一种汽车安全带锁止棘轮自动组装机构的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种汽车安全带锁止棘轮自动组装机构，它涉及汽车安全带卷收器技术领域。棘轮料仓的出料口设置在棘轮震动盘的上方，棘轮震动盘的出料端安装有棘轮移载机械手，棘爪料仓的出料口设置在棘爪震动盘的上方，棘爪震动盘的出料端安装有棘爪抓取机械手及下压机构，出料机构包括抓取机械手、出料流水线；所述旋转机构包括四工位旋转盘，四工位旋转盘每旋转45o为一个工作位置，循环作业。本发明可靠性高，可实现锁止棘轮总成组件的全自动组装，提高生产效率，降低废品率和生产成本，精度高、定位准确，实用性强。
【专利说明】
一种汽车安全带锁止棘轮自动组装机构
技术领域
[0001] 本发明涉及的是汽车安全带卷收器技术领域，具体涉及一种汽车安全带锁止棘轮 自动组装机构。
【背景技术】
[0002] 锁止机构是紧急锁止式汽车安全带卷收器的重要部件，包含棘轮、棘爪机构，棘轮 与卷带筒连成一体，棘爪装在汽车安全带的支架上，控制机构接到速度变化率敏感装置感 应出车辆的速度变化率超过规定值，立即控制棘轮、棘爪啮合，阻止卷带筒旋转，锁止织带， 所以锁止棘轮是实现卷收器动作的重要零件，也决定了汽车安全带的功能能否实现。
[0003] 锁止棘轮组件分为棘轮和棘爪，二者之间有一个装配关系，以往我们通常采用手 工装配，把棘爪强行压入棘轮的定位轴中，完成装配，但存在生产效率低下，工人劳动强度 高，容易出现不良品等许多问题。而使用机器装配由于棘爪需要装在棘轮的内部，不能采用 直推的方式，实现全自动装配很困难。
[0004] 为了解决上述问题，设计一种新型的汽车安全带锁止棘轮自动组装机构还是很有 必要的。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术上存在的不足，本发明目的是在于提供一种汽车安全带锁止棘轮自 动组装机构，结构简单，设计合理，可靠性高，可实现锁止棘轮总成组件的全自动组装，提高 生产效率，降低废品率和生产成本，精度高、定位准确，质量好，实现了生产自动化，实用性 强，易于推广使用。
[0006] 为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现:一种汽车安全带锁止 棘轮自动组装机构，包括供料机构、旋转机构、装配机构和出料机构，所述供料机构由棘轮 的自动供料系统和棘爪的自动供料系统组成，棘轮的自动供料系统包括棘轮料仓、棘轮震 动盘、棘轮移载机械手，棘爪的自动供料系统包括棘爪料仓、棘爪震动盘;装配机构包括棘 爪抓取机械手及下压机构，棘轮料仓的出料口设置在棘轮震动盘的上方，棘轮震动盘的出 料端安装有棘轮移载机械手，棘轮移载机械手可左右移动，棘爪料仓的出料口设置在棘爪 震动盘的上方，棘爪震动盘的出料端安装有棘爪抓取机械手及下压机构，其中抓取机构可 前后移动，设置于棘爪出料口的上方，下压机构可竖直上下移动，设置于所述抓取机构的终 止端;所述出料机构包括抓取机械手、出料流水线;所述旋转机构包括四工位旋转盘，四工 位旋转盘每旋转45 °为一个工作位置，循环作业；四工位旋转盘上还均匀分布有四个定位治 具。
[0007] 组装时，棘轮通过棘轮料仓和棘轮震动盘的自动供料系统的理料自动排序，一次 出一个产品，当第一个产品运行到定位工位后，棘轮移载机械手抓取此棘轮至四工位旋转 盘上的一个定位治具上，四工位旋转盘接到信号后逆时针旋转45 °，带动此工位和棘轮进入 下一个工序，与此同时，下一工位的棘爪料仓和棘爪震动盘已自动排序好棘爪的产品，棘爪 抓取机械手及下压机构中的抓取机械手抓取一个在出口处的产品来到四工位旋转盘上方， 机械手下行，将棘爪压入定位治具中的棘轮定位销中，然后机械手上行，后退；四工位旋转 盘再逆时针旋转45°，前一工位的产品旋转至出料工位，此时抓取机械手在定位治具上吸取 已组装好的成品，将其放在出料流水线上，一套组装动作完成；四工位旋转盘继续旋转，开 始下一个组装循环，四工位旋转盘其中一个工位备用。
