过液套全自动组装机控制系统的制作方法

本实用新型涉及过液套全自动组装机控制系统，属于自动组装控制系统技术领域。

背景技术：

过液套是是汽车轴承上用的配件，汽车原生产线上，过液套的组装为人工组装，耗费大量人力和时间，效率低下。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有人工组装过液套存在的上述缺陷，提出了一种过液套全自动组装机控制系统，通过设置有PLC控制器、环形组装旋转圆盘、上料定位伺服驱动器、上料伺服电机和气缸组等，实现了过液套的自动化组装。

本实用新型是采用以下的技术方案实现的：一种过液套全自动组装机控制系统，包括用于人机交互的触摸屏、PLC控制器、变频器和电机，触摸屏和PLC控制器相连，PLC控制器、变频器和电机依次相连，还包括与电机连接的环形组装旋转圆盘以及均由PLC控制器控制的过液套上料及内部零件装配单元、半成品转移单元、黑白外圈装配单元、视觉检测单元和成品搬运单元，环形组装旋转圆盘上均匀地设有用于固定夹紧过液套的过液套固定用夹具，环形组装旋转圆盘内部设有机构安装区，过液套及内部零件装配单元设置在机构安装区上，半成品转移单元位于环形组装旋转圆盘一侧，并设置在过液套上料及内部零件装配单元和黑白外圈装配单元之间，视觉检测单元和成品搬运单元设置在黑白外圈装配单元的两侧，过液套上料及内部零件装配单元包括过液套本体上料机构、内圈Ⅰ装配机构、导向套装配机构、内圈Ⅱ装配机构和顶杆装配机构，过液套本体上料机构、内圈Ⅰ装配机构、导向套装配机构、内圈Ⅱ装配机构和顶杆装配机构均设置在机构安装区上并配合PLC控制器控制的过液套固定用夹具在环形组装旋转圆盘上按先后顺序依次完成过液套本体上料以及内圈Ⅰ的装配、导向套的装配、内圈Ⅱ的装配和顶杆的装配。

进一步地，环形组装旋转圆盘的外侧设有震动盘组，震动盘组包括均与环形组装旋转圆盘连接的过液套本体震动盘、内圈Ⅰ震动盘、导向套震动盘、内圈Ⅱ震动盘、顶杆震动盘、外圈震动盘、挡圈震动盘，过液套本体震动盘、内圈Ⅰ震动盘、导向套震动盘、内圈Ⅱ震动盘、顶杆震动盘、外圈震动盘和挡圈震动盘用于供料，分别提供过液套本体、内圈Ⅰ、导向套、内圈Ⅱ、顶杆、外圈和挡圈。

进一步地，还包括均与PLC控制器连接的工装夹紧滴油机构Ⅰ和工装夹紧滴油机构Ⅱ，工装夹紧滴油机构Ⅰ设置在过液套本体上料机构和内圈Ⅰ装配机构之间，工装夹紧滴油机构Ⅱ设置在内圈Ⅱ装配机构和顶杆装配机构之间。

进一步地，还包括均与PLC控制器连接的压平检测机构Ⅰ和压平检测机构Ⅱ，压平检测机构Ⅰ设置在内圈Ⅰ装配机构和导向套装配机构之间，压平检测机构Ⅱ设置在顶杆装配机构之后。

进一步地，内圈Ⅱ装配机构上设有与PLC控制器连接的测位移气缸。

进一步地，还包括预留位置Ⅰ和预留位置Ⅱ，预留位置Ⅰ设置在工装夹紧滴油机构Ⅰ和内圈Ⅰ装配机构之间，预留位置Ⅱ设置在内圈Ⅱ装配机构和工装夹紧滴油机构Ⅱ之间。

进一步地，过液套上料及内部零件装配单元还包括在压平检测机构Ⅱ之后设置的工装打开机构，工装打开机构由PLC控制，并设置在半成品转移单元之前。

进一步地，半成品转移单元包括均与PLC控制器连接的半成品转移机构和半成品翻转机构,半成品翻转机构设置在半成品转移机构之后。

进一步地，黑白外圈装配单元包括黑白外圈上料机构和黑白外圈装配机构，黑白外圈上料机构设置在黑白外圈装配机构一侧，为黑白外圈装配机构提供外圈和挡圈。

进一步地，视觉检测单元采用基恩士视觉检测系统。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型所述的过液套全自动组装机控制系统，设置有PLC控制器、环形组装旋转圆盘和分料气缸、升降气缸等，过液套的零件的组装由人工变为自动，大大节省劳动力，并提高了过液套成品的组装效率；

