CN115194427A - 一种离合器螺栓自动装配系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种离合器螺栓自动装配系统，涉及自动装配系统，包括底部用于支撑固定的工作台、用于离合器组件输送的输送线、用于在拧螺栓之前将离合器组件进行顶紧固定的顶升机构、用于螺栓供料的上料部、用于螺栓拧紧的拧紧部构成；螺栓抓取机构在X轴滑道、Y轴右滑道、Z轴抓取滑道的三轴滑道的配合下，解决了离合器组件装配过程中的螺栓自动供料问题；螺栓定位部的使用，可快速准确定位放置螺栓；顶升机构与固定顶板的配合使用，克服了复位弹簧的张力，使离合器组件的盖和压盘结合在相应的尺寸；扭矩限制器配合固定顶板提供的扭紧反力共同作用，使得每个螺栓的拧紧力度相同，最终的离合器组件的压盖的组装质量均匀统一，保证产品质量。

Description

一种离合器螺栓自动装配系统

技术领域

本发明涉及一种自动装配系统，具体为一种离合器螺栓自动装配系统，用于离合器的自动组装、生产工艺使用。

背景技术

螺栓装配是离合器盖总成装配的最后一道工序，而螺栓装配的过程中螺栓拧紧的质量的好坏直接决定最终产品的质量。传统的离合器的生产、组装工艺中，螺栓的装配均为半自动操作，在传统的半自动操作的情况下，螺栓的装配均需要人工拾取螺钉和拧紧作业，而这样的作业过程由于工作量大，操作人员的体力无法满足长时间的作业过程，因此无法进行高效率的工作，产量无法满足要求，同时由于人员的体力在螺栓的装配的过程中，不断的消耗，同时由于不同的操作人员的力气无法始终保持同一个输出的力度，所述会导致螺栓的拧紧精度无法保证和追溯，产品质量参差不齐，无法达到统一的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种离合器螺栓自动装配系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种离合器螺栓自动装配系统，包括底部用于支撑固定的工作台、用于离合器组件输送的输送线、用于在拧螺栓之前将离合器组件进行顶紧固定的顶升机构、用于螺栓供料的上料部、用于螺栓拧紧的拧紧部构成；所述工作台通过底脚处的膨胀螺栓固定在地面上，同时还设置有底脚调节螺杆；所述工作台的顶面平均分为左右两部，在所述工作台顶面的左侧部中间处设置有输送线支撑架用于固定支撑输送线，所述输送线由两条平行的输送导轨构成，所述输送线上设置有滑动托盘，所述滑动托盘上放置需要安装并拧紧螺栓的离合器组件；所述工作台顶面在所述输送线两平行轨道内侧设置有顶升机构，在所述输送线的外侧通过四个固定支撑柱共同支撑固定有固定顶板；所述工作台顶面的最右侧和所述固定顶板之间设置有与所述固定顶板的顶面在同一水平面的物料托盘支架，所述物料托盘支架上并排设置有双托盘位并放置有两个物料托盘，所述物料托盘内均匀摆放有螺栓；所述工作台的顶面四个角处分别设置有固定支杆，且顶端在超出所述固定顶板的顶面的高度处固定有与所述输送线垂直设置的两条平行的水平X轴滑道，两X轴滑道上共同安装有两个平行的Y轴左滑道和Y轴右滑道，所述两X轴滑道的一端均设置有水平驱动电机分别用于驱动Y轴左滑道和Y轴右滑道单独运动，所述两X轴滑道的相背的外侧均设置有电缆拖链，所述Y轴右滑道上安装有螺栓抓取机构，所述Y轴左滑道上安装有拧紧部，同时所述Y轴右滑道和所述Y轴左滑道的一端均固定有水平驱动电机。

进一步的，所述顶升机构包括四个固定在所述工作台顶面上的液压伸缩支撑杆，所述液压伸缩支撑杆的顶端共同安装有水平的顶升支撑板，所述顶升支撑板的底面中心处设置有竖直的顶升液压油缸，所述顶升液压油缸的油缸底座固定在所述工作台的顶面上，所述顶升液压油缸的活塞杆的末端固定在所述顶升支撑板的底面中心处。

