一種導柱鋼珠全自動組裝設備的製作方法

2023-09-24 11:35:45

本實用新型屬於工業自動化領域，涉及一種組裝設備，尤其是一種導柱鋼珠全自動組裝設備。

背景技術：

導柱是汽車方向盤轉向軸中的一個重要部件，起到滑動和轉向的功能。在汽車上的每個零件產品，都必須保證高精度和可靠性。原有的組裝方式採用的是人工把滾珠組裝在導柱中，這使得生產效率低，勞動強度大，管理成本高，這難於滿足大批量生產和企業現代化管理的要求。

技術實現要素：

針對以上生產缺陷，本實用新型提供一種導柱鋼珠全自動組裝設備，其布局合理、結構簡單、工作效率高、穩定性好、經濟性能好，可適應系列產品。

為實現上述目的，本實用新型的技術方案是：一種導柱鋼珠全自動組裝設備，包括設備機架、工件輸送裝置、下料裝置、裝夾工件裝置、組裝機構、檢測夾具、產品收納裝置和數控系統；所述設備機架包括下料平臺、組裝平臺和產品收集平臺，所述產品收集平臺、組裝平臺和下料平臺自下而上地通過支撐軸固定連接；所述工件輸送裝置以及所述組裝機構安裝在所述組裝平臺上，所述下料裝置以及所述裝夾工件裝置安裝在所述下料平臺上，所述產品收納裝置安裝在所述產品收集平臺上；所述下料裝置、裝夾工件裝置、組裝機構和檢測 夾具同軸布置；所述工件輸送裝置用於輸送工件，所述下料裝置用於提供鋼珠，所述裝夾工件裝置用於裝夾來自所述工件輸送裝置的工件，所述組裝機構用於將來自所述下料裝置的鋼珠組裝到來自所述裝夾工件裝置的工件，所述檢測夾具用於檢測由所述組裝機構組裝成的產品，所述產品收納裝置用於收集經所述檢測夾具檢測的產品；所述工件輸送裝置、下料裝置、裝夾工件裝置、組裝機構、檢測夾具和成品收集裝置均由所述數控系統控制。本實用新型具有布局合理、結構簡單、效率高等優點，能夠快速實現對工件的組裝，並檢測是否合格，大大提高了生產效率和減少了不良率。

作為本實用新型的一種導柱鋼珠全自動組裝設備的改進，所述工件輸送裝置包括振動盤、輸送裝置、推送裝置、X-Y數控十字滑臺和氣爪；所述振動盤與所述輸送裝置水平對接，所述輸送裝置與所述推送裝置垂直對接，所述推送裝置與所述X-Y數控十字滑臺呈垂直布置，所述氣爪安裝在所述X-Y數控十字滑臺的Y軸滑臺上；工件以立式姿態從所述振動盤傳送到所述輸送裝置，所述輸送裝置再傳送到所述推送裝置，所述推送裝置將工件單獨夾取移送到一固定位置並由所述X-Y數控十字滑臺通過所述氣爪夾取到所述組裝機構上；所述振動盤、推送裝置、X-Y數控十字滑臺由所述數控系統控制。

作為本實用新型的一種導柱鋼珠全自動組裝設備的改進，所述下料裝置包括調速電機、攪拌杆、支撐平臺、第一光軸、第一光軸固定座、第一氣缸、鋼珠收納盒、收納盒封板、擋板和第二氣缸；所述調速電機安裝在所述支撐平臺上，並與所述攪拌杆連接，所述下料平臺的上表面與所述第一光軸的一端固定連接，所述第一光軸的另一端套設在所述第一光軸固定座內並與所述第一光軸固定座同軸滑動連接，所述第一光軸固定座固定在所述支撐平臺上，所述鋼珠收納盒定位在所述下料平臺上，所述收納盒封板安裝在所述鋼珠收納盒的底部，所述鋼珠收納盒的底部開設若干個按圓周排布的下料孔，所述收納盒封板設有與之對應的開孔，所述第二氣缸安裝在所述下料平臺的底部，並與所述擋板連接；所述調速電機帶動所述攪拌杆，所述第一氣缸控制所述支撐平臺完成 對鋼珠的攪拌，所述第二氣缸帶動擋板，進而控制所述收納盒封板開啟鋼珠的下料；所述調速電機、第一氣缸和第二氣缸由所述數控系統控制。

