CN110653585A - 一种环形四站布局的电脑显示器支架装配系统及装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种环形四站布局的电脑显示器支架装配系统及装配方法，其中装配系统包括传输装置和位于传输装置上的运输板，运输板上固定安装有用于摆放电脑支架部件的工装，传输装置输送末端设有可间歇转动的转台，转台上沿着圆周方向依次布置有基体上料工位、辅件上料工位、部件紧固工位和卸料工位，辅件上料工位一侧设有辅件上料机构，辅件上料机构的输出端设置有辅件安装装置，部件紧固工位上方设有紧固机械手，卸料工位上方设有卸料机械手；另外本发明还公开与之相应的装配方法；本发明使得整个工序只需一人进行预装，且生产加工速度快，装配效率高，可有效降低生产不良率。

Description

一种环形四站布局的电脑显示器支架装配系统及装配方法

技术领域

本发明涉及电脑显示器支架装配技术领域，具体地指一种环形四站布局的电脑显示器支架装配系统及装配方法。

背景技术

电脑显示器支架基于人体工学设计，可以预防甚至避免工作疲劳、提高效率。目前，各种类型的支架已经广泛应用于零售、娱乐、金融、医疗、交通等领域。针对这种现象，研究的自动装配机的装配对象为电脑显示器支架，基体为一个Z形的金属材料制成的基体，基体两端为短的空心圆柱，其两端均设有通孔，其中一端通孔需装入已与软塞配合的金属零件，另一端通孔装入硬塞辅件以达到防尘的目的。

在产品的制造过程中，装配工作时间占制造工作的40%至60%。装配工作量占整个产品制造工作量的大约20%至70%，生产效率极低，且一个支架的安装至少需要三个工人，并且由于辅件较小，工人难以入手把持进行准确安装，影响装配效率；同时，金属零件和辅件的安装均需要很大的力气，生产速度慢，要耗费很大的人力，在生产时难以确保金属零件和辅件的安装完全装入基体，装配不良率高。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种环形四站布局的电脑显示器支架装配系统及装配方法，使得整个工序只需一人进行预装，且生产加工速度快，装配效率高，可有效降低生产不良率。

本发明为解决上述技术问题，所采用的技术方案是：一种环形四站布局的电脑显示器支架装配系统，包括传输装置和位于传输装置上的运输板，所述运输板上固定安装有用于摆放电脑支架部件的工装，所述传输装置输送末端设有可间歇转动的转台，所述转台上沿着圆周方向依次布置有基体上料工位、辅件上料工位、部件紧固工位和卸料工位，所述辅件上料工位一侧设有辅件上料机构，辅件上料机构的输出端设置有辅件安装装置，所述部件紧固工位上方设有紧固机械手，所述卸料工位上方设有卸料机械手。

优选地，所述传输装置包括多个传送辊和位于传送辊表面的传输带，位于下侧的传送辊的带轮通过皮带与所述第一电机的输出带轮连接。

优选地，所述电脑支架部件包括呈Z字形的金属零件、支架基体和圆柱形的辅件，所述支架基体的两端均设有孔位，所述金属零件和辅件均与孔位过盈配合；所述工装包括第一工装、第二工装和第三工装，且依次搁放金属零件、支架基体和辅件。

优选地，所述转台由驱动装置驱动其间歇转动，所述驱动装置包括第二电机，所述第二电机输出端与蜗杆一端连接，所述蜗杆另一端与蜗轮配合，蜗轮通过轴与转台中心固定连接。

优选地，所述辅件上料机构包括旋转振动料斗和直线送料器，旋转振动料斗通过振动的方式将辅件摆放成竖直的姿势，并传输至直线送料器，所述直线送料器间歇地将辅件运输至辅件摆放位。

优选地，所述辅件安装装置用于将辅件装入辅件上料工位上的电脑支架部件；辅件安装装置包括横向驱动装置、纵向驱动装置和推杆，所述横向驱动装置输出端与纵向驱动装置垂直连接，所述纵向驱动装置输出端与推杆连接，所述横向驱动装置和纵向驱动装置驱动推杆将辅件摆放位内的辅件装入电脑支架部件的支架基体内。