优选的，所述固定顶板的下表面设置有八个盖定位柱。

进一步的，所述固定顶板在与所述离合器组件需要固定螺栓的位置对应设置有操作孔。

进一步的，所述螺栓抓取机构包括安装在所述Y轴左滑道上的Z轴抓取滑道，所述Z轴抓取滑道的上端固定有Z轴驱动电机，所述Z轴驱动电机的轴杆连接有丝杆，所述丝杆上安装有抓取电机；所述抓取电机的前端通过齿轮啮合的连接方式连接有一对抓取头，所述抓取头的底端用于抓取螺栓。

进一步的，所述螺栓抓取机构的靠近下端还设置有螺栓定位部。

进一步的，所述拧紧部包括安装在所述Y轴滑道上的Z轴抓取滑道，所述Z轴抓取滑道的上端固定有Z轴驱动电机，所述Z轴驱动电机的轴杆连接有丝杆，所述丝杆上安装有拧紧电机；所述拧紧电机的前端连接有螺栓批头。

进一步的，所述拧紧电机的和螺栓批头之间安装有扭矩限制器。

优选的，所述螺栓批头是可以更换的。

优选的，所述X轴滑道、Y轴左滑道、Y轴右滑道为气动无杆滑台。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、螺栓抓取机构在X轴滑道、Y轴右滑道、Z轴抓取滑道的三轴滑道的配合下，解决了在离合器组件装配的过程中，螺栓的自动供料的问题；

2、螺栓定位部446的使用，可以快速准确的定位螺栓需要放置的位置，快速的完成螺栓的定位放置；

3、顶升机构3与固定顶板35的配合使用，克服了复位弹簧的张力，使得离合器组件的盖和压盘结合在相应的尺寸；

4、扭矩限制器53配合固定顶板35提供的扭紧反力共同作用下，使得对于所述螺栓43的拧紧过程中，每个螺栓43的拧紧力度均相同，使得最终的离合器组件的压盖的组装质量均匀统一，保证产品质量。

附图说明

图1为本发明主视图；

图2为顶升机构示意图；

图3为右视图；

图4为俯视图；

图5为螺栓抓取机构示意图；

图6为拧紧部示意图；

图中：工作台-1，固定支杆-11，X轴滑道-12，电缆拖链-121，Y轴左滑道-13，Y轴右滑道-14，水平驱动电机-15，输送线-2，输送线支撑-21，滑动托盘-22，离合器组件-23，顶升机构-3，液压伸缩支撑杆-31，顶升支撑板-32，顶升液压油缸-33，固定支撑柱-34，固定顶板-35，盖定位柱-351，操作孔-352，上料部-4，物料托盘支架-41，物料托盘-42，螺栓-43，螺栓抓取机构-44，Z轴抓取滑道-441，Z轴驱动电机-442，丝杆-443，抓取电机-444，抓取头-445，螺栓定位部-446，拧紧部-5，拧紧电机-51，螺栓批头-52，扭矩限制器-53。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参考图1-6，图1为本发明主视图；图2为顶升机构示意图；图3为右视图；图4为俯视图；图5为螺栓抓取机构示意图；图6为拧紧部示意图。

本发明提供一种离合器螺栓自动装配系统，用于离合器盖总成装配的最后一道工序中的螺栓装配使用，包括底部用于支撑固定的工作台1、用于离合器组件输送的输送线2、用于在拧螺栓之前将离合器组件进行顶紧固定的顶升机构3、用于螺栓供料的上料部4、用于螺栓拧紧的拧紧部5构成。

所述工作台1通过底脚处的膨胀螺栓固定在地面上，同时还设置有底脚调节螺杆用于调整所述工作台1的顶面保持水平；所述工作台1的顶面平均分为左右两部，在所述工作台1顶面的左侧部分靠近中间处设置有输送线支撑架21用于固定支撑输送线2，用于保证所述输送线2平稳、流畅的运行。

所述输送线2由两条平行的输送导轨构成，所述输送线2上设置有滑动托盘22，可以跟随输送线2不断的向前移动，所述滑动托盘22上放置需要安装并拧紧螺栓的离合器组件23；所述工作台1顶面的左侧部分的中心处，在所述输送线2两平行轨道内侧设置有顶升机构3用于在需要拧紧螺栓时将滑动托盘22连带其上放置的离合器组件14共同向上顶升。

所述顶升机构3包括四个固定在所述工作台1顶面上的液压伸缩支撑杆31，所述液压伸缩支撑杆31的顶端共同安装有水平的顶升支撑板32，所述顶升支撑板32的底面中心处设置有竖直的顶升液压油缸33，所述顶升液压油缸33的油缸底座固定在所述工作台1的顶面上，所述顶升液压油缸33的活塞杆的末端固定在所述顶升支撑板32的底面中心处，在所述顶升液压油缸33加压时，驱动所述顶升液压油缸33的活塞杆向上移动继而驱动所述顶升支撑板32向上移动，然后抵在所述滑动托盘22的底部将滑动托盘22及其上放置的离合器组件23共同向上顶升。

