CN108687511A - 一种自动装配装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动装配装置，包括：送料部件，第一输送部件，固定部件，第二输送部件，控制部，可以将密封圈自动上料、密封圈自动定位到第一输送部件，第一输送部件抓取密封圈后，输送到安装密封圈装置的位置，然后第二输送部件把滚轴精确定位到安装密封圈装置处，安装动作结束后，把安装好的滚轴组件输送到自动化生产线中继续生产线下一工序的生产。本发明的自动装配装置全自动运作，生产效率高，可以满足不同型号密封圈与相应滚轴的安装，安装后的滚轴组件密封性高，质量稳定，大大减轻了劳动强度，降低了生产成本。

Description

一种自动装配装置

技术领域

本发明涉及自动控制领域，特别是涉及一种自动装配装置。

背景技术

在需要频繁安装滤芯用密封圈(以下简称密封圈)的生产线中，经常需要人工手动操作实现密封圈的装配工作，耗时耗力。传统的人工安装密封圈劳动量大，成本高，生产效率低，密封质量的稳定性难以得到的保障，故给生产带来诸多障碍，特别是在自动化强度高，产品数量多，密封度要求高的生产中，要实现自动化高效率的大批量生产，必须借助自动化生产设备。此情况在安装难度较大的Y型挡水密封圈(以下简称Y型圈)装配中尤其突出。

目前市场上的挡水密封圈组装设备多集中在O型、Y型圈的组装，但是对于尺寸较大、形状复杂的O、Y型圈适用能力较差，另外整安装O型、Y型圈组装设备是单个的装置，如“无锡亚中自动化设备有限公司”所生产的“O型自动装配装置(CN 201931425)”。其次，现有专利中提到的安装O型、Y型圈装置都是固定的，需要轴或者杆类等零部件来移动Y型圈，通过操作O型Y型圈来定位需要装配的零部件。这种方法同样对大尺寸、复杂结构的O、Y型圈有很大的局限性，正如专利CN 205111755 U的Y型密封圈装配机构，对尺寸较小、形状简单的O型、Y型圈较为适用，但是当Y型圈形状复杂，尺寸大时，这种方法便难以实现安装了。再者，现行专利(例如，前面提及的两种专利，以及CN 103909495A)提供的安装O/Y型圈装置集中在单件生产和连续生产上，难以与自动化生产线配安装，用途有限，效率低，不适合需要连续快速产品生产，难以和自动化生产线结合起来实现全自动化生产线生产。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种自动装配装置，用于解决现有技术中自动装配装置难以和自动化生产线结合起来实现全自动化生产线生产的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种自动装配装置，包括：送料部件，包括存储第一待装配体的储料部、传送所述第一待装配体的传料部、从所述储料部接收所述第一待装配体并通过振动将所述第一待装配体振动到所述传料部的振动部以及用于定位所述传料部传送的所述第一待装配体的位置的定位部；第一输送部件，包括用于抓取所述第一待装配体的第一抓取头、控制所述抓取头在竖直方向移动的第一竖直方向调整部、控制所述第一抓取头在第一水平方向移动的第一水平方向调整部以及控制所述抓取头在与所述第一水平方向垂直的第二水平方向移动的第二水平方向调整部；固定部件，包括用于接收所述第一抓取头所抓取的所述第一待装配体的承载部、用于固定压紧所述第一待装配体使所述第一待装配体处于待装配状态的压紧固定部；第二输送部件，包括用于抓取第二待装配体并将所述第二待装配体移动至所述第一待装配体处使所述第二待装配体与所述第一待装配体相配合的第二抓取头、控制所述第二抓取头在竖直方向移动的第二竖直方向调整部、控制所述第二抓取头在第二水平方向移动的第三水平方向调整部；控制部件，用于控制协调所述送料部件、所述第一输送部件、所述固定部件以及所述第二输送部件的运行。

