动盘31、侧推气缸32和C型螺母定位夹具33；振动盘31负责将C型螺母排列输出，C型螺母定位夹具33负责将C型螺母夹紧定位，侧推气缸32负责将已被夹紧定位好的C型螺母连同C型螺母定位夹具33一起推出到所述多功能抓手6的抓取位。

C型螺母定位夹具33包括气缸安装支架331、第一定位块332和第二定位块333、第一定位气缸334和第二定位气缸335、夹紧臂336和一压紧气缸337，第一定位块332安装有导向支架并且与第一定位气缸334连接，第二定位块333安装有导向支架并且与第二定位气缸335连接，气缸安装支架331上设有夹紧座338，夹紧臂336安装在夹紧座338上并且与压紧气缸337连接，第一定位气缸334和第二定位气缸335以及压紧气缸337均通过气缸安装支架331固定；气缸安装支架331的顶部设有供工件排列的工位，在所述工位中设有两处定位，一处是便于机械手抓取定位的工件的第一定位工位339，另一处是把排列中的工件与定位的工件间隔开来，保证工件的移动稳定性，方便机械手对定位的工件进行抓取并消除与排列中的工件发生摩擦的第二定位工位3310；第一定位工位339的一侧的侧旁设有限位结构3311，另一侧为所述第一定位块332，第一定位工位339的上方为夹紧臂336的夹持端；第二定位工位3310的侧旁为所述第二定位块333，第二定位块333与第一定位块332位于同一侧并排设置；其中气缸安装支架331、第一定位块332和第二定位块333、第一定位气缸334和第二定位气缸335、夹紧臂336和压紧气缸337构成一个整体。

气缸安装支架331上固定有用于安装第一定位气缸334和第二定位气缸335的气缸连接板，气缸安装支架331下方设置有气缸支架3312，侧推气缸32固定在该气缸支架3312上并穿过气缸支架3312与气缸安装支架331相连。

限位结构3311包括设置在气缸安装支架331上的限位支架3313和检测支架3314，在检测支架3314上安装有接近感应器3315，检测支架3314与第一定位块332一起在第一定位工位339处定位工件。

两套C型螺母备料装置的结构和原理基本相同，差别之处在于：标号A所指示的备料装置的侧推行程比符号B所指示的备料装置的侧推行程较长，因而采用了直线导轨和限位块，以保证侧推运动的精度及稳定性。

如图1、图6，导靴上料装置4包括导靴上料码垛41和导靴中转台42；导靴上料码垛41用于实现导靴的备料，中转台42用于实现导靴和导靴码垛盘的中转。导靴上料码垛41包括料车411和料车定位锁紧装置412，料车411用于承载和移动导靴及其码垛盘，料车定位锁紧装置412用于实现料车411的定位和锁定。待装配的导靴首先被放入导靴码垛盘，然后再由人工将导靴码垛盘放入料车上的码垛盘放置位，再由人力将放好码垛盘的料车411推入料车定位锁紧装置412进行料车411的定位和锁定。导靴中转台42上设置有粗定位码垛盘放置位和精定位码垛盘放置位，精定位码垛盘放置位用于放置装有导靴的码垛盘，粗定位码垛盘放置位用于放置空码垛盘。装配时，多功能抓手6首先将装有导靴的码垛盘自料车411转移到中转台42上的精定位码垛盘放置位处，然后再从码垛盘里取出导靴并将之放置到导靴装配线2上的导靴装配位；导靴取出后，空码垛盘被多功能抓手6移动到粗定位码垛盘放置位。见图5和图6，料车411包括车体4111、脚轮4112、设置于车体4111上的导靴码垛盘放置位4113和设置于车体4111上的锁定部件4114，该锁定部件4114上设置有轴线垂直于工作台面的锁定孔4115；料车定位锁紧装置412包括底座4121、用于检测料车是否就位的定位装置4122及用于配合料车上的锁定部件4114锁定料车的第一和第二锁紧装置，所述定位装置4122、第一和第二锁紧装置均固设在底座4121上；所述第一锁紧装置为轴线垂直于工作台面的第一气缸4123；第二锁紧装置包括轴线垂直于工作台面的第二气缸4124、与第二气缸4124的活塞杆可旋转连接的连接块4125、与连接块4125可旋转连接的压臂4126及与压臂4126可旋转连接的支撑结构4127；当定位装置4122检测到料车411到位后，第一气缸4123的活塞杆伸入所述锁定孔4115，第二锁紧装置的压臂4126在第二气缸4124的驱动下压紧锁定部件4114，实现料车的锁定。

