CN107020490B - 一种全自动转向节装配生产线 - Google Patents

Abstract

一种全自动转向节装配生产线，包括转向节输送机构、公母轴输送机构、第一转运机构、第二转运机构、压装机构、铆接机构、检测机构和落料机构。本发明将向节输送机构、公母轴输送机构、压装机构、铆接机构、检测机构和落料机构，通过第一转运机构和第二转运机构有机的结合，使其能够成为自动化生产设备，大大提高生产效率。

Description

一种全自动转向节装配生产线

技术领域

本发明涉及铆压机，尤其是适用汽车转向节的自动装配铆压机。

背景技术

转向节的装配需要多道工序，如转向节与母轴装配，转向节与公轴装配，以及公轴与母轴的装配。转向节与母轴的装配包括压装、铆接、检测、排废下料等工序；同理，转向节与公轴的装配包括压装、铆接、检测、排废下料等工序。现有技术中，缺少转向节与轴的自动压装、铆接、检测和下料的自动设备，往往只有对转向节的压装设备，如中国专利公开号为105499962的一种前轴装配转向节压装装置及压装方法，包括钢结构机架、伺服电缸、压装治具及定位工装，所述的伺服电缸固定于钢结构机架上，该伺服电缸上连有压头；所述的钢结构机架上设有压装治具和定位工装，该钢结构机架上还设有卡簧送料机构，该卡簧送料机构上设有卡簧送料气缸、卡簧压紧气缸；其压装方法为：把转向节套入于压装治具上，将轴承套入于定位工装内，然后通过压头将轴承压入转向节内，并同时通过卡簧送料气缸、卡簧压紧气缸将卡簧也压入转向节内。该种简单设备只能对转向节进行压装，其他的装配工艺需要其他设备完成，无论是物料的转移时间，还是人员的配置，都需要投入更多。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种全自动转向节装配生产线，自动化程度高，生产效率高。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种全自动转向节装配生产线，包括转向节输送机构、公母轴输送机构、第一转运机构、第二转运机构、压装机构、铆接机构、检测机构和落料机构；

所述公母轴输送机构包括输送链条、主动链轮、被动链轮和驱动主动链轮的第一电机，所述第一链条上设有若干用于承托公轴的第一托架和若干用于承托母轴的第二托架，第一托架与第二托架呈错位排列；所述第一托架包括与输送链条连接的第一托板和设置在第一托板上的第一支撑座，所述第一支撑座上设有V形槽；所述第二托架包括与输送链条连接的第二托板和设置在第二托板上的第二支撑座，所述第二支撑座上设有V形槽；

所述压装机构包括两个压装工位，分别对应公轴与转向节的压装和母轴与转向节的压装；所述压装工位上设有压装机、转向节夹具、轴夹具和压装支撑机构；转向节夹具位于压装机与轴夹具之间，轴夹具位于转向节夹具与压装支撑机构之间；

所述铆接机构包括两个铆接工位，分别对应公轴与转向节的铆接和母轴与转向节的铆接；所述铆接工位上设有铆接机、轴夹具和冲铆支撑机构，所述轴夹具位于铆接机与冲铆支撑机构之间；

所述检测机构包括两个检测工位，分别用于检测公轴与转向节的配合和母轴与转向节的配合；所述检测工位上设有工业摄像机、相机同轴光源、检测夹具和限位板，所述检测夹具位于限位板与工业摄像机之间；

所述落料机构包括两个落料工位，分别对应公轴和母轴的落料；所述落料工位上包括下料滑台板、设置在下料滑台板上的轴承座、固定在轴承座上的下料转轴、用于驱动下料转轴的下料电机和与下料转轴连接的下料支撑座，所述下料转轴的一侧设有倾斜设置的下料滑板；

所述第一转运机构为将转向节转运至转向节夹具上的机械手；

所述第二转运机构包括贯穿压装机构、铆接机构、检测机构和落料机构的导轨座、设置在导轨座上的导轨、与导轨滑动配合的上料连接板、四个用于驱动上料连接板在沿导轨滑动的上料气缸和设置在上料连接板上的夹持机构；导轨座的输入端与公母轴输送机构的输出端对接；所述夹持机构包括固定在上料连接板上的第一气缸、与第一气缸伸缩杆连接的步进连接板和设置在步进连接板上的两个抓手，所述抓手包括固定在步进连接部上的第二气缸和与第二气缸配合的两个夹爪。

