CN113043006B - 一种用于马达装配的自导向传动系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于马达装配的自导向传动系统属于马达装配设备技术领域，包括定位工装、缓冲调节机构、导向装置、拧紧机构的横向位置调节机构、平衡助力机构、拧紧机构、手动备用机构、压合工装、稳定止推机构、控制器和工作台。本发明打破了天窗马达的固有装配方式只需要放置零件，无需翻转，节约了加工时间，传动方向固定，操作方便。通过机械导向，将扭矩枪引导进入指定位置，缓冲调节机构采用软连接设计，满足不同零件之间的变差需求在定位上进行缓冲，控制器参与压力运算并实时监控和反馈，对速度和扭矩进行调整。同时通过简单的电气回路反馈，电路简单，反馈信号稳定，实时监控螺丝扭矩，并进行反馈和对比，确保马达与天窗装配的稳定性。

Description

一种用于马达装配的自导向传动系统
技术领域
本发明属于马达装配设备技术领域，特别是涉及到一种用于马达装配的自导向传动系统。
背景技术
随着工业的不断进步，简单、高效的方式已经代替昂贵的机器人成为主导，无论在装配行业，还是再加工业都需要不断的降低成本。尤其是天窗马达的装配，现有技术中的装配过程需要将工作台翻转90°再手工将马达安装在天窗上，设备翻转的时间占操作时间的一半，操作时间长，操作者等待时间变长，不但费时费力，而且浪费时间。手工将马达安装在天窗需要操作者将马达拿取到1.7M高的位置将螺钉禁锢，操作不方便，整个过程无法保证扭矩枪与螺丝孔的垂直度，影响产品装配质量的稳定性。设备翻转存在安全隐患，需要进行安全防护，设计复杂，导致整个设备投入巨大，造成投资浪费。同时由于生产节拍的延长会导致节拍不足的项目需要单独增加一个工位进行马达装配，产生新的投资，增加了生产成本。
因此现有技术当中亟需要一种新型的技术方案来解决这一问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种用于马达装配的自导向传动系统用于解决现有技术中天窗马达的装配效率底，风险高，产品装配质量的稳定性差，安全防护成本高等技术问题。
一种用于马达装配的自导向传动系统，包括定位工装、缓冲调节机构、导向装置、拧紧机构的横向位置调节机构、平衡助力机构、拧紧机构、手动备用机构、压合工装、稳定止推机构、控制器和工作台，
所述定位工装上部设置有与预装配的零件匹配的凹槽，定位工装通过缓冲调节机构与导向装置连接；所述导向装置安装在工作台的上部，导向装置上设置有给扭矩枪导向的导向孔，导向装置的下部两侧固定安装有举升气缸；所述拧紧机构的横向位置调节机构与工作台的下部连接，拧紧机构的横向位置调节机构上设置有横向的直线滑台；所述平衡助力机构与直线滑台滑动连接，平衡助力机构包括纵向布置的气缸；所述拧紧机构包括扭矩枪和扭矩枪固定座；所述扭矩枪拆卸式固定安装在扭矩枪固定座上，扭矩枪的枪头贯穿导向孔后进入预装配的零件的螺丝位置装配螺丝；所述扭矩枪固定座与气缸的活塞杆端部固定连接；
所述手动备用机构包括操作杆、传动板和滑台座Ⅱ；所述传动板为L型板，传动板的一个侧板的一端通过滑台座Ⅱ与直线滑台滑动连接，该侧板还与气缸的活塞杆端部固定连接，传动板的另一个侧板上固定安装操作杆；
所述压合工装包括摆动气缸，摆动气缸的缸体与工作台固定连接，摆动气缸的摆头与预装配的零件接触式连接；
所述稳定止推机构包括止推气缸和联动板；所述止推气缸固定安装在工作台的下部；所述联动板的一端与止推气缸的活塞杆端部固定连接，联动板的另一端与横向的直线滑台上的滑台座固定连接；
所述控制器分别与举升气缸、气缸、扭矩枪、摆动气缸以及止推气缸电性连接。
所述导向装置包括金属导向板和尼龙粗导向块；所述尼龙粗导向块的上部与金属导向板的下部固定连接，尼龙粗导向块的下部通过螺栓与工作台固定连接，尼龙粗导向块的中部设置有粗导向孔；所述金属导向板的两侧分别固定安装有把手，金属导向板上设置有与粗导向孔同轴的精准导向孔。
所述缓冲调节机构包括连接头、弹性块和螺纹杆；所述连接头的下部与螺纹杆的上部固定连接，连接头与定位工装连接；所述螺纹杆的杆身外部套装有弹性块，螺纹杆的下部与导向装置的金属导向板固定连接。
所述连接头为球头。
