液压铰链中伸缩杆模块的装配系统和装配方法
【专利摘要】本发明适用于液压铰链生产【技术领域】，公开了一种液压铰链中伸缩杆模块的装配系统和装配方法。装配系统包括支撑机架，所述支撑机架设置有入料工位、铆接工位和松夹工位，所述入料工位处设置有用于入料治具模块，所述铆接工位处设置有铆接模块，所述松夹工位处设置有松夹模块，所述支撑机架还设置有出料模块和转运模块，所述入料治具模块设置于所述转运模块上。装配方法采用上述的液压铰链中伸缩杆模块的装配系统。本发明提供的液压铰链中伸缩杆模块的装配系统和装配方法，其自动化程度高、生产效率高、生产成本低，产品质量高。
【专利说明】液压铰链中伸缩杆模块的装配系统和装配方法
【技术领域】
[0001]本发明属于液压铰链生产【技术领域】，尤其涉及一种液压铰链中伸缩杆模块的装配系统和装配方法。
【背景技术】
[0002]目前，家具五金行业发展迅速，五金铰链(例如液压铰链)作为连系家具结构的重要部件在国内外需求量越来越大，对液压铰链的使用稳定性和耐用性要求也越来越高，因此一个能够保证生产出的液压铰链质量高，性能好，使用过程中稳定性强的液压铰链生产加工设备显得越来越重要。
[0003]铰链的各个配件主要通过模具的冲压并且经过电镀而成，成型的铰链部件经过多次装配动作组合起来，应用在家具日常使用中。铰链的各配件装配主要通过铆钉进行连接。
[0004]现有技术中，主要通过人工借助一些简单辅助机械结构的方式进行，每一个装配工序都需要一个工人以一个设备或者单纯依靠人工进行单工位操作，人工的过多参与带来了更多的操作误差和故障，而且人工生产装配的效率低，以传统的人工生产装配模式，难以实现低成本的大规模生产，人工操作的不确定性经常出现生产产品的损坏，粗放式操作难以满足国内外对产品质量的需求和提高自身竞争力，存在自动化程度低、生产效率低、生产成本闻等不足。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种液压铰链中伸缩杆模块的装配系统和装配方法，其自动化程度高、生产效率高、生产成本低。
[0006]本发明的技术方案是:一种液压铰链中伸缩杆模块的装配系统，包括支撑机架，所述支撑机架设置有入料工位、铆接工位和松夹工位，所述入料工位处设置有用于夹紧伸缩杆模块各配件的入料治具模块，所述铆接工位处设置有用于将铆钉铆接至所述伸缩杆模块配件以将伸缩杆模块各配件连接的铆接模块，所述松夹工位处设置有用于将入料治具模块松开的松夹模块，所述支撑机架还设置有用于将伸缩杆模块从所述入料治具模块中移出的出料模块，所述支撑机架上设置有用于将所述入料治具模块依次传送至所述入料工位、铆接工位和松夹工位处的转运模块，所述入料治具模块设置于所述转运模块上。
[0007]可选地，所述入料治具模块包括相向设置的基板、固定定位槽板和可相对所述固定定位槽板滑动的活动定位槽板，所述固定定位槽板和活动定位槽板设置有与所述夹紧伸缩杆模块各配件外形匹配的定位槽，所述固定定位槽板和活动定位槽板设置有定位销柱，所述活动定位槽板连接有肘夹。
[0008]可选地，所述铆接模块包括用于将铆钉送至伸缩杆模块配件中铆接孔位的铆接嘴，所述铆接嘴上方设置有用于推动铆钉以实现铆接动作的铆接驱动件。
[0009]可选地，所述铆接模块还包括用于对铆接孔位进行定位的定位气缸，所述铆接模块的一侧设置有铆钉振动入料盘，所述铆接模块还包括用于将所述铆钉振动入料盘的铆钉传送至所述铆接嘴处的入钉结构。
[0010]可选地，所述松夹模块包括固定连接于所述支撑机架的支撑板、连接于所述支撑板的松夹驱动件和连接于所述松夹驱动件的松夹板。
