一种工件自动化组装系统的制作方法

本发明涉及机械自动化技术领域，尤其涉及一种工件自动化组装系统。

背景技术：

空气开关，又名空气断路器，是断路器的一种。是一种只要电路中电流超过额定电流就会自动断开的开关。空气开关是低压配电网络和电力拖动系统中非常重要的一种电器，它集控制和多种保护功能于一身。除能完成接触和分断电路外，尚能对电路或电气设备发生的短路、严重过载及欠电压等进行保护，同时也可以用于不频繁地启动电动机。

由于空气开关目前得到广泛的应用，因此空气开关的需求量非常巨大，导致空气开关及相关零部件生产厂家的生产压力日益增加。在传统的人工组装线中，人工操作下装配合格率和生产效率原本就较为低下，再加上工人疲于重复简单的装配工作，随之而来的身体及心理上的疲劳感使得产品合格率及生产效率一直得不到突破，这成为了始终困扰着生产厂商们的生产瓶颈。因此，将空开的组装工作自动化以解放人力提高效率成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供一种工件自动化组装系统，以解决现有技术中的上述问题。

为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：

一种工件自动化组装系统，用于实现工件的组装，包括机床，所述工作台设有用于实现待组装工件上料的滑台机构，所述滑台机构包括呈纵向设置的第一直线导轨，以及可受驱沿所述第一直线导轨滑动的载板；所述载板上设有若干用于放置待组装工件的工件承载位；

所述工作台上位于所述滑台机构的一侧设有组装载具，所述组装载具包括一装设于所述工作台上的支撑板，所述支撑板上设有扣合底板，所述扣合底板上设有若干限位装置，各所述限位装置围设形成与所述工件相匹配的组装槽；

所述机床上横向设置有龙门架，所述龙门架架设于所述滑台机构以及所述组装载具的上方；所述龙门架的横梁上设有滑动设置有移载组件，所述移载组件可受驱地在所述滑台机构以及组装载具之间往返；所述移载组件包括用于抓取工件的移载夹爪，所述移载夹爪可受驱做升降运动；

所述龙门架的横梁上还设有用于与所述扣合底板配合压合工件的压合板，所述压合板可受驱在竖直方向上靠近或远离所述扣合底板。

可选的，所述组装载具远离所述滑台机构的一侧设有码列组件，所述码列组件包括与所述扣合底板对接的下料对接件，所述扣合底板底部设有用于驱动所述工件移动至所述下料对接件上的工件推件；

当所述扣合底板与所述下料对接件对接时，所述扣合底板可受驱在竖直平面内朝向所述下料对接件旋转；

所述码列组件还包括纵向设置于所述下料对接件上方的纵向导向座，所述纵向导向座上设有向下延伸的纵向推板；

纵向码料时，所述纵向推板受驱沿纵向方向推动工件。

可选的，所述工作台上设有驱动方向呈横向设置的横向驱动件，所述横向驱动件上驱动设置有呈纵向设置的横向推板，所述横向推板位于所述纵向导向座的下方；

横向码料时，所述横向推板受驱沿横向方向推动工件。

可选的，所述龙门架设有并排设置的第一横梁和第二横梁，所述第一横梁上设有第一侧装导轨，所述第二横梁上设有第二侧装导轨；所述第一侧装导轨和所述第二侧装导轨上均设滑动设置有一组移载组件。

可选的，所述支撑板上设有第二直线导轨，所述第二直线导轨上滑动设置有滑板，所述支撑板底部设有载具平移驱动件，所述载具平移驱动件驱动连接所述滑板，所述滑板可受驱沿所述第二直线导轨在所述第一侧装导轨和所述第二侧装导轨上的移载组件之间往返；

所述滑板上设有水平旋转座，所述扣合底板装设于所述水平旋转座上。

可选的，所述滑板底部设有载具旋转驱动件，载具旋转驱动件驱动连接所述水平旋转座，所述水平旋转座可受驱地在水平面上旋转。

可选的，所述水平旋转座上设有一竖直旋转座；所述竖直旋转座的侧面设有竖直旋转驱动件，所述竖直旋转驱动件上驱动连接有沿竖直方向设置的主动齿条，所述主动齿条上啮合连接有从动齿轮，所述从动齿轮的旋转轴上固设有齿轮杆，所述齿轮杆上设有传动座，所述传动座与所述扣合底板固定连接。

