CN113199234B - 一种汽车零部件组装辅助装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车零部件组装辅助装置，包括：基座、移动机构、升降机构、机械臂、安装架、控制器、电动输送带和螺钉下料机构；移动机构沿前后方向设置在所述基座的前侧；升降机构设置在所述移动机构的顶端；两个所述机械臂分别设置在升降机构的左右两侧；两个所述电动输送带分别沿左右方向设置在安装架的前侧上下两端，所述电动输送带与控制器电性连接；螺钉下料机构设置在位于上方所述电动输送带的左上角。该汽车零部件组装辅助装置，可实现汽车生产制造过程中流水线作业对工作人员的辅助递送，无需工作人员频繁走动拿取零部件和安装螺丝，省时省力，并且可精确控制安装螺丝拿取数量，避免工作人员漏拿或错拿，提高工作效率。

Description

一种汽车零部件组装辅助装置

技术领域

本发明涉及汽车零部件技术领域，具体为一种汽车零部件组装辅助装置。

背景技术

汽车，即本身具有动力得以驱动，不须依轨道或电力架设，得以机动行驶之车辆，广义来说，具有四轮行驶的车辆，普遍多称为汽车，20世纪以来，世界汽车年产量先以几千辆、几万辆计，后以千万辆计，至1978年已达到4249万辆左右，汽车工业已成为世界最大的制造工业，80年代，世界上20个最大的工业企业中有6个是汽车制造公司，1980年，全世界汽车保有量约为3.35亿辆，其中轿车为2.65亿辆，货运汽车和客车为7000万辆，汽车的生产和使用，涉及的面很广，70年代，世界上20多家规模最大的汽车公司约有职工500万人，与汽车有关的职工，如驾驶员、修理技工、推销员和加油站职工等，约有2500万人，汽车生产线为生产汽车流水作业生产线，其作业线工序有焊接、冲压、涂装、动力总成等，使得汽车生产厂家提高了自动化水平；

现有技术领域内，汽车生产制造过程中需要对需要工作人员对车体内部零部件进行安装，由于车内狭窄不便于大型机械进入，目前多为工作人员手动进行安装，工作人员需要在工位间走动拿取零部件及安装螺丝，费时费力，并且安装过程中需要清点单次拿取螺丝数量，影响工作效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽车零部件组装辅助装置，以至少解决现有技术的汽车生产制造过程中需要对需要工作人员对车体内部零部件进行安装，由于车内狭窄不便于大型机械进入，目前多为工作人员手动进行安装，工作人员需要在工位间走动拿取零部件及安装螺丝，费时费力，并且安装过程中需要清点单次拿取螺丝数量，影响工作效率的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种汽车零部件组装辅助装置，包括：

基座；

移动机构，沿前后方向设置在所述基座的前侧；

升降机构，设置在所述移动机构的顶端；

机械臂，所述机械臂的数量为两个，两个所述机械臂分别设置在升降机构的左右两侧；

安装架，沿左右方向设置在所述基座的顶端后侧；

控制器，设置在所述安装架的前侧，所述控制器和机械臂电性连接；

电动输送带，所述电动输送带的数量为两个，两个所述电动输送带分别沿左右方向设置在安装架的前侧上下两端，所述电动输送带与控制器电性连接；

螺钉下料机构，设置在位于上方所述电动输送带的左上角。

优选的，所述移动机构包括：移动机构壳体、导轨、限位滑块和顶板；移动机构壳体沿前后方向设置在所述基座的顶端前侧中心位置；所述导轨的数量为两个，两个所述导轨分别沿前后方向设置在移动机构壳体的左右两侧；所述限位滑块的数量为两组，每组所述限位滑块的数量为两个，两组所述限位滑块分别套接在左右两侧导轨的外壁前后两侧；顶板设置在左右两组限位滑块的顶端。

