CN117001296A - 一种立柱自动组装机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种立柱自动组装机构，涉及升降桌技术领域，包括固定架、竖向滑动连接于所述固定架的滑动架、安装于所述固定架的滑块夹爪组件、内管夹爪组件和升降机构，以及安装于所述滑动架的中管夹爪组件，所述滑块夹爪组件设置在所述中管夹爪组件和所述内管夹爪组件之间，所述升降机构用于驱动滑动架升降，以使所述中管夹爪组件能够靠近或远离所述滑块夹爪组件。上述方案可以实现立柱的自动组装。

Description

一种立柱自动组装机构

技术领域

本发明涉及升降桌技术领域，尤其是涉及一种立柱自动组装机构。

背景技术

升降桌被广泛应用于办公、医疗等领域，常用的升降桌包括升降立柱，升降立柱包括内管、套设在内管外的中管和用于内管与中管之间间隙补偿的滑块，内管与中管可以相对滑动。现有技术中，一般都是采用人工的方式将升降立柱的各个部件组装为一体，存在组装效率低，耗费人工，组装的成本较高，且组装后的立柱装配精度不一致。

发明内容

本发明为了克服现有技术中升降桌的升降立柱采用人工组装的不足，提供一种立柱自动组装机构，可以实现立柱的自动组装。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种立柱自动组装机构，包括固定架、竖向滑动连接于所述固定架的滑动架、安装于所述固定架的滑块夹爪组件、内管夹爪组件和升降机构，以及安装于所述滑动架的中管夹爪组件，所述滑块夹爪组件设置在所述中管夹爪组件和所述内管夹爪组件之间，所述升降机构用于驱动滑动架升降，以使所述中管夹爪组件能够靠近或远离所述滑块夹爪组件。

上述技术方案中，所述内管夹爪组件夹紧内管并使内管固定不动，所述滑块夹爪组件可以将滑块固定在所述内管外侧壁上，所述中管夹爪组件夹紧中管，所述升降机构驱动滑动架上下移动，并带动中管的一端套接在内管的外侧，并使滑块连接在所述中管上。在中管套接在内管上的过程中，所述滑块夹爪组件松开滑块，避免所述滑块夹爪组件与所述中管干涉。上述技术方案可以实现立柱的自动组装，只需通过上料机构将中管、内管和滑块分别上料到位，即可启动上述组装机构，夹紧各个部件然后将各个部件组装成一体，相对于人工装配，效率更高，装配成本更低，且装配后的产品一致性更高。

作为优选，所述固定架上安装有定心夹爪组件，所述定心夹爪组件包括定心夹爪和转动设置在定心夹爪上的滚轮，所述定心夹爪组件的夹持中心与所述滑块夹爪组件的夹持中心处于同一竖直面内。

上述技术方案中，所述定心夹爪组件夹紧中管，可以与中管夹爪组件配合，使中管在移动过程中始终保持中心位置稳定不变，所述滚轮使中管可以相对定心夹爪组件上下移动。

作为优选，所述滑块夹爪组件包括横向滑动连接于固定架的横移架、用于驱动横移架滑动的第一直线驱动器和固定在横移架上的支撑块，所述支撑块用于支撑动滑块的下端面。

上述技术方案中，所述第一直线驱动器带动所述支撑块移动并使支撑块支撑于动滑块的下端面时，可以在中管下移过程中，使动滑块保持不动，使动滑块的上端可以伸入中管并与中管卡接。所述第一直线驱动器也可以带动所述支撑块移动并使支撑块脱离动滑块，方便上下料。

作为优选，所述滑块夹爪组件还包括横向滑动连接于横移架上的压紧块和用于驱动压紧块滑动的第二直线驱动器，所述压紧块的滑动方向与所述横移架的滑动方向垂直，所述压紧块下部设有突出压紧块并用于压紧动滑块上的弹扣的压紧部。

