CN210255031U - 一种可以实现螺钉自动定向装配的汽车门板装配工装 - Google Patents

Abstract

一种可以实现螺钉自动定向装配的汽车门板装配工装，克服了现有技术结构复杂，操作繁琐，故障率高以及通用的螺丝机不适合用于汽车门板元件螺钉装配的实际装配生产线的问题，特征是在门板固定板的上面连接有喷钉面板，在喷钉面板上安装有分别与汽车门板第一螺钉安装位置和第二螺钉安装位置对应的带有螺丝夹嘴的第一螺钉喷嘴和第二螺钉喷嘴，在机架上面安装有振动上料器和螺钉分配器，有益效果是，使汽车门板装配工装与振动上料器和螺钉分配器成为一体结构，结构简单、紧凑，不需要另外配置自动螺丝机，减少了占地面积，实现了不同配置、不同型号的汽车门板螺钉的装配集中在同一工装中，降低了设备成本，保证了装配的一致性，提高了装配效率。

Description

一种可以实现螺钉自动定向装配的汽车门板装配工装

技术领域

本实用新型属于汽车门板装配工装技术领域，特别涉及一种可以实现螺钉自动定向装配的汽车门板装配工装。

背景技术

现有技术中，在汽车门板装配实际生产中，通常采用手持式螺钉枪对汽车门板装饰条或者地图袋进行螺钉装配，不能实现螺钉按照指定方向和指定数量自动定向分配，且操作复杂，速度低，生产效率低，且由于各个装配人员熟练程度的高低，产品质量控制也无法把控；而且，采用手持式螺钉枪对汽车门板装饰条或者地图袋进行螺钉装配时，需要人工手拿螺钉，存在着螺钉打歪的风险，影响产品质量，同时螺钉还有掉入到门板中的风险，而且手持式螺钉枪很笨重，劳动强度大。

申请号为CN201710303941.6的发明公开了一种汽车内饰门板的自动装配方法，该方法包括5段独立的工位区，其中包括自动螺钉安装工位区，该工位区也可以作为一个独立的工作单元使用，该自动螺丝安装工位区包括以下设备：线性导轨、用于上下层输送的托辊、定位机构、阻拦机构、用于上下层导向的流利条、X’伺服模组、Y’伺服模组、Z’伺服模组、螺丝机，其中X’、Y’、Z’伺服模组与螺丝机相连，在控制器控制下带动螺丝机进行精准运动；所述线性导轨用于运动定位，保证X’、Y’、Z’伺服模组运动的稳定性；所述流利条用于运动导向；所述阻拦机构用于阻拦汽车内饰门板；所述定位机构用于汽车内饰门板的定位和固定；所述螺丝机用于实现自动螺丝安装加工，仔细分析该发明权利要求书和说明书可知，该发明是在现有技术中加入了自动化螺钉安装工位区，实际上是通过与X’、Y’、Z’伺服模组连接的螺丝机代替用手持式螺钉枪进行螺钉安装，结构复杂，操作繁琐，节拍慢，且故障率较高。

申请号为CN201110220067.2的发明公开了一种一次输出八枚螺钉的自动分配机，包括自动分配机台架、分配器自动控制系统、直线震动送料机构、螺钉分配器和螺钉夹持器，螺钉分配器由设有螺钉输入口的螺钉分配器本体、螺钉分配器本体上下滑道中均设有螺钉通道的上滑块、下滑块构成，螺钉分配器的螺钉分配器本体前面设有四个螺钉输送口的前端与直线震动送料机构直线送料夹架的螺钉输出口连接，直线震动送料机构直线送料架的螺钉输入端装有螺钉举升机构。该发明通过分配器自动控制系统控制相关汽缸的动作，分别带动螺钉举升机构、螺钉分配器的螺钉分配器本体上下滑块、螺钉接送板的汽缸相互运动，实现螺钉的自动分配，然后通过压缩空气将螺钉经螺钉夹持器输送到装配工位，完成多个或多种螺钉的自动锁付。该发明给出了将震动送料机构、八枚螺钉的自动分配机和通过压缩空气将螺钉经螺钉夹持器输送到装配工位的技术启示，但是，该发明是一种通用的螺丝机，同时需要设有螺钉举升机构和螺钉分配器本体上下滑块，结构复杂，并没有具体指出将螺钉送至何处，不适合用于仅需要2个螺钉或者3个螺钉的汽车门板元件螺钉装配的实际装配生产线。

