CN203557094U - 主副座框自动定位拧紧机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种主副座框自动定位拧紧机构，包括底座，该底座上沿前后方向水平设置有第一导轨和有两个前后推进机构，第一导轨上安装有主支撑座和副支撑座，两个前后推进机构能分别推动支撑座和副支撑座在第一导轨上移动，主支撑座上设置有第二导轨和第一左右推进机构，第二导轨上安装有主安装座，副支撑座上设置有该第三导轨和第二左右推进机构，第三导轨上安装有副安装座，副安装座上设置有旋转机构，第二左右推进机构能推动副安装座在第三导轨上左右移动，主安装座和旋转机构上安装均有CCD视觉定位装置和拧紧装置。本实用新型能实现主副座椅的座盆和座框在自动化装配线上的装配拧紧，便于自动化控制和管理，提高生产效率。

Description

主副座框自动定位拧紧机构

技术领域

本实用新型涉及汽车零部件制造设备技术领域，具体涉及一种主副座框自动定位拧紧机构。 

背景技术

由于汽车座椅的总装工厂是一个劳动密集型区域，传统的主副座框和座盆的装配都是人工作业完成的，工件在流水线托盘上由人工装配，完成后流入下一工位，对人力的需求大，使用人工作业在人力成本、过程、质量、功效、工时等方面表现也不如自动化设备；而自动化的设备使用不仅可以减少对人员的需求，还可以在过程、质量、功效、工时等方面提高，因此出现了一种自动送丝拧紧系统用于座椅的座框和座盆的装配，该系统中工人将工件预装上线，完成确认后流至装配工位，定位后进行机械化的装配，该装配过程需要将座盆通过螺丝等安装在座框上，座盆与座框的连接螺丝有竖直方向的也有倾斜方向的，该装配过程需要定位机构和送丝拧紧机构共同完成，而现有的装配线上没有这样的装置。 

现有技术的不足是：座框和座盆从人工装配的方式改为自动化装配后，在工件预装上线流至装配工位定位后，需要进行自动化的机械装配，在竖直方向和倾斜方向上安装螺丝，而目前没有这种定位拧紧装置。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种便于在自动化装配工位上对主副座框和座 盆进行装配拧紧，能在竖向和倾斜方向安装螺丝的主副座框自动定位拧紧机构。 

为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种主副座框自动定位拧紧机构，包括底座，该底座上沿前后方向水平设置有第一导轨，该第一导轨上安装有主座框拧紧机构和副座框拧紧机构，所述底座上设置有两个前后推进机构，其中一个前后推进机构与主座框拧紧机构相连，另一个前后推进机构与副座框拧紧机构相连，两个前后推进机构能分别推动主座框拧紧机构和副座框拧紧机构在第一导轨上前后移动，所述主座框拧紧机构包括主支撑座以及设置在该主支撑座上的第一托架和第一左右推进机构，所述第一托架伸出底座的左侧或右侧，该第一托架上水平设置有与第一导轨相垂直的第二导轨，该第二导轨上安装有主安装座，该主安装座与第一左右推进机构相连接，该第一左右推进机构能推动该主安装座在第二导轨上左右移动，该主安装座上竖直安装有拧紧装置；所述副座框拧紧机构包括副支撑座以及设置在该副支撑座上的第二托架和第二左右推进机构，该第二托架与第一托架位于底座的同一侧，该第二托架上水平设置有与第一导轨相垂直的第三导轨，该第三导轨上安装有副安装座，该副安装座与第二左右推进机构相连接，该第二左右推进机构能推动该副安装座在第三导轨上左右移动，所述副安装座上设置有旋转机构，该旋转机构上竖直安装有拧紧装置，所述旋转机构能带动拧紧装置在与第三导轨平行的竖直平面内转动，所述主安装座和副安装座上均安装有CCD视觉定位装置。 

采用上述结构，两个前后推进机构，能分别推动主支撑座和副支撑座在第一导轨上前后移动，而主支撑座上的第一左右推进机构能推动主安装座在第二导轨上左右移动，从而带动CCD视觉定位装置和拧紧装置在主安装座的第二导轨上左右移动；而副支撑座上的第二左右推进机构能推动副安装座在第三导轨上左右移动，从而带动CCD视觉定位装置和拧紧装置在副安装座的第三导轨上左右移动，通过旋转机构可带动拧紧装置在与第三导轨平行的竖直平面内转动， 在使用该机构时，座框以及固定于该机构的下方，可通过CDD视觉定位装置对座框上的连接孔坐标位置进行读取，再将坐标的参数传至该机构的控制系统，通过控制系统控制各个前后推进机构、第一左右推进机构、第二左右推进机构以及旋转机构的运动，使得拧紧装置与连接孔正对，然后进行送丝和拧紧；该机构能实现主座框和副座框的同时拧紧装配，也便于自动化控制，全部由机械设备完成，可以减少人工，提高生产效率。 