[0011]可选地，所述出料模块包括出料传送带和用于将伸缩杆模块从所述入料治具模块移送至所述出料传送带的出料吸附模块。
[0012]可选地，所述出料吸附模块包括固定连接于所述支撑机架的架体、连接于所述架体的水平驱动件、由所述水平驱动件驱动的纵向驱动件，所述纵向驱动件连接有吸附件。
[0013]可选地，所述转运模块包括转动连接于所述支撑机架的转盘和用于驱动所述转盘转动的转动驱动件。
[0014]可选地，所述转运模块包括坦克链、连接于所述坦克链的主动轴和从动轴，所述主动轴连接有电机。
[0015]本发明还提供了一种液压铰链的伸缩杆模块的装配方法，采用上述的液压铰链中伸缩杆模块的装配系统，包括如下步骤，在入料工位处将伸缩杆模块各配件放入所述入料治具模块并使所述入料治具模块夹紧所述伸缩杆模块各配件，转运模块将所述入料治具模块传送至所述铆接工位处，铆接模块将铆钉孔铆接于伸缩杆模块配件的铆接孔位处；所述转运模块将所述入料治具模块继续传送至所述松夹工位处，通过松夹模块将所述入料治具模块松开，再通过出料模块将所述入料治具模块中的伸缩杆模块从所述入料治具模块中移出。
[0016]本发明提供的液压铰链中伸缩杆模块的装配系统和装配方法，其可实现铰链工位的自动化转换，转换工位后能够精准定位在需要的铆接位置点处，实现自动化的铆接，完全铆接好的结构，可以自动化的出料，实现周始工位循环。通过以液压阻尼铰链的缓冲伸缩杆模块为实施案例进行分析，对它的装配工艺进行说明，并以此工艺为基础完成对各模块的自动化装配结构的设计。保证装配的设备整体结构稳定，具有较高的自动化程度，生产效率高、生产成本低、产品质量好。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1是本发明实施例提供的液压铰链中伸缩杆模块的装配系统的平面示意图；
[0019]图2是本发明实施例提供的液压铰链中伸缩杆模块的立体分解示意图；
[0020]图3是本发明实施例提供的液压铰链中伸缩杆模块的装配系统中入料治具模块的立体示意图；
[0021]图4是本发明实施例提供的液压铰链中伸缩杆模块的装配系统中入料治具模块的立体示意图；
[0022]图5是本发明实施例提供的液压铰链中伸缩杆模块的装配系统中铆接模块的立体示意图；
[0023]图6是本发明实施例提供的液压铰链中伸缩杆模块的装配系统中松夹模块的立体示意图；
[0024]图7是本发明实施例提供的液压铰链中伸缩杆模块的装配系统中出料吸附模块的立体示意图；
[0025]图8是本发明实施例提供的液压铰链中伸缩杆模块的装配系统中转盘的平面示意图；
[0026]图9是本发明实施例提供的液压铰链中伸缩杆模块的装配系统另一实施例的平面示意图；
[0027]图10是本发明实施例提供的液压铰链中伸缩杆模块的装配系统另一实施例中坦克链传送模块的平面示意图。
【具体实施方式】
[0028]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0029]需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
[0030]还需要说明的是，本实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。
