专利名称：滚轮链组装设备、成套装置和方法
技术领域：
本发明涉及使用多个组装工段组装产品，特别涉及组装滚轮链(滚子链)和滚轮链节产品的设备和方法。
许多组装而成的产品需要在生产线中的多个组装工段把不同部件组装在一起。这种产品的一个例子是滚轮链，每次在链条的一个部件上加上另一部件后压接在一起，最终组装成整根链条。许多这类产品因最终使用场合不同而大小不同。例如，不同滚轮链的节距、即相邻滚轮中心线之间的距离不同，因此顶板、底板和连接板的长度也不同。各压机之间的距离与滚轮链的节距有关。对于不同节距和不同长度的连接板，压接机构之间的具体距离随产品而变。因此，在一般制作滚轮链时，必需根据不同工具设计若干组装线。因此，在一般组装操作中，不同产品需使用不同组装线，或者根据不同工具设计各组装工段。但是，由于压接机构之间的距离不同，工具必需根据不同大小的部件进行各种偏置以适合于不同叠片。在这类偏置工具中，一组装工段支座使用可更换工具。该可更换工具包括一垂直工作的压接设备和一水平工作的滑板。根据滚轮链的节距，该垂直压机的工作平面与组装工段支座的垂直中心平面偏离，造成组装工段支座上的荷载不平衡。另一种办法是在各组装工段之间加装曲线轨道之类的轨道，通过改变轨道长度提高生产率。使用这两种办法都会发生问题在压接部件时使用偏置工具会造成荷载偏离中心，从而造成组装工段支座的磨损和过早报废；加装曲线轨道不仅提高了生产成本，而且在曲线轨道上传送部件时可能发生运转不灵。
本发明的一个目的是在单一生产线上高效生产各种产品。本发明解决在使用现有组装工段组合组装不同大小部件时遇到的问题。本发明使用活动组装工段解决组装操作之间距离可变之需，从而可根据所要制作的产品把组装工段设置在最佳距离上，从而组装工段上的荷载获得平衡，提高从组装一种产品转换到组装另一种产品的效率。本发明可改变滚轮链组装工段和滚轮链节组装机器之间的距离，从而在同一台机器上组装各种大小的滚轮链和部件。
在一个方面，本发明提供一种组装一由许多工件构成的产品的组装设备。该设备包括一具有一纵向中心轴线的主传动机构。该主传动机构可围绕其纵向中心轴线转动。该设备还包括第一组装工段。第一组装工段包括一作用在一工件上的活动组装机构和一在该活动组装机构与该主传动机构之间、随着该主传动机构的转动而移动该组装机构的传动链。该传动链包括其纵向中心轴线与主传动机构的纵向中心轴线垂直的一组装工段传动轴和随着主传动机构的转动而转动该组装工段传动轴的装置。该设备还包括与第一组装工段相间距的第二组装工段，该第二组装工段包括一作用在一从第一组装工段传来的工件上的活动组装机构和一在该活动组装机构与该主传动机构之间、随着该主传动机构的转动而移动该组装机构的传动链。第一组装工段可在与主传动机构的纵向中心轴线的方向上相对第二组装工段在多个位置之间移动。第一组装工段的各位置与第二组装工段之间的距离不同，从而这两个组装工段之间的距离可变。
在另一个方面，本发明提供一种可组装一种以上产品的成套组装装置。该成套装置包括一可围绕其纵向中心轴线转动的主传动机构和第一组装工段。该第一组装工段包括一可沿预定路径移动而在一工件上施加力的压头和一第一组装工段定位装置，该定位装置包括一把一工件移向压头该路径的定位件和一长度一定的工件支座。第一组装工段传动轴的纵向中心轴线与主传动机构的纵向中心轴线垂直。提供了随主传动机构的转动而转动第一组装工段传动轴的装置，因此，该组装工段传动轴的转动位置随主传动机构的转动位置而变。第一组装工段传动轴与压头之间有一传动装置随着第一组装工段传动轴的转动而移动该压头。一从第一组装工段传动轴伸出的传动装置随着该组装工段传动轴的转动而移动该定位件。该成套装置还包括与第一组装工段相间距、接受来自第一组装工段的工件的第二组装工段。该第二组装工段包括一可沿预定路径移动而在一工件上施加力的压头和一第二组装工段定位装置，该定位装置包括一把一工件移向压头该路径的定位件和一长度一定的工件支座。第二组装工段传动轴的纵向中心轴线与主传动机构的纵向中心轴线垂直。提供了随主传动机构的转动而转动第二组装工段传动轴的装置，因此，该组装工段传动轴的转动位置随主传动机构的转动位置而变。第二组装工段传动轴与压头之间有一传动装置随着第二组装工段传动轴的转动而移动该压头。一从第二组装工段传动轴伸出的传动装置随着该组装工段传动轴的转动而移动该定位件。第一组装工段可相对第二组装工段移动到与第二组装工段距离不同的多个位置上。在第一位置上，第二组装工段工件支座抵靠第一组装工段工件支座，从而为第一组装工段与第二组装工段之间的工件提供连续的支撑路径。至少一个定位装置可从其组装工段卸下。该成套装置还包括一可与该组装工段上的可卸下定位装置互换的备选定位装置。该备选定位装置的大小和形状做成在组装工段之一与另一组装工段的距离改变时抵靠相邻定位装置工件支座，从而为在这两个组装工段之间的工件提供连续的支撑路径。
