CN106925968B - 一种汽车内饰按键自动装配设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机电技术领域，具体的说是一种汽车内饰按键自动装配设备。包括机架，上料机，取料机，X轴同步带传输机构，XYZ轴移栽机构，按键装配机构，其特征是：所述机架呈框型，机架的中部嵌设有贯穿机架的底板，位于机架内的底板上的左右两侧分别设有上料机和取料机，位于底板上方的上料机和取料机的下方设有X轴同步带传输机构，X轴同步带传输机构的上方设有XYZ轴移栽机构，位于X轴同步带传输机构上方的XYZ轴移栽机构的下方设有按键装配机构。本发明同现有技术相比，自动化生产程度高，整体操作简单、全自动化装配，适宜于大批量生产；大幅降低了工人劳动强度、确保了产品质量、装配效率提升、大幅节省了装配人工、降低了生产成本。

Description

一种汽车内饰按键自动装配设备

技术领域

本发明涉及机电技术领域，具体的说是一种汽车内饰按键自动装配设备。

背景技术

由于汽车内饰面板中牵涉到物理按键的装配，采用人工装配节拍长、油脂容易残留在按键表面导致质量风险，按键外观质量不易于控制，节奏慢、投入操作人员数多、不适于大批量生产。因此需要设计、制造、开发专门的按键自动装配设备，来提升生产自动化。

发明内容

本发明为克服现有技术的不足，设计一种汽车内饰按键自动装配设备，提高生产的自动化程度，克服生产节奏慢，不适于大批量生产的缺点。

为实现上述目的，设计一种汽车内饰按键自动装配设备，包括机架，上料机，取料机，X轴同步带传输机构，XYZ轴移载机构，按键装配机构，其特征是：所述机架呈框型，机架的中部嵌设有贯穿机架的底板，位于机架内的底板上的左右两侧分别设有上料机和取料机，位于底板上方的上料机和取料机的下方设有X轴同步带传输机构，X轴同步带传输机构的上方设有XYZ轴移载机构，位于X轴同步带传输机构上方的XYZ轴移载机构的下方设有按键装配机构。

所述机架由铝合金型材制成，机架底部四角处分别设有一个支撑脚杯，位于支撑脚杯里侧的机架下方设有支撑脚滚轮。

所述上料机由上料机储料机构、工装支撑板、顶升气缸、导柱、滑道、滑块和缺料传感器组成，所述顶升气缸通过顶升气缸支撑板固定在底板的左侧上，顶升气缸的底部贯穿底板并露出在底板的下方，顶升气缸的上方设有顶升气缸固定板，所述顶升气缸固定板上方的前后两侧分别设有一根导柱，所述导柱的上方设有连接板，连接板上的左右两侧分别设有一根滑道，位于四根滑道之间的顶升气缸上方设有上料机储料机构，所述上料机储料机构外设有滑块，上料机储料机构通过滑块连接滑道，上料机储料机构的底部设有缺料传感器，上料机储料机构的前后两侧分别设有一个工装支撑板，上料机储料机构通过工装支撑板固定在底板上。

所述取料机由另一顶升气缸、另一顶升气缸固定板、另一导柱、工装顶升板、另一工装支撑板和满料传感器组成，所述另一顶升气缸通过另一顶升气缸支撑板固定在底板的右侧上，另一顶升气缸的底部贯穿底板并露出在底板的下方，另一顶升气缸的上方设有另一顶升气缸固定板，另一顶升气缸固定板的上方四角处分别设有一根另一导柱，四根另一导柱的上方设有工装顶升板，位于工装顶升板前后两侧的底板上设有另一工装支撑板，所述另一工装支撑板的底部设有支撑板，另一工装支撑板通过支撑板固定在底板上，另一工装支撑板的顶部设有满料传感器。

所述X轴同步带传输机构包括轴承、同步带、工装拨块连接件、拨块导轨、滑道、支撑座、轴承支座、联轴器和步进电机组成，所述支撑座设有四个并分成两组前后固定在底板上，支撑座的上方设有滑道，所述滑道外侧的左侧设有刹车片，位于滑道内侧的支撑座上设有左右放置的拨块导轨；位于支撑座左右两侧的底板上分别设有同步带支撑板和另一同步带支撑板，所述同步带支撑板的上方设有轴承，另一同步带支撑板上设有轴承支座，所述轴承支座内设有联轴器，位于联轴器后侧的轴承支座上设有步进电机，所述轴承与联轴器之间通过同步带相连，所述同步带与拨块导轨之间设有工装拨块连接件。

