本發(fā)明涉及工業(yè)自動化裝備流水線,更具體地說,涉及一種用于制造機動車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的自動化裝配流水線。
背景技術(shù):
轉(zhuǎn)向節(jié)(steeringknuckle)又稱“羊角”,是汽車轉(zhuǎn)向橋中的重要零件之一,能夠使汽車穩(wěn)定行駛并靈敏傳遞行駛方向。
轉(zhuǎn)向節(jié)的功用是傳遞并承受汽車前部載荷,支承并帶動前輪繞主銷轉(zhuǎn)動而使汽車轉(zhuǎn)向。在汽車行駛狀態(tài)下,它承受著多變的沖擊載荷,因此,要求其具有很高的強度要求和綜合性能要求。
現(xiàn)階段,轉(zhuǎn)向節(jié)和軸承的裝配多為手工裝配,由于無法實時掌握軸承、內(nèi)卡簧和轉(zhuǎn)向節(jié)之間的擠壓力,從而導(dǎo)致裝配質(zhì)量不高。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供了一種基于工業(yè)機器人的智能制造成套裝備,在機動車部件的自動化裝配生產(chǎn)過程中,利用機器人結(jié)構(gòu)從輸送鏈上抓取到軸承并將其放置于轉(zhuǎn)向節(jié)上,利用轉(zhuǎn)盤機構(gòu)實現(xiàn)多個工位的自動化轉(zhuǎn)換、利用潤滑系統(tǒng)降低裝配過程內(nèi)部摩擦阻力、利用帶柔性的夾具可以有效避免擠壓過程中對轉(zhuǎn)盤機構(gòu)的壓力、利用擠壓機構(gòu)實現(xiàn)將軸承壓入到轉(zhuǎn)向節(jié)中、利用卡簧裝配機構(gòu)將內(nèi)卡簧自動化地裝配到轉(zhuǎn)向節(jié)的卡簧槽中;本發(fā)明基于工業(yè)機器人的智能制造成套裝備,實現(xiàn)了對軸承、內(nèi)卡簧和轉(zhuǎn)向節(jié)的自動化精密裝配,保證了裝配過程的順暢、可控。
一種基于工業(yè)機器人的智能制造成套裝備,包括:用于輸送軸承的輸送鏈、用于抓取所述軸承的機器人機構(gòu)、機器底座、用于裝載轉(zhuǎn)向節(jié)的夾具、用于驅(qū)動所述夾具進行工位轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)盤機構(gòu)、對所述轉(zhuǎn)向節(jié)的軸承孔進行潤滑處理的潤滑系統(tǒng)、將軸承擠壓進入到所述軸承孔中的擠壓機構(gòu)、將內(nèi)卡簧裝配到所述轉(zhuǎn)向節(jié)中的卡簧裝配機構(gòu),所述轉(zhuǎn)盤機構(gòu)、潤滑系統(tǒng)、擠壓機構(gòu)、卡簧裝配機構(gòu)固連于所述機器底座,所述夾具固連于所述轉(zhuǎn)盤機構(gòu),所述潤滑系統(tǒng)、擠壓機構(gòu)、卡簧裝配機構(gòu)設(shè)置于所述轉(zhuǎn)盤機構(gòu)的周圍;所述輸送鏈位于所述機器底座的側(cè)部,所述輸送鏈和夾具位于所述機器人機構(gòu)的工作范圍之內(nèi);在所述機器底座上設(shè)置有托力軸,所述托力軸位于所述擠壓機構(gòu)的下部,所述托力軸和所述夾具的芯軸相匹配;
