CN105881019A - 一种气缸杆加工设备及加工控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气缸杆加工设备及加工控制方法，属于气缸杆装配设备技术领域。它包括转盘分割机构和电控系统，还包括气缸杆自动送料与摆放机构、自动送料与安装机构、活塞杆自动铆接机构和产品下料系统，其中，电控系统分别控制转盘分割机构、气缸杆自动送料与摆放机构、自动送料与安装机构、活塞杆自动铆接机构和产品下料系统的动作执行过程，转盘分割机构从气缸杆自动送料与摆放机构接收待加工的气缸杆，自动送料与安装机构与转盘分割机构相互配合进行安装加工，活塞杆自动铆接机构对安装好零部件的气缸杆进行铆接，产品下料系统将加工好的气缸杆排出；它采用机械手精确摆放气缸杆，省去人工，实现自动化，提高了生产效率和品质。

Description

一种气缸杆加工设备及加工控制方法

技术领域

本发明涉及气缸杆装配设备技术领域，尤其涉及一种气缸杆加工设备及加工控制方法。

背景技术

现有技术中气缸杆各零部件的组装都是用人工来完成，产品在组装方面受人员的熟练程度和外部环境的影响比较大，一个新来员工安装效率大约300个每小时，熟练员工也只有约400个每小时；如果在冬天气温较低，效率还会更低，有时员工在安装气缸杆时，容易漏装，影响品质；且人工装配成本较高，浪费劳动力。

中国发明专利，公开号：CN 104716380A，公开日：2015年6月17日，公开了一种自动窝极组加胶圈一体机，包括机架平台、操作控制面板、进料槽、出料槽、窝极组装置、放胶圈装置、压极组装置、转盘、安全脱离盘，转盘呈圆环形，安全脱离盘置于转盘中心，安全脱离盘和转盘均安装在凸轮分割器上，凸轮分割器上设置有感应器，转盘周边设置有若干个定位槽，定位槽内装有固定模具，进料槽的末端与转盘相衔接且在该衔接处设置有进料装置，出料槽的前端与转盘相衔接且在该衔接处设置有出料装置；进料装置、窝极组装置、放胶圈装置、压极组装置、出料装置依次安装在转盘的周围，放胶圈装置后端设置有胶圈震动盘，放胶圈装置与胶圈震动盘之间通过直震通道连接。其不足之处在于，1)该专利是应用在电池的装配上，根据电池装配工艺而设计的，将电池的装配过程实现自动化，主要强调应用在电池装配领域；2)进料装置、出料装置以及转盘，并没有给出详细的实现方式，实现起来存在较大的难度。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

针对现有技术的手工装配气缸杆效率低的问题，本发明提供了一种气缸杆加工设备及加工控制方法。它采用机械手壁精确摆放气缸杆，省时省力，实现气缸杆加工过程的自动化，提高了气缸杆的生产效率和品质。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：

一种气缸杆加工设备，包括转盘分割机构和电控系统，还包括气缸杆自动送料与摆放机构、自动送料与安装机构、活塞杆自动铆接机构和产品下料系统，其中，电控系统分别控制转盘分割机构、气缸杆自动送料与摆放机构、自动送料与安装机构、活塞杆自动铆接机构和产品下料系统的动作执行过程，转盘分割机构从气缸杆自动送料与摆放机构接收待加工的气缸杆，自动送料与安装机构与转盘分割机构相互配合进行安装加工，活塞杆自动铆接机构对安装好零部件的气缸杆进行铆接，产品下料系统将加工好的气缸杆排出。

优选地，转盘分割机构上均匀设有气缸杆夹具，气缸杆自动送料与摆放机构将待加工的气缸杆放置在气缸杆夹具上。

便于各个工位对加工的气缸杆进行相关的加工操作，为最终组装好气缸杆做准备，方便后续加工工艺，根据气缸杆加工的工艺过程，从时间上分配好每步加工工艺，使气缸杆的加工过程有条不紊的进行。

优选地，自动送料与安装机构包括自动送料设备与安装设备，其中，自动送料设备包括振动盘和滑轨，安装设备包括物料夹具和机械手臂，振动盘的末端与滑轨的一端连接，滑轨的另一端设有物料夹具，机械手臂位于物料夹具的上方。

