CN109605009A - 一种可换向的自动装配设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可换向的自动装配设备，涉及卡扣装配技术领域，解决了常见卡扣装配方式大多采用手工装配的安装方式，但由于安装人员的熟练度不同，导致最终装配后的汽车卡扣容易发生脱落的问题，其技术方案要点是，包括用于移动卡扣的多轴联动机构，多轴联动机构的末端活动端上设有用于抓取卡扣的夹持机械手以及第三直线移动机构，第三直线移动机构的活动端上设有用于推动卡扣的安装推杆；多轴联动机构移动夹持机械手至靠近卡扣的安装位置，安装推杆伸入夹持机械手内并将卡扣推动至进入卡扣的安装位置内。达到可有效地提高卡扣安装的统一性，以便于提高卡扣的安装质量，还可快速调节卡扣的安装方向，以便于满足安装不同方向的卡扣的目的。
Description
技术领域
本发明涉及卡扣装配技术领域，特别涉及一种可换向的自动装配设备。
背景技术
汽车卡扣主要用于固定汽车内饰板、门槛条和内护板等内外装饰件，是汽车装饰件装配用的紧固件之一。一般地，汽车装饰板上会设有若干个带缺口的圆环安装部，安装时只需将汽车卡扣沿着缺口方向卡入圆环安装部内即可。使用汽车卡扣来固定装配是一种不使用多余零件或紧固件即可将两个零件装配的简单装配方式，具有简单、快捷和通用性高等优点。
但是现有的汽车卡扣装配方式大多采用手工装配的安装方式，但由于安装人员的熟练度不同，导致最终装配后的汽车卡扣松紧度不一致，汽车装饰板在进行下一步安装的过程中容易出现汽车卡扣脱落的问题，进而影响了卡扣的安装质量，当需要安装大批量的汽车装饰板时对产品的最终质量造成影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种可换向的自动装配设备，具有可有效地提高卡扣安装的统一性，以便于提高卡扣的安装质量，还可快速调节卡扣的安装方向，以便于满足安装不同方向的卡扣的优点。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种可换向的自动装配设备，包括用于移动卡扣的多轴联动机构，多轴联动机构的末端活动端上设有用于抓取卡扣的夹持机械手以及第三直线移动机构，第三直线移动机构的活动端上设有用于推动卡扣的安装推杆；所述多轴联动机构移动夹持机械手至靠近卡扣的安装位置，所述安装推杆伸入夹持机械手内并将卡扣推动至进入卡扣的安装位置内。
本发明的进一步设置，所述多轴联动机构的末端活动端上设有可供卡扣抵触安装的抵触部；当夹持机械手移动至靠近卡扣的安装位置时，所述第三直线移动机构驱动安装推杆往靠近抵触部的方向移动，所述安装推杆将卡扣推动至进入卡扣的安装位置内的同时抵触于抵触部上。
本发明的进一步设置，所述多轴联动机构包括沿着水平方向移动的第一直线移动机构，第一直线移动机构的活动端上设有与第一直线移动机构移动方向垂直的第二直线移动机构，第二直线移动机构的活动端上设有沿着竖直方向移动的直线升降机构，所述夹持机械手、第三直线移动机构以及抵触部均设置于直线升降机构的活动端上，所述安装推杆设置于所述第三直线移动机构的活动端上，所述第三直线移动机构的移动方向与夹持机械手沿着活动方向所在的平面相垂直。
通过采用上述技术方案，第一直线移动机构、第二直线移动机构以及升降机构三者的活动端均沿着各自轴向移动，并且第二移动机构的移动方向与第一移动机构的移动方向垂直，升降机构可跟随第二直线移动机构的活动端移动而移动，第二直线移动机构亦跟随第一直线移动机构的活动端移动而移动，因此上述三者的组合后可使得夹持机械手拥有三个自由度，以便于夹持机械手能从将卡扣夹持移动至与卡扣相匹配安装的汽车装饰板上，进而完成卡扣安装前的移动动作。当夹持机械手将卡扣移动至汽车装饰板上的安装位置时，第三直线移动机构驱动安装推杆往靠近抵触部的方向移动，安装推杆将卡扣推动至抵触于抵触部上，进而完成卡扣的安装，抵触部可限制安装推杆在推动卡扣时顺带地推动固定座移动，以降低对与卡扣配合安装的汽车装饰板在固定座上的定位精度的影响，进而提高卡扣的安装精度。通过使用工作稳定的直线移动机构以驱动卡扣进行移动及借助安装推杆进行安装，可有效地提高卡扣安装的统一性，既可便于提高卡扣安装的牢固性，降低了卡扣意外脱落的几率，还可便于提高卡扣的安装效率。
