CN206732516U - 一种用于对片状零件进行组装的自动化生产线 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于自动加工领域，尤其涉及一种用于对片状零件进行组装的自动化生产线。本实用新型包括抓取装置、旋转装置、冲压装置，所述旋转装置包括旋转台，在旋转台上设置有放置片状零件的多个安装槽，多个安装槽位于同一圆周上且均等分布，所述抓取装置位于旋转台的一侧，所述冲压装置包括动力机构、冲压头、以及依次设置在动力机构和旋转台之间的定位机构、冲压台、推动机构，所述冲压头位于冲压台上方，所述推动机构位于旋转台上方，所述冲压台位于定位机构与旋转台之间，所述动力机构与定位机构相连。本实用新型高度自动化、提高生产效率以及生产精度，利用自动化生产线的方式对需要冲压的待组装片状零件流水线作业。

Description

一种用于对片状零件进行组装的自动化生产线

技术领域

本实用新型属于机械加工技术领域，尤其涉及一种用于对片状零件进行组装的自动化生产线。

背景技术

在对片状零件进行加工的过程中，很多片状零件过于精细，尤其是片状零件需要通过很多小零部件组装在一起，传统的方式通过外力将多个零部件结合在一起，在自动化领域，常采用机械冲压的方式，借助瞬间的冲击力将多个零部件冲压成一体的结构。目前工人进行冲压工作时，手工将多个小零部件按照需要装置的位置关系进行安装后放在自动冲床板上，踩下离合器，利用冲床将组装后的小零部件组合进行冲压成一个整体的片状零件。这样的工作模式每分钟最快约加工15件，工人在选取小零部件时相对杂乱并且不方便，需要分别取选取，还要手动做初步按压工作，不仅效率低下，冲压精度不高，而且存在工作危险。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种用于对片状零件进行组装的自动化生产线，实现对小零部件的自动分拣，采用机械组装代替人工组装，并自动控制冲压过程，不仅提高装配效率也提高小零部件之间结合的紧密性。

为解决上述技术问题，本实用新型的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型提供一种用于对片状零件进行组装的自动化生产线，其特殊之处在于：

包括抓取装置6、旋转装置、冲压装置，所述旋转装置包括旋转台3，在旋转台3上设置有放置片状零件的多个安装槽5，多个安装槽5位于同一圆周上且均等分布，所述抓取装置6位于旋转台3的一侧，所述冲压装置包括动力机构、冲压头24、以及依次设置在动力机构和旋转台3之间的定位机构、冲压台17、推动机构，所述冲压头24位于冲压台17上方，所述推动机构位于旋转台3上方，所述冲压台17位于定位机构与旋转台3之间，所述动力机构与定位机构相连。

进一步地，所述抓取装置6包括机械手8、分别安装在机械手8上的升降气缸2及吸盘7，所述升降气缸2及吸盘7均位于安装槽5所在圆周上方。

进一步地，所述推动机构包括伸缩气缸13、位于伸缩气缸13下方并与伸缩气缸13的活塞杆连接的推动气缸23，与推动气缸23的活塞杆固定连接的推板25。

进一步地，所述冲压台17与旋转台3之间还设置有过渡台18，冲压台17的一侧壁与过渡台18的一侧壁固定贴合，过渡台18的另一侧壁与旋转台3相贴；所述旋转台3为双层圆形台，下层圆形台22的尺寸大于上层圆形台21尺寸，安装槽5开设在上层圆形台21上，开口方向面向下层圆形台22的圆周，安装槽5的底部与下层圆形台22上表面在同一平面上。

进一步地，所述冲压台17顶部的台面设置有冲压区28、与冲压区28衔接的缓冲区29；在冲压区28设置有冲压板27，冲压台17与定位机构相连的一侧壁设置有下料区30，所述下料区30位于缓冲区29的下方。

进一步地，所述冲压区28为平面状，所述缓冲区29为与冲压区28形成弯折的斜面、在冲压区28上设置有凹槽40，所述冲压板27内嵌在凹槽40内，下料区30所在的冲压台17侧壁设置成台阶状，台阶状的台面为斜坡状。