于本发明一具体实施例中，所述第一待装配体为密封圈，所述第二待装配体为滚轴。

于本发明一具体实施例中，所述第一抓取头包括可闭合的两个半环体、控制所述两个半环体张闭状态的气缸以及用于固定所述两个半环体和所述气缸的固定板。

于本发明一具体实施例中，所述压紧固定部包括固定所述第一待装配体并使所述第一待装配体处于撑开的待装配状态的两个压紧环、用于带动所述两个压紧环张闭状态的两个挡板、用于供所述两个挡板移动的导轨以及用于控制所述两个挡板移动的连杆气压传动组件。

于本发明一具体实施例中，所述两个压紧环通过装有弹簧的导向轴与所述两个挡板相连。

于本发明一具体实施例中，所述第一水平方向调整部包括沿竖直方向平行的两个导轨、可沿所述两个导轨滑动的滑动块；所述第一竖直方向调整部与所述滑动块固定连接；所述第二水平方向调整部包括可沿所述第二水平方向伸缩的伸缩杆、用于容置所述伸缩杆收缩部位的容置部；所述第一输送部件还包括用于支撑所述第一水平方向调整部的第一支撑架。

于本发明一具体实施例中，所述第三水平方向调整部包括带有沿竖直方向平行的两个导轨的支撑体、位于所述两个导轨之间并固定于所述支撑体上的水平固定条；所述水平固定条上装设有可沿所述水平固定条水平滑动的滑块；所述第二竖直方向调整部与所述滑块固定连接，所述滑块带动所述第二竖直方向调整部沿所述两个导轨滑动；所述第二输送部件还包括用于支撑所述第三水平方向调整部的第二支撑架。

于本发明一具体实施例中，所述传料部呈槽体状，其中，所述槽体的一侧边可相对所述槽体底面移动以调整所述槽体的底面宽度。

于本发明一具体实施例中，所述承载部包括用于承载所述第一待装配体的支撑座和装设于所述支撑座一侧用于探测所述第二待装配体的传感器。

于本发明一具体实施例中，所述自动装配装置还包括用于支撑所述送料部件、所述第一输送部件、所述固定部件以及所述第二输送部件并容置所述控制部件的支撑柜。

如上所述，本发明的自动装配装置可以将密封圈自动上料、密封圈自动定位到第一输送部件，第一输送部件抓取密封圈后，输送到安装密封圈装置的位置，然后第二输送部件把滚轴精确定位到安装密封圈装置处，安装动作结束后，把安装好的滚轴组件输送到自动化生产线中继续生产线下一工序的生产。本发明的自动装配装置全自动运作，生产效率高，可以满足不同型号密封圈与相应滚轴的安装，安装后的滚轴组件密封性高，质量稳定，大大减轻了劳动强度，降低了生产成本。

附图说明

图1显示为本发明的自动装配装置的整体结构示意图。

图2显示为本发明的自动装配装置中送料部件的结构示意图。

图3显示为本发明的自动装配装置中送料部件的定位部的结构示意图。

图4显示为本发明的自动装配装置中第一输送部件的整体结构示意图。

图5显示为本发明的自动装配装置中第一输送部件的分解结构示意图。

图6显示为本发明的自动装配装置中固定部件的整体结构示意图。

图7显示为本发明的自动装配装置中固定部件的分解结构示意图。

图8显示为本发明的自动装配装置中第二输送部件的整体结构示意图。

图9显示为本发明的自动装配装置中第二输送部件的分解结构示意图。

图10显示为本发明的自动装配装置中控制部件的整体结构示意图。

元件标号说明

1 送料部件

11 储料部

12 振动部

13 传料部

14 定位部

2 第一输送部件

21 第一抓取头

22 第一竖直方向调整部

23 第一水平方向调整部

24 第二水平方向调整部

25 第一支撑架

3 固定部件

31 承载部

32 压紧环

33 挡板

34 导轨

35 连杆气压传动组件

4 第二输送部件

41 第二抓取头

42 支撑体

43 第二竖直方向调整部

44 固定条

45 第二支撑架

5 控制部件

51 可调支撑轮

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

请参阅图1，显示为本发明的自动装配装置在一具体实施例中的结构示意图。本实施例所提供的自动装配装置是一种挡水密封圈自动化生产线装置，用于将密封圈快速准确地安装到滚轴上，和其他装置配安装实现自动化生产线生产，具体地所述自动装配装置包括：送料部件1，第一输送部件2，固定部件3，第二输送部件4以及控制部件5。