[0008] 作为优选，所述棘轮移载机械手包括有错位载具、错位气缸、圆柱导轨、固定安装 块、抓料吸盘组件，错位载具设置在棘轮震动盘的出料端，错位载具固定在错位气缸的伸出 端，圆柱导轨上滑动设置有固定安装块，固定安装块的下部安装有抓料吸盘组件。
[0009] 作为优选，所述的棘爪抓取机械手及下压机构包括有棘爪移送载具、线性导轨、第 一横走气缸、下压组件、前行导杆、送料机械手，棘爪移送载具设置在棘爪震动盘的出料端， 棘爪移送载具与第一横走气缸的伸出端连接，棘爪移送载具滑动设置在线性导轨上，前行 导杆上滑动设置有下压组件，下压组件的下端固定有送料机械手。
[0010] 作为优选，所述的抓取机械手包括有下行气缸、上下导杆、第二横走气缸、圆柱导 杆、抓料机械手组件，下行气缸的伸出端固定有沿上下导杆运动的抓料机械手组件，下行气 缸、上下导杆、抓料机械手组件组成的抓料机构在第二横走气缸的作用下滑动设置在圆柱 导杆上。
[0011] 作为优选，本机构在上述机械手升降装置和机械手伸缩装置两端各设有限位开 关，防止其过行程，提高了安全性。
[0012] 本发明的有益效果:可用于两款不同型号的棘轮，实现了两种型号的一体化装配， 且完全实现了原本人工装配的锁止棘轮总成组件的全自动化生产，减轻了繁重的体力劳 动，并做到精度高、定位准确、产品合格率高，大大降低生产成本，提高了生产效率，增强企 业竞争力。
【附图说明】
[0013] 下面结合附图和【具体实施方式】来详细说明本发明； 图1为本发明的结构示意图； 图2为本发明棘轮的自动供料系统与旋转机构的结构示意图； 图3为本发明棘爪的自动供料系统和装配机构及旋转机构的结构示意图； 图4为本发明出料机构和旋转机构的结构示意图。
[0014]
【具体实施方式】
[0015] 为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合
【具体实施方式】，进一步阐述本发明。
[0016]参照图1-4，本【具体实施方式】采用以下技术方案:一种汽车安全带锁止棘轮自动组 装机构，包括供料机构、旋转机构、装配机构和出料机构，所述供料机构由棘轮的自动供料 系统和棘爪的自动供料系统组成，棘轮的自动供料系统包括棘轮料仓1、棘轮震动盘2、棘轮 移载机械手3，棘爪的自动供料系统包括棘爪料仓4、棘爪震动盘5;装配机构包括棘爪抓取 机械手及下压机构6，棘轮料仓1的出料口设置在棘轮震动盘2的上方，棘轮震动盘2的出料 端安装有棘轮移载机械手3，棘轮移载机械手3可左右移动，棘爪料仓4的出料口设置在棘爪 震动盘5的上方，棘爪震动盘5的出料端安装有棘爪抓取机械手及下压机构6,其中抓取机构 可前后移动，设置于棘爪出料口的上方，下压机构可竖直上下移动，设置于所述抓取机构的 终止端;所述出料机构包括抓取机械手7、出料流水线8;所述旋转机构包括四工位旋转盘9， 四工位旋转盘9每旋转45 °为一个工作位置，循环作业；四工位旋转盘9上还均匀分布有四个 定位治具10。
[0017]组装时，棘轮通过棘轮料仓1和棘轮震动盘2的自动供料系统的理料自动排序，一 次出一个产品，当第一个产品运行到定位工位后，棘轮移载机械手3抓取此棘轮至四工位旋 转盘9上的一个定位治具10上，四工位旋转盘9接到信号后逆时针旋转45°，带动此工位和棘 轮进入下一个工序，与此同时，下一工位的棘爪料仓4和棘爪震动盘5已自动排序好棘爪的 产品，棘爪抓取机械手及下压机构6中的抓取机械手抓取一个在出口处的产品来到四工位 旋转盘9上方，机械手下行，将棘爪压入定位治具10中的棘轮定位销中，然后机械手上行，后 退；四工位旋转盘9再逆时针旋转45 °，前一工位的产品旋转至出料工位，此时抓取机械手7 在定位治具10上吸取已组装好的成品，将其放在出料流水线8上，一套组装动作完成；四工 位旋转盘9继续旋转，开始下一个组装循环，四工位旋转盘9其中一个工位备用。