优选的，所述移动机构还包括：第一电机、主动齿轮和齿条；第一电机设置在所述顶板的顶端左后方向，所述第一电机的输出端延伸出顶板的下表面，所述第一电机和控制器电性连接；主动齿轮螺钉连接在所述第一电机的输出端；齿条沿前后方向设置在所述移动机构壳体的内侧，所述齿条与主动齿轮相啮合。

优选的，所述升降机构包括：升降机构底座、转动盘、第一皮带轮、第二电机、第二皮带轮和安装座；升降机构底座安装在所述顶板的顶端；转动盘通过销轴转动连接在所述升降机构底座的顶端右侧；第一皮带轮过盈配合在所述转动盘的侧壁；第二电机通过支架安装在所述升降机构底座的顶端左侧，所述第二电机和控制器电性连接；第二皮带轮螺钉连接在所述第二电机的输出端，所述第二皮带轮与第一皮带轮通过皮带传动连接；安装座沿上下方向通过支架设置在所述转动盘的顶端。

优选的，所述升降机构还包括：限位杆、第三电机、丝杠螺杆、连接座和限位套筒；所述限位杆的数量为三个，三个所述限位杆设置在所述安装座的内侧三角；所述第三电机的数量为两个，两个所述第三电机分别设置在安装座的上下两侧，所述第三电机的输出端延伸进安装座的内侧，所述第三电机和控制器电性连接；所述丝杠螺杆的数量为两个，两个所述丝杠螺杆分别螺钉连接在上下两个第三电机的输出端；所述连接座的数量为两个，两个所述连接座分别设置在安装座内侧上下两端并分别与左右两个机械臂的内侧底端固定连接；所述限位套筒的数量为两组，每组所述限位套筒的数量为三个，两组所述限位套筒分别内嵌在上下两个连接座的三角并分别与三个限位杆相套接；所述丝杠螺母的数量为两个，两个所述丝杠螺母分别内嵌在上下两个连接座的内侧，两个所述丝杠螺母分别与两个丝杠螺杆相螺接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该汽车零部件组装辅助装置：

1、通过第三电机驱动转盘转动，进而使转盘驱动凹槽在出料斗的内腔转动，以使存储箱内腔螺丝进入至凹槽内腔后依次通过出料孔内腔落入上方电动输送带顶端左侧，并通过控制器控制第三电机转动速度以控制螺丝单一批次出料数量，无需工作人员进行清点使用个数；

2、通过第一电机驱动主动齿轮顺时针或逆时针方向转动，促使主动齿轮沿齿条向前侧或向后侧移动，并在限位滑块的限位作用下，使顶板驱动升降机构带动机械臂向前或向后侧移动至指定工位位置；

3、通过第二电机启动第二皮带轮顺时针或逆时针方向转动，促使第一皮带轮在第二皮带轮旋转力的作用下驱动转动盘顺时针或逆时针方向转动，进而使转动盘驱动安装座顺时针或逆时针方向转动，以使安装座在限位杆和限位杆的配合下驱动限位杆带动对应位置上的机械臂依次转动至工作人员工位位置处，上下两个第四电机驱动对应位置上丝杠螺杆顺时针或逆时针方向转动，促使两个丝杠螺母分别在对应位置上丝杠螺杆旋转力的作用下向上或向下移动，并驱动连接座依次分别带动对应位置上的机械臂使螺丝和零部件移动至指定高度位置，以便于工作人员进行接取；

从而可实现汽车生产制造过程中流水线作业对工作人员的辅助递送，无需工作人员频繁走动拿取零部件和安装螺丝，省时省力，并且可精确控制安装螺丝拿取数量，避免工作人员漏拿或错拿，提高工作效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的移动机构示意图；