优选地，所述紧固机械手采用平行型气动手指气缸，用于压紧预装的电脑支架部件，紧固机械手由复位气缸往复驱动，且紧固机械手的活动端由紧固气缸驱动。

优选地，所述卸料机械手的输出端下方设有存储箱，卸料机械手用于卸载电脑支架部件到存储箱内。

另外本发明还提供上述装配系统的装配方法，它包括以下步骤：

步骤1）：将电脑支架部件中的金属零件和支架基体摆放在运输板上指定工装位置，第一电机通过皮带驱动运输板向前运动；

步骤2）：运输板直接进入基体上料工位，实现基体上料；

步骤3）：驱动装置带动转台整体沿着圆周方向间歇性转动，运输板随着转台转动90°，从基体上料工位旋转到辅件上料工位，随后转台停止转动，辅件上料机构将辅件置于辅件摆放位，然后通过横向驱动装置将辅件推送至支架基体的一孔位前侧，通过纵向驱动装置将辅件推入孔位，然后横向驱动装置和纵向驱动装置恢复原位；

步骤4）：转台再次转动90°到达部件紧固工位，然后复位气缸带动紧固机械手移动至工作位置，紧固机械手的活动端由紧固气缸驱动，并将摆好的金属部件装入支架基体的另一孔位，至此完成装配任务；

步骤5）：转台再次转动90°到达卸料工位，由卸料机械手将完整的电脑支架部件抓取并运输至存储箱内，同时人工将运输板从卸料工位取出，再将下一个电脑支架部件中的金属零件和支架基体摆放在运输板上指定工装位置，进行下一个工作循环。

本发明的有益效果：

1、本发明降低了人力的使用，相对于原手工工序只需要一人即可；

2、本发明降低了电脑显示器支架的装配周期，原工序下的产品流水线生产需要三个人工操作，现只需要一个人工上件，并且上件过程简单，只需要摆放或搁放即可，并不需要很大的力气进行安装过程，可大幅度提高生产效率；

3、本发明产品质量得到显著的提高，且产品一致性高，生产条件可控，减少了部件生产的失效模式；

4、本发明采用环形四站布局的装配机占地空间小，便于车间布置机器；

5、本发明大大减小了金属零件和辅件的安装难度，其生产速度快，在生产时可以确保金属零件和辅件完全装入支架基体，其装配良率高。

附图说明

图1为一种环形四站布局的电脑显示器支架装配系统的结构示意图；

图2为一种环形四站布局的电脑显示器支架装配系统的俯视图；

图3 为一种环形四站布局的电脑显示器支架装配系统的正视图；

图4为一种环形四站布局的电脑显示器支架装配系统的侧视图；

图5一种环形四站布局的电脑显示器支架装配系统的驱动装置示意图；

图6一种环形四站布局的电脑显示器支架装配系统的电脑支架部件与工装安装示意图；

图7为图6中第一工装的结构示意图。

图中：传输装置10；电机11；皮带12；带轮13；运输板20；工装21；第一工装211；第二工装212；第三工装213；电脑支架部件30；金属零件31；支架基体32；辅件33；转台40；基体上料工位41；辅件上料工位42；部件紧固工位43；卸料工位44；卸料机械手50；紧固机械手60；复位气缸61；紧固气缸62；辅件上料机构70；旋转振动料斗71；直线送料器72；辅件摆放位73；辅件安装装置80；横向驱动装置81；纵向驱动装置82；推杆83；驱动装置90；蜗轮91；蜗杆92；第二电机93；存储箱100。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

如图1至7所示，一种环形四站布局的电脑显示器支架装配系统，包括传输装置10和位于传输装置10上的运输板20，所述运输板20上固定安装有用于摆放电脑支架部件30的工装21，所述传输装置10输送末端设有可间歇转动的转台40，所述转台40上沿着圆周方向依次布置有基体上料工位41、辅件上料工位42、部件紧固工位43和卸料工位44，所述辅件上料工位42一侧设有辅件上料机构70，辅件上料机构70的输出端设置有辅件安装装置80，所述部件紧固工位43上方设有紧固机械手60，所述卸料工位44上方设有卸料机械手50。

优选地，所述传输装置10包括多个传送辊和位于传送辊表面的传输带，位于下侧的传送辊的带轮13通过皮带12与所述第一电机11的输出带轮连接。

优选地，所述电脑支架部件30包括呈Z字形的金属零件31、支架基体32和圆柱形的辅件33，所述支架基体32的两端均设有孔位，所述金属零件31和辅件33均与孔位过盈配合；所述工装21包括第一工装211、第二工装212和第三工装213，且依次搁放金属零件31、支架基体32和辅件33。具体在搁放过程如下：将支架基体32的两端分别搁放在第二工装212和第三工装213上，将金属零件31搁放在第一工装211上，而辅件是通过后续的辅件上料机构70将其安装至第三工装213上的支架基体32孔位内。

