CN112440101A - 一种螺钉胶帽组装装置和组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种螺钉胶帽组装装置，包括支座、顶入气缸、顶柱、接料座、挡料块、限位叉和竖直气缸；顶入气缸固定在支座上端侧方，所述的顶柱连接在滑块上，滑块移动连接在支座上，滑块与顶入气缸的伸缩端相连接；顶柱的端部设置有细轴；所述的接料座固定在支座上；接料座上端设置有连接座，竖直气缸固定在连接座上，竖直气缸的伸缩端上安装有连接板，所述的挡料块和限位叉均安装在连接板下端。本发明具有胶帽移取可靠，组装精准的优点。

Description

一种螺钉胶帽组装装置和组装方法

技术领域

本发明涉及门挡组装技术领域，具体涉及一种螺钉胶帽组装装置和门挡组装机。

背景技术

门挡就是用来挡住门，以保持它的打开或者关闭状态的阻挡物。如图8所示的门挡，它由基体100、底脚200、螺钉300、胶帽400和转动套500组成，基体100上设置有铰接孔101，转动套500过盈配合在铰接孔101中；基体100上方设置有螺纹孔102，螺钉300拧入在螺纹孔102中，胶帽400套在螺钉300的端部，螺钉300作为动力输入部；基体100一端设置有连接部103，底脚200卡扣在基体100的连接部103。这种门挡在使用时，转动套500铰接在地面上，胶帽400与门的侧面相对应，底脚200与地面相对应，门与胶帽400的冲击力可转换为底脚200何地面的冲击力。

中国发明专利申请(公开号：CN110561069A，公开日：2019.12.13)公开了一种多规格门挡条自动安装机器人生产线，包括总线控制模块、上料台、输送台过渡台、涂胶机构、机械手组装机构、联合库体和传送装置；联合库体包括输送装置和多个紧密排列的挡条库体，每个挡条库体存储一个型号的挡条，同时接收总线控制模块的指令；所述挡条库体收到指令时即释放出一件挡条落到输送装置上，由输送装置运出；在联合库体的一端设有上料台，所述上料台的出料端设有双向输送台，所述双向输送台出料端设有机械手组装机构，所述的机械手组装机构进料端设有涂胶机构，机械手组装机构接收总线控制模块的指令，对挡条夹取、平移、定位，从而安装固定到目标位置。

现有门挡组装存在以下不足：1. 胶帽质地较软，难以夹取进行组装；2. 基体夹紧定位困难;3. 水平姿态螺钉组装困难;4. 自动化程度不高，生产效率低下。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中胶帽质地较软，难以夹取进行组装的问题，提出一种胶帽移取可靠，组装精准的螺钉胶帽组装装置。

为本发明之目的，采用以下技术方案：

一种螺钉胶帽组装装置，其包括支座、顶入气缸、顶柱、接料座、挡料块、限位叉和竖直气缸；支座固定在机架上，顶入气缸固定在支座上端侧方，所述的顶柱连接在滑块上，滑块移动连接在支座上，滑块与顶入气缸的伸缩端相连接；所述的顶柱为圆柱形，顶柱的端部设置有细轴；所述的接料座固定在支座上，接料座中设置有竖通槽，竖通槽的侧方设置有接料沉槽，接料座的侧方设置有水平的圆通孔，顶柱配合在圆通孔中；接料座上端设置有连接座，竖直气缸固定在连接座上，竖直气缸的伸缩端上安装有连接板，所述的挡料块和限位叉均安装在连接板下端；挡料块侧面上设置有圆孔，挡料块移动配合在竖通槽中。