图3为图1的升降机构示意图；

图4为图1的螺钉下料机构示意图。

图中：1、基座，2、移动机构，21、移动机构壳体，22、导轨，23、限位滑块，24、顶板，25、第一电机，26、主动齿轮，27、齿条，3、机械臂，4、升降机构，41、升降机构底座，42、转动盘，43、第一皮带轮，44、第二电机，45、第二皮带轮，46、安装座，47、限位杆，48、第三电机，49、丝杠螺杆，410、连接座，411、限位套筒，412、丝杠螺母，5、安装架，6、控制器，7、电动输送带，8、螺钉下料机构，81、存储箱，82、出料斗，83、出料孔，84、第三电机，85、转盘，86、凹槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种汽车零部件组装辅助装置，包括：基座1、移动机构2、升降机构4、机械臂3、安装架5、控制器6、电动输送带7和螺钉下料机构8；移动机构2沿前后方向设置在基座1的前侧；升降机构4设置在移动机构2的顶端；机械臂3的数量为两个，两个机械臂3分别设置在升降机构4的左右两侧，机械臂3具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的，机械臂3可由控制器6进行控制以分别零部件和螺丝进行抓取，机械臂3可根据实际需要安装对零部件和安装螺丝抓取的夹爪；安装架5沿左右方向设置在基座1的顶端后侧；控制器6设置在安装架5的前侧，控制器6和机械臂3电性连接，控制器6具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的；电动输送带7的数量为两个，两个电动输送带7分别沿左右方向设置在安装架5的前侧上下两端，电动输送带7与控制器6电性连接，电动输送带7具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的，电动输送带7可由控制器6进行控制上下两个电动输送带7驱动对应位置上的螺丝和零部件从左至右缓慢移动；螺钉下料机构8设置在位于上方电动输送带7的左上角。

作为优选方案，更进一步的，移动机构2包括：移动机构壳体21、导轨22、限位滑块23和顶板24；移动机构壳体21沿前后方向设置在基座1的顶端前侧中心位置；导轨22的数量为两个，两个导轨22分别沿前后方向设置在移动机构壳体21的左右两侧；限位滑块23的数量为两组，每组限位滑块23的数量为两个，限位滑块23分别套接在左右两侧导轨22的外壁前后两侧；顶板24设置在左右两组限位滑块23的顶端，限位滑块23可在导轨22的外壁前后滑动。

作为优选方案，更进一步的，移动机构2还包括：第一电机25、主动齿轮26和齿条27；第一电机25设置在顶板24的顶端左后方向，第一电机25的输出端延伸出顶板24的下表面，第一电机25和控制器6电性连接，第一电机25具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的，第一电机25可由控制器6进行控制驱动主动齿轮26顺时针或逆时针方向转动；主动齿轮26螺钉连接在第一电机25的输出端；齿条27沿前后方向设置在移动机构壳体21的内侧，齿条27与主动齿轮26相啮合，主动齿轮26自身转动过程中可沿齿条27向前侧或向后侧移动。

作为优选方案，更进一步的，升降机构4包括：升降机构底座41、转动盘42、第一皮带轮43、第二电机44、第二皮带轮45和安装座46；升降机构底座41安装在顶板24的顶端；转动盘42通过销轴转动连接在升降机构底座41的顶端右侧；第一皮带轮43过盈配合在转动盘42的侧壁；第二电机44通过支架安装在升降机构底座41的顶端左侧，第二电机44和控制器6电性连接，第二电机44具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的，第二电机44可由控制器6进行控制驱动第二皮带轮45顺时针或逆时针方向转动；第二皮带轮45螺钉连接在第二电机44的输出端，第二皮带轮45与第一皮带轮43通过皮带传动连接；安装座46沿上下方向通过支架设置在转动盘42的顶端，第一皮带轮43可在第二皮带轮45旋转力的作用下驱动转动盘42顺时针或逆时针方向转动。

