WO2021109512A1 - 一种自动齿轮泵组装实训生产线 - Google Patents

Abstract

一种自动齿轮泵组装实训生产线涉及的是一种实训用生产线，具体说是用于实训组装自动齿轮泵模型的生产线，自动齿轮泵组装实训生产线依次包括：工位一、工位二、工位三和工位四；其中工位一为泵体组装工位，工位二为齿轮组装工位，工位三为盖板组装工位，工位四为成品组装工位；自动齿轮泵组装实训生产线还包括控制装置，控制装置分别与工位一、工位二、工位三和工位四进行数据连接；控制装置为工业计算机、PLC可编程控制器或单片机；自动齿轮泵组装实训生产线依次通过工位一、工位二、工位三和工位四进行组装。

Description

一种自动齿轮泵组装实训生产线 技术领域

本发明一种自动齿轮泵组装实训生产线涉及的是一种实训用生产线，具体说是用于实训组装自动齿轮泵模型的生产线。

背景技术

在现代的生产线中，自动化水平越来越高，为了培养学生的动手能力和现场处置能力，需要有模拟的生产线对学生进行培训，但目前尚无专用于模拟机电产品组装的生产线，所以有必要设计出一种新的实训生产线来满足实际的实际培训需求，为社会培养合格的产业工人。

发明内容

本发明有鉴于此，提供了一种自动齿轮泵组装实训生产线，能够快速、精准地完成自动齿轮泵模型的组装，通过搭建具有高度自动化水平的生产线对自动齿轮泵模型进行组装，从而让学生更加直观地在实践中得到学习，具有良好的实训效果。

利用本发明一种自动齿轮泵组装实训生产线能够对自动齿轮泵模型进行组装,其中自动齿轮泵模型由泵壳、主动齿轮、从动齿轮和盖板组成，在泵壳的空腔内放置有主动齿轮和从动齿轮，并在泵壳的边上安装有定位销，通过螺钉将盖板紧固安装在泵壳的上方，从而完成自动齿轮泵模型的装配。

一种自动齿轮泵组装实训生产线依次包括：工位一、工位二、工位三和工位四；其中工位一为泵体组装工位，工位二为齿轮组装工位，工位三为盖板组装工位，工位四为成品组装工位(以下分别简称工位一、工位二、工位三和工位四)；自动齿轮泵组装实训生产线还包括控制装置，控制装置分别与工位一、工位二、工位三和工位四进行数据连接。

所述的控制装置为工业计算机、PLC可编程控制器或单片机。

本发明一种自动齿轮泵组装实训生产线依次通过工位一、工位二、工位三和工位四进行组装；在工位一中将待装配的泵壳放置在托盘内，在工位二中将主动齿轮和从动齿轮同时放置在泵壳的空腔内，在工位三中安装好定位销和盖板，在工位四中通过螺钉完成最终的紧固，得到成品，并将装配好的成品输送至预定位置。

工位一具有机架一，在机架一的上方铺设有带状输送装置一；在机架一前端的正下方安装有托盘升降台，托盘升降台位于带状输送装置一的下方，在机架一上，位于托盘升降台上方的侧面固定安装有推板机构，推板机构用于依次推送托盘升降台最上方的托盘；在托盘升降台的上方固定安装有与之配合的泵壳输送装置；托盘升降台能够将存放的托盘依次输送至带状输送装置一的上方，并待泵壳输送装置依次将泵壳输送装置内的泵壳释放至对应的托盘上时，再通过带状输送装置一输送至工位二，如此循环往复；带状输送装置一、托盘升降台、推板机构、泵体输送机构分别与控制装置进行信号连接。

所述的带状输送装置一为链条输送机、链板输送机、皮带输送机或网袋输送机中的任意一种，带状输送装置一的一端通过传动轴动力连接有电机，电机与控制装置进行信号连接，电机与机架一固定连接，所述的电机为伺服电机。带状输送装置一优选为链板输送机，其具有输送平稳、承载重量大的优点。

所述的托盘升降台具有托盘载台和提升机构，提升机构与托盘载台刚性连接，提升机构能够推动承载有托盘的托盘载台向上运动。

托盘载台上设置有用于方便定位的定位块，定位块位于托盘载台上靠近推板机构一侧的边角处，用于不阻碍推板机构推送托盘载台上最下方的托盘；定位块的数量为1-2块，优选为两块。

所述的定位块为L形，用于能够同时对前后和左右方向进行限位。

所述的提升机构为液压升降机、剪刀式升降机或滚珠丝杆升降机中的任意一种，优选为滚珠丝杆升降机，在滚珠丝杆升降机上安装有步进电机或伺服电机，通过步进电机或伺服电机能够精确控制上升和下降的行程，进而能够准确地将摞在一起的每个托盘依照托盘的厚度 依次向上提升。

所述的推板机构具有推板支架，在推板支架的尾端安装有推进器，推进器的顶端固定安装有推爪，推爪在推进器的推动下，能够将提升机构最上端的托盘推送至带状输送装置一的上表面。

所述的推进器为行程气缸或液压缸。

所述的泵壳输送装置具有输料塔，输料塔为圆柱状或长方体状的漏斗，输料塔内摞放有待装配的泵壳，输料塔的下方固定安装在机架一上，在输料塔下方的侧面安装有两个上下重叠且等尺寸的插拔用的行程气缸或液压缸，行程气缸或液压缸与控制装置进行信号连接，行程气缸或液压缸的前端设置有限位拨叉，两个限位拨叉之间的间隙等同于单个泵壳的高度；输料塔的下方开设有与限位拨叉对应的矩形开口，方便限位拨叉插入输料塔内，并控制输料塔内的泵壳的输送节拍。