上述技术方案中，所述压紧部可以将动滑块上的弹扣内压，方便所述动滑块伸入所述中管。

作为优选，所述压紧部压紧所述弹扣时，所述压紧部的上端面高度低于所述弹扣的上端面高度。

上述技术方案中，所述压紧部压紧所述弹扣时，所述压紧部的上端面高度低于所述弹扣的上端面高度，在装配过程中，中管先可以部分套在弹扣上端，此时中管已经可以夹紧所述弹扣，保证所述弹扣不会向外弹出，此时中管也不会与所述夹紧件干涉，然后松开所述压紧部，使中管继续下移，使弹扣整个伸入所述中管并与所述中管卡接。

作为优选，所述压紧块上设有夹紧件和用于驱动移动的第三直线驱动器，所述夹紧件设置于所述压紧部上方并用于压紧静滑块。

上述技术方案中，所述夹紧件可以压紧静滑块，避免在装配过程中静滑块从内管上掉落。

作为优选，所述夹紧件夹紧所述静滑块时，所述夹紧件的上端面高度低于所述静滑块的上端面高度。

上述技术方案中，所述夹紧件夹紧所述静滑块时，所述夹紧件的上端面高度低于所述静滑块的上端面高度，在装配过程中，中管可以部分套在静滑块上端，此时中管已经可以夹紧所述静滑块，保证所述静滑块不会脱离内管，此时也中管不会与所述夹紧件干涉，然后松开所述夹紧件，使中管继续下移，使静滑块整个伸入所述中管。

作为优选，所述滑动架上设有竖向滑动连接于滑动架的安全滑架，所述中管夹爪组件固定于所述安全滑架，所述安全滑架具有工作位置和位于工作位置上方的异常位置，所述安全滑架与所述滑动架之间设有弹性件，以使所述安全滑架保持在所述工作位置，所述滑动架上设有安全开关，所述安全滑架从工作位置切换至异常位置时触发所述安全开关，所述固定架上设有控制器，所述安全开关与控制器电连接。

上述技术方案中，所述控制器用于控制升降机构的升降以及各个夹爪组件的松开与夹紧。当所述中管夹爪组件带动中管向下移动的过程中，如果出现因为控制顺序出错或其他原因导致的卡死，所述安全滑架会克服弹性件相对滑动架向上移动，以使所述安全滑架从工作位置切换至异常位置并触发所述安全开关，通过控制器停止升降机构继续下降，起到保护自动组装机构的目的。所述弹性件处于预压缩状态，在正常工作过程中，所述方案不会对自动组装机构的装配工作产生影响。

作为优选，所述第一直线驱动器、第二直线驱动器和第三直线驱动器均为气缸且均与外部气源通过控制阀连通，所述控制阀与控制器电连接，所述安全开关被触发时，所述控制阀控制并松开所述第一直线驱动器、第二直线驱动器和第三直线驱动器。

上述技术方案中，所述安全开关被触发时，所述控制阀控制并松开所述第一直线驱动器、第二直线驱动器和第三直线驱动器，方便取下立柱的各个部件。

作为优选，所述固定架上设有若干个竖向间隔设置的位置传感器，所述升降机构具有第一夹紧位置、第二夹紧位置和第三夹紧位置，所述升降机构处于第一夹紧位置时，中管的下端夹紧静滑块的上半部分，所述升降机构处于第二夹紧位置时，中管的下端夹紧动滑块的弹扣的上半部分，所述升降机构处于第三夹紧位置时，弹扣整个伸入中管并与中管卡接，所述第一夹紧位置、第二夹紧位置和第三夹紧位置分别对应一个所述位置传感器。

上述技术方案中，所述位置传感器可以检测出所述升降机构的对应位置，并根据检测的位置信息控制所述滑块夹爪组件产生对应的松开动作。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中滑块夹爪组件的结构示意图一；

图3是本发明中滑块夹爪组件的结构示意图二；

图4是图1中B处的局部放大图；

图5是图1中C处的局部放大图；

图6是本发明中立柱的结构示意图；

图7是图6中A处的局部放大图；

图8是实施例2中自动组装机构的结构示意图；

图9是图8中D处的局部放大图。

图中：固定架1、滑动架2、滑块夹爪组件3、横移架3.1、第一直线驱动器3.2、支撑块3.3、压紧块3.4、第二直线驱动器3.5、夹紧件3.6、第三直线驱动器3.8、避让孔3.9、定位块3.10、压紧部3.11、中管夹爪组件4、中管夹爪4.1、夹紧槽4.2、限位块4.3、内管夹爪组件5、升降机构6、驱动电机6.1、丝杆螺母机构6.2、导轨滑块7、定心夹爪组件8、滚轮8.1、夹爪气缸8.2、安全滑架9、弹性件10、安全开关11、位置传感器12、立柱200、中管201、内管202、静滑块203、动滑块204、弹扣205。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的描述。