如图7，三轴联动自动螺丝拧紧装置5包括两套并联的自动螺丝拧紧装置，两套自动螺丝拧紧装置设置在同一底座51上，可以同时进行两个工位的螺丝装配。其中每一套自动螺丝拧紧装置均包括设置于底座51上的三轴联动机构52、螺丝供给装置53及固定在三轴联动机构52上的电动螺丝刀54；螺丝供给装置53用于为电动螺丝刀54供给螺丝，电动螺丝刀54可以在三轴联动机构52的驱动下自螺丝供给装置53吸取螺丝并将螺丝拧紧到工位上待装配螺丝的工件上。三轴联动机构52包括设置于底座上的X轴向导轨、可沿X轴向导轨滑动的第一动支撑座及其伺服电机、设置于第一动支撑座上的Y轴向导轨、可沿Y轴向导轨滑动的第二动支撑座及其伺服电机、设置于第二动支撑座上的Z轴向导轨、可沿Z轴向导轨滑动的螺丝刀固定装置及其伺服电机；电动螺丝刀紧固在螺丝刀固定装置上；X轴向导轨与第一动支撑座之间、Y轴向导轨与第二动支撑座之间、Z轴向导轨与螺丝刀固定装置之间均为齿轮齿条传动。

如图8-图10，多功能抓手6包括机架61、机械臂安装座62、螺母抓手63、导靴抓手64和导靴码垛盘抓手65；机械臂安装座62用于将该多功能机械手固定到机械臂上，机架61用于安装三种抓手和控制系统。机架61包括安装架611、固定在安装架611上的四只支撑脚612以及支撑梁613；支撑梁613与安装架611紧固连接或一体成型并向安装架611的一侧沿垂直于安装架611长边的方向伸展；支撑梁613的端部设置有第一抓手安装座614；安装架上相对于支撑梁伸展方向的另一侧设置有第二抓手安装座615；第一抓手安装座614和第二抓手安装座615分别用于安装导靴抓手64或螺母抓手63；机械臂安装座62设置在安装架611平行于支撑梁613伸展方向的一个侧面上；控制系统设置于安装架611的上表面。螺母抓手63包括至少两组气爪631、连接到气爪上的夹块632、用于驱动气爪的驱动气缸633以及用于控制驱动气缸的电磁阀634；所述夹块632可在驱动气缸633的驱动下夹紧或松开夹块632间的螺母；每一组气爪可用于抓取一个螺母。导靴抓手64包括压紧机构、定位机构和感应器；感应器用于检测导靴是否到位；定位机构用于固定导靴；压紧机构用于压紧导靴。本实施例中的感应器为接近开关646；定位机构包括定位销641和用于将定位销641固定到安装座上的安装块642；压紧机构包括压臂643、气缸644和安装块645。压臂643可在气缸644的驱动下压紧位于压臂643和安装块645之间的导靴物料。码垛盘抓手65包括至少两个设置在支撑脚612上的定位销651，定位销651可以配合导靴码垛盘上的销孔实现导靴码垛盘的取放。

