CN110977422A - 用于汽车尾门缓冲块的组装设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于汽车尾门缓冲块的组装设备，包括振动盘、送料线、用于固定工件的夹具、可对夹具进行传送的传输线、可限制夹具在传输线上移动的限位装置、机械手组件、防崩断机构、下压机构，所述的机械手组件包括可抓取堵头并且将堵头旋入工件的机械手、以及可增加机械手自由度的辅助装置。本发明自动化程度高，生产效率高；具体是：传输线将夹具送至限位装置，限位装置可对夹具进行限位固定；振动盘可以将堵头输送到送料线供夹持机构抓取，机械手在辅助装置的控制下可以实现多方位运动，并最终将堵头旋入工件的螺纹孔。

Description

用于汽车尾门缓冲块的组装设备

技术领域

本发明涉及在自动化机械设备的领域，尤其是涉及用于汽车尾门缓冲块的组装设备。

背景技术

振动盘是一种自动组装或自动加工机械的辅助送料设备，简称部品送料装置。振动盘工作原理：变频器、电机、实现自动输送作用。

光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器。它首先把被测量物件的变化转换成光信号的变化，然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成。对射型光电传感器是光传感器的其中一种，由一个发光器和一个收光器组成，使用时把发光器和收光器分别装在检测物通过路径的两侧，检测物通过时阻挡光路，收光器就动作输出一个开关控制信号。

如图1-2所示为需要生产的工件90，工件90是汽车尾门内的缓冲块，该工件90设有倾斜的螺纹孔90a、以及两个档位筋90b，要在螺纹孔90a内旋入具有螺纹结构的堵头91，堵头91设有多个档条91b、以及与档位筋90b卡接的档位槽91a，堵头91外圆和两个档位筋90b之间形成空挡90c，如果是人工旋拧操作的话，效率不高，需要设计一款能够将堵头91旋入工件90的自动化设备来提升生产效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供用于汽车尾门缓冲块的组装设备，该设备能够将堵头旋入工件内。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：用于汽车尾门缓冲块的组装设备，包括振动盘、送料线、用于固定工件的夹具、可对夹具进行传送的传输线、可限制夹具在传输线上移动的限位装置、机械手组件、防崩断机构、下压机构，所述的机械手组件包括可抓取堵头并且将堵头旋入工件的机械手、以及可增加机械手自由度的辅助装置，所述的辅助装置包括机身、可在机身处滑行的固定座、可绕固定座旋转的转座、可沿着转座滑行的连接架、可沿着连接架滑行的推板，所述的机械手包括机架组件、可在机架组件内旋转的转轴、与转轴连接的夹持机构，所述的机架组件固定安装在连接架处，所述的推板与夹持机构固定连接，所述的防崩断机构包括防崩断基块、以及可对防崩断基块实现多个方向运动的驱动机构，所述的防崩断基块设有挡片和弧形的插片，所述的下压机构包括可对夹具产生倾斜角度的下压块、可驱动下压块上下移动的第一气缸、以及固定第一气缸的龙门。

作为本发明进一步改进，所述的夹具包括下座和可绕下座转动的上座。下压块向下压动上座右端，上座向右侧倾斜。

作为本发明进一步改进，所述的下座设有主梁、以及与上座底面贴合的第一弹性件，所述的主梁设有可转动的第一插销，所述的上座设有副梁、立块、前后对称设置的两个支座、可压住工件两个侧压板，所述的副梁与第一插销套接，所述的立块上端设有可转动的轴承，所述的侧压板中部通过第二插销与支座转动连接，所述的上座还设有与侧压板底部贴合的第二弹性件，所述的第二弹性件位于支座的右侧。工人将右手按压侧压板右端，侧压板中部绕第二插销转动，侧压板左端起翘，第二弹性件被压缩，然后左手把工件放在上座，松开右手，侧压板在第二弹性件的作用下就能压住工件；下座固定不动，第一弹性件会将上座向上顶起；堵头被机械手夹持，下压机构的下压块向下移动时，下压块会压住立块上端的轴承，因为副梁可绕主梁旋转，所以上座被下压块压出预定的倾斜角度，并且使螺纹孔与堵头保持同轴心状态，最后机械手开始旋转将堵头旋入工件的螺纹孔；下压过程中，轴承与下压块紧贴，在下压过程中保证各个部件能够平稳运动。