物料放入振动盘内后，经过滑轨依次进入到物料夹具中，电控系统控制机械手臂夹取物料夹具中的物料放入到转盘分割机构的气缸杆夹具上方，然后根据不同工位的不同的工艺流程任务，对物料进行相应的操作,所述的物料依次包括下铁片、胶圈一、塑料衬套、上胶圈和上铁片，待安装的气缸杆在转盘分割机构和自动送料与安装机构的配合下，依次安装上述零部件。

优选地，自动送料与安装机构分为下铁片自动送料与安装机构、胶圈一自动送料与安装机构、塑料衬套自动送料与安装机构、上胶圈自动送料与安装机构和上铁片自动送料与安装机构。

气缸杆的结构包括气缸杆本体，以及从下到上依次安装在气缸杆本体上的下铁片、胶圈一、塑料衬套、上胶圈和上铁片，而自动送料与安装机构，是结合了气缸杆的结构与气缸杆的加工工艺过程而划分的。

下铁片自动送料与安装机构的振动盘内放置的物料为下铁片，电控系统控制机械手臂将下铁片从物料夹具，即在下铁片夹具上将下铁片夹取出来放置到转盘分割机构的在气缸杆夹具上方，机械手臂下降，将下铁片套在气缸杆本体外侧，便于下一步工位对气缸杆本体进行相应的加工操作。

胶圈一、塑料衬套、上胶圈和上铁片的安装过程与上述类似，活塞杆自动铆接机构对安装好零部件的气缸杆进行铆接，完成了对气缸杆结构加工的过程。

优选地，在转盘分割机构的气缸杆夹具外侧设有气缸杆固定夹。

在机械手臂下降向气缸杆上安装下铁片、胶圈一、塑料衬套、上胶圈和上铁片，电控系统控制气缸杆固定夹动作，夹住转盘分割机构上的气缸杆，然后便于机械手臂下降向气缸杆上安装下铁片、胶圈一、塑料衬套、上胶圈和上铁片，气缸杆固定夹起到定位和引导的作用，提高气缸杆的成品率，提升气缸杆的质量。

优选地，活塞杆自动送料与摆放机构包括活塞杆滚动架、液压缸推杆、旋转柱和机械手臂，气缸杆本体从活塞杆滚动架滚落下来，正对着液压缸推杆，液压缸推杆将气缸杆推入到旋转柱上与气缸杆本体外径匹配的孔内，旋转柱旋转，使得气缸杆本体竖直向上，机械手臂将气缸杆本体带走，摆放在转盘分割机构上的气缸杆夹具内，摆放精准，自动化程度高。

一种气缸杆加工方法，其步骤为：

A、根据以上所述的一种气缸杆加工设备，在气缸杆自动送料与摆放机构内放置好气缸杆本体，气缸杆本体从活塞杆滚动架滚落下来，正对着液压缸推杆，液压缸推杆将气缸杆推入到旋转柱上与气缸杆本体外径匹配的孔内，旋转柱旋转，使得气缸杆本体竖直向上，机械手臂将气缸杆本体带走，摆放在转盘分割机构上的气缸杆夹具内；

B、转盘分割机构旋转之后停止，下铁片自动送料与安装机构的振动盘内放置的物料为下铁片，电控系统控制机械手臂将下铁片从物料夹具，即在下铁片夹具上将下铁片夹取出来放置到转盘分割机构的在气缸杆夹具上方；

C、机械手臂下降，将下铁片套在气缸杆本体外侧；

D、胶圈一、塑料衬套、上胶圈和上铁片，依次通过胶圈一自动送料与安装机构、塑料衬套自动送料与安装机构、上胶圈自动送料与安装机构和上铁片自动送料与安装机构重复步骤B和C；