所述XYZ轴移载机构由移载支撑板、伺服电机、导轨、线束拖链、另一伺服电机和丝杆组成，所述移载支撑板设有两块且两块移载支撑板分别固定在X轴同步带传输机构的前后两侧，两块移载支撑板的左右两侧分别通过移载机构连接板相连，移载机构连接板的上方设有一条导轨，位于移载支撑板左侧的移载机构连接板上设有伺服电机，所述伺服电机设在导轨的后侧，位于移载支撑板右侧导轨的右侧设有线束拖链；两根导轨的上方设有一块水平左右放置的连接板，所述连接板底部的左右两侧分别固定在导轨上，连接板的后端设有垂直左右放置的另一连接板，位于连接板上方的另一连接板前侧上设有丝杆支座，所述丝杆支座内嵌设有一根丝杆，丝杆的右端连接另一伺服电机，所述另一伺服电机固定在连接板上方的另一连接板前侧。

所述按键装配机构由旋转气缸连接板、旋转气缸、缓冲器、导轨、上下移载气缸、按压装配气缸、装配柔性压头和按键定位块组成，所述旋转气缸连接板通过支架固定在XYZ轴移载机构的另一连接板的后侧，旋转气缸连接板的下方中部设有旋转气缸，位于旋转气缸一侧的旋转气缸连接板下方设有缓冲器，所述缓冲器通过缓冲器连接板固定在旋转气缸连接板的下方；所述旋转气缸的下方设有旋转结构连接板，旋转结构连接板的后侧从前至后依次设有导轨连接板和导轨，导轨的后侧从上至下依次设有上下移载气缸和按压装配气缸，位于导轨后侧的按压装配气缸下方设有按压装配气缸连接板，所述按压装配气缸连接板的底部设有装配柔性压头，装配柔性压头的顶部通过按压装配气缸连接板连接按压装配气缸，装配柔性压头的底部从上至下依次设有按键定位块和按键。

本发明同现有技术相比，自动化生产程度高，整体操作简单、全自动化装配，适宜于大批量生产；大幅降低了工人劳动强度、确保了产品质量、装配效率提升、大幅节省了装配人工、降低了生产成本。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的后视图。

图3为本发明中机架的结构示意图。

图4为本发明中上料机及取料机的结构示意图。

图5为本发明中X轴同步带传输机构的结构示意图。

图6为本发明中XYZ轴移载机构的结构示意图。

图7为本发明中按键装配机构的结构示意图。

参见图1～图7，其中，1是机架，2是上料机，3是取料机，4是X轴同步带传输机构，5是XYZ轴移载机构，6是按键装配机构，7是铝合金型材，8是底板，9是支撑脚杯，10是支撑脚滚轮，11是上料机储料机构，12是工装支撑板，13是顶升气缸，14是顶升气缸固定板，15是导柱，16是滑道，17是滑块，18是缺料传感器，19是支撑板，20是另一顶升气缸，21是另一顶升气缸固定板，22是另一导柱，23是工装顶升板，24是另一工装支撑板，25是满料传感器，26是同步带支撑板，27是轴承，28是同步带，29是工装拨块连接件，30是拨块导轨，31是刹车片，32是滑道，33是支撑座，34是另一同步带支撑板，35是轴承支座，36是联轴器，37是步进电机，38是移载支撑板，39是伺服电机，40是导轨，41是线束拖链，42是连接板，43是另一伺服电机，44是丝杆支座，45是丝杆，46是另一连接板，47是旋转气缸连接板，48是旋转气缸，49是缓冲器连接板，50是缓冲器，51是旋转结构连接板，52是导轨连接板，53是导轨，54是上下移载气缸，55是按压装配气缸，56是按压装配气缸连接板，57是装配柔性压头，58是按键定位块，59是按键。

实施方式

下面根据附图对本发明做进一步的说明。

如图1～图7所示，所述机架1呈框型，机架1的中部嵌设有贯穿机架1的底板8，位于机架1内的底板8上的左右两侧分别设有上料机2和取料机3，位于底板8上方的上料机2和取料机3的下方设有X轴同步带传输机构4，X轴同步带传输机构4的上方设有XYZ轴移载机构5，位于X轴同步带传输机构4上方的XYZ轴移载机构5的下方设有按键装配机构6。