所述夾具包括:法蘭盤、軸套、芯軸、間隙、二次霧化軸、小導(dǎo)柱、托力彈簧,所述法蘭盤固連于所述轉(zhuǎn)盤,所述軸套固連于所述法蘭盤的內(nèi)部,所述芯軸活動連接于所述軸套;所述小導(dǎo)柱固連于所述芯軸,所述小導(dǎo)柱活動連接于所述法蘭盤,在所述法蘭盤和芯軸之間設(shè)置有托力彈簧,所述托力彈簧套于所述小導(dǎo)柱上;在所述芯軸的頂部固連有所述二次霧化軸,所述二次霧化軸的中心部位設(shè)置主進油孔,在所述二次霧化軸的徑向表面設(shè)置有和所述主進油孔相連通的橫向出油孔;
所述卡簧裝配機構(gòu)包括:立式機架、用于將內(nèi)卡簧推入卡簧槽中的卡簧下壓機構(gòu)、用于為所述卡簧下壓機構(gòu)提供內(nèi)卡簧的卡簧上料機構(gòu),所述夾具位于所述立式機架的下部,所述立式機架上設(shè)置有平板,所述卡簧下壓機構(gòu)、卡簧上料機構(gòu)固連于所述平板;
所述卡簧上料機構(gòu)包括:料筒、配重塊、水平滑臺、卡簧推板、導(dǎo)向板、料筒座、墊板,所述內(nèi)卡簧疊放于所述料筒中,所述配重塊放置于所述內(nèi)卡簧的上部,所述導(dǎo)向板固連于所述平板,所述卡簧推板活動連接于所述導(dǎo)向板,所述水平滑臺通過金屬連接塊固連于所述卡簧推板;所述料筒通過所述料筒座固連于所述導(dǎo)向板,所述卡簧推板位于所述料筒的下部,所述卡簧推板上設(shè)置有可以容納所述內(nèi)卡簧的圓環(huán)孔;所述卡簧推板的下部固連有所述墊板,所述圓環(huán)孔和所述墊板之間設(shè)置有厚度間隙;
所述輸送鏈包括:底座支架、一號電機、主傳送帶、出料口、二號電機、副傳送帶,所述一號電機、二號電機的電機殼體固連于所述底座支架,所述主傳送帶、副傳送帶活動連接于所述底座支架,所述一號電機的輸出軸固連于所述主傳送帶,所述二號電機的輸出軸固連于所述副傳送帶;所述主傳送帶和所述副傳送帶成并列布置,所述主傳送帶通過所述出料口連通于所述副傳送帶;在所述主傳送帶的上部設(shè)置有成傾斜布置、用于引導(dǎo)所述軸承向所述出料口所在方向移動的斜擋塊,所述斜擋塊連通至所述出料口;
優(yōu)選地,在所述主傳送帶的側(cè)邊布置有用于引導(dǎo)所述軸承滑動的主擋邊,所述副傳送帶的側(cè)邊布置有用于引導(dǎo)所述軸承滑動的副擋邊。
優(yōu)選地,在所述副傳送帶的上部固連有分料機構(gòu),所述分料機構(gòu)包括:來料傳感器、一號氣缸、二號氣缸,在所述副傳送帶的上部,依次設(shè)置有所述來料傳感器、一號氣缸、二號氣缸,所述一號氣缸、二號氣缸相隔一個所述軸承的外徑的距離。
優(yōu)選地,當(dāng)所述擠壓機構(gòu)未向所述夾具上的所述軸承進行擠壓的時候,所述芯軸在所述托力彈簧的作用下具有向上運動的趨勢,所述托力軸和芯軸之間存在間隙。
優(yōu)選地,所述機器人機構(gòu)包括腕部、氣動手爪、手指,所述氣動手爪的缸體固連于所述腕部,所述手指固連于所述氣動手爪;所述手指和所述軸承的外形相匹配。
