CN111250945B - 一种空调冷凝器边板自动装配装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种空调冷凝器边板自动装配装置，包括边板转移机构和边板配合机构，所述边板配合机构包括用于实现边板相对于冷凝器的精准定位的定位机构和用于驱动定位后的边板与冷凝器进行结合的推送机构，所述定位机构包括预定位机构和导引定位机构，所述导引定位机构包括多个分别用于与冷凝器的管口对位的导引针以及用于驱动导引针靠近或远离冷凝器的管口的导引驱动机构，所述预定位机构用于将边板定位在导引针与冷凝器之间，所述冷凝器的管口与边板的翻边孔一一对应，导引针的末端穿过边板的对应位置上的翻边孔延伸至冷凝器的对应位置的管口完成定位。该自动装配装置不仅能够地完成边板装配的定位，还具有造价更低、运行更加稳定等优点。

Description

一种空调冷凝器边板自动装配装置

技术领域

本发明涉及空调装配设备，具体涉及一种空调冷凝器边板自动装配装置。

背景技术

在空调冷凝器边板装配过程中，主要包括两个工序：抓取工序和配合工序；其中，边板设置在冷凝器的外侧，其上设有与冷凝的管口对应的翻边孔。现有用于抓取边板的抓取机构一般采用夹取的方式，利用气缸进行驱动，对冷凝器的边板进行夹取；夹取到边板后，将其搬运至对应的配合工位中，并移交给配合机构；在配合工位中，配合机构先通过视觉检测系统判断边板孔位的精确位置，再将边板与冷凝器进行配合。

上述过程中，虽然能够实现自动化装配，但同时存在以下的不足：在配合工序中，利用视觉系统进行定位，硬件成本较高，而且使用视觉系统定位易受光线、距离等因素影响，导致定位不准确，存在偏差，从而不能顺利完成边板的装配工作。

发明内容

本发明的目的在于克服上述存在的问题，提供一种空调冷凝器边板自动装配装置，该自动装配装置不仅能够地完成边板装配的定位，顺利完成装配工作，还具有造价更低、运行更加稳定等优点。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种空调冷凝器边板自动装配装置，包括用于将待装配的边板转移至配合工位中的边板转移机构和用于将待装配的边板精确地配合在冷凝器上的边板配合机构，所述边板转移机构包括用于对待装配的边板进行抓取的抓取机构和用于对抓取后的边板进行搬运的搬运机构；

其中，所述边板配合机构包括用于实现边板相对于冷凝器的精准定位的定位机构和用于驱动定位后的边板与冷凝器进行结合的推送机构，所述定位机构包括预定位机构和导引定位机构，所述导引定位机构包括多个分别用于与冷凝器的管口对位的导引针以及用于驱动导引针靠近或远离冷凝器的管口的导引驱动机构，所述预定位机构用于将边板转移机构转移过来的边板定位在导引针与冷凝器之间，所述冷凝器的管口与边板的翻边孔一一对应，导引针的末端穿过边板的对应位置上的翻边孔延伸至冷凝器的对应位置的管口完成定位。

上述自动装配装置的工作原理是：

工作时，抓取机构移动至边板存放点对待装配的边板进行抓取，然后通过搬运机构将抓取后的边板搬运至配合工位；抓取机构将边板放置在配合工位中的预定位机构上，由预定位机构将边板进行预定位，使得边板定位在导引针与冷凝器之间，冷凝器的管口与边板的翻边孔一一对应，而且冷凝器的管口和边板上的翻边孔先后直线排列在对应位置上的导引针的延伸方向上，从而为导引针的定位提供预先的保证。接着，导引驱动机构驱动导引针往冷凝器的方向移动，在此过程中，导引针的末端针尖先穿过边板的对应位置上的翻边孔，再延伸至冷凝器的对应位置的管口，通过导引针将边板准确地定位在冷凝器的前方。继而在推送机构的推送下，边板沿着引导针往冷凝器的方向横向移动，直至配合在冷凝器上。

