CN212946460U - 一种全自动闭门器组装流水线 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及自动化生产线技术领域，尤其是一种全自动闭门器组装流水线，包括输料台、抓取工位、旋转平台、第一安装工位、第二安装工位、第三安装工位和对整线进行控制的PLC控制器，所述旋转平台包括分别配合抓取工位、第一安装工位、第二安装工位和第三安装工位的壳体装卡台和旋转分度盘，所述输料台包括上料输送带和下料输送带，所述抓取工位包括吸取机构和摆杆机构，第一安装工位和第三安装工位均包括齿条轴端盖安装装置和齿轮柱塞端盖安装装置，所述第二安装工位包括齿条柱塞安装装置和复位弹簧组件安装装置。本实用新型目的以解决现有技术中人工安装时调整放置顺序产品生产效率低并且容易发生安全事故，存在安全隐患的问题。

Description

一种全自动闭门器组装流水线

技术领域

本实用新型涉及自动化生产线技术领域，具体领域为一种全自动闭门器组装流水线。

背景技术

闭门器的主要功能是将门保证门被开启后，准确、及时的关闭到初始位置，作为现代建筑智能化管理的一个重要执行部分。

在实际生产组装过程中采用人工安装或者使用闭门器组装机进行零件组装，这两种方式都需要人工参与，通过人工取件利用气动马达等工具组装部件，首先需要人工将外壳定位夹紧后，将齿轮封盖、齿条封盖、齿轮轴、齿条柱塞、复位弹簧放置在组装工位旁边，人工将需要安装的部件从料筐取出，预拧在孔位上再利用气动工具拧紧，完成一个零件组装后，再去取下一个零件进行组装，需要重复取件而且在零件在料筐中放置时杂乱无章需要人工安装时调整放置顺序产品生产效率低，而且在人工与机械交互生产作业时容易发生安全事故，存在安全隐患。需要一种集成化自动控制方式来实现自动化生产。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种全自动闭门器组装流水线，以解决现有技术中人工安装时调整放置顺序产品生产效率低并且容易发生安全事故，存在安全隐患的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案一种全自动闭门器组装流水线，包括输料台、抓取工位、旋转平台、第一安装工位、第二安装工位、第三安装工位和对整线进行控制的PLC控制器，所述旋转平台包括分别配合抓取工位、第一安装工位、第二安装工位和第三安装工位的壳体装卡台和连接于PLC控制器的旋转分度盘，所述输料台包括分别设置于抓取工位两侧端的上料输送带和下料输送带，所述抓取工位包括设置于旋转平台上端的吸取机构和配合吸取机构可旋转设置的摆杆机构，第一安装工位和第三安装工位均包括分别配合旋转平台的齿条轴端盖安装装置和齿轮柱塞端盖安装装置，所述第二安装工位包括分别配合旋转平台的齿条柱塞安装装置和复位弹簧组件安装装置。

优选的，所述摆杆机构包括活动轴套、设置于活动轴套侧端的摆杆和配合摆杆旋转设置的活塞气缸B。

优选的，所述吸取机构包括相互垂直设置于活动轴套上的活塞气缸C和活塞气缸D、分别设置于活塞气缸C前端的固定板、设置于任一所述固定板前端的真空吸盘。

优选的，所述上料输送带的出料口设有凸台卡位件和配合凸台卡位件的活塞气缸A。

优选的，任一所述的齿条轴端盖安装装置和齿轮柱塞端盖安装装置均包括端盖振动台、设置于端盖振动台出料口下端的凹槽、用于推出凹槽内端盖的活塞气缸E、用于接收推出端盖的气动马达套筒和用于拧紧气动马达套筒内的端盖于壳体件的气动马达。

优选的，任一所述的端盖振动台包括振动台料筒、设置于振动台料筒下端的振动控制器、设置于振动台料筒内的筒形料斗和设置于筒形料斗内壁的输送通槽。

优选的，所述齿条柱塞安装装置包括齿轮轴振动台、设置于齿轮振动台出料口的擒纵机构、配合擒纵机构出料口的摆动机构和配合摆动机构出料的活塞气缸F。

优选的，所述复位弹簧组件安装装置包括放置输送复位弹簧的组装运输线A和用于放置输送齿条柱塞的组装运输线B，所述组装运输线A的出料口设有用于将复位弹簧推出嵌套于齿条柱塞的活塞气缸G，所述组装运输线B出料口设有用于将复位弹簧组件推出嵌入壳体件内的活塞气缸H。