所述的限位拨叉的轴向剖面为L形，限位拨叉的前端依照泵壳的轮廓设置，能够叉住泵壳，防止泵壳意外脱落；通过将限位拨叉设置为L形，能够在限位拔叉插入输料塔内时起到限位作用，防止挤坏输料塔。

在输料塔上还开设有上下方向的通槽或连续的通孔，或者在输料塔上开设有蜂窝状孔洞，用于方便肉眼观察输料塔内的泵壳存货数量，方便及时补料。

工位一的工作方法如下：

(1)工位一在使用时，在输料塔内放满待装配的泵壳，在托盘升降台上放好托盘；

(2)启动控制装置，托盘升降台中的提升机构向上提升一个生产节拍；

(3)推板机构将最上方的托盘推送至带状输送装置一上；

(4)泵壳输送装置中下方的限位拨叉从输料塔上的矩形开口中拔出；

(5)输料塔中最下方的泵壳在重力的作用下落入带状输送装置一上的托盘上；

(6)带状输送装置一中的电机在控制装置的指令下，向前运动一个生产节拍；

(7)泵壳输送装置中下方的限位拨叉重新插入矩形开口中，上方的限位拨叉拔出，输料塔中次最下发的泵壳落入下方限位拨叉上；

(8)待泵壳落至下方的限位拨叉后，上方的限位拨叉重新插入输料塔内，对输料塔内的泵壳起到限位锁止的作用；

(9)推板机构将次最上方的托盘推送至带状输送装置一上，并将泵壳放置在托盘上，如此周而往复。

本发明中的工位一构思巧妙、结构简单、使用便捷且高效，在使用时，能够先将泵壳放入输料塔内，托盘放置在托盘升降台上，启动控制装置即可进行连续的装配动作。

工位二具有机架二，在机架二上设置有带状输送装置二，带状输送装置二上具有输送电机，输送电机与控制装置信号连接，在带状输送装置二用于传送经工位一传送过来的放置有泵壳的托盘，在机架二的侧面放置有用于分别输送安装在泵壳内主动齿轮和从动齿轮的辅助输料机架一和辅助输料机架二，辅助输料机架一和辅助输料机架二的上方分别安装有输送带一和输送带二，在机架二的侧面还安装有搬运装置，用于搬运输送带一和输送带二上输送的主动齿轮和从动齿轮。

所述的输送电机为伺服电机或步进电机。

所述的带状输送装置二为倍速链输送机、链条输送机、链板输送机或皮带输送机中的任意一种；优选为倍速链输送机，其输送能力大，可承载较大的载荷，输送速度准确稳定，能保证精确的同步输送。

在机架二上安装定位装置，安装定位装置与控制装置信号连接，用于提高托盘在带状输送装置二上的定位精度，保证托盘上的泵壳位于搬运装置的正下方，从而保证主动齿轮和从动齿轮的安装精度。

安装定位装置为气动阻挡块或红外感应探头；在安装定位装置为气动阻挡块时，气动阻挡块的下方安装有驱动气缸或电磁阀，驱动气缸或电磁阀固定安装在气动阻挡块上，气动阻 挡块能够升起阻挡托盘运动时超出预定位置，防止越界；在安装定位装置为红外感应探头时，红外感应探头通过检测托盘的位置来驱动带状输送装置二的工作状态。

所述的辅助输料机架一和辅助输料机架二上安装的输送带一和输送带二为同步带输送机、链条输送机、链板输送机或网袋输送机中的任意一种，优选为同步带输送机或链条输送机。

进一步地，在选用同步带输送机时，同步带输送机上具有同步带，在同步带的表面等距固定安装有多个等尺寸的放物板，在放物板上开设有与主动齿轮或从动齿轮的外轮廓相配合的容腔，在容腔内能够平稳地放置主动齿轮或从动齿轮。

进一步地，在同步输送机内安装有张紧轮，用于实时张紧同步带。

进一步地，在辅助输料机架一和/或辅助输料机架二上安装有具有水平方向凹槽的负重条，在放物板的外缘设置有与凹槽相配合的凸起，凸起能够在凹槽内滑动并承载放物板和同步带的一部分重量，减少由于重力影响造成的同步带旷量。

在放物板的凸起上能够安装有轴承，轴承在凹槽内滚动，进一步减小同步带的运动阻力。

当所述的辅助输料机架一和辅助输料机架二等尺寸且相互平行时，输送带一和输送带二之间连接有传动轴，传动轴与安装在辅助输料机架一或辅助输料机架二上的伺服电机或步进电机进行动力连接，实现通过一个电机同时带动输送带一和输送带二等速同方向运动，简化了设备，并同时降低了维护需求和使用要求，避免出现了输送带一和输送带二不同步的情况。

所述的搬运装置具有立架，在立架的上方设置分别设置有与输送带一和输送带二相对应配合的机械手，机械手在工作时能够同时抓取主动齿轮和从动齿轮，并同步放置在泵壳内。

工位二的工作方法如下：

(1)在输送带一和输送带二上的放物板上分别放入对应的主动齿轮和从动齿轮；

(2)启动控制装置，带状输送装置二将装有泵壳的托盘输送至搬运装置的正下方；

(3)输送带一和输送带二按照生产节拍同步向机架二上的带状输送装置二输送相应的主动齿轮和从动齿轮；

(4)机械手同时抓取主动齿轮和从动齿轮，并将其放入泵壳内；

(5)装配好主动齿轮和从动齿轮的托盘在带状输送装置二的带动下运动至下一个工位，并将待装配主动齿轮和从动齿轮的下一个泵壳输送至搬运装置的下方，并等待装配，如此周而复始。

