CN113977218B - 门框铰链自动装配线 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种门框铰链自动装配线，包括：机架，包括第一物料入口、第二物料入口、成品出口及加工间隙；第一传输装置，用于将门框型材由第一物料入口运输至加工间隙；第二传输装置，用于将铰链由第二物料入口运输至加工间隙；第三传输装置，第三传输装置与第二传输装置平行间隔设置，且传输方向相反；顶升装置，包括顶升板、驱动顶升板运动的第一气缸、沿顶升板的运动方向固设于机架的导向限位杆，顶升板与第一气缸的活塞杆通过扭簧连接；自动拧螺丝装置，固设于机架，设置于加工间隙远离顶升装置的一端；第二气缸，用于将门框型材推至第三传输装置。与相关技术相比，本发明提供的门框铰链自动装配线，自动化程度高、安装精准且可靠性高。

Description

门框铰链自动装配线

技术领域

本发明涉及自动生产线技术领域，尤其涉及一种门框铰链自动装配线。

背景技术

门窗五金是安装在建筑物门窗上的各种金属和非金属配件的统称，在门窗启闭时起辅助作用，通常包括建筑门锁、执手、撑挡、铰链(合页)、闭门器、拉手、插销等。

现有技术的五金件安装，通常由人工手动安装。如图1所示，铰链200通常包括中心轴201及套设于所述中心轴201的两块相邻的合页202，在铰链200的使用过程中，通过将一所述合页202固设于门框型材，并将另一所述合页202固设于门扇，从而使得门扇能够相对于门框转动，实现门扇的开启与闭合。

然而，人工安装势必会因人存在差异，造成安装偏差，导致安装时尺寸不匹配的现象，同时，人工安装效率过低，浪费了大量的时间成本与人力成本。

因此，有必要提供一种自动化程度高、安装精准且可靠性高的门框铰链自动装配线解决上述技术问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种自动化程度高、安装精准且可靠性高的门框铰链自动装配线。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：

一种门框铰链自动装配线，用于自动将铰链安装至门框型材，包括：

机架，所述机架包括第一物料入口、第二物料入口、成品出口及设置于所述第一物料入口与所述第二物料入口之间的加工间隙，所述成品出口位于所述第二物料入口的正上方；

第一传输装置，所述第一传输装置设置于所述第一物料入口与所述加工间隙之间，并用于将所述门框型材由所述第一物料入口运输至所述加工间隙；

第二传输装置，所述第二传输装置设置于所述第二物料入口与所述加工间隙之间，并用于将所述铰链由所述第二物料入口运输至所述加工间隙；

第三传输装置，所述第三传输装置与所述第二传输装置平行间隔设置，且传输方向相反；

顶升装置，所述顶升装置安装于所述加工间隙内并与所述机架固定连接，所述顶升装置包括顶升板、驱动所述顶升板由所述第二传输装置的出口端向所述第三传输装置的入口端运动的第一气缸、及贯穿所述顶升板并沿所述顶升板的运动方向固设于所述机架的导向限位杆，所述顶升板与所述导向限位杆活动连接，所述顶升板与所述第一气缸的活塞杆通过扭簧连接，且在所述扭簧的作用下，所述顶升板靠近所述第一传输装置的一端与所述第一气缸之间的间距大于所述顶升板靠近所述第二传输装置的一端与所述第一气缸之间的间距；

自动拧螺丝装置，所述自动拧螺丝装置固设于所述机架，且设置于所述加工间隙远离所述顶升装置的一端；

第二气缸，所述第二气缸用于将装配完成后的门框型材推至所述第三传输装置。

优选的，所述第一传输装置、所述第二传输装置及所述第三传输装置均为皮带轮。

优选的，所述顶升板包括与所述扭簧固定连接的基板、与所述基板固定连接的承接板及自所述承接板靠近所述第二传输装置的一端向远离所述基板方向延伸形成的挡台，所述挡台与所述承接板的连接处倒圆角设置。

优选的，所述导向杆的数量为两个，两个所述导向杆分别设置于所述顶升板的两侧，所述导向限位杆包括杆体部及固设于所述杆体部一端并与所述杆体部垂直的限位板，所述杆体部远离所述限位板的一端与所述机架固定连接，所述承接板靠近所述限位板的表面设置有与所述限位板匹配的限位槽；