所述前后推进机构包括一根第一丝杠和一个第一伺服电机，该第一伺服电机安装在底座上，所述第一丝杠水平安装在底座上，该第一丝杠与第一导轨平行，该第一丝杠一端与第一伺服电机的输出轴连接，所述主支撑座套装在其中一个前后推进机构的第一丝杠外，副支撑座套装在另一个前后推进机构的第一丝杠外。 

每一个前后推进机构都由第一丝杠和第一伺服电机组成，通过第一伺服电机驱动第一丝杠转动，从而带动主支撑座和副支撑座在导轨上沿前后方向移动，该第一丝杠可以为滚珠丝杠。 

所述底座为长方体结构，该底座安装在杯型支架上，所述第一导轨、第一丝杠和第一伺服电机安装在底座上表面，所述第一导轨为两条，第一丝杠和第一伺服电机位于两条第一导轨之间，所述第一丝杠两端部分别通过第一端座安装在底座上，所述第一伺服电机安装在底座上表面的前部，该第一伺服电机的输出轴与第一丝杠前端连接，两个所述第一端座之间设置有第一防尘板，该第一防尘板位于第一丝杠正上方。所述第一导轨为直线导轨，该第一导轨上套装有两组第一滑块，所述主支撑座下端和副支撑座下端均分别安装在一组第一滑块上，通过杯型支架可以升降调节底座的高度，两条第一导轨可以使主支撑座和副支撑座安装的更平稳。 

所述第一左右推进机构包括第二丝杠和第二伺服电机，其中第二丝杠水平 安装在第一托架上，并与第二导轨平行，第二伺服电机安装在主支撑座上，且该第二伺服电机的输出轴与第二丝杠连接，所述主安装座安装在第二导轨上，且该主安装座套装在第二丝杠外。 

通过第二伺服电机驱动第二丝杠转动，从而带动主安装座上的拧紧装置左右方向移动，将拧紧装置运送至指定位置，该第二丝杠可以为滚珠丝杠。 

所述第一托架位于所述底座右侧，所述第二丝杠和第二导轨均安装在第一托架前侧面上，所述第二导轨为两条，分别位于在第二丝杠上下两侧，所述第二丝杠通过两个第二端座安装在第一托架前侧面上，所述主安装座后部安装在第二导轨和第二丝杠上，前部安装所述拧紧装置，两个所述第二端座之间设置有第二防尘板，该第二防尘板位于第二丝杠正前方。所述第二导轨为直线导轨，该第二导轨上套装有第二滑块，所述安装座后端的上下部与该第二滑块连接，该安装座后端的中部套装在第二丝杠外。 

所述第二左右推进机构包括第三丝杠和第三伺服电机，其中第三丝杠水平安装在第二托架上，并与第三导轨平行，第三伺服电机安装在副支撑座上，且该第三伺服电机的输出轴与第三丝杠连接，所述副安装座套装在第三丝杠外。 

通过第三伺服电机驱动第三丝杠转动，带动副安装座上的拧紧装置左右方向移动，将拧紧装置运送至指定位置，便于控制，该第二丝杠可以为滚珠丝杠。 

所述第二托架位于所述底座右侧，所述第三丝杠和第三导轨均安装在第二托架前侧面上，所述第三导轨为两条，分别位于在第三丝杠上下两侧，所述第三丝杠通过两个第三端座安装在第二托架前侧面上，所述副安装座后部安装在第三导轨和第三丝杠上，前部安装所述拧紧装置，两个所述第三端座之间设置有第三防尘板，该第三防尘板位于第三丝杠正前方；所述第三导轨为直线导轨，该第三导轨上套装有第三滑块，所述副安装座后端的上下部与该第三滑块连接，该副安装座后端的中部套装在第三丝杠外。 

