CN107838658B - 防尘罩小卡圈自动装配系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防尘罩小卡圈自动装配系统，包括机架台，以及安装在机架台上的定位机构、压装机构；定位机构包括定位板、直线导轨和滑台气缸，两根平行的直线导轨纵向安装在机架台上，定位板安装在两根直线导轨上，滑台气缸与定位板纵向连接，用于带动定位板在直线导轨上纵向滑动；定位板上横向相互平行的安装有防尘罩定位装置和小卡圈定位装置，压装机构为桥梁式结构并与直线导轨垂直的横向上跨在定位机构上；压装机构、防尘罩定位装置、小卡圈定位装置分别对应的并排设置有多个压装单元、防尘罩定位单元和小卡圈定位单元。极大提高了装配效率，有效降低了操作人员的劳动强度，并杜绝了漏装小卡圈的风险，保证了产品质量的稳定性。

Description

防尘罩小卡圈自动装配系统

技术领域

本发明属于汽车制造的防尘罩加工技术领域，特别涉及一种防尘罩小卡圈自动装配系统。

背景技术

目前，防尘罩产品的小卡圈装配采用的是人工装配的方式完成。由于需求量大，每天工人的劳动强度很大，并且还会出现漏装小卡圈的情况，严重影响了产品的质量和企业的生产效益。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种可替代现有的人工装配方式的效率更高、产品质量更稳定的防尘罩小卡圈自动装配系统。

本发明所采用的技术方案是这样实现的：一种防尘罩小卡圈自动装配系统，包括机架台，以及安装在机架台上的定位机构、压装机构；定位机构包括定位板、直线导轨和滑台气缸，两根平行的直线导轨纵向安装在机架台上，定位板安装在两根直线导轨上，滑台气缸与定位板纵向连接，用于带动定位板在直线导轨上纵向滑动；定位板上横向相互平行的安装有防尘罩定位装置和小卡圈定位装置，压装机构为桥梁式结构并与直线导轨垂直的横向上跨在定位机构上；压装机构、防尘罩定位装置、小卡圈定位装置分别对应的并排设置有多个压装单元、防尘罩定位单元和小卡圈定位单元；压装单元与防尘罩定位单元配合用于提取并固定防尘罩；压装单元与小卡圈定位单元配合用于将小卡圈安装在防尘罩上。

本发明所述的防尘罩小卡圈自动装配系统，所述压装机构包括压装横板、压装支座、伺服电机和滑动板，压装横板两端固定在两个压装支座上，伺服电机安装在压装横板上，滑动板与伺服电机竖直连接，并可在伺服电机的作用下上下运动，所述多个压装单元竖直的安装在滑动板上。

本发明所述的防尘罩小卡圈自动装配系统，每个压装单元均包含一个中空压轴，以及一个位于中空压轴内且两端均伸出中空压轴的定位芯轴；还包括可带动定位芯轴相对于中空压轴上下运动的装置。

本发明所述的防尘罩小卡圈自动装配系统，所述压装机构还包括水平的压轴固定板和位于压轴固定板之上的水平芯轴固定板，所述压轴固定板水平固定于滑动板的下端，多个所述的中空压轴并排竖直向下的安装在压轴固定板上；多个定位芯轴上端均竖直安装在芯轴固定板上，芯轴固定板与安装于滑动板上部的芯轴气缸连接，并可在芯轴气缸带动下上下运动。

本发明所述的防尘罩小卡圈自动装配系统，在所述压轴固定板之下设有套设于中空压轴的多个水平的导向压圈，所述多个导向压圈并排安装在一块水平的下压板上；所述滑动板上还安装有与所述下压板连接的下压板气缸，可带动下压板相对于中空压轴上下运动。

本发明所述的防尘罩小卡圈自动装配系统，每个防尘罩定位单元均包含有一个定位座，每个定位座均包含一个上下贯通的防尘罩定位腔，多个定位座横向并排的安装在定位板上。

本发明所述的防尘罩小卡圈自动装配系统，所述定位腔上部为与倒置防尘罩的下锥面配合的倒圆锥孔，下部为与所述的倒圆锥孔同心的圆柱孔，所述圆柱孔与倒圆锥孔在连接处平滑过渡，圆柱孔的孔径大于防尘罩最小外径且小于防尘罩最大外径。

