一种用于螺纹伸缩节的自动化组装系统的制作方法

文档序号:30718563发布日期:2022-07-12 23:17阅读:77来源:国知局
一种用于螺纹伸缩节的自动化组装系统的制作方法

1.本发明涉及螺纹伸缩节的组装技术领域,特别是涉及一种用于螺纹伸缩节的自动化组装系统。


背景技术:

2.螺纹伸缩节主要用于补偿吸收管道轴向、横向、角向受热引起的伸缩变形,并减少振动对管道的影响,是一种常用的管件类产品。以pvc螺纹伸缩节为例,pvc螺纹伸缩节一般由多个部件组装而成,包括伸缩节主体、伸缩节螺帽、pvc垫片以及橡胶垫圈等。对于pvc螺纹伸缩节的组装,目前行业内大部分工厂都采用人工组装的方式,依次将橡胶垫圈、pvc垫片放入伸缩节主体内,再人工将伸缩节螺帽旋转盖紧。此种组装方式的组装效率低,人力成本高,同时因为人工操作失误而存在有时会忘记放入橡胶垫圈或pvc垫片中的一种,导致成品零件缺失,组装质量差,使成品质检时常发生不良。因此,目前亟需研发出一种全自动化的螺纹伸缩节组装系统,以对螺纹伸缩节实现自动化生产,解决目前组装效率低,组装质量差的问题。


技术实现要素:

3.本发明提供一种用于螺纹伸缩节的自动化组装系统,该自动化组装系统只需要人工将各个零部件大量放入组装线,即可实现自动化组装,极大的提升了组装效率,减少了人力成本和劳动强度,并且有效避免了零件的漏装,组装质量好。
4.本发明的技术方案如下:
5.一种用于螺纹伸缩节的自动化组装系统,包括工位转台、及顺次环绕所述工位转台设置的伸缩节主体上料模组、橡胶垫圈上料模组、垫片上料模组、伸缩节螺帽上料模组和成品下料输送线;
6.各个模组及成品下料输送线分别与所述工位转台的一个工位对应;
7.所述工位转台的底部设有支撑平台,所述支撑平台上设有主体抓取机构、抓取及下压机构、抓取及旋盖机构和成品抓取机构;
8.组装时,各个模组分别将伸缩节主体、橡胶垫圈、垫片、伸缩节螺帽输送至所述支撑平台上,然后由所述主体抓取机构抓取伸缩节主体、所述抓取及下压机构抓取橡胶垫圈和垫片、及所述抓取及旋盖机构抓取伸缩节螺帽分别放置在所述工位转台上的不同工位上,之后转动所述工位转台进行工位切换,以使所述抓取及下压机构将橡胶垫圈和垫片压接入伸缩节主体、所述抓取及旋盖机构将伸缩节螺帽旋拧在压接后的伸缩节主体上组装为成品、及所述成品抓取机构将成品抓取到所述成品下料输送线进行输出。
9.在本发明中,设置的伸缩节主体上料模组、橡胶垫圈上料模组、垫片上料模组、伸缩节螺帽上料模组是实现对组成螺纹伸缩节的各个部件进行自动上料,使各个部件自动输送到支撑平台上,然后再由相应的主体抓取机构、抓取及下压机构、抓取及旋盖机构进行抓取放置在工位转台上对应的各个工位内,其中工位转台所起的是同步旋转切换多个工位的
功能,即同步实现螺纹伸缩节的各个组装工序,整个过程为:伸缩节主体先被抓取及下压机构压入橡胶垫圈,再被压入垫片,然后再被抓取及旋盖机构旋拧上伸缩节螺帽,最后完成成品组装,由成品抓取机构将成品抓取到所述成品下料输送线进行输出。上述的整个过程中,每个工位是同步工作的,即上一工位移动切换到下一工位时,上一工位和下一工位同时进行,例如,工位转台上,抓取及下压机构同时对两个工位上的伸缩节主体分别压入橡胶垫圈和垫片、及抓取及旋盖机构将伸缩节螺帽旋拧在压接后的伸缩节主体上组装为成品、及成品抓取机构将成品抓取到成品下料输送线进行输出,这些工序都是同步进行的,分别是针对对应工位上处于不同工序的伸缩节主体进行同步组装,以通过工位转台不断地切换工位进行组装,即可源源不断地输出螺纹伸缩节的成品。
10.进一步,所述工位转台设有六个工位,所述伸缩节主体上料模组、橡胶垫圈上料模组、垫片上料模组、伸缩节螺帽上料模组、成品下料输送线顺次环绕所述工位转台的五个工位设置,剩余的一个工位为缓冲工位,置于所述成品下料输送线与所述伸缩节主体上料模组对应的工位之间。
11.通过顺次放置的五个工位,分别对应螺纹伸缩节的五个工序:放入主体、下压橡胶垫圈、下压垫片、拧上伸缩节螺帽及成品下料,以使工位转台在进行切换时,可同步使各个工序进行顺接进行,有效地将螺纹伸缩节成品源源不断地自动化组装产出。同时在成品出品后,在放入主体前,增设一个空的工位为缓冲工位,以缓冲一个节拍,保证在切换到主体放入对应工位时,其他工位处于待下压、待旋拧及待拿取的状态,当继续切换时,可使工位转台上的各个工位同步进行,以实现流畅的顺接。
12.进一步,所述伸缩节主体上料模组包括第一储料箱、第一提升机、第一皮带线;