所述旋转机构包括水平设置的第四伺服电机和转轴，其中第四伺服电机安装在支架上，该支架与副安装座后部连接，转轴后端与第四伺服电机输出轴连接，转轴前端穿出副安装座前端，该转轴前端连接有安装板，所述拧紧装置竖直设置在该安装板上，所述CCD视觉定位装置靠近该拧紧装置。 

安装板与转轴前端固定连接，拧紧装置固定安装在安装板上，通过第四伺服电机和转轴带动安装板转动，主安装座可设置竖向的推进装置，如滚珠丝杠等，该拧紧装置架设在该竖向的推进装置上，旋转机构上可设置竖向的推进装置，如在安装板上设置滚珠丝杠等，该拧紧装置架设在该竖向的推进装置上，通过竖向的推进装置使得拧紧装置在竖直方向上下运动，可以使拧紧装置下端对准倾斜的连接孔，从而将螺丝安装在倾斜方向的连接孔内。 

所述拧紧装置为电动数控可编程螺丝刀，该电动数控可编程螺丝刀朝下设置，该电动数控可编程螺丝刀与螺丝送料机连接，如德派公司生产的振动盘式螺丝送料机以及电动或气动螺丝刀，可以是ALTLAS（阿特拉斯）公司生产的气动或电动螺丝刀。 

上述的第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机以及第四伺服电机均由PLC控制，该结构具有两轴移动和旋转定位功能，将拧紧装置运送至指定位置，即座盆和座框连接螺丝孔的上方，通过拧紧装置拧紧。 

本实用新型的有益效果是：能实现主副座椅的座盆和座框在自动化装配线上的装配拧紧，能在竖直方向和倾斜方向上安装螺丝，便于自动化控制和管理，相对于人工装配，提高生产效率。 

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图； 

图2为主座框拧紧机构的结构示意图； 

图3为副座框拧紧机构的结构示意图。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明： 

如图1至图3所示，一种主副座框自动定位拧紧机构，包括长方体结构的底座1，该底座1安装在杯型支架9上，该底座1上沿前后方向水平设置有两条第一导轨6、两根第一丝杠21和两个第一伺服电机22，两根第一丝杠21前端分别与两个第一伺服电机22连接，第一丝杠21和第一伺服电机22位于两条第一导轨6之间，第一导轨6上沿前后方向安装有副支撑座41和主支撑座31，主支撑座31下部套装在其中一根第一丝杠21上，副支撑座41下部套装另一根丝杠21上，主支撑座31上设置有第一托架32和第一伺服电机22，所述第一托架32伸出底座1右侧，该第一托架32上水平设置有两条与第一导轨6相垂直的第二导轨33，两条第二导轨33之间的托架上水平安装有第二丝杠35，该第二丝杠35与第二伺服电机36的输出轴连接，该第二导轨33上安装有主安装座34，该主安装座34后部套装在第二丝杠35外，该主安装座34前侧面上竖直安装有拧紧装置8和CCD视觉定位装置7；所述副支撑座41上安装有第二托架42和第三伺服电机46，该第二托架42与第一托架32位于底座1的同一侧，该第二托架42上水平设置有两条与第一导轨6相垂直的第三导轨43，两条第三导轨43之间的第二托架42上水平安装有第三丝杠45，且该第三丝杠45与第三伺服电机46的输出轴连接，该第三导轨43上安装有副安装座44，该副安装座44后部套装在第三丝杠45外，副安装座44前部设置有旋转机构和CCD视觉定位装置7，该旋转机构上竖直安装有拧紧装置8，所述旋转机构能带动拧紧装置8和CCD视觉定位装置7在与第三导轨43平行的竖直平面内转动。 

所述旋转机构包括水平设置的第四伺服电机51和转轴52，其中第四伺服电机51安装在支架上53，该支架53与副安装座44后部连接，转轴52后端与第四伺服电机51输出轴连接，转轴52前端穿出副安装座44前端，该转轴52前 端固定连接有安装板54，所述拧紧装置8竖直设置在该安装板54上，所述CCD视觉定位装置7靠近该拧紧装置8。 

第一丝杠21两端部分别通过第一端座23安装在底座1上，两个第一端座23之间设置有第一防尘板24，该第一防尘板24位于第一丝杠21正上方。所述第一导轨6为直线导轨，该第一导轨6上套装有两组第一滑块，所述主支撑座31下端和副支撑座41下端分别通过一组第一滑块与第一导轨6连接。 