以下对本实施例中的各个组成模块的连接配合关系及系统运转机理进行介绍。

连接配合关系：

层门板输送线1和导靴装配线2连接成层门板的输送和装配线，层门板输送线1上的阻挡机构13处于层门板输送线1和导靴装配线2之间。导靴上料装置4和C型螺母上料装置3分别设置在导靴装配线2的两侧；多功能抓手6设置在导靴上料装置4的中转台41附近，其活动范围足以覆盖C型螺母上料装置3、导靴上料装置4和导靴装配线2上的导靴装配位，可以进行导靴码垛盘的转移及导靴和C型螺母的上料。三轴联动自动螺丝拧紧装置5设置在导靴装配线2上的导靴装配位处，导靴装配线2穿过其底座51以及设置在底座51上的X轴向导轨；三轴联动自动螺丝拧紧装置5两侧的螺丝给料装置53、电动螺丝刀54及其对应的三轴联动机构52分别处于导靴装配线的两侧；当层门板经层门板输送线1进入导靴装配线2上的装配位并经对中、定位和锁紧后，层门板上的导靴装配位恰好处于三轴联动自动螺丝拧紧装置5上三轴联动机构52的活动范围内。

系统运转描述：

生产线启动时，工件从上个工序经层门板输送线1被输送至导靴装配线2。假如上一道工序是胶条装配工序，则装配好胶条的层门板经胶条装配输送线被输送至导靴装配线2，也即当上一道工序是胶条装配工序时，胶条装配输送线即本实施例中的层门板输送线1。

在层门板输送线1上：当导靴装配线2上有工件时，层门板输送线1上的挡料机构13为阻挡状态，当下个工件到达该挡料机构13时，挡料机构13上的感应器发送信号，层门板输送线1上的顶升机构14将工件抬起，以确保该输送线无需停止并实现工件的临时等待；当导靴装配线2上无工件时，该挡料机构13为导通状态，工件可自由通过层门板输送线1进入导靴装配线2。

在导靴装配线2上：该工位主要完成层门板的导靴功能，并设置了安全围栏和安全光栅，确保人员的安全和系统的稳定性。层门板进入导靴装配线2上后，首先通过层门板到位检测压紧定位机构23、对中机构24和端部定位压紧机构26对工件进行定位、对中和夹紧，使工件进入导靴状态。然后，多功能抓手6使用螺母抓手63从C型螺母上料装置抓取2个C型螺母，再使用多功能抓手的导靴抓手64从已经装好导靴物料的导靴中转台41上抓取一个导靴物料，最后，多功能抓手6转至导靴装配线2上将导靴和C型螺母放进已经定位好的工件底部位置，完成导靴的定位。与此同时，三轴联动自动螺丝拧紧装置5上的两个电动螺丝刀54从螺丝给料装置53上各吸取一个螺丝，准确定位于已经放置和定位好的导靴和C型螺母位置，并实现螺丝的自动拧紧。完成层门板的导靴安装后，层门板被继续输送到下一个工位。

由以上动作机理可知，在本实施例公开的电梯层门板导靴装配系统中，C型螺母和导靴的备料、上料，层门板的上料和下料，以及螺丝的备料和拧紧均采用了自动化作业，系统中各个模块紧密配合，整个导靴装配作业一气呵成，大大提高了电梯层门板导靴工位的生产效率、装配精度以及稳定性。

基于上述描述，本发明另外涉及一种电梯层门板的自动化导靴装配方法，见图11，该方法包括下列步骤：

层门板上料步骤，层门板输送线将待装配导靴的层门板输送至导靴装配线；

导靴和螺母的抓料步骤，多功能抓手先后自C型螺母上料装置和导靴码垛盘抓取C型螺母和导靴；

导靴和螺母的放料步骤，多功能抓手将抓取到的导靴和C型螺母放置在导靴装配位和C型螺母装配位上；

螺丝自动装配步骤，三轴联动自动螺丝拧紧装置完成螺丝的自动装配；

装配好导靴的层门板的输送步骤，导靴装配线将装配好导靴的层门板输送至下一作业。

其中：

层门板上料步骤中可使用滚筒输送线、皮带输送线、链条输送线或链板输送线作为层门板输送线实现物料的输送。优选地，层门板上料步骤进一步包括判断导靴装配线上是否存在层门板的步骤；当导靴装配线上存在层门板时，将层门板输送线上的层门板抬起以实现工件的临时等待；当导靴装配线上不存在层门板时，将层门板输送线上的层门板输送至导靴装配线进行导靴的装配。进一步地，当层门板被输送至导靴装配线上以后，还包括将导靴装配线上的层门板进行定位和夹紧的步骤。