優(yōu)選地,所述卡簧下壓機構(gòu)包括:下壓電動缸、下壓傳感器、分離式推桿、微動滑板、立式導(dǎo)柱、小氣缸、導(dǎo)向套筒,所述下壓電動缸的缸體固連于所述立式支架,所述下壓電動缸的下壓活塞桿的下部固連有所述下壓傳感器,所述下壓傳感器的下部固連有所述分離式推桿;所述導(dǎo)向套筒通過所述立式導(dǎo)柱活動連接于所述平板,所述小氣缸的氣缸體固連于所述平板,所述小氣缸的活塞桿的末端固連于所述導(dǎo)向套筒;所述導(dǎo)向套筒的上部設(shè)置有墊板通道、固定環(huán),所述固定環(huán)的下部設(shè)置有錐孔通道,所述分離式推桿和所述錐孔通道相匹配;在所述導(dǎo)向套筒的下部固連有和所述轉(zhuǎn)向節(jié)的外徑相匹配的定位環(huán),所述錐孔通道和所述轉(zhuǎn)向節(jié)上用于安置所述軸承的軸承孔相匹配。
優(yōu)選地,當(dāng)所述擠壓機構(gòu)向所述夾具上的所述軸承進行擠壓的時候,所述托力軸和芯軸處于相互接觸的狀態(tài)。
優(yōu)選地,所述擠壓機構(gòu)包括:擠壓電動缸、擠壓支架、直線導(dǎo)軌、滑動座、壓力頭,所述擠壓支架固連于所述機器底座,所述擠壓電動缸的缸體固連于所述擠壓支架的上部,所述擠壓電動缸的下壓活塞桿的末端固連于所述滑動座;所述直線導(dǎo)軌固連于所述擠壓支架,所述滑動座通過滑塊活動連接于所述直線導(dǎo)軌;在所述滑動座的下方固連有壓力傳感器,所述壓力傳感器的下部固連有所述壓力頭。
優(yōu)選地,所述潤滑系統(tǒng)包括:霧化支架、滑臺氣缸、橫板、喇叭蓋板,所述霧化支架固連于所述機器底座,所述滑臺氣缸的氣缸體固連于所述霧化支架,所述霧化支架的活塞桿的末端固連有所述橫板,在所述橫板上固連有所述喇叭蓋板,在所述喇叭蓋板的中心設(shè)置有噴油嘴;所述噴油嘴上設(shè)置有注油孔、霧化口,所述注油孔連通于所述霧化口,所述霧化口位于所述噴油嘴的徑向圓周表面。
優(yōu)選地,所述轉(zhuǎn)盤機構(gòu)包括轉(zhuǎn)盤、分割器、驅(qū)動電機,所述轉(zhuǎn)盤固連于所述分割器的輸出軸,所述驅(qū)動電機的輸出軸通過聯(lián)軸器固連于所述分割器的輸入軸。
優(yōu)選地,所述霧化口的直徑為五十絲至八十絲。
優(yōu)選地,所述轉(zhuǎn)盤機構(gòu)上設(shè)置有四個工位,每個所述工位固連有所述夾具;所述轉(zhuǎn)盤機構(gòu)每次轉(zhuǎn)動九十度,所述潤滑系統(tǒng)、擠壓機構(gòu)分別和所述工位相對應(yīng);所述工位包括:上料工位、潤滑工位、擠壓工位、卡簧工位,所述潤滑工位位于所述潤滑系統(tǒng)的下部,所述擠壓工位位于所述擠壓機構(gòu)的下部,所述上料工位位于放置所述轉(zhuǎn)向節(jié),所述卡簧工位用于取下裝配好的所述轉(zhuǎn)向節(jié)和軸承。
優(yōu)選地,所述壓力頭和所述軸承相匹配。
優(yōu)選地,所述喇叭蓋板和所述軸承孔相匹配。
優(yōu)選地,所述分離式推桿上設(shè)置有:基底、分叉、應(yīng)力槽,所述基底固連于所述下壓傳感器,所述基底的下部設(shè)置有相互獨立的所述分叉,所述分叉之間設(shè)置有有利于彈性變形的所述應(yīng)力槽。
優(yōu)選地,所述厚度間隙大于等于所述固定環(huán)的深度,所述固定環(huán)的深度大于所述內(nèi)卡簧的厚度,所述厚度間隙和所述固定環(huán)處于同一高度位置;所述固定環(huán)位于所述墊板和所述圓環(huán)孔之間。