[0031]如图1?图8所示，本发明实施例提供的一种液压铰链中伸缩杆模块的装配系统，包括支撑机架1，所述支撑机架I设置有入料工位、铆接工位和松夹工位，所述入料工位处设置有用于夹紧伸缩杆模块100各配件101、102、103、104的入料治具模块9，可通过人工将夹紧伸缩杆模块100各配件按设定的位置放至入料治具模块9，再使入料治具模块9夹紧紧伸缩杆模块100各配件，图2所示即为液压铰链中伸缩杆模块100各配件的立体分解示意图，以便于在铆接工位处对各配件进行铆接。所述铆接工位处设置有用于将铆钉105铆接至所述伸缩杆模块100配件以将伸缩杆模块100各配件连接的铆接模块2，这样，可以自动将铆钉铆接于伸缩杆模块100的铆接孔位处。所述松夹工位处设置有用于将入料治具模块9松开的松夹模块7，当铆接完成后，需要将完成铆接的伸缩杆模块100从入料治具模块9中取出，此时可通过松夹模块7将入料治具模块9松开。所述支撑机架I还设置有用于将伸缩杆模块100从松夹后的所述入料治具模块9中移出的出料模块。所述支撑机架I上设置有用于将所述入料治具模块9依次传送至所述入料工位、铆接工位和松夹工位处的转运模块4，所述入料治具模块9设置于所述转运模块4上，入料工位、铆接工位和松夹工位可沿转运模块4的运动方向依次排布。这样，操作工人只需将伸缩杆模块100配件放至入料治具模块9中，并使入料治具模块9夹紧各即可，通过装配系统，可实现自动化，自动化程度高、可减少人工并降低工人强度，且产品成型一致性高且质量可靠，产品生产效率高、生产成本低。入料治具模块9、各铆接模块2、松夹模块7和出料模块可同步动作，生产效率高。
[0032]具体地，如图1?图8所示，所述入料治具模块9包括相向设置的基板91、固定定位槽板92和可相对所述固定定位槽板92滑动的活动定位槽板93，所述固定定位槽板92和活动定位槽板93设置有与所述夹紧伸缩杆模块100各配件外形匹配的定位槽，所述固定定位槽板92和活动定位槽板93设置有定位销柱95，定位销柱95可伸入伸缩杆模块100的铆接孔位中，伸缩杆模块100配件的定位精度高，所述活动定位槽板93连接有肘夹94，以快速夹紧伸缩杆模块100的配件。
[0033]具体地，如图1?图8所示，所述定位销柱95的下端设置有弹性件，弹性件可为弹簧，所述定位销柱95轴向滑动连接于所述固定定位槽板92或/和活动定位槽板93，铆钉105进入伸缩杆模块100的铆接孔位时，弹性件将被压缩，定位销柱95下沉，铆钉可以顺利铆接。
[0034]具体地，如图1?图8所示，所述铆接模块2包括用于将铆钉送至伸缩杆模块100配件中铆接孔位的铆接嘴24，所述铆接嘴24上方设置有用于推动铆钉以实现铆接动作的铆接驱动件23，铆接驱动件23可为气缸等。
[0035]具体地，如图1?图8所示，所述铆接模块2还包括用于对铆接孔位进行定位的定位气缸22和支撑座25，支撑座25固定连接于支撑机架1，定位气缸22、铆接嘴24和铆接驱动件23均连接于支撑座25，以进一步提高产品的质量，所述铆接模块2的一侧设置有铆钉振动入料盘3，所述铆接模块2还包括用于将所述铆钉振动入料盘3的铆钉传送至所述铆接嘴24处的入钉结构21，入钉结构21可为导流槽等结构。
[0036]具体地，所述铆接模块2设置有一个或至少两个，本实施例中，铆接模块2设置有三个。
[0037]具体地，如图1?图8所示，所述松夹模块7包括固定连接于所述支撑机架I的支撑板73、连接于所述支撑板73的松夹驱动件71和连接于所述松夹驱动件71的松夹板72。松夹驱动件71可为气缸等。在松夹驱动件71的驱动下，松夹板72可作用于入料治具模块9，使肘夹94松开，以便于通过出料模块将铆接后的伸缩杆模块100取出。
[0038]具体地，如图1?图8所示，所述出料模块包括出料传送带5和用于将伸缩杆模块100从所述入料治具模块9移送至所述出料传送带5的出料吸附模块6。出料吸附模块6可以吸取或抓取铆接后的伸缩杆模块100并将铆接后的伸缩杆模块100从入料治具模块9移送至所述出料传送带5，再由出料传送带5传送至设定的区位。
