CN219082023U - 柱钉辊套粘钉机用旋压装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种柱钉辊套粘钉机用旋压装置，其特征在于：包括安装在上层移动导轨上的直线轨道滑行座；直线轨道滑行座侧面安装有行走电机，所述行走电机的输出端安装有与上层齿条啮合的行走齿轮；直线轨道滑行座的上方安装有旋压基板，旋压基板上安装旋压组件；所述旋压组件包括旋压基板，旋压基板与旋压基板之间设有直线导轨，旋压基板的后端所述旋压基板上安装有缓冲座，缓冲座上垂直旋压基板设有缓冲杆，缓冲杆上设有缓冲弹簧；旋压基板上安装有旋压电机座，旋压电机座上安装有旋压电机，旋压电机的输出轴上安装有主动齿轮，主动齿轮啮合从动齿轮组，从动齿轮组的每个从动齿轮均安装在独立的旋压轴上，旋压轴安装在旋压轴承座上，旋压轴承座安装旋压基板上，在旋压轴的端部安装有旋压头。本实用新型可实现柱钉的旋压作业，大大提高了柱钉装配效率和装配精度。

Description

柱钉辊套粘钉机用旋压装置

技术领域

本实用新型属于柱钉辊套套技术领域，尤其涉及一种柱钉辊套粘钉机用旋压装置。

背景技术

众所周知，柱钉辊作为辊压机的核心配件之一，为辊压机提供高耐磨、高抗压强度的特性，可以满足不同工况的使用要求。柱钉辊套采用耐磨合金复合辊套并进行钻、铰孔工序后，工作辊面采用镶嵌硬质合金柱钉的方式制造，柱钉辊套表面需要镶嵌装配的柱钉数量非常多，在柱钉的粘钉过程中，需要对柱钉孔进行打磨清洗，目前采用的方式时，操作人员手持一个橡胶或者木锤，进行敲击，由于柱钉孔的数量巨大，因此难免发生遗漏的事故，而且劳动强度较大，生产效率较低。

为此，本实用新型涉及一种柱钉辊套粘钉机用旋压装置，可以实现自动对柱钉加压，保证柱钉安装位置的准确性和一致性。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种可以实现自动对柱钉加压，保证柱钉安装位置的准确性和一致性的柱钉辊套粘钉机用旋压装置。

本实用新型是这样实现的，一种柱钉辊套粘钉机用旋压装置，其特征在于：包括安装在上层移动导轨上的直线轨道滑行座；直线轨道滑行座侧面安装有行走电机，所述行走电机的输出端安装有与上层齿条啮合的行走齿轮；直线轨道滑行座的上方安装有旋压基板，旋压基板上安装旋压组件；

所述旋压组件包括旋压基板，旋压基板与旋压基板之间设有直线导轨，旋压基板的后端所述旋压基板上安装有缓冲座，缓冲座上垂直旋压基板设有缓冲杆，缓冲杆上设有缓冲弹簧；旋压基板上安装有旋压电机座，旋压电机座上安装有旋压电机，旋压电机的输出轴上安装有主动齿轮，主动齿轮啮合从动齿轮组，从动齿轮组的每个从动齿轮均安装在独立的旋压轴上，旋压轴安装在旋压轴承座上，旋压轴承座安装旋压基板上，在旋压轴的端部安装有旋压头。

进一步优选的，所述旋压基板与直线轨道滑行座之间设有直线轨道，旋压基板上安装旋压进给行走电机，旋压进给行走电机的输出端安装有旋压进给行走齿轮，在旋压基板与直线轨道滑行座之间设有与旋压进给行走齿轮啮合的齿条；旋压基板的一侧安装有旋转升降机构。

进一步优选的，所述旋转升降机构包括与旋压基板垂直设置的四个升降柱，在旋压基板的下方安装升降电机，升降电机通过丝杠螺母副连接旋转升降基板，旋转升降基板的一侧设置有旋转装置。