所述拧紧机构的横向位置调节机构还包括滑台座Ⅰ、连接板以及限位块；所述直线滑台通过支架固定安装在工作台的下部，直线滑台的两端分别固定安装有限位块；所述连接板通过滑台座Ⅰ与直线滑台滑动连接，连接板与平衡助力机构固定连接。
所述平衡助力机构包括纵向布置的气缸和连接杆；所述气缸的缸体与连接板固定连接；所述连接杆的一端与气缸的活塞杆端部固定连接，连接杆的另一端与扭矩枪固定座固定连接。
所述平衡助力机构设置有平衡比例阀。
通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果：
本发明打破了天窗马达的固有装配方式只需要放置零件，无需翻转，节约了加工时间，传动方向固定，操作方便。通过机械导向，将扭矩枪引导进入指定位置，缓冲调节机构采用软连接设计，满足不同零件之间的变差需求在定位上进行缓冲，控制器参与压力运算并实时监控和反馈，对速度和扭矩进行调整。平衡比例阀给扭矩枪施加固定的平稳推力，将螺丝装配到天窗上，同时通过简单的电气回路反馈，电路简单，反馈信号稳定，实时监控螺丝扭矩，并进行反馈和对比，确保马达与天窗装配的稳定性。
自下向上安装马达的方式，可以最大程度的节约操作时间，减少设备投入，工人只需要放置零件，不需要参与其他工作，提高了人员效率，保证产品的质量。没有繁琐机构和昂贵的机器人，降低了成本压力。固定了螺丝传动的方向，减少了工装对零件的损伤，同时自动装配更加保证了装配系统的稳定性，减少人员对操作的影响。通过设备自动禁锢使马达装配的稳定性和产品质量的稳定性增加。
在减少设备投资的浪费的同时，节省了生产节拍时间长度的安全投入，节拍较短的可以节省一个工位。更合理的人机工程和产线设计，更容易融汇到其他工位，使产线更柔性。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明：
图1为本发明一种用于马达装配的自导向传动系统的结构示意图。
图2为本发明一种用于马达装配的自导向传动系统中缓冲调节机构的结构示意图。
图3为本发明一种用于马达装配的自导向传动系统中导向装置的结构示意图。
图4为本发明一种用于马达装配的自导向传动系统中拧紧机构的横向位置调节机构的结构示意图。
图5为本发明一种用于马达装配的自导向传动系统中平衡助力机构的结构示意图。
图中1-定位工装、2-缓冲调节机构、3-导向装置、4-拧紧机构的横向位置调节机构、5-平衡助力机构、6-拧紧机构、7-手动备用机构、8-压合工装、9-稳定止推机构、10-控制器、11-工作台、12-举升气缸、13-预装配的零件、201-连接头、202-弹性块、203-螺纹杆、301-金属导向板、302-尼龙粗导向块、303-粗导向孔、304-把手、305-精准导向孔、401-直线滑台、402-滑台座Ⅰ、403-连接板、404-限位块、501-气缸、502-连接杆、503-平衡比例阀、601-扭矩枪、602-扭矩枪固定座、701-操作杆、702-传动板、801-摆动气缸、802-摆头、901-止推气缸、902-联动板。
具体实施方式
一种用于马达装配的自导向传动系统，包括定位工装1、缓冲调节机构2、导向装置3、拧紧机构的横向位置调节机构4、平衡助力机构5、拧紧机构6、手动备用机构7、压合工装8、稳定止推机构9、控制器10和工作台11，
所述定位工装1上部设置有与预装配的零件13匹配的凹槽，用于原材料初步外形定位，定位工装1通过缓冲调节机构2与导向装置3连接；
所述缓冲调节机构2包括连接头201、弹性块202和螺纹杆203；所述连接头201的下部与螺纹杆203的上部固定连接，连接头201与定位工装1连接；所述螺纹杆203的杆身外部套装有弹性块202，螺纹杆203的下部与导向装置3的金属导向板301固定连接。
所述导向装置3包括金属导向板301和尼龙粗导向块302；所述尼龙粗导向块302的上部与金属导向板301的下部固定连接，尼龙粗导向块302的下部通过螺栓与工作台11固定连接，尼龙粗导向块302的中部设置有粗导向孔303；所述金属导向板301上设置有与粗导向孔同轴的精准导向孔305并且粗导向孔303的孔径精准导向孔305的孔径小于粗导向孔303的孔径，金属导向板301的两侧分别固定安装有把手304，金属导向板301的下部两侧固定安装有举升气缸12，用于调节导向装置3的举升高度，把手304用于微调导向装置3的位置便于扭矩枪601的枪头成功穿过粗导向孔303和精准导向孔305，经导向准确进入定位工装1中的放置工装的螺丝位置。