在另一个方面，本发明提供一种把各工件组合成一产品的组装设备，包括一包括一作用于一工件上的活动组装机构的第一组装工段和与第一组装工段相间距的第二组装工段。第二组装工段有一作用于来自第一组装工段的工件的活动组装机构。提供了改变这两个组装工段之间的间距而使这两个组装工段位于预定距离上的装置。
在另一个方面，本发明提供一种组装一有一节距的产品的方法。该方法包括下列步骤提供第一和第二组装工段，每一组装工段包括一组装机构和驱动该组装机构的传动链。这两个组装工段使用同一主传动机构。该主传动机构可围绕其纵向中心轴线转动。每一组装工段传动链连接成受该主传动机构的驱动。在与主传动机构的纵向中心轴线平行的方向上移动组装工段之一的传动链的一部分即可使第一与第二组装工段互相位于预定间距处。
图1为按照本发明原理的一组装设备的正视图。
图2为按照本发明原理的一组装设备的俯视图，为看得清楚起见一些部件除去，示出一组定位装置位于各组装工段中，以便组装其后可组装成一滚轮链的一滚轮链链节。
图3为组装设备的后视立体图。
图4为组装设备的正视立体图。
图5为可用于本发明组装设备的一组装工段的立体图，为看得清楚起见一些部件除去。
图6为可在本发明设备上制作的一滚轮链的一部分的分解图。
图7为可用来组装一完整的滚轮链的三个定位装置的俯视图。
图8为可与图7定位装置互换的一备选定位装置的俯视图。
图9为沿图8中9-9线剖取的剖面图。
如各附图所示，本发明提供一产品组装设备10，该组装设备可为成套装置的一部分，该成套装置具有可互换部件，以便制作多种产品。成套装置或组装设备10如下所述可使用于一种新颖方法。
所示产品组装设备10为一压接组装系统，可用来组装滚轮链产品。滚轮链组装设备如图1-4所示包括多个组装工段12、14、16，每一组装工段有一压接系统，这些组装工段串联地布置在一平直底座17上，用来组装一种滚轮链产品的不同部件。图1-4示出第一、第二和第三组装工段12、14、16，但应该看到，组装工段数可多可少，本发明原理可应用于组装工段数更多或更少的组装设备。
图6所示分解图示出可用这类设备组装的一典型滚轮链18，该滚轮链一般包括用销钉连接板22连接在一起的许多滚轮连接板20。每一滚轮连接板20包括一对压入滚轮连接板20的孔25中的套筒24，每一销钉连接板22包括一对压入销钉连接板22的孔27中的销钉26。每一滚轮连接板20以枢轴与两邻接的销钉连接板22连接，两销钉26分别从邻接的销钉连接板22穿过两滚轮连接板套筒24。滚轮28可转动地套在套筒24上。这类滚轮链产品18用于传力，工作时一般承受荷载。滚轮链的大小和形状各种各样，不同滚轮链的连接板20的轮廓不同，不同滚轮链的节距不同，节距为相邻两连接件中心线之间的距离，例如相邻两销钉26的中心线之间的距离。组装设备10中相邻两组装工段的压接机构之间的距离随滚轮链的节距的变化而变化。
组装设备10可为一滚轮链组装设备，其中的第一组装工段12为把套筒24压入滚轮连接板20中的套筒组装工段，第二组装工段14为把滚轮28套在套筒上的滚轮组装工段，第三组装工段16为把顶部滚轮连接板20压到套筒24上而组装成一完整的滚轮链节的顶部连接板组装工段。组装设备10也可为一滚轮链组装设备，其中的第一组装工段12为把销钉26压入销钉连接板22的孔中的销钉组装工段，第二组装工段14为把一完整的滚轮链节套到相邻两销钉连接板22的相邻两销钉26上的滚轮链节组装工段，第三组装工段16为一把顶部销钉连接板22压接到销钉上而完成滚轮链的组装的盖板组装工段。
所示组装设备10包括一具有一纵向中心轴线42的主传动机构40。该主传动机构40可围绕其纵向中心轴线42转动，它由一离合器44驱动，而该离合器由一飞轮46驱动。飞轮46由一与一齿轮50连接的皮带48转动，该齿轮由一电动机52转动。转动主传动机构40的该装置只是例示性的，可使用其他装置和传动装置转动主传动机构40。
所示组装设备10中的每一组装工段12、14、16包括一作用于一工件的活动组装机构54和该活动组装机构与主传动机构40之间、随着主传动机构40的转动而移动该组装机构的一传动链56。在所示实施例中，第一组装工段12和第三组装工段16可在平行于主传动机构纵向中心轴线42的方向上在平直底座17上的多个位置之间移动。在所示实施例中，第二组装工段14固定在该底座上。第一组装工段12和第三组装工段16的各位置与第二组装工段14之间的距离不同，从而图4所示组装工段12、14、16之间的距离d1和d2可变动，但仍与主传动机构40连接。
每一活动组装机构54作用于一个或多个工件。在用来组装图6所示滚轮链或滚轮链节的组装设备中，工件可为滚轮连接板20、销钉连接板22、套筒24、销钉26或滚轮28。可用其他工件组装其他产品。