優(yōu)選地,所述配重塊的外徑上設(shè)置有外螺紋,所述料筒的內(nèi)壁設(shè)置有和所述配重塊相匹配的內(nèi)螺紋,轉(zhuǎn)動所述配重塊,可以驅(qū)動所述配重塊沿所述料筒做軸向運動。
優(yōu)選地,所述內(nèi)卡簧和所述卡簧推板的圓環(huán)孔處于緊配合的狀態(tài)。
優(yōu)選地,所述分離式推桿采用具有較高彈性性能的彈簧鋼材料制作。
優(yōu)選地,所述墊板通道和墊板相匹配。
優(yōu)選地,當(dāng)所述內(nèi)卡簧處于所述固定環(huán)中后,所述下壓電動缸啟動下壓,所述分離式推桿推動所述內(nèi)卡簧沿所述錐孔通道下降,直至所述內(nèi)卡簧進入到所述卡簧槽中,所述下壓傳感器采集所述下壓電動缸的推力,并作出以下判據(jù):如果推力值大于正常的推力,則判斷所述內(nèi)卡簧的外徑尺寸偏大或者剛性偏大,所述內(nèi)卡簧的品質(zhì)不合格,裝配過程中斷,更換所述內(nèi)卡簧后重新啟動裝配;如果推力值小于正常的推力,則判斷所述內(nèi)卡簧的外徑尺寸偏小或者剛性偏小,所述內(nèi)卡簧的品質(zhì)不合格,裝配過程中斷,更換所述內(nèi)卡簧后重新啟動裝配。
和傳統(tǒng)技術(shù)相比,本發(fā)明基于工業(yè)機器人的智能制造成套裝備具有以下積極作用和有益效果:
本發(fā)明基于工業(yè)機器人的智能制造成套裝備,主要包括:輸送鏈、機器人機構(gòu)、機器底座、夾具、轉(zhuǎn)盤機構(gòu)、潤滑系統(tǒng)、擠壓機構(gòu)、卡簧裝配機構(gòu)。所述輸送鏈用于長距離地輸送所述軸承;所述機器人機構(gòu)從所述輸送鏈上抓取到所述軸承,并將所述軸承放置于所述轉(zhuǎn)向節(jié)中;所述轉(zhuǎn)盤機構(gòu)將所述夾具在多個工位之間快速轉(zhuǎn)換;所述潤滑系統(tǒng)降低裝配過程中所述轉(zhuǎn)向節(jié)和軸承之間的摩擦阻力;所述擠壓機構(gòu)實現(xiàn)將所述軸承壓入到所述轉(zhuǎn)向節(jié)中,同時實時監(jiān)控擠壓過程中的壓力值的大小,從而可以間接檢測所述軸承孔的尺寸,保證所述軸承和轉(zhuǎn)向節(jié)之間的可靠連接、所述卡簧裝配機構(gòu)用于實現(xiàn)將所述內(nèi)卡簧裝配到所述轉(zhuǎn)向節(jié)中;所述夾具具有一定的柔性特性,可以將擠壓過程中出生的壓力傳遞到機器底座上,從而避免了對所述轉(zhuǎn)盤機構(gòu)的壓力。本發(fā)明基于工業(yè)機器人的智能制造成套裝備,實現(xiàn)了將所述軸承、內(nèi)卡簧自動化地裝配到所述轉(zhuǎn)向節(jié)中,裝配精度高、效率高、裝配過程中實時采集并監(jiān)控力學(xué)指標、保證裝配產(chǎn)生的成品質(zhì)量可靠。
本發(fā)明基于工業(yè)機器人的智能制造成套裝備,主要包括以下步驟:
1)所述軸承放置于所述輸送鏈上向所述機器人機構(gòu)所在方向進行輸送;
2)所述機器人機構(gòu)從所述輸送鏈上抓取到所述軸承;
