CN116081200A - 一种用于部件生产组装的零件上料装置 - Google Patents

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王雪松
高自涛
丁浩远
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Abstract

本发明公开了一种用于部件生产组装的零件上料装置，包括零件缓存台、上料机构、第一顶升机构和夹持机构，零件缓存台具有与所需安装的零件数量相同并且与零件安装位置相对应的零件存放部，上料机构通过水平滑台模组和竖直升降机构能够驱动末端夹具在水平方向和竖直方向移动，末端夹具能够一次抓取零件缓存台上的全部零件进行上料，第一顶升机构能够将输送线上的部件顶起以供上料机构将零件装入部件上的安装位置，夹持机构用于将部件夹持定位。该零件上料装置能够将零件一次性精准地装入部件上的安装位置，可以避免出现错装、漏装的问题，并且提高了生产效率。

Description

一种用于部件生产组装的零件上料装置
技术领域
本发明涉及机械加工通用设备技术领域，尤其涉及一种用于部件生产组装的零件上料装置。
背景技术
在部件组装生产线上，需要将一些小零件预装到部件上，例如，在生产压缩机的过程中，需要将支撑帽预装到机壳的安装孔中，然后再将机壳输送至下一工位进行机芯的装配。
现有技术中，一般通过人工将零件预装到部件上的安装位置，由于需要将零件装入部件上的多个安装位置，人工操作，存在一定的难度，容易发生错装、漏装的现象，并且生产效率较低，难以满足零件组装的生产需求。
发明内容
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种用于部件生产组装的零件上料装置。
本发明提出的一种用于部件生产组装的零件上料装置，包括：
零件缓存台，具有与所需安装到部件上的零件数量相同并且与零件安装位置相对应的零件存放部；
上料机构，包括水平滑台模组、竖直升降机构和末端夹具，水平滑台模组和竖直升降机构能够驱动末端夹具在水平方向和竖直方向移动，末端夹具能够一次抓取零件缓存台上的全部零件进行上料；
位于上料机构下方的第一顶升机构，能够将输送线上的部件顶起以供上料机构将零件装入部件上的安装位置完成上料，并且在完成上料后将部件重新放回输送线上；
位于第一顶升机构两侧的夹持机构，用于在上料机构进行上料时将第一顶升机构顶起的部件夹持定位。
优选地，零件缓存台包括安装台、转盘和伺服电机，转盘转动安装在安装台上，零件存放部设于转盘上，安装台上设有进料口，伺服电机与安装台固定并且其输出轴与转盘连接，用以驱动转盘转动使各个零件存放部轮流与进料口相连通进行进料。
优选地，该装置还包括振动上料盘和送料导轨，振动上料盘的出料端通过送料导轨与零件缓存台的进料口对接，送料导轨的送料末端设有推料气缸，用于将零件推入零件缓存台的进料口。
优选地，水平滑台模组包括直线导轨和滑台，滑台安装在直线导轨上能够沿水平方向滑动，竖直升降机构包括电动推杆、直线滑杆和夹具安装板，夹具安装板通过直线滑杆和直线轴承安装在滑台上能够沿竖直方向滑动，电动推杆竖直地固定在滑台上，并且电动推杆的底端与夹具安装板固定连接。
优选地，末端夹具包括安装在夹具安装板上的若干个夹爪组件，每个夹爪组件包括压料气缸、压杆和取料筒夹，取料筒夹竖直地固定在夹具安装板的下端，压杆位于取料筒夹的中心孔内，压料气缸竖直地固定在夹具安装板上并且其活塞杆一端与压杆连接。
优选地，第一顶升机构包括第一托板和第一顶升气缸，第一托板安装在竖直的滑杆上，第一顶升气缸的活塞杆一端与第一托板连接，用以驱动第一托板上下升降。
优选地，夹持机构包括两个夹板组件，每个夹板组件包括气缸安装板、夹持气缸和仿形夹板，夹持气缸水平地固定在气缸安装板上，仿形夹板固定在夹持气缸的活塞杆一端，两个夹板组件分别布置在第一顶升机构的两侧，并且两个夹板组件的仿形夹板的位置相对。