本发明中的工位二构思巧妙、结构简单、使用便捷且高效，在使用时，能够按照生产节拍快速抓取主动齿轮和从动齿轮并精确的放置在泵壳内。

工位三具有机架三，机架三的上方安装有带状输送机构三；机架三的侧前方安装有定位销输送装置，用于输送定位销；机架三的侧后方安装有盖板上料系统，盖板上料系统能够输送待装配的盖板，在机架三上还分别设置有与定位销输送装置相配合的定位销机械手，以及与盖板上料系统相配合的盖板机械手；带状输送机构三、定位销输送装置、盖板上料系统分别与控制装置信号连接。

在机架三上分别安装有与定位销输送装置、盖板上料系统对应的信号感应器，信号传感器与控制装置信号连接，信号传感器采集到带状输送机构三上输送的待装配定位销和盖板的泵壳后，将相关信号发送给控制装置，控制装置再发出动作指令给定位销输送装置、盖板上料系统、以及定位销机械手和盖板机械手，用以控制装配的节拍。

所述的信号传感器为市售的红外信号传感器。

所述的带状输送机构三为倍速链输送机、链条输送机、链板输送机或同步带输送机中的任意一种，带状输送机构三具有电机，电机与控制装置进行电连接；优选为同步带输送机，其输送能力大，输送速度准确稳定，能保证精确的同步输送。

所述的螺钉输送装置为市售的振动盘送料机，具体为东莞市宇峰自动化设备有限公司生产的振动盘送料机。

所述的盖板上料系统具有盖板上料机架，在盖板上料机架上方安装有椭圆环形导轨台，椭圆环形导轨台的上方具有内凹或外凸的轨道，在轨道上等距排列有多个能够滑动的承载盘， 椭圆环形导轨台的下方安装有驱动电机，驱动电机与控制装置进行信号连接，驱动电机的输出轴连接有传动链轮，传动链轮与传动链动力连接，在椭圆环形导轨台上滑动的承载盘的尾端与传动链直接连接，在椭圆环形导轨台的内部还设置有与传动链相配合的从动链轮，从动链轮的数量为1或3个；从动链轮在为一个时，从动链轮和主动链轮分别位于椭圆环形导轨台内部的两端；从动链轮在为3个时，3个从动链轮和一个主动链轮分别位于椭圆环形导轨台内部的四角处。所述的盖板上料系统为库比克智能装备(深圳)有限公司生产的库比克DTS-25-351、DTS-44-468或DTS-44-612环形导轨。

工位三的工作方法如下：

(1)在振动送料盘内放置有大量的定位销零部件，在盖板上料系统上的承载盘上放置有相应的盖板；

(2)红外信号传感器采集到泵壳到达振动送料盘边上时，定位销机械手从振动盘送料机的输出端抓取定位销并插入泵壳内的预定销孔内；

(3)待定位销装配完毕后，带状输送机构三将泵壳输送至盖板上料系统处，盖板机械手从盖板上料系统处抓取盖板，并安装在泵壳上；

(4)装配好盖板的泵壳输送至下一个工位，并等待下一个泵壳进行装配，如此周而复始。

本发明中的工位三构思巧妙、结构简单、使用便捷且高效，在使用时，能够按照生产节拍快速抓取定位销和盖板并精确的放置在泵壳内。

工位四具有机架四，机架四的上方安装有带状输送机构四；机架四的侧前方安装有螺钉输送装置，用于输送螺钉，在机架四上安装有与螺钉输送装置相配合的螺钉安装机械手；机架四的尾端放置有成品输送机构，成品输送机构能够将装配好的成品利用重力进行输送，在机架四的尾端或成品输送机构上还安装有用于将成品从机架四的带状输送机构四搬运至成品输送机构上的成品搬运机械手，螺钉输送装置、带状输送机构四、螺钉安装机械手和成品搬运机械手分别与控制装置信号连接。

在机架四上安装有与螺钉安装机械手和成品搬运机械手对应的信号感应器，信号传感器与控制装置信号连接，信号传感器采集到带状输送机构四上输送的待装配螺钉的泵壳后，将相关信号发送给控制装置，控制装置再发出动作指令给螺钉输送装置、带状输送机构四、螺钉安装机械手和成品搬运机械手，用以控制装配的节拍。

所述的信号传感器为市售的红外信号传感器。

所述的带状输送机构四为倍速链输送机、链条输送机、链板输送机或同步带输送机中的任意一种，带状输送机构四具有电机，电机与控制装置进行电连接；优选为同步带输送机，其输送能力大，输送速度准确稳定，能保证精确的同步输送。

所述的螺钉输送装置为市售的振动盘送料机，具体为东莞市宇峰自动化设备有限公司生产的振动盘送料机。

所述的成品输送机构具有框型的输送架，在输送架内安装有向下倾斜的条状输送装置，所述的条状输送装置为无动力滚筒输送机或流利条，优选为流利条。

所述的条状输送装置的数量为多条，优选为2-3条；在为2-3条时，上下之间的条状输送装置呈现出锐角形或之字形，其中上方的条状输送装置的尾端短于下方下方的条状输送装置的顶端，方便输送的货物从上方的条状输送装置落入下方的条状输送装置上。