E、活塞杆自动铆接机构对安装好零部件的气缸杆进行铆接，完成了对气缸杆结构加工的过程；

F、加工好的气缸杆在转盘分割机构的带动继续旋转运动至产品下料系统；

G、产品下料系统将气缸杆产品运出。

一种气缸杆加工设备的控制方法，其步骤为：

A、电控系统控制气缸杆自动送料与摆放机构，将气缸杆摆放到转盘分割机构上的气缸杆夹具上；

B、电控系统控制自动送料与安装机构的振动盘和转盘分割机构转动，物料从振动盘内出来后，依次沿着滑轨前移至物料夹具处；

C、电控系统控制转盘分割机构停止转动，转盘分割机构上的气缸杆夹具正对着自动送料与安装机构的物料夹具，自动送料与安装机构的机械臂将物料从物料夹具上夹取出来，放置到转盘分割机构的气缸杆夹具上方，自动送料与安装机构的机械手臂下降，将对物料安装在气缸杆本体上；

D、下铁片、胶圈一、塑料衬套、上胶圈和上铁片，依次通过电控系统控制下铁片自动送料与安装机构、胶圈一自动送料与安装机构、塑料衬套自动送料与安装机构、上胶圈自动送料与安装机构和上铁片自动送料与安装机构依次重复步骤B和C；

E、电控系统控制活塞杆自动铆接机构对安装好零部件的气缸杆进行铆接，完成了对气缸杆结构加工的过程；

F、电控系统控制产品下料系统将加工好的气缸杆运输出去。

优选地，转盘分割机构的转动速度与振动盘的转动速度相等。

优选地，步骤B中自动送料对物料进行安装的时间与气缸杆自动送料与摆放机构摆放气缸杆本体的时间均和转盘分割机构停止的时间相等。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本发明针对产品安装过程中的效率和品质的提升，利用振动盘自动送料，简易机械手抓取零部件，同时动作，精准摆放，生产效率是人手的2倍，而且1人可管控多台设备，该机器有漏装检测组件，确保安装后的产品品质；

(2)本发明的转盘分割机构上均匀设有气缸杆夹具，气缸杆自动送料与摆放机构将待加工的气缸杆放置在气缸杆夹具上；便于各个工位对加工的气缸杆进行相关的加工操作，为最终组装好气缸杆做准备，方便后续加工工艺，根据气缸杆加工的工艺过程，从时间上分配好每步加工工艺，使气缸杆的加工过程有条不紊的进行；

(3)本发明在机械手臂下降向气缸杆上安装下铁片、胶圈一、塑料衬套、上胶圈和上铁片，电控系统控制气缸杆固定夹动作，夹住转盘分割机构上的气缸杆，然后便于机械手臂下降向气缸杆上安装下胶圈、中胶圈和上胶圈，气缸杆固定夹起到定位和引导的作用，提高气缸杆的成品率，提升气缸杆的质量；

(4)本发明的活塞杆自动送料与摆放机构包括活塞杆滚动架、液压缸推杆、旋转柱和机械手臂，气缸杆本体从活塞杆滚动架滚落下来，正对着液压缸推杆，液压缸推杆将气缸杆推入到旋转柱上与气缸杆本体外径匹配的孔内，旋转柱旋转，使得气缸杆本体竖直向上，机械手臂将气缸杆本体带走，摆放在转盘分割机构上的气缸杆夹具内，摆放精准，自动化程度高；

(5)本发明通过电控系统的控制实现转盘分割机构、自动送料与安装机构，协同操作，效率高，自动化集成度高，节省劳动力，节省生产成本，同时提高气缸杆的产品质量，提高企业的生产服务能力，为企业带来更大的效益。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

示意图中的标号说明：

1、转盘分割机构；2、气缸杆自动送料与摆放机构；3、下铁片自动送料与安装机构；4、胶圈一自动送料与安装机构；5、塑料衬套自动送料与安装机构；6、上胶圈自动送料与安装机构；7、上铁片自动送料与安装机构；8、活塞杆自动铆接机构；9、产品下料系统；10、电控系统。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图及实施例对本发明作详细描述。

实施例1

结合图1，一种气缸杆加工设备，包括转盘分割机构1和电控系统10，还包括气缸杆自动送料与摆放机构2、自动送料与安装机构、活塞杆自动铆接机构8和产品下料系统9，其中，电控系统10分别控制转盘分割机构1、气缸杆自动送料与摆放机构2、自动送料与安装机构、活塞杆自动铆接机构8和产品下料系统9的动作执行过程，转盘分割机构1从气缸杆自动送料与摆放机构2接收待加工的气缸杆，自动送料与安装机构与转盘分割机构1相互配合进行安装加工，活塞杆自动铆接机构8对安装好零部件的气缸杆进行铆接，产品下料系统10将加工好的气缸杆排出。