13.所述第一提升机将存储在所述第一储料箱中的伸缩节主体提升输送至所述第一皮带线,所述第一皮带线将伸缩节主体运输至所述主体抓取机构处,所述主体抓取机构将伸缩节主体抓取至所述工位转台中对应的工位上。
14.通过提升机将存储在储料箱中的伸缩节主体提升输送至皮带线,并由皮带线输送至组装对应的工位处,完成伸缩节主体的上料,可实现伸缩节主体的自动输送,节省人力,提高组装效率。
15.进一步,所述主体抓取机构包括第一升降模组、第一直线模组、第一支架和第一夹紧气爪;
16.所述第一升降模组固定在所述支撑平台上,用于带动所述第一直线模组进行升降,所述第一直线模组用于带动所述第一支架进行横移,所述第一夹紧气爪安装在所述第一支架上,用于抓取所述第一皮带线上的伸缩节主体。
17.主体抓取机构的操作过程如下:
18.在进行抓取时,第一升降模组先使第一直线模组下降,之后驱动第一夹紧气爪对第一皮带线上的伸缩节主体进行抓取,然后第一升降模组令第一直线模组上升,使伸缩节主体脱离第一皮带线,之后再由第一直线模组驱动第一支架进行横移,以使第一夹紧气爪将伸缩节主体抓取至工位转台对应的工位上方,然后第一升降模组再使第一直线模组下降,以使伸缩节主体放入工位内,最后第一夹紧气爪松开,完成伸缩节主体的抓取放置。
19.放置完毕后,第一升降模组使第一直线模组上升,然后再由第一直线模组驱动第一支架进行横移回到第一皮带线上,之后再重复上述主体抓取机构的操作过程,即可不断
循环实现对伸缩节主体的抓取上料,高效快捷。
20.进一步,所述橡胶垫圈上料模组包括转盘、橡胶垫圈储存器、提升机构、垫圈抓取机构和第二皮带线;至少三个所述橡胶垫圈储存器设于所述转盘上,所述橡胶垫圈储存器用于套接叠放橡胶垫圈;
21.所述提升机构包括第二升降模组、第二直线模组和提升托盘,所述第二升降模组用于带动所述第二直线模组进行升降,所述第二直线模组用于带动所述提升托盘进行伸缩,所述提升托盘用于对叠放在所述橡胶垫圈储存器最底部的橡胶垫圈进行承托;
22.所述垫圈抓取机构包括第三直线模组、升降气缸、第二支架和第二夹紧气爪,所述第三直线模组用于带动所述升降气缸进行横移,所述升降气缸驱动所述第二支架进行升降,两个所述第二夹紧气爪安装在所述第二支架上,分别用于抓取橡胶垫圈的两侧;
23.所述垫圈抓取机构将叠放在所述橡胶垫圈储存器最顶部的橡胶垫圈进行抓取至所述第二皮带线,所述第二皮带线将橡胶垫圈运输至所述抓取及下压机构处,所述抓取及下压机构将橡胶垫圈抓取至所述工位转台中对应的工位上,并将橡胶垫圈压入置于该工位的伸缩节主体内;
24.当所述垫圈抓取机构从所述橡胶垫圈储存器上每抓取一个橡胶垫圈,所述提升机构即对叠放在当前所述橡胶垫圈储存器最底部的橡胶垫圈提升一个高度位置,以使所述垫圈抓取机构始终能抓取叠放在所述橡胶垫圈储存器最顶部的橡胶垫圈。
25.垫圈抓取机构的操作过程如下:
26.在进行送料时,第三直线模组先使升降气缸进行横移至其中一个橡胶垫圈储存器的上方,然后升降气缸驱动第二支架下降,下降到位后,再驱动两个第二夹紧气爪同步对橡胶垫圈储存器最顶部的橡胶垫圈的两侧进行抓取,抓取完毕后,升降气缸驱动第二支架上升,使橡胶垫圈脱离橡胶垫圈储存器,然后由第三直线模组驱动升降气缸进行横移,以使两个第二夹紧气爪将橡胶垫圈抓取至第二皮带线的上方,之后升降气缸再使第二支架下降,下降到位后,两个第二夹紧气爪松开,以使橡胶垫圈放置在第二皮带线上,由第二皮带线进行输送,完成上料。
27.输送完毕后,升降气缸使第二支架上升,然后再由第三直线模组驱动升降气缸进行横移回到橡胶垫圈储存器的上方,之后再重复上述垫圈抓取机构的操作过程,即可不断循环实现对橡胶垫圈的抓取上料,方便快捷。
28.初始时,转盘上的多个橡胶垫圈储存器均套接满橡胶垫圈,并选取最邻近第二皮带线的橡胶垫圈储存器的位置作为上料位,每用完一个橡胶垫圈储存器上的橡胶垫圈后,即通过转盘转动切换下一个满载的橡胶垫圈储存器切换到上料位处由垫圈抓取机构继续上料,而空出的橡胶垫圈储存器则由人工或自动化设备将橡胶垫圈套在储存器上进行储存,以待下次切换使用。这样设置的目的是保证不间断上料,提高上料效率。
29.提升机构的操作过程如下:
30.在上料前,第二升降模组驱动第二直线模组下降至处于上料位的橡胶垫圈储存器的底部,然后第二直线模组带动提升托盘进行伸出,以使提升托盘卡接插入到橡胶垫圈储存器的最低处的橡胶垫圈的底部,用以对叠放在橡胶垫圈储存器上的橡胶垫圈进行承托。上料时,当垫圈抓取机构从橡胶垫圈储存器上每抓取一个橡胶垫圈,提升机构即对叠放在当前橡胶垫圈储存器最底部的橡胶垫圈提升一个高度位置,以使垫圈抓取机构始终能抓取
叠放在橡胶垫圈储存器最顶部的橡胶垫圈,保证了垫圈抓取机构的高效抓取,提高送料效率。
