一种工字轮自动装配生产线的制作方法

本发明涉及自动机械装配领域，尤其涉及一种用于工字轮装配的自动装配机构。

背景技术：

现有的工字轮在装配时主要是将芯管插接到轮坯中，然后进行扩边压装和点焊，现有的工字轮组装是全人工组装，一条组装线上要七个人，每个工位上的机械设备都由人工控制，质量很难控制而且还存在安全隐患，每个工位工作结束后还需要人力转送处理，劳动强度大，整条组装线占用空间大，而且生产成本高、生产效率低、加工精度低且安全系数低。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种插装简便快捷、降低劳动强度且提高生产安全系数的工字轮自动装配生产线。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明的工字轮自动装配生产线，包括送料机构、插装机构、检测装置、扩边压装装置、自动点焊装置、校正装置和链板输送机，所述送料机构将芯管和轮坯输送给插装机构，插装机构将芯管插装到轮坯中，插装后的轮坯落到链板输送机上，链板输送机将插装后的轮坯依次送往检测装置的工位、扩边压装装置的工位、自动点焊装置的工位和校正装置的工位，链板输送机上具有多个滚筒槽，加工时链板输送机上的每个滚筒槽对应一个工位。

本发明所述送料机构包括轮坯送料装置和芯管送料装置，所述轮坯送料装置包括轮坯架、铰接在轮坯架上的摆动挡板和驱动所述摆动挡板摆动的摆动气缸，摆动气缸驱动摆动挡板顶紧轮坯或放行轮坯，所述芯管送料装置包括位于所述轮坯架一侧的芯管箱、位于芯管箱出口下方的接管板和升举芯管的升举装置，所述接管板由接管气缸驱动，接管气缸驱动接管板将芯管输送到所述升举装置的上方，所述升举装置升举芯管到被顶紧的轮坯的高度。

本发明所述轮坯架斜向设置，所述摆动挡板的一端为铰接端，铰接端铰接在轮坯架的低位端，所述摆动挡板的另外一端为自由端，自由端与摆动气缸的活塞杆连接。

本发明所述插装机构包括定位所述轮坯的定位装置、推动所述芯管插装到轮坯内的推板和驱动推板的第一直线模组，所述送料机构的上方设置所述第一直线模组。

本发明所述定位装置包括定位轴、定位气缸和安装定位气缸的气缸架，插装开始时所述定位气缸驱动定位轴穿过轮坯的内腔抵靠住芯管。

本发明所述链板输送机包括链板、链板传动主动部分和链板传动从动部分，所述链板传动主动部分通过同步带连接着带刹车伺服电机，所述链板上设置所述滚筒槽，所述滚筒槽由两个滚筒组成。

本发明所述扩边压装装置包括两个对称设置在所述链板输送机两侧的冲压装置，所述冲压装置包括气缸架、固定在气缸架上的冲压气缸和安装在冲压气缸活塞杆端部的冲压头，所述冲压头包括具有坡面的扩边压头和套接在扩边压头上的压边模块。

本发明所述自动点焊装置包括分置在所述链板输送机两侧的焊接组件和定位组件，所述焊接组件包括滑台座和与所述滑台座滑动配合的移动板，所述移动板由固定在滑台座上的移动板驱动电机驱动，所述移动板上设有压紧件和焊枪，所述压紧件的端部设有第一压头，所述定位组件包括安装架、定位电机和推送气缸，所述定位电机和推送气缸固定在安装架上，所述定位电机的主轴上设有第二压头。

本发明所述校正装置包括顶紧部和校正部，所述顶紧部包括分置在所述链板输送机两侧的顶紧结构和定位结构，所述顶紧结构包括顶紧气缸、顶紧气缸架和安装在顶紧气缸活塞杆端部的第一顶紧压头，所述定位结构包括旋转检测电机、电机架和伸缩气缸，所述伸缩气缸为两个分别设置在所述旋转检测电机的两侧，所述旋转检测电机的主轴上设有第二顶紧压头。