本发明的进一步设置，所述多轴联动机构的末端活动端上设有绕着竖直方向转动的转动机构，所述夹持机械手、第三直线移动机构以及抵触部均同轴连接于转动机构的活动端。
通过采用上述技术方案，转动机构可用于第三直接移动机构移动方向的调节，由于不同汽车装饰板上卡扣安装位置结构或者开口方向的不同，安装推杆的移动方向也不相同。当需要安装两个不同安装方向的卡扣时，可通过启动转动机构使得第三直线移动机构的移动方向得以转动至合适的角度，可使得在不拆卸第三直线移动机构的情况下便可完成其移动方向的调节，以便于安装不同安装方向的卡扣。
本发明的进一步设置，所述安装推杆靠近夹持机械手的端部开设有用于承接推动卡扣的避空部。
通过采用上述技术方案，位于安装推杆上的避空部可供卡扣放置，当安装推杆推动卡扣往靠近抵触部的方向移动时，可便于提高卡扣在安装过程中的平稳度，进而便于提高卡扣安装的精度，以便于提高卡扣安装的质量。
本发明的进一步设置，所述抵触部远离多轴联动机构末端活动端的端面与避空部靠近多轴联动机构末端活动端的端面位于同一水平面。
通过采用上述技术方案，当安装推杆推动卡扣往靠近避空部的方向移动时，可使得避空部的顶面与抵触部的底面相错开贴合，可使得安装推杆推动卡扣完成安装后仍能前进一段距离，以便于降低安装推杆与抵触部发生刚性碰撞的几率。
本发明的进一步设置，所述抵触部靠近安装推杆的侧面开设有用于与卡扣匹配的凹陷部。
通过采用上述技术方案，凹陷部可与卡扣的周侧相匹配贴合，以便于进一步地提高卡扣的定位精度，安装推杆将卡扣推动至抵触部上的凹陷部后，卡扣可稳固地贴合于凹陷部的内壁上，以便于进一步提高卡扣的定位精度。
本发明的进一步设置，所述凹陷部的截面呈半圆型。
通过采用上述技术方案，截面呈现半圆型的凹陷部可与圆形的卡扣相匹配，进而便于卡扣的定位。
本发明的进一步设置，一种可换向的自动装配设备，它包括用于卡扣安装的机体；机体上设有用于定位汽车装饰板的定位座，所述多轴联动机构固定于机体的内壁上。
本发明的进一步设置，所述机体上设有用于放置卡扣的进料盘。
通过采用上述技术方案，进料盘可用于放置若干个卡扣，以便于夹持机械手的重复安装，进而提高卡扣的安装效率。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、可有效地提高卡扣安装的统一性，以便于提高卡扣的安装质量，进而降低卡扣意外脱落的几率；
2、使用多轴联动的机械手可便于提高大批量卡扣安装的安装精度；
3、可快速调节卡扣的安装方向，以便于满足安装不同方向的卡扣，进而有效地提高设备的使用范围。
总的来说本发明，可有效地提高卡扣安装的统一性，以便于提高卡扣的安装质量，还可快速调节卡扣的安装方向，以便于满足安装不同方向的卡扣。
附图说明
图1是本实施例的其中一视角的结构示意图；
图2是本实施例中的另一视角的结构示意图；
图3是图1中A处的放大图；
图4是转动机构、第三直线移动机构与夹持机械手的连接关系图。
附图标记：1、机体；2、第一直线移动机构；3、定位座；4、第二直线移动机构；5、直线升降机构；6、夹持机械手；7、抵触部；8、安装推杆；9、避空部；10、凹陷部；11、转动机构；12、进料盘；13、电线保护槽；14、第三直线移动机构；15、多轴联动机构。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例：一种可换向的自动装配设备，如图1所示，包括机体1和可多轴联动的多轴联动机构15，多轴联动机构15的末端活动端上设有用于抓取卡扣的夹持机械手6、第三直线移动机构14以及用于卡扣抵触安装的抵触部 7，第三直线移动机构14的活动端上设有用于推动卡扣的安装推杆8。机体1 为常规使用的金属壳体结构。机体1上设有沿着水平方向移动的第一直线移动机构2以及定位座3，定位座3为用于定位汽车装饰板的定位夹具。汽车装饰板为本实施例中与卡扣匹配装的工件，但不仅限于汽车装饰板，只要是与本实施例中卡扣安装方式相同或类似的结构均可。汽车装饰板上设有带缺口的半圆环结构，卡扣通过滑入半圆环结构中的缺口以安装于汽车装饰板上。