进一步地，在下方的条状输送装置的顶端还加装有能够调节倾角的辅助条状输送装置，用于减小货物落入时的缓冲力，防止被冲击损坏。

通过多条条状输送装置进行上下交叉角度排列的输送，其能够在自动输送货物的情况下，有效节约输送装置的空间，尤其是输送装置的长度，这在尺寸受限的输送场合具有重要的意义。

本发明的工位四的使用方法为：

(1)在振动送料盘内放置有大量的螺钉；

(2)红外信号传感器采集到泵壳到达振动送料盘边上时，螺钉安装机械手从振动盘送料 机的输出端抓取螺钉并插入泵壳内的螺孔内；

(3)待螺钉装配完毕后，产品完成组装；

(4)成品搬运机械手将成品从带状输送机构四的尾端抓取，并放置在成品输送机构的条状输送装置上，成品通过重力的作用，在条状输送装置上滑落至预定位置，在尾端有专人拾取成品即可。

本发明中的工位四构思巧妙、结构简单、使用便捷且高效，在使用时，在将螺钉安装至泵壳后，自动将组装好的成品输送至预定位置，具有良好的使用效果。

本发明具有良好的实训效果，通过将自动齿轮泵分解为泵壳、主动齿轮、从动齿轮和盖板这4个主要部件，再通过定位销和螺钉进行组装，再针对这些部件研制装配生产线，通过巧妙地针对这四个部件，将工序有效的分别为4个工位，并利用这4个工位进行专一化的组装，能够让学生在这些自动化组装的生产线的搭建和生产过程中直观的感知多方面相关的机电工作原理和实施效果，具有良好的使用和推广价值。

附图说明

以下结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明一种自动齿轮泵组装实训生产线的结构示意图。

图2为本发明一种自动齿轮泵组装实训生产线中工位一的结构示意图。

图3为本发明一种自动齿轮泵组装实训生产线的工位一中托盘升降台的结构示意图一。

图4为本发明一种自动齿轮泵组装实训生产线的工位一中托盘升降台的结构示意图二。

图5为本发明一种自动齿轮泵组装实训生产线的工位一中泵壳输送装置的结构示意图。

图6为本发明一种自动齿轮泵组装实训生产线中工位二的结构示意图。

图7为本发明一种自动齿轮泵组装实训生产线的工位二中带状输送装置二的结构示意图。

图8为本发明一种自动齿轮泵组装实训生产线的工位二中辅助输料机架一的结构示意图。

图9为本发明一种自动齿轮泵组装实训生产线的工位二中辅助输料机架一局部放大的结构示意图。

图10为本发明一种自动齿轮泵组装实训生产线的工位二中搬运装置的结构示意图。

图11本发明一种自动齿轮泵组装实训生产线中工位三的结构示意图。

图12本发明一种自动齿轮泵组装实训生产线的工位三中带状输送机构三的结构示意图。

图13本发明一种自动齿轮泵组装实训生产线的工位三中盖板上料系统的结构示意图。

图14本发明一种自动齿轮泵组装实训生产线中工位四的结构示意图。

图15本发明一种自动齿轮泵组装实训生产线的工位四中成品输送机构的结构示意图。

图16利用本发明一种自动齿轮泵组装实训生产线组装的自动齿轮泵模型的结构示意图。

图17利用本发明一种自动齿轮泵组装实训生产线组装的自动齿轮泵模型在不含盖板时的结构示意图。

具体实施方式

参照附图1-17，一种自动齿轮泵组装实训生产线依次包括：工位一、工位二、工位三和工位四；其中工位一为泵体组装工位，工位二为齿轮组装工位，工位三为盖板组装工位，工位四为成品组装工位；自动齿轮泵组装实训生产线还包括控制装置，控制装置分别与工位一、工位二、工位三和工位四进行数据连接。

所述的控制装置为工业计算机、PLC可编程控制器或单片机。

参照附图1，本发明一种自动齿轮泵组装实训生产线依次通过工位一、工位二、工位三和工位四进行组装；在工位一中将待装配的泵壳放置在托盘内，在工位二中将主动齿轮和从动齿轮同时放置在泵壳的空腔内，在工位三中安装好定位销和盖板，在工位四中通过螺钉完成最终的紧固，得到成品，并将装配好的成品输送至预定位置。

参照附图1-5和附图16-17，工位一具有机架一1，在机架一1的上方铺设有带状输送装置一；在机架一1前端的正下方安装有托盘升降台2，托盘升降台2位于带状输送装置一3的下方，在机架一1上，位于托盘升降台2上方的侧面固定安装有推板机构4，推板机构4 用于依次推送托盘升降台2最上方的托盘5；在托盘升降台2的上方固定安装有与之配合的泵壳输送装置；托盘升降台2能够将存放的托盘5依次输送至带状输送装置一3的上方，并待泵壳输送装置依次将泵壳输送装置内的泵壳10释放至对应的托盘5上时，再通过带状输送装置一3输送至工位二，如此循环往复；带状输送装置一3、托盘升降台2、推板机构4、泵体输送机构分别与控制装置进行信号连接。

所述的带状输送装置一3为链条输送机、链板输送机、皮带输送机或网袋输送机中的任意一种，带状输送装置一3的一端通过传动轴动力连接有电机6，电机6与控制装置进行信号连接，电机6与机架一1固定连接，所述的电机6为伺服电机。带状输送装置一3优选为链板输送机，其具有输送平稳、承载重量大的优点。

