CN114589488A - 一种端盖安装装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种端盖安装装置，设于一动力装配流水线上，动力装配流水线上设有移动的工件流转载具，工件流转载具上预置有待安装的端盖，端盖上设有轴孔，本端盖安装装置包括压装机构和工件转移机构，工件转移机构包括纵向进给组件、横向平移组件、升降组件和抓手，纵向进给组件、横向平移组件和升降组件连接成三轴运动机构，抓手位于该工件转移机构的输出端，压装机构包括压装驱动件和压头组件，压头组件安装在压装驱动件的输出端，压装驱动件安装在一压装机构支架上。本发明通过压装机构和工件转移机构的配合工作，可一站式完成端盖从取件到压装的全部安装工序，集成度高，结构紧凑，可提高工作效率，降低劳动强度。

Description

一种端盖安装装置

技术领域

本发明涉及一种动力装配装置，更具体地说，它涉及一种端盖安装装置。

背景技术

端盖是电机、变速箱上的重要部件，用于支持轴承和轴体。现有的端盖安装工艺一般是采用普通压机压装，作业时需将待安装的电机或变速箱及配套端盖逐个转移到压机上，定位后再启动压机，使端盖被压入对应的孔中。现有的端盖安装工艺及所用设备自动化程度较低，工作效率低下，劳动强度较大，越来越难以适应当前市场需求日益扩大的趋势。公开号为CN207200540U的实用新型专利公开了一种电机端盖轴承压装铆接设备用电机端盖轴承压装机构，包括支撑座、支撑在支撑座上的压机，所述压机输出端设有压装压头，所述支撑座侧设有流转板，所述流转板配合有流转板驱动机构，所述流转板形成有若干上下贯穿的容纳槽，所述容纳槽内设有端盖承台，所述端盖承台由位于流转板上侧的承台上部及位于容纳槽内的承台下部构成，电机端盖放置于端盖承台上，轴承放置于电机端盖上，所述压装压头下侧设有垫块，所述垫块上端面由一个平面和至少一个斜面构成，斜面上端与平面相接，所述垫块上端面的平面至流转板下端面间的距离小于端盖承台的承台下部下端面至流转板下端面间的距离，流转板运动以使端盖承台被移动至垫块与压装压头之间。但是该实用新型在使用时仍需预先将端盖与配套轴承大致定位，压机仅起施加压力，完成压装的作用，因此使用时仍需人力或其它设备的辅助，功能仍然有限。

发明内容

现有的端盖安装工艺及所用设备自动化程度较低，工作效率低下，劳动强度较大，为克服这些缺陷，本发明提供了一种功能全面，可提高工作效率，降低劳动强度的端盖安装装置。

本发明的技术方案是：一种端盖安装装置，设于一动力装配流水线上，动力装配流水线上设有移动的工件流转载具，工件流转载具上预置有待安装的端盖，端盖上设有轴孔，本端盖安装装置包括压装机构和工件转移机构，工件转移机构包括纵向进给组件、横向平移组件、升降组件和抓手，纵向进给组件、横向平移组件和升降组件连接成三轴运动机构，抓手位于该工件转移机构的输出端，压装机构包括压装驱动件和压头组件，压头组件安装在压装驱动件的输出端，压装驱动件安装在一压装机构支架上。本发明工作时，工件流转载具承载着待装配端盖的电机或变速箱壳体和配套端盖沿动力装配流水线流转到本端盖安装装置处停止并精准定位，工件转移机构在程序控制下工作，抓手经过进给、平移、升降等组合运动后，从工件流转载具上抓取待安装的端盖，再经过进给、平移、升降等组合运动与压头组件交会，将端盖转移到压头组件上，随后抓手移开，压头组件在压装驱动件驱动下携端盖下降，精准送达电机或变速箱壳体上的端盖安装位置并加压，将端盖压实。