优选地，该装置还包括检测装置和第二顶升机构，检测装置位于第二顶升机构的正上方，第二顶升机构用于将输送线上的部件顶起以供检测装置检测，检测装置用于检测部件上的安装位置是否装有零件。
优选地，第二顶升机构包括第二托板和第二顶升气缸，第二托板安装在竖直的滑杆上，第二顶升气缸的活塞杆一端与第二托板连接，用以驱动第二托板上下升降。
优选地，检测装置包括位移传感器和若干个探测杆组件，每个探测杆组件包括探测气缸和探测导杆，探测导杆竖直地固定在探测气缸的活塞杆底端，位移传感器通过连接板固定在所述若干探测杆组件的探测导杆之间。
优选地，还包括支撑台，上料机构通过第一支撑架固定在支撑台上，第一顶升机构和第二顶升机构安装在支撑台上，检测装置通过第二支撑架固定在支撑台上。
本发明中，该零件上料装置通过上料机构一次抓取零件缓存台上的多个零件进行上料，上料时，通过第一顶升机构将输送线上的部件顶起，并且通过夹持机构将部件夹紧定位，使上料机构能够将零件一次性精准地装入部件上的安装位置，从而可以避免出现错装、漏装的问题，并且提高了生产效率。
附图说明
图1为实施例中的一种用于部件生产组装的零件上料装置应用在压缩机机壳组装输送线上的立体图；
图2为图1中的零件上料装置左前视角的立体图；
图3为图1中的零件上料装置左后视角的立体图；
图4为图1中的零件上料装置右后视角的立体图；
图5为实施例中的零件上料装置的局部结构立体图；
图6为实施例中的零件缓存台的立体图；
图7为实施例中的零件缓存台、振动上料盘和送料导轨的立体图；
图8为图7中A处的放大图；
图9为实施例中的上料机构的立体图；
图10为实施例中的末端夹具的局部剖视图；
图11为实施例中的第一顶升机构的立体图；
图12为实施例中的夹持机构的立体图；
图13为实施例中的检测装置和第二顶升机构的立体图。
具体实施方式
请参照图1-13所示，本发明实施例提供了一种用于部件生产组装的零件上料装置，该装置可以布置在部件生产组装输送线上，用于将零件上料安装到部件上的安装位置。
以下内容以该零件上料装置应用在输送线1000上对压缩机的机壳1100进行支撑帽1300上料安装作为示例，对该零件上料装置作具体说明。
该零件上料装置包括零件缓存台100、上料机构200、第一顶升机构300和夹持机构400。零件缓存台100固定在支撑台500上，并且布置在输送线1000一侧的存料工位处；上料机构200通过第一支撑架510安装在支撑台500上，并且布置在输送线1000的上料工位处；第一顶升机构300安装在支撑台500上，并且位于上料机构200的下方；夹持机构400安装在输送线1000的线体两侧。
该装置的工作原理是：先在零件缓存台100上存放一次上料所需的支撑帽1300，第一顶升机构300将输送线上输送至上料工位的机壳1100顶起，然后夹持机构400将顶起的机壳1100夹持定位，上料机构200一次性抓取零件缓存台100上的全部支撑帽1300并上料安装到第一顶升机构300顶起的机壳1100上。该装置能够将零件一次性精准地装入部件上的安装位置，从而可以避免出现错装、漏装的问题，并且提高了生产效率。
如图6所示，在本实施例中，零件缓存台100包括安装台120、转盘130和伺服电机140，转盘130转动安装在安装台120上，零件存放部110设于转盘130上，零件存放部110的数量与所需安装到机壳1100上的支撑帽1300数量相同，并且零件存放部110在转盘130上的分布位置与支撑帽1300的安装位置相对应，由于该示例中的支撑帽1300一次需要上料安装三个，壳上用于安装支撑帽1300的安装孔呈圆周阵列分布，因此，零件存放部110的数量也为三个，零件存放部110也呈圆周阵列分布在转盘130周向上。安装台120上设有进料口121，伺服电机140与安装台120固定并且其输出轴与转盘130连接，用以驱动转盘130转动使各个零件存放部110轮流在进料口121处进料。在工作时，零件缓存台100通过将支撑帽1300一一对应地放置在零件存放部110上，能够在每次上料前将一次上料所需数量的支撑帽1300全部存放，并且使支撑帽1300按照预设位置分布，能够使上料机构200在后续上料时保证零件安装位置和数量准确。
