CN215509597U - 一种集成多站点式的装配系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种集成多站点式的装配系统,涉及机械装配技术领域,包括组装模块和定位模块,所述组装模块包括工装台架主体和相对排布在工装台架主体上的底座夹紧机构和长跨距工件顶紧机构,定位模块包括支撑架主体,且工装台架主体和支撑架主体上共同设有多组姿态校正机构,多组姿态校正机构分别排布在底座夹紧机构与长跨距工件顶紧机构之间间距的前、后、左、右侧。本发明使长跨距工件与集成底座在对接过程中可自动调整长跨距工件与集成底座的垂直度,使长跨距工件与集成底座的对接精度大大提高;同时,整个对接过程中不需要人为操作,不仅节省的大量的人力物力,且使整个对接时间大大缩短,从而使产品的生产周期大大缩短,使产生的生产效率大大提高。
Description
技术领域
本发明涉及机械装配技术领域,具体而言,涉及一种集成多站点式的装配系统。
背景技术
目前,市场上对长跨距工件集成结构在组装前,需先对长跨距工件与集成底座对接,然后再对对接的长跨距工件与集成底座焊接。但现有对长跨距工件集成结构的对接均是先通过夹持机构将集成底座进行夹持固定,然后通过人工控制航吊,并在航吊过程中,通过人为的姿态调整,先使长跨距工件对接在集成底座上,并通过人为进一步对长跨距工件进行姿态调整,将完成姿态调整后的长跨距工件采用另一夹持机构对姿态调整完毕的长跨距工件固定,使长跨距工件与集成底座对接固定,从而方便下一步对长跨距工件与集成底座的焊接。
由于长跨距工件与集成底座的对接均通过人为操作,使长跨距工件与集成底座对接过程中难以保持绝对垂直,使长跨距工件与集成底座的对接精度难以得到保证,使后期组装完成的产品精度较低;同时,由于长跨距工件与集成底座对接的复杂性,使长跨距工件与集成底座对接过程中需要大量的人力物力,不仅使整个对接过程人工劳动强度大、操作难度高,且使整个对接过程需花费大量时间,大大降低了生产的生产效率,使产生的生产周期更长。
发明内容
本发明的目的在于提供一种集成多站点式的装配系统,使长跨距工件与集成底座在对接过程中可自动调整长跨距工件与集成底座的垂直度,使长跨距工件与集成底座的对接精度大大提高;同时,整个对接过程中不需要人为操作,不仅节省的大量的人力物力,且使整个对接时间大大缩短,从而使产品的生产周期大大缩短,使产生的生产效率大大提高。
为实现本发明目的,采用的技术方案为:一种集成多站点式的装配系统,包括组装模块和定位模块,所述组装模块包括工装台架主体和相对排布在工装台架主体上的底座夹紧机构和长跨距工件顶紧机构,定位模块包括支撑架主体,且工装台架主体和支撑架主体上共同设有多组姿态校正机构,多组姿态校正机构分别排布在底座夹紧机构与长跨距工件顶紧机构之间间距的前、后、左、右侧。
进一步的,所述组装模块可水平转动设置,且支撑架主体上的姿态校正机构位于靠近组装模块一侧。
进一步的,所述组装模块下方还安装有台架底座,工装台架主体转动支承在台架底座上,且台架底座上还安装有驱动工装台架主体旋转的台架驱动电机。
进一步的,所述工装台架主体底部安装有回转轴承,台架底座上开设台架支撑孔,回转轴轴承内圈下端插设在台架支撑孔内,回转轴承外圈安装有外齿圈,且台架驱动电机上还安装有与外齿圈啮合的外齿轮。
进一步的,所述支撑架主体上还设有垂直度检测机构,且垂直度检测机构包括两个垂直度检测组件,且两个垂直度检测组件分别位于底座夹紧机构与长跨距工件顶紧机构之间间距的两端。
进一步的,所述垂直度检测机构为两组,两组垂直度检测机构分别位于支撑架主体两侧,且支撑架主体上的姿态校正机构位于两组垂直度检测机构之间。
进一步的,所述垂直度检测组件包括可向组装模块伸缩的垂直度测量伸缩件和安装在垂直度测量伸缩件输出端的垂直度检测探头。
进一步的,每组所述姿态校正机构均包括多个沿底座夹紧机构与长跨距工件顶紧机构之间轴向间隔排布的姿态校正组件。
进一步的,所述姿态校正组件包括可向底座夹紧机构与长跨距工件顶紧机构之间伸缩的姿态校正伸缩件和安装在姿态校正伸缩件输出端的推板。
进一步的,所述底座夹紧机构包括可自动张合的抱箍和可向抱箍相对移动的夹爪。
进一步的,所述底座夹紧机构还包括安装在抱箍一侧的无杆气缸,且夹爪固定在无杆气缸的滑台上。
进一步的,所述长跨距工件顶紧机构包括共同安装在工装台架主体上的多个长跨距工件顶紧组件,多个长跨距工件顶紧组件间隔排布。
进一步的,所述长跨距工件顶紧组件包括向底座夹紧机构伸缩的顶紧伸缩件,且顶紧伸缩件输出端安装有定位销。
进一步的,所述工装台架主体上还安装有固定安装板,且固定安装板上安装有与定位销对应的套管,且定位销下端滑动插设在套管内。
进一步的,所述定位模块底部还设有可沿X、Y轴方向移动的支架底座。
进一步的,还包括位于组装模块一侧的平面度检测机构,平面度检测机构包括平面度检测机架、安装在平面度检测机架上的平面度检测伸缩件,平面度检测伸缩件可向底座夹紧机构和长跨距工件顶紧机构之间的间距伸缩,且平面度检测伸缩件的输出端还安装有平面度检测探头。
进一步的,还包括长跨距工件上料模块,且长跨距工件上料模块包括依次排布的工作台、长跨距工件翻转变位机构和可升降的旋转上料机构,旋转上料机构位于组装模块外侧,且长跨距工件翻转变位机构上安装有顶部夹持组件,旋转上料机构上安装有可伸缩的侧向夹持组件。
进一步的,所述工作台包括固定座和在固定座上可升降的升降台,且升降台上安装有多个U型卡爪。
进一步的,所述工作台上还安装有驱动升降台上下移动的上料直线驱动元件。
进一步的,所述长跨距工件翻转变位机构包括支撑底座和转动支承在支撑底座上的翻转轴,翻转轴上安装有固定框,所述顶部夹持组件包括安装在固定框两端的夹紧块,且两个夹紧块可沿固定框轴向相对滑动。
进一步的,所述固定框两端均安装有可沿固定框轴线方向伸缩的顶部夹紧伸缩件,两个夹紧块分别固定在两个顶部夹紧伸缩件的输出端。
进一步的,所述支撑底座上还安装有向工作台延伸的延伸滑轨,延伸滑轨上安装有滑动块,滑动块上固定安装有支承座,翻转轴转动支承在支承座上,且支承座上还安装有驱动翻转轴转动的翻转电机;所述支撑底座上还安装有驱动支承座往复运动的水平直线驱动元件。
进一步的,所述旋转上料机构包括上料底座、在上料底座上升降的支撑板;所述支撑板上安装有可转动的立架,立架上安装有两个延伸臂,且侧向夹持组件为两组,两组侧向夹持组件分别位于两个延伸臂上。
进一步的,所述上料底座上还安装有多个套筒,多个套筒内均安装有可上下滑动的滑杆,多个滑杆上端共同与支撑板固定,且上料底座上还安装有驱动支撑杆上下移动的垂直直线驱动元件。
进一步的,所述支撑板上还安装有回转支撑转盘轴承,立架安装在回转支撑转盘轴承上,且回转支撑转盘轴承上还安装有回转齿圈;所述支撑板上还安装有支撑回转电机,且回转电机上还安装有与回转齿圈啮合的回转齿轮。
进一步的,所述延伸臂上还安装有轴向延伸的延伸轨,延伸轨上安装有两个滑动座,两个滑动座上安装有与延伸轨水平垂直的横梁,两个横梁内侧均安装有卡块。
进一步的,所述延伸臂上还安装有两个侧向夹持伸缩件,两个滑动座分别与两个侧向夹持伸缩件的输出端连接。
进一步的,所述横梁中部固定在滑动座上,每个横梁上的卡块为两个,且两个卡块分别位于横梁的两端。
进一步的,还包括位于组装模块一侧的集成底座上料模块,集成底座上料模块包括底座放置台和夹持底座,且底座放置台位于组装模块与夹持底座之间,且夹持底座上安装有可沿Y、Z方向滑动的底座夹持组件。
进一步的,所述夹持底座上安装有Y向滑块,且夹持底座上方还安装有安装架;所述安装架上还安装有沿Y轴延伸的Y向滑轨,Y向滑块与Y向滑轨滑动配合,且夹持底座上还安装有驱动安装架沿Y向滑轨滑动的Y向直线驱动元件;所述安装架上固定安装有Z向直线驱动元件,且底座夹持组件安装在Z向直线驱动元件的输出端。
进一步的,所述安装架呈L型,Y向滑轨安装在安装架水平部,底座夹持组件包括罩设在安装架垂直部上的固定架,且固定架靠近底座放置台一侧安装有两个可相对移动的夹持手臂。