转盘分割机构1上均匀设有气缸杆夹具，气缸杆自动送料与摆放机构2将待加工的气缸杆放置在气缸杆夹具上；便于各个工位对加工的气缸杆进行相关的加工操作，为最终组装好气缸杆做准备，方便后续加工工艺，根据气缸杆加工的工艺过程，从时间上分配好每步加工工艺，使气缸杆的加工过程有条不紊的进行。

自动送料与安装机构包括自动送料设备与安装设备，其中，自动送料设备包括振动盘和滑轨，安装设备包括物料夹具和机械手臂，振动盘的末端与滑轨的一端连接，滑轨的另一端设有物料夹具，机械手臂位于物料夹具的上方。

物料放入振动盘内后，经过滑轨依次进入到物料夹具中，电控系统10控制机械手臂夹取物料夹具中的物料放入到转盘分割机构1的气缸杆夹具上方，然后根据不同工位的不同的工艺流程任务，对物料进行相应的操作,所述的物料依次包括下铁片、胶圈一、塑料衬套、上胶圈和上铁片，待安装的气缸杆在转盘分割机构1和自动送料与安装机构的配合下，依次安装上述零部件。

自动送料与安装机构分为下铁片自动送料与安装机构3、胶圈一自动送料与安装机构4、塑料衬套自动送料与安装机构5、上胶圈自动送料与安装机构6和上铁片自动送料与安装机构7；气缸杆的结构包括气缸杆本体，以及从下到上依次安装在气缸杆本体上的下铁片、胶圈一、塑料衬套、上胶圈和上铁片，而自动送料与安装机构，是结合了气缸杆的结构与气缸杆的加工工艺过程而划分的。

下铁片自动送料与安装机构3的振动盘内放置的物料为下铁片，电控系统10控制机械手臂将下铁片从物料夹具，即在下铁片夹具上将下铁片夹取出来放置到转盘分割机构1的在气缸杆夹具上方，机械手臂下降，将下铁片套在气缸杆本体外侧，便于下一步工位对气缸杆本体进行相应的加工操作。

胶圈一、塑料衬套、上胶圈和上铁片的安装过程与上述类似，活塞杆自动铆接机构8对安装好零部件的气缸杆进行铆接，完成了对气缸杆结构加工的过程。

在转盘分割机构1的气缸杆夹具外侧设有气缸杆固定夹；在机械手臂下降向气缸杆上安装下铁片、胶圈一、塑料衬套、上胶圈和上铁片，电控系统10控制气缸杆固定夹动作，夹住转盘分割机构1上的气缸杆，然后便于机械手臂下降向气缸杆上安装下铁片、胶圈一、塑料衬套、上胶圈和上铁片，气缸杆固定夹起到定位和引导的作用，提高气缸杆的成品率，提升气缸杆的质量。

活塞杆自动送料与摆放机构2包括活塞杆滚动架、液压缸推杆、旋转柱和机械手臂，气缸杆本体从活塞杆滚动架滚落下来，正对着液压缸推杆，液压缸推杆将气缸杆推入到旋转柱上与气缸杆本体外径匹配的孔内，旋转柱旋转，使得气缸杆本体竖直向上，机械手臂将气缸杆本体带走，摆放在转盘分割机构1上的气缸杆夹具内。

实施例2

本实施例是应用实例1的一种气缸杆加工方法，其步骤为：

A、根据以上所述的一种气缸杆加工设备，在气缸杆自动送料与摆放机构2内放置好气缸杆本体，气缸杆本体从活塞杆滚动架滚落下来，正对着液压缸推杆，液压缸推杆将气缸杆推入到旋转柱上与气缸杆本体外径匹配的孔内，旋转柱旋转，使得气缸杆本体竖直向上，机械手臂将气缸杆本体带走，摆放在转盘分割机构1上的气缸杆夹具内；

