CN215146529U - 片状件全自动安装装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种片状件全自动安装装置，包括机架，机架上设有连接件上料装置，机架上设有视觉定位系统，视觉定位系统包括目标位置图像采集装置、图像处理与位置识别系统、定位待连接的片状件的定位机构，机架上设有三轴数控装置，三轴数控装置上设有连接装配机构，目标位置图像采集装置包括三轴数控装置上设置的CCD相机以及光源，CCD相机与图像处理与位置识别系统电连接，机架上设有供给片状件的物料装置，机架上在物料装置的下料工位下方设有竖直向上布置的Z向接料气缸，Z向接料气缸的活塞杆端部设有料仓，机架上设有Y向支撑平台，机架上设有设置定位机构并将定位机构中的片状件送入待装配的待连接工件中的副轴丝杆模组。

Description

片状件全自动安装装置

技术领域

本实用新型涉及一种片状件全自动安装装置。

背景技术

待连接工件是由钢轨和连接板构成的电梯构件，它分为轿厢待连接工件和对重待连接工件。从截面形状分为T型，L型和空心三种形式。相比常用的T型实心待连接工件，T型空心待连接工件具有重量轻，可靠性高，稳定性高，结构紧凑，噪音小等特点。为了增强空心待连接工件的结构强度，提高待连接工件连接后的稳定性和牢固性，T型空心待连接工件需要在内部安装待连接工件垫板和垫块,所以T型空心待连接工件比实心待连接工件具有更复杂的装配工艺。

现有的待连接工件生产线大多为待连接工件成型和加工生产线，很少有装配生产线。因为大部分待连接工件产品去除连接件以外，只是一个单独的零件，而T型空心待连接工件是一个部装件，除了待连接工件本体，还有片状件，待连接工件垫块，填塞泡沫等组成，所以该待连接工件的装配生产线也是其生产的重要组成部分。

现有的装配生产线，主要是由工人加专用机器组成的生产线，其装配精度，效率都不高。尤其是待连接工件装配生产线中的拉铆工艺，待连接工件和片状件采用铆接工艺，需要人工一手持连接装配机构，一手配合待连接工件和片状件定位。这种人工拉铆方式精度很低，且总体效率不高。而现有的自动装配生产线如专利：CN201720420848.9存在片状件与待连接工件的装配精度低，片状件补料时间长等问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种加工高效的片状件全自动安装装置。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：一种片状件全自动安装装置，包括机架，机架上设有连接件上料装置，

机架上设有视觉定位系统，视觉定位系统包括目标位置图像采集装置、图像处理与位置识别系统、定位待连接的片状件的定位机构，

机架上设有三轴数控装置，三轴数控装置上设有连接装配机构，目标位置图像采集装置包括三轴数控装置上连接装配机构旁设置的对送至定位机构中的待连接的片状件上的连接件孔进行拍照的CCD相机以及补光用光源，CCD相机与图像处理与位置识别系统电连接，

机架上设有供给片状件的物料装置，机架上在物料装置的下料工位下方设有竖直向上布置的Z向接料气缸，Z向接料气缸的活塞杆端部设有料仓，机架上设有Y向支撑平台，机架上设有设置定位机构并将定位机构中的片状件送入待装配的待连接工件中的副轴丝杆模组，

定位机构包括设置在副轴丝杆模组上的X向支撑平台，X向支撑平台上设有X向推料气缸，Y向支撑平台上设有将料仓上的工件推至定位机构中X向推料气缸的活塞杆伸出前端部处的Y向推料气缸，X向支撑平台上在远离X向推料气缸的一端设有固定定位块以及活动定位块，固定定位块与活动定位块之间通过若干弹簧相连接，X向支撑平台上在固定定位块以及活动定位块之间设有限位块；弹簧将活动定位块拉住以压紧限位块使得固定定位块以及活动定位块的间距与片状件宽度相等，机架上在固定定位块与活动定位块之间设有限定片状件端部位置的电磁推杆。