可选的，所述工作台上设有对接旋转驱动件，所述对接旋转驱动件驱动连接所述下料对接件；

所述下料对接件上设有两个相互平行的引导板，两个所述引导板之间设有限位板，所述限位板垂直于所述引导板设置；两个所述引导板和所述限位板共同形成一“凵”形的对接口；

当所述扣合底板与所述下料对接件对接时，所述对接口对准所述扣合底板，所述引导板平行于所述纵向推板；

纵向码料时，所述引导板垂直于所述纵向推板。

可选的，所述横向驱动件的驱动方向上设有码列区，横向码料时，所述横向推板受驱沿横向方将工件向码列区推动；

所述码列区一侧设有纵向限位驱动件，所述纵向限位驱动件上驱动连接有呈横向设置的纵向限位板。

可选的，所述移载组件包括夹爪翻转驱动件，所述夹爪翻转驱动件驱动连接所述移载夹爪，所述移载夹爪可受驱地在竖直平面内旋转。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明提供了一种工件自动化组装系统，通过上料机构实现待组装工件的自动上料，并通过组装载具实现两个或两个以上待组装工件的组装工作，从而取代人工操作实现了工件的自动组装，提高了工作效率和生产质量，同时也降低了生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明提供的一种工件自动化组装系统的结构示意图；

图2为本发明提供的一种工件自动化组装系统中上料机构的结构示意图；

图3为本发明提供的一种工件自动化组装系统中组装载具的结构示意图；

图4为本发明提供的一种工件自动化组装系统中组装载具的又一结构示意图；

图5为本发明提供的一种工件自动化组装系统中码列组件的结构示意图；

图6为本发明提供的一种工件自动化组装系统中码列组件的又一结构示意图；

图7为本发明提供的一种工件自动化组装系统中码列组件的再一结构示意图。

上述图中：10、机床；101、支撑脚；102、工作台；103、载具安装槽；20、上料机构；21、第一直线导轨；211、垫块；22、载板；221、工件承载位；222、第一限位柱；23、载板驱动件；24、龙门架；241、第一横梁；2411、第一侧装导轨；242、第二横梁；2421、第二侧装导轨；243、压合板；2431、压合驱动件；25、夹爪升降驱动件；251、转向板；26、夹爪翻转驱动件；27、移载夹爪；30、组装载具；31、支撑板；311、连接柱；313、载具平移驱动件；32、第二直线导轨；33、滑板；34、水平旋转座；341、扣合底板；3411、工件推件；342、限位块；343、第二限位柱；344、载具旋转驱动件；345、竖直旋转座；3451、竖直旋转驱动件；3452、主动齿条；3453、从动齿轮；3454、齿轮杆；3455；传动座；40、码列组件；41、下料对接件；411、引导板；412、限位板；413、对接旋转驱动件；42、纵向导向座；421、纵向推板；422、纵向导轨；423、纵向驱动件；43、横向推板；432、横向驱动件；433、导向槽；44、码列区；45、纵向限位驱动件；451、纵向限位板；50、散热风扇。

具体实施方式

为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。当一个组件被认为是“设置在”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中设置的组件。

此外，术语“长”“短”“内”“外”等指示方位或位置关系为基于附图所展示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或原件必须具有此特定的方位、以特定的方位构造进行操作，以此不能理解为本发明的限制。下文所描述的“竖直”、“水平”以及“左右”等方位描述均请参照附图1。

本发明所提供的工件自动化组装系统，通过滑台机构上料待组装工件，并通过移载组件将待组装工件从滑台机构移载至组装载具处，而后通过压合板向下压合，形成成品工件。

本发明旨在于解决空气开关的组装问题。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例一

请参考图1，本发明实施例提供的工件自动化组装系统，包括机床10，该机床10用于为各机构提供有力的支撑。为了使机床10能够保持稳定，机床10底部的四个角设有支撑脚101。

该机床10的工作台102上横向设置有龙门架24，龙门架24设有并排设置的第一横梁241和第二横梁242，所述第一横梁241上设有第一侧装导轨2411，所述第二横梁242上设有第二侧装导轨2421；所述第一侧装导轨2411和所述第二侧装导轨2421上均设滑动设置有一组用于移载待加工工件的移载组件。

请结合参考图1和图2，在本实施例中，所述机床10上设有上料机构20，该上料机构20包括用于实现待组装工件上料的滑台机构，所述滑台机构包括呈纵向设置的第一直线导轨21，以及可受驱沿所述第一直线导轨21滑动的载板22。所述载板22上设有若干限位柱，各限位柱围设形成一用于放置待组装工件的工件承载位221；该承载位的形状与待组装工件的形状相匹配。通过将待组装工件放置于该工件承载位221上，并使载板22沿第一直线导轨21滑动，从而实现待组装工件的上料。