本发明所述的防尘罩小卡圈自动装配系统，所述定位板对应于定位腔中心处设置有圆形通孔，所述圆形通孔的直径大于定位芯轴的直径并小于防尘罩最大直径。

本发明所述的防尘罩小卡圈自动装配系统，每个小卡圈定位单元均包含一个竖直的中空圆柱状卡圈限位套，多个卡圈限位套横向并排的竖直安装在位于定位板上的限位套固定板上；在卡圈限位套的上端内壁环向均匀间隔的设置有多个向内的凸台，用于放置小卡圈。

本发明所述的防尘罩小卡圈自动装配系统，所述小卡圈定位装置还包括位于限位套固定板之上的反压板，所述反压板设有与卡圈限位套对应并供其向上穿过的多个反压板通孔，反压板通过与之两端连接的两个反压气缸安装在定位板上，并可在反压气缸的带动下相对于卡圈限位套上下运动。

本发明的有益效果是：通过模块化、集成化的设计，自动化程度大幅度提高，并极大提高了装配效率，有效降低了操作人员的劳动强度，杜绝了漏装小卡圈的风险，保证了产品质量的稳定性。

附图说明

图1为本发明防尘罩小卡圈自动装配系统整体结构图；

图2为本发明防尘罩小卡圈自动装配系统剖视图；

图3为本发明定位机构的结构示意图；

图4为本发明压装机构的结构示意图；

图5为本发明修整机构的结构示意图；

图6为本发明的压装单元与小卡圈定位单元配合状态示意图；

图7为本发明卡圈限位套立体示意图；

图8为本发明卡圈限位套剖视图；

图9为本发明卡圈限位套俯视图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用以限定本发明。

如图所示，防尘罩小卡圈自动装配系统，包括机架台Ⅰ，以及安装在机架台上的定位机构Ⅱ、压装机构Ⅲ和修整机构Ⅳ；定位机构Ⅱ包括两根平行的纵向直线导轨1、定位板2、防尘罩定位装置3、小卡圈定位装置4、修整定位装置5和滑台气缸6，所述两根直线导轨1安装在机架台Ⅰ的台面上，定位板2可滑动的安装在两根直线导轨1上，定位板2上横向并排的安装有防尘罩定位装置3、小卡圈定位装置4和修整定位装置5。

滑台气缸6直接安装在机架台Ⅰ上位于两根直线导轨1之间，并与定位板2纵向连接，用于带动定位板2在直线导轨上纵向滑动，而其主要目的在于带动安装在定位板2上的防尘罩定位装置3、小卡圈定位装置4和修整定位装置5调整在直线导轨上的纵向位置，以配合压装机构Ⅲ或修整机构Ⅳ进行相应的操作。

压装机构Ⅲ和修整机构Ⅳ均为桥梁式结构并与直线导轨1垂直的横向上跨在定位机构Ⅱ上。这样的结构和安装方式，利于定位板上的设备与之进行调整对应，利于相关操作的流水化进程。

压装机构Ⅲ、修整机构Ⅳ、防尘罩定位装置3、小卡圈定位装置4和修整定位装置5分别在横向相互对应的并排设置有多个压装单元、修整单元、防尘罩定位单元、小卡圈定位单元和修整定位单元；压装单元与防尘罩定位单元配合提取并固定防尘罩；压装单元与小卡圈定位单元配合将小卡圈安装在防尘罩上；修整单元与修整定位单元配合进行小卡圈装配后的修整。

所述压装机构Ⅲ还包括压装横板7、两个压装支座8、滑动板9和伺服电机（图中未示出），压装横板7两端固定在两个压装支座8上，压装支座8位于两根直线导轨1的外侧，并直接安装在定位板2上，伺服电机安装在压装横板7上，多个压装单元竖直的安装在滑动板9上，滑动板9竖直的与伺服电机连接，伺服电机可带动滑动板9及安装在其上的压装单元及相关的辅助设备整体上下运动。

压装机构Ⅲ还包括水平的压轴固定板10和水平的芯轴固定板11，所述每个压装单元均包括中空压轴12和对应的定位芯轴13，定位芯轴13位于中空压轴12内且两端从中空压轴12伸出。所述压轴固定板10横向水平的固定在滑动板9的下端，多个中空压轴12并排的竖直固定在压轴固定板10的下表面，且压轴固定板10与中空压轴12在连接处贯通；多个定位芯轴13分别对应多个中空压轴12固定在芯轴固定板11的下表面，定位芯轴13从上穿过压轴固定板10与中空压轴12的贯通处，并从中空压轴12的下部穿出。

