CN204053428U - 一种窗轮支架与滚轮总成的自动装配设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种窗轮支架与滚轮总成的自动装配设备，以提高装配效率，降低成本。该自动装配设备包括支架振动盘、支架滑道、滚轮总成滑道、顶升气缸；用于使处于安装工位的支架的开口角度扩张的支架扩张装置；使支架开口角度缩小的支架压紧气缸；引导气缸；轴承振动盘；轴承滑道；位于安装工位侧方的轴承导向槽和轴承安装气缸；位于安装工位的后方，用于将装配完成的窗轮推出安装工位的出料气缸。本实用新型设置了支架扩张装置和支架压紧气缸，可以解决滚轮总成难以装入支架的难题，并通过设置引导气缸提高了滚轮总成与支架的位置精度，保证安装准确、顺畅，大大提高了支架与滚轮总成的安装自动化程度和效率，为企业带来了很好的经济效益。

Description

一种窗轮支架与滚轮总成的自动装配设备

技术领域

本实用新型属于机械自动化技术领域，特别涉及到一种窗轮支架与滚轮总成的自动装配设备。 

背景技术

窗轮作为推拉窗的一种必备零件，一直有着广泛的应用。目前来说，窗轮都是靠人工装配的，装配效率较低，而且无法降低人工成本，特别是窗轮支架与滚轮总成的装配工作，由于窗轮支架与滚轮总成属于过盈配合的关系，给工人的装配带来了不小的难度。因此亟需研发一种窗轮支架与滚轮总成的自动装配设备，以提高装配效率，降低成本。 

发明内容

本实用新型的目的是提出一种窗轮支架与滚轮总成的自动装配设备，以提高装配效率，降低成本。 

本实用新型的窗轮支架与滚轮总成的自动装配设备包括： 

用于使支架按序排列的支架振动盘；

与支架振动盘相接，并使支架按照开口端向下的姿态输送至安装工位的支架滑道；所述安装工位位于支架滑道的末端；

用于将滚轮总成输送至安装工位下方的滚轮总成滑道；所述滚轮总成滑道的末端的下方设有顶升气缸，所述顶升气缸的活塞杆伸出时可将位于滚轮总成滑道末端的滚轮总成顶升；

用于使处于安装工位的支架的开口端的开口角度扩张的支架扩张装置；

位于安装工位两侧的支架压紧气缸，所述支架压紧气缸的活塞杆可压迫支架的开口端，以使支架开口端的开口角度缩小；

位于安装工位侧方的引导气缸，所述引导气缸的活塞杆伸出时可依次穿过同侧的支架滚轮安装孔、中央的滚轮总成的轴承孔以及另一侧的支架滚轮安装孔，从而保证两侧的支架滚轮安装孔与滚轮总成的轴承孔位置对正；

用于使轴承按序排列的轴承振动盘；

与轴承振动盘相接，并使轴承以平行于轴承安装方向的姿态输送至安装工位旁侧的轴承滑道；

位于安装工位侧方的轴承导向槽和轴承安装气缸，所述轴承导向槽位于安装工位与轴承安装气缸之间，轴承导向槽的侧部与轴承滑道通过倾斜的滑板相接，所述轴承安装气缸的活塞杆伸出时可将位于轴承导向槽内的轴承推入至滚轮总成的轴承孔内；

位于安装工位的后方，用于将装配完成的窗轮推出安装工位的出料气缸。

本实用新型的窗轮支架与滚轮总成的自动装配设备的工作包括如下步骤： 

1、支架振动盘将其料斗内的支架按顺序输送到支架滑道中，支架滑道使支架按照开口端向下的姿态输送至安装工位，即支架滑道的末端处；与此同时，滚轮总成沿着滚轮总成滑道被输送至安装工位下方；