31.当上料位的橡胶垫圈储存器上的橡胶垫圈被抓取完毕后,第二直线模组带动提升托盘进行回缩,以使提升托盘与该橡胶垫圈储存器脱离,然后转动转盘,切换下一个满载的橡胶垫圈储存器置于上料位处,之后再重复上述提升机构的操作过程,即可保证橡胶垫圈始终位于橡胶垫圈储存器的顶端被抓取,有效提高垫圈抓取机构的抓取效率。
32.进一步,所述垫片上料模组包括第二储料箱、第二提升机、第三皮带线;
33.所述第二提升机将存储在所述第二储料箱中的垫片提升输送至所述第三皮带线,所述第三皮带线将垫片运输至所述抓取及下压机构处,所述抓取及下压机构将垫片抓取至所述工位转台中对应的工位上,并将垫片压入置于该工位的伸缩节主体内。
34.通过提升机将存储在储料箱中的垫片提升输送至皮带线,并由皮带线输送至组装对应的工位处,可实现垫片的自动输送,节省人力,提高组装效率。
35.进一步,所述抓取及下压机构包括支撑架、第四直线模组、第三升降模组、第三支架、第三夹紧气爪、下压气缸、仿形夹具和中转台;
36.所述第四直线模组通过支撑架固定在所述支撑平台上,用于带动所述第三升降模组进行横移,所述第三升降模组用于带动所述第三支架进行升降,所述第三支架包括两个平行设置的第一横杆和第二横杆,四个所述第三夹紧气爪安装在所述第一横杆上,形成两个夹爪组,分别用于抓取橡胶垫圈和垫片,两个所述下压气缸安装在所述第二横杆上,且气缸轴的末端均安装有所述仿形夹具,两个所述仿形夹具分别用于夹持橡胶垫圈和垫片;
37.所述抓取及下压机构上的两个夹爪组分别将所述第二皮带线上的橡胶垫圈和所述第三皮带线上的垫片抓取至所述中转台上,同时两个所述仿形夹具将所述中转台上的橡胶垫圈和垫片进行夹持至所述工位转台中对应的两个工位上,最后同步驱动两个所述下压气缸进行下压,将橡胶垫圈、垫片分别压入置于对应工位的伸缩节主体内。
38.抓取及下压机构的操作过程如下:
39.进行抓取及下压时,第三升降模组先使第三支架下降,之后同步驱动四个第三夹紧气爪组成的两个夹爪组对第二皮带线、第三皮带线上的橡胶垫圈和垫片进行抓取、驱动两个仿形夹具对中转台上的橡胶垫圈和垫片进行夹持,然后第三升降模组令第三支架上升,同时使第二、第三皮带线及中转台上的橡胶垫圈和垫片脱离升高,之后再由第四直线模组驱动第三升降模组进行横移,以使两个仿形夹具将中转台上的橡胶垫圈和垫片同步夹持至工位转台中对应的两个工位上方,同时两个夹爪组将第二皮带线、第三皮带线上的橡胶垫圈和垫片抓取至中转台上,之后驱动两个下压气缸进行下压,将两个仿形夹具抓取的橡胶垫圈、垫片分别压入置于对应工位的伸缩节主体内,最后将两个仿形夹具、两个夹爪组均松开,并使下压气缸回升,完成橡胶垫圈和垫片的同步抓取和下压。
40.下压完毕后,第四直线模组使第三升降模组进行横移复位,以使两个夹爪组置于第二、第三皮带线的上方、两个仿形夹具置于中转台的上方,之后再重复上述抓取及下压机构的操作过程,即可不断循环实现对橡胶垫圈和垫片的同步抓取和下压,同步实现两个工序的组装,高效快捷。
41.进一步,所述伸缩节螺帽上料模组包括第三储料箱、第三提升机、第四皮带线;
42.所述第三提升机将存储在所述第三储料箱中的伸缩节螺帽提升输送至所述第四
皮带线,所述第四皮带线将伸缩节螺帽运输至所述抓取及旋盖机构处,所述抓取及旋盖机构将伸缩节螺帽抓取至所述工位转台中对应的工位上,并将伸缩节螺帽与置于该工位的伸缩节主体进行旋转拧紧,以此组装为成品。
43.通过提升机将存储在储料箱中的伸缩节螺帽提升输送至皮带线,并由皮带线输送至组装对应的工位处,可实现伸缩节螺帽的自动输送,节省人力,提高组装效率。
44.进一步,所述抓取及旋盖机构包括第四升降模组、第五直线模组、第四支架、第四夹紧气爪和旋转电机;
45.所述第四升降模组固定在所述支撑平台上,用于带动所述第五直线模组进行升降,所述第五直线模组用于带动所述第四支架进行横移,所述旋转电机安装在所述第四支架的底部,所述第四夹紧气爪安装在所述旋转电机的驱动轴末端,所述第四夹紧气爪从所述第四皮带线上抓取伸缩节螺帽后,由所述旋转电机驱动旋转,以使伸缩节螺帽旋拧在伸缩节主体上组装为成品。
46.抓取及旋盖机构的操作过程如下:
47.进行抓取及旋盖时,第四升降模组先使第五直线模组下降,之后驱动第四夹紧气爪对第四皮带线上的伸缩节螺帽进行抓取,然后第四升降模组令第五直线模组上升,之后再由第五直线模组驱动第四支架进行横移,以使第四夹紧气爪将伸缩节螺帽抓取至工位转台中对应的工位上方,之后再驱动第四升降模组使第五直线模组下降,以使伸缩节螺帽与工位上的伸缩节主体接触初步盖合,然后再驱动旋转电机带动第四夹紧气爪进行旋转,以将伸缩节螺帽旋拧在伸缩节主体上组装为成品,最后将第四夹紧气爪松开,完成伸缩节螺帽的抓取及旋接。