优选的，任一所述的壳体装卡台上设有夹具和连接于PLC控制器的活塞气缸I。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、智能化生产

集工装夹具、自动化组装、自动检测、智能控制于一体，采用 PLC控制，PLC要接收各种信号的输入，向各执行机构发出指令，机器中配备多种传感器等信号采集器来监视，可搭配公司的智能生产系统，实现可视化生产，人机界面用来显示机器的运行情况、运行记录，生产数据记录，产量追踪，设备开动率统计，设备效率统计，设备按需维保等功能，同时可为MES系统提供OPC、API等丰富的接口。

2、抓取-移位-放置机构

将由摆杆机构定点定位好的零(部件)抓住或用真空吸住，随后移动至另一位置(通常为装配工作位置)。

3、振动台排序

使用振动台将杂乱无章的零部件按便于机器自动处理的空间方位自动定向排列，为后续的安装节省摆放时间。

4、擒纵分料机构

在取料过程中齿轮轴易发生啮合，利用擒纵机构将齿轮轴分成单根形式

5、装配工作机构

指用来完成装配工作主动作的机构，如将工件压入、夹合、螺联。

附图说明

图1为本实用新型的整体流水线示意图；

图2为本实用新型的抓取工位、输料台和旋转平台之间的示意图；

图3为本实用新型的第一安装工位的示意图；

图4为本实用新型的第二安装工位的示意图；

图5为本实用新型的第三安装工位的示意图；

图6为本实用新型安装对象闭门器的立体示意图；

图7为本实用新型安装对象闭门器的剖面结构示意图；

图中：1、旋转分度盘1；2、上料输送带；3、下料输送带；4、吸取机构；5、摆杆机构；6、齿条轴端盖安装装置；7、齿轮柱塞端盖安装装置；8、齿条柱塞安装装置；9、复位弹簧组件安装装置；10、活动轴套；11、摆杆；12、活塞气缸B；13、活塞气缸C；14、活塞气缸D；15、固定板；16、真空吸盘；17、外壳主体；18、壳体装卡台；19、夹具；20、端盖振动台A；21、凹槽；22、活塞气缸E；23、气动马达套筒；24、气动马达；25、端盖振动台B；26、端盖振动台 C；27端盖振动台D；28、齿轮轴振动台；29、擒纵机构；30、摆动机构；31、活塞气缸F；32、组装运输线A；33、组装运输线B；34、活塞气缸G；35、活塞气缸H；36、齿条轴的端盖；37、齿轮柱塞的端盖；38、复位弹簧组件；39、齿条柱塞；40、齿轮轴。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1至图7，本实用新型提供一种技术方案：一种全自动闭门器组装流水线，包括输料台、抓取工位、旋转平台、第一安装工位、第二安装工位、第三安装工位和对整线进行控制的PLC控制器，所述输料台包括分别设置于抓取工位两侧端的上料输送带2和下料输送带3，所述抓取工位包括设置于旋转平台上端的吸取机构4和配合吸取机构4可旋转设置的摆杆机构5，第一安装工位和第三安装工位均包括分别配合旋转平台的齿条轴端盖安装装置6和齿轮柱塞端盖安装装置7，所述第二安装工位包括分别配合旋转平台的齿条柱塞安装装置8和复位弹簧组件安装装置9。

本实用新型中，通过整个流水线对闭门器的各个部件进行自动化的安装生产，主要由输料台、抓取工位、旋转平台、第一安装工位、第二安装工位和第三安装工位组成，通过PLC控制器对各个组装工位的电动装置进行总控制，形成一种集成化自动控制的方式来实现自动化生产。输料台主要用于闭门器未安装前的外壳主体17和成品后的闭门器进行放置和输送，上料输送带2将外壳主体17输送到对应抓取工位对应的出料口，抓取工具将外壳主体17进行抓取并进行转移，放置于旋转平台上，旋转平台将外壳主体17运输到各个工位节点进行相应的安装工作。

