CN115008193B - 一种辊筒自动装配线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种滚筒自动装配线，包括辊轴上料装置、弹簧上料装置、辊轴装配装置、端盖装配装置、成品输送装置、桁架机械手、成品输送装置；两台分别用于轴、筒上料的辊轴上料装置后方设有辊轴装配装置，用于轴上料的辊轴上料装置两侧设有弹簧上料装置；所述辊轴装配装置用于轴、筒的相互穿插，辊轴装配装置包括分别设于两辊轴上料装置后方的辊轴装配台，两辊轴装配台上还设有位于辊轴装配装置与辊轴上料装置之间的接料机构；轴工位处的接料机构两侧设有承接弹簧上料装置并向轴两端安装弹簧的弹簧装配装置；所述端盖装配装置包括用于装配后放置辊轴的辊轴定位机构，及向轴辊两端安装端盖的端盖压紧机构及端盖上料机构；辊轴定位机构与辊轴装配台之间设有桁架机械手。

Description

一种辊筒自动装配线

技术领域

本发明涉及一种辊筒自动装配线。

背景技术

现有的辊轴装配装置没有整体连续的设备，装配环节分别需要人工操作，后对成品进行检测；装配线上的工人工作单调，紧张和劳累，此生产方式不够灵活，不能适应市场对产品产量和品种变化的要求，不利于生产过程的改进，需要要投入更多的资金和时间来调整和重组装配线；为此，我们设计了一套便于实现自动化运行的辊筒自动装配线。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种辊筒自动装配线，解决现有轴、筒装配作业大量依靠人工，效率低，装配生产不流畅，人工装配不能适应市场对产品产量和品种变化的要求的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种辊筒自动装配线，包括辊轴上料装置、弹簧上料装置、辊轴装配装置、端盖装配装置、桁架机械手、成品输送装置；

两台分别用于轴、筒上料的辊轴上料装置后方设有辊轴装配装置，用于轴上料的辊轴上料装置两侧设有弹簧上料装置；

所述辊轴装配装置用于轴、筒的相互穿插，辊轴装配装置包括分别设于两辊轴上料装置后方的辊轴装配台，两辊轴装配台上还设有位于辊轴装配装置与辊轴上料装置之间的接料机构；轴工位处的接料机构两侧设有承接弹簧上料装置并向轴两端安装弹簧的弹簧装配装置；

所述端盖装配装置包括用于装配后放置辊轴的辊轴定位机构，及向辊轴两端安装端盖的端盖压紧机构及端盖上料机构；辊轴定位机构与辊轴装配台之间设有桁架机械手；

所述成品输送装置用于输送安装端盖后的成品。

进一步的，所述辊轴装配装置包括分别设于两辊轴上料装置后方的辊轴装配台，两辊轴装配台上设有的横向相对设置的V型架，V型架中间开有缺口，两V型架外侧均设有滑动运行于V型架缺口的推片，所述推片连接横向驱动装置；

所述接料机构包括两V型架与辊轴上料装置之间设的若干V型接料板，V型接料板连接于底部的纵向驱动装置，辊轴装配台表面开有避让槽；V型接料板侧面设有与V型架板对接的导向板；

轴工位处的两最外侧V型接料板侧面设有弹簧装配装置；所述弹簧装配装置由弹簧爪与横向驱动装置构成，弹簧爪初始位置位于弹簧上料装置下料口下方；

所述辊轴定位机构包括安装于机架上的一对筒爪与轴爪及安装座，筒爪安装于安装座内侧，轴爪位于安装座外侧，两安装座通过横向驱动装置安装于机架；

所述端盖压紧机构包括位于辊轴定位机构两侧且安装于端盖压紧机构安装座上的伸缩压杆，伸缩压杆端部开有与端盖契合的模槽；每组端盖压紧机构安装座上均设有端盖上料机构；

端盖上料机构由夹持端盖后端外壁的端盖爪与驱动端盖爪从端盖上料架移动至伸缩压杆前方的端盖上料驱动机构构成；所述端盖上料架安装于一侧的端盖震动上料盘出口，端盖上料架为前端设有挡板的滑槽，且滑槽前部侧内侧板开有避让槽；

所述成品输送装置由若干间隔设置的同步输送链构成，同步输送链上间隔安装有V型支撑座；辊轴定位机构与成品输送装置之间设有桁架机械手，成品输送装置后方设有置物篮，置物篮与成品输送装置之间同样设有桁架机械手。

进一步的，所述辊轴上料装置采用管件阶梯提升装置，且两台辊轴上料装置的下料口设有导向板; 弹簧上料装置采用震动上料盘；震动上料盘出料口处安装有弹簧推送装置与对接弹簧爪的导向板。