[0039]具体地，所述出料吸附模块6包括固定连接于所述支撑机架I的架体64、连接于所述架体64的水平驱动件61、由所述水平驱动件61驱动的纵向驱动件62，所述纵向驱动件62连接有吸附件63。水平驱动件61、纵向驱动件62均可为气缸或丝杆传动部件等。吸附件63可为电磁铁或真空吸盘等。
[0040]具体地，如图1?图8所示，所述转运模块4包括转动连接于所述支撑机架I的转盘41和用于驱动所述转盘41转动的转动驱动件。转动驱动件可为电机等。转运模块4作为多工位回转盘结构，可以为铆接装配过程中的铆接工位转换提供支撑，多工位回转盘结构可由精密间歇分割器带动其转动，实现工位间的精准定位，并为铆接动作提供支撑，在转盘结构上开设有根据需求加工的定位工作槽42，定位工作槽42作为定位型面支撑治具模块，为精准定位提供引导。
[0041 ] 或者，如图9、图10所示作为转盘的替代方案，转运模块4也可直线往复运动，所述转运模块4包括坦克链15 (拖链)、连接于所述坦克链15的主动轴152和从动轴154，所述主动轴152连接有电机153。结合附图9、10，所述的装配结构方案二与方案一工艺路线相同，包含电气控制模块10、机架11、振动入料盘12、铆接模块13、松夹模块14、坦克链传送模块15、出料带16、出料吸附模块17、入料治具模块18。该方案同样通过治具的锁紧作用将待装配件放入入料治具模块9中进行锁紧，然后通过坦克链15传送模块的传递作用转换工位，进行铆接及出料动作。与上述转盘的方案相比除了治具工位传输转换的方式有所不同之外，其余结构铆接及出料和治具的形式原理相同，结构类似。
[0042]结合附图9，所述的坦克链15传送模块包括坦克链15，治具固定在坦克链15上，通过驱动电机带动主动轴152，和从动轴154 —起作用实现工作工位工作过程中的转换，进而实现循环装配动作。
[0043]本发明实施例还提供了一种液压铰链的伸缩杆模块的装配方法，其采用上述的液压铰链中伸缩杆模块的装配系统，包括如下步骤，在入料工位处将伸缩杆模块100各配件放入所述入料治具模块9并使所述入料治具模块9夹紧所述伸缩杆模块100各配件，转运模块4将所述入料治具模块9传送至所述铆接工位处，铆接模块2将铆钉孔铆接于伸缩杆模块100配件的铆接孔位处；所述转运模块4将所述入料治具模块9继续传送至所述松夹工位处，通过松夹模块7将所述入料治具模块9松开，再通过出料模块将所述入料治具模块9中的伸缩杆模块100从所述入料治具模块9中移出。这样，操作工人只需将伸缩杆模块100配件放至入料治具模块9中，并使入料治具模块9夹紧即可，通过装配系统，可实现自动化，自动化程度高、可减少人工并降低工人强度，且产品成型一致性高且质量可靠，产品生产效率高、生产成本低。入料治具模块9、各铆接模块2、松夹模块7和出料模块可同步动作，生产效率更高。
[0044]具体应用中，铆接模块2作为装配铆接的关键结构，本实施例中共有三个，分别根据铆接需求的位置和铆钉的大小进行调整，在细节结构上可以有所不同。该部分连接在支撑机架I上，稳固性好。铆接模块2的铆钉入料来自振动入料盘3，高频振动将铆钉按规律排列在振料盘上，并通过料道的传递转换至铆接模块2上；出料带、出料模块、松夹模块7组合起来可以作为出料模块的整体，装配铆接好的入料治具模块9转换至出料模块后，通过松夹模块7将入料治具模块9松夹，然后出料模块动作通过电磁铁作用将装配好的物料吸附起来，并且传递到出料带上，通过出料带的运输作用将物料转换至下一工位或者储存。