如图6和图7所示，一种立柱200，包括中管201、内管202和滑块，所述中管201、内管202均为方管，所述滑块包括与内管202相对固定的静滑块203和与中管201相对固定的动滑块204，所述动滑块204为环形结构套设在内管202外侧，所述静滑块203的数量为四个，分别设置在内管202的四个外侧壁上，其中两个相对设置的静滑块203通过卡扣结构与内管202卡接。

实施例1：

如图1至图7所示，一种立柱自动组装机构，包括固定架1、竖向滑动连接于所述固定架1的滑动架2、安装于所述固定架1的滑块夹爪组件3、内管夹爪组件5和升降机构6，以及安装于所述滑动架2的中管夹爪组件4，所述滑块夹爪组件3设置在所述中管夹爪组件4和所述内管夹爪组件5之间，所述升降机构6用于驱动滑动架2升降，以使所述中管夹爪组件4能够靠近或远离所述滑块夹爪组件3。

上述技术方案中，所述内管夹爪组件5夹紧内管202并使内管202固定不动，所述滑块夹爪组件3可以将滑块固定在所述内管202外侧壁上，所述中管夹爪组件4夹紧中管201，所述升降机构6驱动滑动架2上下移动，并带动中管201的一端套接在内管202的外侧，并使滑块连接在所述中管201上。在中管201套接在内管202上的过程中，所述滑块夹爪组件3松开滑块，避免所述滑块夹爪组件3与所述中管201干涉。上述技术方案可以实现立柱200的自动组装，只需通过上料机构将中管201、内管202和滑块分别上料到位，即可启动上述组装机构，夹紧各个部件然后将各个部件组装成一体，相对于人工装配，效率更高，装配成本更低，且装配后的产品一致性更高。

具体的，所述升降机构6包括驱动电机6.1和丝杆螺母机构6.2，所述滑动架2与所述固定架1通过导轨滑块7结构实现滑动连接。

所述滑块夹爪组件3的夹持中心、中管夹爪组件4的夹持中心和内管夹爪组件5的夹持中心处于同一竖直面内。所述方案可以使立柱200的各个部件的夹持中心对齐，便于装配，提高部件装配后的准确性。夹爪组件夹紧部件后，所述夹爪组件的夹持中心与被夹紧部件的中心重合。

优选的，如图5所示，所述固定架1上安装有定心夹爪组件8，所述定心夹爪组件8包括定心夹爪和转动设置在定心夹爪上的滚轮8.1，所述定心夹爪组件8的夹持中心与所述滑块夹爪组件3的夹持中心处于同一竖直面内。

上述技术方案中，所述定心夹爪组件8夹紧中管201，可以与中管夹爪组件4配合，使中管201在移动过程中始终保持中心位置稳定不变，所述滚轮8.1使中管201可以相对定心夹爪组件8上下移动。所述滚轮8.1的转动轴水平设置。所述定心夹爪为夹爪气缸8.2。

如图4所示，所述中管夹爪组件4包括中管夹爪4.1，所述中管夹爪4.1上设有夹紧槽4.2，所述夹紧槽4.2的上端设有限位块4.3。

上述技术方案中，所述中管夹爪4.1夹紧中管201时，所述中管201位于夹紧槽4.2内，且限位块4.3抵紧在中管201上端，可以避免中管201在下移过程中相对中管夹爪4.1向上滑动。

具体的，如图2和图3所示，所述滑块夹爪组件3包括横向滑动连接于固定架1的横移架3.1、用于驱动横移架3.1滑动的第一直线驱动器3.2和固定在横移架3.1上的支撑块3.3，所述支撑块3.3用于支撑动滑块204的下端面。所述第一直线驱动器3.2与固定架1连接。