所述工作台1的顶面上在所述输送线2的外侧通过四个固定支撑柱34共同支撑固定有固定顶板35，所述固定顶板35的下表面设置有八个盖定位柱351，用于在对离合器组件23压紧时对离合器的盖体进行定位固定，当所述顶升机构3将离合器组件23不断的向上顶升时，通过盖定位柱351将所述离合器组件23最终顶靠在所述固定顶板35的下表面并顶紧固定，使得所述离合器组件23内部的复位弹簧被压紧以便于将离合器盖体使用螺栓拧紧固定在压盘上；所述固定顶板35在与所述离合器组件需要固定螺栓的位置对应设置有操作孔352，用于螺栓的上料及拧紧操作；同时所述固定顶板35还起到了在拧紧螺栓的过程中，用于对离合器组件23施加拧紧反力，以保证螺栓的拧紧质量。

所述工作台1顶面的最右侧和所述固定顶板35之间设置有与所述固定顶板35的顶面在同一水平面的物料托盘支架41，所述物料托盘支架41上并排设置有双托盘位并放置有两个物料托盘42，所述物料托盘42内均匀摆放有螺栓43，在上料时可以逐个抓取上料至离合器组件23上，然后将螺栓43拧紧，完成离合器的总装。

所述工作台1的顶面四个角处分别设置有固定支杆11，所述固定支杆11的顶端在超出所述固定顶板35的顶面的高度处固定有与所述输送线2垂直设置的两条平行的水平X轴滑道12，两X轴滑道12上共同安装有两个平行的Y轴左滑道13和Y轴右滑道14，所述两X轴滑道12的一端均设置有水平驱动电机15分别用于驱动Y轴左滑道13和Y轴右滑道14单独运动，所述Y轴右滑道14上安装有螺栓抓取机构44，用于将物料托盘42内的螺栓43抓取至离合器组件23上需要拧紧螺栓位置处，同时所述Y轴右滑道14的一端固定有水平驱动电机15用于驱动所述螺栓抓取机构44沿所述Y轴右滑道13轴向移动。

所述Y轴左滑道13上安装有拧紧部5，用于将所述已经放置在所述离合器组件23上的螺栓43拧紧，同时所述Y轴左滑道13的一端固定有水平驱动电机15用于驱动所述拧紧部5沿所述Y轴左滑道13轴向移动。

所述两X轴滑道12的相背的外侧均设置有电缆拖链121，分别用于放置拧紧部5所需电缆和螺栓抓取机构44所需电缆。

所述物料托盘支架41、物料托盘42、螺栓43、螺栓抓取机构44共同构成上料部4。

所述螺栓抓取机构44包括安装在所述Y轴左滑道13上的Z轴抓取滑道441，所述Z轴抓取滑道441的上端固定有Z轴驱动电机442，所述Z轴驱动电机442的轴杆连接有丝杆443，所述丝杆443上安装有抓取电机444，所述抓取电机444可以在所述Z轴驱动电机442的驱动下沿所述丝杆443上下移动；所述抓取电机444的前端通过齿轮啮合的连接方式连接有一对抓取头445，所述抓取头445的底端用于抓取螺栓43，所述抓取头445在所述抓取电机444的驱动下相互靠近或者相互远离，当所述抓取头445相互靠近时，可以将螺栓43抓取，相互远离时可以将螺栓43放下。

所述螺栓抓取机构44的靠近下端还设置有螺栓定位部446，用于在放置螺栓43时，准确的定位螺栓43需要放置的位置，快速的完成螺栓的定位放置。

所述拧紧部5包括安装在所述Y轴滑道13上的Z轴抓取滑道441，所述Z轴抓取滑道441的上端固定有Z轴驱动电机442，所述Z轴驱动电机442的轴杆连接有丝杆443，所述丝杆443上安装有拧紧电机51，所述拧紧电机51可以在所述Z轴驱动电机442的驱动下沿所述丝杆443上下移动；所述拧紧电机51的前端连接有螺栓批头52，用于将螺栓43拧紧。