作为一种优选的方案，所述三轴数控装置包括设置在机架上的X轴丝杆模组，X轴丝杆模组的移动平台上设有垂直X轴丝杆模组布置的Y轴丝杆模组，Y轴丝杆模组的移动平台上设有竖直布置的Z轴丝杆模组，Z轴丝杆模组的移动平台上设有所述连接装配机构。

作为一种优选的方案，所述物料装置包括设置在机架上的支撑座，支撑座上设有绕水平轴线转动的物料转盘，物料转盘上绕中线均匀设有若干沿径向布置的可拆卸的料盒，料盒沿支撑座径向的两端分别设有片状件的进出口，支撑座上设有防止转盘在旋转过程中未到达最低处的下料工位前料盒内的片状件倒出的罩盘。

作为一种优选的方案，所述机架上在固定定位块与活动定位块之间设有传送片状件的流利条。

作为一种优选的方案，所述物料转盘通过两个旋转弹簧止动销与料盒相连接。

作为一种优选的方案，所述连接装配机构为铆钉枪或自动螺丝枪。

本实用新型的有益效果是：

本设备集成了自动补料、自动上料、自动装配功能为一体，提高了自动化程度、降低人力成本、提高生产效率；使用工业摄像机检测工件的连接件孔位位置，使用三轴数控装置，使得连接装配机构可以快速，精确地定位连接件孔位置；同时，摄像机检测得到的坐标还传递给定位机构，使得定位机构可以准确地将片状件送到待连接工件上，提高定位精度、保证安装精度。

附图说明

图1是本实用新型的前视立体结构示意图；

图2是本实用新型的前视结构示意图；

图3是本实用新型的推料装置俯视节后示意图；

图4是本实用新型的后视立体结构示意图；

图1至图4中：1.机架；2.自动连接系统，201.Y向丝杆模组，202垫板，203.X向丝杆模组，204.90°连接肋板，205.Z向丝杆模组,206.连接装配机构夹具体，207.连接件上料装置，208.拉铆枪；

3.视觉定位系统，301.副轴丝杆模组，302.X向支撑平台，303.固定定位块，304.流利条，305.电磁推杆，306.活动定位块，307.限位块，308.弹簧，309.补光光源，310.CCD摄像头，311.摄像机支撑板；

4自动送料系统，401.Z向接料气缸，402.气缸连接件，403.Y向支撑平台，404.Y向推料气缸，405.料仓，406.物料转盘，407.旋转弹簧止动销，408.料盒安装件，409.料盒，410.罩盘，411.支撑座一，412.支撑座二，413.X向推料气缸；

具体实施方式

下面结合附图，详细描述本实用新型的具体实施方案。

如图1-4所示，以拉铆连接为例说明一种片状件全自动安装装置，包括机架1、自动连接系统2、视觉定位系统3、自动送料系统4。

自动连接系统2包括设有连接件上料装置207(用于供给铆钉)、三轴数控装置、拉铆枪208(即连接装配机构)。连接件上料装置207位于机架1的底部；三轴数控装置安装在机架1顶部横梁上，由三台丝杆模组、三台伺服电机和连接板组成。Y轴丝杆模组201水平放置在机架横梁上，其移动平台上安装一个垫板202。X轴丝杆模组203安装在垫板202上，其移动平台安装一块90°连接肋板204，再与Z轴丝杆模组205连接。Z轴丝杆模组205的移动平台连接连接装配机构夹具206，拉铆枪208即安装在夹具体206内。