如图5所示，每一传动链56包括其纵向中心轴线60与主传动机构40的纵向中心轴线40垂直的一组装工段传动轴58。每一传动链56还包括随主传动机构40的转动而转动组装工段传动轴58的装置。该转动装置可为一齿轮箱62或任何现有伞齿轮装置。本发明可使用Boston Gear Division ofQuincy,Massachusetts,of IMO Industries,Inc.of Lawrenceville,NewJersey的Model No.R1515直角齿轮箱，其悬臂荷载(无推力)为1300磅、离轴端1.5英寸，传动比为1∶1,1.35∶1或1.5∶1。应该看到，这一直角齿轮箱只是例示性的，可使用其他齿轮箱和直角传动随主传动机构40的转动而转动组装工段传动轴58。
如图2所示，所示第一主传动机构40上有许多轴向齿条64。第一主传动机构40为从离合器44伸展到第三组装工段16外的一共同传动轴。轴向齿条(花键轴)64可伸展在该共同传动轴的整个长度上，也可只伸展在一个或多个组装工段12、14、16处。在所示实施例中，该共同传动轴40穿过每一齿轮箱62，每一齿轮箱62装在轴40的齿条64上，从而齿条啮合并转动齿轮箱中的齿轮。每一齿轮箱62可沿平行于共同传动轴40的纵向中心轴线42的方向在齿条上滑动，因此第一和第三组装工段12、16的位置可变动第一和第三组装工段的齿轮箱可随组装工段的移动在主传动机构上滑动而仍与主传动机构连接、驱动组装工段传动轴58的齿轮丝毫没有改变、该共同传动轴不移动。因此，转动主传动机构40就可同时转动各组装工段传动轴58，从而各组装工段12、14、16的工作可同步。各组装工段处的齿条64应足够长，以便齿轮箱在两极端位置之间移动。应该看到，可使一个或多个组装工段在主传动机构上移动。
图3和5示出另一种主传动机构40。如图所示，主传动机构40可包括多段套在其套筒43中的分开的齿条轴(花键轴)41。套筒的内表面上有齿条，从而套筒与齿条轴一起转动。套筒43可驱动齿轮箱62中的齿轮并随着至少一相邻套筒的移动而移动齿轮箱。齿条轴41可在套筒43中滑入和滑出，从而相邻组装工段的相对位置可变动而保持与齿轮箱62的连接。齿条轴41和套筒43可围绕共同的纵向中心轴线42转动。如这里所使用，“主传动机构”包括图2所示共同传动轴和图3和5所示齿条轴41与套筒43的组合。应该看到，主传动机构也可使用其他结构，例如齿条轭。此外，也可使用齿条之外的结构。
图1-2所示实施例使用改变第一与第二组装工段12、14之间的间距的装置和改变第二与第三组装工段14、16之间的间距的装置。所示间距改变装置包括第一螺纹件66和第二螺纹件68。第一螺纹件66在第一与第二组装工段12、14之间从与固定第二组装工段14的一垂直侧架件69的连接处经两相间距的垂直侧架件70伸展到第一组装工段12外部。第二螺纹件68在第二与第三组装工段14、16之间从与固定第二组装工段14的另一垂直侧架件71的连接处经两相间距的垂直侧架件72伸展到第三组装工段16外部。第一和第三组装工段12、16上的螺纹件66、68上可套有合适的接头，从而随着第一螺纹件66的转动第一组装工段移近或移离第二组装工段而改变这两个组装工段之间的间距，随着第二螺纹件68的转动第三组装工段移近或移离第二组装工段14而改变第二与第三组装工段之间的间距。所示每一个螺纹件66、68为一丝杠装置，可使用公知的丝杠装置，例如用于车床上的丝杠。
所示实施例中的丝杠66、68各由其电动机74、76转动。如图4所示，电动机74、76可由一计算机或其他可编程控制器78控制，从而各组装工段的最佳位置可存储在计算机的存储器中而控制丝杠66和68的转动，从而方便、有效地设置组装工段12、16的位置。这种计算机的一个例子为Allen-Bradley Co.of Milwaukee,Wisconsin的SLC500。在本发明范围内也可使用控制组装工段的直线运动的其他系统。应该看到，也可手动操纵丝杠，在某些实施例中最好不使用这类丝杠。
为便于第一和第三组装工段12、16在底座17上作受控直线运动，如图1-4所示，所示组装设备10包括一组防止组装工段12、16在底座上扭动或垂直运动的导轨80。导轨80与活动组装工段12、16之间可有轴承以便于组装工段的滑动，组装工段12、16上可有轴承或其他装置便于其在底座17表面上滚动。所示导轨80伸展到各组装工段前方，以便把滑动组装工段12、16保持在同一直线行程上。组装工段12、16也可使用其他运动控制系统。例如，底座可使用长杆，组装工段可装在长杆的支撑块上，长杆起支撑和运动引导作用。应该看到，这些系统是例示性的，也可使用其他系统。
可在底座上使用止挡把组装工段定位在底座上。为此可使用底座17或导轨80和滑动组装工段上相配的弹簧偏置插销81和孔或凹坑，这两个相配部件之一可位于各组装工段的底座的预定位置上以确保组装工段的正确定位。孔布置在底座上还是布置在组装工段上，底座和组装工段中哪一个使用插销，这决定于设计。也可使用其他手动或自动锁定装置把各组装工段锁定在其位置上。在使用电动机的实施例中，也可控制电动机74而锁定组装工段12、16；在计算机控制实施例中，计算机78控制电动机74而防止各组装工段发生相对运动，计算机也可控制一机械锁定机构。