本实用新型中，外壳主体17需要设置两个用于固定齿轮轴的端盖36和用于固定齿轮柱塞的端盖37，所以一个外壳主体17需要设置四个不同方向的端盖，当旋转平台将外壳主体17移动到对应第一安装工位后，则先用第一安装工位的齿条轴端盖安装装置6对齿轮轴 40其中一侧的端盖和固定齿轮塞其中一侧的端盖进行安装，由于旋转平台360°的旋转是以旋转平台的中轴线进行旋转，由于第二安装工位将复位弹簧组件38安装入外壳主体17，所以先对齿轮轴40朝向旋转平台一侧的端盖进行安装，第二安装工位将齿条柱塞39从上至下塞入外壳主体17，所以先对齿条柱塞39向下一侧的端盖进行安装；当旋转平台将外壳主体17移动到对应第二安装工位后，第二安装工位将齿条柱塞39和复位弹簧组件38装入即可；当旋转平台将外壳主体17移动到对应第三安装工位后，第三安装工位的齿条轴端盖安装装置6和齿轮柱塞端盖安装装置7分别对外壳体剩下的需要端盖的位置进行安装；经过三个工位的配合工作将全部领不组装完成，最后旋转平台将成品后的闭门器移动回初始位置，再次通过抓取工位将闭门器放置于下料输送带3上，通过下料输送带3将闭门器传送到其他流程工位，进行下一步工作。

所述摆杆机构5包括活动轴套10、设置于活动轴套10侧端的摆杆11和配合摆杆11旋转设置的活塞气缸B12。

所述吸取机构4包括相互垂直设置于活动轴套10上的活塞气缸 C13和活塞气缸D14、分别设置于活塞气缸C13前端的固定板15、设置于任一所述固定板15前端的真空吸盘16。

所述上料输送带2的出料口设有凸台卡位件和配合凸台卡位件的活塞气缸A。

在本实用新型中，抓取放置，外壳主体17放置在输入输运线上，到达取料口时两侧活塞气缸A的导杆带动锥形凸台卡位件向前推移卡住壳体内腔，防止外壳主体17继续往前推进，旋转平台位于初始状态，取件采用使用摆杆机构5，两个活塞气缸C13和活塞气缸D14，活塞气缸C13和活塞气缸D14都可以是双导杆薄型气缸，活塞气缸 C13和活塞气缸D14的前端设有固定板15，每个固定板15另一端面均固定有两个真空吸盘16，活塞气缸C13和活塞气缸D14相互呈90 度通过活动轴套10连接在一起，活动轴套10侧端与摆杆11固定，摆杆11后端与活塞气缸B12的活塞杆固定，当需要抓取工件时，活塞气缸B12的活塞杆压缩带动摆杆11绕轴转动，活塞气缸C13与上料输送带2平齐，活塞杆向前伸出真空吸盘16负压吸住外壳主体17，活塞气缸B12的活塞杆伸长带动摆杆11绕轴转动，活塞气缸C13旋转90度到达旋转平台上部，真空吸盘16松开外壳主体17于旋转平台上，旋转平台转动到第一工位。

任一所述的齿条轴端盖安装装置6和齿轮柱塞端盖安装装置7均包括端盖振动台、设置于端盖振动台出料口下端的凹槽21、用于推出凹槽21内端盖的活塞气缸E22、用于接收推出端盖的气动马达套筒23和用于拧紧气动马达套筒23内的端盖于壳体件的气动马达24。

任一所述的端盖振动台包括振动台料筒、设在于振动台料筒下端的振动控制器、设置于振动台料筒内的筒形料斗和设置于筒形料斗内壁的输送通槽。

4个输送通槽的输出口分别对应设有第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽、第四凹槽和连通凹槽的凹口。

在本实用新型中，主要是安装齿条柱塞39侧部的端盖和齿轮轴 40侧部的端盖，因此整个组装水线设有四个端盖振动台，分别为第一安装工位的端盖振动台A20和端盖振动台B25，第三安装工位的端盖振动台C26和端盖振动台D27。

