CN105750909B - 一种产品自动装配装置 - Google Patents

Abstract

本发明产品自动装配装置，包括机架、分别设置在机架上的给料组件、推料组件、装配组件及转盘组件；推料组件包括与机架固定的推料底板、滑动设在推料底板上的推料板及与推料底板固定的第一驱动单元，推料底板上设有横向推料滑轨，推料板上设有与横向推料滑轨滑动设置的推料滑块，第一驱动单元与推料板连接；给料组件设在横向推料滑轨的上方，转盘组件上设有工位槽，横向推料滑轨的一端设置在工位槽的上方，装配组件设在工位槽的上方。本发明的优越效果在于：通过推料底板上的横向推料滑轨与推料板上的推料滑块配合使用，推料滑块将从给料组件提供的不同工件径向推动到转盘组件上的工位槽上，装配组件将多个零部件有序的组装在一起，减轻劳动强度。

Description

一种产品自动装配装置

技术领域

本发明属于辅助装配设备技术领域，具体涉及一种产品自动装配装置。

背景技术

随着科技的迅猛发展，工业自动化越来越流行。用机器进行自动化装配生产不但可以提高单位时间的产量，还可以大幅减少企业的人力成本、生产成本，进而影响产品的出厂价格。而产品价格的下降，可以提高产品的竞争力，更有利于企业的生存与发展。

现有的工厂里大多采用手工来装配相互旋接的零部件，而这种类型的装配组件在很多玩具制品中经常用到，因此社会需求较大。采用纯手工不仅需要大量的人工，劳动强度也较大，生产效率偏低，使得工厂的生产成本高，不利于企业的长期发展。

发明内容

本发明提供一种产品自动装配装置，以解决现有技术中人力成本高、劳动强度大的技术问题。

为了解决以上技术问题，本发明采取的技术方案是：

一种产品自动装配装置，所述产品自动装配装置包括机架、分别设置在所述机架上的给料组件、推料组件、装配组件及转盘组件；

所述给料组件、所述装配组件设置有多个，所述推料组件包括与所述机架固定的推料底板、滑动设置在所述推料底板上的推料板及与所述推料底板固定的用于驱动所述推料板作直线运动的第一驱动单元，所述推料底板上设置有多条用于放置所述给料组件供给的工件的横向推料滑轨，所述推料板上设置有多个与所述横向推料滑轨一一滑动设置的推料滑块，所述第一驱动单元的轴与所述推料板连接；多个所述给料组件一一对应设置在所述横向推料滑轨的上方，所述转盘组件上设置有多个工位槽，所述横向推料滑轨的一端设置在所述工位槽的上方，所述装配组件设置在所述工位槽的上方。

优选的，所述转盘组件包括开设有多个所述工位槽的圆盘及设置在所述圆盘下端的用于驱动所述圆盘作旋转运动的第二驱动单元，所述工位槽的上端为沉孔，下端为通孔，所述圆盘的外侧开设有多个与所述通孔一一对应连通的开口斜槽，所述第二驱动单元与所述机架固定。

优选的，所述工位槽周向均匀分布在所述圆盘上，所述横向推料滑轨的一端、所述装配组件分别设置在所述工位槽所在圆周的正上方。

优选的，所述装配组件包括冲压头、用于驱动所述冲压头作直线运动的第三驱动单元；所述第三驱动单元的一端安装在所述机架上，所述第三驱动单元的另一端与所述冲压头连接。

优选的，所述装配组件还包括安装基板及用于驱动所述冲压头作旋转运动的第四驱动单元；所述第四驱动单元的轴穿过所述安装基板与所述冲压头连接，所述第三驱动单元另一端的轴与所述安装基板固定。

优选的，所述机架包括多根支撑柱及安装在所述支撑柱上的底板及顶板，所述底板与所述圆盘之间设置有多个支撑组件，所述第二驱动单元与所述底板固定，所述第二驱动单元的轴穿过所述底板与所述圆盘连接；所述给料组件的一端穿过所述顶板并与所述顶板固定，所述推料底板与所述顶板固定，所述第三驱动单元安装在所述顶板上。

优选的，所述底板上设置有凸台，所述凸台的一侧设置有挡杆，所述凸台设置在其中一个所述工位槽的下方，所述挡杆的上端设置在所述圆盘的上方并靠近所述工位槽设置。

优选的，所述装配组件还包括高度调节单元，所述高度调节单元包括与所述冲压头的上端固定的两平行设置的连接杆、套设在两所述连接杆上的下连接板、与两所述连接杆的上端固定的上连接板；所述第四驱动单元的轴穿过所述上连接板与所述下连接板连接。