视觉定位系统3设有目标位置图像采集装置、图像处理与位置识别系统、定位机构。目标位置图像采集装置由光源309，CCD摄像头310，摄像机支撑板311组成。Z轴丝杆模组205背面安装摄像机支撑板311，摄像机支撑板311上安装CCD摄像机310和光源309；定位机构由副轴丝杆模组301、X向支撑平台302、定位夹爪、电磁推杆306组成。副轴丝杆模组301与空心待连接工件对齐，安装在机架1中间的平台上，负责将片状件送入待连接工件上安装。X向支撑平台302安装在副轴丝杆模组301的移动平台上，X向支撑平台302上安装有定位夹爪。定位夹爪由固定定位块303、活动定位块306、流利条304、限位块307、拉力弹簧308组成。左夹爪303固定在X向支撑平台302上，起到定位作用。限位块307紧靠固定定位块303安装在X向支撑平台302上，右边安装有活动定位块306，中间三个孔穿过三根拉力弹簧308，弹簧的两端套在固定定位块303、活动定位块306上，保证三者连接，限位块307主要起到限制左、活动定位块的最小距离，同时，保证被拉力弹簧308套住的活动定位块处于浮动状态，不完全固定在平台上，起到对片状件的定位作用。定位爪与片状件接触地表面装有流利条304，目的在于将滑动变为滚动，以减少片状件的摩擦力。定位夹爪的固定定位块303前端的下方通过连接件安装有电磁推杆305。

自动送料系统4设有物料装置、连接件上料装置。物料装置由供料转盘、Z向接料气缸401、气缸连接件402、Y向支撑平台403、料仓405组成。其中供料转盘由物料转盘406、旋转弹簧止动销407、料盒安装件408、料盒409、罩盘410、两个转盘支撑座411、412组成。物料转盘406上装有用于安装料盒409的料盒安装件408和用于定位的旋转弹簧止动销407。转盘406的转动通过步进电机带动，通过光电传感器对料盒进行定位。罩盘410安装在转盘支撑座411靠近转盘406一侧的端面上，防止转盘406在旋转地过程中，未到达工位的料盒409内的片状件倒出。转盘支撑座411、412安装在Y向支撑平台403上，转盘406的正下方为同样安装在Y向支撑平台403上的料仓405，料仓的下方通过气缸连接件402安装有Z向接料气缸401。料仓405与Y向支撑平台的高度大于等于一个片状件的高度，小于两个片状件的高度；连接件上料装置由Y向推料气缸404和X向推料气缸413组成。Y向推料气缸404同样安装在Y向支撑平台403上，用于将料仓405中的最底部片状件推到送料装置的轨道内。X向推料气缸413安装在X向支撑平台302上，用于将片状件推入定位夹爪。

自动拉铆工作流程如下：

步骤一：片状件补料

按下工控机的暂停按钮，给物料装置换上新的料盒409。工人需要手动在供料转盘的补料区旋转并拉开旋转弹簧止动销407，换下空料盒409，把新的料盒409插入料盒安装件408，再旋转并松开旋转弹簧止动销407。装置工作后，光电传感器判断片状件料仓405中有无余料，有余料，物料转盘406保持不动；没有余料，Z向接料气缸401伸出，物料转盘406由步进电机带动，转到下一物料位，片状件从料盒409中落下，由Z向接料气缸401接住，Z向接料气缸401收回，片状件进入料仓405待命；

步骤二：待连接工件送达自动拉铆工位后，Y方向气缸404伸出，将料仓405中最下面的片状件推入X向支撑平台302送料轨道；

步骤三：片状件定位

定位机构前端的电磁推杆305伸出，X方向气缸413伸出，将在轨道中的片状件横向顶到定位机构最前端，轨道端部的定位夹爪实现对片状件的纵向定位，电磁推杆305实现对片状件的横向定位；

步骤四：连接件孔位置检测

待连接工件送达自动拉铆工位后，三轴数控装置，运动到预定的拍照位置，固定在丝杆模组205上的CCD相机310，对连接件孔拍照，检测连接件孔的位置，由图像处理与位置识别系统处理完之后将坐标反馈给三轴数控装置和片状件定位机构；