作為本實用新型的一種導柱鋼珠全自動組裝設備的改進，所述鋼珠收納盒內設有第一傳感器，所述第一傳感器為光電傳感器，用於測定鋼珠的大小。

作為本實用新型的一種導柱鋼珠全自動組裝設備的改進，所述裝夾工件裝置包括第三氣缸、第二光軸、第二光軸固定座、支撐板和裝夾軸；所述第三氣缸安裝在所述下料平臺上，並與所述支撐板連接，所述支撐板的上表面與所述第二光軸的一端固定連接，所述第二光軸的另一端套設在所述第二光軸固定座並與所述第二光軸固定座同軸滑動連接，所述第二光軸固定座固定在所述下料平臺上，所述裝夾軸安裝在所述支撐板的下表面；所述第三氣缸帶動所述裝夾工件裝置整體向下運動，使所述裝夾軸將來自所述工件輸送裝置的工件推送到所述組裝機構上；所述第三氣缸由所述數控系統控制。

作為本實用新型的一種導柱鋼珠全自動組裝設備的改進，所述組裝機構包括裝夾夾具、組裝夾具和若干氣管組件；所述裝夾夾具安裝在所述組裝夾具上，所述組裝夾具安裝在所述組裝平臺上，所述氣管組件的一端連接在所述收納盒封板的開孔上，另一端連接在所述組裝夾具上；工件經過所述裝夾夾具定位後進入所述組裝夾具時，所述氣管組件中的鋼珠滾入工件，使工件裝滿鋼珠。

作為本實用新型的一種導柱鋼珠全自動組裝設備的改進，所述檢測夾具同軸安裝在所述組裝夾具的底部，所述檢測夾具上安裝若干第二傳感器，所述第二傳感器為光電傳感器，用於檢測工件是否安裝滿鋼珠。

作為本實用新型的一種導柱鋼珠全自動組裝設備的改進，所述產品收納裝置包括不良品收納盒、成品收納盒和第四氣缸；所述第四氣缸用於控制所述不良品收納盒或成品收納盒開啟；當所述檢測夾具檢測的產品合格後則落入所述成品收納盒，若不合格則落入所述不良品收納盒；所述第四氣缸由所述數控系統控制。

本實用新型的有益效果是：本實用新型提供的一種導柱鋼珠全自動組裝設 備，可依次完成工件定位、下料、工件裝夾、產品組裝、產品檢測、成品收集工序。相對於現有的手工組裝的方式，採用本實用新型提供的導柱鋼珠全自動組裝設備不僅有效的提高了加工效率而且減少了加工時間，從而降低了工人勞動強度，降低了加工成本。

附圖說明

圖1為本實用新型的一種導柱鋼珠全自動組裝設備的立體示意圖；

圖2為本實用新型的一種導柱鋼珠全自動組裝設備的工件輸送裝置剖視圖；

圖3為本實用新型的一種導柱鋼珠全自動組裝設備的正視剖視圖；

圖4為本實用新型的一種導柱鋼珠全自動組裝設備的產品收納裝置剖視圖；

圖5為本實用新型的一種導柱鋼珠全自動組裝設備的組裝機構剖視圖

圖6為圖5的局部放大圖。

圖中，1-下料平臺；2-支撐軸；3-支撐軸固定座；4-組裝平臺；5-檢測平臺；6-產品收集平臺；7-振動盤；8-輸送裝置；9-推送裝置；10-X-Y數控十字滑臺；11-氣爪；12-調速電機；13-攪拌杆；14-支撐平臺；15-第一光軸固定座；16-第一光軸；17-第一氣缸；18-鋼珠收納盒；19-收納盒封板；20-擋板；21-第二氣缸；22-第三氣缸；23-第二光軸；24-第二光軸固定座；25-支撐板；26-裝夾軸固定座；27-裝夾軸；28-氣管組件；29-裝夾夾具；30-組裝夾具；31-檢測夾具；32-不良品收納盒固定座；33-不良品收納盒；34-第四氣缸；35-成品收納盒；36-工件；37-成品。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型的各實施方式進行詳細的闡述。