48.旋盖完毕后,第四升降模组使第五直线模组回升,之后第五直线模组使第四支架进行横移复位,以使第四夹紧气爪置于第四皮带线的上方,之后再重复上述抓取及旋盖机构的操作过程,即可不断循环实现对伸缩节螺帽进行抓取和璇接,高效快捷。
49.进一步,所述成品抓取机构包括第五升降模组、第六直线模组、第五支架和第五夹紧气爪;
50.所述第五升降模组固定在所述支撑平台上,用于带动所述第六直线模组进行升降,所述第六直线模组用于带动所述第五支架进行横移,所述第五夹紧气爪安装在所述第五支架上,用于将所述工位转台上的成品抓取到所述成品下料输送线上进行输出。
51.成品抓取机构的操作过程如下:
52.在进行抓取时,第五升降模组先使第六直线模组下降,之后驱动第五夹紧气爪对工位转台上的伸缩节主体成品进行抓取,然后第五升降模组令第六直线模组上升,使成品脱离工位转台的工位,之后再由第六直线模组驱动第五支架进行横移,以使第五夹紧气爪将成品抓取到成品下料输送线的上方,然后第五升降模组再使第六直线模组下降,以使成品置于成品下料输送线上,最后第五夹紧气爪松开,完成成品的抓取下料。
53.下料完毕后,第五升降模组使第六直线模组上升,然后再由第六直线模组驱动第五支架进行横移回到工位转台中对应的工位上方,之后再重复上述成品抓取机构的操作过程,即可不断循环实现对伸缩节主体成品的抓取下料,高效快捷。
54.本发明的有益效果如下:
55.本发明依次将螺纹伸缩节的各个部件通过伸缩节主体上料模组、橡胶垫圈上料模
组、垫片上料模组、伸缩节螺帽上料模组进行自动上料,之后再通过工位转台对工位进行切换,使主体抓取机构、抓取及下压机构完成对伸缩节主体依次压入橡胶垫圈和垫片、并同时通过抓取及旋盖机构完成对压接后的伸缩节主体旋拧上伸缩节螺帽、通过成品抓取机构抓取成品到成品下料输送线进行输出,以此智能化实现在一个工位转台上同步完成螺纹伸缩节的各个工序的组装,使组装成品不断进行输出,高效快捷。本发明可应用于各种型号螺纹伸缩节的组装生产,可以实现全自动化组装,具有高生产效率、低人工成本、高良品率等优点,保证了螺纹伸缩节生产的高效和稳定性。
附图说明
56.图1是螺纹伸缩节的爆炸图;
57.图2是本发明的用于螺纹伸缩节的自动化组装系统的结构示意图;
58.图3是支撑平台上的结构示意图;
59.图4是橡胶垫圈上料模组的结构示意图;
60.图5是抓取及下压机构的结构示意图;
61.图6是抓取及旋盖机构的结构示意图。
62.图中:伸缩节主体1、橡胶垫圈2、垫片3、伸缩节螺帽4、工位转台5、成品下料输送线6、支撑平台7、主体抓取机构8、抓取及下压机构9、抓取及旋盖机构10、成品抓取机构11、第一储料箱12、第一提升机13、第一皮带线14、第一升降模组15、第一直线模组16、第一支架17、第一夹紧气爪18、转盘19、橡胶垫圈储存器20、第二皮带线21、第二升降模组22、第二直线模组23、提升托盘24、第三直线模组25、升降气缸26、第二支架27、第二夹紧气爪28、第二储料箱29、第二提升机30、第三皮带线31、支撑架32、第四直线模组33、第三升降模组34、第三支架35、第三夹紧气爪36、下压气缸37、仿形夹具38、中转台39、第三储料箱40、第三提升机41、第四皮带线42、第四升降模组43、第五直线模组44、第四支架45、第四夹紧气爪46、旋转电机47、第五升降模组48、第六直线模组49、第五支架50、第五夹紧气爪51。
具体实施方式
63.附图仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制;为了更好说明本实施例,附图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际产品的尺寸;对于本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制。
64.实施例1:
65.如图1所示,螺纹伸缩节包括伸缩节主体1、橡胶垫圈2、垫片3和伸缩节螺帽4,伸缩节主体1的上部带有螺纹,橡胶垫圈2下宽上窄,材质较软可变形,放入伸缩节主体1约30mm后被伸缩节主体1内部法兰卡住固定,垫片3放置在橡胶垫圈2的上面,上下分别和伸缩节螺帽4、橡胶垫圈2接触,伸缩节螺帽4通过螺纹旋紧组装在主体上,螺帽内部有向下的突起,顶住垫片3,进而向下压迫橡胶垫圈2,橡胶垫圈2因此被压紧实现密封功能。