进一步的,所述安装架垂直部相对两侧均安装有沿Z向导轨,固定架上还安装有与Z向导轨配合的Z向滑块。
进一步的,所述固定架上还安装有两个沿X轴方向延伸的X向导轨,两个X向导轨上均安装有X向滑块,且两个夹持手臂分别固定在两个X向滑块上;所述固定架上还安装有驱动两个夹持手臂沿X向导轨滑动的X向直线驱动元件。
进一步的,还包括基础平台,基础平台包括至少一个平台单元,多个平台单元依次拼装,每个所述平台单元上表面开设有多个条形槽,条形槽呈“┻”型,且组装模块、定位模块、平面度检测机构、工作台、长跨距工件翻转变位机构、旋转上料机构、底座放置台和夹持底座底部均设有多个沿条形槽延伸的基板,且每个基板上均开设有多个与条形槽对应的螺孔,条形槽内设有与螺孔对应的螺母,螺孔和螺母内共同安装有固定螺栓。
本发明的有益效果是,
1、通过底座夹紧机构与长跨距工件顶紧机构配合,使集成底座在通过底座夹紧机构夹紧固定后,通过使长跨距工件与集成底座对接,并在对接后通过长跨距工件顶紧机构使长跨距工件与集成底座抵紧,使长跨距工件与集成底座在对接后共同固定;同时,配合多组姿态校正机构,使长跨距工件在与集成底座在对接时可通过多组姿态校正机构对长跨距工件在前、后、左、右四个方向校正,使长跨距工件与集成底座实现精准对接,使长跨距工件与集成底座的对接精度大大提高。
2、由于长跨距工件与集成底座在对接过程中不需要通过人工操作,不仅节约了大量的人力物力,且使整个对接时间大大缩短,从而使产品的生产周期大大缩短,使产生的生产效率大大提高。
3、通过配设垂直度检测机构,使长跨距工件与集成底座在通过姿态校正机构进行校正时可对长跨距工件的垂直度进行同步检测,从而保证长跨距工件相对于集成底座保证绝对垂直,使长跨距工件与集成底座的对接精度始终保持绝对,最终时产品质量得到保证。
4、通过配合长跨距工件上料模块和集成底座上料模块,使长跨距工件与集成底座可实现自动上料,使长跨距工件与集成底座的整个对接过程均不需要人工参与,不仅使人工劳动力大大减小,且使整个对接效率大大提高,使长跨距工件与集成底座的对接精度始终保持一致,使产品质量得到保持。
附图说明
图1是本发明提供的集成多站点式的装配系统的结构图;
图2是组装模块与定位模块的配合安装图;
图3是组装模块的结构图;
图4是长跨距工件顶紧机构的结构图;
图5是定位模块的结构图;
图6是平面度检测机构的结构图;
图7是长跨距工件上料模块的结构图;
图8是工作台的结构图;
图9是工作台的主视图;
图10是长跨距工件翻转变位机构的结构图;
图11是旋转上料机构的结构图;
图12是A部分的局部放大图;
图13是集成底座上料模块的结构图;
图14是集成底座上料模块的侧视图;
图15是安装架的结构图;
图16是长跨距工件与集成底座的对接图。
附图中标记及相应的零部件名称:
1、组装模块,2、定位模块,3、平面度检测机构,4、长跨距工件上料模块,5、集成底座上料模块,6、基础平台;
10、工装台架主体,11、底座夹紧机构,12、长跨距工件顶紧机构,13、姿态校正机构,14、台架底座,15、台架驱动电机,16、回转轴承,17、台架支撑孔,18、外齿圈,19、外齿轮;
110、抱箍,111、夹爪,112、无杆气缸;
120、顶紧伸缩件,121、定位销,122、固定安装板,123、套管;
130、姿态校正伸缩件,131、推板;
200、支撑架主体,201、垂直度测量伸缩件,202、垂直度检测探头,203、支架底座;
300、平面度检测机架,301、平面度检测伸缩件,302、平面度检测探头;
40、工作台,41、长跨距工件翻转变位机构,42、旋转上料机构;
400、固定座,401、升降台,402、U型卡爪,403、上料直线驱动元件;
410、支撑底座,411、翻转轴,412、固定框,413、夹紧块,414、顶部夹紧伸缩件,415、延伸滑轨,416、滑动块,417、支承座,418、翻转电机,419、水平直线驱动元件;
420、上料底座,421、支撑板,422、立架,423、延伸臂,424、套筒,425、滑杆,426、垂直直线驱动元件,427、回转支撑转盘轴承,428、回转齿圈,429、回转电机,430、回转齿轮,431、延伸轨,432、滑动座,434、横梁,435、卡块,436、侧向夹持伸缩件;
500、底座放置台,501、夹持底座,502、Y向滑块,503、安装架,504、Y向滑轨,505、Y向直线驱动元件,506、Z向直线驱动元件,507、固定架,508、夹持手臂,509、导向框,510、Z向导轨,511、Z向滑块,512、X向导轨,513、X向滑块,514、X向直线驱动元件,515、夹持臂座;
600、平台单元,601、条形槽,602、基板,603、螺孔。
具体实施方式
下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
如图1所示,本发明提供的一种集成多站点式的装配系统,包括组装模块1和定位模块2,组装模块1用于对集成底座与长跨距工件进行对接,定位模块2则用于长跨距工件与集成底座在对接时对长跨距工件进行校正。
所述组装模块1包括工装台架主体10和安装在工装台架主体10上的底座夹紧机构11和长跨距工件顶紧机构12,其中,底座夹紧机构11与长跨距工件顶紧机构12呈相对排布,且底座夹紧机构11主要用于对集成底座进行夹紧固定,长跨距工件与集成底座在对接时,长跨距工件的一端与集成底座对接,由于集成底座被底座夹紧机构11固定,使长跨距工件与集成底座对接时,长跨距工件对接在集成底座上的一端则通过集成底座实现限位,即长跨距工件与集成底座对接过程中只需通过长跨距工件顶紧机构12对长跨距工件另一端顶紧即可。
所述定位模块2包括支撑架主体200,支撑架主体200位于工装台架主体10的一侧,且支撑架主体200与工装台主体上共同安装有多组姿态校正机构13,当集成底座固定在底座夹持机构上,且长跨距工件对接在集成底座上后,多组姿态校正机构13分别位于长跨距工件的前、后、左、右侧,通过多组姿态校正机构13的配合,使长跨距工件对接在集成底座上后,多组姿态校正机构13分别对长跨距工件从前、后、左、右四个方向进行校正,使长跨距工件在集成底座上保持绝对垂直,并在长跨距工件相对于集成底座绝对垂直后,通过长跨距工件顶紧机构12对长跨距工件另一端进行顶紧,从而使长跨距工件与集成底座之间保持精准对接。
当需要对长跨距工件与集成底座进行对接时,先将集成底座放置在底座夹紧机构11,并通过底座夹紧机构11进行夹紧固定,然后将长跨距工件对接在集成底座上,启动多组姿态校正机构13,多组姿态校正机构13共同对长跨距工件在前、后、左、右四个方向进行校正,当长跨距工件相对于集成底座保持垂直时,长跨距工件顶紧机构12对长跨距工件的另一侧进行顶紧,使长跨距工件在与集成底座对接后,长跨距工件与集成底座保持固定,此时,多组姿态校正机构13仍保持对长跨距工件的校正,可对完成对接后的长跨距工件和集成底座进行下一步工序的加工。
在一些实施例中,如图2、图3所示,所述支撑架主体200上的姿态校正机构13位于靠近组装模块1一侧,由于多组姿态校正机构13分别位于对接后的长跨距工件前、后、左、右侧,使对接后的长跨距工件四周进行包围,且其中一组姿态校正机构13位于定位模块2上,为了方便对集成底座和长跨距工件的上料,工装台架主体10上的多组姿态校正机构13只能对长跨距工件的其中三个方向进行校正,而为了方便定位模块2中姿态校正机构13对长跨距工件的校正,定位模块2与组装模块1之间的间距有限,因此,为了方便对集成底座和长跨距工件的上料,将组装模块1设置成可水平转动,使集成底座或长跨距工件在需要上料时将组装模块1转动至另一方向,而在集成底座或长跨距工件在上料完成后则将组装模块1转动至与定位模块2对应即可。