如圖1、3所示，一種導柱鋼珠全自動組裝設備，包括設備機架、工件輸送裝置8、下料裝置、裝夾工件裝置、組裝機構、檢測夾具31、產品收納裝置和數控系統；設備機架包括下料平臺1、組裝平臺4和產品收集平臺6，產品收集平臺6、組裝平臺4和下料平臺1自下而上地通過支撐軸2以及支撐軸固定座3固定連接；工件輸送裝置8以及組裝機構安裝在組裝平臺4上，下料裝置以及裝夾工件裝置安裝在下料平臺1上，產品收納裝置安裝在產品收集平臺6上；下料裝置、裝夾工件裝置、組裝機構和檢測夾具31同軸布置；工件輸送裝置8用於輸送工件36，下料裝置用於提供鋼珠，裝夾工件裝置用於裝夾來自工件輸送裝置8的工件36，組裝機構用於將來自下料裝置的鋼珠組裝到來自裝夾工件裝置的工件36，檢測夾具31用於檢測由組裝機構組裝成的產品，產品收納裝置用於收集經檢測夾具31檢測的產品；工件輸送裝置8、下料裝置、裝夾工件裝置、組裝機構、檢測夾具31和成品收集裝置均由數控系統控制。本實施例中，上下兩個平臺之間的支撐軸2和支撐軸固定座3的數量均為四個，呈均勻分布。

如圖2所示，工件輸送裝置8包括能把產品以立式狀態傳送的振動盤7、直線傳送的輸送裝置8、單個定點直線傳送的推送裝置9、可沿X軸和Y軸移動的X-Y數控十字滑臺10和抓取工件36的氣爪11；振動盤7與輸送裝置8水平對接，輸送裝置8與推送裝置9垂直對接，推送裝置9與X-Y數控十字滑臺10呈垂直布置，X-Y數控十字滑臺10包括X軸滑臺和Y軸滑臺，氣爪11安裝在Y軸滑臺上；工件36以立式姿態從振動盤7傳送到輸送裝置8，輸送裝置8再傳送到推送裝置9，推送裝置9將工件36單獨夾取移送到一固定位置並由X-Y數控十字滑臺10通過氣爪11夾取到組裝機構上；振動盤7、推送裝置9、X-Y數控十字滑臺10由數控系統控制。本實施例中，輸送裝置8的作用在於：可以提高工件36傳送效率(如果振動盤7增加輸送的長度的話不利 於穩定以及固定)；輸送裝置8的材質和振動盤7的材質不一樣，輸送裝置8的加工精度更高，更有利於工件36輸送，以及減少成本；方便設計調整以及更換(振動盤7屬於標準件)。

下料裝置包括調速電機12、攪拌杆13、支撐平臺14、第一光軸16、第一光軸固定座15、第一氣缸17、鋼珠收納盒18、收納盒封板19、擋板20和第二氣缸21；調速電機12安裝在支撐平臺14上，並與攪拌杆13連接，下料平臺1的上表面與第一光軸16的一端固定連接，第一光軸16的另一端套設在第一光軸固定座15內並與第一光軸固定座15同軸滑動連接，第一光軸固定座15固定在支撐平臺14上，鋼珠收納盒18定位在下料平臺1上，收納盒封板19安裝在鋼珠收納盒18的底部，鋼珠收納盒18的底部開設若干個按圓周排布的下料孔，收納盒封板19設有與之對應的開孔，第二氣缸21安裝在下料平臺1的底部，並與擋板20連接；調速電機12帶動攪拌杆13，第一氣缸17控制支撐平臺14完成對鋼珠的攪拌，第二氣缸21帶動擋板20，進而控制收納盒封板19開啟鋼珠的下料；調速電機12、第一氣缸17和第二氣缸21由數控系統控制。本實施例中，第一光軸16和第一光軸固定座15的數量均為四個，均布在下料平臺1和支撐平臺14上，因此支撐平臺14是可以上下運動的。第一光軸固定座15內部設有螺旋滾珠，其精度高、穩定性好，所以震動小、運動平穩。