申请号为CN201410751195.3的发明公开了一种简易的汽车门板装配工装，包括工装架体、设置在工装架体上的汽车门板调整定位夹紧装置以及设置在工装架体上的辅助装配部件，所述的工装架体包括工作台架、设置在工作台架上方的连接架以及设置在连接架上方的顶架体，所述的汽车门板调整定位夹紧装置包括设置在工作台架中的翻转架、设置在翻转架上部的工件固定夹具、以及设置在翻转架两端并且与工作台架连接的转向控制装置。但是该发明没有关于汽车门板上门板元件螺钉如何装配的信息。

实用新型内容

本实用新型所要解决的问题是，克服现有技术的不足之处，为仅需要2个螺钉或者3个螺钉的汽车门板装配实际装配生产线提供一种结构简单，容易操作，可快速按照指定数量定向分配的一种可以实现螺钉自动定向装配的汽车门板装配工装。

本实用新型采用的技术方案包括机架和门板固定板，在所述门板固定板的上面安装有与汽车门板形状相适应的多个仿形定位块和汽车门板检测传感器，在所述门板固定板的上面通过气动杆立柱固定连接有气动支撑杆，在所述门板固定板的上面通过螺钉固定连接有支撑架，在气动支撑杆的伸缩杆顶端用螺钉连接有喷钉面板，喷钉面板同时用折页与支撑架铰接，在喷钉面板上安装有分别与汽车门板第一螺钉安装位置和第二螺钉安装位置对应的第一螺钉喷嘴和第二螺钉喷嘴，在所述门板固定板的上面安装有左右2个喷钉面板到位传感器和2个锁紧气缸，在所述机架的机架底板上面安装有振动上料器，在振动上料器的底部出口连接有螺钉输送立管,在所述机架的中框上面安装有螺钉分配器，所述螺钉分配器包括分配器底板，在分配器底板上面安装有垂直于分配器底板的气缸第一固定板和气缸第二固定板，在气缸第一固定板与气缸第二固定板之间固定安装有分配气缸，在分配器底板的上面还固定安装有直线导轨，在直线导轨的移动元件滑块上安装有L形的移动板，所述L形的移动板的右端从L形的气缸第一固定板的上面横板下面穿过并通过气缸连接杆与分配气缸的活塞杆连接，在所述分配气缸上还安装有第一位置传感器和第二位置传感器，在所述L形的气缸第一固定板的上面横板右侧固定连接有出钉嘴固定板，在所述出钉嘴固定板的右端设有2个上下贯通的A出口和B出口，在所述移动板的右端上面连接有进钉嘴固定板，所述进钉嘴固定板的右端设有1个上下贯通的C入口并连接有进钉嘴，所述进钉嘴与所述振动上料器的底部出口连接的螺钉输送立管连接，在所述螺钉分配器的2个上下贯通的A出口和B出口中分别连接有第一出钉嘴和第二出钉嘴，在所述第一螺钉喷嘴和第二螺钉喷嘴与第一出钉嘴和第二出钉嘴之间分别用第一螺钉输送软管和第二螺钉输送软管连接，所述进钉嘴固定板可在移动板的带动下左右移动，从而带动进钉嘴分别与第一出钉嘴或第二出钉嘴相通，即可实现2个螺钉的换向分配。

在所述喷钉面板上安装有与汽车门板第三螺钉安装位置对应的第三螺钉喷嘴，在所述机架的中框上面安装第二台所述螺钉分配器，将第一台所述螺钉分配器的A出口与第二台螺钉分配器的D入口连接，将第一台螺钉分配器的B出口上的第二出钉嘴用第二螺钉输送软管与第二螺钉喷嘴连接，将第二台所述螺钉分配器的E出口上的第三出钉嘴用第一螺钉输送软管与第一螺钉喷嘴连接,将第二台所述螺钉分配器的F出口上的第四出钉嘴用第三螺钉输送软管与第三螺钉喷嘴连接,通过控制系统PLC的控制，即可实现3个螺钉的换向分配工作。

