CN110640028A - 一种自动送料铆接装置及其铆接方法 - Google Patents

一种自动送料铆接装置及其铆接方法 Download PDF

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CN110640028A CN201810670444.4A CN201810670444A CN110640028A CN 110640028 A CN110640028 A CN 110640028A CN 201810670444 A CN201810670444 A CN 201810670444A CN 110640028 A CN110640028 A CN 110640028A
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李广
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Capital Aerospace Machinery Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种自动送料铆接装置及其铆接方法。所述自动送料铆接装置包括上料台、弹仓、料盒升降组件、上料组件、送料组件、支撑定位及电机调整组件、铆接组件以及床身。还涉及一种自动送料铆接方法,其工艺流程如下:料盒入仓—上料—定位箱体—送料—铆接。本发明可通过旋转气缸及电磁铁将异型料片准确地送入箱体立边上的待铆接位置处,并完成铆接。解决了现有铆接装置不能避开箱体立边送料的问题,大大提高了铆接装置的自动化程度及生产效率。

Description

一种自动送料铆接装置及其铆接方法
技术领域
本发明涉及自动化生产领域,更具体地,涉及一种自动送料铆接装置及其铆接方法。
背景技术
箱体是家电产品在生产制造过程中的重要组成部分,其通常由板料经冲切、折弯、打Z、折U等工序加工而成。在后续的产品装配过程中,箱体底部的立边上可能需要放置例如压缩机等重物,因此,需要对箱体的立边进行加强。在加强件与箱体立边的连接过程中需要使用铆接装置。
黄小竹在申请公布号为CN104490355A的中国专利中提出了一种洗碗机箱体与加强板的铆接装置,其主要由底座、单头铆接座、双头铆接座、顶部铆接座、侧部铆接座、双端限位座等组成。该铆接装置可以有效完成箱体与加强板的定位固定,同时完成多处铆接。但是该装置需要人工将加强板与箱体拼合后,将箱体支撑于箱体支撑架上,再将待铆接部分放置于侧部铆接座和顶部铆接座上,随后才由所述专利中提出的装置完成定位固定。这种方法依然耗费大量人工,自动化程度低,铆接效率不高。
另外,用于家电产品的箱体尺寸较大、深度较深,普通的机械手从上部或下部都不易伸入箱体内部放置料片,且用于其立边上的加强件的形状通常为L型或其他非矩形薄片的异型形状,因此市场上现有的铆接装备并不能将这种异型的加强件直接送入待铆接位置处,将其准确定位后铆合。
因此,需要一套自动送料铆接装置,其能够在有限的空间内全自动化地将异型料片运送到箱体内待铆接处完成铆接。
发明内容
为解决上述问题,本发明提出一种自动送料铆接装置及其铆接方法。
本发明的技术方案如下:一种自动送料铆接装置,包括上料台、弹仓、料盒升降组件、上料组件、送料组件、支撑定位及电机调整组件、铆接组件以及床身,其中:
所述上料台由矩形钢管及钢板搭设而成,且上料台台面嵌有若干钢珠滚轮;
所述弹仓包括支撑台、导轨、滑块、连接钢板、导向条、料盒及水平推拉气缸,其中:
所述支撑台固定在所述床身上,所述导轨及所述水平推拉气缸均固定在所述支撑台上,所述连接钢板下表面固定有所述滑块并且通过气缸接头与所述水平推拉气缸螺接,以便在所述水平推拉气缸的作用下经由所述滑块沿所述导轨做直线运动;
所述导向条固定在所述连接钢板上,所述连接钢板上表面嵌有若干钢珠滚轮,所述导向条尾部均设置有球头柱塞;
所述料盒包括料盒底板、料片定位立板以及料片顶升块,其中所述料片定位立板固定在所述料盒底板上,所述料片顶升块不与所述料盒底板固定连接,所述料盒底板及所述连接钢板上对应位置处均设置有缺口以便于所述料盒升降组件直接作用于所述料片顶升块的下表面上;