在本实用新型中，每个端盖振动台包括振动台料筒，其下面有个振动控制器，可以使筒形料斗做垂直方向振动，倾斜的弹簧片带动筒形料斗绕其垂直轴做扭摆振，沿中心轴方向环绕筒形料斗内壁设置有输送通槽，输送通槽设置成凹槽21，凹槽21开口向上，端盖在凹槽 21中前进，前进道旋转方向分别开设第一凹槽21、第二凹槽21、第三凹槽21、第四凹槽21及凹口。当端盖的下台阶移动至第一吹气孔及第二吹气孔时，由于端盖下台阶接触面积小于上台阶，接受到第一吹气孔及第二吹气孔的气流较小，可以继续移动。而当端盖的上台阶覆盖住第一吹气孔及第二吹气孔时，由于接触面积大，故而受到的气流作用较大，因此该端盖会被气流吹倒，进过几次吹气及前进道宽窄不同调整端盖状态，可以实现所述端盖排列有序，整齐一致。活塞气缸E22的导杆固定板15上各有一个与端盖直径稍大一些的凹槽21，端盖经振动盘排序号落料到凹槽21中，气缸伸出将端盖送到气动马达套筒23中后气缸缩回。

由于第一安装工位的齿轮柱塞端盖安装装置7安装外壳主体17 下侧的端盖，所以此处的端盖振动台B25出料口、活塞气缸E22气动马达24均位于外壳主体17的下端，通过活塞气缸E22的活动杆向上，将设置于凹槽21内的端盖推出，至于气动马达套筒23内，通过气动马达24伸出将端盖旋入外壳主体17的下侧，相反，第三安装工位的齿轮柱塞端盖安装装置7安装外壳主体17上侧的端盖，所以此处的端盖振动台D27出料口、活塞气缸E22气动马达24均位于外壳主体 17的上端，以同样的方式将端盖旋入外壳主体17的上侧。

所述齿条柱塞安装装置8包括齿轮轴40振动台28、设置于齿轮振动台出料口的擒纵机构29、配合擒纵机构29出料口的摆动机构30 和配合摆动机构30出料的活塞气缸F31。

所述复位弹簧组件安装装置9包括放置输送复位弹簧的组装运输线A32和用于放置输送齿条柱塞39的组装运输线B33，所述组装运输线A32的出料口设有用于将复位弹簧推出嵌套于齿条柱塞39的活塞气缸G34，所述组装运输线B33出料口设有用于将复位弹簧组件38推出嵌入壳体件内的活塞气缸H。

在本实用新型中，工作内容主要是齿条柱塞39及复位弹簧组装、分度盘排序齿轮轴40、擒纵机构29分配齿轮轴40、齿轮轴40的90 度旋转，其中组装过程和齿轮轴40入位过程同步进行，组装件与齿轮轴40置入过程。复位弹簧放置在组装输运线A上和齿条柱塞39放置在组装输运线B上(齿条柱塞39底部在外侧)，复位弹簧和齿条柱塞39同步到达组装位置时活塞气缸G34的导杆向前顶升推动齿条柱塞39前移，使弹簧嵌套在齿条柱塞39中，组装体继续向前到达送料口，送料口出有活塞气缸H，活塞气缸H的导杆伸出顶住齿条柱塞39 底部将组合件置入外壳主体17中。此处设有一个齿轮轴40振动台 28，振动台料筒下面有个振动控制器，可以使筒形料斗做垂直方向振动，倾斜的弹簧片带动筒形料斗绕其垂直轴做扭摆振，沿中心轴方向环绕筒形料斗内壁设置有端盖前进道，由于齿轮轴40结构对称主要利用前进道宽窄来调整齿轮轴40摆放次序，在前进道中齿轮轴40呈一字型，由于齿轮轴40中间是齿轮结构，取料过程中齿轮啮合取料困难，增加一套擒纵机构29，将齿轮轴40分开成单体形式放置到摆动机构30中，使齿轮轴40由水平方向转为垂直方向，摆动机构30 下部为合页封闭状态，在摆动机构30上部有活塞气缸，导杆进出将齿轮轴40顶出落入壳体中。

所述旋转平台包括分别配合抓取工位、第一安装工位、第二安装工位和第三安装工位的壳体装卡台18，设置于任一所述的壳体装卡台18上的夹具19和连接于PLC控制器的旋转分度盘11。

在本实用新型中，伺服电机驱动平台转动将外壳主体17输运到各个工位节点，经过四个壳体装卡台18的配合工位将全部零件组装完成，旋转平台回到初始位置，当壳体到达相应工位后，上下夹具 19将壳体夹紧，气动马达24将旋转将端盖拧紧。壳体装卡台18下部有一圆形孔，孔径大于端盖直径。