所述第一螺钉喷嘴、第二螺钉喷嘴和第三螺钉喷嘴分别安装有螺丝夹嘴。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

（1）本实用新型在现有技术的汽车门板装配工装上通过立柱固定连接有气动支撑杆和支撑架，在气动支撑杆的伸缩杆顶端用螺钉连接喷钉面板，喷钉面板同时用折页与支撑横梁铰接，在喷钉面板上安装有分别与汽车门板第一螺钉安装位置和第二螺钉安装位置对应的带有螺钉夹嘴的第一螺钉喷嘴和第二螺钉喷嘴，同时在机架的机架底板上面安装有振动上料器，在振动上料器的底部出口连接有螺钉输送立管,在机架的中框上面安装有螺钉分配器，在螺钉分配器的2个上下贯通的A出口和B出口的出钉嘴上分别用第一螺钉输送软管和第二螺钉输送软管与喷钉面板上的带有螺钉夹嘴的第一螺钉喷嘴和第二螺钉喷嘴连接，使汽车门板装配工装与振动上料器和螺钉分配器成为一体结构，结构简单、紧凑，省略了需要另外配置专门的自动螺丝机，减少了占地面积，实现了不同配置、不同型号的汽车门板螺钉的装配集中在同一工装中，降低了设备成本。

（2）本实用新型所述螺钉分配器通过分配气缸活塞杆带动移动板移动，从而带动进钉嘴固定板移动，进钉嘴固定板上的进钉嘴可在移动板的带动下左右移动，分别与出钉嘴固定板上的2个出钉嘴相通，使普通气缸通过活塞杆简单的动作，实现了快速换向功能，而第一螺钉喷嘴和第二螺钉喷嘴则固定不动，直接与汽车门板第一螺钉安装位置和第二螺钉安装位置对应，所以，装配效率高，满足了快节拍的需要。

（3）采用本实用新型的结构，只要在喷钉面板上再安装有与汽车门板第三螺钉安装位置对应的第三螺钉喷嘴，在所述机架的中框上面再安装一台螺钉分配器，即采用双螺钉分配器结构，将第一台螺钉分配器的A出口与第二台螺钉分配器的D入口连接，将第一台螺钉分配器的B出口用第二螺钉输送软管与第二螺钉喷嘴连接，将第二台螺钉分配器的E出口用第一螺钉输送软管与第一螺钉喷嘴连接,将第二台螺钉分配器的F出口用第三螺钉输送软管与第三螺钉喷嘴连接,通过控制系统PLC的控制即可完成3个螺钉的换向分配工作，所以，本实用新型不仅适用于2个螺钉的汽车门板装配实际装配生产线，也适用于3个螺钉的汽车门板装配实际装配生产线，在实际装配过程中，实现了人钉分离，不需要人工取钉，既减轻了工人的工作强度，又避免了螺钉掉入门板的风险，且带有螺钉夹嘴的螺钉喷嘴与喷钉面板固定在一起，保证了装配的一致性，提高了产品质量和装配效率。