作为优选，所述的接料座上方设置有振动上料器，所述的振动上料器将胶帽送出，胶帽向下落出，振动上料器的出料端与接料沉槽相衔接。

作为优选，所述的挡料块上还设置有侧通孔，侧通孔与圆孔相贯穿，侧通孔中设置有光纤传感器；所述的限位叉下端设置有U形槽，U形槽的宽度大于螺钉大径。

一种螺钉胶帽组装方法，胶帽从振动上料器落入接料座中的接料沉槽中，此时挡料块处于高位，而后顶入气缸带动顶柱推出，将顶柱端部的细轴插入胶帽中部圆孔；而后竖直气缸带动限位叉和挡料块下降，限位叉卡住基体的一侧，进行支撑，而后顶入气缸继续推动顶柱推出，将胶帽套在螺钉端部。

一种门挡组装机，其包括机架以及安装在机架上的治具转动装置、基体上料装置、底脚组装装置、螺钉组装装置、胶帽组装装置、转动套装置组装和成品下料装置；所述的治具转动装置位于机架的中央，治具转动装置成圆周状，治具转动装置的一周设置有多个工位，分别为上料工位第一组装工位、第二组装工位、第三组装工位、第四组装工位、下料工位和检测工位；基体上料装置对应上料工位，底脚组装装置对应第一组装工位，螺钉组装装置对应第二组装工位，胶帽组装装置对应第三组装工位，转动套装置组装对应第四组装工位，成品下料装置对应下料工位；检测工位的侧方设置有光纤传感器，光纤传感器对应治具转动装置的治具；上述的胶帽组装装置采用上述技术方案所述的一种螺钉胶帽组装装置。

作为优选，所述的治具转动装置用于对基体进行夹紧，并进行转运输送，所述的底脚组装装置用于组装底脚，螺钉组装装置用于将螺钉装入基体，胶帽组装装置用于将胶帽装到螺钉上，转动套装置组装用于将转动套装入基体，成品下料装置用于成品实现下料，光纤传感器用于检测产品是否成功取出。

采用上述技术方案的一种螺钉胶帽组装装置的优点是: 通过设置带有细轴的顶柱插入胶帽中，实现取料，这种取料方式相比夹取和吸取，既能适应小部件的取料，又能避免较大夹取力使胶帽变形的问题；在细轴插入胶帽时，通过设置挡料块进行抵住，提高胶帽取料的可靠性，并且挡料块可以升降，当挡料块下降时，不影响胶帽的组装路径，提高组装效率；设置限位叉挡住基体，避免组装过程中过大冲击使基体变形和位置改变。

采用上述技术方案的门挡组装机的优点是:

1.治具转动装置通过设置两块相对的夹紧块将基体夹紧，设置垫块放置基体，实现完全定位；治具将基体夹紧后无需动力进行保持，通过设置锁紧杆进行锁紧，保持常闭的状态，便于加工，结构紧凑；锁紧杆设置为阶梯形，向上运动可以实现开锁，方便便捷；治具的开和闭通过设置在外部的开治具组件实现，便于治具转运。

2.螺钉组装装置通过螺钉水平上料，经过抬升块抬升进行分离，提高上料可靠度，通过设置夹移机构进行螺钉移取，便于螺钉从上料处运动到组装处，螺钉位于两个夹指之间，进行限位，保持螺钉水平的姿态，防止螺钉掉落，通过水平设置的螺丝刀将螺钉旋入，提高螺钉装入的效率。

3.胶帽组装装置通过设置带有细轴的顶柱插入胶帽中，实现取料，这种取料方式相比夹取和吸取，既能适应小部件的取料，又能避免较大夹取力使胶帽变形的问题；在细轴插入胶帽时，通过设置挡料块进行抵住，提高胶帽取料的可靠性，并且挡料块可以升降，当挡料块下降时，不影响胶帽的组装路径，提高组装效率；设置限位叉挡住基体，避免组装过程中过大冲击使基体变形和位置改变。