作为优选，压头组件包括压头、端盖抓取头、保压器和安装块，安装块固定在所述压装驱动件的输出端，保压器固定在安装块上，压头固定在保压器上，端盖抓取头滑动嵌置于压头中心，端盖抓取头外径与端盖的轴孔内径适配，端盖抓取头周面上设有弹性卡珠。普通弹性卡珠仅靠弹簧力提供压力，进而由压力产生静摩擦力夹持工件，弹簧力难以调校，如果过紧，端盖抓取头插入端盖轴孔时阻力较大，弹性卡珠容易压伤轴孔内壁；如果过松，则静摩擦可能不足以平衡端盖重力。端盖用不同材料制成时，重量变化范围更大，弹簧力调校更为麻烦。端盖抓取头配合保压器的辅助，用于接收抓手送来的端盖，可以较好地解决上述问题。起初保压器停止，不对弹性卡珠的弹簧加压，端盖抓取头插入端盖的轴孔中时，弹性卡珠以较松弛的状态被端盖轴孔内壁挤压而弹性内缩，端盖抓取头可以较轻松舒畅地插入端盖的轴孔，端盖抓取头插入到位后保压器启动，使弹性卡珠受到适度且稳定的弹力推动，进而以足够的力度抵紧端盖轴孔内壁，衍生出足够的静摩擦力保证端盖抓取头稳定地夹持端盖。压头组件将端盖送达电机或变速箱壳体上的端盖安装位置后，保压器停止工作，释放对弹性卡珠的推动力，进而撤除加强在弹性卡珠上的端盖保持力，此后压头组件继续下降，压头底端面在端盖顶部施压，使端盖安装就位。

作为优选，保压器包括壳体和芯杆，芯杆滑动连接在壳体内，芯杆与壳体内壁间设有密封圈，芯杆穿连在端盖抓取头内，芯杆下方设有带锥度的顶块，顶块滑动内置于端盖抓取头的中心孔内并受芯杆驱动，端盖抓取头内壁上设有顶杆孔，顶杆孔内滑动插接有顶杆，弹性卡珠嵌置于顶杆孔孔口，顶杆外露端与顶块的锥面抵接，顶杆的插入端与弹性卡珠间设有顶簧。保压器以气压为动力，保压器启动通气，芯杆被气压向下压，进而推动顶块，顶块的轴向移动在锥面上转换成侧向推力，推动顶杆向顶杆孔内深处滑动，压缩顶簧，增大对弹性卡珠的推斥力，弹性卡珠与端盖轴孔内壁的压力以及静摩擦力也随之增大，从而牢固地夹持抓手转移过来的端盖，同时抓手释放端盖，完成端盖的交接。

作为优选，压装机构支架上设有用于检测端盖抓取头所抓取的端盖的抓件就位传感器。抓件就位传感器用于检测压头组件是否成功接收抓手转移而来的端盖。

作为优选，纵向进给组件包括进给驱动件和安装架，安装架与进给驱动件的输出端连接，横向平移组件设于安装架上，升降组件连接在横向平移组件的输出端上，抓手连接在升降组件的输出端上。纵向进给组件只控制抓手的纵向运动，横向平移组件和升降组件均基于安装架上，随安装架靠近或离开目标物。

作为优选，横向平移组件包括横向驱动件、平移滑轨和前级连接板，横向驱动件安装在安装架上，平移滑轨安装于安装架上，前级连接板滑动连接在平移滑轨上并与横向驱动件的输出端连接，升降组件设于前级连接板上。纵向进给组件只控制抓手的横向移动，升降组件基于前级连接板，随前级连接板平移换位。

作为优选，升降组件包括升降驱动件和终端连接板，终端连接板与升降驱动件的输出端连接，抓手安装在终端连接板上。升降组件只控制抓手的升降移动，抓手基于终端连接板，随终端连接板升降，结合之前已完成的纵向、横向换位，最终到达目标位置。

