CN205166382U - 一种装配球铰链的设备 - Google Patents
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Abstract
一种装配球铰链的设备，包括：预装圆台，其上布置有压装工位、封口工位、球铰链接头加热工位；用于对球销进行加热的球销加热圆台；总装圆台，总装圆台上布置有球心对准检测工位、力矩检测工位、注油脂工位、压防尘罩工位；一个压螺钉圆台，压螺钉圆台上布置有三个压螺钉工位；总装输送带，以及用于将成品球铰链移动到总装输送带的第一传送装置；用于将球铰链接头组件从预装圆台移动到总装圆台的第二传送装置；用于将球铰链接头组件从总装圆台移到或移回压螺钉圆台的第三传送装置。本实用新型只需1位操作工，节拍时间降低到7秒/件，全局设备效率提高到90％，物料集中，设备紧凑，占地面积较小。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种装配球铰链的设备。
背景技术
如图1所示，是一种现有常见的装配球铰链的设备，包括预装圆台100、烘箱200、防尘套工位300、总装圆台400、螺钉压机500、检验螺钉和包装区600组成。每个工位由一位操作工操作，6个工位总共由6位操作工同时操作，具体操作如下：
第一步：操作工1负责预装圆台100的球销、球座、球铰链接头上料，在预装圆台100上，经过若干道工序，将球销、球座、球铰链接头组装完成，形成球铰链接头组件，并输送带输出。
第二步：操作工2负责从预装圆台输送带上擦拭球铰链接头组件，并将球铰链接头组件放入烘箱料架上，待满后推入烘箱200加热，加热后推出料架常温冷却。
第三步：操作工3负责在防尘套工位300手动将小卡圈装入防尘罩。
第四步：操作工4负责从总装圆台400对球销组件、接头卡圈、防尘罩等上料，经过若干道工序把球铰链接头组件和其他零部件完成组装，然后从输送带输出。
第五步：操作工5负责从总装圆台400上取件，并检查工件是否合格并套上护套，然后套入三螺钉，并送料至螺钉压机500圆台上，进行压螺钉。
第六步：操作工6负责从螺钉压机输送带上取件，检查螺钉细缝及螺钉位置度等，并在包装区600完成包装工作。
上述现有技术方案具有如下缺点：装配球铰链的设备需要6位操作工同时进行操作，节拍9秒/件，因考虑人工搬料等因素考虑全局设备效率为85％，物料点比较分散，需做中间物料临时周转站，设备占地面积较大，工件在烘箱加热冷却需较大的区域周转。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种装配球铰链的设备，只需1至2位操作工降低每件所需的节拍时间，提高全局设备效率，集中物料，设备紧凑，占地面积较小。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种装配球铰链的设备，包括：球销上料区、球座上料区、球铰链接头上料区、防尘罩上料区、螺钉上料区，还包括：
一个预装圆台，所述预装圆台上布置有压装工位、封口工位、球铰链接头加热工位，其中，所述压装工位用于将球座、球销压入球铰链接头，所述封口工位用于将所述球铰链接头封口，形成封装后的球铰链接头组件，所述球铰链接头加热工位用于对所述球铰链接头组件进行加热；
一个用于对所述球销进行加热的球销加热圆台；
一个总装圆台，所述总装圆台上布置有球心对准检测工位、力矩检测工位、注油脂工位、压防尘罩工位，其中，所述球心对准检测工位用于对所述球铰链接头组件的球座、球销和球铰链接头的各自球心的对准误差进行检测，所述力矩检测工位用于对所述球铰链接头组件进行力矩检测，所述注油脂工位用于对所述球铰链接头组件进行注油，所述压防尘罩工位用于将防尘罩压入所述球铰链接头组件，形成成品球铰链；
一个压螺钉圆台，所述压螺钉圆台上布置有三个压螺钉工位，分别为压第一螺钉工位、压第二螺钉工位、压第三螺钉工位；
一条用于输送所述成品球铰链的总装输送带，以及用于将所述成品球铰链移动到总装输送带的第一传送装置；
用于将所述球铰链接头组件从所述预装圆台移动到所述总装圆台的第二传送装置；