本发明工作原理：转向节通过转向节输送机构自动上料，公轴和母轴通过公母轴输送机构自动上料；第一转运机构将转向节从输送机构中搬运至压装机构的转向节夹具进行固定，第二转运机构同时将公轴和母轴搬运至压装机构的两个工位的轴夹具中进行固定，启动压装机将转向节分别于公轴和母轴压装；转向节与公轴压装完成，另一个转向节与母轴压装完成，第二转运机构的夹持机构将两根完成压装的公轴和母轴抓取并沿着导轨座向后移动一个工位，来到铆接工位，公轴和母轴在铆接工位的轴夹具中进行固定后，铆接机对公轴和母轴进行冲铆，使转向节固定；第二转运机构的夹持机构将两根完成铆接的公轴和母轴抓取并沿着导轨座向后移动一个工位，来到检测工位，工业摄像机对公轴与转向节铆接处，以及母轴与转向节铆接处进行拍照分析，判断转向节的装配是否符合要求；完成检测后，第二转运机构的夹持机构将两根完成检测的公轴和母轴抓取并沿着导轨座向后移动一个工位，来到下料工位，若被检测不合格，落料机构将物料转至下料滑板以将其剔除，检测合格的物料则被送至下一工序进行加工。

作为改进，所述公母轴输送机构的输出端设有定位工位，所述导轨座对应所述定位工位位置形成上料工位，所述定位工位处设有公轴定位机构和母轴定位机构；所述公轴定位机构包括设置在输送链条一侧的公轴定位块、设置在输送链条另一侧的公轴防错压头和驱动公轴防错压头的第一防错气缸；所述母轴定位机构包括设置在输送链条一侧的母轴定位块、设置在输送链条另一侧的母轴防错压头和驱动母轴防错压头的第二防错气缸；所示第一防错气缸和第二防错气缸固定在防错支架上，所述公轴防错压头与第一行程传感器连接，母轴防错压头与第二行程传感器连接。

作为改进，所述轴夹具包括两块对称设置的夹头和驱动两夹头开合的液压卡盘，两夹头相对的一面形成夹持面，所述夹持面上设有半圆形的凹槽。

作为改进，所述夹爪包括横杆和设置横杆两端的夹块，两夹块之间的距离大于所述夹头的宽度；所述夹块的夹持面设有弧形槽。

作为改进，所述压装支撑机构包括压装支撑块和与压装支撑块相抵的压装支撑杆，所述压装支撑杆与径向找正机构连接。

作为改进，所述工业摄像机和相机同轴光源固定在相机安装板上，所述相机安装板固定在测量座上，所述测量座的一侧设有横向导轨，横向导轨上设有与横向导轨滑动配合的测量滑板，测量滑板上设有推板气缸，推板气缸的伸缩杆与推板连接，所述测量座上设有驱动测量滑板的平移气缸，所述测量座与纵向导轨滑动配合，横向导轨与纵向导轨相互垂直，设有驱动测量座沿纵向导轨前后平移的测量驱动机构。

作为改进，所述工业摄像机和相机同轴光源设在罩体内，罩体一侧设有检测孔。

作为改进，所述下料滑台板与下料导轨滑动配合，下料滑台板的一端设有驱动下料滑台板的下料气缸，另一端设有下料挡板。

本发明与现有技术相比所带来的有益效果是：

本发明将向节输送机构、公母轴输送机构、压装机构、铆接机构、检测机构和落料机构，通过第一转运机构和第二转运机构有机的结合，使其能够成为自动化生产设备，大大提高生产效率。

附图说明

图1为本发明俯视图。

图2为公母轴输送机构立体图。

图3为公母轴输送机构俯视图。

图4为压装机构俯视图。

图5为铆接机构俯视图。

图6为检测机构立体图。

图7为落料机构俯视图。

图8为第二转运机构正视图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种全自动转向节装配生产线，包括转向节输送机构1、公母轴输送机构2、第一转运机构3、第二转运机构8、压装机构4、铆接机构5、检测机构6和落料机构7。