以下对本实施例中的自动装配装置进行详细说明。

于本实施例中，如图2和图3所示，所述送料部件1包括存储第一待装配体的储料部11、传送所述第一待装配体的传料部13、从所述储料部11接收所述第一待装配体并通过振动将所述第一待装配体振动到所述传料部13的振动部12以及用于定位所述传料部13传送的所述第一待装配体的位置的定位部14。

于本实施例中，所述振动部12为带有挡板的螺旋状斜面的振动盘。该振动盘利用圆周式振动使第一待装配体沿带有挡板的螺旋状斜面位移，此螺旋状斜面于末端变为水平，与所述传料部13入口处平齐。所述第一待装配体利用做圆周运动的惯性运动进入传料部13，并由于后方第一待装配体的推力沿传料部13传输。

所述定位部14由金属杆与一垂直布置的气缸组成，其中所述金属杆优选为两指状金属杆。所述定位部14通过一个支架固定于传料部13上。所述两指状金属杆处于传料部13导轨的正上方，当接到信号时，在气缸作用下下行，所述金属杆进入导轨阻挡住导轨上后方的第一装配体，而最前方的第一待装配体因失去后方的推力而停止运动。所述定位部14使第一待装配体静止于理想的抓取位置，等待第一输送部件2抓取。其中，于本实施例中，所述第一待装配体为密封圈，具体例如为O型圈或Y型圈。例如所述送料部件1用以连续自动地输送Y型圈到第一输送部件2。

于本实施例中，所述传料部13呈槽体状，形成送料槽，其中，所述槽体的一侧边可相对所述槽体底面移动以调整所述槽体的底面宽度，使得所述传料部13的宽度可以根据不同尺寸的密封圈进行调整。

相当于在传料部13的末端设计有有送料槽调装置，通过调节其上的旋钮，可调节送料槽的宽度。以达到在传送不同尺寸(外径)的挡水密封圈时均可做到有序的传输。并在所述传料部13的两侧槽体上各开有一个观测口，用于传感器探测待抓取密封圈是否到达位置。

所述第一输送部件2用以抓取密封圈，然后输送到安装密封圈的位置处。于本实施例中，如图4和图5所示，所述第一输送部件2包括用于抓取所述第一待装配体的第一抓取头21、控制所述抓取头在竖直方向移动的第一竖直方向调整部22、控制所述第一抓取头21在第一水平方向移动的第一水平方向调整部23以及控制所述抓取头在与所述第一水平方向垂直的第二水平方向移动的第二水平方向调整部24。

具体地，于本实施例中，所述第一抓取头21包括可闭合的两个半环体、控制所述两个半环体张闭状态的气缸以及用于固定所述两个半环体和所述气缸的固定板。可闭合的两个半环体放入所述密封圈中，所述两个半环体通过张开时向所述密封圈内表面施加压力撑起所述密封圈，达到抓取所述密封圈的目的。

所述第一抓取头21的大小可根据密封圈的尺寸大小更换，两个半环体抓头分别与两块板连接，两块板上分别连有张紧弹簧，气缸的运动端连接有带斜度的滑块。

所述第一抓取头21用于抓取的部位形状贴合密封圈内径形状并可依据所安装密封圈尺寸更换对应尺寸的抓头，方便能稳固的抓取起密封圈。此外，所述第一抓取头21安装于两块开合范围有限的板材上，这样可以有效避免在抓取时所述第一抓取头21打开幅度过大从而破坏密封圈，可保证在开合过程中两板受力均匀，确保第一输送部件2的稳定性和可靠性。