优选的，所述冲压头为上大下小的锥形橡胶冲头。

在采用上述技术方案后，通过推料底板上的横向推料滑轨与推料板上的推料滑块配合使用，推料滑块将从给料组件提供的工件直线推送到转盘组件上的工位槽上，装配组件将多个零部件定位并快速有序的旋接组装在一起，减少了人力的投入，减轻了劳动强度，提高了合格率及工作效率，并缩短了人工成本及生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明产品自动装配装置的结构示意图；

图2是本发明产品自动装配装置的主视图；

图3是本发明产品自动装配装置的侧视图；

图4是本发明产品自动装置装置中圆盘、凸台及挡杆的结构示意图；

图5是本发明产品自动装置装置中推料组件的结构示意图；

图6是本发明产品自动装置装置中高度调节单元的结构示意图。

其中，1—机架；11—支撑柱；12—底板；121—凸台；122—挡杆；13—顶板；2—给料组件；3—推料组件；31—推料底板；311—横向推料滑轨；32—推料板；321—推料滑块；33—第一驱动单元；4—装配组件；41—冲压头；42—第三驱动单元；43—安装基板；44—第四驱动单元；45—高度调节单元；451—连接杆；452—下连接板；453—上连接板；5—转盘组件；51—圆盘；511—工位槽；512—开口斜槽；52—第二驱动单元。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将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、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明一种产品自动装配装置：通过圆盘51实现连续装配，三叉形推料板径向推动工件解决推料问题，通过气缸控制升降并在电机的作用下通过高度调节单元45实现冲压头41高度可自动调节的旋转操作，采用开口斜槽512、凸台121、挡杆122代替传统的卸料组件，结构简单，实现装配好的组件自动脱离圆盘51；工人只需要将工件a放置到工位槽511上并手动回收装配好的组件即可，不需要人工按压、旋钮工件，减少了人工成本，降低了劳动强度；熟练工人平均每分钟装配8-10个组件，且在装配一段时间后装配速度会减慢，自动装配不会出现疲劳而降低工作效率，实现每分钟装配15-20个装配组件，合格率达到90％，工作寿命20万个；在装配工作暂停后，装配中的零件可留在工位槽511上不用取出，下次可继续装配；结构简单、拆装方便，各组件采用塑料材质，质量轻，制造成本低。

如图1-3、5所示，本发明提供一种产品自动装配装置，包括机架1、分别设置在机架1上的给料组件2、推料组件3、装配组件4及转盘组件5；

给料组件2、装配组件4设置有多个，推料组件3包括与机架1固定的推料底板31、滑动设置在推料底板31上的推料板32及与推料底板31固定的用于驱动推料板32作直线运动的第一驱动单元33，推料底板31上设置有多条用于放置给料组件2供给的工件的横向推料滑轨311，推料板32上设置有多个与横向推料滑轨311一一滑动设置的推料滑块321，第一驱动单元33的轴与推料板32连接；多个给料组件2一一对应设置在横向推料滑轨311的上方，转盘组件5上设置有多个工位槽511，横向推料滑轨311的一端设置在工位槽511的上方，装配组件4设置在工位槽511的上方。

优选的，给料组件2为平行设置的三个落料筒，分别对应装设有工件b、工件c、工件d；推料底板31用于支撑推料板32及要推送的工件，推料底板31通过支撑柱11与顶板13固定，多条平行设置的横向推料滑轨311的宽度可不一致，用于推送多个不同尺寸需要组装的工件，工件的尺寸与对应工件的横向推料滑轨311的宽度一致，横向推料滑轨311优选三条，分别对应设置在三个相邻设置的工位槽511的正上方，便于第一驱动单元33将不同的工件按照顺序推送到指定的工位槽511上；推料板32用于将工件推动到指定位置，推料板32优选三叉形推料板，三叉形推料板上设置有三个平行设置的推料滑块321，第一驱动单元33为气缸；装配组件4优选三个；多个工位槽511周向均匀分布在转盘组件5上。

机架1包括多根支撑柱11及安装在支撑柱11上的底板12及顶板13，底板12与圆盘51之间设置有多个支撑组件(图中未示出)，第二驱动单元52与底板12固定，第二驱动单元52的轴穿过底板12与圆盘51连接；给料组件2的一端穿过顶板13并与顶板13固定，推料底板31与顶板13固定，第三驱动单元42安装在顶板13上。优选的，底板12用于支撑圆盘51旋转、固定第二驱动单元52并抵抗第三驱动单元42驱动冲压头41冲压圆盘51传递的瞬间冲力，底板12为中间开设有电机安装孔的方形塑料板；顶板13为方形塑料板，支撑组件为牛眼轮，避免了转轴、轴承、润滑条的选用。