导靴和螺母的抓料步骤中采用一只多功能抓手先后完成C型螺母和导靴物料的抓取，该多功能抓手至少包括螺母抓手和导靴抓手。相比采用独立抓手的工艺，提高了作业效率，节省了设备购置费用，减少了设备占用空间。具体地，该步骤包括使用多功能抓手的C型螺母抓手抓取C型螺母的步骤、多功能抓手做180°翻转的步骤以及使用多功能抓手的导靴抓手抓取导靴的步骤。另外，该步骤中可采用任何能够将导靴和螺母精确放置在多功能抓手抓取位的自动化装置或人力来完成两种物料的备料。使用人力时，可制作专用的给料夹具保证给料的精确度；使用诸如震动给料机或转盘给料机完成两种物料的备料时，C型螺母的上料步骤进一步包括：C型螺母上料装置将C型螺母排列输出的步骤；C型螺母被定位到多功能抓手抓取位的步骤；多功能抓手使用螺母抓手自机器手抓取位抓取C型螺母的步骤。导靴的上料步骤进一步包括导靴上料装置将导靴排列输出的步骤；导靴被定位到多功能抓手抓取位的步骤；以及多功能抓手使用导靴抓手自导靴抓取位抓取导靴的步骤。

导靴和螺母的放料步骤中多功能抓手先后将C型螺母和导靴定位和放置在导靴和螺母的装配位上。该步骤进一步包括多功能抓手将C型螺母放置在C型螺母装配位的步骤、多功能抓手做180°翻转的步骤以及多功能抓手将导靴放置在导靴装配位上的步骤。

螺丝的自动装配步骤中可使用任何能够完成螺丝自动装配的设备完成C型螺母、导靴和层门板之间的锁紧。使用三轴联动自动螺丝拧紧装置完成该作业时，该步骤进一步包括：螺丝给料机连续给料的步骤；三轴联动机构将电动螺丝刀定位至螺丝给料机出料口的步骤；电动螺丝刀吸取螺丝的步骤；三轴联动机构将电动螺丝刀定位至螺丝装配位的步骤；电动螺丝刀自动拧紧螺丝的步骤。

装配好导靴的层门板的输送步骤中可使用滚筒输送线、皮带输送线、链条输送线或链板输送线完成物料的输送。

以上结合说明书附图和具体实施例对本发明的技术方案进行了阐述，应该说明的是，本发明的保护范围包括但并不限于上述实施例，实施例中所涉及的图形也只是本发明创意的若干种具体体现，任何不脱离本发明创新理念的简单变形或等同替换，均涵盖于本发明，属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电梯层门板的导靴装配方法，该方法包括：

层门板上料步骤，层门板输送线将待装配导靴的层门板输送至导靴装配线；

导靴和螺母的抓料步骤，多功能抓手先后自C型螺母上料装置和导靴码垛盘抓取C型螺母和导靴；

导靴和螺母的放料步骤，多功能抓手将抓取到的导靴和C型螺母放置在导靴装配位和C型螺母装配位上；

螺丝自动装配步骤，三轴联动自动螺丝拧紧装置完成螺丝的自动装配；

装配好导靴的层门板的输送步骤，导靴装配线将装配好导靴的层门板输送至下一作业。

2.根据权利要求1所述的电梯层门板的导靴装配方法，其特征在于：所述层门板上料步骤进一步包括判断导靴装配线上是否存在层门板的步骤；当导靴装配线上存在层门板时，将层门板输送线上的层门板抬起以实现工件的临时等待；当导靴装配线上不存在层门板时，将层门板输送线上的层门板输送至导靴装配线上进行定位、夹紧和装配导靴。

3.根据权利要求1所述的电梯层门板的导靴装配方法，其特征在于：所述导靴和C型螺母的抓料步骤进一步包括：使用多功能抓手的C型螺母抓手抓取C型螺母的步骤、多功能抓手做180°翻转的步骤以及使用多功能抓手的导靴抓手抓取导靴的步骤；所述导靴和C型螺母的放料步骤进一步包括多功能抓手将C型螺母放置在C型螺母装配位的步骤、多功能抓手做180°翻转的步骤以及多功能抓手将导靴放置在导靴装配位上的步骤。