所述料盒升降组件包括电机、伺服电动缸、连接板、顶升块连接盘,其中,所述连接板安装在所述床身上,所述电机及所述伺服电动缸均固定在所述连接板上,所述顶升块连接盘螺接在所述伺服电动缸的外螺纹接头上;
所述上料组件包括支撑架、伺服电机、联轴器、线性模组、气缸挂板、吸料气缸、电磁铁连接块以及电磁铁,其中,所述支撑架安装在所述床身上,所述伺服电机及所述线性模组均固定在所述支撑架上,所述伺服电机通过所述联轴器向所述线性模组传递动力,所述气缸挂板固定在所述线性模组的滑块上,所述吸料气缸固定在所述气缸挂板上且其气缸接头处固定有所述电磁铁连接块,所述电磁铁连接块上固定有若干电磁铁;
所述送料组件包括支座、夹爪驱动组件、导轨、滑块、滑台、旋转气缸、旋转连接板、料片支撑块、电磁铁,其中,所述支座安装在床身上,所述导轨固定在所述支座上,所述夹爪驱动组件包括螺杆座、丝杠及丝母组件、伺服电机及联轴器,且所述螺杆座、及所述伺服电机均固定在所述支座上;所述滑台的下表面固定有滑块及所述夹爪驱动组件中的丝母座,以在所述夹爪驱动组件的驱动下经由所述滑块沿所述导轨做直线运动;所述滑台上还固定有所述旋转气缸,所述旋转连接板固定到所述旋转气缸上;所述料片支撑块固定在所述旋转连接板端部,且其上固定有若干电磁铁;
所述支撑定位及电机调整组件包括支撑定位组件及电机调整组件,其中,所述支撑定位组件包括支撑框架、前定位块、侧定位板、侧定位气缸、导轨、滑块以及前定位气缸;其中,所述前定位块、侧定位气缸及导轨均安装在所述支撑框架的上表面上,所述前定位气缸固定在所述支撑框架的侧面上,所述侧定位板通过气缸接头连接到所述侧定位气缸上,以便在所述侧定位气缸的推动下经由固定在其下表面的所述滑块沿所述导轨做直线运动;所述电机调整组件包括导轨垫板、导轨、滑块、伺服电机、联轴器、螺杆座、丝杠及丝母组件;其中,所述导轨垫板、伺服电机及螺杆座均安装在所述床身上,所述导轨安装在所述导轨垫板上,所述丝杠及丝母组件通过所述联轴器与所述伺服电机连接,所述支撑框架经由安装在其下表面的滑块及所述丝杠及丝母组件中的丝母座在所述电机调整组件的驱动下沿所述导轨做直线运动;
所述铆接组件包括自制铆枪组件、铆枪安装座、滑台、导轨、滑块、气缸及底盘,其中,所述底盘固定在所述床身上,所述导轨安装在所述底盘上;所述气缸通过气缸耳座固定在所述底盘上,且其另一端通过气缸接头与所述滑台相连接,所述滑台上固定有所述铆枪安装座,所述自制铆枪组件固定在所述铆枪安装座上;所述铆枪安装座在所述气缸的推动下经由所述滑块沿所述导轨做直线运动。
所述料盒设置多个,且所述每个料盒的尺寸相同或不同。
所述料片顶升块的形状根据待铆接的料片形状设置。
所述料片支撑块的形状对应于所述电吸盘支撑块的形状设置。
一种自动送料铆接装置的铆接方法,包括以下步骤:
步骤1.料盒入仓:将料片依次放入料盒中,料片的两端分别抵靠住料片定位立板,填满所述料盒后,将所述料盒沿导向条从上料台推入弹仓中,随后导向条上的球头柱塞将所述料盒卡住,完成所述料盒的定位;
步骤2.上料:上料组件中的吸料气缸带动电磁铁连接块向下运动直到吸住所述料盒中的料片并提起料片,随后在伺服电机的控制下,所述吸料气缸沿线性模组做直线运动,直到其到达送料组件中的料片支撑块的上方,此时伺服电机停用,吸料气缸将所述料片放在所述料片支撑块上,完成一次送料;当料盒中剩下的料片的高度低于所述吸料气缸的最大行程时,启用料盒升降组件中的电机,控制伺服电动缸上升,使得顶升块连接盘直接作用于料片顶升块的下表面,从而将所述料片顶升块顶起,继续上料;当料盒中无料片时,所述弹仓中的水平推拉气缸推动连接钢板,使得下一个装满料片的料盒能够被运送到吸料位置处,并重复步骤2中的上述动作;
步骤3.定位工件:将待被铆接的箱体放置在支撑框架上,并利用前定位气缸及侧定位气缸将所述箱体分别定位到前定位块及侧定位板上;
步骤4.送料:接料后,送料组件中的夹爪驱动组件带动安装在滑块上的滑台向待被铆接的箱体所在位置处移动,移动到预设位置处时,启用安装在所述滑台上的旋转气缸,使旋转连接板从水平位置旋转到预设角度处,从而带动料片被翻转到铆接时所需位置处,随后料片支撑块上的电磁铁被停用以将料片放置在箱体上,所述旋转气缸再次被启用以将所述旋转连接板回复到水平位置,随后所述送料组件退回到初始位置;