作为优选，终端连接板上固定有旋转气缸，抓手固定在旋转气缸的输出端上。端盖通常由筒体和法兰构成，筒体嵌入电机或变速箱壳体的孔中，实现端盖的径向定位，法兰与电机或变速箱壳体贴合，实现端盖的轴向定位，由于筒体和法兰间存在台阶，因此端盖在工件流转载具上定位时需倒置，使法兰面朝下贴合治具支撑面，更便于法兰上孔位与治具定位销对位。而端盖在安装时则要法兰面朝上，因此端盖在压装前需要翻面，旋转气缸可驱动抓手旋转180°，实现端盖的翻面。

作为优选，抓手包括气动手指和张紧支撑臂，张紧支撑臂固定在气动手指的输出端上，张紧支撑臂自由端设有突出于张紧支撑臂表面并可沿端盖轴向插入端盖上轴孔的张紧块。抓手通过静摩擦力抓取端盖，抓取时张紧支撑臂收拢，张紧块嵌入端盖上的轴孔，然后气动手指启动，张紧支撑臂撑开，张紧块压紧轴孔内壁，产生静摩擦，使得端盖被抓手抓取。

本发明的有益效果是：

结构紧凑，功能全面。本发明通过压装机构和工件转移机构的配合工作，可一站式完成端盖从取件到压装的全部安装工序，集成度高，结构紧凑。

提高工作效率，降低劳动强度。应用本发明，从取件到压装的过程全部自动完成，可大大提高工作效率，降低劳动强度。

附图说明

图1为本发明的一种结构示意图；

图2为本发明的背部结构示意图；

图3为本发明移除一侧墙板后的结构示意图；

图4为本发明的正面结构示意图；

图5为本发明中升降组件的结构示意图；

图6为本发明中压头组件的结构示意图；

图7为本发明中压头组件移除压头后的结构示意图；

图8为本发明中压头组件的剖视图；

图9为本发明压头组件的局部剖视图；

图10为本发明的工作状态示意图。

图中，1-压装机构，2-纵向进给组件，3-横向平移组件，4-升降组件，5-抓手，6-工件流转载具，7-安装架，8-平移滑轨，9-前级连接板，10-终端连接板，11-旋转气缸，12-气动手指，13-张紧支撑臂，14-张紧块，15-端盖，16-压装机构支架，17-压头，18-端盖抓取头，19-保压器，20-安装块，21-壳体，22-芯杆，23-顶杆孔，24-顶杆，25-抓件就位传感器，26-端盖定位座，27-电机壳体，28-弹性卡珠，29-顶簧，30-顶块，31-压簧。