所述的托盘升降台2具有托盘载台2-1和提升机构2-2，提升机构2-2与托盘载台2-1刚性连接，提升机构2-2能够推动承载有托盘5的托盘载台2-1向上运动。

托盘载台2-1上设置有用于方便定位的定位块2-3，定位块2-3位于托盘载台2-1上靠近推板机构4一侧的边角处，用于不阻碍推板机构4推送托盘载台2-1上最下方的托盘5；定位块2-3的数量为1-2块，优选为两块。

所述的定位块2-3为L形，用于能够同时对前后和左右方向进行限位。

所述的提升机构2-2为液压升降机、剪刀式升降机或滚珠丝杆升降机中的任意一种，优选为滚珠丝杆升降机，在滚珠丝杆升降机上安装有步进电机或伺服电机，通过步进电机或伺服电机能够精确控制上升和下降的行程，进而能够准确地将摞在一起的每个托盘5依照托盘5的厚度依次向上提升。

所述的推板机构4具有推板支架4-1，在推板支架4-1的尾端安装有推进器4-2，推进器4-2的顶端固定安装有推爪4-3，推爪4-3在推进器4-2的推动下，能够将提升机构2-2最上端的托盘5推送至带状输送装置一3的上表面。

所述的推进器4-2为行程气缸或液压缸。

所述的泵壳输送装置具有输料塔7，输料塔7为圆柱状或长方体状的漏斗，输料塔7内摞放有待装配的泵壳10，输料塔7的下方固定安装在机架一1上，在输料塔7下方的侧面安装有两个上下重叠且等尺寸的插拔用的行程气缸或液压缸8，行程气缸或液压缸8与控制装置进行信号连接，行程气缸或液压缸8的前端设置有限位拨叉9，两个限位拨叉9之间的间隙等同于单个泵壳10的高度；输料塔7的下方开设有与限位拨叉9对应的矩形开口7-1，方便限位拨叉9插入输料塔7内，并控制输料塔7内的泵壳10的输送节拍。

所述的限位拨叉9的轴向剖面为L形，限位拨叉9的前端依照泵壳10的轮廓设置，能够叉住泵壳10，防止泵壳10意外脱落；通过将限位拨叉9设置为L形，能够在限位拔叉9插入输料塔7内时起到限位作用，防止挤坏输料塔7。

在输料塔7上还开设有上下方向的通槽7-2或连续的通孔，或者在输料塔7上开设有蜂窝状孔洞，用于方便肉眼观察输料塔7内的泵壳10存货数量，方便及时补料。

工位一的工作方法如下：

(1)工位一在使用时，在输料塔7内放满待装配的泵壳10，在托盘升降台2上放好托盘5；

(2)启动控制装置，托盘升降台2中的提升机构2-2向上提升一个生产节拍；

(3)推板机构4将最上方的托盘5推送至带状输送装置一3上；

(4)泵壳输送装置中下方的限位拨叉9从输料塔7上的矩形开口7-1中拔出；

(5)输料塔7中最下方的泵壳10在重力的作用下落入带状输送装置一3上的托盘5上；

(6)带状输送装置一3中的电机在控制装置的指令下，向前运动一个生产节拍；

(7)泵壳输送装置中下方的限位拨叉9重新插入矩形开口7-1中，上方的限位拨叉9拔出，输料塔7中次最下发的泵壳10落入下方限位拨叉9上；

(8)待泵壳10落至下方的限位拨叉9后，上方的限位拨叉9重新插入输料塔7内，对输料塔7内的泵壳10起到限位锁止的作用；

(9)推板机构4将次最上方的托盘5推送至带状输送装置一3上，并将泵壳10放置在托盘5上，如此周而往复。

本发明中的工位一构思巧妙、结构简单、使用便捷且高效，在使用时，能够先将泵壳放入输料塔内，托盘放置在托盘升降台上，启动控制装置即可进行连续的装配动作。

参照附图1，附图6-10和附图16-17，工位二具有机架二12，在机架二12上设置有带状输送装置二14，带状输送装置二14上具有输送电机13，输送电机13与控制装置信号连接，在带状输送装置二14用于传送经工位一传送过来的放置有泵壳10的托盘5，在机架二12的侧面放置有用于分别输送安装在泵壳10内主动齿轮15和从动齿轮16的辅助输料机架一17和辅助输料机架二18，辅助输料机架一17和辅助输料机架二18的上方分别安装有输送带一19和输送带二20，在机架二12的侧面还安装有搬运装置，用于搬运输送带一19和输送带二20上输送的主动齿轮15和从动齿轮16。

所述的输送电机13为伺服电机或步进电机。

所述的带状输送装置二14为倍速链输送机、链条输送机、链板输送机或皮带输送机中的任意一种；优选为倍速链输送机，其输送能力大，可承载较大的载荷，输送速度准确稳定，能保证精确的同步输送。

在机架二12上安装定位装置，安装定位装置与控制装置信号连接，用于提高托盘5在带状输送装置二14上的定位精度，保证托盘5上的泵壳10位于搬运装置的正下方，从而保证主动齿轮15和从动齿轮16的安装精度。

