CN112475779A - 一种双工位悬挂热装设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双工位悬挂热装设备，其特点是，由加热系统、输送系统、装配系统、控制系统四大部分组成；所述的加热系统是第一工位，所述的装配系统是第二工位，加热系统和装配系统平行安装在水平面，所述的输送系统纵跨加热系统和装配系统安装，所述的控制系统为PLC控制系统，从而实现自动化装配，操作者只需上料下料，操作舒适，避免被烫伤，改变传统手动安装方式，提高了产品质量稳定性。

Description

一种双工位悬挂热装设备

技术领域

本发明涉及机械装配技术领域，具体地讲是一种悬挂热装设备，可广泛用汽车悬挂支架与平衡轴装配中。

背景技术

随着汽车行业的发展，对其悬挂的强度要求越来越高，近年来，平衡轴和大支架发生错位旋转的质量事故时有发生，因而，对产品设计进行改良，将原来平衡轴与大支架由间隙配合改成过盈配合，而装配大支架于平衡轴又成另一技术难题，因平衡轴结构的特殊性，无法进行冷装或者机械压装，只能进行热装，需要将大支架内孔加热至300℃左右，使其内径增大0.3mm左右再进行装配，整个过程比较繁琐，而且存在操作者被烫伤的风险。

发明内容

本发明的目的是克服上述已有技术的不足，而提供一种双工位悬挂热装设备。

本发明提供的技术方案是：一种双工位悬挂热装设备，其特殊之处在于，包括PLC控制系统和由所述的PLC控制系统控制的加热系统、输送系统、装配系统四大部分组成；所述的加热系统是第一工位，所述的装配系统是第二工位，加热系统和装配系统平行安装在同一水平面，所述的加热系统用于将大支架内孔加热至300℃，使其内径增大0.3mm，进行大支架与平衡轴的热装配；所述的装配系统用于将热装配后过盈配合的大支架与平衡轴工件装配成合件；所述的输送系统纵跨加热系统和装配系统安装，输送系统用于将热装配后过盈配合的大支架与平衡轴工件从加热系统输送至装配系统；所述的PLC控制系统位于设备一侧，通过电路与加热系统、输送系统、装配系统上的电磁阀和传感器连接，电磁阀位于气缸组上，PLC控制系统能独立控制每一个电磁阀的通断，向气缸一侧输入压缩空气驱动气缸动作；能自动、手动两种操作模式自由切换。

进一步的，所述的加热系统由第一基础框架、中频电磁感应加热器、第一直线导轨、第一托盘、第一气缸组、冷水机组成；所述的第一基础框架上设中频电磁感应加热器和第一直线导轨，中频电磁感应加热器前端是加热线圈，所述的第一直线导轨滑块上设第一托盘，所述的第一直线导轨的一端设第一位置传感器和第二位置传感器；所述的第一基础框架下面设第一气缸组，第一气缸组上设第一三位五通中封型电磁阀，与第一气缸组用气管连接，第一气缸组前端安装推板，推板和第一托盘端面连接在一起；所述的加热线圈与水冷机连接。

进一步的，所述的输送系统由第二基础框架、第二直线导轨、第二气缸组、第三气缸组、第二气缸组支架、吊具、第三位置传感器组成；所述的第二基础框架上设第二直线导轨和第三气缸组，第三气缸组上设第二三位五通中封型电磁阀，与第三气缸组用气管连接，所述的第二直线导轨一端设第三位置传感器，第二直线导轨滑块上设第二气缸组支架，在第二气缸组支架上设第二气缸组，第二气缸组上设第三三位五通中封型电磁阀，与第二气缸组用气管连接，在第二气缸组支架的一端连接第三气缸组的活塞杆；所述第二气缸组的活塞杆上设吊具。