进一步地，所述冲压台17的顶部冲压板27的上表面与过渡台18上表面及旋转台3下层圆形台22位于同一平面。

进一步地，所述定位机构包括固定板31、定位板10、滑动结构，其中定位板10上设置有限位块33，所述定位板10位于固定板31上方，且定位板10的中心开设有滑槽34，限位块33位于滑槽34内；所述滑动结构为双层滑轨结构，上层滑轨结构的第一滑块36位于安装在底板37上表面的第一滑轨35上方，在底板37的下表面安装有下层滑轨结构的第二滑块38，第二滑块38下方设置第二滑轨39；固定板31的上表面与定位板10活动连接，固定板31的下表面与第一滑块36固定连接，上层滑轨结构与下层滑轨结构在空间上相对垂直。

进一步地，在定位板10上沿滑槽34滑动的方向设置有U形开口26，所述U形开口26面向旋转台3的方向，且开口的尺寸大于推动机构中推板25的尺寸，U形开口26的开口端两侧相对侧壁的下表面均设置有向内凹陷的空腔32。

进一步地，所述动力机构采用冲压气缸14，所述固定板31的一端通过防撞块与冲压台17具有台阶状的侧壁相连，另一端与冲压气缸14的活塞杆固定连接。

进一步地，所述片状零件包括多个需要组装的零部件，根据零部件的数量设置有多台抓取装置6，多台抓取装置6相邻，并且每台抓取装置6均同时位于旋转台3一侧，每个抓取装置6上的升降气缸2及吸盘7均位于安装槽5所在圆周上方；

和/或所述自动化生产线还包括传送装置，所述传送装置为AGV小车1或传送带或用于传送组装前的片状零件的装置；

和/或所述自动化生产线还包括收集装置，所述收集装置位于冲压台17的下料区30，所述冲压头24上设有用于统计冲压次数的计数器或传感器。

本实用新型与现有技术相比，其有益之处在于：

本实用新型高度自动化、提高生产效率以及生产精度，利用自动化生产线的方式对需要冲压的待组装片状零件流水线作业，并且冲压速度提高，每分钟可以冲压零件个数为60-120个，通过旋转台连接的伺服电机控制旋转台的转速，调整冲压效率；冲压力度大，冲压后的片状零件装配牢固；利用抓取装置分发需要转配在一起的零部件，解放人力，抓取装置装配多个零部件组成待组装片状零件，定位精度高，误差小。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的抓取装置结构示意图；

图3是本实用新型的旋转台结构示意图；

图4是本实用新型的冲压装置结构示意图；

图5是本实用新型的冲压台结构示意图；

图6是本实用新型的冲压头结构示意图；

图7是本实用新型的电脑移圈针结构示意图。

标记说明：1、AGV小车，2、升降气缸，3、旋转台，4、减速器，5、安装槽，6、抓取装置，7、吸盘，8、机械手，9、安装片，10、定位板，11、电机，12、支架，13、伸缩气缸，14、冲压气缸，15、定位气缸，16、底座，17、冲压台，18、过渡台，19、工作台，20、固定架，21、上层圆形台，22、下层圆形台，23、推动气缸，24、冲压头，25、推板，26、U形开口，27、冲压板，28、冲压区，29、缓冲区，30、下料区，31、固定板，32、空腔，33、限位块，34、滑槽，35、第一滑轨，36、第一滑块，37、底板，38、第二滑块，39、第二滑轨，40、凹槽，41、腿部，42、本体，43、簧片。

具体实施方式

以下参照附图，给出本实用新型的具体实施方式，用来对本实用新型做进一步说明。

实施例1

在本实施例中通过电脑移圈针作为待组装片状零件进行说明，在本实施例中该待组装片状零件包括两个零部件，电脑移圈针有本体42及簧片43组成，在装配是需要将簧片43安装在本体42的凹槽内，并通过冲压将两个零部件借助冲压力装配在一起， 通过本实施例提供的自动化生产线极大地提高装配效率及装配精度。