(2)本实用新型所述的过液套全自动组装机控制系统，设置有压平检测机构Ⅰ、压平检测机构Ⅱ和视觉检测单元，实现了不合格产品的停止加工与剔除；

(3)本实用新型所述的过液套全自动组装机控制系统，每个工位的衔接时，各自完成当前动作后，会继续执行下一个产品前的准备动作，然后处于等待准备状态，这样缩短了整体的加工总周期。

附图说明

图1是本实用新型的要装配的零件的结构示意图。

图2是本实用新型的过液套结构示意图。

图3是本实用新型的结构示意图。

图4是本实用新型的原理图。

图中：1、过液套本体上料机构；2、工装夹紧滴油机构Ⅰ；3、预留位置Ⅰ；4、内圈Ⅰ装配机构；5、压平检测机构Ⅰ；6、导向套装配机构；7、内圈Ⅱ装配机构；8、预留位置Ⅱ；9、工装夹紧滴油机构Ⅱ；10、顶杆装配机构；11、压平检测机构Ⅱ；12、工装打开机构；13、半成品转移机构；14、半成品翻转机构；15、黑白外圈装配机构；16、黑白外圈上料机构；17、视觉检测单元；18、过液套本体震动盘；19、内圈Ⅰ震动盘；20、导向套震动盘；21、内圈Ⅱ震动盘；22、顶杆震动盘；23、外圈震动盘；24、挡圈震动盘；25、环形组装旋转圆盘；26、黑白外圈组装区；27、成品搬运单元；28、过液套固定用夹具；29、过液套固定用料槽；30、机构安装区；101、内圈Ⅰ；102、导向套；103、内圈Ⅱ；104、顶杆；105、外圈；106、挡圈；107、过液套的头部；108、过液套的尾部。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实例，对本实用新型提出的过液套全自动组装机控制系统进行进一步说明。

图1是本实用新型的要装配的零件的结构示意图，在过液套本体上需要装配两个内圈即内圈Ⅰ101和内圈Ⅱ103、一个导向套102、一个顶杆104、两个外圈105和两个挡圈106，其中一个外圈105和一个挡圈106为一组，一组外圈105和挡圈106称为黑白外圈，内圈Ⅰ101和内圈Ⅱ103、导向套102和顶杆104装配在过液套本体的内部。图2是本实用新型的过液套结构示意图，其中图2(a)是过液套本体的结构图，图2(b)是装配零件后的过液套成品的结构示意图。过液套本体在装配一个零件后称之为过液套半成品，完成所有零件的装配之后称为过液套成品，零件装配先后顺序为：内圈Ⅰ101→导向套102→内圈Ⅱ103→顶杆104→黑白外圈。

