一种全自动顶升定位换向装置的制作方法

本发明属于工件装配工装技术领域，具体涉及一种全自动顶升定位换向装置，尤其适用于需要多个方向装配螺钉的样件，例如汽车充电桩组件。

背景技术：

目前，在汽车充电桩组件装配流程中，需对充电桩组件前后左右四个外表面拧螺钉紧固。而充电桩组件尺寸大，重量重，现有的装配线样件由人工拧螺钉。操作完一面螺钉后，得由人工靠双手抬起样件旋转换面，继续拧样件另一面的螺钉。完成一个样件的拧螺钉工序得人工抬起并旋转换向三次，工作效率低，劳动力成本高，且人工旋转放置时用力不均易损坏样件表面。

技术实现要素：

本发明发明的目的在于：针对现有技术中存在的问题，提供一种全自动顶升定位换向装置，通过对样件的顶升、定位，最终实现水平方向上的换向，使得样件的装配更加方便，提高工作效率。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种全自动顶升定位换向装置，包括基板，基板上设置有顶升机构、定位导向机构和水平旋转换向机构；

所述的顶升机构包括固定在基板上的顶升气缸、以及与顶升气缸的气缸轴转动式连接的顶升轴，顶升轴的顶端安装有用于托举并定位样件的托盘，所述的托盘两侧均设置有内侧为楔形结构的挡边部；

所述的定位导向机构设置有两个并对称布置在基板两侧，包括与基板固定连接的两个底座，两个底座之间设置有顶板，以及驱动顶板在竖直方向运动的驱动组件，顶板的上表面设置有用于插入样件的定位孔实现定位的定位导向销；

所述的水平旋转换向机构包括换向电机、主动齿轮和从动齿轮，所述的从动齿轮套设在顶升轴外，且从动齿轮与顶升轴采用同轴转动式结构嵌合。

优选地，所述的托盘上表面安装有柔性垫；所述的挡边部包括挡边以及设置在挡边内侧的柔性块，柔性块采用楔形结构。

优选地，所述的驱动组件包括通过直线轴承安装在底座上的导向滑轴，顶板两端固定在导向滑轴上，底座上还设置有拉杆构件，拉杆构件以转动式结构安装在底座上，拉杆构件的一端通过连杆连接顶板，另外一端连接有定位导向气缸。

优选地，所述的连杆上设置有限位凸起，定位导向气缸伸出后，所述拉杆构件与所述连杆在限位凸起的限位作用下处在一条直线上。

优选地，所述的定位导向气缸采用双作用双活塞气缸，两端的活塞杆分别连接设置在两个底座上的拉杆构件。

优选地，所述的顶板的上表面设置有柔性条。

优选地，所述的换向电机采用伺服电机。

优选地，所述的顶升轴与顶升气缸的气缸轴通过滚珠轴承安装连接。

优选地，所述顶升机构中托盘升起的高度高于所述定位导向机构中顶板升起的高度。

由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明的全自动顶升定位换向装置，通过设置的顶升机构，对样件顶升托举实现粗定位，然后通过定位导向机构对样件实现精确定位，定位完成后，再通过水平旋转换向机构对其换向，使得再装配螺钉时能够自动换向，提高装配效率，同时能够避免在人工换向时对工件表面的损坏。

附图说明

图1是本发明的全自动顶升定位换向装置结构示意图。

图2是本发明的顶升机构及水平旋转换向机构的示意图。

图3是本发明的顶升机构的主视图。

图4是本发明的定位导向机构结构示意图。

图5及图6是本发明的样机装配时不同角度的示例图。

附图标记：1-顶升机构，101-顶升气缸，102-顶升轴，103-托盘，104-挡边部，2-定位导向机构，201-底座，202-导向滑轴，203-拉杆构件，204-定位导向气缸，205-顶板，206-定位导向销，207-柔性条，208-连杆，3-水平旋转换向机构，301-换向电机，302-主动齿轮，303-从动齿轮，4-基板，5-生产线型材架，6-样件。