在本实施例的自动化生产线中，包括抓取装置6、旋转装置、冲压装置，所述旋转装置包括旋转台3，在旋转台3上设置有放置片状零件的四个安装槽5，在本实施例中根据具体的安装设置四个安装槽5，每个安装槽5对应一个工位，分别为第一工位、第二工位、第三工位、第四工位，其中第四工位为备选工位，在旋转装置转速高，冲压速度快的情况下，第四工位作为备选工位，可以提前承接上一电脑移圈针冲压完成前的零部件选取工作。

旋转台3为双层圆形台，下层圆形台22的尺寸大于上层圆形台21尺寸，安装槽5开设在上层圆形台21上，开口方向面向下层圆形台22的圆周，安装槽5的底部与下层圆形台22上表面在同一平面上。四个安装槽5位于同一圆周上且均等分布，抓取装置6位于旋转台3的一侧，冲压装置包括动力机构、冲压头24、以及依次设置在动力机构和旋转台3之间的定位机构、冲压台17、推动机构，所述冲压头24位于冲压台17上方，所述推动机构位于旋转台3上方，所述冲压台17位于定位机构与旋转台3之间，所述动力机构与定位机构相连。

在本实施例的安装槽5内还设置有安装片9，安装片9的嵌入在安装槽5内，在安装片9上的靠近旋转台3圆周的位置设置有安装电脑移圈针本体42的区域，该区域的结构根据本体42外形设计。

所述抓取装置6包括机械手8、分别安装在机械手8上的升降气缸2及吸盘7，所述升降气缸2及吸盘7均位于安装槽5所在圆周上方；利用吸盘7、升降气缸2、机械手8的配合，通过机械手8将本体42或簧片43放置在相应的安装槽5内，在旋转台3转动的情况下，通过升降气缸2控制吸盘7确保放置本体42或簧片43时的稳定性。

所述推动机构包括伸缩气缸13、位于伸缩气缸13下方并与伸缩气缸13的活塞杆连接的推动气缸23，与推动气缸23的活塞杆固定连接的推板25。所述冲压台17与旋转台3之间还设置有过渡台18，冲压台17的一侧壁与过渡台18的一侧壁固定贴合，过渡台18的另一侧壁与旋转台3相贴，所述过渡台18与旋转台3相贴的侧壁设置成与旋转台3侧壁相吻合的向内凹陷面。

在本实施例中冲压头24为∩形结构，其中∩形结构的两个腿部41均为楔形状；冲压时，将冲压头24的腿部41横跨在电脑移圈针的上方，将本体42与簧片43装配在一起。

冲压台17顶部的台面设置有冲压区28、与冲压区28衔接的缓冲区29；在冲压区28设置有冲压板27，冲压台17与定位机构相连的一侧壁设置有下料区30，所述下料区30位于缓冲区29的下方；

冲压区28为平面状，所述缓冲区29为与冲压区28形成弯折的斜面、在冲压区28上设置有凹槽40，所述冲压板27内嵌在凹槽40内，下料区30所在的冲压台17侧壁设置成台阶状，台阶状的台面为斜坡状，所述冲压台17的顶部冲压板27的上表面与过渡台18上表面及旋转台3下层圆形台22位于同一平面；便于安装槽5内的电脑移圈针移动至冲压台17上。

在本实施例中冲压板27为硬度合金制成；确保冲压台17面的硬度，在冲压头24的强压下不易顺坏。

所述定位机构包括固定板31、定位板10、滑动结构，其中定位板10上设置有限位块33，所述定位板10位于固定板31上方，且定位板10的中心开设有滑槽34，限位块33位于滑槽34内；所述滑动结构为双层滑轨结构，上层滑轨结构的第一滑块36位于安装在底板37上表面的第一滑轨35上方，在底板37的下表面安装有下层滑轨结构的第二滑块38，第二滑块38下方设置第二滑轨39；固定板31的上表面与定位板10活动连接，固定板31的下表面与第一滑块36固定连接，上层滑轨结构与下层滑轨结构在空间上相对垂直；在定位板10上沿滑槽34滑动的方向设置有U形开口26，所述U形开口26面向旋转台3的方向，且开口的尺寸大于推动机构中推板25的尺寸，U形开口26的开口端两侧相对侧壁的下表面均设置有向内凹陷的空腔32。