本实用新型所述的过液套全自动组装机控制系统，如图3或图4所示，包括用于人机交互的触摸屏、PLC控制器、变频器和电机，触摸屏和PLC控制器相连，PLC控制器、变频器和电机依次相连，还包括与电机连接的环形组装旋转圆盘25以及均由PLC控制器控制的过液套上料及内部零件装配单元、半成品转移单元、黑白外圈装配单元、视觉检测单元17和成品搬运单元27，变频器用于控制带动环形组装旋转圆盘25的电机，其工作电压220VAC、功率750W、频率0-50HZ，通过旋钮调速，变频器的启停由PLC控制器控制，加减速时间0.3S，环形组装旋转圆盘25上均匀地设有用于固定夹紧过液套的过液套固定用夹具28，环形组装旋转圆盘25内部设有机构安装区30，过液套及内部零件装配单元设置在机构安装区30上，半成品转移单元位于环形组装旋转圆盘25一侧，并设置在过液套上料及内部零件装配单元和黑白外圈装配单元之间，视觉检测单元17和成品搬运单元27设置在黑白外圈装配单元的两侧，过液套上料及内部零件装配单元包括过液套本体上料机构1、内圈Ⅰ装配机构4、导向套装配机构6、内圈Ⅱ装配机构7和顶杆装配机构10，过液套本体上料机构1、内圈Ⅰ装配机构4、导向套装配机构6、内圈Ⅱ装配机构7和顶杆装配机构10均设置在机构安装区30上并配合PLC控制器控制的过液套固定用夹具28在环形组装旋转圆盘25上按先后顺序依次完成过液套本体上料以及内圈Ⅰ101的装配、导向套102的装配、内圈Ⅱ103的装配和顶杆104的装配。过液套本体上料机构1、工装夹紧滴油机构Ⅰ2、预留位置Ⅰ3、内圈Ⅰ装配机构4、压平检测机构Ⅰ5、导向套装配机构6、内圈Ⅱ装配机构7、预留位置Ⅱ8、工装夹紧滴油机构Ⅱ9、顶杆装配机构10、压平检测机构Ⅱ11、工装打开机构12设置在环形组装旋转圆盘25内的机构安装区30上。

环形组装旋转圆盘25的外侧设有震动盘组，震动盘组包括均与环形组装旋转圆盘25连接的过液套本体震动盘18、内圈Ⅰ震动盘19、导向套震动盘20、内圈Ⅱ震动盘21、顶杆震动盘22、外圈震动盘23、挡圈震动盘24，过液套本体震动盘18、内圈Ⅰ震动盘19、导向套震动盘20、内圈Ⅱ震动盘21、顶杆震动盘22、外圈震动盘23和挡圈震动盘24用于供料，分别提供过液套本体、内圈Ⅰ101、导向套102、内圈Ⅱ103、顶杆104、外圈105和挡圈106。震动盘组为电动装置用于分离整理震动盘用于组装的零件，并进行供料，实现了零件自动供给。

本实用新型还包括均与PLC控制器连接的工装夹紧滴油机构Ⅰ2和工装夹紧滴油机构Ⅱ9，工装夹紧滴油机构Ⅰ2设置在过液套本体上料机构1和内圈Ⅰ装配机构4之间，过液套本体上料机构1将过液套本体取到环形组装旋转圆盘25上，环形组装旋转圆盘25在电机的带动下匀速转动，过液套本体到达下一工位，工装夹紧滴油机构Ⅰ2将过液套本体夹紧防止过液套晃动，工装夹紧滴油机构Ⅰ2的滴油装置向过液套滴润滑油，起润滑作用；工装夹紧滴油机构Ⅱ9设置在内圈Ⅱ装配机构7和顶杆装配机构10之间，内圈Ⅰ101、导向套102和内圈Ⅱ103的装配消耗过液套内的润滑油，在顶杆104的装配之前再进行一次滴油工序。

该系统还包括均与PLC控制器连接的压平检测机构Ⅰ5和压平检测机构Ⅱ11，压平检测机构Ⅰ5设置在内圈Ⅰ装配机构4和导向套装配机构6之间，用于检测内圈Ⅰ101的安装是否平整；压平检测机构Ⅱ11设置在顶杆装配机构10之后，用于检测过液套内部零件组装的高度及平整性。内圈Ⅱ装配机构7上设有与PLC控制器连接的测位移气缸来检测内圈Ⅱ103的安装是否平整。

还包括预留位置Ⅰ3和预留位置Ⅱ8，预留位置Ⅰ3设置在工装夹紧滴油机构Ⅰ2和内圈Ⅰ装配机构4之间，预留位置Ⅱ8设置在内圈Ⅱ装配机构7和工装夹紧滴油机构Ⅱ9之间；预留位置Ⅰ3和预留位置Ⅱ8为后续系统升级提供便利。