[0018]本【具体实施方式】棘轮的自动供料系统作用是将棘轮通过棘轮震动盘2和棘轮移载 机械手3运送至转盘上的定位治具10中，所述棘轮移载机械手3包括有错位载具301、错位气 缸302、圆柱导轨303、固定安装块304、抓料吸盘组件305,错位载具301设置在棘轮震动盘2 的出料端，错位载具301固定在错位气缸302的伸出端，圆柱导轨303上滑动设置有固定安装 块304,固定安装块304的下部安装有抓料吸盘组件305。
[0019]其具体的工作流程为：当棘轮被棘轮震动盘2送至错位载具301上，感应器给信号， 错位气缸302向前运动，来到与转盘治具相对应的位置，同时后面的挡块挡住棘轮震动盘2 中的其他棘轮，此时抓料机构开始动作，抓料气缸下行，带动固定安装块304和抓料吸盘组 件305-起下行，抓料吸盘组件305吸取错位载具301上的棘轮，抬起，固定安装块304、抓料 吸盘组件305吸着棘轮一起沿圆柱导轨303横走至四工位旋转盘9上的定位治具10上方，下 行，将棘轮放入定位治具10中，抓料吸盘组件305放行，棘轮即准确定位在定位治具10中，然 后固定安装块304、抓料吸盘组件305上行，至初始位置等待下一个工件。
[0020] 本【具体实施方式】棘爪抓取机械手及下压机构6包括有棘爪移送载具601、线性导轨 602、第一横走气缸603、下压组件604、前行导杆605、送料机械手606,棘爪移送载具601设置 在棘爪震动盘5的出料端，棘爪移送载具601与第一横走气缸603的伸出端连接，棘爪移送载 具601滑动设置在线性导轨602上，前行导杆605上滑动设置有下压组件604，下压组件604的 下端固定有送料机械手606,机械手夹具上装有吸盘和压料块。
[0021] 其具体的工作流程为：当前一工序的棘轮供料系统动作完成后，四工位旋转盘9逆 时针旋转45 °，装有棘轮产品的定位治具10来到装配工位，同时棘爪震动盘5已经将棘爪排 列好，第一个棘爪进入棘爪移送载具601中，这时第一横走气缸603开始动作，将棘爪移送载 具601沿着线性导轨602的方向，由位置I移送到位置(图3)，其上方的送料机械手606在下 压组件604的带动下下行，吸盘吸取棘爪产品，抬起，然后沿着前行导杆605的方向向前运 行，来到四工位旋转盘9的定位治具10上方，下压组件604带着送料机械手606向下运行，将 棘爪压入治具中的棘轮定位轴中，吸盘放行，下压组件604抬起，退回初始位置，至此，棘爪 的自动供料和压装工序完成。
[0022] 本【具体实施方式】抓取机械手7包括有下行气缸701、上下导杆702、第二横走气缸 703、圆柱导杆704、抓料机械手组件705,下行气缸701的伸出端固定有沿上下导杆702运动 的抓料机械手组件705，下行气缸701、上下导杆702、抓料机械手组件705组成的抓料机构在 第二横走气缸703的作用下滑动设置在圆柱导杆704上。
[0023] 其具体的工作流程为：出料机构采用机械手抓取、放置在输送带上的方式，当四工 位旋转盘9由组装工位旋转至出料工位时，感应器接收到信号，下行气缸701开始动作，沿上 下导杆702向下运动，带动抓料机械手组件705至四工位旋转盘9的定位治具10上抓取产品， 抓料机械手组件705上有吸盘，吸取产品后，抬起，第二横走气缸703动作，带动整个抓料组 件向左运动，来到出料流水线8的上方，下行气缸701动作，将产品放在出料流水线8上，释放 产品，开始下一个工作循环。