进一步优选的，所述旋转装置包括贯通轴丝杠式步进电机，步进电机的输出端连接齿条，所述齿条安装在直线滑轨的滑块上，齿条的上部啮合有从动齿轮，从动齿轮安装在从动轴上，所述从动轴安装旋转轴承座上，旋转轴承安装在旋转升降基板上，旋转升降基板上安装旋压基板。

进一步优选的，在直线轨道滑行座的支座上固定安装有检测装置，用于检测柱钉旋压高度，所述检测装置包括支架，所述支架的上端向柱钉辊套方向延伸，在支架的端部安装有测距感应器。

本实用新型具有的优点和技术效果：

由于本实用新型旋压装置将协同机器人抓取的柱钉和柱钉垫压紧在柱钉辊套柱钉孔内采并给予旋转压力实现柱钉的安装，且安装到位，由于采用一致的旋转压力，所述能够保证每个柱钉旋压力度的一致性，提高了最终的成品质量，而且提高了粘钉效率，同时采用上述旋压装置可以实现上下、左右移动满足不同柱钉孔位置的需求，减少了人工。

附图说明

图1和图2是本实用新型两个角度立体结构示意图；

图3是柱钉辊套粘钉机结构示意图；

图4是床身结构示意图；

图5是床身立体结构示意图；

图6是床身机架立体结构示意图；

图7是协调机器人安装结构示意图。

1、柱钉棍套，1-1、柱钉；1-2、柱钉垫；

100、床身；110、床身机架；120、自动粘钉机架组件；

121、上层移动导轨；1210、直线轨道滑行座；1211、行走电机；1212、点胶旋压基板；

122、下层移动导轨；123、上层传动齿条；

200、协同机器人底座；210、有机器人行走电机；220、机器人行走齿轮；230、协同机器人；240、机械手法兰基板；250、柱钉抓取机构；251、2D相机；260、柱钉垫抓取机构；

300、点胶装置；

400、旋压装置；

500、检测装置；501、支架；502、测距感应器；

600、3D相机采集装置；

700、打磨清洗喷吹装置；701、打磨清洗喷吹行走板；702、侧面安装行走电机；703、行走齿轮；705、打磨清洗喷吹基座；706、直线导轨；707、打磨清洗喷吹进给电机；708、进给齿轮；709、进给齿条；710、升降导向板；711、步进电机；712、丝杠；713、打磨清洗喷吹升降板；714、打磨组件；7140、打磨电机；7141、打磨轮；715、清洗喷吹组件；7150、气缸；7151、打磨清洗喷吹座；7152、喷雾基板；7153、喷雾阀；716、导向柱；

800、上料平台；810、柱钉上料单元；820、柱钉垫上料单元；900、托辊总成。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1至图7，一种具有旋压装置的柱钉辊套粘钉机，包括床身100，所述床身包括床身机架110，所述床身机架上安装有自动粘钉机架组件120，所述自动粘钉机架组件包括上层移动导轨121和下层移动导轨122，在床身机架内所述上层移动导轨的侧面安装有上层传动齿条123；在床身机架内所述下层移动导轨的侧面安装有下层传动齿条124；上层传动齿条123和下层传动齿条124为实现旋压、点胶、图形采集等提供行走的跑道，保证设备按照预定的轨道行走。

上层移动导轨121上安装有协同机器人底座200，协同机器人底座上安装有机器人行走电机210，机器人行走电机的输出端安装有与上层齿条啮合的机器人行走齿轮220；协同机器人底座上安装有协同机器人230，协同机器人的机械臂的端部机械手法兰基板240上安装柱钉抓取机构250和柱钉垫抓取机构260和2D相机251；协同机器人可以实现柱钉垫1-2和柱钉1-1的抓取、释放操作，替代传统的人工，提高粘钉效率；协同机器人采用六轴多方位机器人，其工作原理属于已知技术，再次不进行赘述。