附图说明

图1是本实用新型的主视立体示意图，

图2是本实用新型的后视立体示意图，

图3是本实用新型螺钉分配器的结构示意图，

图4是图3中移动板带动进钉嘴固定板移动的示意图，

图5是本实用新型双螺钉分配器连接结构示意图。

图中：

1.机架，

1-1. 机架底板,1-2.中框,

1-3.照明灯架，1-4.滑槽，

2. 门板固定板，

3.连杆，4.滑块，

5.气动杆立柱，6.气动支撑杆，

7.支撑架，8.喷钉面板，

9.折页，10.仿形定位块，

11.喷钉面板到位传感器，12.汽车门板检测传感器，

13.锁紧气缸，14.控制盒，

15.振动上料器，16.螺钉输送立管，

17螺钉分配器，

17-1. 分配器底板，17-2.出钉嘴固定板，

17-3.气缸第一固定板，17-4.移动板

17-5.第一位置传感器，17-6.直线导轨，

17-7.气缸第二固定板，17-8.第二位置传感器，

17-9.分配气缸，17-10.气体连接管接头，

17-11. 进钉嘴固定板，17-12.气缸连接杆,

17A.第一出钉嘴,17B.第二出钉嘴，17C.进钉嘴,

18A.第一螺钉喷嘴,18B第二螺钉喷嘴，

19A.第一螺钉输送软管,19B.第二螺钉输送软管,

20.螺丝夹嘴。

具体实施方式

如图1～图4所示，本实用新型采用的技术方案包括机架1和门板固定板2，所述机架1设有机架底板1-1、中框1-2和照明灯架1-3，在左右2个中框1-2的上表面设有滑槽1-4,在左右2个滑槽1-4中安装有可以在滑槽1-4中滑动的4个滑块4，前面左右2个滑块4用螺钉与门板固定板2连接，后面左右2个滑块4通过连杆3用销钉与门板固定板2铰接，在所述门板固定板2的上面通过气动杆立柱5固定连接有气动支撑杆6，在所述门板固定板2的上面通过螺钉固定连接有支撑架7，在气动支撑杆6的伸缩杆顶端用螺钉连接有喷钉面板8，喷钉面板8同时用折页9与支撑架7铰接，在所述门板固定板2的上面还安装有与汽车门板形状相适应的多个仿形定位块10、2个喷钉面板到位传感器11、汽车门板检测传感器12和2个锁紧气缸13，在所述中框1-2的前面安装有控制盒14；在所述机架1的机架底板1-1上面安装有振动上料器15，在振动上料器15的底部出口连接有螺钉输送立管16,在所述机架1的中框1-2上面安装有螺钉分配器17；所述螺钉分配器17包括分配器底板17-1，在分配器底板17-1上面安装有垂直于分配器底板17-1的气缸第一固定板17-3和气缸第二固定板17-7，所述气缸第一固定板17-3高于气缸第二固定板17-7 ，且所述气缸第一固定板17-3为L形固定板，在分配器底板17-1的上面气缸第一固定板17-3与气缸第二固定板17-7之间固定安装有分配气缸17-9，在分配器底板17-1的上面分配气缸17-9的后侧还固定安装有直线导轨17-6，在直线导轨17-6的移动元件滑块上安装有L形的移动板17-4，所述L形的移动板17-4的右端从L形的气缸第一固定板17-3的上面横板下面穿过并通过气缸连接杆17-12与分配气缸17-9的活塞杆连接，在所述L形的气缸第一固定板17-3的上面横板右侧固定连接有出钉嘴固定板17-2，在所述出钉嘴固定板17-2的右端设有2个上下贯通的A出口和B出口，在2个上下贯通的A出口和B出口中分别连接有第一出钉嘴17A和第二出钉嘴17B，在所述移动板17-4的右端上面连接有进钉嘴固定板17-13，所述进钉嘴固定板17-14的右端设有1个上下贯通的C入口并连接有进钉嘴17-C，所述进钉嘴固定板17-13可在移动板17-4的带动下左右移动，从而使进钉嘴固定板17-13上的进钉嘴17C分别与出钉嘴固定板17-2上的第一出钉嘴17A或第二出钉嘴17B相通，即可实现2个螺钉的换向分配，在分配气缸17-9上还安装有2个气体连接管接头17-10及第一位置传感器17-5和第二位置传感器17-8；在所述喷钉面板8上安装有分别与汽车门板第一螺钉安装位置和第二螺钉安装位置对应的第一螺钉喷嘴18A和第二螺钉喷嘴18B，在第一螺钉喷嘴18A和第二螺钉喷嘴18B与第一出钉嘴17A和第二出钉嘴17B之间分别用第一螺钉输送软管19A和第二螺钉输送软管19B 连接；