在一些实施例中,所述组装模块1下方还安装有台架底座14,所述工装台架主体10转动支承在台架底座14上,使工装台架主体10可在台架底座14上充分的转动,所述台架底座14上还安装有驱动工装台架主体10旋转的台架驱动电机15,且台架驱动电机15为正反转电机,通过台架驱动电机15驱动使台架支撑架在水平面上进行正反转,使长跨距工件或集成底座需要上料时,台架驱动电机15驱动工装台架主体10转动至一个方向,当长跨距工件对接在集成底座上后需要校正时,则台架驱动电机15可驱动工装台架主体10转动至另一方向,使工装台架主体10和支撑架主体200上的多组姿态校正机构13共同围绕在支撑架主体200的四周,以此实现对长跨距工件的校正。此处,工装台主体的转动角度可根据实际的需求进行调整。
在一些实施例中,所述工装台架主体10底部安装有回转轴承16,回转轴承16外圈上端与工装台架主体10底部固定,所述台架底座14上开设台架支撑孔17,回转轴承16内圈下端固定安装在台架支撑孔17内,且回转轴承16外圈还固定套设有外齿圈18,所述台架驱动电机15上还安装有与外齿圈18啮合的外齿轮19,通过台架驱动电机15带动外齿轮19转动,外齿轮19带动外齿圈18转动,外齿圈18带动工装台架主体10转动,从而实现对工装台架主体10的驱动。此处,还可以直接将外齿圈18设置成减速锥齿轮,当外齿圈18为减速锥齿轮时,减速锥齿轮直接安装在工装台架主体10底部并穿过台架支撑孔17,此时,直接将台架驱动电机15上的外齿轮19也设置成与减速锥齿轮啮合的锥齿轮即可。
在一些实施例中,如图5所示,所述支撑架主体200上还设有垂直度检测机构,垂直度检测机构位于支撑架主体200上靠近工装台架主体10的一侧,且垂直度检测机构主要用于对长跨距工件的垂直度进行检测;所述垂直度检测机构包括两个垂直度检测组件,当长跨距工件对接在集成底座上后,两个垂直度检测组件分别位于长跨距工件的两端,通过两个长跨距工件上下两端的位置进行检测,当两个垂直度检测组件检测出的X坐标和Y坐标保持一致时,长跨距工件上下两端则保持在同一垂直线上,此时长跨距工件相对与集成底座保持垂直。此处,当多组姿态校正机构13共同与长跨距工件进行校正时,两个垂直度检测组件实时对长跨距工件的垂直度进行检测,当对比得出垂直度检测组件检测出的X坐标和Y坐标保持一致时,多组姿态校正机构13则停止对长跨距工件的校正,并保持不动,使多组姿态校正机构13在对长跨距工件与集成底座进行下一工序处理时始终保持精准对接。
在一些实施例中,由于长跨距工件集成结构中的长跨距工件为多个,即,长跨距工件在与集成底座对接过程中,为了方便对长跨距工件与集成底座对接后进行下一工序的加工,长跨距工件需从集成底座的中部对接位置开始对接,因此,当位于最中间的长跨距工件在与集成底座对接后,为了避免另一长跨距工件与集成底座对接时原对接并加工处理后的长跨距工件对另一长跨距工件的垂直度检测造成阻碍,本发明中的垂直度检测机构为两组,两组垂直度检测机构分别位于支撑架主体200两侧,使上一长跨距工件与集成底座对接并加工处理后,无论这一长跨距工件位于上一长跨距工件任意一侧均可通过对应的垂直度检测机构检测,从而多个长跨距工件在对接过程中均能进行垂直度检测,使最终完成加工的产品的质量得到保证。所述支撑架主体200上的姿态校正机构13位于两组垂直度检测机构之间,使多个长跨距工件依次对接在同一集成底座上时,支撑架主体200上的姿态校正机构13能对每个长跨距工件进行校正,保证每个长跨距工件的校正效果。
在一些实施例中,所述垂直度检测组件包括可向组装模块1伸缩的垂直度测量伸缩件201和安装在垂直度测量伸缩件201输出端的垂直度检测探头202,且垂直度检测探头202为非接触式探头,当长跨距工件在通过多个姿态校正机构13进行校正时,工装台架主体10与支撑架主体200保持相对排布,此时,当需要对长跨距工件的垂直度进行检测时,垂直度检测机构中的两个垂直度测量伸缩件201同步带动两个垂直度检测探头202向长跨距工件进行移动,当两个垂直度检测探头202检测到的位置信息中的X坐标和Y坐标一致时,则长跨距工件保持绝对垂直;同时,通过垂直度测量伸缩件201的伸缩,可带动垂直度检测探头202检测长跨距工件不同宽度处的位置坐标,从而保证长跨距工件两侧均保持垂直度,从而有效防止因长跨距工件一侧误差较小而对长跨距工件的垂直度造成误判。
在一些实施例中,每组所述姿态校正机构13均包括多个姿态校正组件,多个姿态校正组件沿沿底座夹紧机构11与长跨距工件顶紧机构12之间轴向间隔排布,使长跨距工件对接在集成底座上后,每组姿态校正机构13中的多个姿态校正组件沿长跨距工件的轴线方向间隔排布,使长跨距工件的同一侧可通过多个姿态校正组件通过进行校正,不仅使长跨距工件的校正效果更好,且长跨距工件的校正更加快速。
在一些实施例中,所述姿态校正组件包括姿态校正伸缩件130和安装在姿态校正伸缩件130输出端的推板131,当长跨距工件对接在集成底座上后,姿态校正伸缩件130的伸缩方向与长跨距工件的轴线方向垂直,通过姿态校正伸缩件130的伸缩带动推板131靠近或远离长跨距工件,使长跨距工件存在偏移时,通过姿态校正伸缩件130推动推板131,使推板131推动长跨距工件,完成对长跨距工件的校正。此处,为了避免推板131对长跨距工件推动过程中对长跨距工件的表面造成损伤,还可在推板131上安装一层软胶层,且为了防止推板131与长跨距工件表面打滑,还可软胶层上设置防滑纹路。
在一些实施例中,所述底座夹紧机构11包括可张合的抱箍110和向抱箍110相对移动的夹爪111,其中,抱箍110分为两个半圆形单元,其中一个半圆形单元固定在工装台架主体10上,且两个半圆形单元的一端铰接,两个半圆形单元的另一端可通过螺钉固定,为了实现两个半圆形单元的自动闭合,还可还工装台架主体10上铰接一个伸缩杆,并使伸缩杆的另一端与未固定的半圆形单元铰接,通过伸缩杆的伸缩带动两个半圆形单元的张开与闭合,从而实现抱箍110的自动张开和锁紧;所述夹爪111安装在工装台架主体10上,且夹爪111可向抱箍110往复运动,使抱箍110与夹爪111之间的间距可发生变化。当集成底座需固定夹紧时,抱箍110张开,将集成底座的一端放置在抱箍110上,通过锁抱箍110,使集成底座的一端被固定,同时,使夹爪111向抱箍110移动,使夹爪111抵紧在集成底座的另一端,从而给使集成底座被夹紧固定。
在一些实施例中,所述底座夹紧机构11还包括安装在工装台架主体10上的无杆气缸112,无杆气缸112的伸缩方向与集成底座的轴线方向延伸,且夹爪111固定安装在无杆气缸112的滑台上,通过无杆气缸112带动夹爪111移动,使夹爪111自动向抱箍110移动,从而自动实现对集成底座的夹紧。此处,无杆气缸112还可采用普通伸缩件直接代替,当采用伸缩件推动夹爪111时,将伸缩件固定在工装台架主体10上,夹爪111固定在伸缩件的输出端,并使伸缩件位于夹爪111的外侧,避免夹爪111对集成底座的夹持造成阻碍。
在一些实施例中,由于一个集成底座上需对接的长跨距工件为多个,因此,长跨距工件顶紧机构12包括共同安装在工装台架主体10上的多个长跨距工件顶紧组件,多个长跨距工件顶紧组件可间隔排布,而多个长跨距工件顶紧组件的具体排布方式可根据同一集成底座上多个长跨距工件的排布方式进行设置,使多个长跨距工件对接在集成底座上后,多个长跨距工件均能通过对应的长跨距工件顶紧组件顶紧;同时,当长跨距工件对接在集成底座上后,每个长跨距工件上至少对应一个长跨距工件顶紧组件,而每个长跨距工件对应的长跨距工件顶紧组件数量可根据具体情况进行调整。
在一些实施例中,如图4所示,所述长跨距工件顶紧组件包括向底座夹紧机构11伸缩的顶紧伸缩件120,顶紧伸缩件120固定安装在工装台架主体10上,且顶紧伸缩件120的伸缩方向与对接在集成底座上的长跨距工件轴线方向一致;所述顶紧伸缩件120的输出端还安装有定位销121,当需要对对接后的长跨距工件进行顶紧时,通过顶紧伸缩件120的伸缩带动定位销121向长跨距工件靠近,最终实现对长跨距工件的顶紧。由于长跨距工件的端部具有开口,为了避免定位销121对长跨距工件表面造成损伤,可将定位销121的顶紧部设置成锥状,定位销121的直径大于长跨距工件上开口的直径,并使定位销121的位置与长跨距工件上开口对应,使定位销121在对长跨距工件顶紧时,定位销121直接的顶紧部插设在开口内,从而使定位销121顶紧在长跨距工件上;同时,为了避免定位销121对长跨距工件表面造成损伤,还可直接将定位销121的顶紧部设置成平面上,并在定位销121的顶紧部设置软胶层。