步骤五：收到坐标的片状件定位机构，将坐标经计算处理好后。副轴丝杆模组301将定位机构端部的片状件送到待连接工件中；

步骤六：连接操作

收到坐标的三轴数控装置运动到目标位置。将连接件上料装置207中的一颗连接件送到拉铆枪208上钉装置，由连接件上钉装置将连接件装入拉铆枪208。三轴数控装置动到坐标位置处，拉铆枪208拉断连接件。三轴数控装置的丝杆模组Z轴205上抬，拉铆枪208退掉尾钉，然后再次上钉。三轴数控装置运动到第二连接件孔位，拉铆枪208再次拉断连接件。三轴数控装置退回原点；

步骤七：电磁推杆305收回，送料副轴丝杆模组301退回原点，X方向推料气缸413收回，Y方向气缸404收回，叠成一摞的片状件在料仓405中下落一位，继续待命，拉铆完成。

上述的实施例仅例示性说明本发明创造的原理及其功效，以及部分运用的实施例，而非用于限制本实用新型；应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种片状件全自动安装装置，包括机架，机架上设有连接件上料装置，其特征在于：所述机架上设有视觉定位系统，视觉定位系统包括目标位置图像采集装置、图像处理与位置识别系统、定位待连接的片状件的定位机构，机架上设有三轴数控装置，三轴数控装置上设有连接装配机构，目标位置图像采集装置包括三轴数控装置上连接装配机构旁设置的对送至定位机构中的待连接的片状件上的连接件孔进行拍照的CCD相机以及补光用光源，CCD相机与图像处理与位置识别系统电连接，

机架上设有供给片状件的物料装置，机架上在物料装置的下料工位下方设有竖直向上布置的Z向接料气缸，Z向接料气缸的活塞杆端部设有料仓，机架上设有Y向支撑平台，机架上设有设置定位机构并将定位机构中的片状件送入待装配的待连接工件中的副轴丝杆模组，

定位机构包括设置在副轴丝杆模组上的X向支撑平台，X向支撑平台上设有X向推料气缸，Y向支撑平台上设有将料仓上的工件推至定位机构中X向推料气缸的活塞杆伸出前端部处的Y向推料气缸，

X向支撑平台上在远离X向推料气缸的一端设有固定定位块以及活动定位块，固定定位块与活动定位块之间通过若干弹簧相连接，X向支撑平台上在固定定位块以及活动定位块之间设有限位块；弹簧将活动定位块拉住以压紧限位块使得固定定位块以及活动定位块的间距与片状件宽度相等，机架上在固定定位块与活动定位块之间设有限定片状件端部位置的电磁推杆。

2.如权利要求1所述的一种片状件全自动安装装置，其特征在于：所述三轴数控装置包括设置在机架上的X轴丝杆模组，X轴丝杆模组的移动平台上设有垂直X轴丝杆模组布置的Y轴丝杆模组，Y轴丝杆模组的移动平台上设有竖直布置的Z轴丝杆模组，Z轴丝杆模组的移动平台上设有所述连接装配机构。

3.如权利要求2所述的一种片状件全自动安装装置，其特征在于：所述物料装置包括设置在机架上的支撑座，支撑座上设有绕水平轴线转动的物料转盘，物料转盘上绕中线均匀设有若干沿径向布置的可拆卸的料盒，料盒沿支撑座径向的两端分别设有片状件的进出口，支撑座上设有防止转盘在旋转过程中未到达最低处的下料工位前料盒内的片状件倒出的罩盘。

4.如权利要求3所述的一种片状件全自动安装装置，其特征在于：所述机架上在固定定位块与活动定位块之间设有传送片状件的流利条。

5.如权利要求4所述的一种片状件全自动安装装置，其特征在于：所述物料转盘通过两个旋转弹簧止动销与料盒相连接。

6.如权利要求5所述的一种片状件全自动安装装置，其特征在于：所述连接装配机构为铆钉枪或自动螺丝枪。

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