B、转盘分割机构1旋转之后停止，下铁片自动送料与安装机构3的振动盘内放置的物料为下铁片，电控系统10控制机械手臂将下铁片从物料夹具，即在下铁片夹具上将下铁片夹取出来放置到转盘分割机构1的气缸杆夹具上方；

C、机械手臂下降，将下铁片套在气缸杆本体外侧；

D、胶圈一、塑料衬套、上胶圈和上铁片，依次通过胶圈一自动送料与安装机构4、塑料衬套自动送料与安装机构5、上胶圈自动送料与安装机构6和上铁片自动送料与安装机构7重复步骤B和C；

E、活塞杆自动铆接机构8对安装好零部件的气缸杆进行铆接，完成了对气缸杆结构加工的过程；

F、加工好的气缸杆在转盘分割机构1的带动继续旋转运动至产品下料系统10；

G、产品下料系统10将气缸杆产品运出。

实施例3

本实施例是实例1的一种气缸杆加工设备的控制方法，其步骤为：

A、电控系统10控制气缸杆自动送料与摆放机构2，将气缸杆摆放到转盘分割机构1上的气缸杆夹具上；

B、电控系统10控制自动送料与安装机构的振动盘和转盘分割机构1转动，物料从振动盘内出来后，依次沿着滑轨前移至物料夹具处；

C、电控系统10控制转盘分割机构1停止转动，转盘分割机构1上的气缸杆夹具正对着自动送料与安装机构的物料夹具，自动送料与安装机构的机械臂将物料从物料夹具上夹取出来，放置到转盘分割机构1的气缸杆夹具上方，自动送料与安装机构的机械手臂下降，将对物料安装在气缸杆本体上；

D、下铁片、胶圈一、塑料衬套、上胶圈和上铁片，依次通过电控系统10控制下铁片自动送料与安装机构3、胶圈一自动送料与安装机构4、塑料衬套自动送料与安装机构5、上胶圈自动送料与安装机构6和上铁片自动送料与安装机构7依次重复步骤B和C；

E、电控系统10控制活塞杆自动铆接机构8对安装好零部件的气缸杆进行铆接，完成了对气缸杆结构加工的过程；

F、电控系统10控制产品下料系统10将加工好的气缸杆运输出去。

转盘分割机构1的转动速度与振动盘的转动速度相等，步骤B中自动送料对物料进行安装的时间与气缸杆自动送料与摆放机构2摆放气缸杆本体的时间均和转盘分割机构1停止的时间相等。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种气缸杆加工设备，包括转盘分割机构(1)和电控系统(10)，其特征在于，还包括气缸杆自动送料与摆放机构(2)、自动送料与安装机构、活塞杆自动铆接机构(8)和产品下料系统(9)，其中，电控系统(10)分别控制转盘分割机构(1)、气缸杆自动送料与摆放机构(2)、自动送料与安装机构、活塞杆自动铆接机构(8)和产品下料系统(9)的动作执行过程，转盘分割机构(1)从气缸杆自动送料与摆放机构(2)接收气缸杆本体，自动送料与安装机构与转盘分割机构(1)相互配合进行安装加工，活塞杆自动铆接机构(8)对安装好零部件的气缸杆进行铆接，产品下料系统(10)将加工好的气缸杆排出。

2.根据权利要求1所述的一种气缸杆加工设备，其特征在于，转盘分割机构(1)上均匀设有气缸杆夹具，气缸杆自动送料与摆放机构(2)将气缸杆本体放置在气缸杆夹具上。

3.根据权利要求1所述的一种气缸杆加工设备，其特征在于，自动送料与安装机构包括自动送料设备与安装设备，其中，自动送料设备包括振动盘和滑轨，安装设备包括物料夹具和机械手臂，振动盘的末端与滑轨的一端连接，滑轨的另一端设有物料夹具，机械手臂位于物料夹具的上方。

4.根据权利要求3所述的一种气缸杆加工设备，其特征在于，自动送料与安装机构分为下铁片自动送料与安装机构(3)、胶圈一自动送料与安装机构(4)、塑料衬套自动送料与安装机构(5)、上胶圈自动送料与安装机构(6)和上铁片自动送料与安装机构(7)。

