翻转移动组装工装及其翻转移动组装方法与流程

本发明涉及加工制造技术领域，更为具体地，涉及一种翻转移动组装工装及其翻转移动组装方法。

背景技术：

在产品的加工制造过程中，产品的组装往往需要经过翻转、移动等多种操作以配合实现最终的组装，为提高产品翻转、移动及组装的自动化程度，需要制造复杂的机械结构来辅助人工实现对产品的一系列操作，例如，需要在竖直的第二产品内点胶，然后与水平状的第一产品组装，这就需要在产品的定位、翻转、移动之间实现自动化的衔接。

现有的自动化机械结构制作复杂，成本较高，并且存在划伤产品的风险，而采用手动的方式组装产品，会导致产品的一致性差，产能低；此外，作业强度大、成本高，精度不能得到保证、生产效率低。

技术实现要素：

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种翻转移动组装工装及其翻转移动组装方法，以解决目前产品组装操作复杂、产品一致性差、质量不能得到保证等问题。

本发明提供的一种翻转移动组装工装，包括工装底板、固定在工装底板上的第一产品定位块、与工装底板活动连接的旋转块、拔工装滑台、固定在拔工装滑台上的顶工装气缸；其中，在旋转块上设置有第二产品定位块，待组装的第一产品和第二产品分别固定在第一产品定位块和第二产品定位块内；在工装底板上设置有平行分布的两根导柱，在导柱上套设有滑块，旋转块的两端通过扭簧与滑块活动连接；在旋转块的两端分别嵌设有压缩弹簧及固定在弹簧端部的定位顶柱，在滑块上设置有第一旋转止动孔和第二旋转止动孔，扭簧带动旋转块转动，定位顶柱在第一旋转止动孔和第二旋转止动孔内进行位置切换，并实现旋转块的翻转；在顶工装气缸上设置有与旋转块适配连接的定位销，旋转块通过定位销定位固定在顶工装气缸上；拔工装滑台带动顶工装气缸及固定在顶工装气缸上的旋转块运动，旋转块在滑块的作用下沿导柱移动，并实现第一产品和第二产品的组装。

此外，优选的结构是，在滑块上嵌设有扭簧固定销，在旋转块内嵌设有扭簧止动销；扭簧套设在扭簧固定销上，扭簧的一端限位在滑块内，扭簧的另一端通过扭簧止动销进行限位。

此外，优选的结构是，第一产品定位块的位置及个数与第二产品定位块的位置及个数相对应。

此外，优选的结构是，还包括固定在工装底板上的物料线盒，在物料线盒的一侧设置有两个工装分离块，工装分离块用于对翻转移动组装工装进行阻挡及定位。

此外，优选的结构是，在导柱的两端设置有第一导柱固定块和第二导柱固定块，导柱通过第一导柱固定块和第二导柱固定块固定在工装底板上；滑块限位在第一导柱固定块和第二导柱固定块之间。

此外，优选的结构是，在工装底板上设置有柱塞，在导柱上设置有压簧，压簧位于滑块与第一导柱固定块之间；柱塞配合压簧对滑块进行限位。

此外，优选的结构是，在第一导柱固定块和第二导柱固定块内设置有第一顶丝和第二顶丝，第一顶丝用于连接导柱与第一导柱固定块，第二顶丝用于固定连接导柱与第二导柱固定块。

此外，优选的结构是，还包括驱动扭簧动作的顶出气缸及固定在顶出气缸端部的顶出柱，顶出柱的位置与定位顶柱的位置相对应；顶出气缸用于顶出顶出柱，通过顶出柱压缩弹簧，并释放扭簧的扭力。

此外，优选的结构是，在滑块内设置有线性轴承，线性轴承辅助滑块在导柱上滑动。

根据本发明的另一方面，提供一种翻转移动组装方法，利用上述翻转移动组装工装对第一产品和第二产品进行组装；方法包括：将第一产品限位在工装底板上的第一产品定位块内，将第二产品固定在旋转块上的第二产品定位块内；通过定位顶柱压缩位于定位顶柱一端的弹簧，定位顶柱从第一旋转止动孔内脱离，旋转块在扭簧的作用下翻转90度，定位顶柱限位固定在第二旋转止动孔内；启动顶工装气缸并通过定位销与旋转块固定连接，拔工装滑台带动顶工装气缸及固定在顶工装气缸上的旋转块沿导柱运动，完成第一产品和第二产品的组装。