所述拧紧电机51的和螺栓批头52之间还可以安装有扭矩限制器53，用于在拧紧螺栓43的过程中设定固定扭矩，在与所述固定顶板35提供的扭紧反力共同作用下，可以使得对于所述螺栓43的拧紧过程中，每个螺栓43的拧紧力度均相同，使得最终的离合器组件的压盖的组装质量均匀统一，保证产品质量。

所述螺栓批头52可以根据螺栓的种类、型号的不同，进行相应的更换。

在使用时，第一步，所述输送线2将需要拧螺栓的离合器组件输送至工作台1处；

第二步，所述顶升机构3的顶升液压油缸33加压动作，驱动顶升支撑板32向上顶升，顶升的过程中继而将所述滑动托盘22及其上放置的离合器组件23共同向上顶升，直至顶升至所述固定顶板35处，与所述固定顶板35的下表面通过盖定位柱351将离合器盖体定位固定并压紧；

第三步，所述其中一根X轴滑道12上的水平驱动电机15和所述Y轴右滑道14上的水平驱动电机15共同作用，驱动所述螺栓抓取机构44移动至物料托盘42处，所述螺栓抓取机构44的Z轴驱动电机442和抓取电机444共同作用抓取所述物料托盘42上的螺栓43；

第四步，螺栓43抓取后，所述X轴滑道12上的水平驱动电机15和所述Y轴右滑道14上的水平驱动电机15共同作用，驱动所述螺栓抓取机构44移动至需要放置螺栓43的位置的，所述螺栓抓取机构44的Z轴驱动电机442和抓取电机444共同作用将螺栓43放置在相应位置；

第五步，所述另一根X轴滑道12上的水平驱动电机15和所述Y轴左滑道14上的水驱动电机15共同作用，驱动所述拧紧部5移动至已经放置好的螺栓43处；

第六步，所述拧紧部5的Z轴驱动电机442和拧紧电机51共同作用，驱动所述螺栓批头52下移，并将螺栓43拧紧好；

第七步，重复以上第三步至第六步三次，将总共四颗螺栓拧紧在相应位置；

第八步，将四颗螺栓43拧紧完成后，所述顶升机构3缩回，将滑动托盘22及其上放置的已经拧好螺栓43的离合器组件重新放置在输送线2上输送至下一工位，一个离合器组件的装配工作完成。

第九步，不断的重复以上第一步至第八步操作，不断的进行新的离合器组件进行装配安装。

通过以上的离合器组件的装配步骤，可以自动的将离合器组件的压盖通过螺栓紧固在一起，从而完成离合器的总装工作，装配效率快速、高效，在提升了生产效率的同时，还大大的节省了人力的投入，在为用户增加了效益的同时也为用户大大的节省了成本。

本发明提供的离合器自动装配装置，螺栓的供料采用双工位大容量专用螺钉托盘进行供料，当一个托盘内的螺栓被用光时，螺栓抓取机构44会自动的切换至另一物料托盘42进行取料，而空的物料托盘由操作工人更换成满料的物料托盘，而不需要装配系统进行停机供料；螺栓抓取机构在X轴滑道、Y轴右滑道、Z轴抓取滑道的三轴滑道的配合下，解决了在离合器组件装配的过程中，螺栓的自动供料的问题；同时螺栓定位部446的使用，可以快速准确的定位螺栓需要放置的位置，快速的完成螺栓的定位放置；顶升机构3与固定顶板35的配合使用，克服了复位弹簧的张力，使得离合器组件的盖和压盘结合在相应的尺寸；扭矩限制器53配合固定顶板35提供的扭紧反力共同作用下，使得对于所述螺栓43的拧紧过程中，每个螺栓43的拧紧力度均相同，使得最终的离合器组件的压盖的组装质量均匀统一，保证产品质量。

此外，所述X轴滑道、Y轴左滑道、Y轴右滑道还可以使用气动无杆滑台作为动力驱动，代替水平直线电机使用。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“底部”、“顶面”、“左右”、“左侧”、“右侧”、“顶端”、“底端”、“下端”、“上端”、“平行”、“内侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的系统或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