进一步的，所述V型架由两块分开的斜板通过支撑杆固定而成；所述推片的横向驱动装置位于下方。

进一步的，所述端盖上料驱动机构包括固定于端盖压紧机构安装座上的横向驱动装置、安装于横向驱动装置的纵向驱动装置，所述端盖爪安装于纵向驱动装置上。

进一步的，所述桁架机械手由桁架，安装于桁架上的横向驱动机构，安装于横向驱动机构的纵向驱动机构，以及安装于纵向驱动机构下端的筒爪安装座及筒爪安装座两侧的桁架机械手筒爪构成。

进一步的，所述横向驱动装置、纵向驱动装置均由滑轨、安装于滑轨的滑块及驱动滑块的驱动机构构成。

进一步的，所述轴爪为转动型的气动夹爪；筒爪、端盖爪与弹簧爪为平移型的气动夹爪，端盖爪的纵向开合安装，且其爪子向内固定有延伸板。

进一步的，所述成品输送装置中部架设有成品检测装置，成品输送装置与成品检测装置的定位机构之间同样设有桁架机械手，成品输送装置后方两侧分别设有合格品置物篮与非合格品置物篮。

进一步的，所述成品检测装置包括安装于导轨上的轴端定位机构，轴端定位机构包括横向驱动装置，横向驱动装置前端通过安装板安装有轴端定位筒，且安装板上方通过纵向驱动装置安装有百分表。

进一步的，所述成品检测装置还包括安装于另一导轨上的端盖视觉相机检测装置，端盖视觉相机检测装置安装座连接横向驱动装置。

进一步的，所述成品检测装置机架后方安装有位于成品输送装置上方的喷码装置。

进一步的，所述筒工位处的辊轴装配台上设有筒外观检测装置。

进一步的，所述筒外观检测装置包括视觉相机，驱动视觉相机的横向驱动装置，及旋转机构，所述旋转机构包括位于两外侧V型接料板侧面的移动对接座，所述对接座包括安装于横向驱动装置的轴承座，轴承座转动安装有辊轴，辊轴的内端滑动安装有抵住筒的对接头，对接头与辊轴之间连有弹簧；其中一个对接座的辊轴外端连接电机。

进一步的，所述端盖震动上料盘接近出口处设有包含视觉相机的回料推送装置。

进一步的，所述轴工位处V型接料板侧面安装有用于检测轴到位的第一传感器；弹簧装配装置安装座上安装有用于检测弹簧到位的第二传感器；辊轴装配台两V型架中间安装有用于检测轴、筒到位的第三传感器；各传感器连接数控设备，数控设备控制下一步动作。

本发明的有益效果：从上料到成品的流水线装配装置，适于不同产品规格的操作，降低人工劳动力与劳动强度，生产过程能够满足连续性、平衡性和比例性要求；提高生产效率，缩短生产同期，减少产品占用和运输的工作量；降低生产成本，简化生产管理；便于实现自动化运行。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明辊轴上料装置的结构示意图。

图3为本发明辊轴装配装置的结构示意图。

图4为本发明辊轴装配装置轴处的结构示意图。

图5为本发明弹簧装配装置的结构示意图。

图6为本发明端盖装配装置的结构示意图。

图7为本发明辊轴定位机构的结构示意图。

图8为本发明端盖压紧机构的结构示意图。

图9为本发明端盖上料机构的结构示意图。

图10为本发明成品输送装置的结构示意图。

图11为本发明桁架机械手的结构示意图。

图12为本发明成品检测装置的结构示意图。

图13为本发明外观检测装置的结构示意图。

图14为本发明外观检测装置的结构示意图2。

图15为本发明辊轴定位机构的轴爪与筒爪的结构示意图。

图16为本发明桁架机械手的筒爪的结构示意图。

图17为本发明桁架机械手的弹簧爪的结构示意图。

图18为本发明弹簧上料装置的结构示意图。

具体实施方式

如图1-18所示，一种辊筒自动装配线，包括辊轴上料装置1、弹簧上料装置2、辊轴装配装置3、端盖装配装置4、桁架机械手5、成品输送装置6；

两台分别用于轴、筒上料的辊轴上料装置1后方设有辊轴装配装置3，用于轴上料的辊轴上料装置1两侧设有弹簧上料装置2；

所述辊轴装配装置3包括分别设于两辊轴上料装置1后方的辊轴装配台31，两辊轴装配台31上设有的横向相对设置的V型架32，V型架32中间开有缺口，两V型架32外侧均设有滑动运行于V型架32缺口的推片33，所述推片33连接横向驱动装置；