66.如图2-图6所示,针对上述的螺纹伸缩节的组成过程,本实施提供一种用于螺纹伸缩节的自动化组装系统,该系统包括工位转台5、及顺次环绕工位转台5设置的伸缩节主体上料模组、橡胶垫圈上料模组、垫片上料模组、伸缩节螺帽上料模组和成品下料输送线6;
67.各个模组及成品下料输送线6分别与工位转台5的一个工位对应;
68.工位转台5的底部设有支撑平台7,支撑平台7上设有主体抓取机构8、抓取及下压机构9、抓取及旋盖机构10和成品抓取机构11;
69.组装时,各个模组分别将伸缩节主体1、橡胶垫圈2、垫片3、伸缩节螺帽4输送至支撑平台7上,然后由主体抓取机构8抓取伸缩节主体1、抓取及下压机构9抓取橡胶垫圈2和垫片3、及抓取及旋盖机构10抓取伸缩节螺帽4分别放置在工位转台5上的不同工位上,之后转动工位转台5进行工位切换,以使抓取及下压机构9将橡胶垫圈2和垫片3压接入伸缩节主体1、抓取及旋盖机构10将伸缩节螺帽4旋拧在压接后的伸缩节主体1上组装为成品、及成品抓取机构11将成品抓取到成品下料输送线6进行输出。
70.在本实施例中,设置的伸缩节主体上料模组、橡胶垫圈上料模组、垫片上料模组、伸缩节螺帽上料模组是实现对组成螺纹伸缩节的各个部件进行自动上料,使各个部件自动输送到支撑平台7上,然后再由相应的主体抓取机构8、抓取及下压机构9、抓取及旋盖机构10进行抓取放置在工位转台5上对应的各个工位内,其中工位转台5所起的是同步旋转切换多个工位的功能,即同步实现螺纹伸缩节的各个组装工序。
71.整个过程为:伸缩节主体1先被抓取及下压机构9压入橡胶垫圈2,再被压入垫片3,然后再被抓取及旋盖机构10旋拧上伸缩节螺帽4,最后完成成品组装,由成品抓取机构11将成品抓取到成品下料输送线6进行输出。上述的整个过程中,每个工位是同步工作的,即上一工位移动切换到下一工位时,上一工位和下一工位同时进行,例如,工位转台5上,抓取及下压机构9同时对两个工位上的伸缩节主体1分别压入橡胶垫圈2和垫3片、及抓取及旋盖机构10将伸缩节螺帽4旋拧在压接后的伸缩节主体1上组装为成品、及成品抓取机构11将成品抓取到成品下料输送线6进行输出,这些工序都是同步进行的,分别是针对对应工位上处于不同工序的伸缩节主体1进行同步组装,以通过工位转台5不断地切换工位进行组装,即可源源不断地输出螺纹伸缩节的成品。
72.在本实施例中,工位转台5的底部设有伺服电机(图中未示出),伺服电机放置在支撑平台7上用于驱动工位转台5进行转动切换工位。利用伺服电机驱动工位转台5进行转动,可保证转动精度,在其切换工位时可提高对位的准确性。
73.参见图2,在本实施例中,伸缩节主体上料模组包括第一储料箱12、第一提升机13、第一皮带线14;第一提升机13将存储在第一储料箱12中的伸缩节主体1提升输送至第一皮带线14,第一皮带线14将伸缩节主体1运输至主体抓取机构8处,主体抓取机构8将伸缩节主体1抓取至工位转台5中对应的工位上。
74.本实施例通过提升机将存储在储料箱中的伸缩节主体1提升输送至皮带线,并由皮带线输送至组装对应的工位处,完成伸缩节主体1的上料,可实现伸缩节主体1的自动输送,节省人力,提高组装效率。
75.参见图3,在本实施例中,主体抓取机构8包括第一升降模组15、第一直线模组16、第一支架17和第一夹紧气爪18;第一升降模组15的底部固定在支撑平台7上,用于带动第一直线模组16进行升降,第一直线模组16用于带动第一支架17进行横移,第一夹紧气爪18安装在第一支架17的底部,用于抓取第一皮带线14上的伸缩节主体1。
76.主体抓取机构8的操作过程如下:
77.在进行抓取时,第一升降模组15先使第一直线模组16下降,之后驱动第一夹紧气
爪18对第一皮带线14上的伸缩节主体1进行抓取,然后第一升降模组15令第一直线模组16上升,使伸缩节主体1脱离第一皮带线14,之后再由第一直线模组16驱动第一支架17进行横移,以使第一夹紧气爪18将伸缩节主体1抓取至工位转台5对应的工位上方,然后第一升降模组15再使第一直线模组16下降,以使伸缩节主体1放入工位内,最后第一夹紧气爪18松开,完成伸缩节主体1的抓取放置。
78.放置完毕后,第一升降模组15使第一直线模组16上升,然后再由第一直线模组16驱动第一支架17进行横移回到第一皮带线14上,之后再重复上述主体抓取机构8的操作过程,即可不断循环实现对伸缩节主体1的抓取上料,高效快捷。
79.参见图2和图4,在本实施例中,橡胶垫圈上料模组包括转盘19、橡胶垫圈储存器20、提升机构、垫圈抓取机构和第二皮带线21;六个橡胶垫圈储存器20环设于转盘19上,转盘19放置在地面上,可相对地面进行转动,每个橡胶垫圈储存器20由两侧开槽的立柱组成,橡胶垫圈储存器20用于套接叠放橡胶垫圈2;