在一些实施例中，安装台120的一侧还固定有清料接料盘150，在该装置停止工作后，如果转盘130的零件存放部110中还存放有支撑帽1300，可以将支撑帽1300取出并放置到清料接料盘150中，从而避免在下次工作时出现存料错误的问题。
参照图7-8，针对该零件缓存台100，该装置还设有位于存料工位的振动上料盘600和送料导轨700，通过振动上料盘600和送料导轨700可实现自动存料。具体地，振动上料盘600的出料端通过送料导轨700与零件缓存台100的进料口121对接，送料导轨700的送料末端设有推料气缸710，用于将零件推入零件缓存台100的进料口121。工作时，人工将所需的支撑帽1300倒入振动上料盘600中，振动上料盘600通过振动旋转将支撑帽1300送至送料导轨700的末端等待，零件缓存台100上的零件上料机构200抓取后，通过推料气缸710可再将零件逐个从进料口121处推至零件存放部110，完成一次新的存料过程。
如图9-10所示，本实施例中，该装置的上料机构200包括水平滑台模组210、竖直升降机构220和末端夹具230，水平滑台模组210和竖直升降机构220能够驱动末端夹具230在水平方向和竖直方向移动，末端夹具230能够一次抓取零件缓存台100上的全部零件进行上料。
具体地，水平滑台模组210包括直线导轨211和滑台212，滑台212安装在直线导轨211上能够沿水平方向滑动，滑台212还通过滑轨和滑块安装在第一支撑架510上，竖直升降机构220包括电动推杆221、直线滑杆222和夹具安装板223，夹具安装板223通过直线滑杆222和直线轴承224安装在滑台212上能够沿竖直方向滑动，电动推杆221竖直地固定在滑台212上，并且电动推杆221的底端与夹具安装板223固定连接。
末端夹具230包括安装在夹具安装板223上的夹爪组件，夹爪组件的数量和位置分布也同样应当满足一次性完成零件上料的需求，即夹爪组件的数量与所需安装到机壳1100上的支撑帽1300数量相同，并且分布位置与支撑帽1300的安装位置相对应。每个夹爪组件均包括压料气缸231、压杆233和取料筒夹232，取料筒夹232竖直地固定在安装板的下端，取料筒夹232具有弹性夹片，压杆233位于取料筒夹232的中心孔内，压料气缸231竖直地固定在安装板上并且其活塞杆一端与压杆233连接。在取料时，末端夹具230在零件缓存台100上下降，使支撑帽1300压入取料筒夹232的中心孔，支撑帽1300撑开弹性夹片，弹性夹片将支撑帽1300夹住，末端夹具230上升可将零件缓存台100上的支撑帽1300取走；在放料时，压料气缸231驱动压杆233下压，将支撑帽1300从取料筒夹232下端顶出，使支撑帽1300压入机壳1100的安装孔中，完成上料组装。
参照图11，本实施例中，该装置的第一顶升机构300包括第一托板310和第一顶升气缸320，第一托板310通过竖直的滑杆330滑动安装在支撑台500上，第一顶升气缸320的活塞杆一端与第一托板310连接，用以驱动第一托板310上下升降，第一托板310用于与机壳1100的定位工装1200对接。第一顶升机构300在工作时，当输送线1000将放置有机壳1100的定位工装1200输送至上料工位时，第一顶升气缸320驱动第一托板310向上移动，第一托板310可将输送线1000上的定位工装1200和机壳1100一同顶起，以供上料机构200进行上料，在完成上料后，第一顶升气缸320再驱动第一托板310下降复位，将机壳1100和其定位工装1200重新放回输送线1000上。