安装定位装置为气动阻挡块21或红外感应探头；在安装定位装置为气动阻挡块21时，气动阻挡块21的下方安装有驱动气缸或电磁阀，驱动气缸或电磁阀固定安装在气动阻挡块21上，气动阻挡块21能够升起阻挡托盘5运动时超出预定位置，防止越界；在安装定位装置为红外感应探头时，红外感应探头通过检测托盘的位置来驱动带状输送装置二14的工作状态。

所述的辅助输料机架一17和辅助输料机架二18上安装的输送带一19和输送带二20为同步带输送机、链条输送机、链板输送机或网袋输送机中的任意一种，优选为同步带输送机或链条输送机。

进一步地，在选用同步带输送机时，同步带输送机上具有同步带，在同步带的表面等距固定安装有多个等尺寸的放物板22，在放物板22上开设有与主动齿轮15或从动齿轮16的外轮廓相配合的容腔，在容腔内能够平稳地放置主动齿轮15或从动齿轮16。

进一步地，在同步输送机内安装有张紧轮，用于实时张紧同步带。

进一步地，在辅助输料机架一17和/或辅助输料机架二18上安装有具有水平方向凹槽的负重条23，在放物板22的外缘设置有与凹槽相配合的凸起，凸起能够在凹槽内滑动并承载放物板和同步带的一部分重量，减少由于重力影响造成的同步带旷量。

在放物板22的凸起上能够安装有轴承24，轴承24在凹槽内滚动，进一步减小同步带的运动阻力。

当所述的辅助输料机架一17和辅助输料机架二18等尺寸且相互平行时，输送带一19和输送带二20之间连接有传动轴，传动轴与安装在辅助输料机架一17或辅助输料机架二18上的伺服电机或步进电机进行动力连接，实现通过一个电机同时带动输送带一19和输送带二20等速同方向运动，简化了设备，并同时降低了维护需求和使用要求，避免出现了输送带一19和输送带二20不同步的情况。

所述的搬运装置具有立架25，在立架25的上方设置分别设置有与输送带一19和输送带二20相对应配合的机械手，机械手在工作时能够同时抓取主动齿轮15和从动齿轮16，并同步放置在泵壳10内。

工位二的工作方法如下：

(1)在输送带一19和输送带二20上的放物板22上分别放入对应的主动齿轮15和从动齿轮16；

(2)启动控制装置，带状输送装置二14将装有泵壳10的托盘5输送至搬运装置的正下方；

(3)输送带一19和输送带二20按照生产节拍同步向机架二12上的带状输送装置二14输送相应的主动齿轮15和从动齿轮16；

(4)机械手同时抓取主动齿轮15和从动齿轮16，并将其放入泵壳10内；

(5)装配好主动齿轮15和从动齿轮16的托盘5在带状输送装置二14的带动下运动至下一个工位，并将待装配主动齿轮15和从动齿轮16的下一个泵壳10输送至搬运装置的下方，并等待装配，如此周而复始。

本发明中的工位二构思巧妙、结构简单、使用便捷且高效，在使用时，能够按照生产节拍快速抓取主动齿轮和从动齿轮并精确的放置在泵壳内。

参照附图1，附图11-13，和附图16-17，工位三具有机架三27，机架三27的上方安装有带状输送机构三29；机架三27的侧前方安装有定位销输送装置28，用于输送定位销；机架三27的侧后方安装有盖板上料系统，盖板上料系统能够输送待装配的盖板11，在机架三27上还分别设置有与定位销输送装置28相配合的定位销机械手30，以及与盖板上料系统相配合的盖板机械手31；带状输送机构三29、定位销输送装置28、盖板上料系统分别与控制装置信号连接。

在机架三27上分别安装有与定位销输送装置28、盖板上料系统对应的信号感应器44，信号传感器44与控制装置信号连接，信号传感器44采集到带状输送机构三29上输送的待装配定位销和盖板11的泵壳10后，将相关信号发送给控制装置，控制装置再发出动作指令给定位销输送装置28、盖板上料系统、以及定位销机械手30和盖板机械手31，用以控制装配的节拍。

所述的信号传感器44为市售的红外信号传感器。

所述的带状输送机构三29为倍速链输送机、链条输送机、链板输送机或同步带输送机中的任意一种，带状输送机构三29具有电机32，电机32与控制装置进行电连接；优选为同步带输送机，其输送能力大，输送速度准确稳定，能保证精确的同步输送。

所述的螺钉输送装置28为市售的振动盘送料机，具体为东莞市宇峰自动化设备有限公司生产的振动盘送料机。

所述的盖板上料系统具有盖板上料机架33，在盖板上料机架33上方安装有椭圆环形导轨台34，椭圆环形导轨台34的上方具有内凹或外凸的轨道，在轨道上等距排列有多个能够滑动的承载盘35，椭圆环形导轨台34的下方安装有驱动电机43，驱动电机43与控制装置进行信号连接，驱动电机43的输出轴连接有传动链轮，传动链轮与传动链动力连接，在椭圆环形导轨台34上滑动的承载盘的尾端与传动链直接连接，在椭圆环形导轨台的内部还设置有与传动链相配合的从动链轮，从动链轮的数量为1或3个；从动链轮在为一个时，从动链轮和主动链轮分别位于椭圆环形导轨台内部的两端；从动链轮在为3个时，3个从动链轮和一个主动链轮分别位于椭圆环形导轨台内部的四角处。所述的盖板上料系统为库比克智能装备(深圳)有限公司生产的库比克DTS-25-351、DTS-44-468或DTS-44-612环形导轨。