步骤5.铆接:所述料片就位后,启用铆接组件中的气缸以推动滑台经由滑块沿导轨向所述料片移动,移动到位后,启用自制铆枪组件将料片与箱体铆合。
使用机械手或其他上料装置将所述箱体放置在所述支撑框架上。
所述步骤1至步骤5均采用PLC控制。
本发明的显著效果在于:
(1)整个铆接过程全部自动化完成,大大提高了铆接效率;
(2)巧妙地将异型料片在不与箱体立边干涉的情况下准确地运送到箱体上待铆接处,全部动作采用PLC控制伺服电机及气缸等完成,动作精准可靠;
(3)整个装置布局紧凑,体积相对较小,造价便宜。
附图说明
本发明的构造的更完全的理解可以通过参考详细说明和权利要求同时
结合附图考虑得到。附图中相同的附图标记指代在整个附图中的相同的元
件。提供附图以促进对本公开的理解,而不旨在限制本公开的外延、范围、规模或适用性。附图不一定按比例绘制。
图1是自动送料铆接装置的布局图;
图2是弹仓的结构示意图;
图3是弹仓的侧视图;
图4是弹仓以及料盒升降组件的结构示意图;
图5是上料组件的结构示意图;
图6是送料组件的结构示意图;
图7是支撑定位及电机调整组件的结构示意图;
图8是铆接组件的结构示意图;
图9是箱体定位在自动送料铆接装置上的示意图;
图10是送料组件接料时的工作状态示意图;
图11是送料组件送料到位后的工作状态示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明,以使本发明的优点和特征更易于被本领域技术人员理解。
参考图1、图2及图3,将料片67依次放入料盒14中,料片67的两端分别抵靠住料片定位立板18,填满所述料盒14后,将所述料盒14沿导向条13从上料台1推入弹仓2中,随后导向条13上的球头柱塞16将所述料盒14卡住,完成料盒14的定位;
参考图1、图4及图5,上料组件4中的吸料气缸30带动电磁铁连接块31向下运动直到吸住所述料盒14中的料片67并提起料片67,随后在伺服电机26的控制下,所述吸料气缸30沿线性模组28做直线运动,直到其到达送料组件5中的料片支撑块40的上方,此时伺服电机26停用,吸料气缸30将所述料片67放在所述料片支撑块40上,完成一次送料。当料盒14中剩下的料片67的高度低于所述吸料气缸30的最大行程时,启用料盒升降组件3中的电机21,控制伺服电动缸22上升,使得顶升块连接盘24直接作用于料片顶升块19的下表面,从而将所述料片顶升块19顶起,此时所述料盒14的料盒底板17依然被所述导向条13及所述球头柱塞16卡住,所述料片顶升块19在顶升块连接盘24的推动下带着料片67沿所述料片定位立板18上升,继续上料;当所述料盒14中无料片67时,所述弹仓2中的水平推拉气缸15推动连接钢板12,使得下一个装满料片67的料盒14能够被运送到吸料位置处,并重复步骤2中的上述动作;
参考图1、图7及图9,将待被铆接的箱体68放置在支撑框架46上,启用前定位气缸52及侧定位气缸49将所述箱体68分别定位到前定位块47及侧定位板48上。
参考图6、图9、图10及图11,接料后,送料组件5中的夹爪驱动组件34带动安装在滑块36上的滑台37向待被铆接的箱体68所在位置处移动,移动到预设位置处时,启用安装在所述滑台37上的旋转气缸38,使旋转连接板39从水平位置(如图10中放大视图所示)旋转到预设角度处(如图11中放大视图所示),从而带动料片67被翻转到铆接时所需位置处,随后料片支撑块40上的电磁铁41被停用以将料片放置在箱体68的立边上,所述旋转气缸38再次被启用以将所述旋转连接板39回复到水平位置,随后所述送料组件5退回到初始位置。
参考图8及图9,所述料片67就位后,启用铆接组件7中的气缸65以推动滑台62经由滑块64沿导轨63向所述料片67移动,移动到位后,启用自制铆枪组件60将料片67与箱体68铆合。
应当理解,本实施例中的料片形状为L型,但所述料片顶升块19的形状可根据待铆接的料片形状设置。
以上结合附图以及优选实施例对本发明进行了详细描述,本领域的普通技术人员可以根据上述说明做出本发明的各种变型。因而,优选实施例中的细节不构成对本发明的限定,本发明将以所附权利要求书限定的范围作为本发明的保护范围整体更换。

Claims (7)