两V型架32与辊轴上料装置1之间设有若干V型接料板34，V型接料板34连接于底部的纵向驱动装置，辊轴装配台31表面开有避让槽；V型接料板34侧面设有与V型架32板对接的导向板36，

轴工位处的两最外侧V型接料板34侧面设有弹簧装配装置；所述弹簧装配装置由弹簧爪35与横向驱动装置构成，弹簧爪35初始位置位于弹簧上料装置2下料口下方；

所述端盖装配装置4包括辊轴定位机构41、端盖压紧机构42及端盖上料机构43；

所述辊轴定位机构41包括安装于机架上的一对筒爪411与轴爪412及安装座，筒爪411安装于安装座内侧，轴爪412位于安装座外侧，两安装座通过横向驱动装置安装于机架；辊轴定位机构41与辊轴装配台31之间设有桁架机械手5；

所述端盖压紧机构42包括位于辊轴定位机构41两侧且安装于安装座上的伸缩压杆421，伸缩压杆421端部开有与端盖外端契合的模槽422；

每组端盖压紧机构42的安装座上均设有端盖上料机构43，端盖上料机构43由夹持端盖后端外壁的端盖爪431与驱动端盖爪431从端盖上料架432移动至伸缩压杆421前方的端盖上料驱动机构433构成；

所述端盖上料架432安装于一侧的端盖震动上料盘434出口，端盖上料架432为前端设有挡板的滑槽，且滑槽前部侧内侧板开有避让槽435；

所述成品输送装置6由若干间隔设置的同步输送链61构成，同步输送链61上间隔安装有V型支撑座62；辊轴定位机构41与成品输送台6之间设有桁架机械手5，成品输送装置6后方设有置物篮9，置物篮9与成品输送装置6之间同样设有桁架机械手5。

所述辊轴上料装置1采用管件阶梯提升装置，且两台辊轴上料装置1的下料口设有导向板36; 弹簧上料装置2采用震动上料盘；震动上料盘出料口处安装有弹簧推送装置21与对接弹簧爪35的导向板36。

所述V型架32由两块分开的斜板通过支撑杆固定而成；所述推片33的横向驱动装置位于下方。

所述端盖上料驱动机构433包括固定于端盖压紧机构42安装座上的横向驱动装置、安装于横向驱动装置的纵向驱动装置，所述端盖爪431安装于纵向驱动装置上。

所述述桁架机械手5由桁架，安装于桁架上的横向驱动机构，安装于横向驱动机构的纵向驱动机构，以及安装于纵向驱动机构下端的安装座及安装座两侧的筒爪411构成。

所述横向驱动装置、纵向驱动装置均由滑轨、安装于滑轨的滑块及驱动滑块的气缸构成（亦如常规的两轴移动装置，不再赘述）。

所述轴爪412为转动型的气动夹爪；筒爪411、端盖爪431与弹簧爪35为平移型的气动夹爪，端盖爪431的纵向开合安装，且其爪子向内固定有延伸板。（气动夹爪又称气动夹指，指头部分加工成适合工具的形状即可）

所述成品输送装置6中部架设有成品检测装置7，成品输送装置6与成品检测装置7的定位机构之间同样设有桁架机械手5，成品输送装置6后方两侧分别设有合格品置物篮与非合格品置物篮。

还可以设置成品检测装置7，成品检测装置7包括安装于导轨上的轴端定位机构，轴端定位机构包括横向驱动装置，横向驱动装置前端通过安装板安装有轴端定位筒72，且安装板上方通过纵向驱动装置安装有百分表71；所述成品检测装置7还包括安装于另一导轨上的端盖视觉相机检测装置73，端盖视觉相机检测装置73的安装座连接横向驱动装置；所述成品检测装置7机架后方安装有位于成品输送装置6上方的喷码装置。

所述筒工位处的辊轴装配台31上还可以设置筒外观检测装置8；所述筒外观检测装置8包括视觉相机81，驱动视觉相机的横向驱动装置，及旋转机构，所述旋转机构包括位于两外侧V型接料板34侧面的移动对接座82，所述对接座82包括安装于横向驱动装置的轴承座，轴承座转动安装有辊轴，辊轴的内端滑动安装有抵住筒的对接头83，对接头83与辊轴之间连有弹簧84；其中一个对接座的辊轴外端连接电机85。

另外，为了实现自动化装配，所述轴工位处V型接料板34侧面安装有用于检测轴到位的第一传感器；弹簧装配装置安装座上安装有用于检测弹簧到位的第二传感器；辊轴装配台31两V型架32中间安装有用于检测轴、筒到位的第三传感器，各传感器与启动设备与数控设备连接。