当所述第一气缸驱动所述顶升板由所述杆体部与所述机架固定连接的一端移动至设置有所述限位板的一端时，所述限位板收容于所述限位槽内，所述顶升板在所述限位板的作用下沿所述扭簧发生转动，使得所述承接板远离所述基板的表面与所述限位板远离所述基板的表面处于同一平面。

优选的，所述第一传输装置、所述第二传输装置及所述第三传输装置的结构相同，所述第二传输装置包括驱动辊、驱动所述驱动辊旋转的伺服电机、多根与所述驱动辊平行间隔设置的支撑辊、及套设于所述驱动辊与多个所述支撑辊的皮带。

优选的，所述第二传输装置还包括自所述皮带远离所述支撑辊的表面向靠近所述支撑辊的方向凹陷形成的多个卡槽，多个所述卡槽之间相互平行间隔设置，且多个所述卡槽沿所述皮带的旋转方向排列呈两行设置，两行所述卡槽之间的间距等于所述门框型材上铰链安装位置之间的间距。

优选的，在单行所述卡槽中，相邻所述卡槽之间的间距相等。

优选的，所述顶升板内设置有重力传感器，所述门框铰链自动装配线还包括控制器，所述控制器分别与所述第一传输装置、所述第二传输装置、所述第三传输装置、所述第一气缸、所述自动拧螺丝装置、所述第二气缸及重力传感器电连接。

综上所述，与现有技术相比，本发明提供的门框铰链自动装配线，能够实现铰链与门框型材的自动装配，结构简单合理，自动化程度与可靠度更高；通过设置所述顶升板与所述第一气缸的活塞杆通过所述扭簧连接，并在所述承接板靠近所述第二传输装置的一端设置所述挡台，在门框型材与铰链的组装过程中，所述挡台能够阻挡所述门框型材的进位，使得所述门框型材稳定的落在所述顶升板上，同时，设置所述顶升板的倾斜设置，使得每块所述门框型材在所述顶升板的位置统一，均为抵靠所述挡台，便于所述铰链安装于所述门框型材上对应的铰链安装位置内。

附图说明

图1为现有技术中铰链的立体结构示意图；

图2为本发明提供的门框铰链自动装配线的立体结构示意图；

图3为图2所示的门框铰链自动装配线沿A-A线的剖视图；

图4为图3所示的门框铰链自动装配线的B部分放大图；

图5为本发明提供的门框铰链自动装配线中第二传输装置的立体结构示意图；

图6为本发明提供的门框铰链自动装配线中顶升板的立体结构示意图。

图中，100、门框铰链自动装配线；10、机架；11、第一物料入口；12、第二物料入口；13、成品出口；14、加工间隙；20、第一传输装置；30、第二传输装置；31、驱动辊；32、伺服电机；33、支撑辊；34、皮带；35、卡槽；40、第三传输装置；50、顶升装置；51、顶升板；511、基板；512、承接板；513、挡台；52、第一气缸；53、导向限位杆；531、杆体部；532、限位板；60、自动拧螺丝装置；70、第二气缸；101、扭簧；102、限位槽；200、铰链；201、中心轴；202、合页。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。下述实验例和实施例用于进一步说明但不限于本发明。

请结合参阅图2至图6，本发明提供了一种门框铰链自动装配线100，所述门框铰链自动装配线100用于自动将铰链安装至门框型材。所述门框铰链自动装配线100包括机架10、第一传输装置20、第二传输装置30、第三传输装置40、顶升装置50、自动拧螺丝装置60、第二气缸70及控制器(图未示)。

所述机架10包括第一物料入口11、第二物料入口12、成品出口13及设置于所述第一物料入口11与所述第二物料入口12之间的加工间隙14。其中，所述成品出口13位于所述第二物料入口12的正上方。

所述第一物料入口11用于放入门框型材(图未示)，在所述门框铰链自动装配线100的工作过程中，需要操作人员将门框型材具有铰链安装槽的拐角朝向所述第二传输装置30放入所述第一传输装置20；所述第二物料入口12用于放入所述铰链200；所述加工间隙14用于所述门框型材与所述铰链200的组装；所述成品出口13用于将安装完所述铰链200的所述门框型材运出。

