CN113843598A - 一种制动器凸轮组件自动安装装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于汽车生产线装配技术领域，尤其涉及一种制动器凸轮组件自动安装装置。其可以提升汽车制动器凸轮组件自动化安装的效率，提高制动器生产企业在市场竞争中的优势。包括框架；所述框架上设置有工作台。工作台上固定有机械手，机械手的末端安装有末端夹持机构；工作台上还设置有托盘定位组件，工作台上、托盘定位组件上方设置有治具取放机构。所述托盘定位组件：用于各个零部件在托盘上的准确位置并且用于固定制动器及其各个零件。所述治具取放机构：用于根据所夹取治具选择合适的伸缩缸提供上下运动的动力，根据治具大小和在壳体上的位置设置能完成夹取和放置工作的夹爪。
Description
技术领域
本发明属于汽车生产线装配技术领域，尤其涉及一种制动器凸轮组件自动安装装置。
背景技术
制动器是汽车制动系统中重要的组成部件，其优良的制动性能是人们出行安全的重要保障。随着我国高速公路网的快速发展以及路况复杂程度的增加，人们对制动系统工作可靠性的需要也日益迫切，因此制动器零件的装配效率和自动化生产程度需要得到提升。凸轮组件是汽车制动器的重要组成部分，可以控制制动器的制动状态。当凸轮位于初始位置上时，制动器不工作；当凸轮受力开始转动时，压缩回位弹簧使其收缩，带动拉索移动从而使制动器开始工作；凸轮不受力后，回位弹簧恢复初始状态，制动器停止工作。由此可知，凸轮的准确运动是制动器正常工作的前提，所以凸轮组件的安装显得更重要。
发明内容
本发明就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种制动器凸轮组件自动安装装置。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，包括框架；所述框架上设置有工作台；其特征在于，工作台上固定有机械手，机械手的末端安装有末端夹持机构；工作台上还设置有托盘定位组件，工作台上、托盘定位组件上方设置有治具取放机构；所述托盘定位组件：用于各个零部件在托盘上的准确位置并且用于固定制动器及其各个零件；所述治具取放机构：用于根据所夹取治具选择合适的伸缩缸提供上下运动的动力，根据治具大小和在壳体上的位置设置能完成夹取和放置工作的夹爪。
进一步地，所述末端夹持机构通过连接板与机械手相连，所述连接板采用空心结构。
进一步地，所述末端夹持机构包括大平行气爪、小平行气爪、大小左右夹爪、压杆、压杆套、底板、支撑、和过渡块。
为适应零件大小且使该夹持机构具有一定的柔性，两个大平行夹爪间的最大距离保证大于120mm，俩个小夹爪的工作距离大约取20mm，夹紧工作面需要适应凸轮组件形状以方便夹取，还要有一定的粗糙度使得夹取时更可靠固定。该夹持机构通过连接板与机械手连接，连接板设计成空心结构以减小整体机构的质量。底板上有定位套，保证夹取时机械手运动到预定的夹取凸轮组件位置上。小气缸通过过渡块与连接板相接。平行气爪与夹爪连接时需要保证连接面无缝隙以保证夹取精度。
进一步地，所述托盘定位组件包括制动器壳体定位机构、弹簧定位块、凸轮组件定位块、组件放置块；通过四个定位销固定壳体底部和侧面，共限制其五个方向的自由度；用弹簧定位块限制弹簧五个自由度，左、右夹爪将弹簧两端固定住，凸轮组件定位块限制凸轮组件五个自由度。
进一步地，所述治具取放机构包括电机、联轴器、丝杠、导轨、滑块、深沟球轴承、支撑座、连接板、平行气爪和夹爪。
电机负责提供动力，丝杠通过联轴器与电机相连，丝杠光杆部分固定在支撑架中的一对深沟球中，通过滑块和导轨将丝杠的旋转运动转成往复直线运动，从而使该机构能准确夹取治具。
进一步地，制动器凸轮组件自动安装装置的工作过程包括以下步骤：步骤1、通过传输线传输托盘到达本工位后，传感器接收到信号，托盘被挡停在固定的位置上，托盘顶升机构顶起托盘，托盘被定位在工作位置上。托盘顶升机构是把能托盘沿竖直方向托顶起来的装置，一般是由气缸驱动，安装在输送线上的，市面上有很多，本发明未对其进行设计。
步骤2、治具取放机构取放治具：电机带动丝杠旋转，取放机构先向前运动，伸缩缸再下降直至夹爪能夹住治具，该夹持过程由定位套定位；然后夹起治具移动，将治具放入壳体准确位置后松开，夹爪上升再缩回原位置。
步骤3、机械臂开始运动，带动末端夹持机构夹住凸轮组件，再将凸轮组件放入至制动器壳体内部的预定位置上，机械臂回零位，该工序结束，托盘准备进入下一道工位。
步骤4、底板上的定位套保证夹取时机械手运动到预定的夹取凸轮组件位置上，当定位套套住凸轮组件定位块时，此时夹持机构运动到工作区域，左、右夹爪夹取凸轮组件，然后夹起凸轮组件将其放置进制动器壳体的准确位置上。
小气缸和小夹爪左、右用于夹取电磁铁等小型零件，小气缸通过过渡块与连接板相接。
与现有技术相比本发明有益效果。
本发明可以实现制动器凸轮组件的自动安装，可以提升汽车制动器凸轮组件自动化安装的效率，提高制动器生产企业在市场竞争中的优势，节约资源，用节约的资金研发更先进的自动化生产线，使制动器凸轮组件自动安装装置朝着更先进、更全面的方向发展。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。本发明保护范围不仅局限于以下内容的表述。