于本实施例中，所述第一竖直方向调整部22包括上下方向布置的滚轴丝杆，并配置有一个伺服电机以及和伺服电机连接的丝杆，丝杆的滑块通过两块板连接所述第一抓取头21。

于本实施例中，所述第一水平方向调整部23由气缸控制，包括沿竖直方向平行的两个导轨(以保证在完成水平位移时抓头角度不发生偏移)、可沿所述两个导轨滑动的滑动块；水平方向布置的两个导轨连接气缸，滑动块通过一块板连接上下方向的所述滚珠丝杆。

所述第一竖直方向调整部22与所述滑动块固定连接；所述第二水平方向调整部24包括可沿所述第二水平方向伸缩的伸缩杆、用于容置所述伸缩杆收缩部位的容置部。

所述第一输送部件2还包括用于支撑所述第一水平方向调整部23的第一支撑架25。其中，所述第一支撑架25上设置有上下方向可调的两个支柱，支柱上端连接有水平方向布置的两个导轨。

于本实施例中，所述固定部件3用以快速把密封圈安装到滚轴上。如图6和图7所示，所述固定部件3包括用于接收所述第一抓取头21所抓取的所述第一待装配体的承载部31、用于固定压紧所述第一待装配体使所述第一待装配体处于待装配状态的压紧固定部。

于本实施例中，所述承载部31用于安放密封圈，在没压之前大致固定好密封圈的位置。所述承载部31包括用于承载所述第一待装配体的支撑座和装设于所述支撑座一侧用于探测所述第二待装配体的传感器。所述支撑座为可拆卸设计，可以依据所安装的密封圈的形状尺寸而更替为对应的支撑座。例如所述支撑座两侧配备有两个传感器，用于探测滚轴是否到达预定安装高度，从而判断是否进行密封圈的套装。

于本实施例中，所述压紧固定部包括固定所述第一待装配体并使所述第一待装配体处于撑开的待装配状态的两个压紧环32、用于带动所述两个压紧环32张闭状态的两个挡板33、用于供所述两个挡板33移动的导轨34以及用于控制所述两个挡板33移动的连杆气压传动组件35。

所述连杆气压传动组件35将气缸的运动在一系列连杆传动后最终转化为下压动作，附于其上的楔形块向下运动使与其两斜面接触的两块挡板33在导轨34滑动张开，导轨34有螺丝固定于35的安装板上。密封圈安装时，所述压紧固定部通过连杆的作用将汽缸向上的运动转化为下压的运动。在连杆气压传动组件35的作用下，两个压紧环32同时向下左右向两侧运动，使得密封圈张开，从而达到便于安装滤芯的目的。

其中，于本实施例中，所述两个压紧环32通过装有弹簧的导向轴与所述两个挡板33相连，可避免下压力量过大而导致的密封圈损坏现象。

于本实施例中，所述第二输送部件4用以精确输送滚轴到安装密封圈的位置，完成安装密封圈的动作以及把安装装好的密封圈和滚轴组件输送到生产线，继续下一工序生产。如图8和图9所示，所述第二输送部件4包括包括用于抓取第二待装配体并将所述第二待装配体移动至所述第一待装配体处使所述第二待装配体与所述第一待装配体相配合的第二抓取头41、控制所述第二抓取头41在竖直方向移动的第二竖直方向调整部43、控制所述第二抓取头41在第二水平方向移动的第三水平方向调整部。

具体地，于本实施例中，所述第二待装配体为滚轴。

于本实施例中，所述第三水平方向调整部包括带有沿竖直方向平行的两个导轨(以保证在完成水平位移时抓头角度不发生偏移)的支撑体42、位于所述两个导轨之间并固定于所述支撑体42上的水平固定条44；所述水平固定条44上装设有可沿所述水平固定条44水平滑动的滑块；所述第二竖直方向调整部43与所述滑块固定连接，所述滑块带动所述第二竖直方向调整部43沿所述两个导轨滑动；所述第二输送部件4还包括用于支撑所述第三水平方向调整部的第二支撑架45。