如图12所示，本实施例中，该装置的夹持机构400包括两个夹板组件，每个夹板组件包括气缸安装板410、夹持气缸420和仿形夹板430，夹持气缸420水平地固定在气缸安装板410上，仿形夹板430固定在夹持气缸420的活塞杆一端，两个夹板组件分别布置在第一顶升机构300的两侧，并且两个夹板组件的仿形夹板430的位置相对，两个夹板组件的气缸安装板410分别固定在输送线的线体两侧。在上料时，第一顶升机构300将机壳1100顶起后，通过夹持机构400的夹持气缸420可推动仿形夹板430将机壳1100夹持定位，能够防止部件在上料机构200上料时产生位置移动，可以保证零件安装的位置精度。
如图4和图13所示，在一些实施例中，该上料装置还包括布置在输送线的检测工位的检测装置800和第二顶升机构900，检测装置800通过第二支撑架520固定在支撑台500上，并且位于第二顶升机构900的正上方，第二顶升机构900用于将输送线上的部件顶起以供检测装置800检测，检测装置800用于检测部件上的安装位置是否装有零件。
具体地，第二顶升机构900与第一顶升机构300的结构相同，第二顶升机构900包括第二托板910和第二顶升气缸920，第二托板910通过竖直的滑杆930滑动安装在支撑台500上，第二顶升气缸920的活塞杆一端与第二托板910连接，用以驱动第二托板910上下升降。第二顶升机构900可将输送至检测工位的机壳1100和其定位工装1200顶起，以供检测装置800进行检测。
检测装置800具体包括位移传感器810和探测杆组件，探测杆组件的数量也与机壳1100上的支撑帽1300的数量相同并且位置也与支撑帽1300的安装位置相对应，每个探测杆组件均包括探测气缸810和探测导杆820，探测气缸810竖直地固定安装在第二支撑架520上，探测导杆820竖直地固定在探测气缸810的活塞杆底端，位移传感器810通过连接板840固定在各个探测杆组件的探测导杆820之间。
检测装置800的检测原理是：在检测时，探测气缸810驱动探测导杆820和位移传感器810向下移动，当探测导杆820压到支撑帽1300时，停止向下移动，位移传感器810将检测信号发送给控制器，此时位移传感器810检测的数值在预设的数值区间内，表示支撑帽1300已经上料安装到了机壳1100上；当机壳1100上缺少支撑帽1300时，在检测过程中，探测导杆820下降的行程更大，此时位移传感器810检测数值会超过预设的数值区间，控制器根据该检测结果可发出警报。因此，通过该检测装置800能够进一步避免部件组装生产过程中发生的零件上料错误。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于部件生产组装的零件上料装置，其特征在于，包括：
零件缓存台(100)，具有与所需安装到部件上的零件数量相同并且与零件安装位置相对应的零件存放部(110)；
上料机构(200)，包括水平滑台模组(210)、竖直升降机构(220)和末端夹具(230)，水平滑台模组(210)和竖直升降机构(220)能够驱动末端夹具(230)在水平方向和竖直方向移动，末端夹具(230)能够一次抓取零件缓存台(100)上的全部零件进行上料；
位于上料机构(200)下方的第一顶升机构(300)，能够将输送线上的部件顶起以供上料机构(200)将零件装入部件上的安装位置完成上料，并且在完成上料后将部件重新放回输送线上；
位于第一顶升机构(300)两侧的夹持机构(400)，用于在上料机构(200)进行上料时将第一顶升机构(300)顶起的部件夹持定位。
2.根据权利要求1所述的用于部件生产组装的零件上料装置，其特征在于，零件缓存台(100)包括安装台(120)、转盘(130)和伺服电机(140)，转盘(130)转动安装在安装台(120)上，零件存放部(110)设于转盘(130)上，安装台(120)上设有进料口(121)，伺服电机(140)与安装台(120)固定并且其输出轴与转盘(130)连接，用以驱动转盘(130)转动使各个零件存放部(110)轮流与进料口(121)相连通进行进料。