所述第一传输装置20设置于所述第一物料入口11与所述加工间隙14之间，并用于将所述门框型材由所述第一物料入口11运输至所述加工间隙14。

所述第二传输装置30设置于所述第二物料入口12与所述加工间隙14之间，并用于将所述铰链200由所述第二物料入口12运输至所述加工间隙14。

所述第三传输装置40与所述第二传输装置30平行间隔设置，且传输方向相反。

在本实施方式中，所述第一传输装置20、所述第二传输装置30及所述第三传输装置40的结构相同，均为皮带轮结构。以所述第二传输装置30为例进行具体描述。

所述第二传输装置30包括驱动辊31、驱动所述驱动辊31旋转的伺服电机32、多根与所述驱动辊31平行间隔设置的支撑辊33、及套设于所述驱动辊31与多个所述支撑辊33的皮带34。其中，多个所述支撑辊33与所述驱动辊31处于同一平行，且在所述驱动辊31的驱动以及所述支撑辊33的支撑作用下，所述皮带34绕所述驱动辊31及所述支撑辊33旋转，进而带动所述门框型材、所述铰链200及安装完所述铰链200的所述门框型材运动。

其中，所述第一传输装置20与所述第三传输装置40的所述皮带34均为普通皮带即可，所述第二传输装置30还包括子所述皮带34远离所述支撑辊33的表面向靠近所述支撑辊33的方向凹陷形成的多个卡槽35。

多个所述卡槽35之间相互平行间隔设置，且多个所述卡槽35沿所述皮带34的旋转方向排列呈两行设置，两行所述卡槽35之间的间距等于所述门框型材上铰链安装位置之间的间距。

通过设置所述卡槽35，在所述门框铰链自动装配线100的工作过程中，操作者可通过将所述铰链200一端的所述合页202卡入所述卡槽35中，使得另一端的所述合页202与安装位置重叠。在所述铰链200随所述第二传输装置30运动至所述加工间隙24内后，所述合页202搭接至所述门框型材，实现了所述合页202与所述门框型材的初步安装。

同时，由于所述第二传输装置30靠近所述加工间隙14的端部为转角位置，所述铰链200在随所述第二传输装置30运动的过程中，无论所述铰链200在卡入所述卡槽35时处于何种姿态(两合页之间的相对关系)，在所述第二传输装置30转角的作用下，始终能够以与所述门框型材匹配的姿态卡入所述门框型材，可靠性更强。

优选的，在单行所述卡槽35中，相邻所述卡槽35之间的间距相等。

所述顶升装置50安装于所述加工间隙14内并与所述机架10固定连接。

所述顶升装置50包括顶升板51、驱动所述顶升板51由所述第二传输装置30的出口端向所述第三传输装置40的入口端运动的第一气缸52、及贯穿所述顶升板51并沿所述顶升板51的运动方向固设于所述机架10的导向限位杆53。其中，所述顶升板51与所述导向限位杆53活动连接，所述顶升板51与所述第一气缸52的活塞杆通过扭簧101连接，且在所述扭簧101的作用下，所述顶升板51靠近所述第一传输装置20的一端与所述第一气缸52之间的间距大于所述顶升板51靠近所述第二传输装置30的一端与所述第一气缸52之间的间距。也就是说，设置所述顶升板51倾斜设置，使得每块所述门框型材落在所述顶升板51后均沿斜面滑动，进而使得每块所述门框型材在所述顶升板51上的位置统一，便于后续所述铰链200的定位安装。

所述顶升板51包括与所述扭簧101固定连接的基板511、与所述基板511固定连接的承接板512及自所述承接板512靠近所述第二传输装置30的一端向远离所述基板511方向延伸形成的挡台513。同时，在所述挡台513与所述承接板512的连接处倒圆角设置。

通过设置所述挡台513，配合倾斜设置的所述顶升板51，使得每块所述门框型材在所述承接板512上滑动后，由所述挡台513止挡，使得每块所述门框型材的加工位置统一，增强了所述门框铰链自动装配线100的可靠性。同时，设置所述挡台513与所述承接板512的连接处倒圆角设置，便于安装完成后的门框型材的推出。

优选的，所述顶升板51内设置有重力传感器(图未示)。在本实施方式中，所述重力传感器嵌设于所述基板511内，用于感受所述顶升板51的承重，并向所述控制器发送电信号。

所述导向限位杆53的数量为两个，两个所述导向限位杆53分别设置于所述顶升板51的两侧。具体的，所述导向限位杆53包括杆体部531及固设于所述杆体部531的一端并与所述杆体部531垂直的限位板532。所述杆体部531远离所述限位板532的一端与所述机架10固定连接。同时，所述承接板512靠近所述限位板532的表面设置有与所述限位板532匹配的限位槽102。