如图4所示，底板12上设置有凸台121，凸台121的一侧设置有挡杆122，凸台121设置在其中一个工位槽511的下方，挡杆122的上端设置在圆盘51的上方并靠近工位槽511设置。优选的，底板12上对应工位槽511的位置上设置有限制工件的底座(图中未示出)，使其在运动的过程中不易产生晃动；产品自动装配装置还包括集料回收组件(图中未示出)，挡杆122为倒L形结构，集料回收组件设置在底板12的外侧并靠近挡杆122设置；凸台121用于垫高设置在其中一个工位槽511上装配好的组件，挡杆122用于引导设置在其中一个工位槽511上装配好的组件从开口斜槽512处脱离。

如图1所示，装配组件4包括冲压头41、用于驱动安装基板43带动冲压头41作直线运动的第三驱动单元42、安装基板43及用于驱动冲压头41作旋转运动的第四驱动单元44；第四驱动单元44的轴穿过安装基板43与冲压头41连接，第三驱动单元42的一端安装在机架1上，其另一端的轴通过安装基板43与冲压头41连接。优选的，冲压头41为上大下小的锥形橡胶冲头；第三驱动单元42为气缸，第四驱动单元44为直流减速电动机。

如图6所示，由于第三驱动单元42为气缸，运动快、冲量较大，为了缓冲气缸造成的冲量并保护工件，装配组件4还包括高度调节单元45，高度调节单元45包括与冲压头41的上端固定的两平行设置的连接杆451、套设在两连接杆451上的下连接板452、与两连接杆451的上端固定的上连接板453；第四驱动单元44的轴穿过上连接板453与下连接板452连接。高度调节单元45实现下连接板452上下自由滑动，缓冲冲压头41与工件之间的冲量，避免通过螺纹连接的两工件因冲撞而损坏螺纹；锥形橡胶冲头对气缸造成的冲量进一步缓冲，对待装配的组件形成一个稳定的压力，锥形设计有助于装配组件的定位，提高装配精度和合格率。

如图3-4所示，转盘组件5包括开设有多个工位槽511的圆盘51及设置在圆盘51下端的用于驱动圆盘51作旋转运动的第二驱动单元52；工位槽511的上端为沉孔，孔径比工件最大外径大2mm，下端为通孔，孔径比工件最小外径大2mm，结构简单，不需要使用夹紧组件夹紧工件；圆盘51的外侧开设有多个与通孔一一对应连通的开口斜槽512，第二驱动单元52与机架1固定。优选的，圆盘51用于提供装配、卸件平台，优选塑料圆盘，工作时由上往下看为逆时针旋转；工位槽511周向均匀分布在圆盘51上，靠近装配组件4设置的横向推料滑轨311的一端、装配组件4的冲压头41分别设置在工位槽511所在圆周的正上方；待装配的组件由工件a、工件b、工件c、工件d组成，工位槽511优选八个，八个工位槽511均匀分布在圆盘51的圆周上，其中同一侧的连续三个工位槽511为装配工位，分别为工位槽e、工位槽f、工位槽g，下一个工位槽511为卸件槽h，再下一个工位槽511为上件槽i，圆盘51上有五个工位槽511连续工作，另外三个工位槽511空余；开口斜槽512，用于给设置在工位槽511上装配好的组件导向，开口斜槽512的宽度与通孔的直径一致；第二驱动单元52优选直流电动机。

工件b、工件c、工件d可同时推送到三个横向推料滑轨711上以实现多个待装配组件的同时装配。

本发明提供的产品自动装配装置，针对一个产品的装配，其组装过程如下：

(1)工人将工件a放在上件槽i(此时为上件槽i的初始位置)上，给料组件2提供工件b并输送到推料底板31上的一个横向推料滑轨311上；

(2)第二驱动单元52驱动圆盘51旋转，当上件槽i带着工件a逆时针运动到放置有工件b的横向推料滑轨311的正下方(即工位槽e的初始位置)时，圆盘51停止转动，第一驱动单元33通过推料板32上的推料滑块321径向推动工件b到上件槽i的工件a上后返回初始位置，等待下一次推送，位于工位槽e初始位置对应上方的装配组件4中的第三驱动单元42驱动冲压头41向下运动将工件b压到工件a内，第三驱动单元42向上运动返回至原位，等待下一次冲压操作；

(3)装配完组件(a、b)后，给料组件2提供工件c并输送到推料底板31上的另一个横向推料滑轨311上，圆盘51开始转动，当组件(a、b)运动到放置有工件c的横向推料滑轨311的正下方(即工位槽f的初始位置)时，圆盘51停止转动，第一驱动单元33通过推料板32上的推料滑块321径向推动工件c到上件槽i的工件组件(a、b)上后返回初始位置，等待下一次推送，位于工位槽f初始位置对应上方的装配组件4中的第三驱动单元42驱动安装基板43运动到最大行程，冲压头41向下运动并对准工件c向下压，将工件c与组件(a、b)的中心对准，冲压头41在第四驱动单元44的带动下旋转，将工件c旋接到组件(a、b)中，第三驱动单元42向上运动返回至原位，等待下一次冲压操作，第四驱动单元44停机，等待下一次旋扭操作；