如图2、3所示，所述公母轴输送机构2包括输送链条、主动链轮、被动链轮和驱动主动链轮的第一电机。所述第一链条上设有若干用于承托公轴9的第一托架22和若干用于承托母轴10的第二托架21，第一托架22与第二托架21呈错位排列。所述第一托架22包括与输送链条连接的第一托板和设置在第一托板上的第一支撑座，所述第一支撑座上设有V形槽；所述第二托架21包括与输送链条连接的第二托板和设置在第二托板上的第二支撑座，所述第二支撑座上设有V形槽。所述公母轴输送机构2的输出端设有定位工位，所述导轨座对应所述定位工位位置形成上料工位，所述定位工位处设有公轴定位机构和母轴定位机构；所述公轴定位机构包括设置在输送链条一侧的公轴定位块28、设置在输送链条另一侧的公轴防错压头26和驱动公轴防错压头26的第一防错气缸24；所述母轴定位机构包括设置在输送链条一侧的母轴定位块27、设置在输送链条另一侧的母轴防错压头25和驱动母轴防错压头25的第二防错气缸23。所述第一防错气缸24和第二防错气缸23固定在防错支架上，所述公轴防错压头26与第一行程传感器连接，母轴防错压头25与第二行程传感器连接。公轴放置在第一托架22上进行输送，母轴放置在第二托架21上进行输送，一根公轴与一个母轴为一对；当公轴和母轴随输送链条输送至定位工位处后，第一防错气缸24启动驱动公轴防错压头26压紧公轴的一端，公轴的另一端与公轴定位块28相抵，通过公轴防错压头26的行程可以检测出第一托架22上的物料是否为公轴；同理，可以检测出第二托架21上的物料是否为母轴。

如图4所示，所述压装机构4包括两个压装工位，分别对应公轴与转向节的压装和母轴与转向节的压装。所述压装工位上设有压装机41、转向节夹具、轴夹具42和压装支撑机构43。转向节夹具位于压装机与轴夹具之间，轴夹具位于转向节夹具与压装支撑机构之间。第一转运机构将两个转向节搬运至转向节夹具中进行固定；第二转运机构8将成对的公轴和母轴同时搬运至两个压装工位的轴夹具中进行固定，压装时，启动压装机将两个转向节分别压装到公轴和母轴的一端。所述轴夹具包括两块对称设置的夹头和驱动两夹头开合的液压卡盘，两夹头相对的一面形成夹持面，所述夹持面上设有半圆形的凹槽。所述压装支撑机构包括压装支撑块和与压装支撑块相抵的压装支撑杆，所述压装支撑杆与径向找正机构连接。

如图5所示，所述铆接机构5包括两个铆接工位，分别对应公轴与转向节的铆接和母轴与转向节的铆接。所述铆接工位上设有铆接机51、轴夹具52和冲铆支撑机构53，所述轴夹具位于铆接机与冲铆支撑机构之间。第二转运机构8将完成压装的公轴和母轴同时搬运至两个铆接工位的轴夹具中进行固定，铆接时，启动铆接机将公轴和母轴的一端冲铆从而将转向节固定。所述轴夹具包括两块对称设置的夹头和驱动两夹头开合的液压卡盘，两夹头相对的一面形成夹持面，所述夹持面上设有半圆形的凹槽。

如图6所示，所述检测机构6包括两个检测工位，分别用于检测公轴与转向节的配合和母轴与转向节的配合。所述检测工位上设有工业摄像机65、相机同轴光源66、检测夹具61和限位板，所述检测夹具61位于限位板与工业摄像机65之间。所述工业摄像机65和相机同轴光源66固定在相机安装板63上，所述相机安装板63固定在测量座64上，所述测量座64的一侧设有横向导轨68，横向导轨68上设有与横向导轨68滑动配合的测量滑板，测量滑板上设有推板气缸，推板气缸的伸缩杆与推板62连接，所述测量座64上设有驱动测量滑板的平移气缸69，所述测量座64与纵向导轨67滑动配合，横向导轨68与纵向导轨67相互垂直，设有驱动测量座64沿纵向导轨前后平移的测量驱动机构；通过移动测量座64，可以改变工业摄像机65与物料之间的相对位置，以适合不同规格的物料进行拍摄检测。所述工业摄像机65和相机同轴光源66设在罩体内，罩体一侧设有检测孔，罩体可以将相机同轴光源66的出光进行遮挡，防止光线外露影响外部环境。