当所述第一气缸52驱动所述顶升板51由所述杆体部531与所述机架10固定连接的一端移动至设置有所述限位板532的一端时，所述限位板532收容于所述限位槽102内，所述顶升板51在所述限位板532的作用下沿所述扭簧101发生转动，使得所述承接板512远离所述基板511的表面与所述限位板532远离所述基板511的表面处于同一平面。此时，所述顶升板51发生角度的改变，一方面是为了配合所述自动拧螺丝装置60，便于所述自动拧螺丝装置60将螺丝拧入所述铰链200与所述门框型材的对应位置，另一方面是为了与所述第二气缸70配合，使得所述顶升板51的顶面与所述第二气缸70的进位方向相平行，便于所述第二气缸70将加工完成的所述门框型材推入所述第三传输装置40。

所述自动拧螺丝装置60固设于所述机架10，且设置于所述加工间隙14远离所述顶升装置50的一端。具体的，在本实施方式中，所述自动拧螺丝装置60选用深圳市正中新自动化设备有限公司生产的型号为ZT-L53311的自动锁螺丝机。

所述第二气缸70用于将装配完成后的门框型材推至所述第三传输装置40。

所述控制器分别与所述第一传输装置20、所述第二传输装置30、所述第三传输装置40、所述第一气缸52、所述自动拧螺丝装置60、所述第二气缸70及重力传感器电连接。具体的，所述控制器分别与所述第一传输装置20、所述第二传输装置30及所述第三传输装置40中的所述伺服电机32电连接。

本发明提供的所述门框铰链自动装配线100的工作过程如下：

步骤S10，将门框型材放置于所述第一传输装置20，需要注意调整所述门框型材的位姿，需将开设有所述铰链200的安装槽的转角朝向所述第二传输装置30放入；同时，将铰链200放置于所述第二传输装置30，将所述铰链200一端的所述合页202卡入所述卡槽35；

具体的，此步骤可由人工或机器完成。

步骤S20，所述控制器控制所述第一传输装置20的所述伺服电机32工作，所述门框型材在所述皮带34的带动下朝所述加工间隙14进位，当所述门框型材被送入所述顶升板51时，所述重力传感器感应到所述顶升板51承重的变化，并向所述控制器发送电信号，所述控制器控制所述第一传输装置20的所述伺服电机32停止工作，并向所述第一气缸52发送工作信号；

步骤S30，所述第一气缸52收缩，使得所述顶升板51向远离所述限位板532的方向移动后停止，此时，所述门框型材远离所述顶升板51的表面应当低于所述第二传输装置30的顶面；

步骤S40，所述控制器向所述第二传输装置30的所述伺服电机32发送工作信号，所述第二传输装置30带动所述铰链200向所述加工间隙14进位，此时，由所述伺服电机32控制所述第二传输装置30的进位量，并使所述铰链200在所述第二传输装置30的转角处落入所述门框型材内，由所述铰链200的合页202抓住所述门框型材的安装槽，实现所述铰链200的初步定位安装。

优选的，在此步骤中，可事先在所述门框型材的安装槽或所述合页202上涂抹少量胶水，以增加所述铰链200在此步骤中的抓力，增加所述铰链200在初步安装后的稳定性，避免所述铰链200的跌落；

步骤S50，所述控制器向所述第一气缸52继续工作，所述第一气缸52伸长，带动所述顶升板51向靠近所述限位板532的方向移动，并最终使得所述限位板532收容入所述限位槽102内，由于所述限位板532与所述限位槽102的相互作用，使得所述顶升板51沿所述扭簧101发生转动，由原先的倾斜设置变为与所述第二气缸70的进位方向相平行的位姿；

步骤S60，所述控制器向所述自动拧螺丝装置60发送工作指令，所述自动拧螺丝装置60将螺丝拧入后完成所述铰链200与所述门框型材的自动组装；

步骤S70，所述控制器向所述第二气缸70发送工作指令，所述第二气缸70将组装完成的所述门框型材推入所述第三传输装置40，并由所述第三传输装置40将其至其他工位。

与现有技术相比，本发明提供的门框铰链自动装配线，能够实现铰链与门框型材的自动装配，结构简单合理，自动化程度与可靠度更高；通过设置所述顶升板与所述第一气缸的活塞杆通过所述扭簧连接，并在所述承接板靠近所述第二传输装置的一端设置所述挡台，在门框型材与铰链的组装过程中，所述挡台能够阻挡所述门框型材的进位，使得所述门框型材稳定的落在所述顶升板上，同时，设置所述顶升板的倾斜设置，使得每块所述门框型材在所述顶升板的位置统一，均为抵靠所述挡台，便于所述铰链安装于所述门框型材上对应的铰链安装位置内。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和修饰，这些改进和修饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种门框铰链自动装配线，用于自动将铰链安装至门框型材，其特征在于，包括：