本发明的一个优选方案，其中，所述预定位机构设置在包括定位托和用于驱动定位托作升降运动的升降驱动机构，所述定位托上设有用于放置边板的定位槽，所述定位槽的延伸方向与导引针的延伸方向垂直。通过上述结构，当边板转移机构将边板转移至配合工位时，升降驱动机构驱动定位托上升，从而承接边板；承接边板后，升降驱动机构驱动定位托下降一定距离，使得边板的翻边孔与冷凝器的管口对平。当导引针穿过边板的翻边孔延伸至冷凝器的管口后，升降驱动机构再驱动定位托下降，以避让推送机构对边板进行推送。

优选地，所述升降驱动机构包括升降板和升降驱动气缸，所述升降板与升降驱动气缸的伸缩杆固定连接，所述定位托设置在升降板上。

进一步，所述升降驱动气缸包括两级驱动气缸，下级气缸的驱动行程大于上级气缸的驱动行程。

优选地，所述预定位机构还包括X向定位组件和Y向定位组件，所述X向定位组件包括X向定位气缸，所述X向定位气缸用于将边板定位在定位槽中，其伸缩杆的伸缩方向与导引针的延伸方向平行；

所述Y向定位组件包括对位板和对位驱动气缸，所述对位板包括分别位于放置在定位托上的边板的两端的对位定板和对位动板，所述对位动板与对位驱动气缸的伸缩杆固定连接，所述对位驱动气缸的伸缩杆的伸缩方向与导引针的延伸方向垂直；当边板放置在定位托的定位槽后，对位动板往靠近对位定板的方向移动，将边板顶在对位定板上，完成预定位。通过上述两组相互垂直的定位组件，对边板作进一步的定位，在合理的偏差内，只要放置在定位槽后，都可以将其定位到预定的位置上，以保证与导引针之间准确的相对位置，使得后续的引导针可以准确地穿过对应的翻边孔。

本发明的一个优选方案，其中，所述导引定位机构包括导引移动件、引导驱动电机和导引传动组件，所述引导驱动电机固定设置在定位基板上，所述导引传动组件由丝杆传动组件构成；

所述导引针的一端固定在导引移动件上，另一端往冷凝器的方向延伸。

优选地，所述导引移动件与定位基板之间设有横向定位导向结构。

本发明的一个优选方案，其中，所述推送机构包括推送板和推送驱动气缸，所述推送驱动气缸固定设置在定位基板上；所述推送板靠近冷凝器的一侧设有推送件。

优选地，所述推送板设有多个导向孔，所述导引针穿过导向孔往冷凝器的方向延伸。通过上述结构，推送板除了对导引针进行推送外，还起到导向的作用。

进一步，所述推送板上设有多个往冷凝器的方向横向延伸的推送套管，所述推送套管为所述推送件，所述引导针穿过推送板的导向孔延伸至推送套管中。在边板完成预定位后，导引定位机构驱动引导针往前移动，使得多个引导针分别穿过边板的对应位置的翻边孔，直至定位在冷凝器的管口中；接着，在推送驱动气缸的驱动下，推送板往前移动，使得推送套管靠近并推动边板往冷凝器的方向移动，在此过程中，所述推送板、推送套管和边板均沿着导引针进行移动，从而保证边板与冷凝器的精准装配。

优选地，所述推送板包括第一推送板和第二推送板；所述推送驱动气缸包括两级驱动气缸，分别为第一推送驱动气缸和第二推送驱动气缸，所述第一推送驱动气缸的驱动行程大于第二推送驱动气缸的驱动行程，所述第二推送驱动气缸固定设置在第一推送板上，其伸缩杆固定设置在第二推送板上。通过两级推送，先实现大行程的输送，当边板接近冷凝器的管口后，再通过第二推送驱动气缸将边板配合在冷凝器上。