如图7所示，所述落料机构7包括两个落料工位，分别对应公轴和母轴的落料。所述落料工位上包括下料滑台板75、设置在下料滑台板75上的轴承座、固定在轴承座上的下料转轴72、用于驱动下料转轴72的下料电机77和与下料转轴72连接的下料支撑座71，所述下料转轴72的一侧设有倾斜设置的下料滑板76。所述下料滑台板75与下料导轨滑动配合，下料滑台板75的一端设有驱动下料滑台板75的下料气缸73，另一端设有下料挡板74。下料时，下料气缸驱动下料滑台板75向下料挡板方向移动，直到公轴或母轴的一端与下料挡板相抵；下料电机77驱动下料转轴72旋转，从而使下料支撑轴旋转一定角度，当达到一定角度后，公轴或母轴就会滚出下料支撑轴并进入下料滑板76。

所述第一转运机构3为将转向节转运至转向节夹具上的机械手。

如图8所示，所述第二转运机构8包括贯穿压装机构4、铆接机构5、检测机构6和落料机构7的导轨座81、设置在导轨座81上的导轨82、与导轨82滑动配合的上料连接板83、四个用于驱动上料连接板83在沿导轨滑动的上料气缸85和设置在上料连接板83上的夹持机构84。导轨座81的输入端与公母轴输送机构2的输出端对接。四个夹持机构84等间距设置，其主要用于搬运公轴和母轴；所述夹持机构84包括固定在上料连接板83上的第一气缸841、与第一气缸841伸缩杆连接的步进连接板842和设置在步进连接板842上的两个抓手843，所述抓手843包括固定在步进连接部上的第二气缸和与第二气缸配合的两个夹爪。所述夹爪包括横杆和设置横杆两端的夹块，两夹块之间的距离大于所述夹头的宽度，所述夹块的夹持面设有弧形槽；夹爪能够抓取公轴或母轴的两端，从而可以将公轴和母轴从而轴夹具中抓取；两个抓手同时抓取成对的公轴和母轴，同时对其进行搬运，实现公轴和母轴的同步装配，不仅提高生产效率，而且方便后续公轴与母轴配对的装配工序及测试工序。

本发明工作原理：转向节通过转向节输送机构1自动上料，公轴和母轴通过公母轴输送机构2自动上料；第一转运机构将转向节从输送机构中搬运至压装机构4的转向节夹具进行固定，第二转运机构8同时将公轴和母轴搬运至压装机构4的两个工位的轴夹具中进行固定，启动压装机将转向节分别于公轴和母轴压装；转向节与公轴压装完成，另一个转向节与母轴压装完成，第二转运机构8的夹持机构将两根完成压装的公轴和母轴抓取并沿着导轨座81向后移动一个工位，来到铆接工位，公轴和母轴在铆接工位的轴夹具中进行固定后，铆接机对公轴和母轴进行冲铆，使转向节固定；第二转运机构8的夹持机构将两根完成铆接的公轴和母轴抓取并沿着导轨座81向后移动一个工位，来到检测工位，工业摄像机65对公轴与转向节铆接处，以及母轴与转向节铆接处进行拍照分析，判断转向节的装配是否符合要求；完成检测后，第二转运机构8的夹持机构将两根完成检测的公轴和母轴抓取并沿着导轨座81向后移动一个工位，来到下料工位，若被检测不合格，落料机构7将物料转至下料滑板76以将其剔除，检测合格的物料则被送至下一工序进行加工。

Claims (8)

1.一种全自动转向节装配生产线，其特征在于：包括转向节输送机构、公母轴输送机构、第一转运机构、第二转运机构、压装机构、铆接机构、检测机构和落料机构；

所述公母轴输送机构包括输送链条、主动链轮、被动链轮和驱动主动链轮的第一电机，所述输送链条上设有若干用于承托公轴的第一托架和若干用于承托母轴的第二托架，第一托架与第二托架呈错位排列；所述第一托架包括与输送链条连接的第一托板和设置在第一托板上的第一支撑座，所述第一支撑座上设有V形槽；所述第二托架包括与输送链条连接的第二托板和设置在第二托板上的第二支撑座，所述第二支撑座上设有V形槽；