[0024] 本【具体实施方式】相较于原本人工装配的锁止棘轮总成组件的工艺，具有以下技术 创新点： (1)采用四工位转盘，产品在治具中可以精确定位，避免了移送产品引起的定位不准、 撞针、损坏产品和设备的问题，而且结构紧凑，占地面积小，具有很强的实用性。
[0025] (2)转盘的频率根据压装工位的节拍设定，可以确保在最短时间内旋转，每个工位 动作过程中，其他工位也在同时工作，生产效率得以最大化。
[0026] (3)为了实现全面的自动化生产，在两个震动盘的上方均设有料仓，其作用是当震 动盘内的产品数量达到下限时，料仓开始自动上料，由于料仓的体积比较大，可装载的产品 比较多，可以保证连续10个小时无人化自动生产，大大的减少制造成本和人工成本。
[0027] 本【具体实施方式】结构紧凑、设计新颖，操作方便，可靠性高，可实现锁止棘轮总成 组件的全自动组装，克服了人工装配生产效率低下、劳动强度高、以及组装不到位、运动不 畅等问题，不仅减轻了繁重的体力劳动，改善了劳动条件并且实现了安全生产，在提高生产 效率、稳定产品质量、降低废品率、降低生产成本、增强企业竞争力等方面起到极其重要的 作用，具有广阔的市场应用前景。
[0028]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术 人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本 发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变 化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其 等效物界定。
【主权项】
1. 一种汽车安全带锁止棘轮自动组装机构，其特征在于，包括供料机构、旋转机构、装 配机构和出料机构，所述供料机构由棘轮的自动供料系统和棘爪的自动供料系统组成，棘 轮的自动供料系统包括棘轮料仓（1 )、棘轮震动盘(2)、棘轮移载机械手(3)，棘爪的自动供 料系统包括棘爪料仓(4)、棘爪震动盘(5)，装配机构包括棘爪抓取机械手及下压机构(6)， 棘轮料仓（1)的出料口设置在棘轮震动盘(2)的上方，棘轮震动盘(2)的出料端安装有棘轮 移载机械手(3 )，棘爪料仓(4)的出料口设置在棘爪震动盘(5)的上方，棘爪震动盘(5)的出 料端安装有棘爪抓取机械手及下压机构(6);所述出料机构包括抓取机械手(7)、出料流水 线(8)，旋转机构包括四工位旋转盘(9)，四工位旋转盘(9)每旋转45°为一个工作位置，四工 位旋转盘(9)上还均匀分布有四个定位治具(IO); 棘轮通过棘轮料仓（1)和棘轮震动盘（2)的自动供料系统的理料自动排序，一次出一 个，当第一个棘轮运行到定位工位后，棘轮移载机械手(3)抓取此棘轮至四工位旋转盘(9) 上的一个定位治具（10)上，四工位旋转盘(9)接到信号后逆时针旋转45°，带动此工位和棘 轮进入下一个工序，与此同时，下一工位的棘爪料仓(4)和棘爪震动盘(5)已自动排序好棘 爪，棘爪抓取机械手及下压机构(6)中的抓取机械手抓取一个在出口处的产品来到四工位 旋转盘(9)上方，机械手下行，将棘爪压入定位治具（10)中的棘轮定位销中，然后机械手上 行，后退；四工位旋转盘(9)再逆时针旋转45 °，前一工位的产品旋转至出料工位，此时抓取 机械手(7)在治具上吸取已组装好的成品，将其放在出料流水线(8)上，一套组装动作完成； 四工位旋转盘(9)继续旋转，开始下一个组装循环。2. 