2、轴承振动盘使轴承按序排列，排列好的轴承沿轴承滑道以平行于轴承安装方向的姿态输送至安装工位旁侧，然后位于最前列的轴承自滑板向下滑入到轴承导向槽内；

3、支架扩张装置使处于安装工位的支架的开口端的开口角度扩张；

4、顶升气缸的活塞杆伸出，将安装工位下方的滚轮总成顶升至支架内；

5、支架压紧气缸的活塞杆伸出，使支架开口端的开口角度缩小，从而使支架夹紧滚轮总成；

6、引导气缸的活塞杆伸出，该活塞杆依次穿过同侧的支架滚轮安装孔、中央的滚轮总成的轴承孔以及另一侧的支架滚轮安装孔，使两侧的支架滚轮安装孔与滚轮总成的轴承孔位置对正；

7、在引导气缸的活塞杆缩回的同时，轴承安装气缸的活塞杆伸出，将位于轴承导向槽内的轴承推入至滚轮总成的轴承孔内；

8、出料气缸将装配完成的窗轮推出安装工位。

具体来说，所述支架滑道由导轨、位于导轨端部上方的限位板组成，所述导轨端部旁侧设有纠态气缸，所述纠态气缸的活塞杆与一个压板的端部铰接，所述压板可绕压板中部所设的转轴转动，所述压板的自由端位于导轨的上方；纠态气缸的活塞杆伸出时，可带动压板向下压向位于导轨上的支架，以使支架以开口端向下的姿态滑入限位板与导轨之间的间隙。 

支架沿导轨滑动，在滑动过程中支架可能会出现一定的倾斜，当支架滑到导轨端部时，纠态气缸的活塞杆伸出，带动压板向下压向位于导轨上的支架，以使支架的中部贴紧于导轨上，从而确保支架以开口端向下的姿态滑入限位板与导轨之间的间隙。 

进一步地，所述支架滑道下方设有推送气缸，所述导轨的上端面设有导槽，所述推送气缸的活塞杆位于导槽内，活塞杆的端部设有突出于导轨上端面的推针；所述推送气缸的活塞伸出时，所述推针可将位于导轨上的支架推至限位板与导轨之间的间隙。 

当支架的姿态被纠态气缸及压板纠正后，推送气缸的活塞杆伸出，活塞杆端部的推针与支架相接处，向前推动支架，确保支架能够顺利滑动到限位板与导轨之间的间隙处。 

进一步地，所述支架滑道旁侧还设有限位板升降气缸，所述限位板与限位板升降气缸的活塞杆相连；所述限位板升降气缸的活塞杆伸缩时，可改变限位板与导轨之间的间隙。在支架未滑动到限位板与导轨之间的间隙处时，限位板升降气缸的活塞杆伸出，带动限位板向上移动，使限位板与导轨之间的间隙扩大，方便支架滑入；当支架已经滑动到限位板与导轨之间的间隙处后，限位板升降气缸的活塞杆缩回，带动限位板向下移动，利用限位板将支架的中部压紧与导轨上，使支架保持开口端向下的姿态，以便于滚轮总成被顶升气缸的活塞杆顶升至支架内。 

具体来说，所述支架扩张装置包括位于导轨端部下方的两块活动板，所述活动板设有水平通孔，所述水平通孔穿设有水平杆，以使活动板可以沿水平杆滑动；所述活动板的下方设有扩张气缸，所述扩张气缸的活塞杆向上正对两块活动板的间隙；活塞杆的端部为锥状；所述两块活动板还通过复位弹簧连接。 

当支架沿导轨滑动时，支架的两端分别位于两块活动板的两侧，当需要使处于安装工位的支架的开口端的开口角度扩张时，只需要控制扩张气缸的活塞杆向上伸出，活塞杆伸入至活动板的间隙，将两块活动板向两侧挤压，带动支架的两端向两侧扩张，从而使支架的开口端的开口角度扩张；当滚轮总成已经安装进支架，且扩张气缸的活塞杆缩回时，两块活动板就会在复位弹簧的弹力作用下复位，以便于后续的支架滑过。 