用于将所述球铰链接头组件从所述总装圆台移动到所述压螺钉圆台及从所述压螺钉圆台移回到总装圆台的第三传送装置。
较优选地，还包括第一振动盘，用于筛选合格的所述球座。由此，能够保证产品合格率。
较优选地，还包括球座打标机构，用于对合格的所述球座进行打标。由此，可以采用自动方式替代人工方式，提高效率。
较优选地，所述球销加热圆台为球销AWP感应加热圆台。由此，替代了烘箱，提高了加热效率。
较优选地，所述预装圆台上的所述球铰链接头加热工位采用球铰链接头AWP感应加热。由此，提高了加热效率。
较优选地，还包括冷却装置和对应的机械手或机器人，所述机械手或机器人用于将被所述球铰链接头加热工位加热的所述球铰链接头组件从所述预装圆台移动到所述冷却装置进行冷却，并再将被所述冷却装置冷却后的所述球铰链接头组件从所述冷却装置移回到所述预装圆台。由此，采用机器手或机器人替代人工操作，能够避免人工移动高温工件可能带来的对人的伤害，并能更好地保持节拍。
较优选地，所述压螺钉圆台还包括带有检测功能的第二振动盘，用于自动定位并检测螺钉长度是否合格。
较优选地，所述压螺钉圆台采用增压缸和导向柱并通过外置位移传感器监控力和位移保证螺钉压入压第一螺钉工位、压第二螺钉工位和/或压第三螺钉工位。
较优选地，所述压螺钉圆台上还布置有检螺钉工位，所述检螺钉工位用于检验完成压螺钉后的螺钉位置度和螺钉长度是否合格。
较优选地，所述压防尘罩工位还包括带有检测功能的第三振动盘，所述防尘罩通过所述第三振动盘自动定位并检测外径位移，判断是否合格。
较优选地，所述总装输送带的末端还包括包装区，使操作者能够检查并套护套及包装所述成品球铰链。
较优选地，所述第一传送装置、所述第二传送装置和/或所述第三传送装置为机械手或机器人。由此，能够更好地快速移动和保持节拍。
较优选地，由电柜箱对装配球铰链的设备集中供电。
较优选地，所述预装圆台还包括一个转移专用工位，当所述球铰链接头组件完成其在预装圆台的预装过程之后，所述球铰链接头组件被移动到所述预装圆台的所述转移专用工位，所述第二传送装置能够将所述球铰链接头组件从所述预装圆台的转移专用工位移动到所述总装圆台上。
较优选地，所述总装输送带上能够按序排放5个所述成品球铰链。由此，能够缩短输送存料长度，并提高传输效率。
采用了本实用新型的装配球铰链的设备后，取得如下技术效果：只需1至2位操作工，节拍时间降低到7秒/件，全局设备效率提高到90％，物料集中，设备紧凑，占地面积较小。
附图说明
图1为现有常见装配球铰链的设备的俯视示意图。
图2为本实用新型的装配球铰链的设备的俯视示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图，进一步对本实用新型的优选实施例进行详细描述，以下的描述为示例性的，并非对本实用新型的限制，任何的其他类似情形也都落入本实用新型的保护范围之中。
在以下的具体描述中，方向性的术语，例如“左”、“右”、“上”、“下”、“前”、“后”、等，参考附图中描述的方向使用。本实用新型的实施例的部件可被置于多种不同的方向，方向性的术语是用于示例的目的而非限制性的。
如图2所示的一种优选的装配球铰链的设备中，球销上料区1A、球座上料区1B、球铰链接头上料区1C、防尘罩上料区1D、螺钉上料区1E从右向左依次布置在图2的下方。对于这些外部上料，可以通过本实用新型的装配球铰链的设备将其装配为成品球铰链。对于球座，本装配球铰链的设备还可以布置有第一振动盘(图中未示出)，用于筛选合格的球座；还包括球座打标机构3，用于对合格的球座进行打标。
如图2所示，装配球铰链的设备主要包括如下四个圆台：预装圆台2、球销加热圆台4、总装圆台9、压螺钉圆台12。四个圆台的具体布置方式依次介绍如下。
预装圆台2，其上布置有压装工位5、封口工位6、球铰链接头加热工位7。其中，压装工位5用于将球座、球销压入球铰链接头；封口工位6用于将球铰链接头封口，形成封装后的球铰链接头组件；球铰链接头加热工位7用于对球铰链接头组件进行加热，其中的球铰链接头加热工位7可以用于对球铰链接头进行AWP感应加热。
球销加热圆台4，用于对球销进行AWP感应加热，为球销AWP感应加热圆台。