在所示实施例中，每一组装工段12、14、16的活动组装机构54包括一可在一预定垂直路径中移动而把一力施加在工件之上的压头82，每一组装工段12、14、16还包括一把工件水平移入压头82该路径中的定位装置84。图3-4示出活动组装机构54和定位装置84，图2、5和7-8例示出压头82和定位装置84的合适结构。
图5示出一典型组装工段，但应看到，图5所示结构可用于每一组装工段12、14、16中。每一组装工段12、14、16有一与相间距垂直侧架件69、70、71、72垂直的垂直支架件86。各相间距垂直侧架件69、70、71、71呈L形，每一组装工段有一伸展在各相间距垂直侧架件之上、之间、与垂直支架件86相邻的水平支架件88。如图1所示，垂直支架件86上有一对相间距直线支承90引导压头82在垂直直线路径上的运动。每一压头82的底端有一冲击工件的重锤92。如图1-4所示，每一压头82的运动路径位于组装工段支架的中心线上，因此压头所施加荷载位于该支架中心线上。在本发明中，由于整个活动组装工段、包括支架一起移动，因此每一压头82的垂直路径不随组装工段的位置的变动而变动，从而无需使用偏置压头调节间距。
每一组装工段12、14、16在压头82或活动组装机构54与该组装工段的传动轴58之间伸展有一同样的传动链56。图5示出一典型传动链，应该看到，所有三个组装工段都可使用这样的传动链。如图5所示，压头82经一枢轴100与一杆98连接。杆98的另一端与一U形夹102连接，该U形夹经一枢轴104与一压头连杆108的前端106连接。枢轴104与压头连杆108可相对转动，可用一个或多个轴承以便于该转动。
所示压头连杆108用枢轴110装在组装工段垂直侧架件69、70、71、72上。压头连杆108的枢轴110可为一销钉，并可用一个或多个轴承以便于压头连杆108的自由转动。该枢轴110位于压头连杆108的前端106与后端112之间。所示压头连杆108的后端112用一气垫销116可转动地与一气垫U形夹114连接，因此压头连杆108可相对U形夹114转动。气垫U形夹114与一气垫(气体弹簧)组件118的顶端连接，该气垫组件包括一插入气垫桶122中的气垫杆120。气垫桶122的底端用一销124装到一支架126上；该气垫的底端可围绕该支架自由转动，但无法垂直运动。
在图5所示实施例中，在枢轴110与压头连杆108的后端112的气垫U形夹114之间，压头连杆108用U形夹枢轴130可转动地连接在一U形夹128的顶端上。该U形夹128经一杆与一凸轮从动组件连接，该凸轮从动组件包括一长方体132和一凸轮从动滚轮134。
每一组装工段传动链56还包括一可转动凸轮136。每一凸轮从动滚轮134抵靠该组装工段的可转动凸轮136。每一可转动凸轮136安装在该组装工段的传动轴58上。可转动凸轮136随着该传动轴的转动而转动。可为组装工段传动轴58和可转动凸轮136提供合适的支座138和轴承140。
如图1-2和7-8所示，每一定位装置84包括一工件传送组件146、一把工件移向压头82的路径的定位件148和一工件支座150。每一工件传送组件146包括一横跨在定位件148的水平路径上的桥梁152和一受桥梁152支撑的工件供应线154。工件供应线的类型随所传送的工件而变。它可以是图1所示第一组装工段12中把销钉26或滚轮28或套筒24传送到定位件154的一对管子156，也可以是图1的第二组装工段14中供应给定位件的一堆连接板20、22。如图1所示，可用另一供应线155把底部连接板供应给第一组装工段12。
如为看得清楚起见供应线154除去的图7-8所示，桥梁152中有大小和形状与所传送工件相同的孔。桥梁和供应线做成可从定位装置上卸下。
每一定位件148在两定位臂160之间有一工件推杆158。每一推杆158和一对定位臂160的形状做成可把桥梁的孔中的工件推向压头82的路径，定位臂60的形状做成可在重锤92冲击工件时把工件固定在其位置上。
每一定位装置84有一支撑在组装工段的水平支座件88上的底座162并可用合适夹子164之类固定在该支座件上，以便需要时方便地从上卸下定位装置84。底座162上可有一凹座165供固定在支座件88上的夹子164的一部分插入。底座162的形状可做成形成推杆158和定位臂160的行程或有引导这些部件的直线支承。