作为本发明进一步改进，所述的传输线穿过限位装置，所述的限位装置包括箱体、前限位机构、固定在箱体的后限位机构，所述的前限位机构包括动力件、固定在动力件的定板，所述的定板设有可被动力件驱动并进行旋转的前限位块，所述的后限位机构包括自锁座、可绕自锁座转动的自锁块，所述的自锁块内设有上磁铁，所述的自锁座设有下磁铁，所述的下磁铁上端面的磁极与上磁铁下端面的磁极相反从而可以使两者产生相斥的作用力而相互分离，所述的箱体上端安装有发光器和收光器。夹具被传输线送入限位装置内，后限位机构的自锁块被夹具压住，发光器和收光器能感应到夹具进入，触发前限位机构开始相应的动作，前限位机构的动力件可将前限位块抬起，使前限位块挡住夹具的左侧面不让其移动；当整个夹具进入机架后，自锁块上端与夹具没有了接触，上磁铁受到下磁铁的磁力后，自锁块左端上扬进而顶住了夹具右侧面，所以夹具的左右两侧面均被固定。

作为本发明进一步改进，所述的机架组件设有驱动转轴旋转的驱动组件，所述的夹持机构包括套设在转轴外且可以沿着转轴移动的活动座组件、镜像对称设置的两个夹持块、固定连接转轴的连板，所述的连板通过第一销棒连接夹持块的中部，所述的活动座组件设置了具有倾斜角度的幺圆形活动槽，所述的夹持块固定设有位于活动槽内的第二销棒，所述的推板与活动座组件固定连接。机架组件固定在辅助装置的连接架；当推板驱动活动座组件时，倾斜角度的幺圆形活动槽会带动第二销棒倾斜移动，从而使两个夹持块上端相互远离，因为夹持块中部可绕第一销棒转动，所以两个夹持块的下端正好相互靠近，于是夹持块就能夹住堵头，当驱动组件驱动转轴旋转时，连板、两个夹持块一起旋转，将堵头旋入工件的螺纹孔。

作为本发明进一步改进，所述的机架组件包括连接座、与连接座固定连接的基座，所述的驱动组件安装在连接座，所述的驱动组件包括电机、以及与转轴固定连接的减速机，所述的基座固定安装在连接架处。电机经过减速机减速后，转速降低，扭矩增大；基座固定在连接架处，转轴在基座内可被减速机驱动而旋转。

作为本发明进一步改进，所述的机身设有驱动固定座滑行的第二气缸，所述的固定座设有上连块、第三气缸，所述的转座设有驱动连接架滑行的第四气缸、与第三气缸连接的第一下连块、以及与上连块连接的第二下连块，所述的连接架设有驱动推板滑行的第五气缸。第二气缸驱动固定座横向滑动从而使机械手移动到送料线的上方；转座可以绕上连块转动，第三气缸驱动第一下连块，从而使夹持机构与送料线的堵头处于同一轴心线；而第四气缸驱动连接架滑行从而使机械手靠近送料线；机架组件固定安装在连接架处，推板与夹持机构固定连接，因此第五气缸可以驱动夹持机构抓取堵头。

作为本发明进一步改进，所述的机身设有与固定座连接的第一导轨滑块组件，所述的转座与连接架之间设有第二导轨滑块组件，所述的连接架与推板之间设有第三导轨滑块组件。第一导轨滑块组件、第二导轨滑块组件、第三导轨滑块组件均是为了使两个相邻连接件的相对运动更加顺畅、平稳、精度高、阻力小、能耗少。

作为本发明进一步改进，所述的驱动机构包括驱动座、可在驱动座处上下移动的纵向滑板、可在纵向滑板处左右移动的横向滑板、可在横向滑板处上下移动的拖板，所述的纵向滑板设有可按住工件的按板，所述的防崩断基块安装在拖板处。驱动座可以固定在地面、墙体等场所，其固定不动；通过纵向滑板、横向滑板、拖板进行多个方向移动，最终按板会按住工件上端，使工件保持固定，而防崩断基块的插片会卡入工件的空挡内。