3)在所述上料工位處,將所述轉(zhuǎn)向節(jié)套于所述夾具上;在所述轉(zhuǎn)盤機構(gòu)的驅(qū)動下,所述轉(zhuǎn)向節(jié)到達所述潤滑工位處,所述轉(zhuǎn)向節(jié)位于所述潤滑系統(tǒng)的下部;
4)所述滑臺氣缸的活塞桿伸出,所述噴油嘴進入到所述注油孔中,所述喇叭蓋板蓋在所述軸承孔上,潤滑油經(jīng)過所述潤滑系統(tǒng)的霧化后,噴射到所述軸承孔上,所述潤滑系統(tǒng)對所述軸承孔的內(nèi)部進行潤滑處理;接著所述滑臺氣缸的活塞桿縮回;
5)將所述軸承放置于所述轉(zhuǎn)向節(jié)上,所述潤滑系統(tǒng)對所述軸承的內(nèi)壁進行潤滑處理;接著所述滑臺氣缸的活塞桿縮回;
6)所述軸承和轉(zhuǎn)向節(jié)在所述轉(zhuǎn)盤機構(gòu)的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動至所述擠壓工位處,所述擠壓機構(gòu)下壓,由所述壓力頭將所述軸承擠壓進入所述軸承孔中;
7)在擠壓的同時,對所述壓力傳感器采集到的壓力值進行實時監(jiān)控,從而分析所述軸承和軸承孔的配合質(zhì)量,并且遵從如下判據(jù):如果所述壓力值小于正常值,則判定所述軸承的尺寸偏大,所述軸承和軸承孔處于松配合狀態(tài),裝配質(zhì)量不合格;如果所述壓力值高于正常值,則馬上中斷擠壓過程,所述軸承的尺寸偏小,所述軸承和軸承孔的裝配太緊,裝配質(zhì)量不合格,所述轉(zhuǎn)向節(jié)需要返工修配。
8)在所述轉(zhuǎn)盤機構(gòu)的驅(qū)動下,所述轉(zhuǎn)向節(jié)到達所述卡簧工位處,所述轉(zhuǎn)向節(jié)位于所述卡簧裝配機構(gòu)的下部;
9)所述立式支架用于支撐所述卡簧下壓機構(gòu)和卡簧上料機構(gòu),所述卡簧下壓機構(gòu)用于將內(nèi)卡簧推入卡簧槽中,所述卡簧上料機構(gòu)用于推動所述內(nèi)卡簧至所述固定環(huán)。數(shù)量眾多的所述內(nèi)卡簧疊放于所述料筒中,所述卡簧上料機構(gòu)推送一個所述內(nèi)卡簧至所述固定環(huán)中,所述卡簧下壓機構(gòu)完成對所述內(nèi)卡簧安裝到所述卡簧槽中。
10)所述卡簧下壓機構(gòu)推動所述內(nèi)卡簧進行裝配的過程中,所述下壓傳感器采集所述下壓電動缸的推力,并作出以下判據(jù):如果推力值大于正常的推力,則判斷所述內(nèi)卡簧的外徑尺寸偏大或者剛性偏大,所述內(nèi)卡簧的品質(zhì)不合格,裝配過程中斷,更換所述內(nèi)卡簧后重新啟動裝配;如果推力值小于正常的推力,則判斷所述內(nèi)卡簧的外徑尺寸偏小或者剛性偏小,所述內(nèi)卡簧的品質(zhì)不合格,裝配過程中斷,更換所述內(nèi)卡簧后重新啟動裝配。
接下來描述所述夾具的工作過程和工作原理:
所述法蘭盤固連于所述轉(zhuǎn)盤,所述芯軸通過所述軸套活動連接于所述法蘭盤,由于所述軸套采用耐磨材料制作,例如黃銅材料,所述芯軸可以順暢地沿所述軸套的軸向做上下運動。