[0045]具体地，所述的铆接模块2可包括入钉结构21、定位气缸、铆接气缸、铆接嘴24、支撑结构。入钉结构21承接来自振动入料盘3的铆钉，铆钉通过料道的作用进入铆接嘴24处进行承接，随后定位气缸对待铆接孔位实现定位，同时铆接气缸与之一起动作，推动铆钉向下运动，实现铆钉的铆接动作，两个气缸为铆接提供动力，实现铆钉高效的一次性铆接完毕。
[0046]如图1?图8所示，多工位转盘结构为铆接装配过程中的铆接工位转换提供支撑，多工位回转盘结构可由精密间歇分割器带动其转动，实现工位间的精准定位，并为铆接动作提供支撑，在转盘结构上开设有根据需求加工的定位工作槽42，工作槽作为定位型面支撑治具模块，为精准定位提供引导。
[0047]如图1?图8所示，所述的出料模块抓取装配好的物料，松夹模块7实现装配好模块的治具松夹。治具松夹模块7包含水平气缸(松夹驱动件71)，松夹板72，支撑板73。水平气缸带动松夹板72动作，作用在定位肘夹94把手处，气缸推动力实现治具的松夹入料治具模块9松夹同时，出料模块的左右气缸(水平驱动件61)向前运动，至行程点，随后上下气缸(纵向驱动件62)推出，连接在上下气缸(纵向驱动件62)上的电磁铁(吸附件63)得电，得电的电磁铁将装配好的物料吸取，随后上下气缸回程，然后左右气缸回程，最后上下气缸推出，电磁铁失电，装配好的物料由于失电作用自然脱落，降落至出料带5上，完成出料。
[0048]结合附图7，所述的入料治具模块9包括基板91，固定定位槽板92，活动定位槽板93，定位肘夹94，定位销柱95。人工手持四个待装配的各配件101、102、103、104放入槽中，入料治具模块9通过人工的操作和治具的共同作用实现四个待装配各配件101、102、103、104的上料定位和在装配过程中部件的夹紧。采用固定定位槽中的外形轮廓和装配孔位的自定位方法，对待装配件进行定位，保证固定定位槽的外形轮廓与待装配件的外形轮廓相吻合，同时待装配的孔位还可以由定位销柱95的引导作用引导铆钉进行铆接动作。定位销柱95下端连接弹簧结构，在铆钉的铆接过程中，定位销柱95向下回程，铆钉105进入待铆接孔，气缸推动力的压紧作用实现铆钉的铆接操作。治具入料定位之后的夹紧动作由活动定位槽板93相连接的定位肘夹94人工实现，基于现有定位肘夹94的机构死点锁死理念，将活动定位槽板93与固定定位槽和待装配件牢牢紧固在一起，通过基板91的协调作用整体完成定位动作。当铆接完毕后，同样通过机构的反向推动定位肘夹94将活动定位槽板93松开，实现装配好结构的出料。
[0049]可以理解地，本发明所提供的液压铰链中伸缩杆模块的装配系统和装配方法，其不仅局限于五金铰链，还可适用于类似的产品，均认为是本申请的等同替换，属于本发明的保护范围。控制器可以根据需求进行变更，不只局限于PLC和单片机等方式。各动作执行机构可以选用丝杆、直线电机等直行机构代替本发明中所述的气缸。振动送料方式的位置可以根据需要进行不同的变更。
[0050]本发明实施例所提供的液压铰链中伸缩杆模块的装配系统和装配方法，其可以实现液压铰链中伸缩杆模块的自动化装配，可以实现液压阻尼铰链的液压伸缩杆模块的各个部件的精准入料、治具夹紧、铆钉自动化入料、装配点位的自动化铆接，自动化松夹及吸附出料等一个循环流程的自动化动作，实现了该部分的自动化装配。自动化的装配方式避免了更多的人为操作，可以很好的提高装配精度和工作效率，更多的代替了人为铆接装配过程的参与，缩短了单模块操作的误差和工时，避免了操作上的工艺浪费，可以为相关专业方向提供技术革新，从而降低企业劳动成本和实验误差，提高工作效率。