作为本发明进一步改进，所述的驱动座与纵向滑板之间设有第四导轨滑块组件，所述的纵向滑板与横向滑板之间设有第五导轨滑块组件，所述的横向滑板与拖板之间设有第六导轨滑块组件，所述的驱动座设有驱动纵向滑板移动的第六气缸，所述的纵向滑板设有驱动横向滑板移动的第七气缸，所述的横向滑板设有驱动拖板移动的第八气缸。第四导轨滑块组件、第五导轨滑块组件、第六导轨滑块组件能使两个相邻连接件的相对运动更加顺畅、平稳、精度高、阻力小、能耗少；第六气缸、第七气缸、第八气缸可以驱动相关零件运动。

本发明的优点在于自动化程度高，生产效率高；具体是：传输线将夹具送至限位装置，限位装置可对夹具进行限位固定；振动盘可以将堵头输送到送料线供夹持机构抓取，机械手在辅助装置的控制下可以实现多方位运动，并最终将堵头旋入工件的螺纹孔；在堵头旋入的过程中，档位筋会碰到档条，档位筋容易断裂，有鉴于此情况，设置了防崩断机构，其包括有弧形的插片，驱动机构将插片卡入空挡内，因为档位筋与插片贴合，堵头旋入的过程中，档位筋弯曲、抖动幅度小，所以可有效地防止档位筋断裂，挡片可挡住堵头的旋入端，防止堵头出现旋过头的情况；在整台设备刚刚制造完成、以及设备使用较长时间后，当辅助装置驱动机械手将堵头旋入的工件的螺纹孔时，夹持机构的倾斜角度与螺纹孔的倾斜角度可能会出现偏差，也就是同轴度误差，导致堵头不能对准螺纹孔，这就需要调整相关机构、零件的尺寸以满足生产要求，如果去调整辅助装置的倾斜角度比较困难，于是设置了下压机构，通过磨床磨削下压块的下端面或者更换新的下压块，来控制下压块压夹具时所生产的倾斜角度，使夹持机构的倾斜角度与螺纹孔的倾斜角度保持一致，再通过磨床磨削夹具的下端面或者更换新的夹具底部零件，就可以使夹持机构与螺纹孔处于同心状态，加工或者更换下压块、夹具底部零件成本较低、可节省调试的时间。

附图说明

图1为工件的分解示意图；

图2为工件的组装示意图；

图3为本发明的前视方向的组装示意图；

图4为本发明的后视方向的组装示意图；

图5为本发明中的辅助装置的分解示意图；

图6为本发明中的辅助装置的组装示意图；

图7为本发明中的机械手的分解示意图；

图8为本发明中的机械手的组装示意图；

图9为本发明中的夹具的分解示意图；

图10为本发明中的夹具的组装示意图；

图11为本发明中的限位装置的分解示意图；

图12为本发明中的限位装置的组装示意图；

图13为本发明中的夹具被下压机构压成倾斜状态的示意图；

图14为本发明中的防崩断机构的示意图；

图15为本发明中的防崩断基块的示意图。

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，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-15所示：用于汽车尾门缓冲块的组装设备，包括振动盘900、送料线800、用于固定工件90的夹具100、可对夹具100进行传送的传输线700、可限制夹具100在传输线700上移动的限位装置200、机械手组件1000、防崩断机构500、下压机构600，机械手组件1000包括可抓取堵头91并且将堵头91旋入工件90的机械手300、以及可增加机械手300自由度的辅助装置400，辅助装置400包括机身41、可在机身41处滑行的固定座42、可绕固定座42旋转的转座43、可沿着转座43滑行的连接架44、可沿着连接架44滑行的推板45，机械手300包括机架组件301、可在机架组件301内旋转的转轴35、与转轴35连接的夹持机构302，机架组件301固定安装在连接架44处，推板45与夹持机构302固定连接，防崩断机构500包括防崩断基块51、以及可对防崩断基块51实现多个方向运动的驱动机构，防崩断基块51设有挡片51a和弧形的插片51b，下压机构600包括可对夹具100产生倾斜角度的下压块62、可驱动下压块62上下移动的第一气缸63、以及固定第一气缸63的龙门61。

夹具100包括下座2和可绕下座2转动的上座10。

下座2设有主梁3、以及与上座10底面贴合的第一弹性件1，主梁3设有可转动的第一插销7，上座10设有副梁6、立块11、前后对称设置的两个支座5、可压住工件90两个侧压板8，副梁6与第一插销7套接，立块11上端设有可转动的轴承12，侧压板8中部通过第二插销4与支座5转动连接，上座10还设有与侧压板8底部贴合的第二弹性件9，第二弹性件9位于支座5的右侧。