图1为凸轮组件自动安装装置侧视图。
图2为末端夹持机构轴视图。
图3为末端夹持机构前视图。
图4为末端夹持机构俯视图。
图5为治具取放机构俯视图。
图6为治具取放机构沿图5A-A剖面图。
图7为治具取放机构侧视图。
图8为托盘定位组件俯视图。
图中，1末端夹持机构、2托盘定位组件、3治具取放机构、4框架、5机械手、6传输线、7大平行气爪、8大夹爪左、9压杆、10底板、11支撑右、12小夹爪左、13小夹爪右、14大夹爪右、15连接板、16过渡块、17小平行气爪、18压杆套、19电机轴、20联轴器、21丝杠、22深沟球轴承、23支撑架、24导轨、25滑块、26螺母、27伸缩缸、28平行气缸、29左夹爪、30右夹爪、31定位套、32托盘、33拉索定位杆、34凸轮组件定位块、35其它零件放置块、36弹簧定位块、37壳体定位。
具体实施方式
如图1-8所示，本发明制动器凸轮组件自动安装装置工作原理及工作过程为：凸轮组件安装工位的工作流程：从托盘32通过传输线6传输到达本工位后，传感器接收到信号，托盘32被挡停在固定的位置上（每一步都有传感器信号反馈，以后略），托盘顶升机构顶起托盘32，最后托盘被定位在工作位置上。
治具取放机构3取放治具：电机带动丝杠21旋转，该机构先向前运动，伸缩缸27再下降高度直至夹爪能夹住治具（此过程需要定位套31定位），然后夹起治具移动，将治具放入壳体准确位置后松开，最后夹爪上升再缩回原位置。
机械臂5开始运动，带动末端夹持机构1夹住凸轮组件，再将凸轮组件放入至制动器壳体内部的预定位置上，最后机械臂5回零位，该工序结束，托盘准备进入下一道工位。
夹持机构1通过连接板15与机械手5连接，连接板15设计成空心结构以减小整体机构的质量。
底板10上有定位套31，保证夹取时机械手5运动到预定的夹取凸轮组件位置上，当定位套31套住凸轮组件上的定位区域时，此时夹持机构1运动到了工作区域，此时左夹爪29、右夹爪30可以夹取凸轮组件，然后夹起零件将其放置进制动器壳体的准确位置上。小气缸和小夹爪左12、小夹爪右13负责夹取电磁铁等小型零件。
托盘定位组件2用四个定位销组成一个底面，制动器壳体定位上的销子伸进制动器定位孔中，此时共限制壳体五个自由度。根据弹簧的外形，将定位块设计成外圆柱面形状的半圆孔，以方便弹簧的取放，此时限制了弹簧的四个自由度，再根据夹爪外形把弹簧两侧用挡片固定，此时共限制弹簧的五个自由度。制动器有一个小孔和伸出的圆柱体形状的结构，根据这些外部特征并且参照壳体形状可把定位块做成两个高低面（高度差20mm）以方便放置凸轮组件。另外，在定位块上需要设置相应的孔的销以方便和零件对接固定。
所夹取治具选择合适的伸缩缸27提供上下运动的动力，根据治具大小和在壳体上的位置设计出能完成夹取和放置工作的夹爪。治具取放机构3需要上下、前后伸缩，负责上下伸缩工作的可由伸缩气缸27完成，前后运动由伺服电机和丝杠21完成。该取放机构3通过连接板15固定在托盘上方的支撑架上，工作时可以前后、上下伸缩，带动夹爪完成治具的取放过程。
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种制动器凸轮组件自动安装装置，包括框架；所述框架上设置有工作台；其特征在于：工作台上固定有机械手，机械手的末端安装有末端夹持机构；工作台上还设置有托盘定位组件，工作台上、托盘定位组件上方设置有治具取放机构；
所述托盘定位组件：用于各个零部件在托盘上的准确位置并且用于固定制动器及其各个零件；
所述治具取放机构：用于根据所夹取治具选择合适的伸缩缸提供上下运动的动力，根据治具大小和在壳体上的位置设置能完成夹取和放置工作的夹爪。
2.根据权利要求1所述的一种制动器凸轮组件自动安装装置，其特征在于：所述末端夹持机构通过连接板与机械手相连，所述连接板采用空心结构。
3.根据权利要求1所述的一种制动器凸轮组件自动安装装置，其特征在于：所述末端夹持机构包括大平行气爪、小平行气爪、大小左右夹爪、压杆、压杆套、底板、支撑和过渡块。
4.根据权利要求1所述的一种制动器凸轮组件自动安装装置，其特征在于：所述托盘定位组件包括制动器壳体定位机构、弹簧定位块、凸轮组件定位块、组件放置块；通过四个定位销固定壳体底部和侧面，共限制其五个方向的自由度；用弹簧定位块限制弹簧五个自由度，左、右夹爪将弹簧两端固定住，凸轮组件定位块限制凸轮组件五个自由度。
5.根据权利要求1所述的一种制动器凸轮组件自动安装装置，其特征在于：所述治具取放机构包括电机、联轴器、丝杠、导轨、滑块、深沟球轴承、支撑座、连接板、平行气爪和夹爪。
6.根据权利要求1所述的一种制动器凸轮组件自动安装装置，其特征在于：制动器凸轮组件自动安装装置的工作过程包括以下步骤：
步骤1、通过传输线传输托盘到达本工位后，传感器接收到信号，托盘被挡停在固定的位置上，托盘顶升机构顶起托盘，托盘被定位在工作位置上；
步骤2、治具取放机构取放治具：电机带动丝杠旋转，取放机构先向前运动，伸缩缸再下降直至夹爪能夹住治具，该夹持过程由定位套定位；然后夹起治具移动，将治具放入壳体准确位置后松开，夹爪上升再缩回原位置；
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