附图说明

图1为本发明门挡组装机的结构示意图。

图2为治具转动装置的爆炸结构图。

图3为治具的爆炸结构图。

图4为底脚组装装置的爆炸结构图。

图5为螺钉组装装置的爆炸结构图。

图6为胶帽组装装置的爆炸结构图。

图7为转动套装置组装的爆炸结构图。

图8为产品的结构图。

具体实施方式

如图1所示，一种门挡组装机包括机架以及安装在机架上的治具转动装置2、基体上料装置3、底脚组装装置4、螺钉组装装置5、胶帽组装装置6、转动套装置组装7和成品下料装置8；所述的治具转动装置2位于机架的中央，治具转动装置2成圆周状，治具转动装置2的一周设置有多个工位，分别为上料工位201第一组装工位202、第二组装工位203、第三组装工位204、第四组装工位205、下料工位206和检测工位207；基体上料装置3对应上料工位201，底脚组装装置4对应第一组装工位202，螺钉组装装置5对应第二组装工位203，胶帽组装装置6对应第三组装工位204，转动套装置组装7对应第四组装工位205，成品下料装置8对应下料工位206；检测工位207的侧方设置有光纤传感器210，光纤传感器210对应治具转动装置2的治具。

所述的治具转动装置2用于对基体进行夹紧，并进行转运输送，所述的底脚组装装置4用于组装底脚，螺钉组装装置5用于将螺钉装入基体，胶帽组装装置6用于将胶帽装到螺钉上，转动套装置组装7用于将转动套装入基体，成品下料装置8用于成品实现下料，光纤传感器210用于检测产品是否成功取出。上述的胶帽组装装置6即一种螺钉胶帽组装装置。

如图8所示，本专利加工的门挡，由基体100、底脚200、螺钉300、胶帽400和转动套500组成，基体100上设置有铰接孔101，转动套500过盈配合在铰接孔101中；基体100上方设置有螺纹孔102，螺钉300拧入在螺纹孔102中，胶帽400套在螺钉300的端部，螺钉300作为动力输入部；基体100一端设置有连接部103，底脚200卡扣在基体100的连接部103。这种门挡在使用时，转动套500铰接在地面上，胶帽400与门的侧面相对应，底脚200与地面相对应，门与胶帽400的冲击力可转换为底脚200何地面的冲击力。

如图2所示，所述的治具转动装置2包括驱动电机21、分割器22、圆盘23、治具24和开治具组件25；驱动电机21和分割器22设置在机架上，驱动电机21与分割器22的输入轴通过皮带连接，圆盘23设置在分割器22的顶部输出轴上，治具24均匀设置在圆盘23的一周，圆盘23一周对应有多个工位，所述的开治具组件25对应上料工位和下料工位处的治具下方。所述的圆盘23的一周设置有空孔，空孔与治具24相对应。

如图3所示，所述的治具24包括基座241、垫块242、侧滑块243、夹紧块244、锁紧杆245、抵座246、压紧弹簧247和驱动楔块248；所述的基座241固定设置，垫块242安装在基座241的中部，垫块242上端面设置有弧面凹槽；所述的基座241上设置有通槽2411，侧滑块243移动配合在通槽2411中，侧滑块243的侧面设置有缺口2431，夹紧块244设置在侧滑块243的侧面；所述的夹紧块244设置有两个，两个夹紧块244相对侧设置，两个夹紧块244的相对侧面设置有缺槽，缺槽形状与基体的轮廓相对应；夹紧块244的内侧设置有圆形盲孔2441，夹紧块244的圆形盲孔2441与垫块242的侧面之间设置有弹簧；所述的锁紧杆245为上部宽，下部窄的阶梯状，锁紧杆245竖直配合在基座241上，抵座246固定在基座241上，所述的压紧弹簧247上端与抵座246相抵，压紧弹簧247下端与锁紧杆245相抵；所述的锁紧杆245上部与缺口2431相对应；所述的驱动楔块248两内侧设置有内斜面2481，侧滑块243上设置有相对的外斜面2842，内斜面2481与外斜面2842相对应；驱动楔块248竖直连接在基座241上，驱动楔块248与基座241之间通过导柱连接，楔块248与基座241之间设置有弹簧；所述的开治具组件25包括支板251、升降气缸252和顶块253，升降气缸252安装在支板251上，顶块253安装在升降气缸252的伸缩端，顶块253上设置有两个立柱，立柱上端与治具24相对应；上料工位处的顶块253与驱动楔块248相对应，下料工位处的顶块253与锁紧杆245相对应。