本发明的实施方法为：

通过适用于管件类的阶梯提升装置，逐一将轴与筒提升经导向板36落入两辊轴装配台31的V型接料板34；

筒处的辊轴装配台31可设筒外观检查装置8，对筒进行外观识别检测；检测时通过移动对接座82固定筒两端夹紧筒口，并通过电机带动筒转动；

轴处的辊轴装配台31安装有弹簧装配装置，其弹簧爪35初始位置位于弹簧上料装置2下料口下方；弹簧与轴到位后，夹着弹簧套入轴端；

弹簧安装完毕后，两辊轴装配台31的V型接料板34下降，在导向板36作用下滑入各自的V型架32，通过驱动推片33在V型架32缺口内移动，将轴与筒推入中间并套接；（此处两V型架32的相对高度需要根据轴、筒的尺寸关系进行设计）

轴与筒装配完毕后，通过桁架机械手5抓取辊轴至辊轴定位机构41进行装端盖。

端盖由上料设备上至前端设有挡板的滑槽，滑槽前部侧内侧板开有避让槽435，通过端盖上料机构43的端盖爪431，抓取端盖后，移动至端盖压紧机构42的伸缩压杆421前方，端盖爪431抓取的位置是端盖后端表面，伸缩压杆421前进时即可将端盖前端塞入模槽422（撑着端盖外端表面）；撤出端盖爪431后，伸缩压杆421进行前进将端盖后端塞入筒口（端盖后端塞入筒，轴穿过端盖孔），端盖卡紧后，伸缩压杆421抽出；

由于轴需要穿过端盖中心孔，为了避免轴与盖孔安装发生干涉，辊轴定位机构41上除了用于筒定位支撑的筒爪411，在其外侧还安装有转动式的气动轴爪412，先将轴端夹住定位，端盖套入后，气动轴爪412松开。

端盖装配好的成品经桁架机械手5至成品输送装置6；在成品输送装置6上架设成品检测装置7，通过桁架机械手5将成品夹至成品检测装置7上方，通过轴端定位机构的两侧的轴端定位筒72套接成品的轴端将其定位后，成品检测装置7对其进行端盖检测。

检测完毕后桁架机械手5将其放回，成品输送装置6继续运行；根据检测结果可对其进行喷码，并通过桁架机械手5将其放入合格或不合格框。

以上为本装配生产线的操作原理与流程，通过数控设备对各驱动机构进行连接控制，在各位置节点，对到位的工具通过传感器进行到位识别，即可形成一套自动化的装配设备。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种辊筒自动装配线，其特征在于，包括辊轴上料装置（1）、弹簧上料装置（2）、辊轴装配装置（3）、端盖装配装置（4）、桁架机械手（5）、成品输送装置（6）；

两台分别用于轴、筒上料的辊轴上料装置（1）后方设有辊轴装配装置（3），用于轴上料的辊轴上料装置（1）两侧设有弹簧上料装置（2）；

所述辊轴装配装置（3）用于轴、筒的相互穿插，辊轴装配装置（3）包括分别设于两辊轴上料装置（1）后方的辊轴装配台（31），两辊轴装配台（31）上还设有位于辊轴装配装置（3）与辊轴上料装置（1）之间的接料机构；轴工位处的接料机构两侧设有承接弹簧上料装置（2）并向轴两端安装弹簧的弹簧装配装置；

所述端盖装配装置（4）包括用于装配后放置辊轴的辊轴定位机构（41），及向辊轴两端安装端盖的端盖压紧机构（42）及端盖上料机构（43）；辊轴定位机构（41）与辊轴装配台（31）之间设有桁架机械手（5）；

所述成品输送装置（6）用于输送安装端盖后的成品；

所述辊轴装配装置（3）包括分别设于两辊轴上料装置（1）后方的辊轴装配台（31），两辊轴装配台（31）上设有的横向相对设置的V型架（32），V型架（32）中间开有缺口，两V型架（32）外侧均设有滑动运行于V型架（32）缺口的推片（33），所述推片（33）连接横向驱动装置；

所述接料机构包括两V型架（32）与辊轴上料装置（1）之间设的若干V型接料板（34），V型接料板（34）连接于底部的纵向驱动装置，辊轴装配台（31）表面开有避让槽；V型接料板（34）侧面设有与V型架（32）板对接的导向板（36）；

轴工位处的两最外侧V型接料板（34）侧面设有弹簧装配装置；所述弹簧装配装置由弹簧爪（35）与横向驱动装置构成，弹簧爪（35）初始位置位于弹簧上料装置（2）下料口下方；