具体实施方式

下面结合附图具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例：

如图1至图10所示，一种端盖安装装置，设于一动力装配流水线上，该动力装配流水线用于。动力装配流水线上设有沿限定路径移动的工件流转载具6，工件流转载具6上设有端盖定位座26用以预置待安装的端盖15，端盖15上设有用于穿连轴体的轴孔，本端盖安装装置包括压装机构1和工件转移机构，工件转移机构包括纵向进给组件2、横向平移组件3、升降组件4和抓手5，纵向进给组件2、横向平移组件3和升降组件4连接成三轴运动机构，抓手5位于该工件转移机构的输出端，压装机构1包括压装驱动件和压头组件，压头组件安装在压装驱动件的输出端，压装驱动件安装在一由一对墙板和连在两墙板之间的架空板构成的压装机构支架16上。所述压头组件包括压头17、端盖抓取头18、保压器19和安装块20，安装块20固定在所述压装驱动件的输出端，保压器19固定在安装块20上，压头17固定在保压器19上。端盖抓取头18滑动嵌置于压头17中心，端盖抓取头18具有中心孔，端盖抓取头18外径与端盖15的轴孔内径适配，端盖抓取头18周面上设有弹性卡珠28。保压器19包括壳体21和芯杆22，壳体21上连有压缩空气管，芯杆22滑动连接在壳体21内，芯杆22与壳体21内壁间设有密封圈，芯杆22穿连在端盖抓取头18内，顶块下方设有带锥度的顶块30，顶块30滑动内置于端盖抓取头18的中心孔内，芯杆22中上部设有径向凸台，顶块30与径向凸台间设有套在芯杆22上的压簧31，芯杆22可通过压簧31驱动顶块30，端盖抓取头18内壁上设有顶杆孔23，顶杆孔23内滑动插接有顶杆24，弹性卡珠28嵌置于顶杆孔23孔口，顶杆24外露端与顶块的锥面抵接，顶杆24的插入端与弹性卡珠28间设有顶簧29。压装机构支架16的墙板上设有用于检测端盖抓取头18所抓取的端盖15的抓件就位传感器25，抓件就位传感器25为对射式光电传感器。纵向进给组件2包括进给驱动件和安装架7，安装架7与进给驱动件的输出端连接，横向平移组件3设于安装架7上，升降组件4连接在横向平移组件3的输出端上，抓手5连接在升降组件4的输出端上。横向平移组件3包括横向驱动件、平移滑轨8和前级连接板9，横向驱动件安装在安装架7上，所述横向驱动件为气缸，平移滑轨8安装于安装架7上，前级连接板9滑动连接在平移滑轨8上并与横向驱动件的输出端连接，升降组件4设于前级连接板9上。升降组件4包括升降驱动件和终端连接板10，终端连接板10与升降驱动件的输出端连接，抓手5安装在终端连接板10上。所述压装驱动件、进给驱动件及升降驱动件均为电动缸。终端连接板10上固定有旋转气缸11，抓手5固定在旋转气缸11的输出端上。抓手5包括气动手指12和张紧支撑臂13，张紧支撑臂13固定在气动手指12的输出端上，张紧支撑臂13自由端设有突出于张紧支撑臂13表面并可沿端盖15轴向插入端盖15上轴孔的张紧块14，张紧块14上设有可与端盖15上轴孔内壁适配贴合的凸曲面。

本端盖安装装置在PLC控制下运行，其工作方法如下：

步骤一.人工在工件流转载具6上预置待安装的端盖15以及待装配端盖的电机壳体27。将端盖15倒置，端盖15的法兰面朝下贴合端盖定位座26顶面，法兰上的两个相对螺栓安装孔对准端盖定位座26上的定位销。电机壳体27通过定位销和螺栓定位在工件流转载具6的中心。

步骤二.工件流转载具6携端盖15和电机壳体27沿动力装配流水线流转到本端盖安装装置处，并在所述PLC控制下停止、精确定位。

步骤三.所述工件转移机构在所述PLC的程序控制下工作，抓手5经过进给、平移、升降等组合运动后，从工件流转载具6上抓取待安装的端盖15，再经过翻面、进给、平移、升降等组合运动与压头组件交会，将端盖15转移到压头组件上。在此过程中，抓手5翻面后，张紧支撑臂13在端盖15下方提供支撑，将端盖15垂直向上送，端盖抓取头18插入端盖15的轴孔中时，弹性卡珠28被端盖15轴孔内壁挤压而弹性内缩，所述升降驱动件上升距离反馈至PLC，并结合抓件就位传感器25的检测结果，PLC判断抓手5上升到位，可以移交端盖15，此时PLC控制张紧支撑臂13收拢，而保压器19启动，芯杆22被气压向下压，芯杆22通过压簧31推动顶块30，顶块30的轴向移动在锥面上转换成侧向推力，推动顶杆24向顶杆孔23内深处滑动，压缩顶簧29，增大对弹性卡珠28的推斥力，弹性卡珠28以足够的力度抵紧端盖15轴孔内壁，衍生出足够的静摩擦力保证端盖抓取头18稳定地夹持端盖15。PLC通过监测抓手5释放端盖，完成端盖的交接。

步骤四.抓手5移开，压头组件在所述压装驱动件驱动下携端盖15下降，精准送达电机壳体27上的端盖安装位置并完成压装。在此过程中，所述压装驱动件下降距离反馈至PLC，PLC判断压装驱动件下降距离到达设定值后，向保压器19输出断气控制指令，保压器19停止工作，释放对弹性卡珠28的推动力，进而撤除加强在弹性卡珠28上的端盖15保持力，此后压头组件继续下降，压头17底端面在端盖15顶部施压，将端盖15压实。