于本实施例中，所述控制部件5用于控制协调所述送料部件1、所述第一输送部件2、所述固定部件3以及所述第二输送部件4的运行。所述控制部件5包括可编程控制器、电机等控制设备。

于本实施例中，如图10所示，所述自动装配装置还包括用于支撑所述送料部件1、所述第一输送部件2、所述固定部件3以及所述第二输送部件4并容置所述控制部件5的支撑柜。所述支撑柜为辅助装置，所述支撑柜用来安装电器元件，实现一系列的电器控制功能。所述支撑柜底部设置有可调支撑轮51，可以移动所述支撑柜并可以调节所述支撑柜的高度，所以所述支撑柜可以作为整个装置的调节高度、位置的机构。

由上可见，本实施例的自动装配装置为一种安装挡水密封圈的自动化装置，其目的是在滚轴上实现自动安装密封圈，达到自动化生产线流水作业的目的。通过自动上料(密封圈)，自动定位抓取送料，自动送料(滚轴)，滚轴定位安装密封圈的过程，安装Y型圈后，安装好的滚轴自动回到自动化生产线上的一个循环作业的自动化生产过程。可以满足不同型号的密封圈的供料，通过更换不同规格的密封圈抓头，可以抓取相应不同型号的密封圈；更换不同规格的浮动撑开块和密封圈固定圈，可以压紧并撑开不同型号的密封圈，实现不同尺寸型号的滚轴的密封圈的安装。每一步骤的动作，由伺服电机和相应的传感器控制，动作执行定位精度高，执行速度块。该自动装配装置方便与其他自动化生产线组装成自动化生产线，极大地提高安装密封圈的效率和质量，同时节约了生产成本，实现了全自动、高效、高质量的生产目的。

以下以将Y型圈装配到滚轴上为例，具体说明本实施例中自动装配装置的工作过程：

Y型圈从储料部11掉落后，进入振动盘，再其作用下通过送料槽，到达目标位置后即被感应，定位部14使其停止在理想抓取位置。第一抓取头21先后在第一竖直方向调整部22、第一水平方向调整部23以及第二水平方向调整部24的作用下到达抓取位置，夹起Y圈后继续利用第一竖直方向调整部22、第一水平方向调整部23以及第二水平方向调整部24，在其伺服电机与气缸的驱动下，移至并安放在固定部件3的承载部31上，并循环这一过程以达到不断上料的目的。另，可通过调节第一支撑架25上两个支柱的高度来达到不同的工作高度。

当Y型圈被放置在了承载部31的支撑座上后，在连杆气压传动组件35的作用下开始下压，并带动两个挡板33移动的导轨34运动，迫使左右两个挡板33张开并带动安装于其上的两个压紧环32张开，使Y型圈张开便于安装方便，同时利于滚轴进入取出。在两个压紧环32下压的同时，所述第二输送部件4收到信号后，第二竖直方向调整部43和第三水平方向调整部往复运动完成精确定位，使第二抓取头41在抓取了需要安装的滚轴后到达安装工位后，下探完成Y圈安装。待连杆气压传动组件35复位，两个压紧环32张开，完成安装的滚轴被取出并进入下一步工序。至此，该机构既完成了一个工艺循环。

综上所述，本发明的自动装配装置可以将密封圈自动上料、密封圈自动定位到第一输送部件，第一输送部件抓取密封圈后，输送到安装密封圈装置的位置，然后第二输送部件把滚轴精确定位到安装密封圈装置处，安装动作结束后，把安装好的滚轴组件输送到自动化生产线中继续生产线下一工序的生产。本发明的自动装配装置全自动运作，生产效率高，可以满足不同型号密封圈与相应滚轴的安装，安装后的滚轴组件密封性高，质量稳定，大大减轻了劳动强度，降低了生产成本。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中包括通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种自动装配装置，其特征在于，包括：