在一些实施例中,所述工装台架主体10上还安装有固定安装板122,固定安装板122通过多个连杆与工装台架主体10上,并时固定安装板122与工装台架主体10之间具有一定间隙;同时,通过在固定安装板122上安装有与定位销121对应的套管123,并使定位销121下端滑动插设在套管123内,使定位销121在对长跨距工件进行顶紧时,通过定位销121与套管123的配合,使定位销121在往复运动过程中可通过套管123进行导向,使定位销121的位置精度更高,使定位销121在对长跨距工件能精准顶紧,使长跨距工件的顶紧更加快速精准。
在一些实施例中,所述定位模块2底部还设有可沿X、Y轴方向移动的支架底座203,具体的,可现在定位模块2下方设置一个基座,并在基座上安装可沿X轴方向滑动的X向滑台,且X向滑台与基座之间设有X向延伸的直线导轨组件,基座上还安装有驱动X向滑台滑动的丝杆螺母驱动结构;同时,支架底座203与X向滑台之间还安装有Y向延伸的直线导轨组件,且X向滑台上还安装有驱动支架底座203滑动的丝杆螺母驱动结构,通过两个直线导轨组件和两个丝杠螺母驱动结构,使支架底座203实现沿X、Y轴方向移动,使定位模块2在安装时,通过支架底座203在X、Y轴方向移动调节定位模块2与组装模块1的相对位置,使本发明在安装时调试更加方便。
在一些实施例中,如图6所示,本发明还包括位于组装模块1一侧的平面度检测机构3,平面度检测机构3对对接在集成底座上的长跨距工件的平面度进行检测,配合垂直度检测机构,使长跨距工件与集成底座保持绝对垂直,使长跨距工件与集成底座的对接精度更高。所述平面度检测机构3包括平面度检测机架300、平面度检测伸缩件301,平面度检测机架300位于组装模块1的一侧,且平面度检测伸缩件301安装在平面度检测机架300上,平面度检测伸缩件301可向底座夹紧机构11和长跨距工件顶紧机构12之间的间距伸缩,使当长跨距工件与集成底座对接后,平面度检测伸缩件301可向长跨距工件往复伸缩;所述平面度检测伸缩件301的输出端还安装有平面度检测探头302,平面度检测探头302为非接触式探头,当需要对对接在集成底座上的长跨距工件进行平面度检测时,平面度检测伸缩件301驱动平面度检测探头302向长跨距工件移动,当平面度检测探头302与长跨距工件表面对应时,平面度检测探头302检测与长跨距工件表面之间的距离,并在平面度检测探头302检测的同时,平面度检测伸缩件301持续对平面度检测探头302推动,从而使平面度检测探头302持续检测与长跨距工件之间的距离,最后通过计算平面度检测探头302与长跨距工件之间的距离变化值,距离变化值越小,长跨距工件的表面越平整,当距离变化值为零时,长跨距工件表面保持绝对平整。
在一些实施例中,如图7所示,本发明还包括长跨距工件上料模块4,长跨距工件上料模块4主要用于将长跨距工件对接到固定在底座夹紧机构11上的集成底座上,具体的,长跨距工件上料模块4包括依次排布的工作台40、长跨距工件翻转变位机构41和可升降的旋转上料机构42,工作台40用于对待对接的长跨距工件存放,长跨距工件翻转变位机构41用于对工作台40上存放的长跨距工件的姿态进行初步调整,使长跨距工件保持上料姿态,而旋转上料机构42用于将调整为上料姿态的长跨距工件转运并对接在被固定的集成底座上。
所述长跨距工件翻转变位机构41上安装有顶部夹持组件,使长跨距工件翻转变位机构41在对工作台40上的长跨距工件翻转时,先通过长跨距工件翻转变位机构41上的顶部夹持组件对长跨距工件的两端夹持固定,并在长跨距工件夹持固定后,通过长跨距工件翻转变位机构41的翻转,使被夹持的长跨距工件的姿态为长跨距工件转运并对接在被固定的集成底座上姿态;所述旋转上料机构42上安装有可伸缩的侧向夹持组件,侧向夹持组件对长跨距工件的两侧夹持,一方面是通过顶部夹持组件夹持的长跨距工件再通过旋转上料机构42上的侧向夹持组件夹持,使顶部夹持组件夹持松开后,使长跨距工件被转动到旋转上料机构42上,另一方便,被夹持在旋转上料机构42上的长跨距工件通过旋转上料机构42的旋转使被夹持的长跨距工件与组装模块1对应,并通过侧向夹持组件的伸缩将被夹持的长跨距工件送入到被固定的集成底座上方,最后配合旋转上料机构42的升降,使长跨距工件对接在被固定的集成底座上,从而完成对长跨距工件的初步对接。通过工作台40、长跨距工件翻转变位机构41和旋转上料机构42,不仅使长跨距工件实现自动上料,且使长跨距工件与被固定的集成底座实现基础对接,使长跨距工件的自动上料和初步对接均不需要人工参与,不仅节省了大量的人力物力,且使长跨距工件的上料和基础对接效率大大提高,使产品生产周期大大缩短。
在一些实施例中,如图8、图9所示,所述工作台40包括固定座400和升降台401,支撑底座410上还安装有多个轴套,且升降台401上安装有与轴套滑动配合的滑轴,通过滑轴与轴套的配合,使升降台401在固定座400上可上下升降,使工人在将长跨距工件放置在升降台401上更加方便;同时,升降台401上安装有多个U型卡爪402,U型卡爪402内的宽度与长跨距工件的宽度配合,且多个U型卡爪402沿升降台401的轴线防线间隔排布,通过设置U型卡爪402使长跨距工件放置在升降台401上的位置固定,使长跨距工件翻转变位机构41上的顶部夹持组件可对升降台401上的长跨距工件精准夹持。
在一些实施例中,所述工作台40上还安装有驱动升降台401上下移动的上料直线驱动元件403,上料直线驱动元件403固定安装在固定座400上,且上料直线驱动元件403输出端与升降台401固定,通过上料直线驱动元件403驱动升降台401在固定座400上进行上下往复运动,使升降台401自动实现升降。
在一些实施例中,如图10所示,所述长跨距工件翻转变位机构41包括支撑底座410和通过轴承座转动支承在支撑底座410上的翻转轴411,翻转轴411的轴线方向与工作台40上的长跨距工件轴线方向垂直,所述翻转轴411的输出端固定安装有固定框412,固定框412为矩形框,固定框412的面积大于长跨距工件的面积,当翻转轴411带动固定框412翻转至升降台401上时,固定框412位于升降台401上的矿跨距工件外围;所述顶部夹持组件包括安装在固定框412的两端夹紧块413,两个夹紧块413均位于固定框412内侧,且两个夹紧块413可沿固定框412的轴线方向相对滑动,通过两个夹紧块413的相对滑动,使两个夹紧块413之间的间距发生变化,当两个夹紧块413同时向内移动时,两个夹紧块413共同对长跨距工件夹紧,当两个夹紧块413同时向外侧移动时,两个夹紧块413共同松开对长跨距工件的夹紧。
在一些实施例中,所述夹紧块413呈L型,且夹紧块413内具有与长跨距工件直角处对应的L型槽,且固定框412的同一端的夹紧块413为两个,夹紧块413在对长跨距工件进行夹持时,长跨距工件卡设在L型槽内,并通过多个夹紧块413的共同配合,使长跨距工件的四个直角处给夹紧固定,从而实现对长跨距工件的夹紧。
在一些实施例中,所述夹紧块413的两端还安装有与固定框412轴线方向延伸的导向轴,且固定框412上还安装有与导向轴滑动配合的导向筒;所述固定块两端均安装有可沿固定框412轴线方向的顶部夹紧伸缩件414,两个夹紧伸缩件的输出端可分别直接与两个夹紧块413连接,也可在两个导向轴之间连接一个连杆,使夹紧伸缩件的输出端与该连杆连接。通过夹紧伸缩件的伸缩带动导向轴沿导向筒滑动,导向轴在滑动的同时带动夹紧块413同步移动,实现对夹紧块413的自动驱动,实现夹紧块413的往复运动。