在滑动板9的上部竖向安装有一个芯轴气缸14，芯轴固定板11与芯轴气缸14竖向连接，芯轴气缸14用于带动定位芯轴13相对于中空压轴12上下运动。

定位芯轴13的直径大于防尘罩小口部的内径1.5-2mm，这样可将防尘罩定位装置3中的防尘罩套在定位芯轴13上，达到防尘罩的提取和固定在定位芯轴13的目的，而且不会轻易的从定位芯轴13上掉落，同时，在压装单元与小卡圈定位单元配合将小卡圈安装在防尘罩上的过程中，定位芯轴13仍然起到固定的作用，同时还起到了导向和对防尘罩的变形控制在预设的范围内的作用，使得小卡圈的安装更加容易和快捷。

在所述压轴固定板10之下还设置有水平的下压板15和水平环状的导向压圈16。下压板15的作用主要在于固定导向压圈16，并带动导向压圈16上下移动，导向压圈16主要作用是装配小卡圈时压住防尘罩，使防尘罩变形，以利于小卡圈的安装。

所述下压板15与中空压轴12对应的设有多个压板孔15.1，多个导向压圈16分别与对应各压板孔15.1同圆心的安装在下压板15的下表面（或者下压板15和导向压圈16为一体成型），此时导向压圈16和压板孔15.1具有相同的内径，中空压轴12穿过对应的压板孔15.1和导向压圈16，中空压轴12与压板孔15.1和导向压圈16的环向间隙均为0.1-0.5mm。

对于下压板15和导向压圈16优选的方案为：压板孔15.1的作用还在于用于安装导向压圈16。即所述导向压圈16带外螺纹，压板孔15.1带与导向压圈16外螺纹配合的内螺纹，导向压圈16通过螺纹连接安装在下压板15的压板孔15.1内，此时，导向压圈16的内孔与中空压轴12的环向间隙仍为0.1-0.5mm。这样的目的在于，导向压圈16可根据防尘罩的尺寸随意的更换，使得设备的适应性更为广泛。

导向压圈16的外径大于防尘罩大口端直径10-15mm，保证防尘罩变形时导向压圈16能完全压住防尘罩端面。

在所述滑动板9上位于芯轴气缸14的两边还安装有两个压板气缸17，压板气缸17的活塞杆（图中未示出）穿过压轴固定板10与下压板15连接，用于带动下压板15相对于中空压轴12上下运动。压轴固定板10在被压板气缸17的活塞杆穿过处设置有通孔或者通槽（图中均未示出），使得整体结构更加简单、紧凑和合理。

防尘罩定位装置3包括多个与压装单元对应的防尘罩定位单元，每个防尘罩定位单元均包含有一个定位座3.1，每个定位座均包含有一个将定位座3.1贯通的防尘罩定位腔3.2，定位腔3.2整体可为圆柱形，且与防尘罩的最大直径处的环向间隙为0.5-1mm，多个定位座3.1横向成排的安装在定位板2上。

定位板2对应于定位腔3.2中心处设置有圆形通孔2.1，所述圆形通孔2.1的直径大于定位芯轴13的直径并小于防尘罩最大直径。设置圆形通孔2.1的目的在于，可以自由的调整定位芯轴13的下压量，从而可自由调整防尘固定在定位芯轴13上的具体高度，不会因为定位芯轴13下压量过大，而与定位2相抵触。

定位腔3.2优选的方案为：定位腔3.2分为两个部分，上部为与倒置防尘罩的下锥面配合的倒圆锥体结构的倒圆锥孔3.21，下部为与所述的倒圆锥孔3.21同心的圆柱孔3.22，所述圆柱孔3.22与倒圆锥孔3.21平滑过渡，圆柱孔3.22的孔径大于防尘罩最小外径且小于防尘罩最大外径（优选的，圆柱孔3.22的孔径与防尘罩从小口部到最大直径处的1/2高度处的圆截面的直径相等）。这样设计的目的在于，防尘罩放入定位腔3.2时，可以不用人工再调整到合适的位置和角度，而且防尘罩在定位腔3.2内的定位准确度更高。因为倒圆锥孔3.21的特殊设计，防尘罩就可以自动的调整位置和角度，使得防尘罩的中心与倒圆锥孔3.21、圆柱孔3.22和圆形通孔2.1的中心在竖向重叠，利于后续操作的进行，并降低了操作中的故障率。