本发明所述校正装置包括校正块、驱动所述校正块的第二直线模组和检测装置，所述检测装置包括检测头和数据处理器，所述检测头朝向所述轮坯两侧的轮体。

本发明的工字轮自动装配生产线的有益效果是：本发明的工字轮自动装配生产线包括送料机构、插装机构、检测装置、扩边压装装置、自动点焊装置、校正装置和链板输送机，送料机构将芯管和轮坯输送给插装机构，插装机构将芯管插装到轮坯中后输送到链板输送机上，链板输送机将插装后的轮坯依次送往检测装置的工位、扩边压装装置的工位、自动点焊装置的工位和校正装置的工位，链板输送机上具有多个滚筒槽，加工时链板输送机上部的每个滚筒槽对应一个工位，送料机构将轮坯和芯管依次送出，然后由插装装置驱动芯管插接到轮坯中，实现自动取料和插接，自动化程度高，插装过程中只要一人进行巡视及上料，且互换性比较强，更换工字轮规格时，仅需更换工装夹具，而且装配过程中全部采用机械手操作，质量得到了大大的提升，安全性能好同时也大大的降低了劳动强度，组装机构占用的空间也非常小。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明的工字轮自动装配生产线整体结构示意图；

图2是本发明的送料机构整体结构示意图；

图3是本发明的轮坯送料装置结构示意图；

图4是本发明的芯管送料装置的结构示意图；

图5是图4中的芯管送料装置的侧视图；

图6是本发明的插装装置的结构示意图；

图7是本发明的链板输送机结构示意图；

图8是本发明的扩边压装装置结构示意图；

图9是本发明的自动点焊装置的结构示意图；

图10是本发明的校正装置结构示意图。

其中:送料机构1，轮坯架11，摆动挡板12，摆动气缸13，芯管箱14，升举装置15，接管板16；

插装机构2，推板21，第一直线模组22，定位轴23，定位气缸24；

扩边压装装置3，冲压气缸31，冲压头32；

自动点焊装置4，移动板41，移动板驱动电机42，压紧件43，第一压头431，焊枪44，定位电机45，第二压头451，推送气缸46；

校正装置5，顶紧气缸51，第一顶紧压头511，旋转检测电机52，第二顶紧压头521，校正块53，第二直线模组54；

链板输送机6，链板61，链板传动主动部分62，链板传动从动部分63，滚筒槽64。

具体实施方式

实施例一：

如图1和7所示，本实施例的工字轮自动装配生产线用于自动装配工字轮，即将芯管插装到轮坯中，然后进行扩边压装、点焊等加工，最终形成完整的工字轮。工字轮自动装配生产线包括送料机构1、插装机构2、检测装置、扩边压装装置3、自动点焊装置4、校正装置5和链板输送机6，送料机构1将芯管和轮坯输送给插装机构2，插装机构2将芯管插装到轮坯中，插装后的轮坯落到链板输送机6上，链板输送机6将插装后的轮坯依次送往检测装置的工位、扩边压装装置3的工位、自动点焊装置4的工位和校正装置5的工位，链板输送机6上具有多个滚筒槽64，加工时链板输送机6上部的每个滚筒槽64对应一个工位。

如图1-3所示，为了实现自动送料，本实施例提供一种送料机构1，包括轮坯送料装置和芯管送料装置，轮坯送料装置包括轮坯架11、铰接在轮坯架11上的摆动挡板12和驱动摆动挡板12转动的摆动气缸13，摆动气缸13驱动摆动挡板12顶紧轮坯或放行轮坯，具体地，轮坯架11斜向设置，摆动挡板12的一端为铰接端，铰接端铰接在轮坯架11的低位端，摆动挡板12的另外一端为自由端，自由端与摆动气缸13的活塞杆连接，当轮坯到达装配工位时，摆动气缸13顶起摆动挡板12，摆动挡板12顶紧轮坯，装配完成后摆动气缸13的活塞杆缩回，带动摆动挡板12复位放行轮坯，装配后的轮坯在重力作用下自由下行，进入到链板输送机6上。

如图1、2和4所示，芯管送料装置包括位于轮坯架11一侧的芯管箱14、位于芯管箱14出口下方的接管板16和升举芯管的升举装置15，接管板16由接管气缸驱动，接管气缸驱动接管板16将芯管输送到升举装置15的上方，升举装置15升举芯管到被顶紧的轮坯的高度，具体地，升举装置15包括固定架和安装在固定架上的升举气缸，升举气缸为两个且分别位于接管板16的两侧，每个升举气缸的活塞杆的端部安装有“V”形顶板，固定架上还安装有两个导向光轴且分别与两个“V”形顶板对应连接，导向光轴的一端固定在对应的“V”形顶板的底部，另外一端通过直线轴承安装在固定架上，当接管气缸将芯管移动到升举装置15的两个“V”形顶板的上方时，升举气缸顶起“V”形顶板，将芯管升举到装配工位上的轮坯的高度以备装配，即芯管的轴心线与装配工位上的轮坯的轴心线在同一条直线上，保证同轴心线，便于插装。