工位三的工作方法如下：

(1)在振动送料盘内放置有大量的定位销零部件，在盖板上料系统上的承载盘35上放置有相应的盖板11；

(2)红外信号传感器采集到泵壳10到达振动送料盘边上时，定位销机械手30从振动盘送料机的输出端抓取定位销并插入泵壳10内的预定销孔内；

(3)待定位销装配完毕后，带状输送机构三29将泵壳10输送至盖板上料系统处，盖板机械手31从盖板上料系统处抓取盖板11，并安装在泵壳10上；

(4)装配好盖板11的泵壳10输送至下一个工位，并等待下一个泵壳10进行装配，如此周而复始。

本发明中的工位三构思巧妙、结构简单、使用便捷且高效，在使用时，能够按照生产节 拍快速抓取定位销和盖板并精确的放置在泵壳内。

参照附图1，附图14-17，工位四具有机架四36，机架四36的上方安装有带状输送机构四38；机架四36的侧前方安装有螺钉输送装置37，用于输送螺钉，在机架四36上安装有与螺钉输送装置37相配合的螺钉安装机械手39；机架四36的尾端放置有成品输送机构，成品输送机构能够将装配好的成品利用重力进行输送，在机架四36的尾端或成品输送机构上还安装有用于将成品从机架四36的带状输送机构四38搬运至成品输送机构上的成品搬运机械手40，螺钉输送装置37、带状输送机构四38、螺钉安装机械手39和成品搬运机械手40分别与控制装置信号连接。

在机架四36上安装有与螺钉安装机械手39和成品搬运机械手40对应的信号感应器，信号传感器与控制装置信号连接，信号传感器采集到带状输送机构四38上输送的待装配螺钉的泵壳10后，将相关信号发送给控制装置，控制装置再发出动作指令给螺钉输送装置37、带状输送机构四38、螺钉安装机械手39和成品搬运机械手40，用以控制装配的节拍。

所述的信号传感器为市售的红外信号传感器。

所述的带状输送机构四38为倍速链输送机、链条输送机、链板输送机或同步带输送机中的任意一种，带状输送机构四38具有电机，电机与控制装置进行电连接；优选为同步带输送机，其输送能力大，输送速度准确稳定，能保证精确的同步输送。

所述的螺钉输送装置37为市售的振动盘送料机，具体为东莞市宇峰自动化设备有限公司生产的振动盘送料机。

所述的成品输送机构具有框型的输送架41，在输送架41内安装有向下倾斜的条状输送装置42，所述的条状输送装置42为无动力滚筒输送机或流利条，优选为流利条。

所述的条状输送装置42的数量为多条，优选为2-3条；在为2-3条时，上下之间的条状输送装置42呈现出锐角形或之字形，其中上方的条状输送装置42的尾端短于下方下方的条状输送装置42的顶端，方便输送的货物从上方的条状输送装置42落入下方的条状输送装置上。

进一步地，在下方的条状输送装置42的顶端还加装有能够调节倾角的辅助条状输送装置42-1，用于减小货物落入时的缓冲力，防止被冲击损坏。

通过多条条状输送装置42进行上下交叉角度排列的输送，其能够在自动输送货物的情况下，有效节约输送装置的空间，尤其是输送装置的长度，这在尺寸受限的输送场合具有重要的意义。

本发明的工位四的使用方法为：

(1)在振动送料盘内放置有大量的螺钉；

(2)红外信号传感器采集到泵壳到达振动送料盘边上时，螺钉安装机械手39从振动盘送料机的输出端抓取螺钉并插入泵壳10内的螺孔内；

(3)待螺钉装配完毕后，产品完成组装；

(4)成品搬运机械手40将成品从带状输送机构四38的尾端抓取，并放置在成品输送机构的条状输送装置42上，成品通过重力的作用，在条状输送装置42上滑落至预定位置，在尾端有专人拾取成品即可。

本发明中的工位四构思巧妙、结构简单、使用便捷且高效，在使用时，在将螺钉安装至泵壳后，自动将组装好的成品输送至预定位置，具有良好的使用效果。

Claims (9)

1. 一种自动齿轮泵组装实训生产线，其特征在于：依次包括：工位一、工位二、工位三和工位四；其中工位一为泵体组装工位，工位二为齿轮组装工位，工位三为盖板组装工位，工位四为成品组装工位；自动齿轮泵组装实训生产线还包括控制装置，控制装置分别与工位一、工位二、工位三和工位四进行数据连接；

   所述的控制装置为工业计算机、PLC可编程控制器或单片机；

   一种自动齿轮泵组装实训生产线依次通过工位一、工位二、工位三和工位四进行组装；在工位一中将待装配的泵壳放置在托盘内，在工位二中将主动齿轮和从动齿轮同时放置在泵壳的空腔内，在工位三中安装好定位销和盖板，在工位四中通过螺钉完成最终的紧固，得到成品，并将装配好的成品输送至预定位置。
2. 根据权利要求1所述的一种自动齿轮泵组装实训生产线，其特征在于：

   工位一具有机架一，在机架一的上方铺设有带状输送装置一；在机架一前端的正下方安装有托盘升降台，托盘升降台位于带状输送装置一的下方，在机架一上，位于托盘升降台上方的侧面固定安装有推板机构，推板机构用于依次推送托盘升降台最上方的托盘；在托盘升降台的上方固定安装有与之配合的泵壳输送装置；托盘升降台能够将存放的托盘依次输送至带状输送装置一的上方，并待泵壳输送装置依次将泵壳输送装置内的泵壳释放至对应的托盘上时，再通过带状输送装置一输送至工位二，如此循环往复；带状输送装置一、托盘升降台、推板机构、泵体输送机构分别与控制装置进行信号连接。
3. 利用权利要求2所述的一种自动齿轮泵组装实训生产线的组装方法，其特征在于：