具体实施方式

参照图1-6，本发明的一种全自动顶升定位换向装置，包括基板4，基板4固定安装在生产线型材架5上，当样件6随流水生产线传送至本装置上方时，则可实现对其顶升、定位，最终在装配螺钉时在水平方向上旋转换向。

具体结构为，基板4上设置有顶升机构1、定位导向机构2和水平旋转换向机构3。

顶升机构1包括固定在基板4上的顶升气缸101、以及与顶升气缸101的气缸轴转动式连接的顶升轴102，顶升轴102的顶端安装有用于托举并定位样件6的托盘103，所述的托盘103两侧均设置有内侧为楔形结构的挡边部104。本实施例中顶升轴102与顶升气缸101的气缸轴通过滚珠轴承安装连接，顶升气缸101能够驱动顶升轴102在竖直方向上移动，同时又不会影响顶升轴102的转动。当样件6随流水生产线传送至托盘103上方时，通过顶升气缸101驱动顶升轴102，将托盘103顶升至设定位置，样件6在托盘103的楔形结构的挡边部104的导向作用下，进入到托盘103中，完成对样件6的粗定位。其中，挡边部104优选为包括挡边以及设置在挡边内侧的柔性块，柔性块采用楔形结构，例如采用ABS材料制成。托盘103上表面安装有柔性垫，通过设置柔性块和柔性垫，对样件6表面起到保护作用，防止样件6表面磨花刮伤。

定位导向机构2设置有两个并对称布置在基板4两侧，包括与基板4固定连接的两个底座201，两个底座201之间设置有顶板205，以及驱动顶板205在竖直方向运动的驱动组件，顶板205的上表面设置有用于插入样件6的定位孔实现定位的定位导向销206。本实施例中驱动组件包括通过直线轴承安装在底座201上的导向滑轴202，顶板205两端固定在导向滑轴202上，底座201上还设置有拉杆构件203，拉杆构件203以转动式结构安装在底座201上，拉杆构件203的一端通过连杆208连接顶板205，另外一端连接有定位导向气缸204。通过定位导向气缸204伸缩时，驱动拉杆构件203围绕底座201上的安装定位轴转动，拉杆构件203摆动时带动顶板205在导向滑轴202的导向作用下在竖直方向上移动，从而将顶板205上的定位导向销206插入到样件6的定位孔中实现精确定位。具体地，顶升机构1中托盘103升起的高度高于所述定位导向机构2中顶板205升起的高度；当样件6被顶升机构1托举于设定高度时，定位导向机构2同时竖直上升到设定高度，随后顶升气缸101受控制信号收缩，样件6则在重力作用下缓缓下降，样件6上定位孔准确套入定位导向销206，实现样件6的精定位。之后，精定位后定位导向机构2中的顶板205及定位导向销206下降至初始位置，避免影响样件6在后续的水平旋转换向。同时在顶板205上表面设置有柔性条207，对样件6表面起到保护作用，防止样件6表面磨花刮伤。

本实施例中，定位导向气缸204优选采用双作用双活塞气缸，两端的活塞杆分别连接设置在两个底座201上的拉杆构件203。连杆208上设置有限位凸起，定位导向气缸204伸出后，所述拉杆构件203与所述连杆208在限位凸起的限位作用下处在一条直线上。这样，定位导向气缸204在驱动拉杆构件203时，能够实现联动，驱动定位导向销206同时到达指定位置。

水平旋转换向机构3包括换向电机301、主动齿轮302和从动齿轮303，所述的从动齿轮303套设在顶升轴102外，且从动齿轮303与顶升轴102采用同轴转动式结构嵌合。通过换向电机301驱动主动齿转动，主动齿轮302转动时带动与之啮合的从动齿轮303转动，从动齿轮303套在顶升轴102外，从动齿轮303转动时则可以带动顶升轴102转动，从而最终带动托盘103上的样件6转动；而顶升轴102的上下运动，则不会影响到从动齿轮303。当样件6定位完成后，即可对样件6进行装配，装配完一个面后，通过换向电机301驱动，将样件6换向，然后再进行下个面的装配，换向电机301优选为伺服电机，换向角度定位准确。