所述拧紧机构的横向位置调节机构4包括直线滑台401、滑台座Ⅰ402、连接板403以及限位块404；所述直线滑台401通过支架固定安装在工作台11的下部，直线滑台401的两端分别固定安装有限位块404；所述连接板403通过滑台座Ⅰ402在直线滑台401上横向滑动。
所述平衡助力机构5包括纵向布置的气缸501和连接杆502，平衡助力机构5按照控制器10计算后获得的压力将平稳的力传输给拧紧机构6；所述气缸501为平衡气缸，气缸501的缸体与连接板403固定连接从而实现气缸501的横向移动功能；所述连接杆502的一端与气缸501的活塞杆端部固定连接，连接杆502的另一端与扭矩枪固定座602固定连接，连接杆502伴随气缸501活塞杆的上下移动进而实现扭矩枪固定座602的纵向位移和定位。
所述拧紧机构6包括扭矩枪601和扭矩枪固定座602；所述扭矩枪601拆卸式固定安装在扭矩枪固定座602上，扭矩枪601的枪头贯穿粗导向孔303和精准导向孔305后进入预装配的零件13的螺丝位置装配螺丝；所述扭矩枪固定座602与气缸501的活塞杆端部固定连接；
扭矩枪601的控制芯片还兼容信号传输和反馈信息的采集，扭矩枪601将马达装配到天窗上，再通过信号线将适时扭矩传递给控制器10，控制器10再进行反馈。
所述手动备用机构7包括操作杆701、传动板702和滑台座Ⅱ；所述传动板702为L型板，传动板702的一个侧板的一端通过滑台座Ⅱ与直线滑台401滑动连接，该侧板还与气缸501的活塞杆端部固定连接，传动板702的另一个侧板上固定安装操作杆701；手动备用机构7是在拧紧机构的横向位置调节机构4和平衡助力机构5组成的自动定位系统出现故障时的备用临时措施，可以进行人工定位保证正常生产。
所述压合工装8包括摆动气缸801，摆动气缸的缸体与工作台11固定连接，摆动气缸的摆头802与预装配的零件13接触式连接；压合工装8将预装配的零件13固定到定位工装1上，同时满足平衡助力机构5的推力需求，保证装配部分的稳定性。
所述稳定止推机构9为拧紧机构的横向位置调节机构4提供稳定的推力使横向能够精准定位，保证产品的装配质量，稳定止推机构9包括止推气缸901和联动板902；所述止推气缸901固定安装在工作台11的下部；所述联动板902的一端与止推气缸901的活塞杆端部固定连接，联动板902的另一端与平衡助力机构5的滑台座Ⅰ402固定连接；通过简单的止推气缸901的推动，扭矩枪601到达横向指定位置，纵向布置的气缸501的推动，扭矩枪601到达横向指定位置，从而完成扭矩枪601的准确位移和定位。
所述控制器10分别与举升气缸12、气缸501、扭矩枪601、摆动气缸801以及止推气缸901电性连接，控制器10负责实时监控输出的转速及扭矩，并做出判断，从而控制每一个扭矩的稳定性。
所述连接头201为球头。
所述平衡助力机构5设置有平衡比例阀503，将平稳的力传输给扭矩枪601，将螺丝拧紧。
具体的操作过程为：
将预装配的零件13放置在定位工装1中进行初步定位，同时定位工装1为水平摆放，可以减少操作者的拿取体力消耗；
在按动启动按钮后，压合工装8的摆头802将预装配的零件13进行夹紧，设备开始进入自动模式，拧紧机构的横向位置调节机构4,平衡助力机构5会依据目前零件的位置开始调整拧紧机构6的位置，在确认位置准确之后，系统会启动平衡助力机构5将拧紧机构6以平稳的力向上运动，同时导向装置3会进行微调，保证拧紧机构6可以准确的进入定位工装1中，当确认位置准确之后，稳定止推机构9开始锁紧，保证整个机构稳定后，拧紧机构6开始将扭力传递给预装配的零件13；
此时控制器10参与运算并实时监控和反馈，并对速度和扭矩进行调整，同时平衡比例阀503会调整平衡助力机构5的推力，确保平稳的输出。
在完成一号位置装配后，重复以上步骤完成二号位置的装配。安装完成后，系统提示工作完成，预装配的零件13释放。

Claims (5)

1.一种用于马达装配的自导向传动系统，其特征是：包括定位工装(1)、缓冲调节机构(2)、导向装置(3)、拧紧机构的横向位置调节机构(4)、平衡助力机构(5)、拧紧机构(6)、手动备用机构(7)、压合工装(8)、稳定止推机构(9)、控制器(10)和工作台(11)，