安装在上层移动导轨121上的直线轨道滑行座1210；直线轨道滑行座侧面安装有行走电机1211，所述行走电机的输出端安装有与上层齿条啮合的行走齿轮；直线轨道滑行座的上方安装有点胶旋压基板1212，点胶旋压基板上安装点胶装置300和旋压装置400；在直线轨道滑行座的支座上固定安装有检测装置500，用于检测柱钉旋压高度，所述检测装置包括支架，所述支架的上端向柱钉辊套方向延伸，在支架的端部安装有测距感应器；检测的位置特征反馈至总控中心，确定是否旋压至设定的位置。其中点胶装置300用于在柱钉和柱钉垫放置前箱柱钉孔内注入胶液，替代人工刷胶；旋压装置400，旋压装置将协同机器人抓取的柱钉和柱钉垫压紧在柱钉辊套柱钉孔内，替代人工敲打锤击安装柱钉，提高了粘钉效率，同时保证粘钉高度的一致性；

下层移动导轨122上安装有3D相机采集装置600和打磨清洗喷吹装置700，3D相机采集装置600，用于拍摄柱钉辊套上的某一个柱钉孔实际位置；为安装柱钉垫和柱钉提供位置坐标，实现自动粘钉的效果；

安装在下层移动导轨上的打磨清洗喷吹装置700，用于对柱钉辊套柱钉孔在点胶前进行打磨和清扫；保证柱钉孔内的清洁，避免存在异物导致安装精度存在差异；

在协同机器人侧还设有上料平台800，所述上料平台安装有相互独立的柱钉上料单元810和柱钉垫上料单元820；实现柱钉垫和柱钉的自动上料；

在床身的侧面安装有托辊总成900，用于支撑柱钉辊套1，一方面在安装同一排时保持相对静止，另一方面，安装下一排时可以旋转，替代人工转动庞大的柱钉辊，降低了劳动强度。

以及，

下面结合附图详细对打旋压装置700进行说明；请参阅图1至图和2，所述旋压装置400包括旋压基板401，旋压基板与旋压进给基板之间设有直线导轨402，旋压基板的后端所述旋压进给基板上安装有缓冲座403，缓冲座上垂直旋压基板设有缓冲杆404，缓冲杆上设有缓冲弹簧405；旋压基板上安装有安装旋压电机座406，旋压电机座上安装有旋压电机407，旋压电机的输出轴上安装有主动齿轮408，主动齿轮啮合从动齿轮409，所述从动齿轮安装在旋压轴410上，旋压轴安装在旋压轴承座411上，旋压轴承座安装旋压基板上，在旋压轴的端部安装有旋压头412。在旋压电机的带动下实现放置的柱钉进行旋压。

上述技术方案中优选的，所述旋压进给基板与直线轨道滑行座之间设有直线轨道1214，旋压进给基板上安装旋压进给行走电机1215，旋压进给行走电机的输出端安装有旋压进给行走齿轮1216，在旋压进给基板与直线轨道滑行座之间与旋压进给行走齿轮1216啮合的齿条1217；旋压进给基板1213的一侧安装有旋转升降机构1218。

优选的，所述旋转升降机构包括与旋压进给基板垂直设置的四个升降柱1219，在旋压进给基板的下方安装升降电机1220，升降电机通过丝杠螺母副连接旋转升降基板1221，旋转升降基板的一侧设置有旋转装置1230。

上述技术方案中优选的，旋转装置1230包括步进电机1231，步进电机的输出端连接旋转轴1232，旋转轴安装旋转轴承座1233上，旋转轴承安装在旋转升降基板1221上，旋转升降基板上安装点胶旋压基板1234。上述可以实现点胶装置和旋压装置沿柱钉辊轴向移动，移动行程覆盖整个柱钉辊，垂直柱钉辊方向进给实现进给，完成柱点胶和柱钉的旋压工作。