所述机架1由铝合金型材7制成，机架1底部四角处分别设有一个支撑脚杯9，位于支撑脚杯9里侧的机架1下方设有支撑脚滚轮10。

所述上料机2由上料机储料机构11、工装支撑板12、顶升气缸13、导柱15、滑道16、滑块17和缺料传感器18组成，所述顶升气缸13通过顶升气缸支撑板固定在底板8的左侧上，顶升气缸13的底部贯穿底板8并露出在底板6的下方，顶升气缸13的上方设有顶升气缸固定板14，所述顶升气缸固定板14上方的前后两侧分别设有一根导柱15，所述导柱15的上方设有连接板，连接板上的左右两侧分别设有一根滑道16，位于四根滑道16之间的顶升气缸13上方设有上料机储料机构11，所述上料机储料机构11外设有滑块17，上料机储料机构11通过滑块17连接滑道16，上料机储料机构11的底部设有缺料传感器18，上料机储料机构11的前后两侧分别设有一个工装支撑板12，上料机储料机构11通过工装支撑板12固定在底板8上。

所述取料机3由另一顶升气缸20、另一顶升气缸固定板21、另一导柱22、工装顶升板23、另一工装支撑板24和满料传感器25组成，所述另一顶升气缸20通过另一顶升气缸支撑板固定在底板8的右侧上，另一顶升气缸20的底部贯穿底板8并露出在底板8的下方，另一顶升气缸20的上方设有另一顶升气缸固定板21，另一顶升气缸固定板21的上方四角处分别设有一根另一导柱22，四根另一导柱22的上方设有工装顶升板23，位于工装顶升板23前后两侧的底板8上设有另一工装支撑板24，所述另一工装支撑板24的底部设有支撑板19，另一工装支撑板24通过支撑板19固定在底板8上，另一工装支撑板24的顶部设有满料传感器25。

所述X轴同步带传输机构4包括轴承27、同步带28、工装拨块连接件29、拨块导轨30、滑道32、支撑座33、轴承支座35、联轴器36和步进电机37组成，所述支撑座33设有四个并分成两组前后固定在底板8上，支撑座33的上方设有滑道32，所述滑道32外侧的左侧设有刹车片31，位于滑道32内侧的支撑座33上设有左右放置的拨块导轨30；位于支撑座33左右两侧的底板8上分别设有同步带支撑板26和另一同步带支撑板34，所述同步带支撑板26的上方设有轴承27，另一同步带支撑板34上设有轴承支座35，所述轴承支座35内设有联轴器36，位于联轴器36后侧的轴承支座35上设有步进电机37，所述轴承27与联轴器36之间通过同步带28相连，所述同步带28与拨块导轨30之间设有工装拨块连接件29。

所述XYZ轴移载机构5由移载支撑板38、伺服电机39、导轨40、线束拖链41、另一伺服电机43和丝杆45组成，所述移载支撑板38设有两块且两块移载支撑板38分别固定在X轴同步带传输机构4的前后两侧，两块移载支撑板38的左右两侧分别通过移载机构连接板相连，移载机构连接板的上方设有一条导轨40，位于移载支撑板38左侧的移载机构连接板上设有伺服电机39，所述伺服电机39设在导轨40的后侧，位于移载支撑板38右侧导轨40的右侧设有线束拖链41；两根导轨40的上方设有一块水平左右放置的连接板42，所述连接板42底部的左右两侧分别固定在导轨40上，连接板42的后端设有垂直左右放置的另一连接板46，位于连接板42上方的另一连接板46前侧上设有丝杆支座44，所述丝杆支座44内嵌设有一根丝杆45，丝杆45的右端连接另一伺服电机43，所述另一伺服电机43固定在连接板42上方的另一连接板46前侧。

所述按键装配机构6由旋转气缸连接板47、旋转气缸48、缓冲器50、导轨53、上下移载气缸54、按压装配气缸55、装配柔性压头57和按键定位块58组成，所述旋转气缸连接板47通过支架固定在XYZ轴移载机构5的另一连接板46的后侧，旋转气缸连接板47的下方中部设有旋转气缸48，位于旋转气缸48一侧的旋转气缸连接板48下方设有缓冲器50，所述缓冲器50通过缓冲器连接板49固定在旋转气缸连接板48的下方；所述旋转气缸48的下方设有旋转结构连接板51，旋转结构连接板51的后侧从前至后依次设有导轨连接板52和导轨53，导轨53的后侧从上至下依次设有上下移载气缸54和按压装配气缸55，位于导轨53后侧的按压装配气缸55下方设有按压装配气缸连接板56，所述按压装配气缸连接板56的底部设有装配柔性压头57，装配柔性压头57的顶部通过按压装配气缸连接板56连接按压装配气缸55，装配柔性压头57的底部从上至下依次设有按键定位块58和按键59。