所述定位工装(1)上部设置有与预装配的零件(13)匹配的凹槽，定位工装(1)通过缓冲调节机构(2)与导向装置(3)连接；所述导向装置(3)安装在工作台(11)的上部，导向装置(3)上设置有给扭矩枪导向的导向孔，导向装置(3)的下部两侧固定安装有举升气缸(12)；所述拧紧机构的横向位置调节机构(4)与工作台(11)的下部连接，拧紧机构的横向位置调节机构(4)上设置有横向的直线滑台(401)；所述平衡助力机构(5)与直线滑台(401)滑动连接，平衡助力机构(5)包括纵向布置的气缸(501)；所述拧紧机构(6)包括扭矩枪(601)和扭矩枪固定座(602)；所述扭矩枪(601)拆卸式固定安装在扭矩枪固定座(602)上，扭矩枪(601)的枪头贯穿导向孔后进入预装配的零件(13)的螺丝位置装配螺丝；所述扭矩枪固定座(602)与气缸(501)的活塞杆端部固定连接；
所述手动备用机构(7)包括操作杆(701)、传动板(702)和滑台座Ⅱ；所述传动板(702)为L型板，传动板(702)的一个侧板的一端通过滑台座Ⅱ与直线滑台(401)滑动连接，该侧板还与气缸(501)的活塞杆端部固定连接，传动板(702)的另一个侧板上固定安装操作杆(701)；
所述压合工装(8)包括摆动气缸(801)，摆动气缸的缸体与工作台(11)固定连接，摆动气缸的摆头(802)与预装配的零件(13)接触式连接；
所述稳定止推机构(9)包括止推气缸(901)和联动板(902)；所述止推气缸(901)固定安装在工作台(11)的下部；所述联动板(902)的一端与止推气缸(901)的活塞杆端部固定连接，联动板(902)的另一端与横向的直线滑台(401)上的滑台座固定连接；
所述控制器(10)分别与举升气缸(12)、气缸(501)、扭矩枪(601)、摆动气缸(801)以及止推气缸(901)电性连接；
所述导向装置(3)包括金属导向板(301)和尼龙粗导向块(302)；所述尼龙粗导向块(302)的上部与金属导向板(301)的下部固定连接，尼龙粗导向块(302)的下部通过螺栓与工作台(11)固定连接，尼龙粗导向块(302)的中部设置有粗导向孔(303)；所述金属导向板(301)的两侧分别固定安装有把手(304)，金属导向板(301)上设置有与粗导向孔同轴的精准导向孔(305)；
所述缓冲调节机构(2)包括连接头(201)、弹性块(202)和螺纹杆(203)；所述连接头(201)的下部与螺纹杆(203)的上部固定连接，连接头(201)与定位工装(1)连接；所述螺纹杆(203)的杆身外部套装有弹性块(202)，螺纹杆(203)的下部与导向装置(3)的金属导向板(301)固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于马达装配的自导向传动系统，其特征是：所述连接头(201)为球头。
3.根据权利要求1所述的一种用于马达装配的自导向传动系统，其特征是：所述拧紧机构的横向位置调节机构(4)还包括滑台座Ⅰ(402)、连接板(403)以及限位块(404)；所述直线滑台(401)通过支架固定安装在工作台(11)的下部，直线滑台(401)的两端分别固定安装有限位块(404)；所述连接板(403)通过滑台座Ⅰ(402)与直线滑台(401)滑动连接，连接板(403)与平衡助力机构(5)固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种用于马达装配的自导向传动系统，其特征是：所述平衡助力机构(5)包括纵向布置的气缸(501)和连接杆(502)；所述气缸(501)的缸体与连接板(403)固定连接；所述连接杆(502)的一端与气缸(501)的活塞杆端部固定连接，连接杆(502)的另一端与扭矩枪固定座(602)固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种用于马达装配的自导向传动系统，其特征是：所述平衡助力机构(5)设置有平衡比例阀(503)。
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