80.提升机构包括第二升降模组22、第二直线模组23和提升托盘24,第二升降模组22的底部固定在地面上,第二升降模组22用于带动第二直线模组23进行升降,第二直线模组23用于带动提升托盘24进行伸缩,提升托盘24的卡口与橡胶垫圈储存器20的外形适配,为半圆形卡口,提升托盘24用于对叠放在橡胶垫圈储存器20最底部的橡胶垫圈2进行承托;
81.垫圈抓取机构包括第三直线模组25、升降气缸26、第二支架27和第二夹紧气爪28,第三直线模组25安装在第二皮带线21的上方,用于带动升降气缸26进行横移,升降气缸26驱动第二支架27进行升降,两个第二夹紧气爪28安装在第二支架27上,分别用于抓取橡胶垫圈2的两侧;
82.垫圈抓取机构将叠放在橡胶垫圈储存器20最顶部的橡胶垫圈2进行抓取至第二皮带线21,第二皮带线21将橡胶垫圈2运输至抓取及下压机构9处,抓取及下压机构9将橡胶垫圈2抓取至工位转台5中对应的工位上,并将橡胶垫圈2压入置于该工位的伸缩节主体1内;
83.当垫圈抓取机构从橡胶垫圈储存器20上每抓取一个橡胶垫圈2,提升机构即对叠放在当前橡胶垫圈储存器20最底部的橡胶垫圈2提升一个高度位置,以使垫圈抓取机构始终能抓取叠放在橡胶垫圈储存器20最顶部的橡胶垫圈2。
84.垫圈抓取机构的操作过程如下:
85.在进行送料时,第三直线模组25先使升降气缸26进行横移至其中一个橡胶垫圈储存器20的上方,然后升降气缸26驱动第二支架27下降,下降到位后,再驱动两个第二夹紧气爪28同步对橡胶垫圈储存器20最顶部的橡胶垫圈2的两侧进行抓取,抓取完毕后,升降气缸26驱动第二支架27上升,使橡胶垫圈2脱离橡胶垫圈储存器20,然后由第三直线模组25驱动升降气缸26进行横移,以使两个第二夹紧气爪28将橡胶垫圈2抓取至第二皮带线21的上方,之后升降气缸26再使第二支架27下降,下降到位后,两个第二夹紧气爪28松开,以使橡胶垫圈2放置在第二皮带线21上,由第二皮带线21进行输送,完成上料。
86.输送完毕后,升降气缸26使第二支架27上升,然后再由第三直线模组25驱动升降气缸26进行横移回到橡胶垫圈储存器20的上方,之后再重复上述垫圈抓取机构的操作过程,即可不断循环实现对橡胶垫圈2的抓取上料,方便快捷。
87.初始时,转盘19上的六个橡胶垫圈储存器20均套接满橡胶垫圈2,并选取最邻近第二皮带线21的橡胶垫圈储存器20的位置作为上料位,每用完一个橡胶垫圈储存器20上的橡
胶垫圈2后,即通过转盘19转动切换下一个满载的橡胶垫圈储存器20切换到上料位处由垫圈抓取机构继续上料,而空出的橡胶垫圈储存器20则由人工或自动化设备将橡胶垫圈2套在储存器上进行储存,以待下次切换使用。这样设置的目的是保证不间断上料,提高上料效率。
88.提升机构的操作过程如下:
89.在上料前,第二升降模组22驱动第二直线模组23下降至处于上料位的橡胶垫圈储存器20的底部,然后第二直线模组23带动提升托盘24进行伸出,以使提升托盘24的卡口卡接插入到橡胶垫圈储存器20的最低处的橡胶垫圈2的底部,用以对叠放在橡胶垫圈储存器20上的橡胶垫圈2进行承托。上料时,当垫圈抓取机构从橡胶垫圈储存器20上每抓取一个橡胶垫圈2,提升机构即对叠放在当前橡胶垫圈储存器20最底部的橡胶垫圈2提升一个高度位置,以使垫圈抓取机构始终能抓取叠放在橡胶垫圈储存器20最顶部的橡胶垫圈2,保证了垫圈抓取机构的高效抓取,提高送料效率。
90.当上料位的橡胶垫圈储存器20上的橡胶垫圈2被抓取完毕后,第二直线模组23带动提升托盘24进行回缩,以使提升托盘24与该橡胶垫圈储存器20脱离,然后转动转盘19,切换下一个满载的橡胶垫圈储存器20置于上料位处,之后再重复上述提升机构的操作过程,即可保证橡胶垫圈2始终位于橡胶垫圈储存器20的顶端被抓取,有效提高垫圈抓取机构的抓取效率。
91.参见图2,在本实施例中,垫片上料模组包括第二储料箱29、第二提升机30、第三皮带线31;第二提升机30将存储在第二储料箱29中的垫片3提升输送至第三皮带线31,第三皮带线31将垫片3运输至抓取及下压机构9处,抓取及下压机构9将垫片3抓取至工位转台5中对应的工位上,并将垫片3压入置于该工位的伸缩节主体1内。
92.通过提升机将存储在储料箱中的垫片3提升输送至皮带线,并由皮带线输送至组装对应的工位处,可实现垫片3的自动输送,节省人力,提高组装效率。
93.参见图3和图5,在本实施例中,抓取及下压机构9包括支撑架32、第四直线模组33、第三升降模组34、第三支架35、第三夹紧气爪36、下压气缸37、仿形夹具38和中转台39;