在一些实施例中,所述支撑底座410上还安装有向工作台40延伸的延伸滑轨415,延伸滑轨415上安装有滑动块416,滑动块416上固定安装有支承座417,通过滑块与滑轨的配合,使支承座417在支撑底座410上可向工作台40方向往复运动;所述翻转轴411转动支承在支承座417上,使支承座417在往复运动的同时可带动翻转轴411、固定框412、顶部夹持组件同步移动,使翻转轴411带动固定框412翻转至工作台40时,固定框412上顶部夹持组件能与工作台40上的长跨距工件精准对应。通过延伸滑轨415与滑动块416的配合,使翻转轴411在安装时,可通过延伸滑轨415与滑动块416的配合调整翻转轴411与工作台40之间的距离,使长跨距工件翻转变位机构41安装后的调试更加方便。
所述支承座417上还安装有驱动翻转轴411转动的翻转电机418,翻转电机418的输出端与翻转轴411通过联轴器连接;所述支撑底座410上还安装有水平直线驱动元件419,水平直线驱动元件419的输出端与支承座417连接,通过水平直线驱动元件419的驱动,并通过延伸滑轨415与滑动块416的配合,使支承座417在支撑底座410向工作台40往复运动。
在一些实施例中,如图11、图12所示,所述旋转上料机构42包括上料底座420、在上料底座420上升降的支撑板421;所述支撑板421上还安装有可转动的立架422,立架422上安装有两个延伸臂423,两个延伸臂423分别位于立架422的上下两端,旋转上料机构42与长跨距工件翻转变位机构41之间的间距、旋转上料机构42与组装模块1之间的间距均与延伸臂423的长度配合,使立架422转动至一个角度时延伸臂423与长跨距工件翻转变位机构41对接,立架422转动至另一角度时延伸臂423与组装模块1对接。
所述侧向夹持组件为两组,两组侧向夹持组件分别位于两个延伸臂423上,当立架422带动连接臂转动至与长跨距工件翻转变位机构41对接时,侧向夹持组件对固定框412上顶部夹持组件上的长跨距工件进行夹持,当侧向夹持组件对固定框412上顶部夹持组件上的长跨距工件进行夹持固定后,固定框412上的顶部夹持组件松开对长跨距工件的夹持,使长跨距工件固定在延伸臂423上,接着,立架422转动,立架422带动延伸臂423同步转动,使延伸臂423将被夹持长跨距工件送入到被固定在集成底座的上方,通过立架422升降,带动延伸臂423和夹持在延伸臂423上的长跨距工件同步升降,从而使长跨距工件对接在集成底座上,最后,通过侧向夹持组件将对接在集成底座上的长跨距工件松开,并通过立架422旋转,使立架422、延伸臂423复位。
在一些实施例中,所述上料底座420上还安装有多个套筒424,多个套筒424沿支撑板421的中心圆周周向间隔排布,每个套筒424内均安装有可上下滑动的滑杆425,滑杆425上端通过法兰盘与支撑板421固定,,通过套筒424与滑杆425的配合,使支撑板421在上下移动时可通过套筒424进行导向,使支撑板421在升降过程中更加平稳;同时,所述上料底座420上还安装有驱动支撑杆上下移动的垂直直线驱动元件426,通过垂直直线驱动元件426驱动支撑板421进行上下往复运动,使支撑板421实现自动升降。
在一些实施例中,所述支撑板421上还安装有回转支撑转盘轴承427,回转支撑转盘轴承427内圈安装在支撑板421上,立架422下端安装在回转支撑转盘轴承427外圈上端,且回转支撑转盘轴承427外圈上还安装有回转齿圈428;所述支撑板421上还安装有支撑回转电机429,且回转电机429上还安装有与回转齿圈428啮合的回转齿轮430。通过支撑回转电机429的转动使回转齿轮430转动,通过回转齿轮430与回转齿圈428的啮合,使驱动电机带动回转支撑转盘轴承427外圈转动,从而立架422随回转支撑转盘轴承427外圈同步转动,实现对立架422的驱动。
在一些实施例中,所述延伸臂423上还安装有轴向延伸的延伸轨431,延伸轨431通过螺钉固定安装在延伸臂423上,且延伸轨431上还安装有两个可轴向滑动的滑动座432,且两个滑动座432上还安装有与延伸轨431水平垂直的横梁433,两个横梁433内侧均安装有卡块434,两个卡块434的开口相对排布,两个卡块434的开口底部宽度与长跨距工件的厚度配合,且两个卡块434开口的开口处呈喇叭状,使卡块434对长跨距工件夹持时,卡块434能快速对长跨距工件进行夹持;同时,为了防止卡块434在对长跨距工件进行夹持时对其表面造成破坏,还可在卡块434的开口内安装橡胶垫层,使卡块434对长跨距工件进行夹持时更加稳固。
在一些实施例中,所述延伸臂423上还安装有两个侧向夹持伸缩件435,两个滑动座432分别与两个侧向夹持伸缩件435的输出端连接,通过两个侧向加持伸缩件的输出端分别对两个滑动座432进行驱动,使两个滑动座432分别沿延伸轨431相对滑动,从而使两个横梁433实现相对运动,使两个横梁433上的卡块434共同对长跨距工件夹持或松开。
在一些实施例中,所述横梁433中部固定在滑动座432上,使横梁433两端分别向滑动座432的两侧延伸,每个横梁433上的卡块434为两个,两个卡块434分别位于横梁433的两端,使旋转上料机构42在对夹持在长跨距工件翻转变位机构41上的长跨距工件进行夹持转运时,位于横梁433左端的卡块434可对长跨距工件翻转变位机构41上的长跨距工件进行夹持,横梁433右端的卡块434也可对长跨距工件翻转变位机构41上的长跨距工件进行夹持,使旋转上料机构42在安装时,延伸臂423可位于长跨距工件翻转变位机构41左侧也可位于长跨距工件翻转变位机构41右侧,使旋转上料机构42的安装可根据对长跨距工件翻转变位机构41与组装模块1之间的相对位置进行调整,使旋转上料机构42的安装更加方便。
在一些实施例中,如图13、图14、图15所示,本发明还包括位于组装模块1一侧的集成底座上料模块5,集成底座上料模块5主要用于将集成底座放入到组装模块1中的底座夹紧机构11上,集成底座上料模块5包括底座放置台500和夹持底座501,且夹持底座501上安装有可沿Y、Z方向滑动的底座夹持组件,底座放置台500用于对集成底座进行存放,夹持底座501主要用于安装将放置在底座放置台500上的集成底座送入到组装模块1中的底座夹持组件。所述底座放置台500位于组装模块1与夹持底座501之间,使通过底座夹持组件从底座放置台500上夹起的集成底座可直接夹起送入到底座夹紧机构11上方,最后通过底座夹持组件下降将集成底座放置在底座夹紧机构11上即可,使集成底座在上料过程中只需进行Y、Z方向运动,使集成底座的上料更加快速方便。
在一些实施例中,所述夹持底座501上安装有Y向滑块502,Y向滑块502的轴线方向与集成底座向组装模块1进给的进给方向一致,且夹持底座501上方安装有安装架503,安装架503上还安装有沿Y轴延伸的Y向滑轨504,Y向滑轨504的延伸方向为集成底座向组装模块1进给的进给方向,且Y向滑块502与Y向滑轨504滑动配合,Y向滑块502在Y向滑轨504上可往复运动;所述夹持底座501上还安装有驱动安装架503沿Y向滑轨504滑动的Y向直线驱动元件505,通过Y向直线驱动元件505的驱动,使安装架503在夹持底座501上沿Y轴方向往复运动,使被夹持在底座夹持组件上的集成底座向组装模块1进给;所述安装架503上固定安装有Z向直线驱动元件506,且底座夹持组件安装在Z向直线驱动元件506的输出端,通过Z向直线驱动元件506的伸缩,使夹持在底座夹持组件上的集成底座在Z轴方向实现运动,从而使放置在底座放置台500上的集成底座被夹起或通过夹持在底座夹持组件上的集成底座被放置在底座夹紧机构11上。
在一些实施例中,所述安装架503呈L型,Y向滑轨504安装在安装架503水平部,底座夹持组件包括罩设在安装架503垂直部上的固定架507,固定架507可在安装架503的垂直部上进行上下滑动,且固定架507靠近底座放置台500一侧安装有两个可相对移动的夹持手臂508,通过两个夹持手臂508的共同配合,使两个夹持手臂508同时向中间移动或同时向外侧移动,使两个夹持手臂508对放置在底座放置台500上的集成底座进行夹持或在集成底座放置在底座夹紧机构11上后松开对集成底座的夹持。