所述压装机构包括两个压装工位，分别对应公轴与转向节的压装和母轴与转向节的压装；所述压装工位上设有压装机、转向节夹具、轴夹具和压装支撑机构；转向节夹具位于压装机与轴夹具之间，轴夹具位于转向节夹具与压装支撑机构之间；

所述铆接机构包括两个铆接工位，分别对应公轴与转向节的铆接和母轴与转向节的铆接；所述铆接工位上设有铆接机、轴夹具和冲铆支撑机构，所述轴夹具位于铆接机与冲铆支撑机构之间；

所述检测机构包括两个检测工位，分别用于检测公轴与转向节的配合和母轴与转向节的配合；所述检测工位上设有工业摄像机、相机同轴光源、检测夹具和限位板，所述检测夹具位于限位板与工业摄像机之间；

所述落料机构包括两个落料工位，分别对应公轴和母轴的落料；所述落料工位上包括下料滑台板、设置在下料滑台板上的轴承座、固定在轴承座上的下料转轴、用于驱动下料转轴的下料电机和与下料转轴连接的下料支撑座，所述下料转轴的一侧设有倾斜设置的下料滑板；

所述第一转运机构为将转向节转运至转向节夹具上的机械手；

所述第二转运机构包括贯穿压装机构、铆接机构、检测机构和落料机构的导轨座、设置在导轨座上的导轨、与导轨滑动配合的上料连接板、四个用于驱动上料连接板沿导轨滑动的上料气缸和设置在上料连接板上的夹持机构；导轨座的输入端与公母轴输送机构的输出端对接；所述夹持机构包括固定在上料连接板上的第一气缸、与第一气缸伸缩杆连接的步进连接板和设置在步进连接板上的两个抓手，所述抓手包括固定在步进连接板上的第二气缸和与第二气缸配合的两个夹爪。

2.根据权利要求1所述的一种全自动转向节装配生产线，其特征在于：所述公母轴输送机构的输出端设有定位工位，所述导轨座对应所述定位工位位置形成上料工位，所述定位工位处设有公轴定位机构和母轴定位机构；所述公轴定位机构包括设置在输送链条一侧的公轴定位块、设置在输送链条另一侧的公轴防错压头和驱动公轴防错压头的第一防错气缸；所述母轴定位机构包括设置在输送链条一侧的母轴定位块、设置在输送链条另一侧的母轴防错压头和驱动母轴防错压头的第二防错气缸；所述第一防错气缸和第二防错气缸固定在防错支架上，所述公轴防错压头与第一行程传感器连接，母轴防错压头与第二行程传感器连接。

3.根据权利要求1所述的一种全自动转向节装配生产线，其特征在于：所述轴夹具包括两块对称设置的夹头和驱动两夹头开合的液压卡盘，两夹头相对的一面形成夹持面，所述夹持面上设有半圆形的凹槽。

4.根据权利要求1所述的一种全自动转向节装配生产线，其特征在于：所述夹爪包括横杆和设置在横杆两端的夹块，两夹块之间的距离大于所述夹块的宽度；所述夹块的夹持面设有弧形槽。

5.根据权利要求1所述的一种全自动转向节装配生产线，其特征在于：所述压装支撑机构包括压装支撑块和与压装支撑块相抵的压装支撑杆，所述压装支撑杆与径向找正机构连接。

6.根据权利要求1所述的一种全自动转向节装配生产线，其特征在于：所述工业摄像机和相机同轴光源固定在相机安装板上，所述相机安装板固定在测量座上，所述测量座的一侧设有横向导轨，横向导轨上设有与横向导轨滑动配合的测量滑板，测量滑板上设有推板气缸，推板气缸的伸缩杆与推板连接，所述测量座上设有驱动测量滑板的平移气缸，所述测量座与纵向导轨滑动配合，横向导轨与纵向导轨相互垂直，设有驱动测量座沿纵向导轨前后平移的测量驱动机构。

7.根据权利要求1所述的一种全自动转向节装配生产线，其特征在于：所述工业摄像机和相机同轴光源设在罩体内，罩体一侧设有检测孔。

8.根据权利要求1所述的一种全自动转向节装配生产线，其特征在于：所述下料滑台板与下料导轨滑动配合，下料滑台板的一端设有驱动下料滑台板的下料气缸，另一端设有下料挡板。