上述技术方案中，所述第一直线驱动器3.2带动所述支撑块3.3移动并使支撑块3.3支撑于动滑块204的下端面时，可以在中管201下移过程中，使动滑块204保持不动，使动滑块204的上端可以伸入中管201并与中管201卡接。所述第一直线驱动器3.2也可以带动所述支撑块3.3移动并使支撑块3.3脱离动滑块204，方便上下料。

优选的，所述支撑块3.3的数量为两个，两个支撑块3.3由同一个第一直线驱动器3.2驱动，所述固定架1上设有定位块3.10，所述定位块3.10设置在两个支撑块3.3的中间，在定位块3.10的作用下，两个支撑块3.3每次相互靠拢时，两个支撑块3.3的夹持中心保持不变。

具体的，如图2和图3所示，所述滑块夹爪组件3还包括横向滑动连接于横移架3.1上的压紧块3.4和用于驱动压紧块3.4滑动的第二直线驱动器3.5，所述压紧块3.4的滑动方向与所述横移架3.1的滑动方向垂直，所述压紧块3.4下部设有突出压紧块3.4并用于压紧动滑块204上的弹扣205的压紧部3.11。所述第二直线驱动器3.5与横移架3.1连接。

上述技术方案中，所述压紧部3.11可以将动滑块204上的弹扣205内压，方便所述动滑块204伸入所述中管201。

优选的，所述压紧部为U形结构。

优选的，所述压紧部3.11用于压紧动滑块204上的弹扣205，所述压紧部3.11压紧所述弹扣205时，所述压紧部3.11的上端面高度低于所述弹扣205的上端面高度。

上述技术方案中，所述压紧部3.11压紧所述弹扣205时，所述压紧部3.11的上端面高度低于所述弹扣205的上端面高度，在装配过程中，中管201先可以部分套在弹扣205上端，此时中管201已经可以夹紧所述弹扣205，保证所述弹扣205不会向外弹出，此时中管201也不会与所述夹紧件3.6干涉，然后松开所述压紧部3.11，使中管201继续下移，使弹扣205整个伸入所述中管201并与所述中管201卡接。

具体的，如图2和图3所示，所述压紧块3.4上设有夹紧件3.6和用于驱动移动的第三直线驱动器3.8，所述夹紧件3.6设置于所述压紧部上方并用于压紧静滑块203。所述第三直线驱动器3.8与压紧块3.4连接。

上述技术方案中，所述夹紧件3.6可以压紧静滑块203，避免在装配过程中静滑块203从内管202上掉落。

优选的，所述夹紧件3.6用于压紧静滑块203，所述夹紧件3.6夹紧所述静滑块203时，所述夹紧件3.6的上端面高度低于所述静滑块203的上端面高度。

上述技术方案中，所述夹紧件3.6夹紧所述静滑块203时，所述夹紧件3.6的上端面高度低于所述静滑块203的上端面高度，在装配过程中，中管201可以部分套在静滑块203上端，此时中管201已经可以夹紧所述静滑块203，保证所述静滑块203不会脱离内管202，此时也中管201不会与所述夹紧件3.6干涉，然后松开所述夹紧件3.6，使中管201继续下移，使静滑块203整个伸入所述中管201。

优选的，所述横移架3.1上设有避让孔3.9，所述支撑块3.3支撑于所述动滑块204的下端面时，所述避让孔3.9位于所述动滑块204的下方。

由于在上料过程中存在一定的抖动，所述动滑块204可能会沿着内管202外壁向下滑落一定的距离，此时如果直接夹紧所述支撑块3.3，可能会使所述支撑块3.3夹碎动滑块204。上述技术方案中，所述避让孔3.9可以避让一个支撑件，所述支撑件安装在机械臂上，可以在上料完成后，通过所述支撑件从下向上顶起所述动滑块204，使动滑块204移动到位，然后再夹紧所述支撑块3.3，所述支撑块3.3移动到位后，再将支撑件退出即可。