94.第四直线模组33通过支撑架32固定在支撑平台7上,用于带动第三升降模组34进行横移,第三升降模组34用于带动第三支架35进行升降,第三支架35包括两个平行设置的第一横杆和第二横杆,四个第三夹紧气爪36安装在第一横杆上,形成两个夹爪组,分别用于抓取橡胶垫圈2和垫片3,两个下压气缸37安装在第二横杆上,且气缸轴的末端均安装有仿形夹具38,两个仿形夹具38分别用于夹持橡胶垫圈2和垫片3;
95.抓取及下压机构9上的两个夹爪组分别将第二皮带线21上的橡胶垫圈2和第三皮带线31上的垫片3抓取至中转台39上,同时两个仿形夹具38将中转台39上的橡胶垫圈2和垫片3进行夹持至工位转台5中对应的两个工位上,最后同步驱动两个下压气缸37进行下压,将橡胶垫圈2、垫片3分别压入置于对应工位的伸缩节主体1内。
96.抓取及下压机构9的操作过程如下:
97.进行抓取及下压时,第三升降模组34先使第三支架35下降,之后同步驱动四个第三夹紧气爪36组成的两个夹爪组对第二皮带线21、第三皮带线31上的橡胶垫圈2和垫片3进行抓取、驱动两个仿形夹具38对中转台39上的橡胶垫圈2和垫片3进行夹持,然后第三升降模组34令第三支架35上升,同时使第二、第三皮带线及中转台39上的橡胶垫圈2和垫片3脱
离升高,之后再由第四直线模组33驱动第三升降模组34进行横移,以使两个仿形夹具38将中转台39上的橡胶垫圈2和垫片3同步夹持至工位转台5中对应的两个工位上方,同时两个夹爪组将第二皮带线21、第三皮带线31上的橡胶垫圈2和垫片3抓取至中转台39上,之后驱动两个下压气缸37进行下压,将两个仿形夹具38抓取的橡胶垫圈2、垫片3分别压入置于对应工位的伸缩节主体1内,最后将两个仿形夹具38、两个夹爪组均松开,并使下压气缸37回升,完成橡胶垫圈2和垫片3的同步抓取和下压。
98.下压完毕后,第四直线模组33使第三升降模组34进行横移复位,以使两个夹爪组置于第二、第三皮带线的上方、两个仿形夹具38置于中转台39的上方,之后再重复上述抓取及下压机构9的操作过程,即可不断循环实现对橡胶垫圈2和垫片3的同步抓取和下压,同步实现两个工序的组装,高效快捷。
99.在本实施例中,由于橡胶垫圈2材质较软,形态多种多样无法保持稳定的圆形,因此针对其特性设计了组装用的仿形夹具38。仿形夹具38由两个半圆形构成,可以沿着导轨开合。夹具首先张开放置在橡胶垫圈2两侧,在收紧的过程中挤压橡胶垫圈2使其形成规整的圆形,为后续放置入伸缩节主体1做好准备,垫片3同理。
100.在本实施例中,设置中转台39的目的是用于暂时放置抓取到的橡胶垫圈2和垫片3,以使通过同一个支架带动两个夹爪组及两个仿形夹具38,同步实现从皮带线抓取到中转台39、及从中转台39抓取至工位转台5的步骤,以保证橡胶垫圈2和垫片3不间断地同步分别压入到两个对应工位上的伸缩节主体1内,提高组装效率。
101.参见图2,在本实施例中,伸缩节螺帽上料模组包括第三储料箱40、第三提升机41、第四皮带线42;第三提升机41将存储在第三储料箱40中的伸缩节螺帽4提升输送至第四皮带线42,第四皮带线42将伸缩节螺帽4运输至抓取及旋盖机构10处,抓取及旋盖机构10将伸缩节螺帽4抓取至工位转台5中对应的工位上,并将伸缩节螺帽4与置于该工位的伸缩节主体1进行旋转拧紧,以此组装为成品。
102.通过提升机将存储在储料箱中的伸缩节螺帽4提升输送至皮带线,并由皮带线输送至组装对应的工位处,可实现伸缩节螺帽4的自动输送,节省人力,提高组装效率。
103.参见图3和图6,在本实施例中,抓取及旋盖机构10包括第四升降模组43、第五直线模组44、第四支架45、第四夹紧气爪46和旋转电机47;
104.第四升降模组43的底部固定在支撑平台7上,用于带动第五直线模组44进行升降,第五直线模组44用于带动第四支架45进行横移,旋转电机47安装在第四支架45的底部,第四夹紧气爪46安装在旋转电机47的驱动轴末端,第四夹紧气爪46从第四皮带线42上抓取伸缩节螺帽4后,由旋转电机47驱动旋转,以使伸缩节螺帽4旋拧在伸缩节主体1上组装为成品。
105.抓取及旋盖机构10的操作过程如下:
106.进行抓取及旋盖时,第四升降模组43先使第五直线模组44下降,之后驱动第四夹紧气爪46对第四皮带线42上的伸缩节螺帽4进行抓取,然后第四升降模组43令第五直线模组44上升,之后再由第五直线模组44驱动第四支架45进行横移,以使第四夹紧气爪46将伸缩节螺帽4抓取至工位转台5中对应的工位上方,之后再驱动第四升降模组43使第五直线模组44下降,以使伸缩节螺帽4与工位上的伸缩节主体1接触初步盖合,然后再驱动旋转电机47带动第四夹紧气爪46进行旋转,以将伸缩节螺帽4旋拧在伸缩节主体1上组装为成品,最