使用时，将汽车门板安装在门板固定板2上，并通过多个仿形定位块10对汽车门板进行定位，通过锁紧气缸13对汽车门板进行固定，然后将喷钉面板8压紧在汽车门板上面，将第一螺钉喷嘴18A与汽车门板上第一螺钉装配工位相对应，第二螺钉喷嘴18B与汽车门板上第二螺钉装配工位相对应，在分配气缸17-9的2个气体连接管接头17-10上分别通过气体连接管与气源空气压缩机连接以实现分配气缸17-9的动作，将振动上料器15和空气压缩机分别与控制系统连接,通过控制盒14的按钮启动电源和气源至工作状态，将出钉嘴固定板17-2的右端2个上下贯通的A出口和B出口的距离与分配气缸17-9的活塞杆行程调整一致，将与螺钉输送管立16连接进钉嘴17C的C入口位置调整到初始位置A出口或者B出口；当进钉嘴17C的C入口位置调整到初始位置A出口时，由于各机构处于工作状态，分配气缸17-9第一位置传感器17-5感应到分配气缸17-9到位后，反馈给控制系统PLC一个信号，控制系统PLC得到信号后，空气压缩机开始工作使分配气缸17-9的活塞杆固定到初始位置；同时，螺钉从振动上料器15中依靠压缩空气的作用，落至螺钉输送立管16中；空气压缩机吹出的压缩空气使得螺钉输送立管16中的螺钉从A出口工作位置的出钉嘴17A吹出，通过第一螺钉输送软管19A将螺钉送至第一螺钉喷嘴18A，由于第一螺钉喷嘴18A与汽车门板上第一螺钉装配工位相对应，即刻将螺钉输送到第一螺钉装配工位，只需要操作者手持电动或者气动螺丝刀即可完成螺钉的锁付工作；待第一螺钉装配工位螺钉吹出后，控制系统PLC通过设置延时或者信号反馈的方式控制空气压缩机给分配气缸17-9内部充气，使分配气缸17-9的活塞杆通过气缸连接杆17-12推动移动板17-4带动进钉嘴17C运行到B出口工作位置；分配气缸17-9第二位置传感器17-8感应到分配气缸17-9到位后，同样给控制系统PLC一个信号反馈；这时控系统PLC得到信号后就会控制螺钉从振动上料器15中依靠压缩空气的作用下落至螺钉输送立管16中；控制系统PLC控制空气压缩机吹出压缩空气使得螺钉输送立管16中的螺钉从B出口工作位置的出钉嘴17B吹出，通过第二螺钉输送软管19B将螺钉送至第二螺钉喷嘴18B，由于第二螺钉喷嘴18B与汽车门板上第二螺钉装配工位相对应，即刻将螺钉输送到第二螺钉装配工位，只需要操作者手持电动或者气动螺丝刀即可完成螺钉锁付工作；至此，完成2个螺钉的换向分配工作。

如图5所示，如果汽车门板上需要安装三个螺钉，只要在喷钉面板8上再安装有与汽车门板第三螺钉安装位置对应的第三螺钉喷嘴18C，在所述机架1的中框1-2上面再安装一台螺钉分配器17；将第一台螺钉分配器17的A出口与第二台螺钉分配器17的D入口连接，将第一台螺钉分配器17的B出口用第二螺钉输送软管19B与第二螺钉喷嘴18B连接，将第二台螺钉分配器17的E出口用第一螺钉输送软管19A与第一螺钉喷嘴18A连接,将第二台螺钉分配器17的F出口用第三螺钉输送软管19C与第三螺钉喷嘴18C连接,通过控制系统PLC的控制即可完成3个螺钉的换向分配工作。

如图5所示，所述第一螺钉喷嘴18A、第二螺钉喷嘴18B和第三螺钉喷嘴18C分别安装有螺丝夹嘴20。

Claims (3)