所述的治具转动装置2在工作时，在打开治具时，锁紧杆245向上顶动，使锁紧杆245离开缺口2431，两个侧滑块243在弹簧的作用下向外移动，打开治具；在关闭治具的时候，驱动楔块248向上顶动，使两个侧滑块243向内部运动，夹住基体，直至锁紧杆245落入缺口2431中，进行锁紧。

治具转动装置2解决了基体夹紧定位困难的问题，通过设置两块相对的夹紧块244将基体夹紧，设置垫块242放置基体，实现完全定位；治具24将基体夹紧后无需动力进行保持，通过设置锁紧杆245进行锁紧，保持常闭的状态，便于加工，结构紧凑；锁紧杆245设置为阶梯形，向上运动可以实现开锁，方便便捷；治具24的开和闭通过设置在外部的开治具组件25实现，便于治具24转运。

如图4所示，所述的底脚组装装置4包括底脚振动轨41、顶料柱42、顶料气缸43和导座44；底脚振动轨41设置在震料器上，顶料柱42安装在顶料气缸43的伸缩端，导座44上端设置有矩形通孔，顶料柱42配合在导座44的矩形通孔上，导座44固定在机架上，顶料气缸43固定在导座44下方；所述的顶料柱42上端设置有沉槽，沉槽与底脚振动轨41的出料端相衔接，沉槽的底端设置有光纤传感器。

所述的底脚组装装置4在工作时，底脚从底脚振动轨41中振出，到达顶料柱42的上端，被光纤传感器检测后，顶料气缸43带动顶料柱42上升，实现底脚的组装。

如图5所示，所述的螺钉组装装置5包括螺钉上料轨51、挡座52、抬升块53、抬升气缸54、夹移机构55、螺丝刀56、底座57、侧移气缸58和锁丝电机59；螺钉上料轨51安装在振动上料器上，振动上料器固定在机架上，挡座52固定在连接座510上，挡座52与螺钉上料轨51的出料端相衔接；所述的抬升气缸54竖直固定在连接座510上，抬升块53安装在抬升气缸54的伸缩端，挡座52中部设置有镂空的通孔，抬升块53位于该通孔中；所述的抬升块53和挡座52上均设置有弧形的沟槽，用于设置螺钉，抬升块53的中间设置有空隔层，空隔层处用于夹取螺钉；夹移机构55设置在机架上，夹移机构55向下对应抬升块53；所述的底座57固定在机架上，底座57上通过滑轨连接有移动板571，侧移气缸58安装在底座57上，侧移气缸58的伸缩端与移动板571相连接；所述的螺丝刀56铰接在移动板571上，螺丝刀56的端部设置有十字纹，螺丝刀56与锁丝电机59的转动端相连接，锁丝电机59固定设置在移动板571上。所述的夹移机构55包括龙门架551、横移气缸552、纵移气缸553、夹取气缸554和夹指555，龙门架551固定在机架上，横移气缸552和纵移气缸553相垂直布置，纵移气缸553连接在横移气缸552的伸缩端，夹取气缸554连接在纵移气缸553的伸缩端，夹指555安装在夹取气缸554的两移动部；夹指555的内侧设置有半圆形槽，两个夹指555合在一起形成一个圆形孔，螺钉设置在该圆形孔中，螺钉可以在夹指555之间形成的空腔中自由转动。所述的挡座52底部设置有光纤传感器，光纤传感器对应挡座52中的螺钉。

所述的螺钉组装装置5在工作时，螺钉从螺钉上料轨51中水平送出，到达挡座52处，而后抬升气缸54带动抬升块53向上运动，将单个螺钉抬起，夹移机构55将抬起的螺钉夹住，夹住后向侧方移动；而后锁丝电机59带动螺丝刀56转动，同时侧移气缸58将移动板571移出，使螺丝刀56拧动螺钉端部，使螺钉缓慢旋入基体中。