进一步地，所述支架压紧气缸的活塞杆的端部设有推块，所述推块设有通孔，所述引导气缸的活塞杆伸出时可依次穿过同侧的推块、支架滚轮安装孔、中央的滚轮总成的轴承孔以及另一侧的支架滚轮安装孔、推块。推块扩大了与支架的接触面积，可以在支架的整个侧面施加给支架均匀的推力，从而避免在支架压紧过程中因支架受力不均而导致支架倾斜，影响后续的轴承安装。 

进一步地，该装配设备还包括用于检测导轨端部是否有支架的支架检测传感器，用于检测轴承导向槽内是否有轴承的轴承检测传感器，以及用于检测安装工位是否有滚轮总成的滚轮总成检测传感器；所述支架检测传感器、轴承检测传感器、滚轮总成检测传感器均与用于控制轴承安装气缸、支架压紧气缸、引导气缸动作的控制单元相连。 

当振动盘或者滑道出现问题而导致支架、轴承或滚轮总成未能到达相应的安装位置时，检测传感器向控制单元发出警示信号，控制单元可根据该信号来暂停轴承安装气缸、支架压紧气缸、引导气缸动作，防止出现错装、漏装的情形。 

本实用新型的窗轮支架与滚轮总成的自动装配设备针对支架及滚轮总成的安装过程，特别考虑到了支架需要先扩张，再压紧的安装特点，设置了支架扩张装置和支架压紧气缸，可以解决滚轮总成难以装入支架的难题，并通过设置引导气缸提高了滚轮总成与支架的位置精度，保证安装准确、顺畅，大大提高了支架与滚轮总成的安装自动化程度和效率，为企业带来了很好的经济效益。 

附图说明

    图1是窗轮支架与滚轮总成的自动装配设备的俯视图。 

    图2是窗轮支架与滚轮总成的自动装配设备的右视图（图中未画出支架压紧气缸、轴承振动盘、轴承滑道、轴承导向槽和轴承安装气缸）。 

    图3是支架扩张装置、支架压紧气缸、窗轮支架的位置示意图。 

    图4～12是装配过程原理图。 

图中标示：1、支架振动盘；2、安装工位；3、支架滑道；301、导轨；302、限位板；4、滚轮总成滑道；5、顶升气缸；6、支架压紧气缸；601、推块；7、引导气缸；8、轴承振动盘；9、轴承滑道；10、轴承导向槽；11、轴承安装气缸；12、滑板；13、出料气缸；14、支架扩张装置；141、活动板；142、水平杆；143、扩张气缸；144、复位弹簧；15、纠态气缸；16、压板；17、转轴；18、限位板升降气缸；19、推送气缸；20、推针；100、滚轮总成；200、支架；300、轴承。 

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施实例的描述，对本实用新型的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。 

实施例1： 

如图所示，本实施例的窗轮支架与滚轮总成的自动装配设备包括：

用于使支架按序排列的支架振动盘1；

与支架振动盘1相接，并使支架按照开口端向下的姿态输送至安装工位2的支架滑道3；所述安装工位2位于支架滑道3的末端；

用于将滚轮总成输送至安装工位2下方的滚轮总成滑道4；所述滚轮总成滑道4的末端的下方设有顶升气缸5，所述顶升气缸5的活塞杆伸出时可将位于滚轮总成滑道4末端的滚轮总成顶升至安装工位2；

用于使处于安装工位2的支架的开口端的开口角度扩张的支架扩张装置14；

位于安装工位2两侧的支架压紧气缸6，所述支架压紧气缸6的活塞杆可压迫支架的开口端，以使支架开口端的开口角度缩小；

位于安装工位2侧方的引导气缸7，所述引导气缸7的活塞杆伸出时可依次穿过同侧的支架200的滚轮安装孔、中央的滚轮总成100的轴承孔以及另一侧的支架200的滚轮安装孔，从而保证两侧的支架200的滚轮安装孔与滚轮总成100的轴承孔位置对正；