总装圆台9，其上布置有球心对准检测工位10、力矩检测工位11、注油脂工位18、压防尘罩19工位。其中，球心对准检测工位10用于对球铰链接头组件的球座、球销和球铰链接头的各自球心的对准误差进行检测，具体而言，可以通过施加一定拉力，测量三者之间的轴向间隙，只有当三者的各自球心的对准误差小于允许值时，才能作为合格的球铰链接头组件通过此处的球心对准检测；力矩检测工位11用于对球铰链接头组件进行力矩检测；注油脂工位18用于对球铰链接头组件进行注油；压防尘罩19工位用于将防尘罩压入球铰链接头组件，并形成成品球铰链，较优选地，压防尘罩19工位还包括带有检测功能的第三振动盘，防尘罩通过第三振动盘自动定位并通过位移传感器检测外径位移，判断是否合格。
压螺钉圆台12，其上布置有三个压螺钉工位，分别为压第一螺钉工位14、压第二螺钉工位15、压第三螺钉工位16；压螺钉圆台12还包括带有检测功能的第二振动盘，用于自动定位并检测螺钉长度是否合格；压螺钉圆台12可以采用增压缸和导向柱并通过外置位移传感器监控力和位移保证螺钉压入压第一螺钉工位14、压第二螺钉工位15和/或压第三螺钉工位16；压螺钉圆台12上还布置有检螺钉工位17，检螺钉工位17用于检验完成压螺钉后的螺钉位置度和螺钉长度是否合格。
以上为对四个圆台具体介绍。较优选地，装配球铰链的设备还可以包括一个冷却装置8和对应的机械手或机器人(比如电缸机械手或库卡机器人)，机械手或机器人用于将被球铰链接头加热工位7加热的球铰链接头组件从预装圆台2移动到冷却装置8进行冷却，并再将被冷却装置8冷却后的球铰链接头组件从冷却装置8移回到预装圆台2。
如图2所示，为了使被加工的工件在各个圆台之间能够传送，还包括如下三个传送装置和一条总装传送带20：第二传送装置，用于将球铰链接头组件从预装圆台2移动到总装圆台9；第三传送装置，用于将球铰链接头组件从总装圆台9移动到压螺钉圆台12及从压螺钉圆台12移回到总装圆台9；第一传送装置，用于将成品球铰链移动到总装输送带20，较优选地，总装输送带20上能够按序排放5个成品球铰链；总装传送带20，用于输送成品球铰链至包装区21。第一传送装置、第二传送装置和/或第三传送装置为机械手或机器人。总装输送带20的末端的包装区21，使操作者能够检查并套护套及包装成品球铰链。
装配球铰链的设备由电柜箱22进行集中供电。除此之外，也可以采用分别供电的布置方式，可以根据具体情况予以选用。
下面结合图2，对优选的装配球铰链的设备的装配球铰链的过程进行详细描述。以下的具体描述为众多可选择的装配过程中的一种典型装配方式，为示例性的，本领域技术人员可以理解，还有很多其他可选择的装配过程，此描述并非限制性的。
第一步：操作工开班时，进行上料及定期补料。在球销上料区1A、球座上料区1B、球铰链接头上料区1C、防尘罩上料区1D、螺钉上料区1E分别给球销、球座、球铰链接头、防尘罩、螺钉上料。比如，球铰链接头每次上料30件，球座每次上料1000件，球销每次上料400件/5箱，防尘罩每次上料1000件，螺钉每次上料3000件/5包。
第二步：球铰链接头经过自动检测装置，并由打标装置对检测合格的球铰链接头进行打标，打标完成后，由翻转抓手将球铰链接头移料至预装圆台2。
第三步：球座通过第一振动盘，采用气吹方式筛选合格球座，并采用球座打标机构3对合格球座进行打标，随后定位，由机械手抓取注油，然后腾空于空中等待球销压入。
第四步：球销通过周转箱汽缸自动定位，机械手按序抓取球销，传感器检测球销是否合格，机械手将合格的球销放入球销AWP感应加热圆台4进行感应加热工序。
第五步：加热后，将球销在空中位置50压入球座，并反转一起压入预装圆台2上的球铰链接头内。
第六步：转入预装圆台2的封口工位6，对完成第五步的球铰链接头封口，通过力和位移监控及声控来保证封口的质量，并形成球铰链接头组件。
第七步：转入预装圆台2的球铰链接头加热工位7，采用球铰链接头AWP感应加热工位7进行感应加热。
第八步：通过库卡机器人将加热后的球铰链接头组件移入冷却装置8，经过冷却后，库卡机器人再将冷却后的球铰链接头组件移回预装圆台2上，较优选地，预装圆台2上设置有一个转移专用工位，当球铰链接头组件完成其在预装圆台2的预装过程之后，球铰链接头组件便被移动到预装圆台2的转移专用工位。