本发明使用时，机架1的底板8上开设有固定锁紧螺丝孔，机架1的上下部均由铝合金型材7搭建组成，机架1的底部固定有支撑脚杯9及支撑脚滚轮10，用于整体机架的固定、支撑。工作时，工人在上料机储料机构11内部放置上带有按键的工装后，在顶升气缸13的推动下，同时通过导柱15带动滑道16做上、下运动，进而滑道16拉动滑块17做前、后移动，使其带有按键的工装自动下落到工装支撑板12机构上；上料机储料机构11内部缺工装时，缺料传感器18将进行检测，系统将自动提示报警，提醒人工放工装。随后取料机3在同步带28将装配按键后空工装传送到位后，在另一顶升气缸20的推动下，同时通过另一导柱22带动工装顶升板23做往上运动，进而空工装与另一工装支撑板24接触，继续往上运动，由于另一工装支撑板24为旋转弹性结构，使其支撑住空工装底部，如此反复，空工装一层一层往上叠放，将到达顶部时，满料传感器25将进行检测，系统将自动提示报警，提醒人工取出空工装。同步带支撑板26上设置有轴承27，另一同步带支撑板34上设置有轴承支座35，轴承支座35一端设置有联轴器36，联轴器36一端连接有步进电机37，在轴承27与轴承支座35之间设置有同步带28及拨块导轨30。带有按键的工装下落到位后，工装拨块29在步进电机37转动和同步带28的带动下，使其工装在滑道32内朝右移动一步距，使其装配结构对按键进行自动装配，同时刹车片31对工装有阻滞、限位作用，防止工装前后方向松动。伺服电机39由移载支撑板38进行支撑，所有电气线束全部整理于线束拖链41内，系统接收到程序信号后，伺服电机39在对应程序及驱动器驱动下，做前后位置移动，用于按键装配。最后旋转气缸连接板47下方固定连接有旋转气缸48、缓冲器连接板49及缓冲器50，系统发出程序信号后，旋转气缸48朝顺时针方向旋转90°，旋转接触到位后，通过缓冲器连接板49上缓冲器50进行缓冲。旋转结构连接板51上固定连接有导轨连接板52，导轨连接板52上固定连接有导轨53，系统接收到程序信号后，上下移载气缸54往下动作推出移动一个距离，到位后，按压装配气缸55再往下动作，进而带动按压装配气缸连接板56往下动作，使装配柔性压头57朝下运动，使按键59顶入到面板按键支架内，按键定位块58用于按键的导向定位，达到精确定位、装配的效果。

Claims (2)