尽管已经展示出和描述了本发明的实施例，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，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，在没有做出创造性劳动前提下，对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种离合器螺栓自动装配系统，其特征在于：包括底部用于支撑固定的工作台（1）、用于离合器组件输送的输送线（2）、用于在拧螺栓之前将离合器组件进行顶紧固定的顶升机构（3）、用于螺栓供料的上料部（4）、用于螺栓拧紧的拧紧部（5）构成；所述工作台（1）通过底脚处的膨胀螺栓固定在地面上，同时还设置有底脚调节螺杆；所述工作台（1）的顶面平均分为左右两部，在所述工作台（1）顶面的左侧部中间处设置有输送线支撑架（21）用于固定支撑输送线（2），所述输送线（2）由两条平行的输送导轨构成，所述输送线（2）上设置有滑动托盘（22），所述滑动托盘（22）上放置需要安装并拧紧螺栓的离合器组件（23）；所述工作台（1）顶面在所述输送线（2）两平行轨道内侧设置有顶升机构（3），在所述输送线（2）的外侧通过四个固定支撑柱（34）共同支撑固定有固定顶板（35）；所述工作台（1）顶面的最右侧和所述固定顶板（35）之间设置有与所述固定顶板（35）的顶面在同一水平面的物料托盘支架（41），所述物料托盘支架（41）上并排设置有双托盘位并放置有两个物料托盘（42），所述物料托盘（42）内均匀摆放有螺栓（43）；所述工作台（1）的顶面四个角处分别设置有固定支杆（11），且顶端在超出所述固定顶板（35）的顶面的高度处固定有与所述输送线（2）垂直设置的两条平行的水平X轴滑道（12），两X轴滑道（12）上共同安装有两个平行的Y轴左滑道（13）和Y轴右滑道（14），所述两X轴滑道（12）的一端均设置有水平驱动电机（15）分别用于驱动Y轴左滑道（13）和Y轴右滑道（14）单独运动，所述两X轴滑道（12）的相背的外侧均设置有电缆拖链（121），所述Y轴右滑道（14）上安装有螺栓抓取机构（44），所述Y轴左滑道（13）上安装有拧紧部（5），同时所述Y轴右滑道（14）和所述Y轴左滑道（13）的一端均固定有水平驱动电机（15）。

2.根据权利要求1所述的离合器螺栓自动装配系统，其特征在于：所述顶升机构（3）包括四个固定在所述工作台（1）顶面上的液压伸缩支撑杆（31），所述液压伸缩支撑杆（31）的顶端共同安装有水平的顶升支撑板（32），所述顶升支撑板（32）的底面中心处设置有竖直的顶升液压油缸（33），所述顶升液压油缸（33）的油缸底座固定在所述工作台（1）的顶面上，所述顶升液压油缸（33）的活塞杆的末端固定在所述顶升支撑板（32）的底面中心处。

3.根据权利要求2所述的离合器螺栓自动装配系统，其特征在于：所述固定顶板（35）的下表面设置有八个盖定位柱（351）。

4.根据权利要求3所述的离合器螺栓自动装配系统，其特征在于：所述固定顶板（35）在与所述离合器组件需要固定螺栓的位置对应设置有操作孔（352）。

5.根据权利要求4所述的离合器螺栓自动装配系统，其特征在于：所述螺栓抓取机构（44）包括安装在所述Y轴左滑道（13）上的Z轴抓取滑道（441），所述Z轴抓取滑道（441）的上端固定有Z轴驱动电机（442），所述Z轴驱动电机（442）的轴杆连接有丝杆（443），所述丝杆（443）上安装有抓取电机（444）；所述抓取电机（444）的前端通过齿轮啮合的连接方式连接有一对抓取头（445），所述抓取头（445）的底端用于抓取螺栓（43）。

6.根据权利要求5所述的离合器螺栓自动装配系统，其特征在于：所述螺栓抓取机构（44）的靠近下端还设置有螺栓定位部（446）。

7.根据权利要求6所述的离合器螺栓自动装配系统，其特征在于：所述拧紧部（5）包括安装在所述Y轴滑道（13）上的Z轴抓取滑道（441），所述Z轴抓取滑道（441）的上端固定有Z轴驱动电机（442），所述Z轴驱动电机（442）的轴杆连接有丝杆（443），所述丝杆（443）上安装有拧紧电机（51）；所述拧紧电机（51）的前端连接有螺栓批头（52）。

8.根据权利要求7所述的离合器螺栓自动装配系统，其特征在于：所述拧紧电机（51）的和螺栓批头（52）之间安装有扭矩限制器（53）。

9.根据权利要求8所述的离合器螺栓自动装配系统，其特征在于：所述螺栓批头（52）是可以更换的。

10.根据权利要求1所述的离合器螺栓自动装配系统，其特征在于：所述X轴滑道（12）、Y轴左滑道（13）、Y轴右滑道（14）为气动无杆滑台。

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