步骤五.压头组件上升回位。此时弹性卡珠28与端盖15轴孔内壁间的保持力已不足以克服端盖15在电机壳体27上的安装静摩擦力，因此压头组件上升而端盖15留在电机壳体27上。

Claims (9)

1.一种端盖安装装置，设于一动力装配流水线上，动力装配流水线上设有移动的工件流转载具（6），工件流转载具（6）上预置有待安装的端盖（15），端盖（15）上设有轴孔，其特征是包括压装机构（1）和工件转移组件，工件转移组件包括纵向进给机构（2）、横向平移机构（3）、升降机构（4）和抓手（5），纵向进给机构（2）、横向平移机构（3）和升降机构（4）连接成三轴运动机构，抓手（5）位于该工件转移组件的输出端，压装机构（1）包括压装驱动件和压头组件，压头组件安装在压装驱动件的输出端。

2.根据权利要求1所述的端盖安装装置，其特征是压头组件（16）包括压头（17）、端盖抓取头（18）、保压器（19）和安装块（20），安装块（20）固定在所述压装驱动件的输出端，保压器（19）固定在安装块（20）上，压头（17）固定在保压器（19）上，端盖抓取头（18）滑动嵌置于压头（17）中心，端盖抓取头（18）外径与端盖（15）的轴孔内径适配，端盖抓取头（18）周面上设有弹性卡珠。

3.根据权利要求2所述的端盖安装装置，其特征是保压器（19）包括壳体（21）和芯杆（22），芯杆（22）滑动连接在壳体（21）内，芯杆（22）与壳体（21）内壁间设有密封圈，芯杆（22）穿连在端盖抓取头（18）内，芯杆（22）下方设有带锥度的顶块（30），顶块（30）滑动内置于端盖抓取头（18）的中心孔内并受芯杆（22）驱动，在端盖抓取头（18）内壁上设有顶杆孔（23），顶杆孔（23）内滑动插接有顶杆（24），弹性卡珠（20）嵌置于顶杆孔（23）孔口，顶杆（24）外露端与顶块（30）的锥面抵接，顶杆（24）的插入端与弹性卡珠（20）间设有顶簧。

4.根据权利要求2所述的端盖安装装置，其特征是所述压装驱动件安装在一压装机构支架（16）上，压装机构支架（16）上设有用于检测端盖抓取头（18）所抓取的端盖（15）的抓件就位传感器（25）。

5.根据权利要求1所述的端盖安装装置，其特征是纵向进给机构（2）包括进给驱动件和安装架（7），安装架（7）与进给驱动件的输出端连接，横向平移机构（3）设于安装架（7）上，升降机构（4）连接在横向平移机构（3）的输出端上，抓手（5）连接在升降机构（4）的输出端上。

6.根据权利要求5所述的端盖安装装置，其特征是横向平移机构（3）包括横向驱动件、平移滑轨（8）和前级连接板（9），横向驱动件安装在安装架（7）上，平移滑轨（8）安装于安装架（7）上，前级连接板（9）滑动连接在平移滑轨（8）上并与横向驱动件的输出端连接，升降机构（4）设于前级连接板（9）上。

7.根据权利要求1所述的端盖安装装置，其特征是升降机构（4）包括升降驱动件和终端连接板（10），终端连接板（10）与升降驱动件的输出端连接，抓手（5）安装在终端连接板（10）上。

8.根据权利要求7所述的端盖安装装置，其特征是终端连接板（10）上固定有旋转气缸（11），抓手（5）固定在旋转气缸（11）的输出端上。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的端盖安装装置，其特征是抓手（5）包括气动手指（12）和张紧支撑臂（13），张紧支撑臂（13）固定在气动手指（12）的输出端上，张紧支撑臂（13）自由端设有突出于张紧支撑臂（13）表面并可沿端盖（15）轴向插入端盖（15）上轴孔的张紧块（14）。

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