每个小卡圈定位单元均包含一个竖直的中空圆柱状卡圈限位套4.1，多个卡圈限位套4.1横向成排的竖直安装在限位套固定板4.2上，限位套固定板4.2水平安装在定位板2上；在卡圈限位套4.1的上端内壁环向均匀间隔的设置有多个向内的凸台4.11，用于放置小卡圈4.3。

小卡圈4.3与卡圈限位套4.1的环向间隙为0.1-0.5mm，小卡圈内径小于由所述多个凸台4.11内边缘组成的内圆直径并大于定位芯轴13的直径。

优选的，卡圈限位套4.1底部包含有安装螺孔4.12，并通过安装螺孔4.12可拆卸的安装在限位套固定板4.2上，可以根据防尘罩的尺寸以及小卡圈4.3的尺寸不同，可以自如的更换卡圈限位套4.1，使得设备具有更为广泛的适应性。

所述小卡圈定位装置4还包括反压板4.4和两个反压气缸4.5，反压板4.4位于限位套固定板4.2之上，并设有与卡圈限位套4.1对应的多个反压板通孔4.6，反压板通孔4.6与卡圈限位套4.1的环向间隙为0.5-1mm，两个反压气缸4.5与反压板4.4的两端固定，并直接安装在定位板2上，可带动反压板4.4相对于卡圈限位套4.1上下运动。

所述修整机构Ⅳ包括休整横板18和两端的休整支座19，两端修整支座19上对应的安装有导杆气缸20，可带休整横板18上下运动；所述多个修整单元均包括修整下压柱21和修整下压盘22，修整下压柱21上端安装在休整横板18的下表面，下端固定着修整下压盘22。

所述修整下压盘22的直径比防尘罩的最大直径大3-5mm。

所述每个修整定位单元均包含有一个修整座5.1，每个修整座5.1均包含一个上下贯通的修整定位圆孔5.2，防尘罩最大直径处与修整定位圆孔5.2的环向间隙为2-4mm；多个修整座5.1横向并排的安装在定位板2上，并与定位板2之间存在有间隙，定位板2对应修整定位圆孔5.2的位置设有与修整定位圆孔5.2相同直径的修整辅助圆孔2.2，在所述间隙之间安装有修整托板5.3，所述修整托板5.3与安装在定位板2上的托板气缸5.4连接，托板气缸5.4可带动修整托板5.3左右滑动。

利用所述防尘罩小卡圈自动装配系统装配小卡圈的操作流程顺序的包括：

提取工序：

人工将多个防尘罩倒置装入防尘罩定位装置3的多个防尘罩定位腔3.2中，将对应的多个小卡圈4.3放在多个卡圈限位套4.1的凸台4.11上；

PLC控制滑台气缸6推动定位板2滑动，带动防尘罩定位装置3移动到压装机构Ⅲ的正下方；

PLC控制伺服电机带动滑动板9下移到指定位置；芯轴气缸14推动芯轴固定板11下移，定位芯轴13穿入防尘罩内孔，因为定位芯轴13的直径大于防尘罩小口部内径，可以顺利的将防尘罩固定在定位芯轴13上；

PLC控制伺服电机带动滑动板9上移到指定位置，等待下一步小卡圈装配的进行。

装配工序：

PLC控制滑台气缸6推动定位板2滑动，使得小卡圈定位装置4移动到压装机构Ⅲ下部；

PLC控制伺服电机带动滑动板9下移到指定位置；压板气缸17推动下压板15和导向压圈16下移，让导向压圈16端面压住防尘罩的上部；反压板4.4在两侧的反压气缸4.5的推动下上移，从下压住防尘罩，使防尘罩变形，让装小卡圈的部位收缩；

PLC控制伺服电机带动滑动板9再继续下移，带动中空压轴12从防尘罩内压住防尘罩小口部的内侧，让装小卡圈的部位穿过小卡圈4.3内孔，反压板4.4在这个过程中随滑动板9同时下移；