在一些实施例中,所述安装架503水平部断面呈U型,Y向滑轨504和Y向滑块502均为三组,三组Y向滑轨504分别安装在安装架503的三个面上,所述夹持底座501上还设有导向框509,三组Y向滑块502分别安装在导向框509两侧和夹持底座501上表面,通过三组Y向滑轨504与三组Y向滑块502配合,使安装架503在往复运动过程中,安装架503可通过三个Y向滑轨504与三组Y向滑块502的配合进行往复运动,使安装架503的移动更加平稳。
在一些实施例中,所述导向框509的前后端面均呈倒置的梯形或三角形,且Y向直线驱动元件505固定安装在导向框509前后端面之间,使安装架503在安装时,在安装架503上安装一个连接端板,并使Y向直线驱动元件505的输出端段与该连接端板固定即可,不仅使Y向直线驱动元件505的安装更加节省空间,且保证了Y向直线驱动元件505对安装架503的驱动。
在一些实施例中,所述安装架503垂直部相对两侧均安装有沿Z向导轨510,固定架507上还安装有与Z向导轨510配合的Z向滑块511,使Z向直线驱动元件506在驱动固定架507上下移动时,固定架507可通过Z向导轨510与Z向滑块511的配合移动更加平稳,使固定架507在上下移动过程中稳定性更高。
在一些实施例中,所述固定架507上还安装有两个沿X轴方向延伸的X向导轨512,两个X向导轨512在同一直线上,且两个X向导轨512上均安装有X向滑块513,两个夹持手臂508分别固定在两个X向滑块513上;所述固定架507上还安装有驱动两个夹持手臂508沿X向导轨512滑动的X向直线驱动元件514,且X向直线驱动元件514固定在固定架507上,X向直线驱动元件514的输出端与夹持手臂508固定,通过X向直线驱动元件514的驱动,使夹持手臂508沿X向导轨512往复运动,从而使两个夹持手臂508夹紧或松开。
在一些实施例中,所述夹持手臂508上还设有夹持臂座515,夹持臂座515呈U型,每个夹持手臂508对应的X向导轨512和X向滑块513均为两个,两个X向导轨512分别位于固定架507前后两面,且X向滑块513分别位于夹持臂座515内壁,X向直线驱动元件514输出端与夹持臂座515固定,使每个夹持手臂508可通过两个X向导轨512与两个X向滑块513的配合,使夹持手臂508的稳定性更高、承载力更大,使夹持手臂508在对集成底座夹持时更加稳固。
进一步的,本发明还包括基础平台6,基础平台6包括至少一个平台单元600,多个平台单元600共同拼装形成基础平台6;同时,每个平台单元600上表面均开设有多个条形槽601,多个条形槽601均匀间隔排布,且相邻两个条形槽601之间的间距为5~25cm,相邻两个条形槽601之间的具体宽度可根据自动生产线中设备的大小进行调整。
所述条形槽601呈“┻”型,使条形槽601的开口宽度小于条形槽601的槽底宽度,且条形槽601的两端均贯穿平台单元600的侧面,使条形槽601为通槽,螺母可从条形槽601的两端进入到条形槽601内,由于条形槽601的开口宽度小于条形槽601槽底宽度,使送入到条形槽601内的螺母不能直接从条形槽601的开口处取出。
所述组装模块1、定位模块2、平面度检测机构3、工作台40、长跨距工件翻转变位机构41、旋转上料机构42、底座放置台500和夹持底座501底部均设有多个沿条形槽601延伸的基板602,基板602为条形板,基板602的宽度可大于两个条形槽601之间的间距,且每个基板602上均开设有多个与条形槽601对应的螺孔603,当基板602可同时与多个条形槽601对应时,每个基板602上的多个螺孔603可分别与多个条形槽601对应;同时,条形槽601内安装有螺母,螺母可在设备组需要安装时从条形槽601的一端放置在条形槽601内,且螺母与基础平台6之间不需要焊接,由于条形槽601开口宽度小于条形槽601槽底宽度,使螺母放置在条形槽601内后,螺母不可直接取出,当设备组需要固定时,直接采用一个螺栓共同固定在螺孔603和螺母内即可,当螺栓锁紧时,基板602则被固定在基础平台6上,从而使设备组固定安装在基础平台6上。
本发明中的垂直度测量伸缩件201、姿态校正伸缩件130、顶紧伸缩件120、平面度检测伸缩件301、顶部夹紧伸缩件414、侧向夹持伸缩件435、水平直线驱动元件419、垂直直线驱动元件426、Y向直线驱动元件505、Z向直线驱动元件506、X向直线驱动元件514、上料直线驱动元件403均为气缸、液压缸、电子伸缩杆、丝杆螺母结构、齿轮齿条结构中的其中一种。
当本发明需要对长跨距工件与集成底座进行对接时,工作人员或机械手将集成底座放置在底座放置台500上,并通过工作人员或机械手将长跨距工件放置在升降台401上的U型卡爪402上。
台架驱动电机15启动,使台架驱动电机15输出端的外齿轮19同步转动,通过外齿轮19与通过外齿圈18配合,使回转轴轴承外圈转动,回转轴轴承外圈转动的同时带动工装台架主体10同步转动,使工装台架主体10上的底座夹紧机构11与放置在底座放置台500上的集成底座对应,并在底座夹紧机构11与放置在底座放置台500上的集成底座对应后,台架驱动电机15停止动作;同时,底座夹紧机构11中的抱箍110自动张开。
通过两个X向直线驱动元件514分别驱动两个夹持臂座515沿X向导轨512滑动,两个夹持臂座515滑动的同时使两个夹持手臂508同时向中间移动,使两个夹持手臂508逐渐靠近,使两个夹持手臂508共同对底座放置台500上的集成底座夹持,两个X向直线驱动元件514停止动作;集成底座在通过两个夹持手臂508夹持固定后,Z向直线驱动元件506驱动固定架507沿Z向导轨510向上移动,固定架507在向上移动的同时带动两个夹持臂夹持的集成底座,使集成底座沿Z向导轨510同步向上移动,并在集成底座向上移动至一定高度时,Z向直线驱动元件506停止动作;Y向直线驱动元件505驱动安装架503沿Y向导轨504向底座夹紧机构11移动,安装架503在移动的同时带动固定架507和共同夹持在两个夹持手臂508上集成底座同步移动,使被两个夹持手臂508夹持的集成底座进入到底座夹紧机构11上方;Z向直线驱动元件506驱动固定架507沿Z向导轨510向下移动,固定架507在向下移动的同时带动两个夹持臂夹持的集成底座,使集成底座沿Z向导轨510同步向下移动,使通过两个夹持手臂508夹持的集成底座向底座夹紧机构11靠近,并在集成底座放置在抱箍110和夹爪111之间时,Z向直线驱动元件506停止动作;最后,两个X向直线驱动元件514分别驱动两个夹持臂座515沿X向导轨512滑动,两个夹持臂座515滑动的同时使两个夹持手臂508同时向外移动,使两个夹持手臂508逐渐远离,使两个夹持手臂508共同松开对集成底座的夹持,使集成底座共同放置在抱箍110与夹爪111之间,Z向直线驱动元件506驱动固定架507沿Z向导轨510后退复位,Y向直线驱动元件505驱动安装架503沿Y向导轨504后退复位,使两个夹持手臂508返回进入到底座放置台500的上方。
抱箍110自动闭合,抱箍110对集成底座的一端抱紧,无杆气缸112动作,无杆气缸112上的滑条向抱箍110动作,无杆气缸112上的滑条带动夹爪111向抱箍110动作,使夹爪111抵紧在集成底座的另一端,使集成底座共同固定在抱箍110和夹爪111之间,使集成底座实现固定。
回转电机429启动,回转电机429带动回转齿轮430同步转动,通过回转齿轮430与回转齿圈428的啮合,使回转支撑转盘轴承427的外圈转动,从而驱动立架422、延伸臂423、侧向夹持组件同回转电机429同步转动,当延伸臂423的轴线方向与固定框412的宽度方向平行时回转电机429停止;同时,台架驱动电机15启动,使台架驱动电机15输出端的外齿轮19同步转动,通过外齿轮19与通过外齿圈18配合,使回转轴轴承外圈转动,回转轴轴承外圈转动的同时带动工装台架主体10同步转动,使工装台架主体10与旋转上料机构42对应,并在工装台架与旋转上料机构42对应后台架驱动电机15停止转动。