1.一种可以实现螺钉自动定向装配的汽车门板装配工装，包括机架（1）和门板固定板（2），在所述门板固定板（2）的上面安装有与汽车门板形状相适应的多个仿形定位块（10）和汽车门板检测传感器（12），其特征在于，在所述门板固定板（2）的上面通过气动杆立柱（5）固定连接有气动支撑杆（6），在所述门板固定板（2）的上面通过螺钉固定连接有支撑架（7），在气动支撑杆（6）的伸缩杆顶端用螺钉连接有喷钉面板（8），喷钉面板（8）同时用折页（9）与支撑架（7）铰接，在喷钉面板（8）上安装有分别与汽车门板第一螺钉安装位置和第二螺钉安装位置对应的第一螺钉喷嘴（18A）和第二螺钉喷嘴（18B），在所述门板固定板（2）的上面安装有左右2个喷钉面板到位传感器（11）和2个锁紧气缸（13），在所述机架（1）的机架底板（1-1）上面安装有振动上料器（15），在振动上料器（15）的底部出口连接有螺钉输送立管（16）,在所述机架（1）的中框（1-2）上面安装有螺钉分配器（17），所述螺钉分配器（17）包括分配器底板（17-1），在分配器底板（17-1）上面安装有垂直于分配器底板（17-1）的气缸第一固定板（17-3）和气缸第二固定板（17-7），在气缸第一固定板（17-3）与气缸第二固定板（17-7）之间固定安装有分配气缸（17-9），在分配器底板（17-1）的上面还固定安装有直线导轨（17-6），在直线导轨（17-6）的移动元件滑块上安装有L形的移动板（17-4），所述L形的移动板（17-4）的右端从L形的气缸第一固定板（17-3）的上面横板下面穿过并通过气缸连接杆（17-12）与分配气缸（17-9）的活塞杆连接，在所述分配气缸（17-9）上还安装有第一位置传感器（17-5）和第二位置传感器（17-8），在所述L形的气缸第一固定板（17-3）的上面横板右侧固定连接有出钉嘴固定板（17-2），在所述出钉嘴固定板（17-2）的右端设有2个上下贯通的A出口和B出口，在所述移动板（17-4）的右端上面连接有进钉嘴固定板（17-11），所述进钉嘴固定板（17-11）的右端设有1个上下贯通的C入口并连接有进钉嘴（17C），所述进钉嘴（17C）与所述振动上料器（15）的底部出口连接的螺钉输送立管（16）连接，在所述螺钉分配器（17）的2个上下贯通的A出口和B出口中分别连接有第一出钉嘴（17A）和第二出钉嘴（17B），在所述第一螺钉喷嘴（18A）和第二螺钉喷嘴（18B）与第一出钉嘴（17A）和第二出钉嘴（17B）之间分别用第一螺钉输送软管（19A）和第二螺钉输送软管（19B ）连接，所述进钉嘴固定板（17-11）可在移动板（17-4）的带动下左右移动，从而带动进钉嘴（17C）分别与第一出钉嘴（17A）或第二出钉嘴（17B）相通，即可实现2个螺钉的换向分配。

2.根据权利要求1所述的一种可以实现螺钉自动定向装配的汽车门板装配工装，其特征在于，在所述喷钉面板（8）上安装有与汽车门板第三螺钉安装位置对应的第三螺钉喷嘴（18C），在所述机架（1）的中框（1-2）上面安装第二台所述螺钉分配器（17），将第一台所述螺钉分配器（17）的A出口与第二台螺钉分配器（17）的D入口连接，将第一台螺钉分配器（17）的B出口上的第二出钉嘴（17B）用第二螺钉输送软管（19B）与第二螺钉喷嘴（18B）连接，将第二台所述螺钉分配器（17）的E出口上的第三出钉嘴（17E）用第一螺钉输送软管（19A）与第一螺钉喷嘴（18A）连接,将第二台所述螺钉分配器（17）的F出口上的第四出钉嘴（17F）用第三螺钉输送软管（19C）与第三螺钉喷嘴（18C）连接,通过控制系统PLC的控制，即可实现3个螺钉的换向分配工作。

3.根据权利要求2所述的一种可以实现螺钉自动定向装配的汽车门板装配工装，其特征在于，所述第一螺钉喷嘴（18A）、第二螺钉喷嘴（18B）和第三螺钉喷嘴（18C）分别安装有螺丝夹嘴（20）。

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