传输线700穿过限位装置200，限位装置200包括箱体21、前限位机构、固定在箱体21的后限位机构，前限位机构包括动力件22、固定在动力件22的定板23，定板23设有可被动力件22驱动并进行旋转的前限位块24，后限位机构包括自锁座28、可绕自锁座28转动的自锁块25，自锁块25内设有上磁铁26，自锁座28设有下磁铁27，下磁铁27上端面的磁极与上磁铁26下端面的磁极相反从而可以使两者产生相斥的作用力而相互分离，箱体21上端安装有发光器29和收光器20。

机架组件301设有驱动转轴35旋转的驱动组件，夹持机构302包括套设在转轴35外且可以沿着转轴35移动的活动座组件36、镜像对称设置的两个夹持块30、固定连接转轴35的连板37，连板37通过第一销棒39连接夹持块30的中部，活动座组件36设置了具有倾斜角度的幺圆形活动槽36a，夹持块30固定设有位于活动槽36a内的第二销棒38，推板45与活动座组件36固定连接。

机架组件301包括连接座33、与连接座33固定连接的基座34，驱动组件安装在连接座33，驱动组件包括电机31、以及与转轴35固定连接的减速机32，基座34固定安装在连接架44处。

机身41设有驱动固定座42滑行的第二气缸41a，固定座42设有上连块42b、第三气缸42a，转座43设有驱动连接架44滑行的第四气缸43a、与第三气缸42a连接的第一下连块43b、以及与上连块42b连接的第二下连块43c，连接架44设有驱动推板45滑行的第五气缸44a。

机身41设有与固定座42连接的第一导轨滑块组件41b，转座43与连接架44之间设有第二导轨滑块组件44b，连接架44与推板45之间设有第三导轨滑块组件44c。

驱动机构包括驱动座55、可在驱动座55处上下移动的纵向滑板54、可在纵向滑板54处左右移动的横向滑板53、可在横向滑板53处上下移动的拖板52，纵向滑板54设有可按住工件90的按板54b，防崩断基块51安装在拖板52处。

驱动座55与纵向滑板54之间设有第四导轨滑块组件55a，纵向滑板54与横向滑板53之间设有第五导轨滑块组件54a，横向滑板53与拖板52之间设有第六导轨滑块组件53a，驱动座55设有驱动纵向滑板54移动的第六气缸55b，纵向滑板54设有驱动横向滑板53移动的第七气缸54b，横向滑板53设有驱动拖板52移动的第八气缸53b。

本设备的工作原理是：传输线700将夹具100送至限位装置200，限位装置200可对夹具100进行限位固定；振动盘900将堵头91输送到送料线800，辅助装置400将机械手300送至送料线800正上方，转座43绕固定座42旋转从而使机械手300与堵头91保持同轴心，移动连接架44使夹持机构302靠近堵头91，推板45驱动夹持机构302抓取堵头91，移动连接架44使夹持机构302远离送料线800，固定座42在机身41处移动从而将机械手300送至靠近夹具100的位置；第一气缸63推动下压块62顶住夹具100右端，于是夹具100朝右侧倾斜，此时转座43绕固定座42旋转，使夹持机构302、堵头91与工件90的螺纹孔90a保持同轴心；在堵头91旋入的过程中，档位筋90b容易断裂，有鉴于此情况，设置了防崩断机构500，其包括有弧形的插片51b，驱动机构将插片51b卡入空挡90c内，因为档位筋90b与插片51b贴合，堵头91旋入的过程中，档位筋90b弯曲、抖动幅度小，所以可有效地防止档位筋90b断裂，挡片51a可挡住堵头91的旋入端，防止堵头91出现旋过头的情况；移动连接架44使堵头91处于工件90的螺纹孔90a口部，此时转轴35带动夹持机构302旋转，将堵头91旋入工件90的螺纹孔90a内，最后各个机构、部件复位回退。

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 (10)