如图1和图2所示，多轴联动机构15包括沿着水平方向移动的第一直线移动机构2。第一直线移动机构2、第二直线移动机构4以及第三直线移动机构14均为直线导轨机构但不仅限于滑块导轨类的滑动式的直线移动机构，上述三者均采用气源装置作为动力元件，气源装置为气压传动领域常规使用的动力元件。第一直线移动机构2、第二直线移动机构4、第三直线移动机构 14、直线升降机构5以及转动机构11均分为固定端与活动端，其中活动端可沿着固定端上的滑轨轴向移动，固定端为相对静止的一端。第一直线移动机构2、第二直线移动机构4以及第三直线移动机构14的活动端均为沿着轴向线性移动的滑块结构。第一直线移动机构2的活动端上设有与第一直线移动机构2移动方向垂直的第二直线移动机构4，第二直线移动机构4的活动端上设有沿着竖直方向移动的直线升降机构5，直线升降机构5的活动端上设有绕着竖直方向转动的转动机构11。转动机构11为绕着竖直方向转动的转动气缸，且采用气源装置作为动力元件。转动机构11的活动端同轴连接有用于夹持卡扣的夹持机械手6、第三直线移动机构14以及用于卡扣抵触安装的抵触部7，夹持机械手6、第三直线移动机构14和抵触部7各自的绕轴旋转方向所在的中轴线相平行。抵触部7为沿着竖直方向延伸的直杆件，夹持机械手6由两个共线对向移动的滑块与滑轨组成的常规夹持机械手6，夹持机械手6采用气源装置作为动力元件。
第一直线移动机构2、第二直线移动机构4以及指向升降机构三者的活动端均沿着各自轴向移动，并且第二移动机构的移动方向与第一移动机构的移动方向垂直，升降机构可跟随第二直线移动机构4的活动端移动而移动，
第二直线移动机构4亦跟随第一直线移动机构2的活动端移动而移动，因此上述三者的组合后可使得夹持机械手6在机体1内拥有三个自由度，与数控机床的移动原理相类似，以便于夹持机械手6能从将卡扣夹持移动至定位座 3上，进而完成卡扣安装前的移动动作。
在本实施例中，第一直线移动机构2、第二直线移动机构4、第三直线移动机构14、直线升降机构5以及转动机构11均与控制模块电性连接，在本实施例中，控制模块采用现有常规的控制电路设计，如PLC等。控制模块电性连接有信号传输模块，信号传输模块采用现有常规的信号发射与接收模块，如WIFI，蓝牙，蜂窝数据等。使用者可通过信号发射与接收模块发送启动信号至控制模块，然后控制模块转换成相应的启动信号至上述移动机构，以便于实现联动控制。
当夹持机械手6通过三轴联动将卡扣移动至定位座3上的安装位置时，
第三直线移动机构14驱动安装推杆8往靠近抵触部7的方向移动，安装推杆 8将卡扣推动至抵触于抵触部7上，进而完成卡扣的安装，抵触部7可限制安装推杆8在推动卡扣时顺带地推动固定座移动，以降低对与卡扣配合安装的汽车装饰板在固定座上的定位精度的影响，进而提高卡扣的安装精度。通过使用工作稳定的直线移动机构以驱动卡扣进行移动及借助安装推杆8进行安装，可有效地提高卡扣安装的统一性，既可便于提高卡扣安装的牢固性，降低了卡扣意外脱落的几率，还可便于提高卡扣的安装效率。
抵触部7与第三直线移动机构14分别位于夹持机械手6的留空位两侧。第三直线移动机构14的活动端设有用于推动卡扣的安装推杆8，安装推杆8 为截面呈L型且朝向抵触部7的金属杆件。第三直线移动机构14的移动方向与夹持机械手6沿着活动方向所在的平面相垂直。
如图3和图4所示，安装推杆8靠近抵触部7的端部开设有用于承接推动卡扣的避空部9，避空部9为与安装推杆8一体成型的方形缺口，以供卡扣放置。当安装推杆8推动卡扣往靠近抵触部7的方向移动时，可便于提高卡扣在安装过程中的平稳度，进而便于提高卡扣安装的精度，以便于提高卡扣安装的质量。
抵触部7远离远离多轴联动机构15末端活动端的端面与避空部9远离多轴联动机构15末端活动端的端面位于同一水平面。当安装推杆8推动卡扣往靠近避空部9的方向移动时，可使得避空部9的顶面与抵触部7的底面相错开贴合，可使得安装推杆8推动卡扣完成安装后仍能前进一段距离，以便于降低安装推杆8与抵触部7发生刚性碰撞的几率。