过液套上料及内部零件装配单元还包括在压平检测机构Ⅱ11之后设置的工装打开机构12，工装打开机构12由PLC控制，并设置在半成品转移单元之前。半成品转移单元包括均与PLC控制器连接的半成品转移机构13和半成品翻转机构14，半成品翻转机构14设置在半成品转移机构13之后，半成品转移机构13将组装好的过液套半成品转移到半成品翻转工位。黑白外圈装配单元包括黑白外圈上料机构16和黑白外圈装配机构15，黑白外圈上料机构16设置在黑白外圈装配机构15一侧，为黑白外圈装配机构15提供外圈105和挡圈106。

视觉检测单元17采用基恩士的视觉检测系统，视觉检测系统包括摄像头和控制器，用于检测过液套组装后过液套成品的外部。

本实用新型的控制过程如下：

首先，进行过液套上料和过液套内部零件的装配。过液套本体上料机构1上设置有均由PLC控制器控制的过液套分料气缸、过液套夹爪气缸Ⅰ、升降气缸Ⅰ和平移气缸Ⅰ，过液套夹爪气缸Ⅰ、升降气缸Ⅰ和平移气缸Ⅰ依次相连，过液套分料气缸带动过液套分料部件将过液套本体震动盘18震动出的一排过液套本体分离出一个过液套本体，过液套夹爪气缸Ⅰ带动夹爪夹住所述过液套本体，升降气缸Ⅰ带动夹住过液套本体的夹爪上升，平移气缸Ⅰ带动过液套本体平移，夹爪在过液套夹爪气缸Ⅰ的带动下松开过液套本体完成过液套本体的上料，即过液套本体上料机构1将过液套本体取到环形组装旋转圆盘25上的过液套上料工位上，同时，过液套本体上料完成后过液套分料气缸、过液套夹爪气缸Ⅰ、升降气缸Ⅰ和平移气缸Ⅰ在PLC控制器的控制下进入准备下一个过液套本体的上料工作；环形组装旋转圆盘25在电机的带动下旋转，过液套本体到达下一个工位即滴油工位Ⅰ进行滴油工作，工装夹紧滴油机构Ⅰ2上的夹紧气缸Ⅰ改变压紧夹具Ⅰ状态，使压紧夹具Ⅰ夹紧过液套，滴油装置Ⅰ在升降气缸Ⅱ带动下下降到过液套上方，滴油装置Ⅰ在PLC控制器的控制下给过液套本体进行滴油，夹紧气缸Ⅰ、升降气缸Ⅱ和滴油装置Ⅰ均与PLC控制器连接，滴油装置Ⅰ完成滴油工作后，压紧夹具Ⅰ在夹紧气缸Ⅰ的带动下松开，升降气缸Ⅱ上升回到初始位置，为下一个过液套本体的滴油工作准备，同时进行过滴油的过液套进入下一工位；预留位置Ⅰ3上未设置任何装置或机构，过液套在预留工位Ⅰ上不进行工作，而在环形组装旋转圆盘25的带动下进入内圈Ⅰ装配工位；内圈Ⅰ装配机构4包括均由PLC控制器控制的内圈Ⅰ分料气缸、升降气缸Ⅲ、平移气缸Ⅱ、卸圈气缸Ⅰ，内圈Ⅰ分料气缸带动内圈Ⅰ插针从内圈Ⅰ震动盘19震动出的一排内圈Ⅰ101中插住一个内圈Ⅰ101，升降气缸Ⅲ和平移气缸Ⅱ将内圈Ⅰ101移动到内圈Ⅰ101装配的位置，内圈Ⅰ装配工位上的过液套固定用夹具28在PLC控制器的控制下将夹住过液套，卸圈气缸Ⅰ拔出内圈Ⅰ插针将内圈Ⅰ101装配到过液套本体内部，完成内圈Ⅰ101装配的过液套进入下一工位，同时，内圈Ⅰ装配机构4在PLC控制器的控制下准备进行下一个过液套的内圈Ⅰ101的装配；完成内圈Ⅰ101装配的过液套进入压平检测工位Ⅰ，与压平检测工位Ⅰ对应的压平检测机构Ⅰ5由测位移气缸实现，PLC控制测位移气缸下降，测位移气缸下降过程中将相应脉冲