优选地，所述第一推送板和第二推送板与定位基板之间均设有横向推送导向结构。

本发明的一个优选方案，其中，所述抓取机构包括抓取安装架、磁吸板和抓取调节气缸，所述抓取安装架固定设置搬运机构上；所述磁吸板通过活动抓取板铰接在抓取安装架上，所述抓取调节气缸的缸体铰接在抓取安装架上，其伸缩杆铰接在所述活动抓取板上，所述抓取调节气缸可驱动活动抓取板相对于抓取安装架转动。本优选中，采用具有磁性的磁吸板对边板进行吸取，这样不用考虑翻边孔等结构对抓取点的定位问题，只要边板摆放好，即可对其进行抓取，大大增加了对边板定位的容错性，取料更加灵活，极大提高取料成功率。而且，在对边板进行抓取时，抓取调节气缸根据设定的角度参数，调节活动抓取板的位置，从而使得磁吸板准确地靠近边板。

优选地，所述活动抓取板与抓取安装架之间设有角度调节扭簧，该角度调节扭簧套在活动抓取板与抓取安装架之间的铰接轴外；所述角度调节扭簧的两端分别作用在活动抓取板与抓取安装架上。通过设置角度调节扭簧，在取料过程中，因扭簧的弹力作用，当磁吸板与边板接触产生压力时，角度调节扭簧会随着压力发生收缩形变，通过自身的形变来调整磁吸板的相对角度。

进一步，所述活动抓取板或抓取安装架上设有多个用于实现角度调节扭簧的多种压缩效果的调节孔。具体地，调节杆放置在其中一个调节孔中，角度调节扭簧的一端抵紧在该调节杆上，在工作中，可以根据需求调整螺杆的位置，改变角度调节扭簧对活动抓取板和抓取安装架的作用力，从而达到角度调整的目的。

优选地，所述活动抓取板的两端设有感应开关，在工作过程中，利用感应开关来判断磁吸板(由电磁铁组成)与边板的距离，当感应开关感应到边板时伺服电机停止，此时执行取料补偿位(可根据实际取料位置进行灵活设置)，到位后磁吸板得电吸取边板。

本发明的一个优选方案，其中，所述搬运机构包括横向搬运机构和竖向搬运机构，所述抓取机构设置在竖向搬运机构上，所述竖向搬运机构设置在横向搬运机构上。

优选地，所述竖向搬运机构包括竖向驱动电机和竖向传动组件。

优选地，所述横向搬运机构包括横向驱动电机和横向传动组件。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1、本发明的自动装配装置中，导引针的末端穿过边板的对应位置上的翻边孔延伸至冷凝器的对应位置的管口，将边板定位在冷凝器的前方，再通过引导的方式将边板沿着导引针配合在冷凝器上，从而完成孔位精确对接装配。

2、本发明的自动装配装置主要通过机械机构完成精准的装配，受外界因素的影响较少，具有造价低、运行稳定等优点。

附图说明

图1为本发明中的空调冷凝器边板自动装配装置的立体结构示意图。

图2为本发明中的空调冷凝器边板自动装配装置的侧视图。

图3为本发明中的边板配合机构的立体结构示意图，图中预定位结构未显示。

图4为本发明中的边板配合机构在进行边板装配工作的立体结构示意图。

图5-6为本发明中的抓取机构的两个不同方向的立体结构示意图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员很好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例和附图对本发明作进一步描述，但本发明的实施方式不仅限于此。

实施例1

参见图1-4，本实施例中的空调冷凝器边板自动装配装置，包括用于将待装配的边板a转移至配合工位中的边板转移机构和用于将待装配的边板a精确地配合在冷凝器b上的边板配合机构，所述边板转移机构包括用于对待装配的边板a进行抓取的抓取机构和用于对抓取后的边板a进行搬运的搬运机构；其中，所述边板配合机构包括用于实现边板a相对于冷凝器b的精准定位的定位机构和用于驱动定位后的边板a与冷凝器b进行结合的推送机构，所述定位机构包括预定位机构和导引定位机构，所述导引定位机构包括多个分别用于与冷凝器b的管口对位的导引针1以及用于驱动导引针1靠近或远离冷凝器b的管口的导引驱动机构，所述预定位机构用于承接边板转移机构转移过来的边板a，并将边板a定位在导引针1与冷凝器b之间，所述冷凝器b的管口与边板a的翻边孔一一对应，导引针1的末端穿过边板a的对应位置上的翻边孔延伸至冷凝器b的对应位置的管口完成定位。