用于使轴承300按序排列的轴承振动盘8；

与轴承振动盘8相接，并使轴承300以平行于轴承安装方向的姿态输送至安装工位2旁侧的轴承滑道9；

位于安装工位2侧方的轴承导向槽10和轴承安装气缸11，所述轴承导向槽10位于安装工位2与轴承安装气缸11之间，并正对安装工位2处的支架200的滚轮安装孔；轴承导向槽10的侧部与轴承滑道9通过倾斜的滑板12相接，轴承300会在自身重力作用下从轴承滑道9自动滑向轴承导向槽10；所述轴承安装气缸11的活塞杆伸出时可将位于轴承导向槽10内的轴承推入至滚轮总成100的轴承孔内；

位于安装工位2的侧后方，用于将装配完成的窗轮推出安装工位2的出料气缸13，出料气缸13的活塞杆连接有一个折板，该折板延伸至安装工位2处，当出料气缸13的活塞杆伸出时，折板将装配完成的窗轮推出安装工位2。

上述窗轮支架与滚轮总成的自动装配设备的工作包括如下步骤： 

1、支架振动盘1将其料斗内的支架200按顺序输送到支架滑道3中，支架滑道3使支架200按照开口端向下的姿态输送至安装工位2，即支架滑道3的末端处；与此同时，滚轮总成100沿着滚轮总成滑道4被输送至安装工位2下方；

2、轴承振动盘8使轴承按序排列，排列好的轴承300沿轴承滑道9以平行于轴承安装方向的姿态输送至安装工位2旁侧，然后位于最前列的轴承自滑板12向下滑入到轴承导向槽10内（如图4所示）；

3、支架扩张装置14使处于安装工位2的支架200的开口端的开口角度扩张（如图5所示）；

4、顶升气缸5的活塞杆伸出，将安装工位2下方的滚轮总成100顶升至支架200内（如图6所示）；

5、支架压紧气缸6的活塞杆伸出，使支架开口端的开口角度缩小，从而使支架200夹紧滚轮总成100（如图7、8所示）；

6、引导气缸7的活塞杆伸出，该活塞杆依次穿过同侧的支架200的滚轮安装孔、中央的滚轮总成100的轴承孔以及另一侧的支架200的滚轮安装孔，使两侧的支架200的滚轮安装孔与滚轮总成100的轴承孔位置对正（如图9、10所示）；

7、在引导气缸7的活塞杆缩回的同时，轴承安装气缸11的活塞杆伸出，将位于轴承导向槽10内的轴承300推入至滚轮总成100的轴承孔内（如图11、12所示）；

8、出料气缸13将装配完成的窗轮推出安装工位2。

具体来说，所述支架滑道3由导轨301、位于导轨301端部上方的限位板302组成，所述导轨301端部旁侧设有纠态气缸15，所述纠态气缸15的活塞杆与一个压板16的端部铰接，所述压板16可绕压板16中部所设的转轴17转动，所述压板16的自由端位于导轨301的上方；纠态气缸15的活塞杆伸出时，可带动压板16向下压向位于导轨301上的支架200，以使支架200以开口端向下的姿态滑入限位板302与导轨301之间的间隙。 

支架200沿导轨301滑动，在滑动过程中支架200可能会出现一定的倾斜，当支架200滑到导轨301端部时，纠态气缸15的活塞杆伸出，带动压板16向下压向位于导轨301上的支架200，以使支架200的中部贴紧于导轨301上，从而确保支架200以开口端向下的姿态滑入限位板302与导轨301之间的间隙。 

支架滑道3下方设有推送气缸19，所述导轨301的上端面设有导槽，所述推送气缸19的活塞杆位于导槽内，活塞杆的端部设有突出于导轨301上端面的推针20；所述推送气缸19的活塞伸出时，所述推针20可将位于导轨301上的支架200推至限位板302与导轨301之间的间隙。 

当支架200的姿态被纠态气缸15及压板16纠正后，推送气缸19的活塞杆伸出，活塞杆端部的推针20与支架相接处，向前推动支架200，确保支架200能够顺利滑动到限位板302与导轨301之间的间隙处。 