上述技术方案中优选的，在直线轨道滑行座的支座上固定安装有检测装置500，用于检测柱钉旋压高度，所述检测装置包括支架501，所述支架的上端向柱钉辊套方向延伸，在支架的端部安装有测距感应器502；检测的位置特征反馈至总控中心，确定是否旋压至设定的位置。

上述柱钉辊套粘钉机的控制方法，包括：

S1、通过人机对话模块向控制系统内输入工艺参数；

S2、控制系统首先向托辊总成下发旋转动作指令；所述旋转动作指令包括旋转时间参数和旋转角度参数；然后托辊总成执行旋转动作指令；

S3、由2D和3D相机构成的视觉控制系统获取柱钉辊套上目标柱钉孔的位置信息，通过对位置信息判断托辊总成是否旋转到位，如果旋转到位，则执行S4，否则将位置信息反馈给控制系统,控制系统通过差值运算进而输出调整旋转参数，托辊总成根据调整旋转参数执行相应的动作，执行完后，再次进行视觉控制系统判断，直至旋转到位；

S4、控制系统首先向打磨清洗喷吹装置发送打磨清洗参数指令；打磨清洗喷吹装置执行打磨清洗参数指令，进而对目标柱钉孔进行打磨清洗作业；

S5、控制系统向点胶装置发送点胶参数指令；点胶装置执行点胶参数指令，进而对目标柱钉孔进行一次点胶作业；

S6、控制系统向协同机器人系统发送抓取柱钉垫指令；协同机器人系统执行抓柱钉垫指令，并将柱钉垫置于目标柱钉孔内；

S7、控制系统向点胶装置发送点胶参数指令；点胶装置执行点胶参数指令，进而对目标柱钉孔进行二次点胶作业；

S8、控制系统向系统机器人系统发送抓柱钉指令；协同机器人系统执行抓取柱钉指令，并将抓柱钉旋压于目标柱钉孔内；

S9、控制系统向托辊总成下发旋转动作指令；托辊总成执行旋转动作指令，视觉控制系统重新确定目标柱钉孔，然后循环S1～S8。

其中，每次的目标柱钉孔为位于同一水平线上的3～10个柱钉孔。

所述打磨清洗参数指令依次包括：5s风干、30s打磨、5s风干、3s清洗、5s风干。

在上述优选实施例中：打磨清洗喷吹装置的工作原理：气控喷雾阀与风干气嘴集成一体，可定时喷雾与风干并且时间可调，对柱钉孔进行清洗液的雾状清洗及风干作业，集成在闭环步进电机上的定制钢丝打磨轮可对柱钉孔内残留的切削液进行高效彻底的清理作业。工作流程为：风干(5s)—打磨(30s)—风干(5s)—清洗(3s)—风干(5s)(备注：以上时间为机构工作时间，不包含各种运动到位时间)；

点胶装置的工作原理：6组厌氧胶专用点胶阀单次对柱钉辊套的孔位进行点胶作业，点胶工作为柱钉垫放入前点胶与柱钉放入前点胶，点胶压力、点胶时间可控，柱钉旋压装置为非标定制的6组柱钉同时旋压装置，6组旋压装置单组分别设置缓冲机构，防止柱钉高低误差影响旋压效果。工作节拍：柱垫点胶(3s)、柱钉点胶(6s)、旋压节拍(一次压停5s、一次旋压7s、二次压停5s、二次旋压7s)(备注：以上时间为机构工作时间，不包含各种运动到位时间)。