螺钉组装装置5解决了水平姿态螺钉组装困难的问题，通过螺钉水平上料，经过抬升块53抬升进行分离，提高上料可靠度，通过设置夹移机构55进行螺钉移取，便于螺钉从上料处运动到组装处，螺钉位于两个夹指555之间，进行限位，保持螺钉水平的姿态，防止螺钉掉落，通过水平设置的螺丝刀56将螺钉旋入，提高螺钉装入的效率。

如图6所示，所述的一种螺钉胶帽组装装置包括支座61、顶入气缸62、顶柱63、接料座64、挡料块65、限位叉66和竖直气缸67；支座61固定在机架上，顶入气缸62固定在支座61上端侧方，所述的顶柱63连接在滑块631上，滑块631移动连接在支座61上，滑块631与顶入气缸62的伸缩端相连接；所述的顶柱63为圆柱形，顶柱63的端部设置有细轴632；所述的接料座64固定在支座61上，接料座64中设置有竖通槽641，竖通槽641的侧方设置有接料沉槽642，接料座64的侧方设置有水平的圆通孔643，顶柱63配合在圆通孔643中；所述的接料座64上方设置有振动上料器，所述的振动上料器将胶帽送出，胶帽向下落出，振动上料器的出料端与接料沉槽642相衔接；接料座64上端设置有连接座644，竖直气缸67固定在连接座644上，竖直气缸67的伸缩端上安装有连接板671，所述的挡料块65和限位叉66均安装在连接板671下端；挡料块65侧面上设置有圆孔651，挡料块65移动配合在竖通槽641中；所述的挡料块65上还设置有侧通孔652，侧通孔652与圆孔651相贯穿，侧通孔652中设置有光纤传感器，检测胶帽通过情况；所述的限位叉66下端设置有U形槽，U形槽的宽度大于螺钉大径。

所述的一种螺钉胶帽组装装置在工作时，胶帽从振动上料器落入接料座64中的接料沉槽642中，此时挡料块65处于高位，而后顶入气缸62带动顶柱63推出，将顶柱63端部的细轴632插入胶帽中部圆孔；而后竖直气缸67带动限位叉66和挡料块65下降，限位叉66卡住基体的一侧，进行支撑，而后顶入气缸62继续推动顶柱63推出，将胶帽套在螺钉端部。

一种螺钉胶帽组装装置解决了胶帽质地较软，难以夹取进行组装的问题，通过设置带有细轴632的顶柱63插入胶帽中，实现取料，这种取料方式相比夹取和吸取，既能适应小部件的取料，又能避免较大夹取力使胶帽变形的问题；在细轴632插入胶帽时，通过设置挡料块65进行抵住，提高胶帽取料的可靠性，并且挡料块65可以升降，当挡料块65下降时，不影响胶帽的组装路径，提高组装效率；设置限位叉66挡住基体，避免组装过程中过大冲击使基体变形和位置改变。

如图7所示，所述的转动套装置组装7包括转动套上料轨71、过料座72、分料块73、分料气缸74、平面二自由度移动机构75、插入气缸76和阶梯轴77；过料座72与转动套上料轨71的出料端相衔接，分料气缸74竖直设置，分料块73安装在分料气缸74的伸缩端，分料块73中设置有两个立柱731，两个立柱731错开设置，一个立柱安装在上端，另一个立柱安装在上端；立柱731位于过料座72中的过料通道中；平面二自由度移动机构75设置在机架上，插入气缸76安装在平面二自由度移动机构75的输出端，阶梯轴77安装在插入气缸76的伸缩端，阶梯轴77的端部与过料座72侧面像对应。

所述的转动套装置组装7在工作时，转动套从转动套上料轨71中有序送出，分料气缸74带动分料块73升降运动，分选出端部的转动套；而后平面二自由度移动机构75带动阶梯轴77插入转动套中，而后向侧方移出，运送到组装工位处，插入气缸76带动阶梯轴77推出，将转动套组装到基体中。