所述辊轴定位机构（41）包括安装于机架上的一对筒爪（411）与轴爪（412）及安装座，筒爪（411）安装于安装座内侧，轴爪（412）位于安装座外侧，两安装座通过横向驱动装置安装于机架；所述轴爪（412）为转动型的气动夹爪；筒爪（411）、端盖爪（431）与弹簧爪（35）为平移型的气动夹爪，端盖爪（431）的纵向开合安装，且其爪子向内固定有延伸板；

所述端盖压紧机构（42）包括位于辊轴定位机构（41）两侧且安装于端盖压紧机构安装座上的伸缩压杆（421），伸缩压杆（421）端部开有与端盖契合的模槽（422）；每组端盖压紧机构安装座上均设有端盖上料机构（43）；

端盖上料机构（43）由夹持端盖后端外壁的端盖爪（431）与驱动端盖爪（431）从端盖上料架（432）移动至伸缩压杆（421）前方的端盖上料驱动机构（433）构成；所述端盖上料架（432）安装于一侧的端盖震动上料盘（434）出口，端盖上料架（432）为前端设有挡板的滑槽，且滑槽前部侧内侧板开有避让槽（435）；

所述成品输送装置（6）由若干间隔设置的同步输送链（61）构成，同步输送链（61）上间隔安装有V型支撑座（62）；辊轴定位机构（41）与成品输送装置（6）之间设有桁架机械手（5），成品输送装置（6）后方设有置物篮（9），置物篮（9）与成品输送装置（6）之间同样设有桁架机械手（5）。

2.根据权利要求1所述一种辊筒自动装配线，其特征在于，所述辊轴上料装置（1）采用管件阶梯提升装置，且两台辊轴上料装置（1）的下料口设有导向板（36）; 弹簧上料装置（2）采用震动上料盘；震动上料盘出料口处安装有弹簧推送装置（21）与对接弹簧爪（35）的导向板（36）。

3.根据权利要求1所述一种辊筒自动装配线，其特征在于，所述端盖上料驱动机构（433）包括固定于端盖压紧机构安装座上的横向驱动装置、安装于横向驱动装置的纵向驱动装置，所述端盖爪（431）安装于纵向驱动装置上。

4.根据权利要求1所述一种辊筒自动装配线，其特征在于，所述桁架机械手（5）由桁架，安装于桁架上的横向驱动机构，安装于横向驱动机构的纵向驱动机构，以及安装于纵向驱动机构下端的筒爪安装座及筒爪安装座两侧的桁架机械手筒爪构成。

5.根据权利要求1所述一种辊筒自动装配线，其特征在于，所述成品输送装置（6）中部架设有成品检测装置（7），成品输送装置（6）与成品检测装置（7）的定位机构之间同样设有桁架机械手（5），成品输送装置（6）后方两侧分别设有合格品置物篮与非合格品置物篮。

6.根据权利要求5所述一种辊筒自动装配线，其特征在于，所述成品检测装置（7）包括安装于导轨上的轴端定位机构，轴端定位机构包括横向驱动装置，横向驱动装置前端通过安装板安装有轴端定位筒（72），且安装板上方通过纵向驱动装置安装有百分表（71）；所述成品检测装置（7）还包括安装于另一导轨上的端盖视觉相机检测装置（73），端盖视觉相机检测装置安装座连接横向驱动装置；所述成品检测装置（7）机架后方安装有位于成品输送装置（6）上方的喷码装置。

7.根据权利要求1所述一种辊筒自动装配线，其特征在于，筒工位处的辊轴装配台（31）上设有筒外观检测装置（8）。

8.根据权利要求7所述一种辊筒自动装配线，其特征在于，所述筒外观检测装置（8）包括视觉相机（81），视觉相机横向驱动装置，及旋转机构，所述旋转机构包括位于两外侧V型接料板（34）侧面的移动对接座（82），所述对接座（82）包括安装于视觉相机横向驱动装置的轴承座，轴承座转动安装有辊轴，辊轴的内端滑动安装有抵住筒的对接头（83），对接头（83）与辊轴之间连有弹簧（84）；其中一个对接座的辊轴外端连接电机（85）。

9.根据权利要求1所述一种辊筒自动装配线，其特征在于，所述轴工位处V型接料板（34）侧面安装有用于检测轴到位的第一传感器；弹簧装配装置安装座上安装有用于检测弹簧到位的第二传感器；辊轴装配台（31）两V型架（32）中间安装有用于检测轴、筒到位的第三传感器。

Images