协同机器人自动抓取柱钉垫、柱钉、释放柱钉垫、释放柱钉，协同机器人带动2D相机及柱垫柱钉抓取组件对筛分机分出的柱钉垫和柱钉进行定位拾取，在向柱钉辊套放垫放钉前对柱钉辊套相应放置位置进行拍照定位并将需补偿结果反馈至PLC，再经PLC反馈至机器人进行相应位置调整，以消除各方面综合误差对放垫、放钉的影响，另外柱垫柱钉抓取组件中6组抓取夹爪分别设置有柔性模块，能对±0.1mm的位置误差进行柔性补偿，进一步增加柱垫、柱钉放入的准确性。工作节拍：抓垫(6S)、柱垫视觉定位(2S)、柱垫放入(7S)、柱垫推入(5S)、抓钉(6S)、柱钉视觉定位(2S)、柱钉推入(7S)。

柱钉辊套旋转定位系统的工作原理：2D&3D相机相互配合对柱钉辊套进行圆周方向旋转定位，3D相机负载定位角度，2D相机负责定位位置，整体理论定位精度为柱钉孔平面方向精度±0.02mm，现场使用中为了能够在保证使用精度、最大程度的提高工作效率并保证工作稳定性的前提下，将2D相机平面定位精度设定为±0.3mm，工作节拍：定位精度在±0.3mm时，圆周方向相邻两排孔定位时间为30s。

还包括S10、通过对柱钉的高度进行检测，进而判定柱钉是否旋压到位。高度检测的工作原理：每组柱钉粘贴后会对粘贴后的柱钉进行高度检测，如超出设定高度值，会报警提示柱钉粘贴高度不合格。

传感器原理：采用高精度激光位移传感器进行高度检测，检测精度±0.13mm。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种柱钉辊套粘钉机用旋压装置，其特征在于：包括安装在上层移动导轨上的直线轨道滑行座；直线轨道滑行座侧面安装有行走电机，所述行走电机的输出端安装有与上层齿条啮合的行走齿轮；直线轨道滑行座的上方安装有旋压基板，旋压基板上安装旋压组件；

所述旋压组件包括旋压基板，旋压基板与旋压基板之间设有直线导轨，旋压基板的后端所述旋压基板上安装有缓冲座，缓冲座上垂直旋压基板设有缓冲杆，缓冲杆上设有缓冲弹簧；旋压基板上安装有旋压电机座，旋压电机座上安装有旋压电机，旋压电机的输出轴上安装有主动齿轮，主动齿轮啮合从动齿轮组，从动齿轮组的每个从动齿轮均安装在独立的旋压轴上，旋压轴安装在旋压轴承座上，旋压轴承座安装旋压基板上，在旋压轴的端部安装有旋压头。

2.根据权利要求1所述的柱钉辊套粘钉机用旋压装置，其特征在于：所述旋压基板与直线轨道滑行座之间设有直线轨道，旋压基板上安装旋压进给行走电机，旋压进给行走电机的输出端安装有旋压进给行走齿轮，在旋压基板与直线轨道滑行座之间设有与旋压进给行走齿轮啮合的齿条；旋压基板的一侧安装有旋转升降机构。

3.根据权利要求2所述的柱钉辊套粘钉机用旋压装置，其特征在于：所述旋转升降机构包括与旋压基板垂直设置的四个升降柱，在旋压基板的下方安装升降电机，升降电机通过丝杠螺母副连接旋转升降基板，旋转升降基板的一侧设置有旋转装置。

4.根据权利要求3所述的柱钉辊套粘钉机用旋压装置，其特征在于：所述旋转装置包括贯通轴丝杠式步进电机，步进电机的输出端连接齿条，所述齿条安装在直线滑轨的滑块上，齿条的上部啮合有从动齿轮，从动齿轮安装在从动轴上，所述从动轴安装旋转轴承座上，旋转轴承安装在旋转升降基板上，旋转升降基板上安装旋压基板。

5.根据权利要求1所述的柱钉辊套粘钉机用旋压装置，其特征在于：在直线轨道滑行座的支座上固定安装有检测装置，用于检测柱钉旋压高度，所述检测装置包括支架，所述支架的上端向柱钉辊套方向延伸，在支架的端部安装有测距感应器。

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