利用双层滑轨结构，可以在横向或纵向来调整定位机构的位置，以满足电脑移圈针与定位板10的空腔32在同一方向上，便于电脑移圈针沿着空腔32移动，当定位机构调整好后，推动机构并能够将电脑移圈针推送至冲压台17上方，等待冲压头24降落对本体42和簧片43的装配体进行冲压。

在本实施例中动力机构采用冲压气缸14，所述固定板31的一端通过防撞块与冲压台17具有台阶状的侧壁相连，另一端与冲压气缸14的活塞杆固定连接。

在本实施例中的自动化生产线还包括工作台19，所述旋转台3还包括控制旋转台3转速的减速器4、以及用于驱动旋转台3的电机11，所述减速器4与电机11均位于工作台19上，在工作台19上还设有底座16、及用于固定伸缩气缸13顶部的支架12，所述冲压台17的底部固定在底座16上，在底座16上还设有固定冲压气缸14的固定架20，第二滑轨39固定在底座16上方。

在本实施例中待组装片状零件为具有两个零部件的电脑移圈针，而对于其他待组装片状零件包括多个需要组装的零部件，根据零部件的数量设置有多台抓取装置6，零部件的个数与抓取装置6的数量一致，多台抓取装置6相邻，并且每台抓取装置6均同时位于旋转台3一侧，每个抓取装置6上的升降气缸2及吸盘7均位于安装槽5所在圆周上方。

对于本实施例的工作原理，仍利用电脑移圈针为例，待组装片状零件为电脑移圈针，其包括两个两部件，一个为本体42，一个为簧片43，在第一、第二工位分别设置有抓取装置6，通过以下的自动化生产方法来具体体现。

步骤1、当旋转台3上用于放置本体42的第一工位位于第一工位处的抓取装置6时，在第一工位放置本体42；第一抓取装置6的机械手8抓取本体42，吸盘7内进气，第一抓取装置6的升降气缸2下降带动机械手8将本体42放置在第一工位的安装槽5内，同时吸盘7按压在本体42上，当机械手8控制本体42安装在安装槽5的安装片9指定位置，吸盘7内气体释放，升降气缸2回升，带动吸盘7、机械手8离开本体42后，，离开第一工位的本体42表面，第一工位的本体42在旋转台3的带动下，进入第二工位，等待第二工位的机械手8抓取簧片43放置在本体42上方进行安装。

步骤2、当旋转台3带动放置好本体42的第一工位来到第二工位的时，第二抓取装置6的机械手8抓取簧片43，第二抓取装置6的吸盘7内进气，位于第二工位的第二抓取装置6的升降气缸2下降，带动机械手8将簧片43放置在本体42上，同时吸盘7按压在簧片43上，簧片43安放完成后，第二工位的吸盘7内气体释放，吸盘7离开簧片43后，第二工位的升降气缸2回升，初步安装完成的电脑移圈针进入第三工位，等待冲压。

步骤3、位于冲压台17上方的冲压头24对初步安装完成的电脑移圈针进行冲压动作，当冲压完成后，定位气缸15带动定位机构离开冲压台17，推动机构继续推动冲压完成的电脑移圈针离开冲压台17。

在本实施例中，冲压气缸14的活塞杆与定位机构的固定端固连，定位机构的U形开口26相对冲压台17侧壁自由移动，当定位机构U形开口26与冲压台17一侧壁相贴时所到达的位置为步骤2中电脑移圈针进入第三工位，同时定位机构中定位板10的U形开口26搭放在冲压台17上方；等待推动机构将初步组装的电脑移圈针推动至冲压台17上方的冲压板27上。