每一组装工段有一从该组装工段传动轴伸出的传动装置166随着组装工段传动轴的转动驱动该定位件。可使用的一典型传动装置如图5所示，包括一可转动地装在组装工段传动轴58上的桶形凸轮168。桶形凸轮168的凸轮面抵靠一凸轮从动件170。凸轮从动件170装在水平支座件88底面上的一滑车171上而用滑车171上的气垫(气体弹簧)之类向压头82偏置。水平支座件88中有一槽口172，一驱动凸杆174穿过该槽口与凸轮从动件170连接。因此，当组装工段传动轴58转动桶形凸轮168时，凸轮从动件170移动驱动凸杆174，从而在气垫、凸轮从动件和驱动凸杆的作用下定位件148移向或移离压头82。如图5所示，桶形凸轮168的前部、组装工段传动轴58受支撑件167和轴承169的支撑。
在每一组装工段中，支座138、167和轴承140、169固定在每一组装工段12、14、16的垂直侧架件69、70、71、72上，因此压头82、传动轴58、直角齿轮箱62和两传动链94、166随组装工段沿主传动机构40的轴线42一起移动。
为了把部分或完整的组装件从一组装工段移动到下一个组装工段，使用了两种系统从第一组装工段12向第二组装工段14的传送由图1和2中以标号191表示的、其作用方向与工件支座150平行的推送装置实现；从第二组装工段14向第三组装工段16的传送由第三组装工段16外的一水平支座180上的一链轮180实现。链轮180可经一传动链与主传动机构40连接或独立驱动，从而转动链轮180即可把滚轮链或部分组装件从第二组装工段14拉到第三组装工段16，在第二组装工段活动组装机构54对滚轮链工件进行组装以及第三组装工段活动组装机构54对滚轮链工件进行组装后从第三组装工段传送到储藏区。
每个定位装置84的工件支座150用来基本连续、水平支撑组装工段12、14、16的压头82之间的工件和传送到链轮180的滚轮链。如图7-9所示，在某些组装工段中，工件支座150上还可有垂直支撑或壁181形成一底部槽道179供滚轮连接板或销钉连接板20、22之类的底板穿过，而由垂直支撑181保持销钉26或套筒24直立，从而确保从一组装工段传送到下一个组装工段的工件的部分或完整组装件的正确定位。如图7-9所示，垂直支撑181底下可有一连续、水平支撑183。
应该理解，支座150的形状决定于该设备的用处。例如，可能要求垂直支座181和底部槽道伸展在该设备的大部分长度上，特别是当该设备用来组装其后组装成完整滚轮链的滚轮链节组件时。对于这种设备，链轮180不适合于把组件从一组装工段拉到下一个组装工段，而可使用推送装置191在生产线中传送组件。对于这种设备，可使用图2所示那种界定工件路径的支座150，尽管该实施例示出链轮180，但不必使用它。对于用来组装完整滚轮链的设备，可使用具有支座150的定位装置84，第二与第三组装工段14、16之间的大部分区域没有垂直支撑181而只有水平支撑183。
如图7-8所示，相邻两组装工段的工件支座150都有形状相配的断口184，从而为在两组装工段之间行进的滚轮链组件提供连续支撑。也可使用图2所示相配的形状。松开夹子164后从支架件88和驱动凸杆174上举起定位装置84即可卸下定位装置84。
如图7所示，定位装置84的各部件可用六角沉头螺丝185或螺母和螺栓187之类合适的机械装置连接在一起或固定。定位装置84上还可装有位置传感器189，其输出传送给可编程控制器或计算机78。
本发明还至少提供图8所示备选定位装置190，其设计与图7所示定位装置相同，只是工件支座150的长度不同。因此，在制作不同类型的滚轮链时，从至少一个组装工段上卸下至少一定位装置把该组装工段移动到所需间距，用具有不同长度的工件支座150的备选定位装置190换上被卸下的定位装置84，以便该不同长度确保在新间距的两组装工段之间形成连续支撑。比较图7与图8可见，备选定位装置的支座150的断口184的形状应与卸下的定位装置相同，以便与相邻定位装置的断口的形状相配。
本发明组装设备可包括一成套装置，该成套装置包括一个或多个可卸下和可互换的定位装置84、190，其工件支座150和断口184的大小和形状做成与不同间距的一相邻定位装置的工件支座相配或相抵靠。因此，在组装工段之一处于不同位置从而两组装工段之间的距离不同时，使用可互换定位装置84、190可为这三个组装工段之间的工件提供连续支撑路径。
应该理解，定位装置190可替换图2或图7的任一或所有定位装置84。根据用本设备所制作的种种不同滚轮链，可提供不止一组备选的定位装置。成套装置中的桥梁152和工件供应线154也可卸下而与不同结构的桥梁和工件供应线互换。
使用本发明方法，可在同一组装设备10上制作节距不同的滚轮链产品。该方法包括下列步骤提供第一、第二和第三组装工段12、14、16。每一组装工段包括一组装机构54和一驱动该组装机构的传动链56。三个组装工段12、14、16使用同一主传动机构40。每一组装工段传动链56连接成受主传动机构40的驱动。把第一、第二和第三组装工段12、14、16置于相互间距预定的位置上，在与主传动机构40的纵向中心轴线42平行的方向上沿主传动机构40滑动传动链的一部分，从而主传动机构40伸展在所有三个组装工段上。