1.一种自动送料铆接装置,其特征在于:包括上料台(1)、弹仓(2)、料盒升降组件(3)、上料组件(4)、送料组件(5)、支撑定位及电机调整组件(6)、铆接组件(7)以及床身(8),其中:
所述上料台(1)由矩形钢管及钢板搭设而成,且上料台台面嵌有若干钢珠滚轮;
所述弹仓(2)包括支撑台(9)、导轨(10)、滑块(11)、连接钢板(12)、导向条(13)、料盒(14)及水平推拉气缸(15),其中:
所述支撑台(9)固定在所述床身(8)上,所述导轨(10)及所述水平推拉气缸(15)均固定在所述支撑台(9)上,所述连接钢板(12)下表面固定有所述滑块(11)并且通过气缸接头与所述水平推拉气缸(15)螺接,以便在所述水平推拉气缸(15)的作用下经由所述滑块(11)沿所述导轨(10)做直线运动;
所述导向条(13)固定在所述连接钢板(12)上,所述连接钢板(12)上表面嵌有若干钢珠滚轮,所述导向条(13)尾部均设置有球头柱塞(16);
所述料盒(14)包括料盒底板(17)、料片定位立板(18)以及料片顶升块(19),其中所述料片定位立板(18)固定在所述料盒底板(17)上,所述料片顶升块(19)不与所述料盒底板(17)固定连接,所述料盒底板(17)及所述连接钢板(12)上对应位置处均设置有缺口(20)以便于所述料盒升降组件(3)直接作用于所述料片顶升块(19)的下表面上;
所述料盒升降组件(3)包括电机(21)、伺服电动缸(22)、连接板(23)、顶升块连接盘(24),其中,所述连接板(23)安装在所述床身(8)上,所述电机(21)及所述伺服电动缸(22)均固定在所述连接板(23)上,所述顶升块连接盘(24)螺接在所述伺服电动缸(22)的外螺纹接头上;
所述上料组件(4)包括支撑架(25)、伺服电机(26)、联轴器(27)、线性模组(28)、气缸挂板(29)、吸料气缸(30)、电磁铁连接块(31)以及电磁铁(32),其中,所述支撑架(25)安装在所述床身(8)上,所述伺服电机(26)及所述线性模组(28)均固定在所述支撑架(25)上,所述伺服电机(26)通过所述联轴器(27)向所述线性模组(28)传递动力,所述气缸挂板(29)固定在所述线性模组(28)的滑块上,所述吸料气缸(30)固定在所述气缸挂板(29)上且其气缸接头处固定有所述电磁铁连接块(31),所述电磁铁连接块(31)上固定有若干电磁铁(32);
所述送料组件(5)包括支座(33)、夹爪驱动组件(34)、导轨(35)、滑块(36)、滑台(37)、旋转气缸(38)、旋转连接板(39)、料片支撑块(40)、电磁铁(41),其中,所述支座(33)安装在床身(8)上,所述导轨(35)固定在所述支座(33)上,所述夹爪驱动组件(34)包括螺杆座(42)、丝杠及丝母组件(43)、伺服电机(44)及联轴器(45),且所述螺杆座(42)、及所述伺服电机(44)均固定在所述支座(33)上;所述滑台(37)的下表面固定有滑块(36)及所述夹爪驱动组件(34)中的丝母座,以在所述夹爪驱动组件(34)的驱动下经由所述滑块(36)沿所述导轨(35)做直线运动;所述滑台(37)上还固定有所述旋转气缸(38),所述旋转连接板(39)固定到所述旋转气缸(38)上;所述料片支撑块(40)固定在所述旋转连接板端部,且其上固定有若干电磁铁(41);
所述支撑定位及电机调整组件(6)包括支撑定位组件及电机调整组件,其中,所述支撑定位组件包括支撑框架(46)、前定位块(47)、侧定位板(48)、侧定位气缸(49)、导轨(50)、滑块(51)以及前定位气缸(52);其中,所述前定位块(47)、侧定位气缸(49)及导轨(50)均安装在所述支撑框架(46)的上表面上,所述前定位气缸(52)固定在所述支撑框架(46)的侧面上,所述侧定位板(48)通过气缸接头连接到所述侧定位气缸(49)上,以便在所述侧定位气缸(49)的推动下经由固定在其下表面的所述滑块(51)沿所述导轨(50)做直线运动;所述电机调整组件包括导轨垫板(53)、导轨(54)、滑块(55)、伺服电机(56)、联轴器(57)、螺杆座(58)、丝杠及丝母组件(59);其中,所述导轨垫板(53)、伺服电机(56)及螺杆座(58)均安装在所述床身(8)上,所述导轨(54)安装在所述导轨垫板(53)上,所述丝杠及丝母组件(59)通过所述联轴器(57)与所述伺服电机(56)连接,所述支撑框架(46)经由安装在其下表面的滑块(55)及所述丝杠及丝母组件(59)中的丝母座在所述电机调整组件的驱动下沿所述导轨(54)做直线运动;