参见图1-2，所述预定位机构设置在包括定位托2和用于驱动定位托2作升降运动的升降驱动机构，所述定位托2上设有用于放置边板a的定位槽，所述定位槽的延伸方向与导引针1的延伸方向垂直。通过上述结构，当边板转移机构将边板a转移至配合工位时，升降驱动机构驱动定位托2上升，从而承接边板a；承接边板a后，升降驱动机构驱动定位托2下降一定距离，使得边板a的翻边孔与冷凝器b的管口对平。当导引针1穿过边板a的翻边孔延伸至冷凝器b的管口后，升降驱动机构再驱动定位托2下降，以避让推送机构对边板a进行推送。

进一步，所述升降驱动机构包括升降板3和两级升降驱动气缸4，下级气缸的驱动行程大于上级气缸的驱动行程；所述升降板3与升降驱动气缸4的伸缩杆固定连接，所述定位托2设置在升降板3上。当然，升降驱动机构中的驱动元件还可以为驱动电机等其他能实现直线升降的驱动机构组成。

参见图1-2，所述预定位机构还包括X向定位组件和Y向定位组件，所述X向定位组件包括X向定位气缸5，所述X向定位气缸5用于将边板a定位在定位槽中，其伸缩杆的伸缩方向与导引针1的延伸方向平行；所述Y向定位组件包括对位板和对位驱动气缸6，所述对位板包括分别位于放置在定位托2上的边板a的两端的对位定板7和对位动板8，所述对位动板8与对位驱动气缸6的伸缩杆固定连接，所述对位驱动气缸6的伸缩杆的伸缩方向与导引针1的延伸方向垂直；当边板a放置在定位托2的定位槽后，对位动板8往靠近对位定板7的方向移动，将边板a顶在对位定板7上，完成预定位。通过上述两组相互垂直的定位组件，对边板a作进一步的定位，在合理的偏差内，只要放置在定位槽后，都可以将其定位到预定的位置上，以保证与导引针1之间准确的相对位置，使得后续的导引针1可以准确地穿过对应的翻边孔。

参见图1-4，所述导引定位机构包括导引移动件9、引导驱动电机和导引传动组件，所述引导驱动电机固定设置在定位基板10上，所述导引传动组件由丝杆传动组件构成；所述导引针1的一端固定在导引移动件9上，另一端往冷凝器b的方向延伸。当然，所述导引传动组件还可以为齿轮齿条等进行直线传动的结构组成。

进一步，所述导引移动件9与定位基板10之间设有横向定位导向结构，该横向定位结构包括导轨和滑块。

参见图1-4，所述推送机构包括推送板和推送驱动气缸，所述推送驱动气缸固定设置在定位基板10上；所述推送板靠近冷凝器b的一侧设有推送件。

进一步，所述推送板设有多个导向孔，所述导引针1穿过导向孔往冷凝器b的方向延伸。通过上述结构，推送板除了对导引针1进行推送外，还起到导向的作用。

参见图1-4，所述推送板上设有多个往冷凝器b的方向横向延伸的推送套管11，所述推送套管11为所述推送件，所述导引针1穿过推送板的导向孔延伸至推送套管11中。在边板a完成预定位后，导引定位机构驱动导引针1往前移动，使得多个导引针1分别穿过边板a的对应位置的翻边孔，直至定位在冷凝器b的管口中；接着，在推送驱动气缸的驱动下，推送板往前移动，使得推送套管11靠近并推动边板a往冷凝器b的方向移动，在此过程中，所述推送板、推送套管11和边板a均沿着导引针1进行移动，从而保证边板a与冷凝器b的精准装配。