3.根据权利要求2所述的用于部件生产组装的零件上料装置，其特征在于，还包括振动上料盘(600)和送料导轨(700)，振动上料盘(600)的出料端通过送料导轨(700)与零件缓存台(100)的进料口(121)对接，送料导轨(700)的送料末端设有推料气缸(710)，用于将零件推入零件缓存台(100)的进料口(121)。
4.根据权利要求1所述的用于部件生产组装的零件上料装置，其特征在于，水平滑台模组(210)包括直线导轨(211)和滑台(212)，滑台(212)安装在直线导轨(211)上能够沿水平方向滑动，竖直升降机构(220)包括电动推杆(221)、直线滑杆(222)和夹具安装板(223)，夹具安装板(223)通过直线滑杆(222)和直线轴承(224)安装在滑台(212)上能够沿竖直方向滑动，电动推杆(221)竖直地固定在滑台(212)上，并且电动推杆(221)的底端与夹具安装板(223)固定连接。
5.根据权利要求4所述的用于部件生产组装的零件上料装置，其特征在于，末端夹具(230)包括安装在夹具安装板(223)上的若干个夹爪组件，每个夹爪组件包括压料气缸(231)、压杆(233)和取料筒夹(232)，取料筒夹(232)竖直地固定在夹具安装板(223)的下端，压杆(233)位于取料筒夹(232)的中心孔内，压料气缸(231)竖直地固定在夹具安装板(223)上并且其活塞杆一端与压杆(233)连接。
6.根据权利要求1所述的用于部件生产组装的零件上料装置，其特征在于，第一顶升机构(300)包括第一托板(310)和第一顶升气缸(320)，第一托板(310)安装在竖直的滑杆上，第一顶升气缸(320)的活塞杆一端与第一托板(310)连接，用以驱动第一托板(310)上下升降。
7.根据权利要求1所述的用于部件生产组装的零件上料装置，其特征在于，夹持机构(400)包括两个夹板组件，每个夹板组件包括气缸安装板(410)、夹持气缸(420)和仿形夹板(430)，夹持气缸(420)水平地固定在气缸安装板(410)上，仿形夹板(430)固定在夹持气缸(420)的活塞杆一端，两个夹板组件分别布置在第一顶升机构(300)的两侧，并且两个夹板组件的仿形夹板(430)的位置相对。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的用于部件生产组装的零件上料装置，其特征在于，还包括检测装置(800)和第二顶升机构(900)，检测装置(800)位于第二顶升机构(900)的正上方，第二顶升机构(900)用于将输送线上的部件顶起以供检测装置(800)检测，检测装置(800)用于检测部件上的安装位置是否装有零件。
9.根据权利要求8所述的用于部件生产组装的零件上料装置，其特征在于，第二顶升机构(900)包括第二托板(910)和第二顶升气缸(920)，第二托板(910)安装在竖直的滑杆上，第二顶升气缸(920)的活塞杆一端与第二托板(910)连接，用以驱动第二托板(910)上下升降；
优选地，检测装置(800)包括位移传感器(810)和若干个探测杆组件，每个探测杆组件包括探测气缸(810)和探测导杆(820)，探测导杆(820)竖直地固定在探测气缸(810)的活塞杆底端，位移传感器(810)通过连接板(840)固定在所述若干探测杆组件的探测导杆(820)之间。
10.根据权利要求9所述的用于部件生产组装的零件上料装置，其特征在于，还包括支撑台(500)，上料机构(200)通过第一支撑架(510)固定在支撑台(500)上，第一顶升机构(300)和第二顶升机构(900)安装在支撑台(500)上，检测装置(800)通过第二支撑架(520)固定在支撑台(500)上。
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