推动机构的具体过程如下：

步骤21、推动机构内伸缩气缸13的活塞杆伸出带动伸缩气缸13下方的推动气缸23降落至旋转装置的旋转台3上，

步骤22、推动气缸23的活塞杆固定连接有推板25，动力机构的活塞杆伸出，推板25沿定位板10的引导部推动初步组装的电脑移圈针前进至冲压台17上的冲压板27上方。

在本实施例中、在步骤2中，定位机构到达第三工位之后推动机构执行动作之前，所述定位机构根据初步组装的电脑移圈针在旋转台3上的位置进行微调工作，具体过程为：

定位机构到达第三工位之后，若冲压台17的冲压区28不在定位板10的U形开口26范围内，则调整限位块33在滑槽34中的位置来满足冲压区28与U形开口26位置的一致性。

根据初步组装的电脑移圈针在旋转台3上的位置，分别利用上层滑轨结构实现横向调整，下层滑轨机构实现纵向调整，满足初步组装的电脑移圈针与定位板10的U形开口26在同一前进方向； 以后的每次冲压均按照此次调整进行。

在步骤3，根据冲压台17的冲压次数统计实现对电脑移圈针的数量统计，当冲压完成成，冲压台17与定位机构相连的一侧壁设置有下料区30，所述下料区30位于缓冲区29的下方，推动机构内的推板25在推动气缸23的带动下推动组装后的电脑移圈针离开冲压区28，沿着缓冲区29进入下料区30。

对于本实施例中，待组装片状零件包括两个需要组装的零部件，当含有n个需要组装的零部件时，在步骤1中，根据零部件的数量设置有n台抓取装置6，n台抓取装置6工位依次相邻且每台抓取装置6抓取不同的零部件，其中n为大于等于1的自然数，n台抓取装置6的动作过程具体为：

步骤11、在第1台抓取装置6所处工位完成零部件的放置动作后，载有零部件的旋转装置进入第2台抓取装置6所处工位；

步骤12、在第m台抓取装置6所处工位，根据装配要求抓取零部件m与上一工位处理后的零部件进行安装，完成零部件m的放置动作后，第m台抓取装置6处理完成的零部件在旋转装置带动下进入第m+1台抓取装置6所处工位，等待放置零部件m+1，其中，m为初始时为2、最大值小于等于n的自然数，依次类推，直到m=n时，n个零部件结合成一个完整的待组装片状零件；

步骤13、步骤12中最终形成的待组装片状零件，在旋转装置带动下进入推动机构所处的工位。

实施例2

在本实施例中的自动生产线结构整体与实施例1类似，只是在抓取装置6选取零部件通过AGV小车1或具有传送功能的装置将待组装片状零件送至抓取装置6所在位置。

自动化生产线还包括收集装置，所述收集装置位于冲压台17的下料区30，所述冲压头24上设有用于统计冲压次数的计数器或传感器。

对于本实施例的工作过程，步骤1-步骤3与实施例1相同，在步骤3完成后，执行步骤4、完成后的组装件进入收集装置，并根据冲压台17的冲压次数统计冲压次数，实现对组装件个数的统计。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种用于对片状零件进行组装的自动化生产线，其特征在于：包括抓取装置（6）、旋转装置、冲压装置，所述旋转装置包括旋转台（3），在旋转台（3）上设置有放置片状零件的多个安装槽（5），多个安装槽（5）位于同一圆周上且均等分布，所述抓取装置（6）位于旋转台（3）的一侧，所述冲压装置包括动力机构、冲压头（24）、以及依次设置在动力机构和旋转台（3）之间的定位机构、冲压台（17）、推动机构，所述冲压头（24）位于冲压台（17）上方，所述推动机构位于旋转台（3）上方，所述冲压台（17）位于定位机构与旋转台（3）之间，所述动力机构与定位机构相连。

2.如权利要求1所述的一种用于对片状零件进行组装的自动化生产线，其特征在于：所述抓取装置（6）包括机械手（8）、分别安装在机械手（8）上的升降气缸（2）及吸盘（7），所述升降气缸（2）及吸盘（7）均位于安装槽（5）所在圆周上方。