送料部件，包括存储第一待装配体的储料部、传送所述第一待装配体的传料部、从所述储料部接收所述第一待装配体并通过振动将所述第一待装配体振动到所述传料部的振动部以及用于定位所述传料部传送的所述第一待装配体的位置的定位部；

第一输送部件，包括用于抓取所述第一待装配体的第一抓取头、控制所述抓取头在竖直方向移动的第一竖直方向调整部、控制所述第一抓取头在第一水平方向移动的第一水平方向调整部以及控制所述抓取头在与所述第一水平方向垂直的第二水平方向移动的第二水平方向调整部；

固定部件，包括用于接收所述第一抓取头所抓取的所述第一待装配体的承载部、用于固定压紧所述第一待装配体使所述第一待装配体处于待装配状态的压紧固定部；

第二输送部件，包括用于抓取第二待装配体并将所述第二待装配体移动至所述第一待装配体处使所述第二待装配体与所述第一待装配体相配合的第二抓取头、控制所述第二抓取头在竖直方向移动的第二竖直方向调整部、控制所述第二抓取头在第二水平方向移动的第三水平方向调整部；

控制部件，用于控制协调所述送料部件、所述第一输送部件、所述固定部件以及所述第二输送部件的运行。

2.根据权利要求1所述的自动装配装置，其特征在于，所述第一待装配体为密封圈，所述第二待装配体为滚轴。

3.根据权利要求2所述的自动装配装置，其特征在于，所述第一抓取头包括可闭合的两个半环体、控制所述两个半环体张闭状态的气缸以及用于固定所述两个半环体和所述气缸的固定板。

4.根据权利要求2所述的自动装配装置，其特征在于，所述压紧固定部包括固定所述第一待装配体并使所述第一待装配体处于撑开的待装配状态的两个压紧环、用于带动所述两个压紧环张闭状态的两个挡板、用于供所述两个挡板移动的导轨以及用于控制所述两个挡板移动的连杆气压传动组件。

5.根据权利要求4所述的自动装配装置，其特征在于，所述两个压紧环通过装有弹簧的导向轴与所述两个挡板相连。

6.根据权利要求1所述的自动装配装置，其特征在于，所述第一水平方向调整部包括沿竖直方向平行的两个导轨、可沿所述两个导轨滑动的滑动块；所述第一竖直方向调整部与所述滑动块固定连接；所述第二水平方向调整部包括可沿所述第二水平方向伸缩的伸缩杆、用于容置所述伸缩杆收缩部位的容置部；所述第一输送部件还包括用于支撑所述第一水平方向调整部的第一支撑架。

7.根据权利要求1所述的自动装配装置，其特征在于，所述第三水平方向调整部包括带有沿竖直方向平行的两个导轨的支撑体、位于所述两个导轨之间并固定于所述支撑体上的水平固定条；所述水平固定条上装设有可沿所述水平固定条水平滑动的滑块；所述第二竖直方向调整部与所述滑块固定连接，所述滑块带动所述第二竖直方向调整部沿所述两个导轨滑动；所述第二输送部件还包括用于支撑所述第三水平方向调整部的第二支撑架。

8.根据权利要求1所述的自动装配装置，其特征在于，所述传料部呈槽体状，其中，所述槽体的一侧边可相对所述槽体底面移动以调整所述槽体的底面宽度。

9.根据权利要求1所述的自动装配装置，其特征在于，所述承载部包括用于承载所述第一待装配体的支撑座和装设于所述支撑座一侧用于探测所述第二待装配体的传感器。

10.根据权利要求1所述的自动装配装置，其特征在于，所述自动装配装置还包括用于支撑所述送料部件、所述第一输送部件、所述固定部件以及所述第二输送部件并容置所述控制部件的支撑柜。