本发明属于零件装配领域,具体涉及一种钢丝螺套人机协同装配工作台。
背景技术:
1、在目前机械设计领域中,为了进一步适应减轻减薄趋势,大多结构件采用铝合金材料代替钢材料。但是铝合金在螺纹连接中由于其抗剪切能力较弱导致与自身轻质优势相矛盾,因此多采用在螺纹孔内安装钢丝螺套的方式来保证螺钉反复拆装时的可靠性。一个传统机械制造工厂每年使用的钢丝螺套数量以百万计。现阶段,钢丝螺套装配基本为手工作业:一线工人左手抓取钢丝螺套,右手操作电动安装工具旋紧钢丝螺套后再将螺套旋入待装件,单个螺套装配繁琐,需双手配合,装配效率低。并且,由于电动安装工具有一定重量,长时间使用容易引起工人疲劳。
技术实现思路
1、为了克服现阶段钢丝螺套装配效率低,劳动强度大的问题,本发明提出了一种钢丝螺套人机协同装配工作台,将高精度导轨、助力支臂、双通道送料结构、电动安装工具和传统钳工工作台一体化集成。通过双通道送料机构实现钢丝螺套双向自动送料和夹持,无需工人手工抓取钢丝螺套,同时可以为两个工位提供钢丝螺套。使用助力支臂,保证电动安装工具垂直取料和旋紧螺套,并且可以利用反作用力降低安装工具重量,降低工作强度。采用高精度导轨,增加助力支臂的可达范围,适用于多尺寸零部件的钢丝螺套装配。
2、本发明的一种钢丝螺套人机协同装配工作台,包括2个助力支臂(1)、双通道送料设备(2)、2个高精度导轨(3)、钳工工作台(4)、2副电动安装工具(5)。
3、高精度导轨(3)通过螺钉嵌入钳工工作台中,高精度导轨(3)内部开线槽,方便隐藏电动安装工具(5)电源线,助力支臂(1)通过过渡板与高精度导轨(3)连接,实现助力支臂(1)横向大范围移动,电动安装工具(5)通过助力支臂(1)末端夹紧机构进行夹持,末端夹紧机构与电动安装工具(5)轮廓贴合,控制电动安装工具(5)与作业平面垂直,双通道送料设备(2)通过底部真空贴固定在钳工工作台(4)上,保证一线操作工人可以舒适取料。
4、进一步地,双通道送料设备送料机构部分主要由1个振动盘(2.5)、2个直振(2.14)、2个直振轨道(2.6)组成,振动盘(2.5)螺接固定于设备外壳(2.1)上,振动盘与直振间控制有一定间隙,保证钢丝螺套能以直立姿态送入夹紧结构部分,其中,在直振轨道(2.6)上设置有红外开关,用于到料检测,当直振上的钢丝螺套到达一定数量后,振动盘停止振动,只保留直振继续振动,降低设备噪声污染。
5、进一步地,双通道送料设备(2)夹紧机构由光纤开关(2.7)、夹紧气缸(2.9)组成。夹紧机构的运行过程如下:
6、当光纤开关(2.7)检测到夹紧气缸(2.9)中没有钢丝螺套时,夹紧气缸松开,钢丝螺套依靠直振进入到夹紧气缸(2.9)中,此时光纤开关(2.7)检测到夹紧气缸(2.9)中有料后,基于夹紧机构(2.9)反馈信号,夹紧机构(2.9)夹紧钢丝螺套,夹紧力约为0.2n。
7、进一步地,双通道送料设备(2)取料结构由缓冲装置(2.8),光栅开关(2.13),迷你气阀(2.10),缓冲支架(2.12)组成。其中,缓冲装置(2.8)两侧撑杆设置有弹簧,用于降低电动安装工具(5)取料时的冲击力和重力作用,缓冲装置(2.8)中间位置设置有取料孔,取料孔中心与夹紧气缸中心位置偏差不超过0.1m,保证电动工具取料时能与钢丝螺套对中。取料结构的运行过程如下:
8、当电动工具(5)通过缓冲装置(2.8)上取料孔取料时,缓冲装置(2.8)压缩,触发光栅开关(2.13)延时信号,延时一段时间后,电动安装工具(5)旋紧钢丝螺套,夹紧气缸(2.9)松开,完成钢丝螺套取料,新的钢丝螺套再次进入夹紧机构(2.9)中,进行下一次取料循环。为保证取料时钢丝螺套不发生倾倒影响装配,前一个钢丝螺套旋紧过程中,迷你气阀(2.10)会同步夹紧下一个待装配钢丝螺套,待前一个钢丝螺套完成取料后,迷你气阀松开(2.10)。
9、进一步地,双通道送料设备(2)具备钢丝螺套计数功能,两个工位已装钢丝螺套数量在显示屏(2.2)上实时显示,并具备计数重置、清零功能,防止钢丝螺套的错漏装。
10、进一步地,夹紧气缸(2.9)应根据钢丝螺套规格仿形设计,保证钢丝螺套在约定夹紧力情况下,旋紧时不发生打滑现象。
11、本发明的有益效果在于
12、(1)通过配置双通道送料设备,实现钢丝螺套双向的自动化送料,工人仅需单手即可完成钢丝螺套取料,大幅提高装配效率和设备利用率。
13、(2)通过配置导轨和助力支臂,进一步扩大了可装配产品的尺寸范围,大幅降低了操作工人劳动强度。
1.一种钢丝螺套人机协同装配工作台,其特征在于:包括2个助力支臂、双通道送料设备、2个高精度导轨、钳工工作台、2副电动安装工具;
2.如权利要求1所述的一种钢丝螺套人机协同装配工作台,其特征在于:所述双通道送料设备的送料机构包括1个振动盘、2个直振、2个直振轨道,振动盘螺接固定于设备外壳上,振动盘与直振间控制有一定间隙,保证钢丝螺套能以直立姿态送入夹紧结构部分,在直振轨道上设置有红外开关,用于到料检测,当直振上的钢丝螺套到达一定数量后,振动盘停止振动,只保留直振继续振动。
3.如权利要求2所述的一种钢丝螺套人机协同装配工作台,其特征在于:所述双通道送料设备的夹紧机构包括光纤开关、夹紧气缸;当光纤开关检测到夹紧气缸中没有钢丝螺套时,夹紧气缸松开,钢丝螺套依靠直振进入到夹紧气缸中,此时光纤开关检测到夹紧气缸中有料后,基于夹紧机构反馈信号,夹紧机构夹紧钢丝螺套。
4.如权利要求3所述的一种钢丝螺套人机协同装配工作台,其特征在于:所述双通道送料设备的取料结构包括缓冲装置,光栅开关,迷你气阀,缓冲支架;其中,缓冲装置两侧撑杆设置有弹簧,用于降低电动安装工具取料时的冲击力和重力作用,缓冲装置中间位置设置有取料孔,取料孔中心与夹紧气缸中心位置偏差不超过0.1m;
5.如权利要求1-4任一项所述的一种钢丝螺套人机协同装配工作台,其特征在于:所述双通道送料设备具备钢丝螺套计数功能,两个工位已装钢丝螺套数量在显示屏上实时显示,并具备计数重置、清零功能。
6.如权利要求3所述的一种钢丝螺套人机协同装配工作台,其特征在于:所述夹紧气缸根据钢丝螺套规格仿形设计,保证钢丝螺套在约定夹紧力情况下,旋紧时不发生打滑现象。