利用上述翻转移动组装工装及其翻转移动组装方法，将旋转块设置在滑块上，通过旋转块实现对产品的多角度翻转，翻转到位后的产品在滑块的带动下与固定在工装底板上的另一产品进行组装，能够有效提高产品组装的自动化程度、产品一致性好、合格率高；并且，翻转移动组装工装的结构紧凑、成本低、适用范围广。

为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1为根据本发明实施例的翻转移动组装工装的工装底板组件的结构图；

图2-1为根据本发明实施例的翻转移动组装工装的工装底板组件俯视图；

图2-2为根据本发明实施例的翻转移动组装工装的工装底板组件侧视图；

图3-1为根据本发明实施例的翻转移动组装工装的旋转块状态一结构示意图；

图3-2为根据本发明实施例的翻转移动组装工装的旋转块状态二结构示意图；

图4为根据本发明实施例的翻转移动组装工装的驱动组件结构示意图；

图5-1为据本发明实施例的翻转移动组装工装的状态一结构示意图；

图5-2为据本发明实施例的翻转移动组装工装的状态二结构示意图；

图6-1为据本发明实施例的工装底板组件初始状态结构示意图；

图6-2为据本发明实施例的工装底板组件状态一结构示意图；

图6-3为据本发明实施例的工装底板组件状态二结构示意图；

图7为根据本发明实施例的翻转移动组装方法流程图。

其中的附图标记包括：工装分离块1、物料线盒2、第一产品定位块3、第一产品4、工装底板5、第二产品6、第二产品定位块7、第二顶丝8、柱塞9、第一顶丝10、第一旋转止动孔11、顶出气缸12、顶出柱13、旋转块14、弹簧15、定位顶柱16、扭簧17、扭簧固定销18、扭簧止动销19、第二旋转止动孔20、定位销21、顶工装板22、顶工装气缸23、拔工装滑台24、滑台连接板25、第一导柱固定块26、压簧27、滑块28、线性轴承29、导柱30、第二导柱固定块31。

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。在其它例子中，为了便于描述一个或多个实施例，公知的结构和设备以方框图的形式示出。

为详细描述本发明的翻转移动组装工装及其翻转移动组装方法，以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。

图1示出了根据本发明实施例的翻转移动组装工装的工装底板组件的结构；图2-1和图2-2分别从不同角度示出了根据本发明实施例的翻转移动组装工装的工装底板组件的结构；图3-1和图3-2分别示出了根据本发明实施例的翻转移动组装工装的旋转块的状态一及状态二的结构；图4示出了根据本发明实施例的翻转移动组装工装的驱动组件结构；图5-1和图5-2分别示出了据本发明实施例的翻转移动组装工装的状态一和状态二的结构。其中，工装底板组件包括工装底板及设置在工装底板上的各结构件；而驱动组件则包括拔工装滑台和固定在拔工装滑台上的顶工装气缸。

结合图1至图5-2共同所示，本发明实施例的翻转移动组装工装包括，工装底板5、固定在工装底板5上的多个第一产品定位块3、与工装底板5活动连接的旋转块14、拔工装滑台24、固定在拔工装滑台24上的顶工装气缸23，在旋转块14上设置有多个第二产品定位块7，待组装的第一产品4和第二产品6分别固定在第一产品定位块3和第二产品定位块7内；其中，在工装底板5上设置有平行分布的两根导柱30，在导柱30上套设有滑块28，旋转块14的两端通过扭簧17与滑块28活动连接；在旋转块14的两端还分别嵌设有压缩弹簧15及固定在弹簧15端部的定位顶柱16，在滑块28上设置有第一旋转止动孔11和第二旋转止动孔20，扭簧17带动旋转块14转动，定位顶柱16在第一旋转止动孔11和第二旋转止动孔20内进行位置切换，从而实现旋转块14及其上的第二产品6的翻转；此外，拔工装滑台24和顶工装气缸23作为驱动组件，在顶工装气缸23上设置有与旋转块14适配连接的定位销21，旋转块14通过定位销21定位固定在顶工装气缸23上，拔工装滑台24带动顶工装气缸23及固定在顶工装气缸23上的旋转块14在水平方向内运动，使得旋转块14在滑块28的作用下沿导柱30移动，并实现第一产品4和第二产品6的接触组装。

