CN210232110U - 螺套装配柔性工作站 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种螺套装配柔性工作站，包括机架和可滑动设置在所述机架上方的支撑架，所述支撑架的两侧均可滑动地设置有气动压入单元，所述气动压入单元可在所述支撑架上由伺服传动机构驱动沿X轴方向移动；所述机架的下方设置有导轨，所述支撑架的底部设置在所述导轨上并可由伺服传动机构驱动沿Y轴方向移动；所述机架的两侧可拆卸地设置有一组用于安装振动盘的安装台，不同的所述振动盘内放置不同型号的螺套。本实用新型结构精巧，建立螺套装配柔性生产工作站，适应装配不同类型的螺套，提高整体生产线的通用性，利于企业长期使用，降低成本。

Description

螺套装配柔性工作站

技术领域

本实用新型涉及机械加工技术领域，具体地涉及一种螺套装配柔性工作站。

背景技术

发动机是一种能够把其它形式的能转化为机械能的机器。发动机的缸体一般用灰铸铁铸成，缸体上部的圆柱形空腔称为气缸，下半部为支承曲轴的曲轴箱，其内腔为曲轴运动的空间。缸盖安装在缸体的上面，从上部密封气缸并构成燃烧室。气缸罩盖是盖在发动机缸体上的塑料罩壳，有防止外部杂质等进入发动机，防止内部机油泄露，油雾分离，曲轴箱压力调节，隔离结构传递噪音，和做其它零部件的安装支座的作用。由于气缸罩盖本身是塑料制品，当需要在其上固定一些传感器支架、线速等一些附件时，需要预埋金属螺套，再通过金属螺杆进行连接，以提高结合力。

一般工装上会预留塑料制的直孔，再将螺套加热后插入直孔中。在现代化工厂中，线性化生产应用非常普遍，将整个生产流水线分为若干个工位，每个工位上定员定岗，规范现场作业秩序，提高工人业务熟练度，通过实现单件流，消除生产工序之间的缓存。但即使是这样，各个工序之间也会存在缓存多，单位面积产出比低等问题，且由于人工操作还不可避免的会出现质量、安全、效率等方面的问题，甚至是难以按时完成订单任务。所以，一种压入螺套高效安全、设备使用率高、占地面积小的工作站是目前所需要的。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种螺套装配柔性工作站。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

一种螺套装配柔性工作站，包括机架和可滑动设置在所述机架上方的支撑架，所述支撑架的两侧均可滑动地设置有气动压入单元，所述气动压入单元可在所述支撑架上由伺服传动机构驱动沿X轴方向移动；所述机架的下方设置有导轨，所述支撑架的底部设置在所述导轨上并可由伺服传动机构驱动沿Y轴方向移动；所述机架的两侧可拆卸地设置有一组用于安装振动盘的安装台，不同的所述振动盘内放置不同型号的螺套。

优选的，所述气动压入单元包括气路控制模块和感应加热压入模块，所述气路控制模块和感应加热压入模块均固设在安装板上，并沿所述支撑架同步移动。

优选的，所述感应加热压入模块包括同轴设置的气缸、夹取机构和加热机构，所述夹取机构包括内部中空的压杆和螺接于所述压杆底部的分瓣式叉爪，所述气缸驱动所述压杆升降；所述加热机构设置在所述压杆的行进轨迹上，并且通过防转杆与所述安装板固定连接。

优选的，所述叉爪具有至少两个用于叉取螺套的弹片，相邻的所述弹片之间存在间隙，所述弹片的外轮廓所形成的整圆的外径不小于所需抓取的螺套的内径。

优选的，所述压杆的底部固定有连接块，所述叉爪的固定端穿过所述连接块并与所述压杆螺纹连接，所述叉爪的弹片的自由端伸出所述连接块的下端面，所述连接块上与所述压杆相配接的上端面上设置有环形凹槽，所述连接块内部环设均布有用于通气的通孔，所述环形凹槽与所述通孔相通，各个所述通孔的延伸轨迹呈面向螺套一侧的开放式展开结构。

优选的，所述压杆的内部下端设置有与其内部中空通道连通的分叉管槽，所述分叉管槽面向所述连接块呈开放式展开结构，所述分叉管槽将所述环形凹槽与所述中空通道相连通；所述压杆的上端设置有冷却气口，所述冷却气口用于将冷却气通入至所述中空通道内。

优选的，所述加热机构包括加热线圈和用于给所述加热线圈提供热量的加热模块，所述加热线圈呈环绕式结构，其内圈大于所述连接块的直径；所述加热机构还包括水冷系统，通过设置在所述加热模块的壳体上的回水接头连通水源。