进一步的，所述的装配系统由第三基础框架、第三直线导轨、第四气缸组、压胎、第二托盘、平衡轴支撑支架组成；所述的第三基础框架上设第三直线导轨和第四气缸组，第四气缸组上设第四三位五通中封型电磁阀，与第四气缸组用气管连接，所述的第三直线导轨上设压胎，压胎端面连接第四气缸组的活塞杆；所述的第三直线导轨滑块上设第二托盘；所述的第三基础框架中间设平衡轴支撑支架。

本发明的有益效果：1、实现自动化装配，操作者只需上料下料，操作舒适，避免被烫伤；2、改变传统手动安装方式，提高了产品质量稳定性；

3、采用直线导轨，降低了制造成本，提高导向精度，维护便捷；4、采用压缩空气作为动力源，使用成本低；5、采用气缸作为执行元件，故障率低；6、采用PLC控制系统，操作简单，反映灵敏，可视化操作；7、主体框架用普通方管制成，成本低，刚性强。

附图说明

图1是本发明的结构示意图侧视半剖图；

图2是本发明的加热系统结构示意图；

图3是本发明的冷水机与中频感应加热器连接示意图；

图4是本发明的输送系统结构示意图；

图5是本发明的装配系统结构示意图；

图6是本发明工作状态示意图。

图中：1加热系统、2输送系统、3装配系统、4控制系统、5第一基础框架、6中频电磁感应加热器、7第一直线导轨、8第一托盘、9第一气缸组、10冷水机、11加热线圈、12第一位置传感器、13第二位置传感器、14推板、15第二基础框架、16第二直线导轨、17第二气缸组、18第三气缸组、19第二气缸组支架、20吊具、21第三位置传感器、22第三基础框架、23第三直线导轨、24第四气缸组、25压胎、26第二托盘、27平衡轴支撑支架、28第一三位五通中封型电磁阀、29第二三位五通中封型电磁阀、30第三三位五通中封型电磁阀、31第四三位五通中封型电磁阀。

具体实施方式

为了更好地理解与实施，下面结合附图给出具体实施例详细说明本发明；所举实施例仅用于解释本发明，并非用于限制本发明的范围。

如图1、2、3、4、5、6所示，一种双工位悬挂热装设备，由PLC控制系统4和由PLC控制系统4控制的加热系统1、输送系统2、装配系统3四大部分组成；

加热系统1由第一基础框架5、中频电磁感应加热器6、第一直线导轨7、第一托盘8、第一气缸组9、冷水机10组成；中频电磁感应加热器6安装在第一基础框架5上，其前端是加热线圈11；第一直线导轨7安装在第一基础框架5上，第一托盘8安装在第一直线导轨7滑块上，第一直线导轨7一端安装第一位置传感器12和第二位置传感器13；第一气缸组9安装在第一基础框架5下面，其前端安装推板14，第一气缸组9上安装第一三位五通中封型电磁阀28，与第一气缸组9用气管连接，推板14和第一托盘8端面连接在一起；水冷机10与加热线圈11连接；加热系统1用于将大支架内孔加热至300℃左右，使其内径增大约0.3mm，从而进行装配；

输送系统2由第二基础框架15、第二直线导轨16、第二气缸组17、第三气缸组18、第二气缸组支架19、吊具20、第三位置传感器21组成；在第二基础框架15上安装第二直线导轨16和第三气缸组18，在第三气缸组18上安装第二三位五通中封型电磁阀29，与第三气缸组18用气管连接，在第二直线导轨16一端安装第三位置传感器21，在第二直线导轨16滑块上安装第二气缸组支架19，第二气缸组17安装在第二气缸组支架19上，在第二气缸组17上安装第三三位五通中封型电磁阀30，与第二气缸组17用气管连接，第三气缸组18的活塞杆连接在第二气缸组支架19的一端；在第二气缸组17活塞杆上安装吊具20；