支架滑道3旁侧还设有限位板升降气缸18，所述限位板302与限位板升降气缸18的活塞杆相连；所述限位板升降气缸18的活塞杆伸缩时，可改变限位板302与导轨301之间的间隙。在支架200未滑动到限位板302与导轨301之间的间隙处时，限位板升降气缸18的活塞杆伸出，带动限位板302向上移动，使限位板302与导轨301之间的间隙扩大，方便支架200的滑入；当支架200已经滑动到限位板302与导轨301之间的间隙处后，限位板升降气缸18的活塞杆缩回，带动限位板302向下移动，利用限位板302将支架200的中部压紧与导轨301上，使支架200保持开口端向下的姿态，以便于滚轮总成被顶升气缸5的活塞杆顶升至支架200内。 

具体来说，所述支架扩张装置14包括位于导轨301端部下方的两块活动板141，所述活动板141设有水平通孔，所述水平通孔穿设有水平杆142，以使活动板141可以沿水平杆142滑动；所述活动板141的下方设有扩张气缸143，所述扩张气缸143的活塞杆向上正对两块活动板141的间隙；扩张气缸143的活塞杆的端部为锥状；所述两块活动板141还通过复位弹簧144连接。 

当支架沿导轨301滑动时，支架200的两端分别位于两块活动板141的两侧，当需要使处于安装工位2的支架200的开口端的开口角度扩张时，只需要控制扩张气缸143的活塞杆向上伸入至活动板141的间隙，将两块活动板141向两侧挤压，带动支架200的两端向两侧扩张，从而使支架200的开口端的开口角度扩张；当滚轮总成100已经安装进支架200，且扩张气缸143的活塞杆缩回时，两块活动板141就会在复位弹簧144的弹力作用下复位，以便于后续的支架200滑过。在传统的人工装配方式中，工人会用工具撬开支架200，使支架200的开口角度扩张，然后再根据经验调整一下支架200的开口角度，最后再将滚轮总成100装进支架200，但是在调整支架200的开口角度的过程中，很难使支架200的开口角度非常精确。而采用本实用新型的方案，可以保证支架200的开口角度非常精确，进而保证支架200与滚轮总成100配合良好。 

支架压紧气缸6的活塞杆的端部设有推块601，所述推块601设有通孔，所述引导气缸7的活塞杆伸出时可依次穿过同侧的推块601、支架200的滚轮安装孔、中央的滚轮总成100的轴承孔以及另一侧的支架200的滚轮安装孔、推块601。推块601扩大了与支架200的接触面积，可以在支架200的整个侧面施加给支架均匀的推力，从而避免在支架200压紧过程中因支架受力不均而导致支架倾斜，影响后续的轴承安装。 

该装配设备还包括用于检测导轨301端部是否有支架200的支架检测传感器，用于检测轴承导向槽10内是否有轴承300的轴承检测传感器，以及用于检测安装工位2是否有滚轮总成100的滚轮总成检测传感器；所述支架检测传感器、轴承检测传感器、滚轮总成检测传感器均与用于控制轴承安装气缸11、支架压紧气缸6、引导气缸7动作的控制单元相连。 

上述传感器可利用红外线传感器或者金属接近开关来实现。当振动盘或者滑道出现问题而导致支架200、轴承300或滚轮总成100未能到达相应的安装位置时，检测传感器向控制单元发出警示信号，控制单元可根据该信号来暂停轴承安装气缸11、支架压紧气缸6、引导气缸7动作，防止出现错装、漏装的情形。 

Claims (7)