优选的，所述加热机构的一侧可调节的设置有激光传感器，所述激光传感器为倾斜设置，以使其底部探测头探测所述螺套的外侧壁。

优选的，所述安装台的对角上设置有便于拆卸的快换销，所述安装台上可拆卸地设置有振动盘和驱动所述振动盘运作的电机。

优选的，所述振动盘包括一体化结构的基座、振动轨道和料仓，所述料仓设置于所述基座上，所述振动轨道设置于所述料仓的上方。

本实用新型的有益效果主要体现在：

1、结构精巧，建立螺套装配柔性生产工作站，适应装配不同类型的螺套，提高整体生产线的通用性，利于企业长期使用，降低成本。

2、实现螺套装配的全自动生产，提高螺套装配的标准化和生产效率，最大程度的消除加工偏差，降低产品的不良率，缩短工时。

3、感应加热压入模块在机架上双轴移动，增加了螺套装配的灵活性，提高了生产效率，优化了设备结构，减少了整体设备的占地面积。

4、提高螺套的振动盘为模块化设计，便于整体拆卸和快换，每个振动盘内装有一种类型的螺套，整个设备最多可装配6个振动盘，最大程度的满足不同工装上不同类型螺套的装配，更贴合实际使用。

附图说明

下面结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明：

图1：本实用新型实施例的立体图；

图2：本实用新型实施例的俯视图；

图3：本实用新型实施例中振动盘的示意图；

图4：本实用新型实施例中感应加热压入模块的示意图；

图5：本实用新型实施例中感应加热压入模块的部分剖视图；

图6：图5中A部分的放大图；

图7：本实用新型实施例中叉爪的示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本实用新型进行详细描述。但这些实施方式并不限于本实用新型，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。

在方案的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。并且，在方案的描述中，以操作人员为参照，靠近操作者的方向为近端，远离操作者的方向为远端。

如图1至图7所示，本实用新型揭示了一种螺套装配柔性工作站，包括机架1和可滑动设置在所述机架1上方的支撑架2，所述支撑架2的两侧均可滑动地设置有气动压入单元3，所述气动压入单元3可在所述支撑架2上由伺服传动机构6驱动沿X轴方向移动；所述机架1的下方设置有导轨4，所述支撑架2的底部设置在所述导轨4上并可由伺服传动机构6驱动沿Y轴方向移动；所述机架1的两侧可拆卸地设置有一组用于安装振动盘502的安装台5，不同的所述振动盘502内放置不同型号的螺套。

如图1和图2所示，所述机架1为立方体结构的焊接框架，其前后两侧均设置有所述安装台5，其左右两侧设置有用于安全保护的光栅101。在本实用新型中，所述机架1的前后两侧最多可分别设置3个所述安装台5，所述安装台5上设置有用于存放和输送螺套的振动盘502，以满足不同类型的螺套装配。

具体的，所述安装台5上可拆卸地设置有振动盘502和驱动所述振动盘502运作的电机503。如图3所示，所述振动盘502包括基座504、振动轨道505和料仓506，所述料仓506设置于所述基座504上，所述振动轨道505设置于所述料仓506的上方，所述电机503驱动所述振动盘502，所述螺套通过振动轨道505输送。为了快速装配和更换所述振动盘502，所述振动盘502为模块化设计，可以整体安装和拆卸。所述安装台5的对角上设置有便于拆卸的快换销501，所述振动盘502通过所述快换销501与所述安装台5固定连接。可以快换的所述振动盘502，提高了生产效率，方便实际操作中根据加工需求更换不同类型的螺套，模块化设计也降低了维护成本。

如图1所示，所述气动压入单元3包括气路控制模块301和感应加热压入模块302，所述感应加热压入模块302受所述气路控制模块301的控制。所述气路控制模块301和感应加热压入模块302均固设在安装板303上，并沿所述支撑架2同步移动。

具体的如图4所示，所述感应加热压入模块302包括同轴设置的气缸304、夹取机构和加热机构，所述夹取机构包括内部中空的压杆305和连接于所述压杆305底部的分瓣式叉爪306，所述气缸304驱动所述压杆305升降，以使得所述叉爪306抓取螺套。所述加热机构设置在所述压杆305的行进轨迹上，并且通过防转杆307与所述安装板303固定连接，所述加热机构用于对所述螺套进行加热。