根据权利要求1所述的一种汽车安全带锁止棘轮自动组装机构，其特征在于，所述棘 轮移载机械手（3)包括有错位载具（301)、错位气缸（302)、圆柱导轨（303)、固定安装块 (304)、抓料吸盘组件（305)，错位载具（301)设置在棘轮震动盘（2)的出料端，错位载具 (301)固定在错位气缸(302)的伸出端，圆柱导轨（303)上滑动设置有固定安装块(304)，固 定安装块(304)的下部安装有抓料吸盘组件(305);当棘轮被棘轮震动盘(2)送至错位载具 (301)上，感应器给信号，错位气缸(302)向前运动，来到与转盘治具相对应的位置，抓料气 缸下行，带动固定安装块(304)和抓料吸盘组件(305)-起下行，抓料吸盘组件(305)吸取错 位载具(301)上的棘轮，抬起，固定安装块(304)、抓料吸盘组件(305)吸着棘轮一起沿圆柱 导轨（303)横走至四工位旋转盘（9)上的定位治具（10)上方，下行，将棘轮放入定位治具 (10)中，抓料吸盘组件（305)放行，棘轮即准确定位在定位治具（10)中，然后固定安装块 (304 )、抓料吸盘组件(305)上行，至初始位置等待下一个工件。3. 根据权利要求1所述的一种汽车安全带锁止棘轮自动组装机构，其特征在于，所述的 棘爪抓取机械手及下压机构(6)包括有棘爪移送载具(601)、线性导轨(602)、第一横走气缸 (603)、下压组件(604)、前行导杆(605)、送料机械手(606)，棘爪移送载具(601)设置在棘爪 震动盘(5)的出料端，棘爪移送载具(601)与第一横走气缸(603)的伸出端连接，棘爪移送载 具(601)滑动设置在线性导轨(602)上，前行导杆(605)上滑动设置有下压组件(604)，下压 组件(604)的下端固定有送料机械手(606);当棘轮供料系统动作完成后，四工位旋转盘(9) 逆时针旋转45 °，装有棘轮产品的定位治具（10)来到装配工位，同时棘爪震动盘(5)已经将 棘爪排列好，第一个棘爪进入棘爪移送载具(601)中，这时第一横走气缸(603)开始动作，将 棘爪移送载具(601)沿着线性导轨(602)的方向，由位置I移送到位置??，其上方的送料机械 手（606)在下压组件（604)的带动下下行，吸盘吸取棘爪产品，抬起，然后沿着前行导杆 (605)的方向向前运行，来到定位治具（10)上方，下压组件(604)带着送料机械手(606)向下 运行，将棘爪压入治具中的棘轮定位轴中，吸盘放行，下压组件(604)抬起，退回初始位置。4.根据权利要求1所述的一种汽车安全带锁止棘轮自动组装机构，其特征在于，所述的 抓取机械手（7)包括有下行气缸（701)、上下导杆（702)、第二横走气缸（703)、圆柱导杆 (704)、抓料机械手组件(705)，下行气缸(701)的伸出端固定有沿上下导杆(702)运动的抓 料机械手组件(705)，下行气缸(701)、上下导杆(702)、抓料机械手组件(705)组成的抓料机 构在第二横走气缸(703)的作用下滑动设置在圆柱导杆(704)上；当四工位旋转盘(9)旋转 至出料工位时，感应器接收到信号，下行气缸(701)开始动作，沿上下导杆(702)向下运动， 带动抓料机械手组件（705)至定位治具（10)上抓取产品，抓料机械手组件(705)上有吸盘， 吸取产品后，抬起，第二横走气缸(703)动作，带动整个抓料组件向左运动，来到出料流水线 (8)的上方，下行气缸(701)动作，将产品放在出料流水线(8)上，释放产品，开始下一个工作 循环。
【文档编号】B23P19/00GK106002155SQ201610535424
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月8日
【发明人】曹达荣, 陈胜明, 阮自湧
【申请人】上海科工机电设备成套有限公司