上料直线驱动元件403驱动升降台401向上运动,使放置在升降台401上的U型卡爪402上的长跨距工件同步向上移动,当长跨距工件向上运动至固定高度时,上料直线驱动元件403停止动作;翻转电机418驱动翻转轴411向升降台401转动,翻转轴411在转动的同时带动固定框412同步翻转,当固定框412翻转至位于长跨距工件外围,且固定框412两端的夹紧块413分别与长跨距工件两端对应时,翻转电机418停止动作,固定框412两端的顶部夹紧伸缩件414同步动作,两个顶部夹紧伸缩件414共同驱动夹紧块413同步向内侧移动,使固定框412两端的夹紧块413分别向长跨距工件两端移动,从而使长跨距工件的四个直角处共同卡设在夹紧块413内,使长跨距工件被夹持在固定框412上;接着,翻转电机418反向转动,翻转电机418带动翻转轴411和固定框412复位,当固定框412保持垂直时,翻转电机418停止动作。
此时,两个延伸臂423上的两组侧向夹持伸缩件435同步驱动两个滑动座432沿延伸轨431同步向内侧滑动,两个滑动座432在同步滑动的同时带动两个横梁433同步运动,使两个横梁433之间的距离逐渐缩短,使固定在两个横梁433上的卡块434同步对长跨距工件的两侧进行夹紧,并在对长跨距工件夹紧后,延伸臂423上的两个侧向夹持伸缩件435停止动作;固定框412上的两个顶部夹紧伸缩件414共同驱动夹紧块413同步向外侧移动,使固定框412两端的夹紧块413逐渐远离长跨距工件两端,从而使固定框412上的夹紧块413失去对长跨距工件的夹持,使长跨距工件被送到旋转上料机构42上;最后,翻转电机418驱动翻转轴411向升降台401转动,为长跨距工件的下一次上料做准备。
回转电机429启动,回转电机429反向转动,回转电机429带动回转齿轮430同步反转,通过回转齿轮430与回转齿圈428的啮合,使回转支撑转盘轴承427的外圈反转,从而驱动立架422、延伸臂423、侧向夹持组件同回转电机429同步反转,使延伸臂423和通过侧向夹持组件夹持的长跨距工件向工装台架转动;当通过侧向夹持组件夹持的长跨距工件进入到被夹紧的工装台架上的集成底座上方时,回转电机429停止转动。
垂直直线驱动元件426收缩,垂直直线驱动元件426带动支撑板421同步向下移动,使安装在支撑板421上的立架422同步向下移动,从而使延伸臂423和通过侧向夹持组件夹持的长跨距工件同步向下移动,使长跨距工件下端逐渐靠近集成底座,当长跨距工件下端与集成底座对接时,垂直直线驱动元件426停止动作;同时,工装台架主体10上的多组姿态校正伸缩件130同步动作,使位于姿态校正伸缩件130输出端的推板131向长跨距工件移动,多个推板131共同对长跨距工件进行校正,当多个推板131共同对长跨距工件进行初步校正后,两个延伸臂423上的两组侧向夹持伸缩件435同步驱动两个滑动座432沿延伸轨431同步向外侧滑动,两个滑动座432在同步滑动的同时带动两个横梁433同步运动,使两个横梁433之间的距离逐渐增大,使固定在两个横梁433上的卡块434失去对长跨距工件的两侧进行夹紧;同时,回转电机429启动,回转电机429带动回转齿轮430同步转动,通过回转齿轮430与回转齿圈428的啮合,使回转支撑转盘轴承427的外圈转动,从而驱动立架422、延伸臂423、侧向夹持组件同步向长跨距工件翻转变位机构41摆动,使旋转上料机构42复位,使旋转上料机构42为长跨距工件的下一次上料做准备。
台架驱动电机15启动,使台架驱动电机15输出端的外齿轮19同步转动,通过外齿轮19与通过外齿圈18配合,使回转轴轴承外圈转动,回转轴轴承外圈转动的同时带动工装台架主体10同步转动,使完成初步对接并初步校正的长跨距工件向支撑架主体200转动,当工装台架主体10与支撑架主体200对应时,台架驱动电机15停止转动,支撑架主体200上的姿态校正伸缩件130同步动作,使位于姿态校正伸缩件130输出端的推板131向长跨距工件移动,此时,通过四组姿态校正伸缩件130上的推板131共同对长跨距工件的前后左右四个方向进行校正,在校正的同时,同一组垂直度检测机构中的多个垂直度测量伸缩件201推动垂直度检测探头202移动,使同一组中的多个垂直度检测探头202共同对长跨距工件不同高度处的位置进行采集,并在采集后进行对比分析,当多个垂直度检测探头202采集的三维坐标中的X轴坐标和Y轴坐标相同时,则长跨距工件保持绝对垂直,多个姿态校正伸缩件130停止对长跨距工件的垂直度进行调节。
与长跨距工件顶部对应的顶紧伸缩件120推动定位销121沿套管123向下运动,定位销121向长跨距工件顶紧,当长跨距工件顶紧后,顶紧伸缩件120停止动作,垂直度测量伸缩件201收缩并带动垂直度检测探头202后退复位,且支撑架主体200上的姿态校正伸缩件130收缩并带动推板131复位,台架驱动电机15启动,使台架驱动电机15输出端的外齿轮19同步转动,通过外齿轮19与通过外齿圈18配合,使回转轴轴承外圈转动,回转轴轴承外圈转动的同时带动工装台架主体10同步转动,使工装台架主体10与平面度检测机架300对应,并在工装台架主体10与平面度检测机架300对应后台架驱动电机15停止动作,平面度检测机架300上的平面度检测伸缩件301推动平面度检测探头302向长跨距工件靠近,当平面度检测探头302与长跨距工件表面对应时,平面度检测探头302检测与长跨距工件表面之间的距离,并在平面度检测探头302检测的同时,平面度检测伸缩件301持续对平面度检测探头302推动,从而使平面度检测探头302持续检测与长跨距工件之间的距离,最后通过计算平面度检测探头302与长跨距工件之间的距离变化值,距离变化值越小,长跨距工件的表面越平整,当距离变化值为零时,长跨距工件表面保持绝对平整。
当对长跨距工件表面的表面平整度检测完毕后,可对对接好的长跨距工件与集成底座进行下一工序的处理。
由于长跨距工件集成结构中的集成底座同时对应多个长跨距工件,因此,长跨距工件在与集成底座对接使,长跨距工件先与集成底座的中部开始对接。当位于集成底座中部的长跨距工件已经完成对接后,在需要对其他长跨距工件进行对接时,只需将位于工装台架主体10一侧的姿态校正机构13复位即可,而位于工装台架主体10上另一侧或后侧的姿态校正机构13可继续保持不动,从而对原已完成对接后的长跨距工件进行校正。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种集成多站点式的装配系统,其特征在于,包括组装模块(1)和定位模块(2),所述组装模块(1)包括工装台架主体(10)和相对排布在工装台架主体(10)上的底座夹紧机构(11)和长跨距工件顶紧机构(12),定位模块(2)包括支撑架主体(200),且工装台架主体(10)和支撑架主体(200)上共同设有多组姿态校正机构(13),多组姿态校正机构(13)分别排布在底座夹紧机构(11)与长跨距工件顶紧机构(12)之间间距的前、后、左、右侧。
2.根据权利要求1所述的集成多站点式的装配系统,其特征在于,所述组装模块(1)可水平转动设置,且支撑架主体(200)上的姿态校正机构(13)位于靠近组装模块(1)一侧;进一步的,所述组装模块(1)下方还安装有台架底座(14),工装台架主体(10)转动支承在台架底座(14)上,且台架底座(14)上还安装有驱动工装台架主体(10)旋转的台架驱动电机(15);进一步的,所述工装台架主体(10)底部安装有回转轴承(16),台架底座(14)上开设台架支撑孔(17),回转轴轴承内圈下端插设在台架支撑孔(17)内,回转轴承(16)外圈安装有外齿圈(18),且台架驱动电机(15)上还安装有与外齿圈(18)啮合的外齿轮(19);进一步的,所述支撑架主体(200)上还设有垂直度检测机构,且垂直度检测机构包括两个垂直度检测组件,且两个垂直度检测组件分别位于底座夹紧机构(11)与长跨距工件顶紧机构(12)之间间距的两端;进一步的,所述垂直度检测机构为两组,两组垂直度检测机构分别位于支撑架主体(200)两侧,且支撑架主体(200)上的姿态校正机构(13)位于两组垂直度检测机构之间;进一步的,所述垂直度检测组件包括可向组装模块(1)伸缩的垂直度测量伸缩件(201)和安装在垂直度测量伸缩件(201)输出端的垂直度检测探头(202)。