后将第四夹紧气爪46松开,完成伸缩节螺帽4的抓取及旋接。
107.旋盖完毕后,第四升降模组43使第五直线模组44回升,之后第五直线模组44使第四支架45进行横移复位,以使第四夹紧气46置于第四皮带线42的上方,之后再重复上述抓取及旋盖机构10的操作过程,即可不断循环实现对伸缩节螺帽4进行抓取和璇接,高效快捷。
108.参见图3,在本实施例中,成品抓取机构11包括第五升降模组48、第六直线模组49、第五支架50和第五夹紧气爪51;
109.第五升降模组48固定在支撑平台7上,用于带动第六直线模组49进行升降,第六直线模组49用于带动第五支架50进行横移,第五夹紧气爪51安装在第五支架50的底部,用于将工位转台5上的成品抓取到成品下料输送线6上进行输出。
110.成品抓取机构11的操作过程如下:
111.在进行抓取时,第五升降模组48先使第六直线模组49下降,之后驱动第五夹紧气爪51对工位转台5上的伸缩节主体成品进行抓取,然后第五升降模组48令第六直线模组49上升,使成品脱离工位转台5的工位,之后再由第六直线模组49驱动第五支架50进行横移,以使第五夹紧气爪51将成品抓取到成品下料输送线6的上方,然后第五升降模组48再使第六直线模组49下降,以使成品置于成品下料输送线6上,最后第五夹紧气爪51松开,完成成品的抓取下料。
112.下料完毕后,第五升降模组48使第六直线模组49上升,然后再由第六直线模组49驱动第五支架50进行横移回到工位转台5中对应的工位上方,之后再重复上述成品抓取机构11的操作过程,即可不断循环实现对伸缩节主体成品的抓取下料,高效快捷。
113.在本实施例中,所有的升降模组、直线模组、气爪、气缸及电机等用电设备,均通过导线与外部的控制设备或中控台进行连接,由中控台进行统一操控。
114.本发明依次将螺纹伸缩节的各个部件通过伸缩节主体上料模组、橡胶垫圈上料模组、垫片上料模组、伸缩节螺帽上料模组进行自动上料,之后再通过工位转台5对工位进行切换,使主体抓取机构8、抓取及下压机构9完成对伸缩节主体1依次压入橡胶垫圈2和垫片3、并同时通过抓取及旋盖机构10完成对压接后的伸缩节主体1旋拧上伸缩节螺帽4、通过成品抓取机构11抓取成品到成品下料输送线6进行输出,以此智能化实现在一个工位转台5上同步完成螺纹伸缩节的各个工序的组装,使组装成品不断进行输出,高效快捷。本发明可应用于各种型号螺纹伸缩节的组装生产,可以实现全自动化组装,具有高生产效率、低人工成本、高良品率等优点,保证了螺纹伸缩节生产的高效和稳定性。
115.实施例2:
116.如图2和图3所示,本实施例与实施例1相似,所不同之处在于,在本实施例中,工位转台5设有六个工位,伸缩节主体上料模组、橡胶垫圈上料模组、垫片上料模组、伸缩节螺帽上料模组、成品下料输送线6顺次环绕工位转台5的五个工位设置,剩余的一个工位为缓冲工位,置于成品下料输送线6与伸缩节主体上料模组对应的工位之间。
117.通过顺次放置的五个工位,分别对应螺纹伸缩节的五个工序:放入主体、下压橡胶垫圈2、下压垫片3、拧上伸缩节螺帽4及成品下料,以使工位转台5在进行切换时,可同步使各个工序进行顺接进行,有效地将螺纹伸缩节成品源源不断地自动化组装产出。同时在成品出品后,在放入主体前,增设一个空的工位为缓冲工位,以缓冲一个节拍,保证在切换到
主体放入对应工位时,其他工位处于待下压、待旋拧及待拿取的状态,当继续切换时,可使工位转台5上的各个工位同步进行,以实现流畅的顺接。
118.上述的4个模组和成品下料输送线6,围绕着工位转台5中的5个工位分布在设备四周,起到了四种零部件的上料和组装成品的下料功能。
119.在本实施例中,设计的六工位转台,将多个组装模组分布在转台的不同工位上,实现了产品组装的全过程自动化,并合理的节省了设备空间。
120.实施例3:
121.本实施例与实施例1相似,所不同之处在于,在本实施例中,可在地面上设置一个驱动模组(图中未示出),用于通过传动部件与转盘19进行传动,以使操作人员可远程操控转盘19转动,实现切换上料位的橡胶垫圈储存器20,保证垫圈抓取机构的上料效率,同时避免由于转盘19上的重量大,使用人工转动费时费力,利用智能化的操作保证转盘19转动的稳定性和效率,有效提高组装效率。
122.显然,本发明的上述实施例仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
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