抵触部7靠近安装推杆8的侧面开设有用于与卡扣匹配的凹陷部10。凹陷部10为与卡扣相匹配的槽型结构，凹陷部10的截面呈半圆型。凹陷部10 可与卡扣的周侧相匹配贴合，以便于进一步地提高卡扣的定位精度，安装推杆8将卡扣推动至抵触部7上的凹陷部10后，卡扣可稳固地贴合于凹陷部 10的内壁上，以便于进一步提高卡扣的定位精度。
机体1上设有用于放置卡扣的进料盘12。进料盘12为振动进料盘12。进料盘12可用于放置若干个卡扣，以便于夹持机械手6的重复安装。第二直线移动机构4上设有用于保护线材的电线保护槽13。电线保护槽13用于保护线材在在跟随直线移动机构移动的时候不会发生相互干涉，以便于提高卡扣安装的安全性。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (10)
1.一种可换向的自动装配设备，其特征在于，包括用于移动卡扣的多轴联动机构(15)，多轴联动机构(15)的末端活动端上设有用于抓取卡扣的夹持机械手(6)以及第三直线移动机构(14)，第三直线移动机构(14)的活动端上设有用于推动卡扣的安装推杆(8)；所述多轴联动机构(15)移动夹持机械手(6)至靠近卡扣的安装位置，所述安装推杆(8)伸入夹持机械手(6)内并将卡扣推动至进入卡扣的安装位置内。
2.根据权利要求1所述的一种可换向的自动装配设备，所述多轴联动机构(15)的末端活动端上设有可供卡扣抵触安装的抵触部(7)；当夹持机械手(6)移动至靠近卡扣的安装位置时，所述第三直线移动机构(14)驱动安装推杆(8)往靠近抵触部(7)的方向移动，所述安装推杆(8)将卡扣推动至进入卡扣的安装位置内的同时抵触于抵触部(7)上。
3.根据权利要求2所述的一种可换向的自动装配设备，所述多轴联动机构(15)包括沿着水平方向移动的第一直线移动机构(2)，第一直线移动机构(2)的活动端上设有与第一直线移动机构(2)移动方向垂直的第二直线移动机构(4)，第二直线移动机构(4)的活动端上设有沿着竖直方向移动的直线升降机构(5)，所述夹持机械手(6)、第三直线移动机构(14)以及抵触部(7)均设置于直线升降机构(5)的活动端上，所述安装推杆(8)设置于所述第三直线移动机构(14)的活动端上，所述第三直线移动机构(14)的移动方向与夹持机械手(6)沿着活动方向所在的平面相垂直。
4.根据权利要求1所述的一种可换向的自动装配设备，其特征在于，所述多轴联动机构(15)的末端活动端上设有绕着竖直方向转动的转动机构(11)，所述夹持机械手(6)、第三直线移动机构(14)以及抵触部(7)均同轴连接于转动机构(11)的活动端。
5.根据权利要求1所述的一种可换向的自动装配设备，其特征在于，所述安装推杆(8)靠近夹持机械手(6)的端部开设有用于承接推动卡扣的避空部(9)。
6.根据权利要求2所述的一种可换向的自动装配设备，其特征在于，所述抵触部(7)远离多轴联动机构(15)末端活动端的端面与避空部(9)靠近多轴联动机构(15)末端活动端的端面位于同一水平面。
7.根据权利要求2所述的一种可换向的自动装配设备，其特征在于，所述抵触部(7)靠近安装推杆(8)的侧面开设有用于与卡扣匹配的凹陷部(10)。
8.根据权利要求7所述的一种可换向的自动装配设备，其特征在于，所述凹陷部(10)的截面呈半圆型。
9.一种可换向的自动装配设备，其特征在于，包括用于卡扣安装的机体(1)；所述机体(1)上设置有如权利要求1至7任意一项所述的一种可换向的自动装配设备，所述机体(1)上设有用于定位汽车装饰板的定位座(3)，所述多轴联动机构(15)固定于机体(1)的内壁上。
10.根据权利要求9所述的一种可换向的自动装配设备，其特征在于，所述机体(1)上设有用于放置卡扣的进料盘(12)。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| TR01 | Transfer of patent right |