鋼珠收納盒18內設有第一傳感器，第一傳感器為光電傳感器，用於測定鋼珠的大小。

裝夾工件裝置包括第三氣缸22、第二光軸23、第二光軸固定座24、支撐板25、裝夾軸27以及裝夾軸固定座26；第三氣缸22安裝在下料平臺1上，並與支撐板25連接，支撐板25的上表面與第二光軸23的一端固定連接，第二光軸23的另一端套設在第二光軸固定座24並與第二光軸固定座24同軸滑動連接，第二光軸固定座24固定在下料平臺1上，裝夾軸27通過裝夾軸固定座26安裝在支撐板25的下表面；第三氣缸22帶動裝夾工件裝置整體向下運 動，使裝夾軸27將來自工件輸送裝置8的工件36推送到組裝機構上；第三氣缸22由數控系統控制。本實施例中，第二光軸23和第二光軸固定座24的數量均為兩個，均布在支撐板25和下料平臺1上，因此支撐板25是可以上下運動的。第二光軸固定座24內部設有螺旋滾珠，其精度高、穩定性好，所以震動小、運動平穩。第三氣缸22為氣動控制，氣壓可能會不穩定，設置支撐板25能夠保證裝夾軸27的控制精度；裝夾軸27的行程較長，單點控制會不穩定，設置支撐板25也可以保證較長行程控制的精度。裝夾軸27的底端設有凸臺，凸臺與工件36的上埠相適配，用於與工件36連接並推動工件36進入裝夾夾具29內。

如圖5、6所示，組裝機構包括裝夾夾具29、組裝夾具30和6個氣管組件28；裝夾夾具29安裝在組裝夾具30上，組裝夾具30安裝在組裝平臺4上，氣管組件28的一端連接在收納盒封板19的開孔上，另一端連接在組裝夾具30上；工件36經過裝夾夾具29定位後進入組裝夾具30時，氣管組件28中的鋼珠滾入工件36，使工件36裝滿鋼珠。本實施例中，裝夾夾具29的內部結構跟組裝夾具30是相適配的，定位比較準確；而組裝夾具30內部的開孔配合要求不高，有空隙，方便組裝；裝夾夾具29和組裝夾具30的材料不一樣，加工不一樣，精度也不一樣，從而可以減少成本。鋼珠受到向下擠壓的力以及工件36的開孔上下兩邊作為支撐，從而鋼珠被擠壓進工件36的開孔內。

檢測夾具31同軸安裝在組裝夾具30的底部，檢測夾具31上安裝6個第二傳感器，第二傳感器為光電傳感器，用於檢測工件36是否安裝滿鋼珠。

如圖4所示，產品收納裝置包括不良品收納裝置和成品收納裝置；不良品收納裝置包括不良品收納盒33、第一導軌32和第四氣缸34；成品收納盒35包括成品收納盒35和第二導軌；不良品收納盒33可在第一導軌32上滑動,第一導軌32安裝在檢測平臺5上，檢測平臺5與產品收集平臺6通過支撐軸2和支撐軸固定座3固定連接，第二導軌安裝在產品收集平臺6上，成品收納盒35可在第二導軌上滑動，第四氣缸34用於控制不良品收納盒33在第一導 軌32上的移動，從而控制不良品收納盒33或成品收納盒35開啟；當檢測夾具31檢測的產品合格後則落入成品收納盒35，若不合格則落入不良品收納盒33；其中，第四氣缸34由數控系統控制。當成品收納盒35收集滿100個成品37時，然後通過第二導軌更換成品收納盒35。

以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式，但本實用新型的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。因此，本實用新型的保護範圍應該以權利要求的保護範圍為準。