(4)装配完组件(a、b、c)后，给料组件2提供工件d并输送到推料底板31上的第三个横向推料滑轨311上，圆盘51开始转动，当组件(a、b、c)运动到放置有工件d的横向推料滑轨311的正下方(即工位槽g的初始位置)时，圆盘51停止转动，第一驱动单元33通过推料板32上的推料滑块321径向推动工件d到上件槽i的组件(a、b、c)上后返回初始位置，等待下一次推送，位于工位槽g初始位置对应上方的装配组件4中的第三驱动单元42驱动冲压头41向下运动将工件d压到组件(a、b、c)内，第三驱动单元42向上运动返回至原位，等待下一次冲压操作；

(5)当上件槽i上装配好的组件(a、b、c、d)运动到凸台121处，组件(a、b、c、d)垫高且其最大外径部分高于圆盘51上表面，垫高的组件(a、b、c、d)继续向卸件槽h的原始位置运动，直到碰到挡杆122并在挡杆122的阻碍作用下沿开口斜槽512脱离圆盘51，人工回收组件(a、b、c、d)到集料回收组件中。

最后应说明的是：以上实施例仅说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各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发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种产品自动装配装置，其特征在于，所述产品自动装配装置包括机架、分别设置在所述机架上的给料组件、推料组件、装配组件及转盘组件；

所述给料组件、所述装配组件设置有多个，所述推料组件包括与所述机架固定的推料底板、滑动设置在所述推料底板上的推料板及与所述推料底板固定的用于驱动所述推料板作直线运动的第一驱动单元，所述推料底板上设置有多条用于放置所述给料组件供给的工件的横向推料滑轨，所述推料板上设置有多个与所述横向推料滑轨一一滑动设置的推料滑块，所述第一驱动单元的轴与所述推料板连接；多个所述给料组件一一对应设置在所述横向推料滑轨的上方，所述转盘组件上设置有多个工位槽，所述横向推料滑轨的一端设置在所述工位槽的上方，所述装配组件设置在所述工位槽的上方。

2.根据权利要求1所述的产品自动装配装置，其特征在于，所述转盘组件包括开设有多个所述工位槽的圆盘及设置在所述圆盘下端的用于驱动所述圆盘作旋转运动的第二驱动单元，所述工位槽的上端为沉孔，下端为通孔，所述圆盘的外侧开设有多个与所述通孔一一对应连通的开口斜槽，所述第二驱动单元与所述机架固定。

3.根据权利要求2所述的产品自动装配装置，其特征在于，所述工位槽周向均匀分布在所述圆盘上，所述横向推料滑轨的一端、所述装配组件分别设置在所述工位槽所在圆周的正上方。

4.根据权利要求2所述的产品自动装配装置，其特征在于，所述装配组件包括冲压头、用于驱动所述冲压头作直线运动的第三驱动单元；所述第三驱动单元的一端安装在所述机架上，所述第三驱动单元的另一端与所述冲压头连接。

5.根据权利要求4所述的产品自动装配装置，其特征在于，所述装配组件还包括安装基板及用于驱动所述冲压头作旋转运动的第四驱动单元；所述第四驱动单元的轴穿过所述安装基板与所述冲压头连接，所述第三驱动单元的一端安装在机架上，其另一端的轴通过安装基板与冲压头连接。

6.根据权利要求4或5所述的产品自动装配装置，其特征在于，所述机架包括多根支撑柱及安装在所述支撑柱上的底板及顶板，所述底板与所述圆盘之间设置有多个支撑组件，所述第二驱动单元与所述底板固定，所述第二驱动单元的轴穿过所述底板与所述圆盘连接；所述给料组件的一端穿过所述顶板并与所述顶板固定，所述推料底板与所述顶板固定，所述第三驱动单元安装在所述顶板上。

7.根据权利要求6所述的产品自动装配装置，其特征在于，所述底板上设置有凸台，所述凸台的一侧设置有挡杆，所述凸台设置在其中一个所述工位槽的下方，所述挡杆的上端设置在所述圆盘的上方并靠近所述工位槽设置。

8.根据权利要求5所述的产品自动装配装置，其特征在于，所述装配组件还包括高度调节单元，所述高度调节单元包括与所述冲压头的上端固定的两平行设置的连接杆、套设在两所述连接杆上的下连接板、与两所述连接杆的上端固定的上连接板；所述第四驱动单元的轴穿过所述上连接板与所述下连接板连接。

9.根据权利要求4所述的产品自动装配装置，其特征在于，所述冲压头为上大下小的锥形橡胶冲头。