参见图1-4，具体地，所述推送板包括第一推送板12和第二推送板12；所述推送驱动气缸包括两级驱动气缸，分别为第一推送驱动气缸14和第二推送驱动气缸15，所述第一推送驱动气缸14的驱动行程大于第二推送驱动气缸15的驱动行程，所述第二推送驱动气缸15固定设置在第一推送板12上，其伸缩杆固定设置在第二推送板12上。通过两级推送，先实现大行程的输送，当边板a接近冷凝器b的管口后，再通过第二推送驱动气缸15将边板a配合在冷凝器b上。

而且，所述第一推送板12和第二推送板12与定位基板10之间均设有横向推送导向结构，该横向推送导向结构包括导轨和滑块。

参见图1和图5-6，所述抓取机构包括抓取安装架16、磁吸板17和抓取调节气缸18，所述抓取安装架16固定设置搬运机构上；所述磁吸板17通过活动抓取板19铰接在抓取安装架16上，所述抓取调节气缸18的缸体铰接在抓取安装架16上，其伸缩杆铰接在所述活动抓取板19上，所述抓取调节气缸18可驱动活动抓取板19相对于抓取安装架16转动。本优选中，采用具有磁性的磁吸板17对边板a进行吸取，这样不用考虑翻边孔等结构对抓取点的定位问题，只要边板a摆放好，即可对其进行抓取，大大增加了对边板a定位的容错性，取料更加灵活，极大提高取料成功率。而且，在对边板a进行抓取时，抓取调节气缸18根据设定的角度参数，调节活动抓取板19的位置，从而使得磁吸板17准确地靠近边板a。当然，本实施例中的抓取调节气缸18可以由其他能够实现转动的驱动机构代替，例如驱动电机和传动齿轮的组合。

参见图5-6，所述活动抓取板19与抓取安装架16之间设有角度调节扭簧20，该角度调节扭簧20套在活动抓取板19与抓取安装架16之间的铰接轴外；所述角度调节扭簧20的两端分别作用在活动抓取板19与抓取安装架16上。通过设置角度调节扭簧20，在取料过程中，因扭簧的弹力作用，当磁吸板17与边板a接触产生压力时，角度调节扭簧20会随着压力发生收缩形变，通过自身的形变来调整磁吸板17的相对角度。

进一步，所述活动抓取板19上设有两个用于实现角度调节扭簧20的多种压缩效果的调节孔。具体地，调节杆21放置在其中一个调节孔中，角度调节扭簧20的一端抵紧在该调节杆21上，在工作中，可以根据需求调整螺杆的位置，改变角度调节扭簧20对活动抓取板19和抓取安装架16的作用力，从而达到角度调整的目的。

而且，本实施例中的活动抓取板19的两端设有感应开关22，在工作过程中，利用感应开关22来判断磁吸板17(由电磁铁组成)与边板a的距离，当感应开关22感应到边板a时伺服电机停止，此时执行取料补偿位(可根据实际取料位置进行灵活设置)，到位后磁吸板17得电吸取边板a。

参见图1，所述搬运机构包括横向搬运机构和竖向搬运机构，所述抓取机构设置在竖向搬运机构上，所述竖向搬运机构设置在横向搬运机构上。其中，所述竖向搬运机构包括竖向驱动电机和竖向传动组件，所述竖向传动组件为丝杆传动组件；所述横向搬运机构包括横向驱动电机和横向传动组件，所述横向传动组件为丝杆传动组件。具体结构可参考现有技术中的相关搬运机构的方案。

参见图1-6，本实施例中的自动装配装置的工作原理是：

工作时，抓取机构移动至边板a存放点对待装配的边板a进行抓取，然后通过搬运机构将抓取后的边板a搬运至配合工位；抓取机构将边板a放置在配合工位中的预定位机构上，由预定位机构将边板a进行预定位，使得边板a定位在导引针1与冷凝器b之间，冷凝器b的管口与边板a的翻边孔一一对应，而且冷凝器b的管口和边板a上的翻边孔先后直线排列在对应位置上的导引针1的延伸方向上，从而为导引针1的定位提供预先的保证。接着，导引驱动机构驱动导引针1往冷凝器b的方向移动，在此过程中，导引针1的末端针尖先穿过边板a的对应位置上的翻边孔，再延伸至冷凝器b的对应位置的管口，通过导引针1将边板a准确地定位在冷凝器b的前方。继而在推送机构的推送下，边板a沿着导引针1往冷凝器b的方向横向移动，直至配合在冷凝器b上。