所述小導(dǎo)柱固連于所述芯軸,所述小導(dǎo)柱活動連接于所述法蘭盤,在所述法蘭盤和芯軸之間設(shè)置有托力彈簧,所述托力彈簧套于所述小導(dǎo)柱上,所述芯軸在所述托力彈簧的作用下具有向上運動的趨勢。在正常情況下,或者說,未在所述擠壓機構(gòu)擠壓所述軸承的狀態(tài)下,所述托力彈簧將所述芯軸向上托起;當(dāng)所述夾具處于所述擠壓工位處時,所述脫離周和芯軸相匹配,并且所述托力軸和芯軸之間存在間隙。
當(dāng)所述擠壓機構(gòu)向所述夾具上的所述軸承進行擠壓的時候,所述托力軸和芯軸處于相互接觸的狀態(tài)。此時,所述擠壓機構(gòu)對所述軸承的壓力,將通過所述芯軸、托力軸傳遞到所述機器底座上,從而有效避免了對所述轉(zhuǎn)盤機構(gòu)的壓力,使所述轉(zhuǎn)盤機構(gòu)的受力狀態(tài)優(yōu)良。
接下來描述所述擠壓機構(gòu)的工作過程和工作原理:
所述擠壓電動缸的下壓活塞桿的末端固連于所述滑動座,所述直線導(dǎo)軌固連于所述擠壓支架,所述滑動座通過滑塊活動連接于所述直線導(dǎo)軌。所述擠壓電動缸推動所述滑動座在所述直線導(dǎo)軌的引導(dǎo)下做直線運動,在所述滑動座和壓力頭之間設(shè)置有所述壓力傳感器。當(dāng)所述下壓活塞桿向下伸出,所述壓力頭對準所述軸承并將所述軸承擠壓進入所述軸承孔中,所述壓力傳感器采集擠壓過程中的壓力變化。從而對所述軸承和轉(zhuǎn)向節(jié)的裝配質(zhì)量做到嚴格把控。當(dāng)所述軸承裝配到位后,所述下壓活塞桿縮回。
接下來描述所述潤滑系統(tǒng)的工作過程和工作原理:
所述潤滑系統(tǒng)在所述潤滑工位處對所述軸承孔噴射潤滑油,接著,對所述軸承的內(nèi)壁噴射潤滑油進行潤滑處理,從而減少裝配過程中的摩擦阻力,保證裝配的順暢。
對所述軸承孔做潤滑處理:所述滑臺氣缸的活塞桿伸出,所述噴油嘴進入到所述注油孔中,潤滑油經(jīng)過所述潤滑系統(tǒng)的霧化后進入到所述注油孔中,接著通過所述橫向出油孔,潤滑油噴射到所述軸承孔上,所述潤滑系統(tǒng)對所述軸承孔的內(nèi)部進行潤滑處理。在潤滑的過程中,所述喇叭蓋板蓋在所述軸承孔上,防止?jié)櫥惋w濺到外部大氣中。
對所述軸承的內(nèi)壁做潤滑處理:將所述軸承放置于所述轉(zhuǎn)向節(jié)上后,所述滑臺氣缸的活塞桿伸出,所述喇叭蓋板蓋在所述軸承上。潤滑油經(jīng)過所述注油孔后從所述霧化口噴出,潤滑油噴射到所述軸承的內(nèi)壁。
接下來描述所述卡簧裝配機構(gòu)的工作過程和工作原理:
所述卡簧裝配機構(gòu),主要包括:夾具、立式機架、卡簧下壓機構(gòu)和卡簧上料機構(gòu)。所述夾具用于固定所述轉(zhuǎn)向節(jié)和軸承,所述立式支架用于支撐所述卡簧下壓機構(gòu)和卡簧上料機構(gòu),所述卡簧下壓機構(gòu)用于將內(nèi)卡簧推入卡簧槽中,所述卡簧上料機構(gòu)用于推動所述內(nèi)卡簧至所述固定環(huán)。數(shù)量眾多的所述內(nèi)卡簧疊放于所述料筒中,所述卡簧上料機構(gòu)推送一個所述內(nèi)卡簧至所述固定環(huán)中,所述卡簧下壓機構(gòu)完成對所述內(nèi)卡簧的安裝。所述內(nèi)卡簧在裝配的過程中,由所述分離式推桿推動所述內(nèi)卡簧沿所述錐孔通道下降至所述卡簧槽中,所述分叉、內(nèi)卡簧柔性適應(yīng)所述錐孔通道內(nèi)徑尺寸的變化,所述內(nèi)卡簧的外徑尺寸變化處于緩慢地、逐步地動態(tài)變化過程中,所述內(nèi)卡簧沒有發(fā)生過量的變形,有利于所述內(nèi)卡簧保持原有的彈性性能,從而保證了所述內(nèi)卡簧的裝配質(zhì)量。