所述铆接组件(7)包括自制铆枪组件(60)、铆枪安装座(61)、滑台(62)、导轨(63)、滑块(64)、气缸(65)及底盘(66),其中,所述底盘(66固定在所述床身(8)上,所述导轨(63)安装在所述底盘(66)上;所述气缸(65)通过气缸耳座固定在所述底盘(66)上,且其另一端通过气缸接头与所述滑台(62)相连接,所述滑台(62)上固定有所述铆枪安装座(61),所述自制铆枪组件(60)固定在所述铆枪安装座(61)上;所述铆枪安装座(61)在所述气缸(65)的推动下经由所述滑块(64)沿所述导轨(63)做直线运动。
2.根据权利要求1所述的一种自动送料铆接装置,其特征在于:所述料盒(14)设置多个,且所述每个料盒(14)的尺寸相同或不同。
3.根据权利要求1所述的一种自动送料铆接装置,其特征在于:所述料片顶升块(19)的形状根据待铆接的料片形状设置。
4.根据权利要求1所述的一种自动送料铆接装置,其特征在于:所述料片支撑块(40)的形状对应于所述电吸盘支撑块(31)的形状设置。
5.一种应用权利要求1所述的自动送料铆接装置的铆接方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1.料盒入仓:将料片(67)依次放入料盒(14)中,料片(67)的两端分别抵靠住料片定位立板(18),填满所述料盒(14)后,将所述料盒(14)沿导向条(13)从上料台(1)推入弹仓(2)中,随后导向条(13上的球头柱塞(16)将所述料盒(14)卡住,完成所述料盒(14)的定位;
步骤2.上料:上料组件(4)中的吸料气缸(30)带动电磁铁连接块(31)向下运动直到吸住所述料盒(14)中的料片(67)并提起料片(67),随后在伺服电机(26)的控制下,所述吸料气缸(30)沿线性模组(28)做直线运动,直到其到达送料组件(5)中的料片支撑块(40)的上方,此时伺服电机(26)停用,吸料气缸(30)将所述料片(67)放在所述料片支撑块(40)上,完成一次送料;当料盒(14)中剩下的料片(67)的高度低于所述吸料气缸(30)的最大行程时,启用料盒升降组件(3)中的电机(21),控制伺服电动缸(22)上升,使得顶升块连接盘(24)直接作用于料片顶升块(19)的下表面,从而将所述料片顶升块(19)顶起,继续上料;当料盒(14)中无料片时,所述弹仓(2)中的水平推拉气缸(15)推动连接钢板(12),使得下一个装满料片(67)的料盒(14)能够被运送到吸料位置处,并重复步骤2中的上述动作;
步骤3.定位工件:将待被铆接的箱体(68)放置在支撑框架(46)上,并利用前定位气缸(52)及侧定位气缸(49)将所述箱体(68)分别定位到前定位块(47)及侧定位板(48)上;
步骤4.送料:接料后,送料组件(5)中的夹爪驱动组件(34)带动安装在滑块(36)上的滑台(37)向待被铆接的箱体(68)所在位置处移动,移动到预设位置处时,启用安装在所述滑台(37)上的旋转气缸(38),使旋转连接板(39)从水平位置旋转到预设角度处,从而带动料片(67)被翻转到铆接时所需位置处,随后料片支撑块(40)上的电磁铁(41)被停用以将料片放置在箱体(68)上,所述旋转气缸(38)再次被启用以将所述旋转连接板(39)回复到水平位置,随后所述送料组件(5)退回到初始位置;
步骤5.铆接:所述料片(67)就位后,启用铆接组件(7)中的气缸(65)以推动滑台(62)经由滑块(64)沿导轨(63)向所述料片(67)移动,移动到位后,启用自制铆枪组件(60)将料片(67)与箱体(68)铆合。
6.根据权利要求5所述的一种自动送料铆接装置的铆接方法,其特征在于,使用机械手或其他上料装置将所述箱体(68)放置在所述支撑框架(46)上。
7.根据权利要求5所述的一种自动送料铆接装置的铆接方法,其特征在于,所述步骤1至步骤5均采用PLC控制。
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