如图7所示，所述叉爪306具有至少两个用于叉取螺套的弹片308，相邻的所述弹片308之间存在间隙，所述弹片308的外轮廓所形成的整圆的外径不小于所需抓取的螺套的内径，所述弹片308的边角为具有弧度的导角，用于方便插入螺套。具体的，初始状态下，两片所述弹片308的宽度不小于螺套的直径；第二状态下，两片所述弹片308相贴合，两片所述弹片308的宽度小于螺套的直径；所述弹片308插入螺套内部后，在其自身弹力作用下，所述弹片308与所述螺套的内壁紧贴合以叉取螺套。这样设置使得所述叉爪306抓取螺套的动作不会影响后期螺套的压入，所述叉爪306本身也不要设置动力机构，结构简单，成本低。所述叉爪306的弹片308的具体宽度根据螺套的直径而设置，使得抓取不同直径大小的螺套时，仅需要更换所述叉爪306即可，操作方便简单，成本经济。

所述压杆305的底部还固定设置有连接块309，所述叉爪306的固定端穿过所述连接块309，所述叉爪306的弹片308的自由端伸出所述连接块309的下端面。所述叉爪306与所述压杆305为螺纹连接，以实现所述叉爪306的快换。所述连接块309的直径大于螺套的直径，当所述叉爪306向下抓取螺套后，所述螺套表面与所述连接块309的下端面相抵接，以控制所述叉爪306深入所述螺套内部的深度。

所述气缸304在所述伺服驱动机构6的驱动下，移动至所述振动盘502的出料口处，所述气缸304驱动所述压杆305下降并通过所述叉爪306取料。为了保护所述振动盘502，所述气缸304此时为低冲压取料，为了方便调节所述气缸304内部的气压，所述气缸304的一侧设置有气压调节阀319，所述气缸304在所述气路控制模块301的控制下，通过所述气压调节阀319调节内部气压。

所述叉爪306抓取螺套后，所述气缸304驱动所述压杆305缩回，所述叉爪306带动螺套至所述加热机构处加热。

如图4至图6所示，所述加热机构包括加热线圈315和用于给所述加热线圈315提供热量的加热模块316，所述加热线圈315呈环绕式结构，其内圈大于所述连接块309的直径，以使所述叉爪306抓取螺套后，可使螺套停留在所述加热线圈315内圈，被其加热。本实用新型中的加热线圈315的加热原理为电磁感应加热。

为了防止所述加热线圈315因为温度过高而损坏，所述加热机构还包括水冷系统，通过设置在所述加热模块316的壳体上的回水接头317连通水源，利用水循环来给所述加热线圈315降温，使其保持在合适的温度范围。

为了确保螺套位于所述加热线圈315内，所述加热机构的一侧可调节的设置有激光传感器318，所述激光传感器318为倾斜设置，以使其底部探测头探测所述螺套的外侧壁。具体的，所述激光传感器318通过微调机构（图中未示出）固定在所述加热机构的固定座320上，所述激光传感器318相对于螺套的距离和探测角度均可通过设置在所述加热机构上的微调机构来进行调整，以提高所述激光传感器318的探测精准度。

在所述叉爪306抓取螺套保持在所述加热机构位置加热同时，所述伺服传动机构6驱动整个装置移动至需压入螺套的直孔上方，此时，所述气路控制模块301通过所述气压调节阀319加大所述气缸304内部的气压，然后驱动所述叉爪306快速向下冲压，将螺套压入直孔内部。在移动的过程中，同步实现对螺套的加热，可以最大程度的节约加工时间，提高工作效率。

待螺套压入直孔内后，所述叉爪306通过冷却机构快速冷却直孔。具体的如图7所示，所述连接块309上与所述压杆305相配接的上端面上设置有环形凹槽310，为了使得均匀快速地冷却螺套和直孔，所述连接块309内部环设均布有用于通气的通孔311，所述环形凹槽310与所述通孔311相通，各个所述通孔311的延伸轨迹呈面向螺套一侧的开放式展开结构。

所述压杆305的内部下端设置有与其内部中空通道312连通的分叉管槽313，所述分叉管槽313面向所述连接块309呈开放式展开结构，所述分叉管槽313将所述环形凹槽310与所述中空通道312相连通。所述压杆305的上端设置有冷却气口314，所述冷却气口314用于将气体通入至所述中空通道312内，再通过所述分叉管槽313从所述通孔311中喷出，快速冷却塑料制直孔。

为了检测螺套是否压入到位，所述气缸304的一侧设置有检测所述压杆305升降高度的位移传感器7，以探测螺套压入直孔的深度，防止螺套压入过深或未完全压入直孔内。这样的设置大大降低了螺套压入的不良率。