作为优选方案，更进一步的，升降机构4还包括：限位杆47、第三电机48、丝杠螺杆49、连接座410和限位套筒411；限位杆47的数量为三个，三个限位杆47设置在安装座46的内侧三角；第三电机48的数量为两个，两个第三电机48分别设置在安装座46的上下两侧，第三电机48的输出端延伸进安装座46的内侧，第三电机48和控制器6电性连接，第三电机48具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的，第三电机48可由控制器6进行控制驱动对应位置上丝杠螺杆49顺时针或逆时针方向转动；丝杠螺杆49的数量为两个，两个丝杠螺杆49分别螺钉连接在上下两个第三电机48的输出端；连接座410的数量为两个，两个连接座410分别设置在安装座46内侧上下两端并分别与左右两个机械臂3的内侧底端固定连接；限位套筒411的数量为两组，每组限位套筒411的数量为三个，两组限位套筒411分别内嵌在上下两个连接座410的三角并分别与三个限位杆47相套接，限位套筒411可在限位杆47外壁上下移动；丝杠螺母412的数量为两个，两个丝杠螺母412分别内嵌在上下两个连接座410的内侧，两个丝杠螺母412分别与两个丝杠螺杆49相螺接，丝杠螺母412可分别在对应位置上丝杠螺杆49旋转力的作用下向上或向下移动。

作为优选方案，更进一步的，螺钉下料机构8包括：存储箱81、出料斗82、出料孔83、第四电机84、转盘85和凹槽86；存储箱81通过支架设置在机械臂3的前侧左上角，存储箱81的纵截面为斗型，以使存储箱81内腔安装螺丝进入至出料斗82内腔；出料斗82设置在存储箱81的内腔底端开口处；出料孔83开设在出料斗82的底端；第四电机84设置在出料斗82的后侧中心位置，第四电机84的输出端延伸进出料斗82的内腔，第四电机84和控制器6电性连接，第三电机48具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的，第三电机48可由控制器6进行控制驱动转盘85顺时针方向转动；转盘85螺钉连接在第四电机84的输出端，转盘85与出料斗82的内腔相适配，转盘85驱动凹槽86在出料斗82的内腔顺时针转动；凹槽86的数量为若干个，若干个凹槽86沿周向间隙开设在转盘85的侧壁，凹槽86内腔与安装螺丝相适配。

通过本领域人员，可将本案中所有电气件与外部适配的电源通过导线进行连接，并且应该根据具体实际使用情况，选择相适配的外部控制器进行连接，以满足对所有电器件的控制需求，其具体连接方式以及控制顺序，应参考下述工作原理中，各电气件之间先后工作顺序完成电性连接，其详细连接手段，为本领域公知技术，不在进行说明，下述主要介绍工作原理以及过程，具体工作如下。

步骤1：使用时，工作人员将安装螺丝放置在存储箱81内腔，将需要安装的汽车零部件放入下方左侧，工作人员控制控制器6启动第四电机84，第四电机84驱动转盘85顺时针方向转动，进而使转盘85驱动凹槽86在出料斗82的内腔顺时针转动，以使存储箱81内腔螺丝进入至凹槽86内腔后，在转盘85旋转力的作用下依次通过出料孔83内腔落入上方电动输送带7顶端左侧，并通过控制器6控制第四电机84转动速度以控制螺丝单一批次出料数量，无需工作人员进行清点使用个数，工作人员控制控制器6依次启动上下两个电动输送带7，进而使上下两个电动输送带7驱动对应位置上的螺丝和零部件从左至右缓慢移动，工作人员控制控制器6启动两个机械臂3以分别零部件和螺丝进行抓取；

步骤2：抓取后，工作人员控制控制器6启动第一电机25，第一电机25驱动主动齿轮26顺时针或逆时针方向转动，由于齿条27和主动齿轮26啮合，促使主动齿轮26自身转动过程中沿齿条27向前侧或向后侧移动，并在限位滑块23的限位作用下，使顶板24驱动升降机构4带动机械臂3向前或向后侧移动至指定工位位置；