具体地，载板22上设有六根限位柱。

进一步地，滑台机构包括平行设置的两根第一直线导轨21，两根第一直线导轨21通过垫块211装设于工作台102上，载板22的两端分别与一根直线导轨滑动连接，载板22与工作台102之间形成一避让空间，该避让空间内设有载板驱动件23，所述载板驱动件23驱动连接该载板22，从而驱动载板22沿第一直线导轨21滑动。

在本实施例中，该载板驱动件23为气缸；此外，载板22还可采用电机等驱动件，只要具有直线驱动功能即可。

工作台102上位于所述上料机构20的一侧设有用于实现组装动作的组装载具30。具体地，工作台102上设有一载具安装槽103，所述组装载具30包括一装设于所述工作台102上的支撑板31，该支撑板31通过连接柱311固设于工作台102的下方，从而该支撑板31下陷于工作台102上表面地设置于该载具安装槽103内。

所述支撑板31上设有扣合底板341，所述扣合底板341上设有若干限位装置，各所述限位装置围设形成与所述工件相匹配的组装槽；待组装工件通过移载组件移载至该组装槽内，并经过压合形成成品工件。

具体地，限位装置包括限位块342和第二限位柱343。

请结合参考图1，以及图3和图4，进一步地，支撑板31上设置有一组第二直线导轨32，所述第二直线导轨32上滑动设置有滑板33；其中，支撑板31的底部设有载具平移驱动件313，所述载具平移驱动件313驱动连接所述滑板33，所述滑板33可受驱沿所述第二直线导轨32在所述第一侧装导轨2411和所述第二侧装导轨2421上的移载组件之间往返；所述滑板33上设有水平旋转座34。在本实施例中，该载具平移驱动件313采用电机加以实现驱动功能。

此外，所述滑板33底部设有载具旋转驱动件344，载具旋转驱动件344驱动连接所述水平旋转座34，所述水平旋转座34可受驱地在水平面上旋转。在本实施例中，采用电机作为该载具旋转驱动件344，以实现旋转驱动功能。

进一步地，水平旋转座34上设有一竖直旋转座345；所述竖直旋转座345的侧面设有竖直旋转驱动件3451，所述竖直旋转驱动件3451上驱动连接有沿竖直方向设置的主动齿条3452，所述主动齿条3452上啮合连接有一从动齿轮3453，所述从动齿轮3453的旋转轴上固设有齿轮杆3454，所述齿轮杆3454上设有传动座3455，所述传动座3455与所述扣合底板341固定连接。在本实施例中可采用气缸作为该竖直旋转件。

为了使得该驱动结构更为稳定，齿轮杆3454的另一端连接有另一从动齿轮3453，两个从动齿轮3453分设于竖直旋转座345相对的两侧。

在竖直旋转驱动件3451的驱动下，齿条沿竖直方向做升降运动，从而带动与其啮合的从动齿轮3453旋转，进而齿轮杆3454旋转，从而带动整个扣合底板341在竖直平面内旋转。

在本实施例中，龙门架24架设于上料机构20以及所述组装载具30的上方；所述龙门架24包括第一横梁241和第二横梁242，第一横梁241和第二横梁242上设有滑动设置有移载组件30，所述移载组件30可受驱地在所述滑台机构以及组装载具30之间往返。

第一横梁241和第二横梁242上分别设有一个水平移载驱动件；具体地，该水平移载驱动件为电机。移载组件包括滑动设置于第一侧装导轨2411/第二侧装导轨2421上的夹爪升降驱动件25，各水平移载驱动件分别驱动一夹爪升降驱动件25，使夹爪升降驱动件25可受驱沿第一侧装导轨2411/第二侧装导轨2421滑动；具体地，该夹爪升降驱动件25为滑台气缸。

该夹爪升降驱动件25上驱动连接有一转向板251，该转向板251的水平面设有一夹爪翻转驱动件26，该夹爪翻转驱动件26上驱动连接有移载夹爪27；具体地，该夹爪翻转驱动件26为电机。移载夹爪27通过夹爪升降驱动件25的升降驱动以实现上下高度调整，以实现待组装工件的移载；并通过夹爪翻转驱动件26的翻转驱动，以便于在待组装工件的移载过程中对待组装工件的方位进行调整，为后续的组装动作奠定基础。