工作时，把工件装入各供应线154后开动电动机52。对于滚轮链节组件组装设备，供应线155可装满相叠的滚轮连接板20，第一组装工段12的供应线154装满套筒24。第二组装工段14的供应线154可装满滚轮28，第三组装工段16的供应线154可装满相叠的滚轮连接板20。横向传送装置191把滚轮连接板20从供应线155推入压头82路径的下方，两套筒24靠重力送入定位件148的路径中。电动机52、齿轮50和传动皮带48使飞轮46转动，从而使得离合器44的一边转动，这一转动又靠摩擦等等使得离合器44的另一边转动。随着主传动机构40的转动，直角齿轮箱62使得各组装工段传动轴58转动。各组装工段的可转动凸轮136和桶形凸轮168随着各组装工段传动轴58的转动而转动，从而推动各凸轮从动件134、170，使得传动装置的其余部分运动而使定位件148水平移向压头82，把套筒24之类的工件推入重锤92的路径。然后，传动装置使压头82垂直向下移向定位件。重锤92用力把两个或多个工件压接在一起，例如把套筒压入滚轮连接板的孔中。随着主传动机构40的继续转动，凸轮136、168和凸轮从动件134、170使压头82和定位件148互相移离，推送装置191把另一板20推入其位置，该板把该组件推向下一个组装工段。该组件在移动时受工件支座150的支撑；从第一组装工段12到第二组装工段14，两直立套筒24在两垂直支撑181之间，滚轮连接板20在底部槽口中受水平、连续支座183的支撑。由滚轮连接板20和两直立套筒24构成的该工件随着横向传送装置191把另一滚轮连接板20送到第一组装工段被推向第二组装工段14。当该工件到达第二组装工段时，滚轮靠重力送入第二组装工段的定位件148，然后由桶形凸轮168、凸轮从动件170和驱动凸杆174把两滚轮推入压头82的路径。压头的传动装置下压第二组装工段的压头而把两滚轮套在两套筒上。第一组装工段的工件把第二组装工段的工件沿生产线推到第三组装工段16。在第三组装工段16，另一滚轮连接板20靠重力送入定位件148的路径。随着主传动机构40的转动，第三组装工段传动轴58转动，从而转动桶形凸轮168，从而凸轮从动件170移向压头，把驱动凸杆174和定位件148推向压头，把该滚轮连接板推到该工件的两套筒24上。转动的第三组装工段传动轴58转动凸轮136，通过该传动装置，第三组装工段压头82把该滚轮连接板推到两套筒上后把它们压接在一起。完整的滚轮链节然后被送到储藏区。
为组装整个滚轮链，可卸下图2所示定位装置84后换上图7所示定位装置。定位装置应套住驱动凸杆174而使该凸杆可把定位装置推向和推离压头。各组装工段之间的间距需要时可手动或通过可编程计算机78的控制加以调节。供应线154、155可改变成在第一组装工段12供应销钉连接板22和销钉26、在第二组装工段14供应滚轮链节组件、在第三组装工段16供应顶部销钉连接板22。各组装工段的工作情况同上，定位件148在第一组装工段推动销钉、在第二组装工段14推动滚轮链节组件、在第三组装工段推动顶部销钉连接板。在这一设置下，用链轮180把部分完成的滚轮链拉出第二组装工段14和把滚轮链产品拉出第三组装工段16。
本发明可与由David C.Armenoff和David J.Frey同时申请、转让给Amsted Industries Inc.，题为“控制滚轮链组装的设备和方法”的专利申请组合使用，该专利申请的全部内容作为本发明参考材料包括在本发明中。
尽管上面示出并说明了本发明具体实施例，但本领域普通技术人员可以看出，可对这些实施例作出种种修正和添加或使用其他实施例。此外，应该看到，本发明可应用于其他场合。因此，后附权利要求覆盖本发明真正范围内的所有这类修正、添加、其他实施例和应用场合。
权利要求
1.一种组装一由许多工件构成的产品的组装设备，该设备包括一具有一纵向中心轴线的主传动机构，该主传动机构可围绕其纵向中心轴线转动；第一组装工段，该第一组装工段包括一作用在一工件上的活动组装机构一在该活动组装机构与该主传动机构之间、随着该主传动机构的转动而移动该组装机构的传动链；该传动链包括其纵向中心轴线与主传动机构的纵向中心轴线基本垂直的一组装工段传动轴；以及随着主传动机构的转动而转动该组装工段传动轴的装置；与第一组装工段相间距的第二组装工段，该第二组装工段包括一作用在一从第一组装工段传来的工件上的活动组装机构；以及一在该活动组装机构与该主传动机构之间、随着该主传动机构的转动而移动该组装机构的传动链；其中，第一组装工段可在与主传动机构的纵向中心轴线的方向上相对第二组装工段在多个位置之间移动，第一组装工段的各位置与第二组装工段之间的距离不同，从而这两个组装工段之间的距离可变。