步骤3：工作人员控制控制器6依次启动第二电机44及上下两个第三电机48，第二电机44驱动第二皮带轮45顺时针或逆时针方向转动，由于第一皮带轮43和第二皮带轮45通过皮带传动连接，促使第一皮带轮43在第二皮带轮45旋转力的作用下驱动转动盘42顺时针或逆时针方向转动，进而使转动盘42驱动安装座46顺时针或逆时针方向转动，以使安装座46带动对应位置上的机械臂3依次转动至工作人员工位位置处，上下两个第三电机48驱动对应位置上丝杠螺杆49顺时针或逆时针方向转动，促使两个丝杠螺母412分别在对应位置上丝杠螺杆49旋转力的作用下向上或向下移动，并在限位套筒411的限位作用下，上下两个连接座410依次分别驱动对应位置上的机械臂3带动螺丝和零部件移动至指定高度位置，以便于工作人员进行接取；

从而可实现汽车生产制造过程中流水线作业对工作人员的辅助递送，无需工作人员频繁走动拿取零部件和安装螺丝，省时省力，并且可精确控制安装螺丝拿取数量，避免工作人员漏拿或错拿，提高工作效率。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (1)

1.一种汽车零部件组装辅助装置，其特征在于，包括：

基座（1）；

移动机构（2），沿前后方向设置在所述基座（1）的前侧；

升降机构（4），设置在所述移动机构（2）的顶端；

机械臂（3），所述机械臂（3）的数量为两个，两个所述机械臂（3）分别设置在升降机构（4）的左右两侧；

安装架（5），沿左右方向设置在所述基座（1）的顶端后侧；

控制器（6），设置在所述安装架（5）的前侧，所述控制器（6）和机械臂（3）电性连接；

电动输送带（7），所述电动输送带（7）的数量为两个，两个所述电动输送带（7）分别沿左右方向设置在安装架（5）的前侧上下两端，所述电动输送带（7）与控制器（6）电性连接；

螺钉下料机构（8），设置在位于上方所述电动输送带（7）的左上角；

所述移动机构（2）包括：

移动机构壳体（21），沿前后方向设置在所述基座（1）的顶端前侧中心位置；

导轨（22），所述导轨（22）的数量为两个，两个所述导轨（22）分别沿前后方向设置在移动机构壳体（21）的左右两侧；

限位滑块（23），所述限位滑块（23）的数量为两组，每组所述限位滑块（23）的数量为两个，两组所述限位滑块（23）分别套接在左右两侧导轨（22）的外壁前后两侧；

顶板（24），设置在左右两组限位滑块（23）的顶端；

第一电机（25），设置在所述顶板（24）的顶端左后方向，所述第一电机（25）的输出端延伸出顶板（24）的下表面，所述第一电机（25）和控制器（6）电性连接；

主动齿轮（26），螺钉连接在所述第一电机（25）的输出端；

齿条（27），沿前后方向设置在所述移动机构壳体（21）的内侧，所述齿条（27）与主动齿轮（26）相啮合；

升降机构（4）包括：

升降机构底座（41），安装在所述顶板（24）的顶端；

转动盘（42），通过销轴转动连接在所述升降机构底座（41）的顶端右侧；

第一皮带轮（43），过盈配合在所述转动盘（42）的侧壁；

第二电机（44），通过支架安装在所述升降机构底座（41）的顶端左侧，所述第二电机（44）和控制器（6）电性连接；

第二皮带轮（45），螺钉连接在所述第二电机（44）的输出端，所述第二皮带轮（45）与第一皮带轮（43）通过皮带传动连接；

安装座（46），沿上下方向通过支架设置在所述转动盘（42）的顶端；

限位杆（47），所述限位杆（47）的数量为三个，三个所述限位杆（47）设置在所述安装座（46）的内侧三角；

第三电机（48），所述第三电机（48）的数量为两个，两个所述第三电机（48）分别设置在安装座（46）的上下两侧，所述第三电机（48）的输出端延伸进安装座（46）的内侧，所述第三电机（48）和控制器（6）电性连接；

丝杠螺杆（49），所述丝杠螺杆（49）的数量为两个，两个所述丝杠螺杆（49）分别螺钉连接在上下两个第三电机（48）的输出端；

连接座（410），所述连接座（410）的数量为两个，两个所述连接座（410）分别设置在安装座（46）内侧上下两端并分别与左右两个机械臂（3）的内侧底端固定连接；

限位套筒（411），所述限位套筒（411）的数量为两组，每组所述限位套筒（411）的数量为三个，两组所述限位套筒（411）分别内嵌在上下两个连接座（410）的三角并分别与三个限位杆（47）相套接；