进一步地，龙门架24的横梁上还设有用于与所述扣合底板341配合压合工件的压合板243；横梁上设有压合驱动件2431，该压合驱动件2431驱动连接压合板243，从而所述压合板243可受驱在竖直方向上靠近或远离所述扣合底板341。

具体地，压合驱动件2431为双杆气缸。

在本实施例中，待组装工件通过滑台机构进行上料，而后通过两个移载组件的升降动作实现待组装工件的抓取移载，并通过移载组件的翻转动作调整待组装工件的方位，以使得待组装工件的方位符合组装要求；在载具平移驱动件313的驱动下，使得组装槽先后移动至各移载组件的下方进行对接，从而将两个待组装工件一前一后地移载至组装载具30的组装槽中，并通过压合板243的下压将两个待组装工件压合组装形成成品工件。

在形成成品工件后，在载具旋转驱动件344和竖直旋转驱动件3451的作用下，带动成品工件调整至合适的方位，从而能够与下一工序对接。

实施例二

请结合参考图5至图7，基于上述实施例，本实施例提供的工件自动化组装系统还包括一码列组件40，用于实现成品工件的码列以及自动下料。

具体地，组装载具30远离所述滑台机构的一侧设有码列组件40，所述码列组件40包括与所述扣合底板341对接的下料对接件41；其中，工作台102底部设有对接旋转驱动件413，该旋转驱动件为电机。

进一步地，下料对接件41上设有两个相互平行的引导板411，两个所述引导板411之间设有限位板412，所述限位板412垂直于所述引导板411设置；两个所述引导板411和所述限位板412共同形成一“凵”形的对接口；此外，所述扣合底板341可受驱在竖直平面内朝向所述下料对接件41旋转，且所述扣合底板341底部设有用于驱动所述工件移动至所述下料对接件41上的工件推件3411。具体地，该工件推件3411为气缸。

当所述扣合底板341与所述下料对接件41对接时，对接旋转驱动件413驱动该下料对接件41旋转至对接口朝向扣合底板341，此时扣合底板341经过在水平面的旋转、竖直平面的旋转直至成品工件的方位符合对接条件。

当所述扣合底板341与所述下料对接件41对接时，所述对接口对准所述扣合底板341，所述引导板411平行于所述纵向推板421，此时工件推件3411将成品工件从组装槽内向下料对接件41的方向推动，直至成品工件沿两个引导板411位移并抵住限位板412，至此即完成了组装载具30与码列组件40之间的对接。

在本实施例中，所述码列组件40用于实现纵向码料和横向码料，纵向码料使得成品工件呈纵向码列形成一列，横向码料能够完成一列一列成品工件的下料，从而实现了成品工件的自动化批量下料。

具体地，码列组件40还包括纵向设置于所述下料对接件41上方的纵向导向座42，纵向导向座42上设有纵向导轨422，该纵向导轨422上设有向下延伸的纵向推板421；所述纵向导向座42上设有纵向驱动件423，该纵向驱动件423为电机；该纵向驱动件423驱动连接该纵向推板421，使得纵向推板421可受驱沿纵向导轨422滑动。

所述工作台102上设有驱动方向呈横向设置的横向驱动件432，所述横向驱动件432上驱动设置有呈纵向设置的横向推板43，横向驱动件432驱动连接该横向推板43；所述横向推板43位于所述纵向导向座42的下方，该横向驱动件432为电机。具体地，工作台102上设有导向槽433，横向推板43在横向驱动件432的驱动下，在该导向槽433内滑动。

此外，所述横向驱动件432的驱动方向上设有码列区44，横向码料时，所述横向推板43受驱沿横向方将工件向码列区44推动；所述码列区44一侧设有纵向限位驱动件45，所述纵向限位驱动件45上驱动连接有呈横向设置的纵向限位板451412，用于实现横向码料时的限位动作。

纵向码料时，下料对接件41旋转至使引导板411垂直于所述纵向推板421，纵向推板421受驱沿纵向方向推动工件，使得成品工件沿纵向排列形成一列；每形成一列时，则通过横向码料进行横向的码列。

横向码料时，所述横向推板43受驱沿横向方向向码列区44推动工件，从而使得成品工件在码列区44上的阵列排布，进而实现了成品工件码列整齐。

此外，码列区44一侧还设有散热风扇50，由于工件注塑后温度较高，该散热风扇50能够达到降温的目的。

本实施例通过码列组件40的纵向码料和横向码料，实现了成品工件的整齐推进下料，然后再通过人工处理下料，从而提高了下料的效率。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。