装配系统3由第三基础框架22、第三直线导轨23、第四气缸组24、压胎25、第二托盘26、平衡轴支撑支架27组成；第三直线导轨23和第四气缸组24安装在第三基础框架22上，第四气缸组24上安装第四三位五通中封型电磁阀31，与第四气缸组24用气管连接；压胎25安装在第三直线导轨23上，端面连接第四气缸组24的活塞杆，第二托盘26安装在第三直线导轨23滑块上，平衡轴支撑支架27安装在第三基础框架22中间；

PLC控制系统4位于设备一侧，由PLC液晶触摸屏、控制按钮、控制电路、电磁阀、配电柜组成，通过电路与加热系统1、输送系统2、装配系统3上的电磁阀和传感器连接，PLC控制系统4可以独立控制每一个电磁阀的通断，并向气缸一侧输入压缩空气驱动气缸动作；设有手动、自动两种操作模式，可自由切换，手动模式时，各个电路都有独立的机械控制按钮和触摸控制按钮，自动模式时有一键启动和停止机械按钮，从而控制加热系统1、输送系统2、装配系统3工作；能独立控制电磁阀、传感器驱动气缸动作，实现自动化热装过程；

PLC控制系统的控制原理：在控制电路的作用下，当某一个气缸所属的电磁阀一端得电时，该端阀体电磁铁吸合，变成通路，压缩空气进入气缸一端，驱动气缸活塞杆动作，当遇到传感器时，电磁阀得到信号并断电，通路变成断路，压缩空气停止输入，活塞杆停止动作，所有系统根据电路设计依次动作，最终实现自动化过程；

加热系统1是第一工位，装配系统3是第二工位，将加热系统1和装配系统3平行安装在水平面，加热系统1将大支架内孔加热至300℃，使其内径增大0.3mm，进行大支架与平衡轴的热装配；装配系统3用于将热装配后过盈配合的大支架与平衡轴工件装配成合件；输送系统2纵跨加热系统1和装配系统3安装，输送系统2用于将热装配后过盈配合的大支架与平衡轴工件从加热系统1输送至装配系统3。

本发明的一种双工位悬挂热装设备，工作时，首先将悬挂大支架吊放在加热系统的第一托盘上，将平衡轴吊放在装配系统的平衡轴支撑支架上，操作控制系统，加热系统开始工作，完成后发指令给输送系统，输送系统得指令后开始工作，完成后再发指令给装配系统，完成后程序结束，将装配合件吊下，进入下一个循环；具体步骤如下：