丝杠螺母（412），所述丝杠螺母（412）的数量为两个，两个所述丝杠螺母（412）分别内嵌在上下两个连接座（410）的内侧，两个所述丝杠螺母（412）分别与两个丝杠螺杆（49）相螺接；

所述螺钉下料机构（8）包括：存储箱（81）、出料斗（82）、出料孔（83）、第四电机（84）、转盘（85）和凹槽（86）；存储箱（81）通过支架设置在所述机械臂（3）的前侧左上角，所述存储箱（81）的纵截面为斗型；出料斗（82）设置在所述存储箱（81）的内腔底端开口处；出料孔（83）开设在所述出料斗（82）的底端；第四电机（84）设置在所述出料斗（82）的后侧中心位置，所述第四电机（84）的输出端延伸进出料斗（82）的内腔，所述第四电机（84）和控制器（6）电性连接；转盘（85）螺钉连接在所述第四电机（84）的输出端，所述转盘（85）与出料斗（82）的内腔相适配；所述凹槽（86）的数量为若干个，若干个所述凹槽（86）沿周向间隙开设在转盘（85）的侧壁，所述凹槽（86）内腔与安装螺丝相适配；

上述装置具体工作如下：

步骤1：使用时，工作人员将安装螺丝放置在存储箱（81）内腔，将需要安装的汽车零部件放入下方左侧，工作人员控制控制器（6）启动第四电机（84），第四电机（84）驱动转盘（85）顺时针方向转动，进而使转盘（85）驱动凹槽（86）在出料斗（82）的内腔顺时针转动，以使存储箱（81）内腔螺丝进入至凹槽（86）内腔后，在转盘（85）旋转力的作用下依次通过出料孔（83）内腔落入上方电动输送带（7）顶端左侧，并通过控制器（6）控制第四电机（84）转动速度以控制螺丝单一批次出料数量，无需工作人员进行清点使用个数，工作人员控制控制器（6）依次启动上下两个电动输送带（7），进而使上下两个电动输送带（7）驱动对应位置上的螺丝和零部件从左至右缓慢移动，工作人员控制控制器（6）启动两个机械臂（3）以分别零部件和螺丝进行抓取；

步骤2：抓取后，工作人员控制控制器（6）启动第一电机（25），第一电机（25）驱动主动齿轮（26）顺时针或逆时针方向转动，由于齿条（27）和主动齿轮（26）啮合，促使主动齿轮（26）自身转动过程中沿齿条（27）向前侧或向后侧移动，并在限位滑块（23）的限位作用下，使顶板（24）驱动升降机构（4）带动机械臂（3）向前或向后侧移动至指定工位位置；

步骤3：工作人员控制控制器（6）依次启动第二电机（44）及上下两个第三电机（48），第二电机（44）驱动第二皮带轮（45）顺时针或逆时针方向转动，由于第一皮带轮（43）和第二皮带轮（45）通过皮带传动连接，促使第一皮带轮（43）在第二皮带轮（45）旋转力的作用下驱动转动盘（42）顺时针或逆时针方向转动，进而使转动盘（42）驱动安装座（46）顺时针或逆时针方向转动，以使安装座（46）带动对应位置上的机械臂（3）依次转动至工作人员工位位置处，上下两个第三电机（48）驱动对应位置上丝杠螺杆（49）顺时针或逆时针方向转动，促使两个丝杠螺母（412）分别在对应位置上丝杠螺杆（49）旋转力的作用下向上或向下移动，并在限位套筒（411）的限位作用下，上下两个连接座（410）依次分别驱动对应位置上的机械臂（3）带动螺丝和零部件移动至指定高度位置，以便于工作人员进行接取。

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