一种门挡组装方法，依次通过以下步骤进行组装：

S1 基体上料：基体上料装置3将基体搬运到治具24中实现上料；

S2 底脚组装：底脚组装装置4将底脚分选出，从下至上组装到基体上；

S3 螺钉组装：螺钉组装装置5将螺钉分选出，从侧方将螺钉装入基体中；

S4 胶帽组装：胶帽组装装置6将胶帽顶出，套在螺钉的端部，实现组装；

S5 转动套组装：转动套装置组装7将转动套取出后，从侧面组装到基体中的圆孔中；

S6 产品下料：治具打开，成品下料装置8夹取组装完成的产品进行下料。

Claims (6)

1.一种螺钉胶帽组装装置，其特征在于，包括支座（61）、顶入气缸（62）、顶柱（63）、接料座（64）、挡料块（65）、限位叉（66）和竖直气缸（67）；支座（61）固定在机架上，顶入气缸（62）固定在支座（61）上端侧方，所述的顶柱（63）连接在滑块（631）上，滑块（631）移动连接在支座（61）上，滑块（631）与顶入气缸（62）的伸缩端相连接；所述的顶柱（63）为圆柱形，顶柱（63）的端部设置有细轴（632）；所述的接料座（64）固定在支座（61）上，接料座（64）中设置有竖通槽（641），竖通槽（641）的侧方设置有接料沉槽（642），接料座（64）的侧方设置有水平的圆通孔（643），顶柱（63）配合在圆通孔（643）中；接料座（64）上端设置有连接座（644），竖直气缸（67）固定在连接座（644）上，竖直气缸（67）的伸缩端上安装有连接板（671），所述的挡料块（65）和限位叉（66）均安装在连接板（671）下端；挡料块（65）侧面上设置有圆孔（651），挡料块（65）移动配合在竖通槽（641）中。

2.根据权利要求1所述的一种螺钉胶帽组装装置，其特征在于，所述的接料座（64）上方设置有振动上料器，所述的振动上料器将胶帽送出，胶帽向下落出，振动上料器的出料端与接料沉槽（642）相衔接。

3.根据权利要求1所述的一种螺钉胶帽组装装置，其特征在于，所述的挡料块（65）上还设置有侧通孔（652），侧通孔（652）与圆孔（651）相贯穿，侧通孔（652）中设置有光纤传感器；所述的限位叉（66）下端设置有U形槽，U形槽的宽度大于螺钉大径。

4.一种螺钉胶帽组装方法，其特征在于，使用权利要求1所述的螺钉胶帽组装装置；胶帽从振动上料器落入接料座（64）中的接料沉槽（642）中，此时挡料块（65）处于高位，而后顶入气缸（62）带动顶柱（63）推出，将顶柱（63）端部的细轴（632）插入胶帽中部圆孔；而后竖直气缸（67）带动限位叉（66）和挡料块（65）下降，限位叉（66）卡住基体的一侧，进行支撑，而后顶入气缸（62）继续推动顶柱（63）推出，将胶帽套在螺钉端部。

5.一种门挡组装机，其特征在于，其包括机架以及安装在机架上的治具转动装置（2）、基体上料装置（3）、底脚组装装置（4）、螺钉组装装置（5）、胶帽组装装置（6）、转动套装置组装（7）和成品下料装置（8）；胶帽组装装置（6）如权利要求1所述。

6.根据权利要求5所述的一种门挡组装机，其特征在于，所述的治具转动装置（2）用于对基体进行夹紧，并进行转运输送，所述的底脚组装装置（4）用于组装底脚，螺钉组装装置（5）用于将螺钉装入基体，胶帽组装装置（6）用于将胶帽装到螺钉上，转动套装置组装（7）用于将转动套装入基体，成品下料装置（8）用于成品实现下料。

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