其中，拔工装滑台24通过滑台连接板25与顶工装气缸23连接，在顶工装气缸23上固定有板状结构的顶工装板22，定位销21固定在顶工装板22上，顶工装气缸23能够带动顶工装板22运动至与旋转块14连接，即通过定位销21与旋转块14上的定位孔(图中未示出)配合限位，实现顶工装气缸23与旋转块14的暂时连接，进而通过顶工装气缸23及拔工装滑台24对旋转块14进行移动。

具体地，在滑块28对应旋转块14的一侧嵌设有扭簧固定销18，在旋转块14内嵌设有扭簧止动销19，扭簧17套设在扭簧固定销18上，扭簧17具有两个自由端，一端限位在滑块28内，另一端通过扭簧止动销19进行限位。如图3-1所示，当旋转块14位于初始位置或者处于状态一的位置时，扭簧17的两端分别限位在滑块28和扭簧止动销19内，并且具备一定的扭力，当存在外力挤压定位顶柱16时，限制旋转块14翻转的外部力量就会消失，旋转块14会在扭簧17的扭力作用下旋转或者翻转，直至定位顶柱16到达第二旋转止动孔20，并在弹簧15的作用下将定位顶柱16推入第二旋转止动孔20内，对旋转块14当前的位置进行限位。

需要说明的是，挤压定位顶柱16的外力可以是外部气缸或者其他与翻转移动组装工装配合作业的工装，在该实施例中，挤压定位顶柱16的外力为顶出气缸12，在顶出气缸12的端部设置有顶出柱13，即翻转移动组装工装还可以包括驱动扭簧17动作的外部的顶出气缸12及固定在顶出气缸12端部的顶出柱13，顶出柱13的位置与定位顶柱16的位置相对应，顶出气缸12用于顶出顶出柱13，通过顶出柱13挤压定位顶柱16，进而压缩定位顶柱16一端的弹簧15，并释放扭簧17的扭力。而旋转块的翻转角度可以通过调整旋转止动孔的位置进行设置，例如，设置多个旋转止动孔，当定位顶柱运动至不同的旋转止动孔时能够实现对旋转块的不同角度的限位，从而实现旋转块的多角度翻转。

在本发明的一个具体实施方式中，旋转块14在扭簧17的作用下，翻转90度，该翻转角度可以根据待组装的产品结构或者位置关系进行调整，并不限于90度翻转，例如，在对第二产品6进行点胶、涂胶、置入密封圈或者密封垫等作业时，需要将产品置于竖直状态，然后再进行翻转并与第一产品4进行装配。其中，图3-2示出了旋转块14翻转后或者处于状态二时的结构，此时位于旋转块14上的第二产品6的方向与第一产品4相对应，通过在水平方向上移动旋转块14即可实现第一产品4和第二产品6的组装；可知，第一产品定位块3或者第一产品4的位置及个数与第二产品定位块7或者第二产品6的位置及个数相对应，附图1中示出了第一产品4为四个的具体结构。

在本发明的一个具体实施方式中，翻转移动组装工装还包括固定在工装底板5上的物料线盒2，在物料线盒2内放置有产品组装的零部件，例如，线材、配件等。在物料线盒2的一侧设置有两个工装分离块1，工装分离块1用于对翻转移动组装工装进行阻挡及定位，在与其他工装进行配合作业时，可以通过工装分离块1区分翻转移动组装的前后方向，方便其定位。