量信息反馈给PLC来检测内圈Ⅰ101安装是否平整；完成压平检测的过液套进入导向套装配工位，导向套震动盘20将导向套102震动出一排，导向套装配机构6上的导向套分料气缸在PLC控制器的控制下带动导向套分料部件从一排导向套102取出一个，导向套插针气缸在PLC控制器的控制下带动导向套插针插入导向管上的孔内，阻挡气缸在PLC控制器的控制下收缩回，导向套102落入过液套内，套管气缸带动导向套组装部件将导向套102组装到过液套内；过液套完成导向套102装配后进入内圈Ⅱ装配工位，内圈Ⅱ103的装配过程与内圈Ⅰ101的装配过程相同，内圈Ⅱ装配机构7上设有均由PLC控制器控制的内圈Ⅱ分料气缸、升降气缸Ⅳ、平移气缸Ⅲ、卸圈气缸Ⅱ，内圈Ⅱ分料气缸带动内圈Ⅱ插针将内圈Ⅱ震动盘21震动出的一排内圈Ⅱ103插住一个内圈Ⅱ103，升降气缸Ⅳ和平移气缸Ⅲ将内圈Ⅱ103移动到内圈Ⅱ103装配的位置，内圈Ⅱ装配工位上的过液套固定用夹具28在PLC控制器的控制下将夹住过液套，卸圈气缸Ⅱ拔出内圈Ⅱ插针将内圈Ⅱ103装配到过液套本体内部，内圈Ⅱ装配机构7上还设有测位移气缸用于检测内圈Ⅱ103安装是否平整；内圈Ⅱ103装配完成后进入预留工位Ⅱ，预留位置Ⅱ8上未设置任何装置或机构，过液套在预留工位Ⅱ上不进行工作，而在环形组装旋转圆盘25的带动下进入滴油工位Ⅱ；过液套在滴油工位Ⅱ上的滴油工作由工装夹紧滴油机构Ⅱ9完成，工装夹紧滴油机构Ⅰ2给过液套进行第一次滴油之后，过液套本体进行了内圈Ⅰ101、导向套102和内圈Ⅱ103的装配，由于摩擦等原因润滑油减少，需要工装夹紧滴油机构Ⅱ9进行第二次滴油工作为顶杆104的装配做润滑准备，工装夹紧滴油机构Ⅱ9与工装夹紧滴油机构Ⅰ2工作过程相同，工装夹紧滴油机构Ⅱ9上的夹紧气缸Ⅱ改变压紧夹具Ⅱ状态，使压紧夹具夹紧过液套，滴油装置Ⅱ在升降气缸Ⅴ带动下下降到过液套上方，滴油装置Ⅱ在PLC控制下给过液套本体进行滴油，夹紧气缸Ⅱ、升降气缸Ⅴ和滴油装置Ⅱ均与PLC控制器连接，滴油装置Ⅱ完成滴油工作后，压紧夹具Ⅱ在夹紧气缸Ⅱ的带动下在松开，升降气缸Ⅴ上升回到初始位置，过液套进入下一工位即顶杆装配工位；顶杆装配机构10上的顶杆分料气缸的顶杆分料部件从顶杆震动盘22震出的顶杆104中分离出一个，顶杆顶升气缸在PLC控制器的控制下将顶杆104顶出一部分便于机械手抓取，机械手抓取到顶杆104后将顶杆104装配到过液套内部，顶杆分料气缸、顶升气缸和机械手均与PLC控制器连接并设置在顶杆装配机构10上；顶杆装配机构10在顶杆装配工位完成顶杆104的装配后进入压平检测工位Ⅱ，压平检测机构Ⅱ11采用测位移气缸，PLC控制测位移气缸下降，测位移气缸下降过程中将相应脉冲量信息反馈给PLC来检测过液套内部零件组装的高度及平整性，在压平检测工位Ⅱ完成内圈Ⅰ101、导向套102、内圈Ⅱ103和顶杆104的压平检测，合格的过液套半成品则进行过液套的后续组装，不合格的过液套半成品则在半成品转移时剔除；压平检测机构Ⅱ11对过液套进行检测后进入工装打开工位，工装打开机构12通过PLC控制工装打开气缸将环形组装旋转圆盘25的工装打开。