本实施例方案的工作过程是：通过上料机构将中管201、内管202和滑块分别上料到位，通过所述中管夹爪组件4和所述定心夹爪组件8夹紧中管201并使内管202固定不动，通过所述内管夹爪组件5夹紧内管202，所述滑块夹爪组件3可以将滑块夹紧并相对固定所述内管202外侧壁上，然后通过所述升降机构6驱动滑动架2向下移动，所述内管夹爪组件5带动中管201向下移动，当所述静滑块203部分伸入所述中管201时，中管201能够夹紧所述静滑块203，保证所述静滑块203不会脱离内管202，此时可以松开所述夹紧件3.6，然后使中管201继续下移，使静滑块203整个伸入所述中管201，然后中管201继续下移并使所述动滑块204部分伸入所述中管201，当动滑块204上的弹扣205也部分伸入所述中管201时，中管201可以夹紧所述弹扣205，保证所述弹扣205不会向外弹出，然后松开所述压紧部3.11，使中管201继续下移，使弹扣205整个伸入所述中管201并与所述中管201卡接，然后打开所述支撑块3.3，使中管201继续下移一小段距离，然后将中管夹爪组件4、定心夹爪组件8和所述内管夹爪组件5松开，取出组装好的立柱200。

本实施中，所述第一直线驱动器3.2可以是气缸、电动推杆、电机驱动的丝杆螺母机构、电机驱动的齿轮齿条机构等各种常用的直线驱动机构，优选为气缸。所述第二直线驱动器3.5可以是气缸、电动推杆、电机驱动的丝杆螺母机构、电机驱动的齿轮齿条机构等各种常用的直线驱动机构，优选为夹爪气缸。所述第三直线驱动器3.8可以是气缸、电动推杆、电机驱动的丝杆螺母机构、电机驱动的齿轮齿条机构等各种常用的直线驱动机构，优选为气缸。

实施例2：

如图8和图9所示，在实施例1的基础上，所述滑动架2上设有竖向滑动连接于滑动架2的安全滑架9，所述中管夹爪组件4固定于所述安全滑架9，所述安全滑架9具有工作位置和位于工作位置上方的异常位置，所述安全滑架9与所述滑动架2之间设有弹性件10，以使所述安全滑架9保持在所述工作位置，所述滑动架2上设有安全开关11，所述安全滑架9从工作位置切换至异常位置时触发所述安全开关11，所述固定架1上设有控制器，所述安全开关11与控制器电连接。

上述技术方案中，所述控制器用于控制升降机构6的升降以及各个夹爪组件的松开与夹紧。当所述中管夹爪组件4带动中管201向下移动的过程中，如果出现因为控制顺序出错或其他原因导致的卡死，所述安全滑架9会克服弹性件10相对滑动架2向上移动，以使所述安全滑架9从工作位置切换至异常位置并触发所述安全开关11，通过控制器停止升降机构6继续下降，起到保护自动组装机构的目的。所述弹性件10处于预压缩状态，在正常工作过程中，所述方案不会对自动组装机构的装配工作产生影响。所述弹性件优选为伸缩弹簧。

优选的，所述第一直线驱动器、第二直线驱动器和第三直线驱动器均为气缸且均与外部气源通过控制阀连通，所述控制阀与控制器电连接，所述安全开关11被触发时，所述控制阀控制并松开所述第一直线驱动器、第二直线驱动器和第三直线驱动器。

上述技术方案中，所述安全开关11被触发时，所述控制阀控制并松开所述第一直线驱动器3.2、第二直线驱动器3.5和第三直线驱动器3.8，方便取下立柱200的各个部件。

可以理解的，在一个实施例中，如图1至图9所示，所述固定架1上设有若干个竖向间隔设置的三个位置传感器12，所述升降机构6具有第一夹紧位置、第二夹紧位置和第三夹紧位置，所述升降机构6处于第一夹紧位置时，中管201的下端夹紧静滑块203的上半部分，所述升降机构6处于第二夹紧位置时，中管201的下端夹紧动滑块204的弹扣205的上半部分，所述升降机构6处于第三夹紧位置时，弹扣205整个伸入中管201并与中管201卡接，所述第一夹紧位置、第二夹紧位置和第三夹紧位置分别对应一个所述位置传感器12。