机架，所述机架包括第一物料入口、第二物料入口、成品出口及设置于所述第一物料入口与所述第二物料入口之间的加工间隙，所述成品出口位于所述第二物料入口的正上方；

第一传输装置，所述第一传输装置设置于所述第一物料入口与所述加工间隙之间，并用于将所述门框型材由所述第一物料入口运输至所述加工间隙；

第二传输装置，所述第二传输装置设置于所述第二物料入口与所述加工间隙之间，并用于将所述铰链由所述第二物料入口运输至所述加工间隙；

第三传输装置，所述第三传输装置与所述第二传输装置平行间隔设置，且传输方向相反；

顶升装置，所述顶升装置安装于所述加工间隙内并与所述机架固定连接，所述顶升装置包括顶升板、驱动所述顶升板由所述第二传输装置的出口端向所述第三传输装置的入口端运动的第一气缸、及贯穿所述顶升板并沿所述顶升板的运动方向固设于所述机架的导向限位杆，所述顶升板与所述导向限位杆活动连接，所述顶升板与所述第一气缸的活塞杆通过扭簧连接，且在所述扭簧的作用下，所述顶升板靠近所述第一传输装置的一端与所述第一气缸之间的间距大于所述顶升板靠近所述第二传输装置的一端与所述第一气缸之间的间距；

自动拧螺丝装置，所述自动拧螺丝装置固设于所述机架，且设置于所述加工间隙远离所述顶升装置的一端；

第二气缸，所述第二气缸用于将装配完成后的门框型材推至所述第三传输装置；所述第一传输装置、所述第二传输装置及所述第三传输装置均为皮带轮；所述顶升板包括与所述扭簧固定连接的基板、与所述基板固定连接的承接板及自所述承接板靠近所述第二传输装置的一端向远离所述基板方向延伸形成的挡台，所述挡台与所述承接板的连接处倒圆角设置；所述导向限位杆的数量为两个，两个所述导向限位杆分别设置于所述顶升板的两侧，所述导向限位杆包括杆体部及固设于所述杆体部一端并与所述杆体部垂直的限位板，所述杆体部远离所述限位板的一端与所述机架固定连接，所述承接板靠近所述限位板的表面设置有与所述限位板匹配的限位槽；

当所述第一气缸驱动所述顶升板由所述杆体部与所述机架固定连接的一端移动至设置有所述限位板的一端时，所述限位板收容于所述限位槽内，所述顶升板在所述限位板的作用下沿所述扭簧发生转动，使得所述承接板远离所述基板的表面与所述限位板远离所述基板的表面处于同一平面。

2.根据权利要求1所述的门框铰链自动装配线，其特征在于，所述第二传输装置包括驱动辊、驱动所述驱动辊旋转的伺服电机、多根与所述驱动辊平行间隔设置的支撑辊、及套设于所述驱动辊与多个所述支撑辊的皮带。

3.根据权利要求2所述的门框铰链自动装配线，其特征在于，所述第二传输装置还包括自所述皮带远离所述支撑辊的表面向靠近所述支撑辊的方向凹陷形成的多个卡槽，多个所述卡槽之间相互平行间隔设置，且多个所述卡槽沿所述皮带的旋转方向排列呈两行设置，两行所述卡槽之间的间距等于所述门框型材上铰链安装位置之间的间距。

4.根据权利要求3所述的门框铰链自动装配线，其特征在于，在单行所述卡槽中，相邻所述卡槽之间的间距相等。

5.根据权利要求1-4任一所述的门框铰链自动装配线，其特征在于，所述顶升板内设置有重力传感器，所述门框铰链自动装配线还包括控制器，所述控制器分别与所述第一传输装置、所述第二传输装置、所述第三传输装置、所述第一气缸、所述自动拧螺丝装置、所述第二气缸及重力传感器电连接。

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