第九步：通过电缸快速移动，电缸机械手把预装后的球铰链接头组件从预装圆台2的转移专用工位移入总装圆台9上。
第十步：转入总装圆台9的球心对准检测工位10，用于对球铰链接头组件的球座、球销和球铰链接头的各自球心的对准误差进行检测，只有当三者的各自球心的对准误差小于允许值时，才能作为合格的球铰链接头组件通过此处的球心对准检测。
第十一步：转入总装圆台9下一工位，用于对球铰链接头组件进行力矩检测。
第十二步：通过库卡机器人将球铰链接头组件移入压螺钉圆台12，其中设置有三个压螺钉工位。
第十三步：螺钉通过设置在压螺钉圆台12上的带有检测功能的第二振动盘自动定位并螺钉长度进行检测以判断螺钉是否合格，机械手抓取三个合格螺钉，通过电缸快速移动，用电缸机械手把三个螺钉装入球铰链接头组件的三个孔中。
第十四步：通过TOX气液增压缸和导向柱，并通过外部设置位移传感器监控力和位移，在压第一螺钉工位14把第一个螺钉压入球铰链接头组件的对应第一个孔内。
第十五步：通过TOX气液增压缸和导向柱，并通过外部设置位移传感器监控力和位移，在压第二螺钉工位15把第二个螺钉压入球铰链接头组件的对应第二个孔内。
第十六步：通过TOX气液增压缸和导向柱，并通过外部设置位移传感器监控力和位移，在压第三螺钉工位16把第三个螺钉压入球铰链接头组件的对应第三个孔内。
第十七步：由库卡机器人将完成十四至十六步的压好螺钉的球铰链接头组件移至压螺钉圆台12上的检螺钉工位17，对球铰链接头组件进行检验，然后将检验合格的球铰链接头组件移回到总装圆台9。
第十八步：转入总装圆台9的注油脂工位18，对球铰链接头组件进行注油，注油部位可以是球铰链接头组件的颈部位置。
第十九步：转入总装圆台9的压防尘罩19工位。防尘罩通过带有检测功能的第三振动盘自动定位，并检测外径位移判断是否合格，机械手抓取后，注入液压油，然后通过伺服汽缸压入组件中，并通过位移传感器监控力和位移保证，在下料点23处形成成品球铰链。
第二十步：从总装圆台9上，由电缸机械手抓取成品球铰链并传送至总装输送带20上，并向包装区21传送。
第二十一步：在包装区21，操作者检查成品球铰链，并为其套护套及包装，结束整个装配过程。
本实用新型的优选装配球铰链的设备具有如下技术效果：
(1)采用四个圆台，即预装圆台2、球销加热圆台4、总装圆台9、压螺钉圆台12，作为设备的四个主要部分，设备紧凑，集中度高。
(2)物料统一方向，上料方式由定期补料形式替代原每一件上料，操作工由6位降至1位，因全自动装配节拍降至7秒/件，全局设备效率提高到90％。
(3)采用AWP感应加热方式，减少现有常规技术中的物料进烘箱加热问题，主要是烘箱内温度不均匀及能源浪费的问题。
(4)采用冷却装置8，从而加快冷却速度，无需等待其自然冷却到常温，也避免后续工序中可能造成的操作工的烫伤。
(5)采用电子伺服(比如TOX电子伺服)及监控系统(比如西门子监控系统)，完成球铰链接头组件的封压，提高封压的质量。
(6)采用球心对准检测工位10，用于对球铰链接头组件的球座、球销和球铰链接头的各自球心的对准误差进行检测，只有当三者的各自球心的对准误差小于允许值时，才能作为合格的球铰链接头组件通过此处的球心对准检测，提高了球铰链接头组件的质量。
(7)采用库卡机器人完成多工位动作传送工件，高效准确。
(8)用监控系统(比如奇石乐监控系统)完成螺钉压装及防尘罩的压装，保证压装的质量。
(9)用电缸以快速精确的完成螺钉及组件的移栽，保证节拍。
综上所述，仅为实用新型的最佳实施例而已，并非用来限定本实用新型的实施范围。即凡依本实用新型申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本实用新型的技术范畴。
Claims (15)
1.一种装配球铰链的设备，包括：球销上料区(1A)、球座上料区(1B)、球铰链接头上料区(1C)、防尘罩上料区(1D)、螺钉上料区(1E)，其特征在于，还包括：
一个预装圆台(2)，所述预装圆台(2)上布置有压装工位(5)、封口工位(6)、球铰链接头加热工位(7)，其中，所述压装工位(5)用于将球座、球销压入球铰链接头，所述封口工位(6)用于将所述球铰链接头封口，形成封装后的球铰链接头组件，所述球铰链接头加热工位(7)用于对所述球铰链接头组件进行加热；