实施例2

与实施例1不同的是，本实施例中的预定位机构即为抓取机构，在工作中，抓取机构抓取到边板a后，在搬运机构的驱动下，将边板a搬运至配合工位中，此时，抓取机构将边板a定位在导引针1和冷凝器b之间，而且保证导引针1能够穿过边板a的翻边孔，并且对应于冷凝器b的管口；当导引针1的末端定位在冷凝器b的管口后，抓取机构离开配合工位。

实施例3

与实施例1不同的是，本实施例中其中，所述竖向传动组件为齿轮齿条传动组件，所述竖向驱动电机由驱动气缸代替。所述横向传动组件为齿轮齿条传动组件，所述横向驱动电机由驱动气缸代替。具体结构可参考现有技术中的相关方案。

上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所做的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种空调冷凝器边板自动装配装置，其特征在于，包括用于将待装配的边板转移至配合工位中的边板转移机构和用于将待装配的边板精确地配合在冷凝器上的边板配合机构，所述边板转移机构包括用于对待装配的边板进行抓取的抓取机构和用于对抓取后的边板进行搬运的搬运机构；

其中，所述边板配合机构包括用于实现边板相对于冷凝器的精准定位的定位机构和用于驱动定位后的边板与冷凝器进行结合的推送机构，所述定位机构包括预定位机构和导引定位机构，所述导引定位机构包括多个分别用于与冷凝器的管口对位的导引针以及用于驱动导引针靠近或远离冷凝器的管口的导引驱动机构，所述预定位机构将边板转移机构转移过来的边板定位在导引针与冷凝器之间，所述冷凝器的管口与边板的翻边孔一一对应，导引针的末端穿过边板的对应位置上的翻边孔延伸至冷凝器的对应位置的管口完成定位；所述预定位机构设置在包括定位托和用于驱动定位托作升降运动的升降驱动机构，所述定位托上设有用于放置边板的定位槽，所述定位槽的延伸方向与导引针的延伸方向垂直；

所述抓取机构包括抓取安装架、磁吸板和抓取调节气缸，所述抓取安装架固定设置搬运机构上；所述磁吸板通过活动抓取板铰接在抓取安装架上，所述抓取调节气缸的缸体铰接在抓取安装架上，其伸缩杆铰接在所述活动抓取板上，所述抓取调节气缸可驱动活动抓取板相对于抓取安装架转动；

所述活动抓取板与抓取安装架之间设有角度调节扭簧，该角度调节扭簧套在活动抓取板与抓取安装架之间的铰接轴外；所述角度调节扭簧的两端分别作用在活动抓取板与抓取安装架上。

2.根据权利要求1所述的空调冷凝器边板自动装配装置，其特征在于，

所述升降驱动机构包括升降板和两级升降驱动气缸，所述升降板与升降驱动气缸的伸缩杆固定连接，所述定位托设置在升降板上。

3.根据权利要求2所述的空调冷凝器边板自动装配装置，其特征在于，所述预定位机构还包括X向定位组件和Y向定位组件，所述X向定位组件包括X向定位气缸，所述X向定位气缸用于将边板定位在定位槽中，其伸缩杆的伸缩方向与导引针的延伸方向平行；

所述Y向定位组件包括对位板和对位驱动气缸，所述对位板包括分别位于放置在定位托上的边板的两端的对位定板和对位动板，所述对位动板与对位驱抓取调节气缸可驱动活动抓取板相对于抓取安装架转动。

4.根据权利要求1所述的空调冷凝器边板自动装配装置，其特征在于，所述活动抓取板或抓取安装架上设有多个用于实现角度调节扭簧的多种压缩效果的调节孔。

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