所述第二丝杠35和第二导轨33均安装在第一托架32前侧面上，两条第二导轨33分别位于在第二丝杠35上下两侧，所述第二丝杠35通过两个第二端座37安装在第一托架32前侧面上，两个所述第二端座37之间设置有第二防尘板38，该第二防尘板38位于第二丝杠35正前方。所述第二导轨33为直线导轨，该第二导轨33上套装有第二滑块，所述主安装座34后端的上下部与该第二滑块连接，该主安装座34后端的中部套装在第二丝杠35外。 

所述第三丝杠45和第三导轨43均安装在第二托架42前侧面上，两条第三导轨43分别位于在第三丝杠45上下两侧，所述第三丝杠45通过两个第三端座47安装在第二托架42前侧面上，所述副安装座44后部安装在第三导轨43和第三丝杠45上，前部安装所述拧紧装置8，两个所述第三端座37之间设置有第三防尘板48，该第三防尘板48位于第三丝杠45正前方。所述第三导轨43为直线导轨，该第三导轨43上套装有第三滑块，所述副安装座44后端的上下部与该第三滑块连接，该副安装座44后端的中部套装在第三丝杠45外。 

所述拧紧装置8为电动数控可编程螺丝刀，该电动数控可编程螺丝刀朝下设置。 

上述机构，通过两个第一伺服电机22和两根第一丝杠21分别带动主支撑座31和副支撑座41在第一导轨6上前后移动，第二伺服电机36通过第二丝杠35带动主安装座34上的拧紧装置8和CCD视觉定位装置7在第二导轨33上左右 移动，CCD视觉定位装置7移动至主座框上方寻找连接孔坐标，并将连接孔的坐标传送至该机构的控制系统，控制系统控制第一伺服电机22和第二伺服电机36工作，使主安装座34上的拧紧装置8移动至连接孔上方进行装配；第三伺服电机46通过第三丝杠45带动副安装座44上的旋转机构第三导轨43上左右移动，第四伺服电机51和转轴52带动安装板54上的拧紧装置8和CCD视觉定位装置7转动，在CCD视觉定位装置7移动至主座框上方寻找连接孔坐标，并将连接孔的坐标传送至该机构的控制系统，控制系统控制第一伺服电机22、第三伺服电机46和第四伺服电机51工作，使安装板54上的拧紧装置8移动至连接孔上方进行装配，可以对竖直方向的连接孔和倾斜的连接孔进行装配。 

主座框拧紧机构和副座框拧紧机构，可以单独进行装配，也可以同时进行装配。 

Claims (9)

1.一种主副座框自动定位拧紧机构，其特征在于：包括底座（1），该底座（1）上沿前后方向水平设置有第一导轨（6），该第一导轨（6）上安装有主座框拧紧机构和副座框拧紧机构，所述底座（1）上设置有两个前后推进机构，其中一个前后推进机构与主座框拧紧机构相连，另一个前后推进机构与副座框拧紧机构相连，两个前后推进机构能分别推动主座框拧紧机构和副座框拧紧机构在第一导轨（6）上前后移动，所述主座框拧紧机构包括主支撑座（31）以及设置在该主支撑座（31）上的第一托架（32）和第一左右推进机构，所述第一托架（32）伸出底座（1）的左侧或右侧，该第一托架（32）上水平设置有与第一导轨（6）相垂直的第二导轨（33），该第二导轨（33）上安装有主安装座（34），该主安装座（34）与左右推进机构相连接，该左右推进机构能推动该主安装座（34）在第二导轨（33）上左右移动，该主安装座（34）上竖直安装有拧紧装置（8）；所述副座框拧紧机构包括副支撑座（41）以及设置在该副支撑座（41）上的第二托架（42）和第二左右推进机构，该第二托架（42）与第一托架（32）位于底座（1）的同一侧，该第二托架（42）上水平设置有与第一导轨（6）相垂直的第三导轨（43），该第三导轨（43）上安装有副安装座（44），该副安装座（44）与第二左右推进机构相连接，该第二左右推进机构能推动该副安装座（44）在第三导轨（43）上左右移动，所述副安装座（44）上设置有旋转机构，该旋转机构上竖直安装有拧紧装置（8），所述旋转机构能带动拧紧装置（8）在与第三导轨（43）平行的竖直平面内转动，所述主安装座（34）和副安装座（44）上均安装有CCD视觉定位装置（7）。 