5.根据权利要求4所述的一种气缸杆加工设备，其特征在于，在转盘分割机构(1)的气缸杆夹具外侧设有气缸杆固定夹。

6.根据权利要求4所述的一种气缸杆加工设备，其特征在于，活塞杆自动送料与摆放机构(2)包括活塞杆滚动架、液压缸推杆、旋转柱和机械手臂，气缸杆本体从活塞杆滚动架滚落下来，正对着液压缸推杆，液压缸推杆将气缸杆推入到旋转柱上与气缸杆本体外径匹配的孔内，旋转柱旋转，使得气缸杆本体竖直向上，机械手臂将气缸杆本体带走，摆放在转盘分割机构(1)上的气缸杆夹具内。

7.一种气缸杆加工方法，其特征在于：

A、根据权利要求1所述的一种气缸杆加工设备，在气缸杆自动送料与摆放机构(2)内放置好气缸杆本体，气缸杆本体从活塞杆滚动架滚落下来，正对着液压缸推杆，液压缸推杆将气缸杆推入到旋转柱上与气缸杆本体外径匹配的孔内，旋转柱旋转，使得气缸杆本体竖直向上，机械手臂将气缸杆本体带走，摆放在转盘分割机构(1)上的气缸杆夹具内；

B、转盘分割机构(1)旋转之后停止，下铁片自动送料与安装机构(3)的振动盘内放置的物料为下铁片，电控系统(10)控制机械手臂将下铁片从物料夹具，即在下铁片夹具上将下铁片夹取出来放置到转盘分割机构(1)的在气缸杆夹具上方；

C、机械手臂下降，将下铁片套在气缸杆本体外侧；

D、胶圈一、塑料衬套、上胶圈和上铁片，依次通过胶圈一自动送料与安装机构(4)、塑料衬套自动送料与安装机构(5)、上胶圈自动送料与安装机构(6)和上铁片自动送料与安装机构(7)重复步骤B和C；

E、活塞杆自动铆接机构(8)对安装好零部件的气缸杆进行铆接，完成了对气缸杆结构加工的过程；

F、加工好的气缸杆在转盘分割机构(1)的带动继续旋转运动至产品下料系统(10)；

G、产品下料系统(10)将气缸杆产品运出。

8.一种气缸杆加工设备的控制方法，其特征在于：

A、电控系统(10)控制气缸杆自动送料与摆放机构(2)，将气缸杆摆放到转盘分割机构(1)上的气缸杆夹具上；

B、电控系统(10)控制自动送料与安装机构的振动盘和转盘分割机构(1)转动，物料从振动盘内出来后，依次沿着滑轨前移至物料夹具处；

C、电控系统(10)控制转盘分割机构(1)停止转动，转盘分割机构(1)上的气缸杆夹具正对着自动送料与安装机构的物料夹具，自动送料与安装机构的机械臂将物料从物料夹具上夹取出来，放置到转盘分割机构(1)的气缸杆夹具上方，自动送料与安装机构的机械手臂下降，将对物料安装在气缸杆本体上；

D、下铁片、胶圈一、塑料衬套、上胶圈和上铁片，依次通过电控系统(10)控制下铁片自动送料与安装机构(3)、胶圈一自动送料与安装机构(4)、塑料衬套自动送料与安装机构(5)、上胶圈自动送料与安装机构(6)和上铁片自动送料与安装机构(7)依次重复步骤B和C；

E、电控系统(10)控制活塞杆自动铆接机构(8)对安装好零部件的气缸杆进行铆接，完成了对气缸杆结构加工的过程；

F、电控系统(10)控制产品下料系统(10)将加工好的气缸杆运输出去。

9.根据权利要求8所述的一种气缸杆加工设备的控制方法，其特征在于，转盘分割机构(1)的转动速度与振动盘的转动速度相等。

10.根据权利要求8所述的一种气缸杆加工设备的控制方法，其特征在于，步骤B中自动送料对物料进行安装的时间与气缸杆自动送料与摆放机构(2)摆放气缸杆本体的时间均和转盘分割机构(1)停止的时间相等。