第一步，打开总电源开关,给设备上电，然后打开压缩空气开关，打开加热器开关，打开冷水机开关，检查各气缸处在原点位置，指示灯高亮显示，并处在自动模式；

第二步，将大支架吊起并放在第一托盘上，将平衡轴水平放在平衡轴支撑支架上；

第三步，摁下启动按钮，设备开始工作，动作顺序如下：

1、第一气缸组动作，将工件拉至加热线圈根部，并发讯给加热器；

2、加热器和冷水机同时工作，对工件进行定时加热，时间到后发讯给第一气缸组；

3、第一气缸组继续动作，向前走动设定距离，遇到第二位置传感器停止，并发讯给第二气缸组；

4、第二气缸组动作，向前走动设定距离，遇到第三传感器停止，此时吊具20正好挂在工件的孔内，并发讯给第三气缸组；

5、第三气缸组动作，将工件吊起，并发讯给第一、第二气缸组；

6、第一气缸组返回原点遇第一位置传感器停止，第二气缸组继续向前走至设定位置，遇传感器停止，并发讯给第三气缸组；

7、第三气缸组动作，将工件落在第二托盘上，并发讯给第二、第四气缸组；

8、第二气缸组返回原点，第四气缸组动作，推动大支架向前走，大支架套在平衡轴上，且套至根部，继续保持设定时间，时间到后发讯给第四气缸组；

9、第四气缸组返回原点；

第四步：将装好的工件合件吊下，进入下一个循环。

应当理解的是，本说明书未详细阐述的技术特征都属于现有技术。尽管上面结合附图对本发明专利的实施方式进行了描述，但是本发明并不局限于上述具体的实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员均可以在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出更多的形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种双工位悬挂热装设备，其特征在于，包括PLC控制系统（4）和由所述的PLC控制系统（4）控制的加热系统（1）、输送系统（2）、装配系统（3）四大部分组成；所述的加热系统（1）是第一工位，所述的装配系统（3）是第二工位，加热系统（1）和装配系统（3）平行安装在同一水平面，所述的加热系统（1）用于将大支架内孔加热至300℃，使其内径增大0.3mm，进行大支架与平衡轴的热装配；所述的装配系统（3）用于将热装配后过盈配合的大支架与平衡轴工件装配成合件；所述的输送系统（2）纵跨加热系统（1）和装配系统（3）安装，输送系统（2）用于将热装配后过盈配合的大支架与平衡轴工件从加热系统（1）输送至装配系统（3）；所述的PLC控制系统（4）位于设备一侧，通过电路与加热系统（1）、输送系统（2）、装配系统（3）上的电磁阀和传感器连接，电磁阀位于气缸组上，PLC控制系统（4）能独立控制每一个电磁阀的通断，向气缸一侧输入压缩空气驱动气缸动作；能自动、手动两种操作模式自由切换。

2.根据权利要求1所述的一种双工位悬挂热装设备，其特征在于，所述的加热系统（1）由第一基础框架（5）、中频电磁感应加热器（6）、第一直线导轨（7）、第一托盘（8）、第一气缸组（9）、冷水机（10）组成；所述的第一基础框架（5）上设中频电磁感应加热器（6）和第一直线导轨（7），中频电磁感应加热器（6）前端是加热线圈（11），所述的第一直线导轨（7）滑块上设第一托盘（8），所述的第一直线导轨（7）的一端设第一位置传感器（12）和第二位置传感器（13）；所述的第一基础框架（5）下面设第一气缸组（9），第一气缸组（9）上设第一三位五通中封型电磁阀（28），与第一气缸组（9）用气管连接，第一气缸组（9）前端安装推板（14），推板（14）和第一托盘（8）端面连接在一起；所述的加热线圈（11）与水冷机（10）连接。

3.根据权利要求1所述的一种双工位悬挂热装设备，其特征在于，所述的输送系统（2）由第二基础框架（15）、第二直线导轨（16）、第二气缸组（17）、第三气缸组（18）、第二气缸组支架（19）、吊具（20）、第三位置传感器（21）组成；所述的第二基础框架（15）上设第二直线导轨（16）和第三气缸组（18），第三气缸组（18）上设第二三位五通中封型电磁阀（29），与第三气缸组（18）用气管连接，所述的第二直线导轨（16）一端设第三位置传感器（21），第二直线导轨（16）滑块上设第二气缸组支架（19），在第二气缸组支架（19）上设第二气缸组（17），第二气缸组（17）上设第三三位五通中封型电磁阀（30），与第二气缸组（17）用气管连接，在第二气缸组支架（19）的一端连接第三气缸组（18）的活塞杆；所述第二气缸组（17）的活塞杆上设吊具（20）。

4.根据权利要求1所述的一种双工位悬挂热装设备，其特征在于，所述的装配系统（3）由第三基础框架（22）、第三直线导轨（23）、第四气缸组（24）、压胎（25）、第二托盘（26）、平衡轴支撑支架（27）组成；所述的第三基础框架（22）上设第三直线导轨（23）和第四气缸组（24），第四气缸组（24）上设第四三位五通中封型电磁阀（31），与第四气缸组（24）用气管连接，所述的第三直线导轨（23）上设压胎（25），压胎（25）端面连接第四气缸组（24）的活塞杆；所述的第三直线导轨（23）滑块上设第二托盘（26）；所述的第三基础框架（22）中间设平衡轴支撑支架（27）。

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