[0051]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种液压铰链中伸缩杆模块的装配系统，其特征在于，包括支撑机架，所述支撑机架设置有入料工位、铆接工位和松夹工位，所述入料工位处设置有用于夹紧伸缩杆模块各配件的入料治具模块，所述铆接工位处设置有用于将铆钉铆接至所述伸缩杆模块配件以将伸缩杆模块各配件连接的铆接模块，所述松夹工位处设置有用于将入料治具模块松开的松夹模块，所述支撑机架还设置有用于将伸缩杆模块从所述入料治具模块中移出的出料模块，所述支撑机架上设置有用于将所述入料治具模块依次传送至所述入料工位、铆接工位和松夹工位处的转运模块，所述入料治具模块设置于所述转运模块上。
2.如权利要求1所述的液压铰链中伸缩杆模块的装配系统，其特征在于，所述入料治具模块包括相向设置的基板、固定定位槽板和可相对所述固定定位槽板滑动的活动定位槽板，所述固定定位槽板和活动定位槽板设置有与所述夹紧伸缩杆模块各配件外形匹配的定位槽，所述固定定位槽板和活动定位槽板设置有定位销柱，所述活动定位槽板连接有肘夹。
3.如权利要求1所述的液压铰链中伸缩杆模块的装配系统，其特征在于，所述铆接模块包括用于将铆钉送至伸缩杆模块配件中铆接孔位的铆接嘴，所述铆接嘴上方设置有用于推动铆钉以实现铆接动作的铆接驱动件。
4.如权利要求3所述的液压铰链中伸缩杆模块的装配系统，其特征在于，所述铆接模块还包括用于对铆接孔位进行定位的定位气缸，所述铆接模块的一侧设置有铆钉振动入料盘，所述铆接模块还包括用于将所述铆钉振动入料盘的铆钉传送至所述铆接嘴处的入钉结构。
5.如权利要求1所述的液压铰链中伸缩杆模块的装配系统，其特征在于，所述松夹模块包括固定连接于所述支撑机架的支撑板、连接于所述支撑板的松夹驱动件和连接于所述松夹驱动件的松夹板。
6.如权利要求1所述的液压铰链中伸缩杆模块的装配系统，其特征在于，所述出料模块包括出料传送带和用于将伸缩杆模块从所述入料治具模块移送至所述出料传送带的出料吸附模块。
7.如权利要求6所述的液压铰链中伸缩杆模块的装配系统，其特征在于，所述出料吸附模块包括固定连接于所述支撑机架的架体、连接于所述架体的水平驱动件、由所述水平驱动件驱动的纵向驱动件，所述纵向驱动件连接有吸附件。
8.如权利要求1所述的液压铰链中伸缩杆模块的装配系统，其特征在于，所述转运模块包括转动连接于所述支撑机架的转盘和用于驱动所述转盘转动的转动驱动件。
9.如权利要求1所述的液压铰链中伸缩杆模块的装配系统，其特征在于，所述转运模块包括坦克链、连接于所述坦克链的主动轴和从动轴，所述主动轴连接有电机。
10.一种液压铰链的伸缩杆模块的装配方法，其特征在于，采用如权利要求1至9中任一项所述的液压铰链中伸缩杆模块的装配系统，包括如下步骤，在入料工位处将伸缩杆模块各配件放入所述入料治具模块并使所述入料治具模块夹紧所述伸缩杆模块各配件，转运模块将所述入料治具模块传送至所述铆接工位处，铆接模块将铆钉孔铆接于伸缩杆模块配件的铆接孔位处；所述转运模块将所述入料治具模块继续传送至所述松夹工位处，通过松夹模块将所述入料治具模块松开，再通过出料模块将所述入料治具模块中的伸缩杆模块从所述入料治具模块中移出。
【文档编号】B21J15/32GK104308065SQ201410438090
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年8月29日 优先权日:2014年8月29日
【发明者】于文泽, 韦仕龙, 何凯, 罗昌杰, 黄江平, 吴镇生 申请人:中国科学院深圳先进技术研究院