其次，进行过液套半成品的转移。设置在半成品转移工位旁的半成品转移机构13通过半成品转移伺服电机和转移气缸的配合将合格的过液套半成品转移到半成品翻转工位，半成品转移伺服电机通过半成品转移伺服驱动器连接PLC控制器，在半成品翻转工位之前过液套的头部107朝下，方便内圈Ⅰ101、导向套102、内圈Ⅱ103和顶杆104的组装，半成品翻转机构14上设置过液套夹爪气缸Ⅱ带动夹爪夹住过液套，升降气缸Ⅵ带动夹住过液套本体的夹爪上升，并通过翻转气缸Ⅰ将过液套进行180°翻转使过液套的尾部108朝下为黑白外圈的装配做准备。

然后，过液套进行黑白外圈组装区26，黑白外圈组装区26设有过液套固定用料槽29，黑白外圈装配机构15设置在黑白外圈组装区26一侧。组装内部零件的过液套半成品放入过液套固定用料槽29内定位固定，后面的黑白外圈的组装才能准确。黑白外圈上料机构16分别对外圈105和挡圈106进行上料，黑白外圈上料机构16通过上料定位伺服驱动器控制上料伺服电机，升降定位伺服驱动控制器控制升降定位伺服电机，并配合PLC控制器控制的平移气缸Ⅳ将外圈105及挡圈106进行平移，取料的升降气缸Ⅶ带动的黑白外圈插针套取外圈105和挡圈106，黑白外圈卸料气缸带动黑白外圈插针再将黑白外圈卸料给黑白外圈装配机构15的套管上，最后由黑白外圈装配机构15上设置的翻转气缸Ⅱ将过液套半成品翻转后将套管套在过液套上，黑白外圈卸圈气缸带动套管进行卸圈，从而实现黑白外圈的装配，黑白外圈装配工位要进行黑白外圈的两次组装以完成过液套的装配，PLC控制器、上料定位伺服驱动器和上料伺服电机依次相连，PLC控制器、升降定位伺服驱动控制器和升降定位伺服电机依次相连，升降气缸Ⅶ、升降气缸Ⅶ、黑白外圈卸料气缸和翻转气缸Ⅱ均与PLC控制器相连。

最后，进行过液套成品的检测和转移。视觉检测单元17对过液套成品的外部进行检测，视觉检测单元17将检测结果告知PLC控制器，PLC控制器控制剔除气缸带动剔除摆臂将不良品剔除到一侧，良品处于另一侧，不良时处于另一侧，PLC控制器通过控制过液套夹爪气缸Ⅲ使夹爪夹住合格的过液套成品并在升降气缸Ⅷ的带动下上升，平移气缸Ⅴ带动夹爪平移，将合格的过液套成品分离出来，从而实现了过液套的组装。

过液套上料工位、滴油工位Ⅰ、预留工位Ⅰ、内圈Ⅰ装配工位、压平检测工位Ⅰ、导向套装配工位、内圈Ⅱ装配工位、预留工位Ⅱ、滴油工位Ⅱ、顶杆装配工位、压平检测工位Ⅱ和工装打开工位依次均匀地设置在环形组装旋转圆盘25上，半成品翻转工位和黑白外圈装配工位设置在线性组装区上，环形组装旋转圆盘25的设置节省了空间，每个工位的衔接时，各自完成当前动作后，会继续执行下一个产品前的准备动作，然后处于等待准备状态，这样缩短了整体的加工总周期。

当然，上述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定对本实用新型的实施例范围。本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的均等变化与改进等，均应归属于本实用新型的专利涵盖范围内。