2.按权利要求1所述的组装设备，进一步包括第三组装工段，其中，第二组装工段位于第一与第三组装工段之间，第一组装工段的工件经第二组装工段传送到第三组装工段，该第三组装工段包括一作用在一从第二组装工段传来的工件上的活动组装机构；一在该活动组装机构与该主传动机构之间、随着该主传动机构的转动而移动该组装机构的传动链；该传动链包括其纵向中心轴线与主传动机构的纵向中心轴线基本垂直的一组装工段传动轴；随着主传动机构的转动而转动该组装工段传动轴的装置；其中，第三组装工段可在与主传动机构的纵向中心轴线的方向上相对第一和第二组装工段在多个位置之间移动，第三组装工段的各位置与第一和第二组装工段之间的距离不同。
3.按权利要求1所述的组装设备，进一步包括使第一组装工段移离第二组装工段的装置。
4.按权利要求3所述的组装设备，其特征在于，使第一组装工段移离第二组装工段的该装置包括一伸展在第一与第二组装工段之间的螺纹件。
5.按权利要求2所述的组装设备，进一步包括包括伸展在第一与第二组装工段之间的一螺纹件和伸展在第三与第二组装工段之间的一螺纹件，从而转动这两个螺纹件而相对第二组装工段移动第一和第三组装工段。
6.按权利要求1所述的组装设备，其特征在于，该主传动机构包括其外表面上有许多轴向齿条的一轴以及随着主传动机构的转动而转动组装工段传动轴的装置，该装置与这些轴向齿条啮合而可在与主传动机构的纵向中心轴线平行的方向上相对轴向齿条移动。
7.按权利要求6所述的组装设备，其特征在于，主传动机构的该轴包括一伸展在第一与第二组装工段之间的共同传动轴。
8.按权利要求6所述的组装设备，其特征在于，该主传动机构包括一套在该轴上的套筒，该套筒与该轴的轴向齿条配合，该套筒和该轴可相对移动。
9.按权利要求1所述的组装设备，其特征在于第一组装工段活动组装机构包括一可沿预定路径移动而把力加到工件上的压头，该第一组装工段还包括把工件移入压头路径的第一定位装置，该第一定位装置可卸下地固定在第一组装工段上；第二组装工段活动组装机构包括一可沿预定路径移动而把力加到来自第一组装工段的工件上的压头，该第二组装工段还包括把工件移入压头路径的第二定位装置，该第二定位装置可卸下地固定在第二组装工段上；第一定位装置包括一伸向第二组装工段、具有第一长度的工件支撑件；第二定位装置包括一伸向第一组装工段的工件支撑件；第一与第二工件支撑件沿一接头抵靠而为第一与第二组装工段之间的工件提供连续支撑。
10.按权利要求9所述的组装设备，其特征在于，定位装置之一可从其组装工段上卸下，该设备包括一具有用于组装工段之一的一备选定位装置的成套装置，该备选定位装置可与该卸下的定位装置互换，该备选定位装置包括一工件支撑件，其大小和形状在两组装工段的间距改变时可抵靠相邻组装工段的工件支撑件。
11.按权利要求1所述的组装设备，其特征在于，该产品包括滚轮链，而所述工件选自销钉连接板、销钉、套筒、滚轮和滚轮连接板。
12.按权利要求11所述的组装设备，其特征在于，销钉连接板上有两个相间距的孔，滚轮链的节距与这两个相间距的孔之间的距离有关，两组装工段的间距与该滚轮链的节距有关。
13.一种能组装一种以上产品的成套组装装置，它包括一具有一纵向中心轴线、可围绕其纵向中心轴线转动的主传动机构；第一组装工段，包括一可沿预定路径移动而在一工件上施加力的压头；第一组装工段定位装置，包括一把一工件移向压头路径的定位件和一长度一定的工件支撑件；其纵向中心轴线与主传动机构的纵向中心轴线基本垂直的第一组装工段传动轴；随着主传动机构的转动而转动第一组装工段传动轴的装置，从而该组装工段传动轴的转动位置随主传动机构的转动位置而变；第一组装工段传动轴与压头之间、随着第一组装工段传动轴的转动而移动压头的一传动装置；一从第一组装工段传动轴伸出、随着该组装工段传动轴的转动移动该定位件的传动装置；与第一组装工段相间距、接受来自第一组装工段的工件的第二组装工段，包括一可沿预定路径移动而在一工件上施加力的压头；第二组装工段定位装置，包括一把一工件移向压头路径的定位件和一长度一定的工件支撑件；其纵向中心轴线与主传动机构的纵向中心轴线基本垂直的第二组装工段传动轴；随着主传动机构的转动而转动第二组装工段传动轴的装置，从而第二组装工段传动轴的转动位置随主传动机构的转动位置而变；第二组装工段传动轴与压头之间、随着第二组装工段传动轴的转动而移动压头的一传动装置；一从第二组装工段传动轴伸出、随着第二组装工段传动轴的转动移动该定位件的传动装置；其中，第一组装工段可相对第二组装工段移动到与第二组装工段不同距离的多个位置上，在第一位置上第二组装工段的工件支撑件抵靠第一组装工段的工件支撑件，从而为第一与第二组装工段之间的工件提供连续支撑路径，至少一个定位装置可从其组装工段上卸下，该成套装置还包括一可与该组装工段上卸下的定位装置互换的备选定位装置，该备选定位装置有一工件支撑件，其大小和形状在组装工段之一因两组装工段之间的距离改变而位于另一位置上时可抵靠相邻定位装置的工件支撑件，从而为这两个组装工段之间的工件提供连续支撑路径。
14.按权利要求13所述的成套组装装置，其特征在于，随着主传动机构的转动而转动第一组装工段传动轴的该装置可在与第一组装工段传动轴的纵向中心轴线基本垂直的方向上移动。