2.根据权利要求1所述的主副座框自动定位拧紧机构，其特征在于：所述前后推进机构包括一根第一丝杠（21）和一个第一伺服电机（22），该第一伺服 电机（22）安装在底座（1）上，所述第一丝杠（21）水平安装在底座（1）上，该第一丝杠（21）与第一导轨（7）平行，该第一丝杠（21）一端与第一伺服电机（22）的输出轴连接，所述主支撑座（31）套装在其中一个前后推进机构的第一丝杠（21）外，副支撑座（41）套装在另一个前后推进机构的第一丝杠（21）外。 

3.根据权利要求2所述的主副座框自动定位拧紧机构，其特征在于：所述底座（1）为长方体结构，该底座（1）安装在杯型支架（9）上，所述第一导轨（6）、第一丝杠（21）和第一伺服电机（22）安装在底座（1）上表面，所述第一导轨（6）为两条，第一丝杠（21）和第一伺服电机（22）位于两条第一导轨（6）之间，所述第一丝杠（21）两端部分别通过第一端座（23）安装在底座（1）上，所述第一伺服电机（22）安装在底座（1）上表面的前部，该第一伺服电机（22）的输出轴与第一丝杠（21）前端连接，两个所述第一端座（23）之间设置有第一防尘板（24），该第一防尘板（24）位于第一丝杠（21）正上方。 

4.根据权利要求1所述的主副座框自动定位拧紧机构，其特征在于：所述第一左右推进机构包括第二丝杠（35）和第二伺服电机（36），其中第二丝杠（35）水平安装在第一托架（32）上，并与第二导轨（33）平行，第二伺服电机（36）安装在主支撑座（31）上，且该第二伺服电机（36）的输出轴与第二丝杠（35）连接，所述主安装座（34）安装在第二导轨（33）上，且该主安装座（34）套装在第二丝杠（35）外。 

5.根据权利要求4所述的主副座框自动定位拧紧机构，其特征在于：所述第一托架（32）位于所述底座（1）右侧，所述第二丝杠（35）和第二导轨（33）均安装在第一托架（32）前侧面上，所述第二导轨（33）为两条，分别位于在第二丝杠（35）上下两侧，所述第二丝杠（35）通过两个第二端座（37）安装在第一托架（32）前侧面上，所述主安装座（34）后部安装在第二导轨（33） 和第二丝杠（35）上，前部安装所述拧紧装置（8），两个所述第二端座（37）之间设置有第二防尘板（38），该第二防尘板（38）位于第二丝杠（35）正前方。 

6.根据权利要求1所述的主副座框自动定位拧紧机构，其特征在于：所述第二左右推进机构包括第三丝杠（45）和第三伺服电机（46），其中第三丝杠（45）水平安装在第二托架（42）上，并与第三导轨（43）平行，第三伺服电机（46）安装在副支撑座（41）上，且该第三伺服电机（46）的输出轴与第三丝杠（45）连接，所述副安装座（44）套装在第三丝杠（45）外。 

7.根据权利要求6所述的主副座框自动定位拧紧机构，其特征在于：所述第二托架（42）位于所述底座（1）右侧，所述第三丝杠（45）和第三导轨（43）均安装在第二托架（42）前侧面上，所述第三导轨（43）为两条，分别位于在第三丝杠（45）上下两侧，所述第三丝杠（45）通过两个第三端座（47）安装在第二托架（42）前侧面上，所述副安装座（44）后部安装在第三导轨（43）和第三丝杠（45）上，前部安装所述拧紧装置（8），两个所述第三端座（37）之间设置有第三防尘板（48），该第三防尘板（48）位于第三丝杠（45）正前方。 

8.根据权利要求7所述的主副座框自动定位拧紧机构，其特征在于：所述旋转机构包括水平设置的第四伺服电机（51）和转轴（52），其中第四伺服电机（51）安装在支架上（53），该支架（53）与副安装座（44）后部连接，转轴（52）后端与第四伺服电机（51）输出轴连接，转轴（52）前端穿出副安装座（44）前端，该转轴（52）前端连接有安装板（54），所述拧紧装置（8）竖直设置在该安装板（54）上，所述CCD视觉定位装置（7）靠近该拧紧装置（8）。 

9.根据权利要求1所述的主副座框自动定位拧紧机构，其特征在于：所述拧紧装置（8）为电动数控可编程螺丝刀，该电动数控可编程螺丝刀朝下设置。 

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