优选地，所述转台40由驱动装置90驱动其间歇转动，所述驱动装置90包括第二电机93，所述第二电机93输出端与蜗杆92一端连接，所述蜗杆92另一端与蜗轮91配合，蜗轮91通过轴与转台40中心固定连接。第二电机93工作后带动蜗杆92旋转，从而使得蜗轮91随之旋转，进而使得转台40发生转动，第二电机93可以选用伺服电机，进而可以控制每次转动90°，以及转动后停止的时间，而且涡轮蜗杆结构传动比高，并且可在传动的过程中实现自锁功能。

优选地，所述辅件上料机构70包括旋转振动料斗71和直线送料器72，旋转振动料斗71通过振动的方式将辅件33摆放成竖直的姿势，并传输至直线送料器72，所述直线送料器72间歇地将辅件33运输至辅件摆放位73。辅件上料机构70跟现有的振动盘结构相同，它能把工人难以入手把持的、较小的辅件有序地排列出来，然后运输至辅件摆放位73。

优选地，所述辅件安装装置80用于将辅件33装入辅件上料工位42上的电脑支架部件30；辅件安装装置80包括横向驱动装置81、纵向驱动装置82和推杆83，所述横向驱动装置81输出端与纵向驱动装置82垂直连接，所述纵向驱动装置82输出端与推杆83连接，所述横向驱动装置81和纵向驱动装置82驱动推杆83将辅件摆放位73内的辅件33装入电脑支架部件30的支架基体32内。在本实施例中，横向驱动装置81和纵向驱动装置82均可采用气缸伸缩杆结构，两者彼此互相垂直连接，横向驱动装置81控制推杆83的横向移动，而纵向驱动装置82控制推杆83的纵向移动。

优选地，所述紧固机械手60采用平行型气动手指气缸，用于压紧预装的电脑支架部件30，紧固机械手60由复位气缸61往复驱动，且紧固机械手60的活动端由紧固气缸62驱动。具体地，紧固机械手60采用AIRTAC型号的平行型气动手指气缸。

优选地，所述卸料机械手50的输出端下方设有存储箱100，卸料机械手50用于卸载电脑支架部件30到存储箱100内。

另外本本实施例还提供上述装配系统的装配方法，它包括以下步骤：

步骤1）：将电脑支架部件30中的金属零件31和支架基体32摆放在运输板20上指定工装21位置，第一电机11通过皮带12驱动运输板20向前运动；

步骤2）：运输板20直接进入基体上料工位41，实现基体上料；

步骤3）：驱动装置90带动转台40整体沿着圆周方向间歇性转动，运输板20随着转台40转动90°，从基体上料工位41旋转到辅件上料工位42，随后转台40停止转动，辅件上料机构70将辅件33置于辅件摆放位73，然后通过横向驱动装置81将辅件33推送至支架基体32的一孔位前侧，通过纵向驱动装置82将辅件33推入孔位，然后横向驱动装置81和纵向驱动装置82恢复原位；

步骤4）：转台40再次转动90°到达部件紧固工位43，然后复位气缸61带动紧固机械手60移动至工作位置，紧固机械手60的活动端由紧固气缸62驱动，并将摆好的金属部件31装入支架基体32的另一孔位，至此完成装配任务；

步骤5）：转台40再次转动90°到达卸料工位44，由卸料机械手50将完整的电脑支架部件30抓取并运输至存储箱100内，同时人工将运输板20从卸料工位44取出，再将下一个电脑支架部件30中的金属零件31和支架基体32摆放在运输板20上指定工装21位置，进行下一个工作循环。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种环形四站布局的电脑显示器支架装配系统，包括传输装置（10）和位于传输装置（10）上的运输板（20），所述运输板（20）上固定安装有用于摆放电脑支架部件（30）的工装（21），其特征在于：所述传输装置（10）输送末端设有可间歇转动的转台（40），所述转台（40）上沿着圆周方向依次布置有基体上料工位（41）、辅件上料工位（42）、部件紧固工位（43）和卸料工位（44），所述辅件上料工位（42）一侧设有辅件上料机构（70），辅件上料机构（70）的输出端设置有辅件安装装置（80），所述部件紧固工位（43）上方设有紧固机械手（60），所述卸料工位（44）上方设有卸料机械手（50）。