3.根据权利要求1或2所述的集成多站点式的装配系统,其特征在于,每组所述姿态校正机构(13)均包括多个沿底座夹紧机构(11)与长跨距工件顶紧机构(12)之间轴向间隔排布的姿态校正组件;进一步的,所述姿态校正组件包括可向底座夹紧机构(11)与长跨距工件顶紧机构(12)之间伸缩的姿态校正伸缩件(130)和安装在姿态校正伸缩件(130)输出端的推板(131)。
4.根据权利要求1所述的集成多站点式的装配系统,其特征在于,所述底座夹紧机构(11)包括可自动张合的抱箍(110)和可向抱箍(110)相对移动的夹爪(111);进一步的,所述底座夹紧机构(11)还包括安装在抱箍(110)一侧的无杆气缸(112),且夹爪(111)固定在无杆气缸(112)的滑台上。
5.根据权利要求1所述的集成多站点式的装配系统,其特征在于,所述长跨距工件顶紧机构(12)包括共同安装在工装台架主体(10)上的多个长跨距工件顶紧组件,多个长跨距工件顶紧组件间隔排布;进一步的,所述长跨距工件顶紧组件包括向底座夹紧机构(11)伸缩的顶紧伸缩件(120),且顶紧伸缩件(120)输出端安装有定位销(121);进一步的,所述工装台架主体(10)上还安装有固定安装板(122),且固定安装板(122)上安装有与定位销(121)对应的套管(123),且定位销(121)下端滑动插设在套管(123)内。
6.根据权利要求1所述的集成多站点式的装配系统,其特征在于,所述定位模块(2)底部还设有可沿X、Y轴方向移动的支架底座(203);进一步的,还包括位于组装模块(1)一侧的平面度检测机构(3),平面度检测机构(3)包括平面度检测机架(300)、安装在平面度检测机架(300)上的平面度检测伸缩件(301),平面度检测伸缩件(301)可向底座夹紧机构(11)和长跨距工件顶紧机构(12)之间的间距伸缩,且平面度检测伸缩件(301)的输出端还安装有平面度检测探头(302)。
7.根据权利要求1所述的集成多站点式的装配系统,其特征在于,还包括长跨距工件上料模块(4),且长跨距工件上料模块(4)包括依次排布的工作台(40)、长跨距工件翻转变位机构(41)和可升降的旋转上料机构(42),旋转上料机构(42)位于组装模块(1)外侧,且长跨距工件翻转变位机构(41)上安装有顶部夹持组件,旋转上料机构(42)上安装有可伸缩的侧向夹持组件;进一步的,所述工作台(40)包括固定座(400)和在固定座(400)上可升降的升降台(401),且升降台(401)上安装有多个U型卡爪(402);进一步的,所述工作台(40)上还安装有驱动升降台(401)上下移动的上料直线驱动元件(403)。
8.根据权利要求7所述的集成多站点式的装配系统,其特征在于,所述长跨距工件翻转变位机构(41)包括支撑底座(410)和转动支承在支撑底座(410)上的翻转轴(411),翻转轴(411)上安装有固定框(412),所述顶部夹持组件包括安装在固定框(412)两端的夹紧块(413),且两个夹紧块(413)可沿固定框(412)轴向相对滑动;进一步的,所述固定框(412)两端均安装有可沿固定框(412)轴线方向伸缩的顶部夹紧伸缩件(414),两个夹紧块(413)分别固定在两个顶部夹紧伸缩件(414)的输出端;进一步的,所述支撑底座(410)上还安装有向工作台(40)延伸的延伸滑轨(415),延伸滑轨(415)上安装有滑动块(416),滑动块(416)上固定安装有支承座(417),翻转轴(411)转动支承在支承座(417)上,且支承座(417)上还安装有驱动翻转轴(411)转动的翻转电机(418);所述支撑底座(410)上还安装有驱动支承座(417)往复运动的水平直线驱动元件(419)。
9.根据权利要求7所述的集成多站点式的装配系统,其特征在于,所述旋转上料机构(42)包括上料底座(420)、在上料底座(420)上升降的支撑板(421);所述支撑板(421)上安装有可转动的立架(422),立架(422)上安装有两个延伸臂(423),且侧向夹持组件为两组,两组侧向夹持组件分别位于两个延伸臂(423)上;进一步的,所述上料底座(420)上还安装有多个套筒(424),多个套筒(424)内均安装有可上下滑动的滑杆(425),多个滑杆(425)上端共同与支撑板(421)固定,且上料底座(420)上还安装有驱动支撑杆上下移动的垂直直线驱动元件(426);进一步的,所述支撑板(421)上还安装有回转支撑转盘轴承(427),立架(422)安装在回转支撑转盘轴承(427)上,且回转支撑转盘轴承(427)上还安装有回转齿圈(428);所述支撑板(421)上还安装有支撑回转电机(429),且回转电机(429)上还安装有与回转齿圈(428)啮合的回转齿轮(430);进一步的,所述延伸臂(423)上还安装有轴向延伸的延伸轨(431),延伸轨(431)上安装有两个滑动座(432),两个滑动座(432)上安装有与延伸轨(431)水平垂直的横梁(433),两个横梁(433)内侧均安装有卡块(434);进一步的,所述延伸臂(423)上还安装有两个侧向夹持伸缩件(435),两个滑动座(432)分别与两个侧向夹持伸缩件(435)的输出端连接;进一步的,所述横梁(433)中部固定在滑动座(432)上,每个横梁(433)上的卡块(434)为两个,且两个卡块(434)分别位于横梁(433)的两端。
10.根据权利要求1所述的集成多站点式的装配系统,其特征在于,所述还包括位于组装模块(1)一侧的集成底座上料模块(5),集成底座上料模块(5)包括底座放置台(500)和夹持底座(501),且底座放置台(500)位于组装模块(1)与夹持底座(501)之间,且夹持底座(501)上安装有可沿Y、Z方向滑动的底座夹持组件;进一步的,所述夹持底座(501)上安装有Y向滑块(502),且夹持底座(501)上方还安装有安装架(503);所述安装架(503)上还安装有沿Y轴延伸的Y向滑轨(504),Y向滑块(502)与Y向滑轨(504)滑动配合,且夹持底座(501)上还安装有驱动安装架(503)沿Y向滑轨(504)滑动的Y向直线驱动元件(505);所述安装架(503)上固定安装有Z向直线驱动元件(506),且底座夹持组件安装在Z向直线驱动元件(506)的输出端;进一步的,所述安装架(503)呈L型,Y向滑轨(504)安装在安装架(503)水平部,底座夹持组件包括罩设在安装架(503)垂直部上的固定架(507),且固定架(507)靠近底座放置台(500)一侧安装有两个可相对移动的夹持手臂(508);进一步的,所述安装架(503)垂直部相对两侧均安装有沿Z向导轨(510),固定架(507)上还安装有与Z向导轨(510)配合的Z向滑块(511);进一步的,所述固定架(507)上还安装有两个沿X轴方向延伸的X向导轨(512),两个X向导轨(512)上均安装有X向滑块(513),且两个夹持手臂(508)分别固定在两个X向滑块(513)上;所述固定架(507)上还安装有驱动两个夹持手臂(508)沿X向导轨(512)滑动的X向直线驱动元件(514)。
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Date | Code | Title | Description |
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GR01 | Patent grant | ||
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