4.根据权利要求1所述的电梯层门板的导靴装配方法，其特征在于：所述螺丝自动装配步骤包括：螺丝给料机连续给料的步骤；三轴联动机构将电动螺丝刀定位至螺丝给料机出料口的步骤；电动螺丝刀吸取螺丝的步骤；三轴联动机构将电动螺丝刀定位至螺丝装配位的步骤；电动螺丝刀自动拧紧螺丝的步骤。

5.一种电梯层门板的导靴装配系统，包括层门板输送线和导靴装配线，所述导靴装配线用于完成电梯层门板的导靴装配并将装配好的层门板输送至下一作业；所述层门板输送线用于向导靴装配线输送待装配导靴的层门板，其特征在于：该系统还包括C型螺母上料装置、导靴上料装置、三轴联动自动螺丝拧紧装置和多功能抓手；C型螺母上料装置用于C型螺母的上料；导靴上料装置用于导靴的上料；多功能抓手用于将C型螺母和导靴自C型螺母上料装置和导靴上料装置上转移到C型螺母装配位和导靴装配位；三轴联动自动螺丝拧紧装置用于实现导靴装配线上层门板、导靴和C型螺母之间的自动螺丝拧紧。

6.根据权利要求5所述的电梯层门板的导靴装配系统，其特征在于：所述层门板输送线包括滚筒输送线、设置于滚筒输送线上的导向轮、设置于滚筒输送线与导靴装配线之间的挡料机构和设置于滚筒输送线上的顶升机构；所述滚筒输送线用于实现层门板的输送；所述挡料机构用于当导靴装配线上存在层门板时阻挡层门板输送线上的层门板进入导靴装配线；所述导向轮用于对进入层门板输送线上的层门板进行初步导向和对中；所述顶升机构用于当导靴装配线上存在层门板时抬起层门板输送线上的层门板进入临时等待状态；所述导靴装配线包括滚筒输送线、设置在滚筒输送线上便于层门板定位的层门板导向机构、层门板到位检测压紧定位机构、对中机构、顶升机构及端部定位压紧机构；层门板滚筒输送线用于提供工件的输送动力源；层门板导向机构用于对层门板的输送进行初步导向和定位；层门板到位检测压紧定位机构用于检测层门板是否到位；对中机构和顶升机构用于实现层门板的对中和举升；端部定位压紧机构用于为工件的端部提供定位基准并进行压紧；其中层门板到位检测压紧定位机构与端部定位压紧机构相对设置，端部定位压紧机构位于层门板导向机构的末端，层门板导向机构的前端朝向滚筒输送线的工件输入方向，对中机构和顶升机构位于层门板导向机构的前端朝向滚筒输送线之间。

7.根据权利要求5所述的电梯层门板的导靴装配系统，其特征在于：所述导靴上料装置包括导靴中转台和导靴上料码垛，导靴中转台用于放置和中转导靴码垛盘，导靴上料码垛用于导靴的备料；所述导靴中转台上设置有粗定位码垛盘放置位和精定位码垛盘放置位；所述导靴上料码垛包括料车和用于定位锁紧料车的料车定位锁紧装置；所述料车包括车体、脚轮、设置于车体上的导靴容置盒放置位和设置于车体上的锁定部件，该锁定部件上设置有轴线垂直于工作台面的锁定孔；所述料车定位锁紧装置包括底座、用于检测料车是否就位的定位装置及用于配合料车上的锁定部件锁定料车的第一和第二锁紧装置，所述定位装置、第一和第二锁紧装置均固设在底座上；所述第一锁紧装置为轴线垂直于工作台面的第一气缸；第二锁紧装置包括轴线垂直于工作台面的第二气缸、与第二气缸的活塞杆可旋转连接的连接块、与连接块可旋转连接的压臂及与压臂可旋转连接的支撑结构；当定位装置检测到料车到位后，第一气缸的活塞杆伸入所述锁定孔，第二锁紧装置的压臂在第二气缸的驱动下压紧锁定部件，实现料车的锁定。