   (1)工位一在使用时，在输料塔内放满待装配的泵壳，在托盘升降台上放好托盘；

   (2)启动控制装置，托盘升降台中的提升机构向上提升一个生产节拍；

   (3)推板机构将最上方的托盘推送至带状输送装置一上；

   (4)泵壳输送装置中下方的限位拨叉从输料塔上的矩形开口中拔出；

   (5)输料塔中最下方的泵壳在重力的作用下落入带状输送装置一上的托盘上；

   (6)带状输送装置一中的电机在控制装置的指令下，向前运动一个生产节 拍；

   (7)泵壳输送装置中下方的限位拨叉重新插入矩形开口中，上方的限位拨叉拔出，输料塔中次最下发的泵壳落入下方限位拨叉上；

   (8)待泵壳落至下方的限位拨叉后，上方的限位拨叉重新插入输料塔内，对输料塔内的泵壳起到限位锁止的作用；

   (9)推板机构将次最上方的托盘推送至带状输送装置一上，并将泵壳放置在托盘上，如此周而往复。
4. 根据权利要求1所述的一种自动齿轮泵组装实训生产线，其特征在于：

   工位二具有机架二，在机架二上设置有带状输送装置二，带状输送装置二上具有输送电机，输送电机与控制装置信号连接，在带状输送装置二用于传送经工位一传送过来的放置有泵壳的托盘，在机架二的侧面放置有用于分别输送安装在泵壳内主动齿轮和从动齿轮的辅助输料机架一和辅助输料机架二，辅助输料机架一和辅助输料机架二的上方分别安装有输送带一和输送带二，在机架二的侧面还安装有搬运装置，用于搬运输送带一和输送带二上输送的主动齿轮和从动齿轮；

   所述的输送电机为伺服电机或步进电机。
5. 利用权利要求4所述的一种自动齿轮泵组装实训生产线的组装方法，其特征在于：

   (1)在输送带一和输送带二上的放物板上分别放入对应的主动齿轮和从动齿轮；

   (2)启动控制装置，带状输送装置二将装有泵壳的托盘输送至搬运装置的正下方；

   (3)输送带一和输送带二按照生产节拍同步向机架二上的带状输送装置二输送相应的主动齿轮和从动齿轮；

   (4)机械手同时抓取主动齿轮和从动齿轮，并将其放入泵壳内；

   (5)装配好主动齿轮和从动齿轮的托盘在带状输送装置二的带动下运动至下一个工位，并将待装配主动齿轮和从动齿轮的下一个泵壳输送至搬运装置的下方，并等待装配，如此周而复始。
6. 根据权利要求1所述的一种自动齿轮泵组装实训生产线，其特征在于：

   工位三具有机架三，机架三的上方安装有带状输送机构三；机架三的侧前方 安装有定位销输送装置，用于输送定位销；机架三的侧后方安装有盖板上料系统，盖板上料系统能够输送待装配的盖板，在机架三上还分别设置有与定位销输送装置相配合的定位销机械手，以及与盖板上料系统相配合的盖板机械手；带状输送机构三、定位销输送装置、盖板上料系统分别与控制装置信号连接。
7. 利用权利要求6所述的一种自动齿轮泵组装实训生产线的组装方法，其特征在于：

   (1)在振动送料盘内放置有大量的定位销零部件，在盖板上料系统上的承载盘上放置有相应的盖板；

   (2)红外信号传感器采集到泵壳到达振动送料盘边上时，定位销机械手从振动盘送料机的输出端抓取定位销并插入泵壳内的预定销孔内；

   (3)待定位销装配完毕后，带状输送机构三将泵壳输送至盖板上料系统处，盖板机械手从盖板上料系统处抓取盖板，并安装在泵壳上；

   (4)装配好盖板的泵壳输送至下一个工位，并等待下一个泵壳进行装配，如此周而复始。
8. 根据权利要求1所述的一种自动齿轮泵组装实训生产线，其特征在于：

   工位四具有机架四，机架四的上方安装有带状输送机构四；机架四的侧前方安装有螺钉输送装置，用于输送螺钉，在机架四上安装有与螺钉输送装置相配合的螺钉安装机械手；机架四的尾端放置有成品输送机构，成品输送机构能够将装配好的成品利用重力进行输送，在机架四的尾端或成品输送机构上还安装有用于将成品从机架四的带状输送机构四搬运至成品输送机构上的成品搬运机械手，螺钉输送装置、带状输送机构四、螺钉安装机械手和成品搬运机械手分别与控制装置信号连接。
9. 利用权利要求8所述的一种自动齿轮泵组装实训生产线的组装方法，其特征在于：

   (1)在振动送料盘内放置有大量的螺钉；

   (2)红外信号传感器采集到泵壳到达振动送料盘边上时，螺钉安装机械手从振动盘送料机的输出端抓取螺钉并插入泵壳内的螺孔内；

   (3)待螺钉装配完毕后，产品完成组装；

   (4)成品搬运机械手将成品从带状输送机构四的尾端抓取，并放置在成品 输送机构的条状输送装置上，成品通过重力的作用，在条状输送装置上滑落至预定位置，在尾端有专人拾取成品即可。

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