1.一种窗轮支架与滚轮总成的自动装配设备，其特征在于包括

用于使支架按序排列的支架振动盘；

与支架振动盘相接，并使支架按照开口端向下的姿态输送至安装工位的支架滑道；所述安装工位位于支架滑道的末端；

用于将滚轮总成输送至安装工位下方的滚轮总成滑道；所述滚轮总成滑道的末端的下方设有顶升气缸，所述顶升气缸的活塞杆伸出时可将位于滚轮总成滑道末端的滚轮总成顶升；

用于使处于安装工位的支架的开口端的开口角度扩张的支架扩张装置；

位于安装工位两侧的支架压紧气缸，所述支架压紧气缸的活塞杆可压迫支架的开口端，以使支架开口端的开口角度缩小；

位于安装工位侧方的引导气缸，所述引导气缸的活塞杆伸出时可依次穿过同侧的支架滚轮安装孔、中央的滚轮总成的轴承孔以及另一侧的支架滚轮安装孔，从而保证两侧的支架滚轮安装孔与滚轮总成的轴承孔位置对正；

用于使轴承按序排列的轴承振动盘；

与轴承振动盘相接，并使轴承以平行于轴承安装方向的姿态输送至安装工位旁侧的轴承滑道；

位于安装工位侧方的轴承导向槽和轴承安装气缸，所述轴承导向槽位于安装工位与轴承安装气缸之间，轴承导向槽的侧部与轴承滑道通过倾斜的滑板相接，所述轴承安装气缸的活塞杆伸出时可将位于轴承导向槽内的轴承推入至滚轮总成的轴承孔内；

位于安装工位的后方，用于将装配完成的窗轮推出安装工位的出料气缸。

2.根据权利要求1所述的窗轮支架与滚轮总成的自动装配设备，其特征在于所述支架滑道由导轨、位于导轨端部上方的限位板组成，所述导轨端部旁侧设有纠态气缸，所述纠态气缸的活塞杆与一个压板的端部铰接，所述压板可绕压板中部所设的转轴转动，所述压板的自由端位于导轨的上方；纠态气缸的活塞杆伸出时，可带动压板向下压向位于导轨上的支架，以使支架以开口端向下的姿态滑入限位板与导轨之间的间隙。

3.根据权利要求2所述的窗轮支架与滚轮总成的自动装配设备，其特征在于所述支架滑道下方设有推送气缸，所述导轨的上端面设有导槽，所述推送气缸的活塞杆位于导槽内，活塞杆的端部设有突出于导轨上端面的推针；所述推送气缸的活塞伸出时，所述推针可将位于导轨上的支架推至限位板与导轨之间的间隙。

4.根据权利要求3所述的窗轮支架与滚轮总成的自动装配设备，其特征在于所述支架滑道旁侧还设有限位板升降气缸，所述限位板与限位板升降气缸的活塞杆相连；所述限位板升降气缸的活塞杆伸缩时，可改变限位板与导轨之间的间隙。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的窗轮支架与滚轮总成的自动装配设备，其特征在于所述支架扩张装置包括位于导轨端部下方的两块活动板，所述活动板设有水平通孔，所述水平通孔穿设有水平杆，以使活动板可以沿水平杆滑动；所述活动板的下方设有扩张气缸，所述扩张气缸的活塞杆向上正对两块活动板的间隙；活塞杆的端部为锥状；所述两块活动板还通过复位弹簧连接。

6.根据权利要求5所述的窗轮支架与滚轮总成的自动装配设备，其特征在于所述支架压紧气缸的活塞杆的端部设有推块，所述推块设有通孔，所述引导气缸的活塞杆伸出时可依次穿过同侧的推块、支架滚轮安装孔、中央的滚轮总成的轴承孔以及另一侧的支架滚轮安装孔、推块。

7.根据权利要求6所述的窗轮支架与滚轮总成的自动装配设备，其特征在于该装配设备还包括用于检测导轨端部是否有支架的支架检测传感器，用于检测轴承导向槽内是否有轴承的轴承检测传感器，以及用于检测安装工位是否有滚轮总成的滚轮总成检测传感器；所述支架检测传感器、轴承检测传感器、滚轮总成检测传感器均与用于控制轴承安装气缸、支架压紧气缸、引导气缸动作的控制单元相连。