1.用于汽车尾门缓冲块的组装设备，其特征在于包括振动盘、送料线、用于固定工件的夹具、可对夹具进行传送的传输线、可限制夹具在传输线上移动的限位装置、机械手组件、防崩断机构、下压机构，所述的机械手组件包括可抓取堵头并且将堵头旋入工件的机械手、以及可增加机械手自由度的辅助装置，所述的辅助装置包括机身、可在机身处滑行的固定座、可绕固定座旋转的转座、可沿着转座滑行的连接架、可沿着连接架滑行的推板，所述的机械手包括机架组件、可在机架组件内旋转的转轴、与转轴连接的夹持机构，所述的机架组件固定安装在连接架处，所述的推板与夹持机构固定连接，所述的防崩断机构包括防崩断基块、以及可对防崩断基块实现多个方向运动的驱动机构，所述的防崩断基块设有挡片和弧形的插片，所述的下压机构包括可对夹具产生倾斜角度的下压块、可驱动下压块上下移动的第一气缸、以及固定第一气缸的龙门。

2.根据权利要求1所述的用于汽车尾门缓冲块的组装设备，其特征在于所述的夹具包括下座和可绕下座转动的上座。

3.根据权利要求2所述的用于汽车尾门缓冲块的组装设备，其特征在于所述的下座设有主梁、以及与上座底面贴合的第一弹性件，所述的主梁设有可转动的第一插销，所述的上座设有副梁、立块、前后对称设置的两个支座、可压住工件两个侧压板，所述的副梁与第一插销套接，所述的立块上端设有可转动的轴承，所述的侧压板中部通过第二插销与支座转动连接，所述的上座还设有与侧压板底部贴合的第二弹性件，所述的第二弹性件位于支座的右侧。

4.根据权利要求1所述的用于汽车尾门缓冲块的组装设备，其特征在于所述的传输线穿过限位装置，所述的限位装置包括箱体、前限位机构、固定在箱体的后限位机构，所述的前限位机构包括动力件、固定在动力件的定板，所述的定板设有可被动力件驱动并进行旋转的前限位块，所述的后限位机构包括自锁座、可绕自锁座转动的自锁块，所述的自锁块内设有上磁铁，所述的自锁座设有下磁铁，所述的下磁铁上端面的磁极与上磁铁下端面的磁极相反从而可以使两者产生相斥的作用力而相互分离，所述的箱体上端安装有发光器和收光器。

5.根据权利要求1所述的用于汽车尾门缓冲块的组装设备，其特征在于所述的机架组件设有驱动转轴旋转的驱动组件，所述的夹持机构包括套设在转轴外且可以沿着转轴移动的活动座组件、镜像对称设置的两个夹持块、固定连接转轴的连板，所述的连板通过第一销棒连接夹持块的中部，所述的活动座组件设置了具有倾斜角度的幺圆形活动槽，所述的夹持块固定设有位于活动槽内的第二销棒，所述的推板与活动座组件固定连接。

6.根据权利要求5所述的用于汽车尾门缓冲块的组装设备，其特征在于所述的机架组件包括连接座、与连接座固定连接的基座，所述的驱动组件安装在连接座，所述的驱动组件包括电机、以及与转轴固定连接的减速机，所述的基座固定安装在连接架处。

7.根据权利要求1所述的用于汽车尾门缓冲块的组装设备，其特征在于所述的机身设有驱动固定座滑行的第二气缸，所述的固定座设有上连块、第三气缸，所述的转座设有驱动连接架滑行的第四气缸、与第三气缸连接的第一下连块、以及与上连块连接的第二下连块，所述的连接架设有驱动推板滑行的第五气缸。

8.根据权利要求7所述的用于汽车尾门缓冲块的组装设备，其特征在于所述的机身设有与固定座连接的第一导轨滑块组件，所述的转座与连接架之间设有第二导轨滑块组件，所述的连接架与推板之间设有第三导轨滑块组件。

9.根据权利要求1所述的用于汽车尾门缓冲块的组装设备，其特征在于所述的驱动机构包括驱动座、可在驱动座处上下移动的纵向滑板、可在纵向滑板处左右移动的横向滑板、可在横向滑板处上下移动的拖板，所述的纵向滑板设有可按住工件的按板，所述的防崩断基块安装在拖板处。

10.根据权利要求9所述的用于汽车尾门缓冲块的组装设备，其特征在于所述的驱动座与纵向滑板之间设有第四导轨滑块组件，所述的纵向滑板与横向滑板之间设有第五导轨滑块组件，所述的横向滑板与拖板之间设有第六导轨滑块组件，所述的驱动座设有驱动纵向滑板移动的第六气缸，所述的纵向滑板设有驱动横向滑板移动的第七气缸，所述的横向滑板设有驱动拖板移动的第八气缸。

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