通过本技术方案，主体结构主要包括：旋转平台、振动台、气动组件、输入输出输运线等组成，将外壳主体17放置在旋转平台上，伺服电机驱动平台转动将壳体输运到各个工作节点，各个工作节点上配有振动台预先将物料倾倒在振动盘料斗内，料斗做垂直方向振动，料斗内零件，由于受到这种振动而沿螺旋轨道上升。在上升的过程中经过一系列轨道的筛选或者姿态变化，零件能够按照组装或者加工的要求呈统一状态，气动马达24导杆与物料输运通道连接在一起，物料沿输运通道到达气动马达24导杆入口，气动马达24前移将端盖与壳体拧紧。

需要往外壳主体17上组装的件主要有齿轮上下端盖、齿轮轴40、齿条左右端盖、齿条柱塞39、复位弹簧，按照生产流程分为四个节拍，第一节拍：利用气缸吸盘从输入输运线上将壳体抓取到旋转平台上；第二节拍：齿轮下部端盖及齿条右侧面端盖安装拧紧；第三节拍：齿条柱塞39及复位弹簧组装成一体后将组装件放入壳体，齿轮轴40 经过上部擒纵、旋转机构后装入壳体；第三节拍：齿轮轴40上部端盖及齿条左侧面端盖安装，第四节拍：将上述7个零件安装到壳体后到达起始位置90°利用气缸吸盘抓取到放置到输出同步带。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种全自动闭门器组装流水线，其特征在于：包括输料台、抓取工位、旋转平台、第一安装工位、第二安装工位、第三安装工位和对整线进行控制的PLC控制器，所述旋转平台包括分别配合抓取工位、第一安装工位、第二安装工位和第三安装工位的壳体装卡台和连接于PLC控制器的旋转分度盘，所述输料台包括分别设置于抓取工位两侧端的上料输送带和下料输送带，所述抓取工位包括设置于旋转平台上端的吸取机构和配合吸取机构可旋转设置的摆杆机构，第一安装工位和第三安装工位均包括分别配合旋转平台的齿条轴端盖安装装置和齿轮柱塞端盖安装装置，所述第二安装工位包括分别配合旋转平台的齿条柱塞安装装置和复位弹簧组件安装装置。

2.根据权利要求1所述的一种全自动闭门器组装流水线，其特征在于：所述摆杆机构包括活动轴套、设置于活动轴套侧端的摆杆和配合摆杆旋转设置的活塞气缸B。

3.根据权利要求1所述的一种全自动闭门器组装流水线，其特征在于：所述吸取机构包括相互垂直设置于活动轴套上的活塞气缸C和活塞气缸D、分别设置于活塞气缸C前端的固定板、设置于任一所述固定板前端的真空吸盘。

4.根据权利要求1所述的一种全自动闭门器组装流水线，其特征在于：所述上料输送带的出料口设有凸台卡位件和配合凸台卡位件的活塞气缸A。

5.根据权利要求1所述的一种全自动闭门器组装流水线，其特征在于：任一所述的齿条轴端盖安装装置和齿轮柱塞端盖安装装置均包括端盖振动台、设置于端盖振动台出料口下端的凹槽、用于推出凹槽内端盖的活塞气缸E、用于接收推出端盖的气动马达套筒和用于拧紧气动马达套筒内的端盖与壳体件的气动马达。

6.根据权利要求5所述的一种全自动闭门器组装流水线，其特征在于：任一所述的端盖振动台包括振动台料筒、设置于振动台料筒下端的振动控制器、设置于振动台料筒内的筒形料斗和设置于筒形料斗内壁的输送通槽。

7.根据权利要求1所述的一种全自动闭门器组装流水线，其特征在于：所述齿条柱塞安装装置包括齿轮轴振动台、设置于齿轮振动台出料口的擒纵机构、配合擒纵机构出料口的摆动机构和配合摆动机构出料的活塞气缸F。

8.根据权利要求1所述的一种全自动闭门器组装流水线，其特征在于：所述复位弹簧组件安装装置包括放置输送复位弹簧的组装运输线A和用于放置输送齿条柱塞的组装运输线B，所述组装运输线A的出料口设有用于将复位弹簧推出嵌套于齿条柱塞的活塞气缸G，所述组装运输线B出料口设有用于将复位弹簧组件推出嵌入壳体件内的活塞气缸H。

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