2.根据权利要求1所述的一种环形四站布局的电脑显示器支架装配系统，其特征在于：所述传输装置（10）包括多个传送辊和位于传送辊表面的传输带，位于下侧的传送辊的带轮（13）通过皮带（12）与所述第一电机（11）的输出带轮连接。

3.根据权利要求1所述的一种环形四站布局的电脑显示器支架装配系统，其特征在于：所述电脑支架部件（30）包括呈Z字形的金属零件（31）、支架基体（32）和圆柱形的辅件（33），所述支架基体（32）的两端均设有孔位，所述金属零件（31）和辅件（33）均与孔位过盈配合；所述工装（21）包括第一工装（211）、第二工装（212）和第三工装（213），且依次搁放金属零件（31）、支架基体（32）和辅件（33）。

4.根据权利要求1所述的一种环形四站布局的电脑显示器支架装配系统，其特征在于：所述转台（40）由驱动装置（90）驱动其间歇转动，所述驱动装置（90）包括第二电机（93），所述第二电机（93）输出端与蜗杆（92）一端连接，所述蜗杆（92）另一端与蜗轮（91）配合，蜗轮（91）通过轴与转台（40）中心固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种环形四站布局的电脑显示器支架装配系统，其特征在于：所述辅件上料机构（70）包括旋转振动料斗（71）和直线送料器（72），旋转振动料斗（71）通过振动的方式将辅件（33）摆放成竖直的姿势，并传输至直线送料器（72），所述直线送料器（72）间歇地将辅件（33）运输至辅件摆放位（73）。

6.根据权利要求5所述的一种环形四站布局的电脑显示器支架装配系统，其特征在于：所述辅件安装装置（80）用于将辅件（33）装入辅件上料工位（42）上的电脑支架部件（30）；辅件安装装置（80）包括横向驱动装置（81）、纵向驱动装置（82）和推杆（83），所述横向驱动装置（81）输出端与纵向驱动装置（82）垂直连接，所述纵向驱动装置（82）输出端与推杆（83）连接，所述横向驱动装置（81）和纵向驱动装置（82）驱动推杆（83）将辅件摆放位（73）内的辅件（33）装入电脑支架部件（30）的支架基体（32）内。

7.根据权利要求1所述的一种环形四站布局的电脑显示器支架装配系统，其特征在于：所述紧固机械手（60）采用平行型气动手指气缸，用于压紧预装的电脑支架部件（30），紧固机械手（60）由复位气缸（61）往复驱动，且紧固机械手（60）的活动端由紧固气缸（62）驱动。

8.根据权利要求1所述的一种环形四站布局的电脑显示器支架装配系统，其特征在于：所述卸料机械手（50）的输出端下方设有存储箱（100），卸料机械手（50）用于卸载电脑支架部件（30）到存储箱（100）内。

9.一种权利要求1至8任一项所述装配系统的装配方法，其特征在于：它包括以下步骤：

步骤1）：将电脑支架部件（30）中的金属零件（31）和支架基体（32）摆放在运输板（20）上指定工装（21）位置，第一电机（11）通过皮带（12）驱动运输板（20）向前运动；

步骤2）：运输板（20）直接进入基体上料工位（41），实现基体上料；

步骤3）：驱动装置（90）带动转台（40）整体沿着圆周方向间歇性转动，运输板（20）随着转台（40）转动90°，从基体上料工位（41）旋转到辅件上料工位（42），随后转台（40）停止转动，辅件上料机构（70）将辅件（33）置于辅件摆放位（73），然后通过横向驱动装置（81）将辅件（33）推送至支架基体（32）的一孔位前侧，通过纵向驱动装置（82）将辅件（33）推入孔位，然后横向驱动装置（81）和纵向驱动装置（82）恢复原位；

步骤4）：转台（40）再次转动90°到达部件紧固工位（43），然后复位气缸（61）带动紧固机械手（60）移动至工作位置，紧固机械手（60）的活动端由紧固气缸（62）驱动，并将摆好的金属部件（31）装入支架基体（32）的另一孔位，至此完成装配任务；

步骤5）：转台（40）再次转动90°到达卸料工位（44），由卸料机械手（50）将完整的电脑支架部件（30）抓取并运输至存储箱（100）内，同时人工将运输板（20）从卸料工位（44）取出，再将下一个电脑支架部件（30）中的金属零件（31）和支架基体（32）摆放在运输板（20）上指定工装（21）位置，进行下一个工作循环。

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