一个用于对所述球销进行加热的球销加热圆台(4)；
一个总装圆台(9)，所述总装圆台(9)上布置有球心对准检测工位(10)、力矩检测工位(11)、注油脂工位(18)、压防尘罩(19)工位，其中，所述球心对准检测工位(10)用于对所述球铰链接头组件的球座、球销和球铰链接头的各自球心的对准误差进行检测，所述力矩检测工位(11)用于对所述球铰链接头组件进行力矩检测，所述注油脂工位(18)用于对所述球铰链接头组件进行注油，所述压防尘罩(19)工位用于将防尘罩压入所述球铰链接头组件，形成成品球铰链；
一个压螺钉圆台(12)，所述压螺钉圆台(12)上布置有三个压螺钉工位，分别为压第一螺钉工位(14)、压第二螺钉工位(15)、压第三螺钉工位(16)；
一条用于输送所述成品球铰链的总装输送带(20)，以及用于将所述成品球铰链移动到总装输送带(20)的第一传送装置；
用于将所述球铰链接头组件从所述预装圆台(2)移动到所述总装圆台9的第二传送装置；
用于将所述球铰链接头组件从所述总装圆台(9)移动到所述压螺钉圆台(12)及从所述压螺钉圆台(12)移回到总装圆台(9)的第三传送装置。
2.如权利要求1所述的装配球铰链的设备，其特征在于，还包括第一振动盘，用于筛选合格的所述球座。
3.如权利要求2所述的装配球铰链的设备，其特征在于，还包括球座打标机构(3)，用于对合格的所述球座进行打标。
4.如权利要求1-3中任一所述的装配球铰链的设备，其特征在于，所述球销加热圆台(4)为球销AWP感应加热圆台。
5.如权利要求4所述的装配球铰链的设备，其特征在于，所述预装圆台(2)上的所述球铰链接头加热工位(7)采用球铰链接头AWP感应加热。
6.如权利要求1-3中任一所述的装配球铰链的设备，其特征在于，还包括冷却装置(8)和对应的机械手或机器人，所述机械手或机器人用于将被所述球铰链接头加热工位(7)加热的所述球铰链接头组件从所述预装圆台(2)移动到所述冷却装置(8)进行冷却，并再将被所述冷却装置(8)冷却后的所述球铰链接头组件从所述冷却装置(8)移回到所述预装圆台(2)。
7.如权利要求1-3中任一所述的装配球铰链的设备，其特征在于，所述压螺钉圆台(12)还包括带有检测功能的第二振动盘，用于自动定位并检测螺钉长度是否合格。
8.如权利要求1-3中任一所述的装配球铰链的设备，其特征在于，所述压螺钉圆台(12)采用增压缸和导向柱并通过外置位移传感器监控力和位移保证螺钉压入压第一螺钉工位(14)、压第二螺钉工位(15)和/或压第三螺钉工位(16)。
9.如权利要求1-3中任一所述的装配球铰链的设备，其特征在于，所述压螺钉圆台(12)上还布置有检螺钉工位(17)，所述检螺钉工位(17)用于检验完成压螺钉后的螺钉位置度和螺钉长度是否合格。
10.如权利要求1-3中任一所述的装配球铰链的设备，其特征在于，所述压防尘罩(19)工位还包括带有检测功能的第三振动盘，所述防尘罩通过所述第三振动盘自动定位并检测外径位移，判断是否合格。
11.如权利要求1-3中任一所述的装配球铰链的设备，其特征在于，所述总装输送带(20)的末端还包括包装区(21)，使操作者能够检查并套护套及包装所述成品球铰链。
12.如权利要求1-3中任一所述的装配球铰链的设备，其特征在于，所述第一传送装置、所述第二传送装置和/或所述第三传送装置为机械手或机器人。
13.如权利要求1-3中任一所述的装配球铰链的设备，其特征在于，由电柜箱(22)对装配球铰链的设备集中供电。
14.如权利要求1-3中任一所述的装配球铰链的设备，其特征在于，所述预装圆台(2)还包括一个转移专用工位，当所述球铰链接头组件完成其在所述预装圆台(2)的预装过程之后，所述球铰链接头组件被移动到所述预装圆台(2)的所述转移专用工位，所述第二传送装置能够将所述球铰链接头组件从所述预装圆台(2)的转移专用工位移动到所述总装圆台(9)上。
15.如权利要求1-3中任一所述的装配球铰链的设备，所述总装输送带上能够按序排放5个所述成品球铰链。
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