为了给所述感应加热压入模块302精准定位，所述支撑架2上设置有定位机构（图中未示出），此为现有技术，不是本实用新型的重点，此处不做赘述。

本实用新型结构结构精巧，建立螺套装配柔性生产工作站，适应装配不同类型的螺套，提高整体生产线的通用性，利于企业长期使用，降低成本。实现螺套装配的全自动生产，提高螺套装配的标准化和生产效率，最大程度的消除加工偏差，降低产品的不良率，缩短工时。感应加热压入模块在机架上双轴移动，增加了螺套装配的灵活性，提高了生产效率，优化了设备结构，减少了整体设备的占地面积。

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仅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，各实施方式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。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.螺套装配柔性工作站，其特征在于：包括机架（1）和可滑动设置在所述机架（1）上方的支撑架（2），所述支撑架（2）的两侧均可滑动地设置有气动压入单元（3），所述气动压入单元（3）可在所述支撑架（2）上由伺服传动机构（6）驱动沿X轴方向移动；所述机架（1）的下方设置有导轨（4），所述支撑架（2）的底部设置在所述导轨（4）上并可由伺服传动机构（6）驱动沿Y轴方向移动；所述机架（1）的两侧可拆卸地设置有一组用于安装振动盘（502）的安装台（5），不同的所述振动盘（502）内放置不同型号的螺套。

2.根据权利要求1所述的螺套装配柔性工作站，其特征在于：所述气动压入单元（3）包括气路控制模块（301）和感应加热压入模块（302），所述气路控制模块（301）和感应加热压入模块（302）均固设在安装板（303）上，并沿所述支撑架（2）同步移动。

3.根据权利要求2所述的螺套装配柔性工作站，其特征在于：所述感应加热压入模块（302）包括同轴设置的气缸（304）、夹取机构和加热机构，所述夹取机构包括内部中空的压杆（305）和螺接于所述压杆（305）底部的分瓣式叉爪（306），所述气缸（304）驱动所述压杆（305）升降；所述加热机构设置在所述压杆（305）的行进轨迹上，并且通过防转杆（307）与所述安装板（303）固定连接。

4.根据权利要求3所述的螺套装配柔性工作站，其特征在于：所述叉爪（306）具有至少两个用于叉取螺套的弹片（308），相邻的所述弹片（308）之间存在间隙，所述弹片（308）的外轮廓所形成的整圆的外径不小于所需抓取的螺套的内径。

5.根据权利要求3所述的螺套装配柔性工作站，其特征在于：所述压杆（305）的底部固定有连接块（309），所述叉爪（306）的固定端穿过所述连接块（309）并与所述压杆（305）螺纹连接，所述叉爪（306）的弹片（308）的自由端伸出所述连接块（309）的下端面，所述连接块（309）上与所述压杆（305）相配接的上端面上设置有环形凹槽（310），所述连接块（309）内部环设均布有用于通气的通孔（311），所述环形凹槽（310）与所述通孔（311）相通，各个所述通孔（311）的延伸轨迹呈面向螺套一侧的开放式展开结构。

6.根据权利要求5所述的螺套装配柔性工作站，其特征在于：所述压杆（305）的内部下端设置有与其内部中空通道（312）连通的分叉管槽（313），所述分叉管槽（313）面向所述连接块（309）呈开放式展开结构，所述分叉管槽（313）将所述环形凹槽（310）与所述中空通道（312）相连通；所述压杆（305）的上端设置有冷却气口（314），所述冷却气口（314）用于将冷却气通入至所述中空通道（312）内。

7.根据权利要求5所述的螺套装配柔性工作站，其特征在于：所述加热机构包括加热线圈（315）和用于给所述加热线圈（315）提供热量的加热模块（316），所述加热线圈（315）呈环绕式结构，其内圈大于所述连接块（309）的直径；所述加热机构还包括水冷系统，通过设置在所述加热模块（316）的壳体上的回水接头（317）连通水源。

8.根据权利要求7所述的螺套装配柔性工作站，其特征在于：所述加热机构的一侧可调节的设置有激光传感器（318），所述激光传感器（318）为倾斜设置，以使其底部探测头探测所述螺套的外侧壁。

9.根据权利要求1至8任一所述的螺套装配柔性工作站，其特征在于：所述安装台（5）的对角上设置有便于拆卸的快换销（501），所述安装台（5）上可拆卸地设置有振动盘（502）和驱动所述振动盘（502）运作的电机（503）。

10.根据权利要求9所述的螺套装配柔性工作站，其特征在于：所述振动盘（502）包括一体化结构的基座（504）、振动轨道（505）和料仓（506），所述料仓（506）设置于所述基座（504）上，所述振动轨道（505）设置于所述料仓（506）的上方。

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