在本发明实施例的翻转移动组装工装中，第一导柱固定块26和第二导柱固定块31分别设置在导柱30的两端，导柱30通过第一导柱固定块26和第二导柱固定块31固定在工装底板5上，滑块28限位在第一导柱固定块26和第二导柱固定块31之间运动；此外，在滑块28沿导柱30滑动的过程中，需要对滑块28的位置进行限位，以提高第二产品6与第一产品4的位置精度，防止二者组装不牢固或者组装用力过度，而影响产品的整体质量。为此，可以在工装底板5上设置凸起的柱塞9，如图2-1和图2-2所示，在滑块28上设置限位槽(图中未示出)，当滑块28运动至指定位置时，柱塞9会与限位槽配合对滑块28进行定位；此外，在导柱30上还设置有压簧27，压簧27位于滑块28与第一导柱固定块26之间，通过柱塞9与压簧27共同作用，实现对滑块28的位置限定，防止其在导柱30上发生摆动。

其中，在第一导柱固定块26和第二导柱固定块31内设置有第一顶丝10和第二顶丝8，第一顶丝10用于连接导柱30与第一导柱固定块26，第二顶丝8用于固定连接导柱30与第二导柱固定块31；需要说明的是，导柱固定块(包括第一导柱固定块26和第二导柱固定块31)与导柱30的固定方式也可以采用螺纹连接、销钉连接等多种方式，并不限于该发明中的顶丝固定方式。

在本发明的另一具体实施方式中，在滑块28内设置有线性轴承29，线性轴承29用于辅助滑块28在导柱30上顺畅的滑动。

图6-1至图6-3分别示出了根据本发明实施例的工装底板组件处于不同作业状态时的具体结构。

结合图1至图6-3共同所示，本发明实施例的翻转移动组装工装在作业过程中，首先将第一产品4和第二产品6分别限位固定在第一产品定位块3和第二产品定位块7上，并启动顶出气缸12，顶出气缸12带动顶出柱13插入第二旋转止动孔20内，并继续挤压定位顶柱16，迫使定位顶柱16压缩位于其一端的弹簧15，取消定位顶柱16与滑块28之间的限位。

然后，扭簧17的扭力得到释放，并拨动旋转块14翻转90度，在翻转过程中，旋转块14内的弹簧15一直挤压其端部的定位顶柱16，直至其运动至与第一旋转止动孔11位置对应时，在弹簧15的作用下将定位顶柱16挤压至第一旋转止动孔11内，完整旋转块14的翻转作业。

其次，顶出气缸12带动顶出柱13缩回，顶工装气缸23带动固定在其上的顶工装板22向靠近旋转块14的一侧运动，直至顶工装板22上的定位销21与旋转块14固定连接；然后，拔工装滑台24动作，并带动顶工装气缸23及旋转块14运动，直至旋转块14上的第二产品6与第一产品4相结合，从而完成第一产品4和第二产品6的组装。

最后，顶工装气缸23下落，拔工装滑台24带动滑台连接板25缩回，完成一次产品的翻转、移动及组装作业。

与上述翻转移动组装工装相对应，本发明还提供一种翻转移动组装方法，图7示出了根据本发明实施例的翻转移动组装方法流程。

如图7所示，本发明实施例的翻转移动组装方法，包括如下所示步骤：

s710：将第一产品限位在工装底板上的第一产品定位块内，将第二产品固定在旋转块上的第二产品定位块内。

s720：通过定位顶柱压缩位于定位顶柱一端的弹簧，定位顶柱从第一旋转止动孔内脱离，旋转块在扭簧的作用下翻转90度，定位顶柱限位固定在第二旋转止动孔内。

s730：启动顶工装气缸并通过定位销与旋转块固定连接，拔工装滑台带动顶工装气缸及固定在顶工装气缸上的旋转块沿导柱运动，完成第一产品和第二产品的组装。

其中，翻转移动组装方法的实施例可参考对应的翻转移动组装工装实施例，此处不再一一赘述。

通过上述实施方式可看出，本发明提供的翻转移动组装工装及其翻转移动组装方法，能够实现自动化的小零件复杂组装，突破了多工艺多角度不能实现自动化的现状，工装结构紧凑、成本低，且能够有效提高产品生产效率，通用性强、产品一致性好、合格率高。

如上参照附图以示例的方式描述根据本发明的翻转移动组装工装及其翻转移动组装方法。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的翻转移动组装工装及其翻转移动组装方法，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。