15.按权利要求13所述的成套组装装置，进一步包括改变第一组装工段与第二组装工段之间的间距的装置。
16.按权利要求15所述的成套组装装置，其特征在于，改变第一组装工段与第二组装工段之间的间距的该装置包括一伸展在第一与第二组装工段之间的螺纹件。
17.按权利要求13所述的成套组装装置，进一步包括与第一和第二组装工段相间距、接受来自第二组装工段的工件的第三组装工段，它包括一可沿预定路径移动而在一工件上施加力的压头；第三组装工段定位装置，包括一把一工件移向压头路径的定位件和一长度一定的工件支撑件；其纵向中心轴线与主传动机构的纵向中心轴线垂直的第三组装工段传动轴；随着主传动机构的转动而转动第三组装工段传动轴的装置，从而第三组装工段传动轴的转动位置随主传动机构的转动位置而变；第三组装工段传动轴与压头之间、随着第三组装工段传动轴的转动而移动压头的一传动装置；一从第三组装工段传动轴伸出、随着第三组装工段传动轴的转动移动该定位件的传动装置；其中，第一和第三组装工段可相对第二组装工段移动到与第二组装工段不同距离的多个位置上，在第一位置上第二组装工段的工件支撑件抵靠第一组装工段的工件支撑件和第三组装工段的工件支撑件，从而为第二组装工段与第一和第三组装工段之间的工件提供连续支撑路径，第二定位装置可从第二组装工段上卸下，该成套装置还包括一可与该组装工段上卸下的第二定位装置互换的备选定位装置，该备选定位装置有一工件支撑件，其大小和形状在组装工段之一因两组装工段之间的距离改变而位于另一位置上时可抵靠相邻定位装置的工件支撑件，从而为这三个组装工段之间的工件提供连续支撑路径。
18.按权利要求17所述的成套组装装置，进一步包括一支撑第一、第二和第三组装工段的底座，其中，第二组装工段固定在该底座上，而第一和第三组装工段可在该底座上移动。
19.按权利要求13所述的成套组装装置，其特征在于，该产品包括滚轮链，而所述工件选自销钉连接板、销钉、套筒、滚轮和滚轮连接板。
20.按权利要求19所述的成套组装装置，其特征在于，销钉连接板上有两个相间距的孔，滚轮链的节距与这两个相间距的孔之间的距离有关，两组装工段的间距与该滚轮链的节距有关。
21.一种把各工件组装成一产品的组装设备，它包括第一组装工段，包括一作用在一工件上的活动组装机构；与第一组装工段相间距的第二组装工段，该第二组装工段有一作用在来自第一组装工段的一工件上的活动组装机构；改变这两个组装工段之间的间距而使这两个组装工段相互位于预定距离处的装置。
22.按权利要求21所述的组装设备，其特征在于，改变这两个组装工段之间的间距而使这两个组装工段位于预定距离处的该装置包括一伸展在这两个组装工段之间的螺纹件，转动该螺纹件即可改变这两个组装工段之间的间距。
23.一种组装一由多个工件构成、有一节距的产品的方法，它包括下列步骤提供第一和第二组装工段，每一组装工段包括一组装机构和一驱动该组装机构的传动链；为这两个组装工段提供一主传动机构，该主传动机构有一纵向中心轴线而可围绕该纵向中心轴线转动；把每一组装工段传动链连接成受该主传动机构的驱动；沿与主传动机构的纵向中心轴线平行的方向移动组装工段之一的传动链的一部分而使第一和第二组装工段定位在预定间距处。
24.按权利要求23所述的方法，其特征在于，每一活动组装机构包括一可在预定路径上移动而在一工件上施加力的压头和一组装工段定位装置，该定位装置包括一把一工件移向压头路径的定位件和一长度一定的工件支撑件，定位装置之一可从其组装工段上卸下，该方法进一步包括下列步骤提供一可与从该组装工段上卸下的定位装置互换的备选定位装置，该定位装置的工件支撑件的长度与可卸下定位装置的工件支撑件的长度不同；使第一与第二组装工段定位在预定间距处；从可卸下定位装置和备选定位装置中选择其长度可抵靠相邻工件支撑件的定位装置；以及把所选定定位装置固定在该组装工段上。
25.按权利要求24所述的方法，其特征在于，该组装系统用来生产节距不同的产品，该方法还包括下列步骤卸下该可卸下定位装置；沿主传动机构滑动传动链的一部分而重新设置组装工段之一的位置；以及用另一定位装置取代卸下的定位装置。
全文摘要
制作不同节距的滚轮链的组装设备、成套装置和方法。该设备和成套装置包括一可围绕其纵向中心轴线转动的主传动机构和多个组装工段,每一组装工段包括一作用在一工件上的活动组装机构和一随着该主传动机构的转动而移动该组装机构的传动链。每一组装工段有与主传动机构轴线垂直的传动轴和移动工件的定位装置。组装工段之一可在与主传动机构轴线平行的方向上在多个位置之间移动而改变这两个组装工段之间的距离,但保持传动链与主传动机构间的连接。
文档编号B23P19/02GK1210773SQ9811884
公开日1999年3月17日 申请日期1998年9月3日 优先权日1997年9月8日
发明者戴维·C·阿曼诺夫, 戴维·J·弗雷 申请人:阿姆斯泰德工业公司