如图1、2和6所示，为了实现芯管和轮坯的自动插装，本实施例提供一种插装机构2，包括定位轮坯的定位装置、推动芯管插装到轮坯内的推板21和驱动推板21的第一直线模组22，送料机构1的上方设置第一直线模组22，具体地，定位装置包括定位轴23、定位气缸24和安装定位气缸24的气缸架，链板输送机6的上方设有直线模组架，直线模组架上设置第一直线模组22，第一直线模组22的滑动件上设置推板21，第一直线模组22借助推板21将芯管插装到轮坯中，插装开始时定位气缸24先驱动定位轴23穿过轮坯的内腔抵靠住芯管的一端，芯管的另外一端由推板21顶住，然后定位气缸24和第一直线模组22同时运动将芯管插装到轮坯中，为了更好地固定住轮坯以便于插装，直线模组架上还设有压块，压块可由固定在直线模组架上的下压气缸驱动压紧在轮坯上。

如图1和7所示，插装完成之后的轮坯进入到链板输送机6上，然后由链板输送机6送至各个工位进行加工，链板输送机6包括链板61、链板传动主动部分62和链板传动从动部分63，链板传动主动部分62通过同步带连接着带刹车伺服电机，链板61上设置滚筒槽64，滚筒槽64由两个滚筒组成，当滚筒槽64到达指定工位后，带刹车伺服电机停止旋转，使滚筒槽64上的轮坯停在相应的工位上。

插装之后的轮坯首先经过检测装置的工位，检测装置包括剔除气缸，如果插装不合格的工字轮会由剔除气缸推离链板输送机6，检测合格的工字轮进入扩边压装工序。

如图1和8所示，扩边压装装置3包括两个对称设置在链板输送机6两侧的冲压装置，冲压装置包括气缸架、固定在气缸架上的冲压气缸31和安装在冲压气缸31活塞杆端部的冲压头32，冲压头32包括具有坡面的扩边压头和套接在扩边压头上的压边模块，扩边压装装置3通过扩边压头将芯管端口冲压出卷口边，然后通过压边模块将卷口边紧压到工字轮侧面上，扩边压装完成后工字轮进入点焊工序。

如图1和9所示，自动点焊装置4包括分置在链板输送机6两侧的焊接组件和定位组件，焊接组件包括滑台座和与滑台座滑动配合的移动板41，移动板41由固定在滑台座上的移动板驱动电机42驱动，移动板41上设有压紧件43和焊枪44，压紧件43的端部设有第一压头431，定位组件包括安装架、定位电机45和推送气缸46，定位电机45和推送气缸46固定在安装架上，定位电机45的主轴上设有第二压头451。工字轮由链板输送机6输送就位后，移动板驱动电机42驱动移动板41上的压紧件43压向工字轮，压紧件43端部的第一压头431带动工字轮沿着滚筒槽64压向第二压头451，第一压头431和第二压头451压紧固定住工字轮，然后焊枪44进行焊接，为了对工字轮的两端都实现焊接，自动点焊装置4设有两组，依次对工字轮的两端进行焊接，焊接完成后，工字轮进入校正工序。

如图1和10所示，校正装置5包括顶紧部和校正部，顶紧部包括分置在链板输送机6两侧的顶紧结构和定位结构，顶紧结构包括顶紧气缸51、顶紧气缸架和安装在顶紧气缸51活塞杆端部的第一顶紧压头511，定位结构包括旋转检测电机52、电机架和伸缩气缸，伸缩气缸为两个分别设置在旋转检测电机52的两侧，旋转检测电机52的主轴上设有第二顶紧压头521，校正装置5包括校正块53、驱动校正块53的第二直线模组54和检测装置，检测装置包括检测头和数据处理器，检测头朝向轮坯两侧的轮体。工字轮来到校正装置5的工位后，顶紧气缸51驱动第一顶紧压头511将工字轮压紧到第二顶紧压头521上，然后旋转检测电机52带动工字轮转动，检测头发出激光自动时时测量，并将检测结果发送给数据处理器，数据处理器将检测数据和标准数据对比，超出偏差值时，第二直线模组54驱动校正块53校正轮坯两侧的轮体，校正完成后便可以得到合格的工字轮，为了对工字轮的两端都实现校正，校正装置5设有两组，依次对工字轮的两端进行校正，校正完成后工字轮由链板输送机6输出。

应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。由本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。