1.一种汽车内饰按键自动装配设备，包括机架，上料机，取料机，X轴同步带传输机构，XYZ轴移载机构，按键装配机构，其特征是：所述机架（1）呈框型，机架（1）的中部嵌设有贯穿机架（1）的底板（8），位于机架（1）内的底板（8）上的左右两侧分别设有上料机（2）和取料机（3），位于底板（8）上方的上料机（2）和取料机（3）的下方设有X轴同步带传输机构（4），X轴同步带传输机构（4）的上方设有XYZ轴移载机构（5），位于X轴同步带传输机构（4）上方的XYZ轴移载机构（5）的下方设有按键装配机构（6）；所述上料机（2）由上料机储料机构（11）、工装支撑板（12）、顶升气缸（13）、导柱（15）、滑道（16）、滑块（17）和缺料传感器（18）组成，所述顶升气缸（13）通过顶升气缸支撑板固定在底板（8）的左侧上，顶升气缸（13）的底部贯穿底板（8）并露出在底板的下方，顶升气缸（13）的上方设有顶升气缸固定板（14），所述顶升气缸固定板（14）上方的前后两侧分别设有一根导柱（15），所述导柱（15）的上方设有连接板，连接板上的左右两侧分别设有一根滑道（16），位于四根滑道（16）之间的顶升气缸（13）上方设有上料机储料机构（11），所述上料机储料机构（11）外设有滑块（17），上料机储料机构（11）通过滑块（17）连接滑道（16），上料机储料机构（11）的底部设有缺料传感器（18），上料机储料机构（11）的前后两侧分别设有一个工装支撑板（12），上料机储料机构（11）通过工装支撑板（12）固定在底板（8）上；所述取料机（3）由另一顶升气缸（20）、另一顶升气缸固定板（21）、另一导柱（22）、工装顶升板（23）、另一工装支撑板（24）和满料传感器（25）组成，所述另一顶升气缸（20）通过另一顶升气缸支撑板固定在底板（8）的右侧上，另一顶升气缸（20）的底部贯穿底板（8）并露出在底板（8）的下方，另一顶升气缸（20）的上方设有另一顶升气缸固定板（21），另一顶升气缸固定板（21）的上方四角处分别设有一根另一导柱（22），四根另一导柱（22）的上方设有工装顶升板（23），位于工装顶升板（23）前后两侧的底板（8）上设有另一工装支撑板（24），所述另一工装支撑板（24）的底部设有支撑板（19），另一工装支撑板（24）通过支撑板（19）固定在底板（8）上，另一工装支撑板（24）的顶部设有满料传感器（25）；所述X轴同步带传输机构（4）包括轴承（27）、同步带（28）、工装拨块连接件（29）、拨块导轨（30）、滑道（32）、支撑座（33）、轴承支座（35）、联轴器（36）和步进电机（37）组成，所述支撑座（33）设有四个并分成两组前后固定在底板（8）上，支撑座（33）的上方设有滑道（32），所述滑道（32）外侧的左侧设有刹车片（31），位于滑道（32）内侧的支撑座（33）上设有左右放置的拨块导轨（30）；位于支撑座（33）左右两侧的底板（8）上分别设有同步带支撑板（26）和另一同步带支撑板（34），所述同步带支撑板（26）的上方设有轴承（27），另一同步带支撑板（34）上设有轴承支座（35），所述轴承支座（35）内设有联轴器（36），位于联轴器（36）后侧的轴承支座（35）上设有步进电机（37），所述轴承（27）与联轴器（36）之间通过同步带（28）相连，所述同步带（28）与拨块导轨（30）之间设有工装拨块连接件（29）；所述XYZ轴移载机构（5）由移载支撑板（38）、伺服电机（39）、导轨（40）、线束拖链（41）、另一伺服电机（43）和丝杆（45）组成，所述移载支撑板（38）设有两块且两块移载支撑板（38）分别固定在X轴同步带传输机构（4）的前后两侧，两块移载支撑板（38）的左右两侧分别通过移载机构连接板相连，移载机构连接板的上方设有一条导轨（40），位于移载支撑板（38）左侧的移载机构连接板上设有伺服电机（39），所述伺服电机（39）设在导轨（40）的后侧，位于移载支撑板（38）右侧导轨（40）的右侧设有线束拖链（41）；两根导轨（40）的上方设有一块水平左右放置的连接板（42），所述连接板（42）底部的左右两侧分别固定在导轨（40）上，连接板（42）的后端设有垂直左右放置的另一连接板（46），位于连接板（42）上方的另一连接板（46）前侧上设有丝杆支座（44），所述丝杆支座（44）内嵌设有一根丝杆（45），丝杆（45）的右端连接另一伺服电机（43），所述另一伺服电机（43）固定在连接板（42）上方的另一连接板（46）前侧；所述按键装配机构（6）由旋转气缸连接板（47）、旋转气缸（48）、缓冲器（50）、导轨（53）、上下移载气缸（54）、按压装配气缸（55）、装配柔性压头（57）和按键定位块（58）组成，所述旋转气缸连接板（47）通过支架固定在XYZ轴移载机构（5）的另一连接板（46）的后侧，旋转气缸连接板（47）的下方中部设有旋转气缸（48），位于旋转气缸（48）一侧的旋转气缸连接板下方设有缓冲器（50），所述缓冲器（50）通过缓冲器连接板（49）固定在旋转气缸连接板的下方；所述旋转气缸（48）的下方设有旋转结构连接板（51），旋转结构连接板（51）的后侧从前至后依次设有导轨连接板（52）和导轨（53），导轨（53）的后侧从上至下依次设有上下移载气缸（54）和按压装配气缸（55），位于导轨（53）后侧的按压装配气缸（55）下方设有按压装配气缸连接板（56），所述按压装配气缸连接板（56）的底部设有装配柔性压头（57），装配柔性压头（57）的顶部通过按压装配气缸连接板（56）连接按压装配气缸（55），装配柔性压头（57）的底部从上至下依次设有按键定位块（58）和按键（59）。

2.如权利要求1所述的一种汽车内饰按键自动装配设备，其特征是：所述机架（1）由铝合金型材（7）制成，机架（1）底部四角处分别设有一个支撑脚杯（9），位于支撑脚杯（9）里侧的机架（1）下方设有支撑脚滚轮（10）。