压板气缸17推动下压板15和导向压圈16上移复位，反压装置中的反压板4.4保持原位，防尘罩失去外力作用恢复原始状态，小卡圈4.3装配到位；

PLC控制伺服电机带动滑动板9上移到指定位置，小卡圈装配完成，等待下一步防尘罩修整工序。

修整工序：

PLC控制滑台气缸6推动定位板2滑动，带动修整定位装置5移动到压装机构Ⅲ正下方；

PLC控制伺服电机带动滑动板9下移到指定位置；芯轴气缸14带动芯轴固定板11上移，使得防尘罩从定位芯轴13上脱离，并掉落入修整定位装置5的休整定位圆孔5.2中；

PLC控制滑台气缸6推动定位板2继续滑动，带动修整定位装置5移动到修整机构Ⅳ的正下方；两侧的导杆气缸20带动修整横板18和多个修整单元下压，连续重复下压动作两次，保证小卡圈4.3完全装配到位，完成全部修整过程。

排料工序：

修整托板5.3在托板气缸5.4的作用下从修整定位单元的下部离开，防尘罩失去支撑，从修整定位圆孔5.2以及定位板2上对应于修整定位圆孔5.2的修整辅助圆孔2.2中掉入下部的排料槽（图中未示出）。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种防尘罩小卡圈自动装配系统，其特征在于：包括机架台，以及安装在机架台上的定位机构、压装机构；定位机构包括定位板、直线导轨和滑台气缸，两根平行的直线导轨纵向安装在机架台上，定位板安装在两根直线导轨上，滑台气缸与定位板纵向连接，用于带动定位板在直线导轨上纵向滑动；定位板上横向相互平行的安装有防尘罩定位装置和小卡圈定位装置，压装机构为桥梁式结构并与直线导轨垂直的横向上跨在定位机构上；压装机构、防尘罩定位装置、小卡圈定位装置分别对应的并排设置有多个压装单元、防尘罩定位单元和小卡圈定位单元；压装单元与防尘罩定位单元配合用于提取并固定防尘罩；压装单元与小卡圈定位单元配合用于将小卡圈安装在防尘罩上；

所述压装机构包括压装横板、压装支座、伺服电机和滑动板，压装横板两端固定在两个压装支座上，伺服电机安装在压装横板上，滑动板与伺服电机竖直连接，并可在伺服电机的作用下上下运动，所述多个压装单元竖直的安装在滑动板上；

每个压装单元均包含一个中空压轴，以及一个位于中空压轴内且两端均伸出中空压轴的定位芯轴；还包括可带动定位芯轴相对于中空压轴上下运动的装置；

所述压装机构还包括水平的压轴固定板和位于压轴固定板之上的水平芯轴固定板，所述压轴固定板水平固定于滑动板的下端，多个所述的中空压轴并排竖直向下的安装在压轴固定板上；多个定位芯轴上端均竖直安装在芯轴固定板上，芯轴固定板与安装于滑动板上部的芯轴气缸连接，并可在芯轴气缸带动下上下运动；

在所述压轴固定板之下设有套设于中空压轴的多个水平的导向压圈，所述多个导向压圈并排安装在一块水平的下压板上；所述滑动板上还安装有与所述下压板连接的下压板气缸，可带动下压板相对于中空压轴上下运动；

每个防尘罩定位单元均包含有一个定位座，每个定位座均包含一个上下贯通的防尘罩定位腔，多个定位座横向并排的安装在定位板上。

2.根据权利要求1所述的防尘罩小卡圈自动装配系统，其特征在于：所述定位腔上部为与倒置防尘罩的下锥面配合的倒圆锥孔，下部为与所述的倒圆锥孔同心的圆柱孔，所述圆柱孔与倒圆锥孔在连接处平滑过渡，圆柱孔的孔径大于防尘罩最小外径且小于防尘罩最大外径。

3.根据权利要求1所述的防尘罩小卡圈自动装配系统，其特征在于：所述定位板对应于定位腔中心处设置有圆形通孔，所述圆形通孔的直径大于定位芯轴的直径并小于防尘罩最大直径。

4.根据权利要求1所述的防尘罩小卡圈自动装配系统，其特征在于：每个小卡圈定位单元均包含一个竖直的中空圆柱状卡圈限位套，多个卡圈限位套横向并排的竖直安装在位于定位板上的限位套固定板上；在卡圈限位套的上端内壁环向均匀间隔的设置有多个向内的凸台，用于放置小卡圈。

5.根据权利要求4所述的防尘罩小卡圈自动装配系统，其特征在于：所述小卡圈定位装置还包括位于限位套固定板之上的反压板，所述反压板设有与卡圈限位套对应并供其向上穿过的多个反压板通孔，反压板通过与之两端连接的两个反压气缸安装在定位板上，并可在反压气缸的带动下相对于卡圈限位套上下运动。