3.如权利要求1所述的一种用于对片状零件进行组装的自动化生产线，其特征在于：所述推动机构包括伸缩气缸（13）、位于伸缩气缸（13）下方并与伸缩气缸（13）的活塞杆连接的推动气缸（23），与推动气缸（23）的活塞杆固定连接的推板（25）。

4.如权利要求1所述的一种用于对片状零件进行组装的自动化生产线，其特征在于：所述冲压台（17）与旋转台（3）之间还设置有过渡台（18），冲压台（17）的一侧壁与过渡台（18）的一侧壁固定贴合，过渡台（18）的另一侧壁与旋转台（3）相贴。

5.如权利要求1-4任一项所述的一种用于对片状零件进行组装的自动化生产线，其特征在于：所述旋转台（3）为双层圆形台，下层圆形台（22）的尺寸大于上层圆形台（21）尺寸，安装槽（5）开设在上层圆形台（21）上，开口方向面向下层圆形台（22）的圆周，安装槽（5）的底部与下层圆形台（22）上表面在同一平面上。

6.如权利要求5所述的一种用于对片状零件进行组装的自动化生产线，其特征在于：所述冲压台（17）顶部的台面设置有冲压区（28）、与冲压区（28）衔接的缓冲区（29）；在冲压区（28）设置有冲压板（27），冲压台（17）与定位机构相连的一侧壁设置有下料区（30），所述下料区（30）位于缓冲区（29）的下方。

7.如权利要求6所述的一种用于对片状零件进行组装的自动化生产线，其特征在于：所述冲压区（28）为平面状，所述缓冲区（29）为与冲压区（28）形成弯折的斜面、在冲压区（28）上设置有凹槽（40），所述冲压板（27）内嵌在凹槽（40）内，下料区（30）所在的冲压台（17）侧壁设置成台阶状，台阶状的台面为斜坡状。

8.如权利要求3所述的一种用于对片状零件进行组装的自动化生产线，其特征在于：所述定位机构包括固定板（31）、定位板（10）、滑动结构，其中定位板（10）上设置有限位块（33），所述定位板（10）位于固定板（31）上方，且定位板（10）的中心开设有滑槽（34），限位块（33）位于滑槽（34）内；所述滑动结构为双层滑轨结构，上层滑轨结构的第一滑块（36）位于安装在底板（37）上表面的第一滑轨（35）上方，在底板（37）的下表面安装有下层滑轨结构的第二滑块（38），第二滑块（38）下方设置第二滑轨（39）；固定板（31）的上表面与定位板（10）活动连接，固定板（31）的下表面与第一滑块（36）固定连接，上层滑轨结构与下层滑轨结构在空间上相对垂直。

9.如权利要求8所述的一种用于对片状零件进行组装的自动化生产线，其特征在于：

在定位板（10）上沿滑槽（34）滑动的方向设置有U形开口（26），所述U形开口（26）面向旋转台（3）的方向，且开口的尺寸大于推动机构中推板（25）的尺寸，U形开口（26）的开口端两侧相对侧壁的下表面均设置有向内凹陷的空腔（32）；

所述动力机构采用冲压气缸（14），所述固定板（31）的一端通过防撞块与冲压台（17）具有台阶状的侧壁相连，另一端与冲压气缸（14）的活塞杆固定连接。

10.如权利要求2所述的一种用于对片状零件进行组装的自动化生产线，其特征在于：

所述片状零件包括多个需要组装的零部件，根据零部件的数量设置有多台抓取装置（6），多台抓取装置（6）相邻，并且每台抓取装置（6）均同时位于旋转台（3）一侧，每个抓取装置（6）上的升降气缸（2）及吸盘（7）均位于安装槽（5）所在圆周上方；

和/或所述自动化生产线还包括传送装置，所述传送装置为AGV小车（1）或传送带或用于传送组装前的片状零件的装置；

和/或所述自动化生产线还包括收集装置，所述收集装置位于冲压台（17）的下料区（30），所述冲压头（24）上设有用于统计冲压次数的计数器或传感器。