8.根据权利要求5所述的电梯层门板的导靴装配系统，其特征在于：所述C型螺母上料装置包括振动盘、C型螺母定位夹具和侧推气缸；振动盘负责将C型螺母排列输出，C型螺母定位夹具负责将C型螺母夹紧定位，侧推气缸负责将已被夹紧定位好的C型螺母连同C型螺母定位夹具推出到所述多功能抓手的抓取位；所述C型螺母定位夹具包括气缸安装支架、第一定位块和第二定位块、第一定位气缸和第二定位气缸、夹紧臂和一压紧气缸，第一定位块安装有导向支架并且与第一定位气缸连接，第二定位块安装有导向支架并且与第二定位气缸连接，气缸安装支架上设有夹紧座，夹紧臂安装在夹紧座上并且与压紧气缸连接，第一定位气缸和第二定位气缸以及压紧气缸均通过气缸安装支架固定；气缸安装支架的顶部设有供工件排列的工位，在所述工位中设有两处定位，一处是便于机械手抓取定位的工件的第一定位工位，另一处是把排列中的工件与定位的工件间隔开来，保证工件的移动稳定性，方便机械手对定位的工件进行抓取并消除与排列中的工件发生摩擦的第二定位工位；第一定位工位的一侧的侧旁设有限位结构，另一侧为所述第一定位块，第一定位工位的上方为夹紧臂的夹持端；第二定位工位的侧旁为所述第二定位块，第二定位块与第一定位块位于同一侧并排设置；其中气缸安装支架、第一定位块和第二定位块、第一定位气缸和第二定位气缸、夹紧臂和一压紧气缸构成一个整体。

9.根据权利要求5所述的电梯层门板的导靴装配系统，其特征在于：所述三轴联动自动螺丝拧紧装置包括底座、设置于底座上的三轴联动机构、螺丝供给装置及固定在三轴联动机构上的电动螺丝刀；所述螺丝供给装置用于为电动螺丝刀供给螺丝，所述电动螺丝刀可以在三轴联动机构的驱动下自螺丝供给装置吸取螺丝并将螺丝拧紧到工位上待装配螺丝的工件上；所述三轴联动机构包括设置于底座上的X轴向导轨、可沿X轴向导轨滑动的第一动支撑座及其伺服电机、设置于第一动支撑座上的Y轴向导轨、可沿Y轴向导轨滑动的第二动支撑座及其伺服电机、设置于第二动支撑座上的Z轴向导轨、可沿Z轴向导轨滑动的螺丝刀固定装置及其伺服电机；所述电动螺丝刀紧固在螺丝刀固定装置上；所述X轴向导轨与第一动支撑座之间、Y轴向导轨与第二动支撑座之间、Z轴向导轨与螺丝刀固定装置之间均为齿轮齿条传动。

10.根据权利要求5所述的电梯层门板的导靴装配系统，其特征在于：所述多功能抓手包括紧固连接的机架和机械臂安装座，机械臂安装座用于将该多功能抓手固定到机械臂上，机架用于安装抓手和控制系统；机架包括安装架、固定在安装架上的支撑脚以及支撑梁；支撑梁与安装架紧固连接或一体成型并向安装架的一侧沿垂直于安装架的方向伸展；支撑梁的端部设置有第一抓手安装座；安装架上相对于支撑梁伸展方向的另一侧设置有第二抓手安装座；第一抓手安装座和第二抓手安装座分别用于安装导靴抓手或螺母抓手；机械臂安装座设置在安装架平行于支撑梁伸展方向的一个侧面上；控制系统设置于安装架的上表面；所述螺母抓手包括至少两组气爪、连接到气爪上的夹块、用于驱动气爪的驱动气缸以及用于控制驱动气缸的电磁阀；所述夹块可在驱动气缸的驱动下夹紧或松开夹块间的螺母；所述每一组气爪用于抓取一个螺母；所述导靴抓手包括压紧机构、定位机构和感应器；感应器用于检测导靴是否到位；定位机构用于固定导靴；压紧机构用于压紧导靴。