上述技术方案中，所述位置传感器12可以检测出所述升降机构6的对应位置，并根据检测的位置信息控制所述滑块夹爪组件3产生对应的松开动作。

可以理解的，在另一个实施例中，所述升降机构6中的驱动器为步进电机或伺服电机。可以通过预设的程序控制驱动器的行程位置，以在所述升降机构6移动到指定的位置时，使所述滑块夹爪组件3产生对应的松开动作。

Claims (10)

1.一种立柱自动组装机构，其特征是，包括固定架、竖向滑动连接于所述固定架的滑动架、安装于所述固定架的滑块夹爪组件、内管夹爪组件和升降机构，以及安装于所述滑动架的中管夹爪组件，所述滑块夹爪组件设置在所述中管夹爪组件和所述内管夹爪组件之间，所述升降机构用于驱动滑动架升降，以使所述中管夹爪组件能够靠近或远离所述滑块夹爪组件。

2.根据权利要求1所述的一种立柱自动组装机构，其特征是，所述固定架上安装有定心夹爪组件，所述定心夹爪组件包括定心夹爪和转动设置在定心夹爪上的滚轮，所述定心夹爪组件的夹持中心与所述滑块夹爪组件的夹持中心处于同一竖直面内。

3.根据权利要求1项所述的一种立柱自动组装机构，其特征是，所述滑块夹爪组件包括横向滑动连接于固定架的横移架、用于驱动横移架滑动的第一直线驱动器和固定在横移架上的支撑块，所述支撑块用于支撑动滑块的下端面。

4.根据权利要求3所述的一种立柱自动组装机构，其特征是，所述滑块夹爪组件还包括横向滑动连接于横移架上的压紧块和用于驱动压紧块滑动的第二直线驱动器，所述压紧块的滑动方向与所述横移架的滑动方向垂直，所述压紧块下部设有突出压紧块并用于压紧动滑块上的弹扣的压紧部。

5.根据权利要求4所述的一种立柱自动组装机构，其特征是，所述压紧部压紧所述弹扣时，所述压紧部的上端面高度低于所述弹扣的上端面高度。

6.根据权利要求4所述的一种立柱自动组装机构，其特征是，所述压紧块上设有夹紧件和用于驱动移动的第三直线驱动器，所述夹紧件设置于所述压紧部上方并用于压紧静滑块。

7.根据权利要求6所述的一种立柱自动组装机构，其特征是，所述夹紧件夹紧所述静滑块时，所述夹紧件的上端面高度低于所述静滑块的上端面高度。

8.根据权利要求6所述的一种立柱自动组装机构，其特征是，所述滑动架上设有竖向滑动连接于滑动架的安全滑架，所述中管夹爪组件固定于所述安全滑架，所述安全滑架具有工作位置和位于工作位置上方的异常位置，所述安全滑架与所述滑动架之间设有弹性件，以使所述安全滑架保持在所述工作位置，所述滑动架上设有安全开关，所述安全滑架从工作位置切换至异常位置时触发所述安全开关，所述固定架上设有控制器，所述安全开关与控制器电连接。

9.根据权利要求8所述的一种立柱自动组装机构，其特征是，所述第一直线驱动器、第二直线驱动器和第三直线驱动器均为气缸且均与外部气源通过控制阀连通，所述控制阀与控制器电连接，所述安全开关被触发时，所述控制阀控制并松开所述第一直线驱动器、第二直线驱动器和第三直线驱动器。

10.根据权利要求6所述的一种立柱自动组装机构，其特征是，所述固定架上设有若干个竖向间隔设置的位置传感器，所述升降机构具有第一夹紧位置、第二夹紧位置和第三夹紧位置，所述升降机构处于第一夹紧位置时，中管的下端夹紧静滑块的上半部分，所述升降机构处于第二夹紧位置时，中管的下端夹紧动滑块的弹扣的上半部分，所述升降机构处于第三夹紧位置时，弹扣整个伸入中管并与中管卡接，所述第一夹紧位置、第二夹紧位置和第三夹紧位置分别对应一个所述位置传感器。