所述卡簧裝配機構(gòu),實現(xiàn)了將所述內(nèi)卡簧柔性地裝配到所述轉(zhuǎn)向節(jié)中,裝配過程自動化程度高、保持了所述內(nèi)卡簧原有的力學(xué)性能、裝配質(zhì)量高。
接下來描述所述卡簧上料機構(gòu)的工作過程和工作原理:
所述配重塊放置于所述內(nèi)卡簧的上部,所述配重塊的外徑上設(shè)置有外螺紋,所述料筒的內(nèi)壁設(shè)置有和所述配重塊相匹配的內(nèi)螺紋,轉(zhuǎn)動所述配重塊,可以驅(qū)動所述配重塊沿所述料筒做軸向運動,從而推動所述內(nèi)卡簧向所述圓環(huán)孔內(nèi)運動。由于所述內(nèi)卡簧和所述卡簧推板的圓環(huán)孔處于緊配合的狀態(tài),所以所述內(nèi)卡簧進入所述圓環(huán)孔后被固定于所述卡簧推板上。
當(dāng)所述內(nèi)卡簧被固定于所述圓環(huán)孔中后,所述水平滑臺推動所述圓環(huán)孔離開所述料筒的下部,到達所述固定環(huán)處。接著所述下壓電動缸驅(qū)動所述分離式推桿下壓,使所述內(nèi)卡簧脫離所述圓環(huán)孔,使所述內(nèi)卡簧接觸到所述墊板。由于所述固定環(huán)位于所述墊板的上部、位于所述圓環(huán)孔的下部。所述內(nèi)卡簧自然地進入到所述固定環(huán)中,由于所述內(nèi)卡簧具有一定的彈性變形,因此所述內(nèi)卡簧固定于所述固定環(huán)中。接著,所述分離式推桿上抬一端距離后,所述卡簧推板在所述水平滑臺的驅(qū)動下離開所述卡簧下壓機構(gòu),回到所述料筒的下部。
接下來描述所述卡簧下壓機構(gòu)的工作過程和工作原理:
所述分離式推桿推動所述內(nèi)卡簧離開所述固定環(huán)并進入至所述錐孔通道中,由于所述錐孔通道具有錐度,從高到低,所述錐孔通道的直徑逐漸縮小。在所述內(nèi)卡簧向所述卡簧槽運動的過程中,所述內(nèi)卡簧的內(nèi)徑逐漸縮小,所述分叉亦始終貼于所述錐孔通道的內(nèi)壁并發(fā)生柔性變形。直到所述分叉推動所述內(nèi)卡簧進入所述卡簧槽中。
下降的過程中,至所述卡簧槽中,所述分叉、內(nèi)卡簧柔性適應(yīng)所述錐孔通道內(nèi)徑尺寸的變化,所述內(nèi)卡簧的外徑尺寸變化處于緩慢地、逐步地動態(tài)變化過程中,所述內(nèi)卡簧沒有發(fā)生過量的變形,有利于所述內(nèi)卡簧保持原有的彈性性能,從而保證了所述內(nèi)卡簧的裝配質(zhì)量。在此過程中,所述下壓傳感器采集所述下壓電動缸的推力,并作出以下判據(jù):如果推力值大于正常的推力,則判斷所述內(nèi)卡簧的外徑尺寸偏大或者剛性偏大,所述內(nèi)卡簧的品質(zhì)不合格,裝配過程中斷,更換所述內(nèi)卡簧后重新啟動裝配;如果推力值小于正常的推力,則判斷所述內(nèi)卡簧的外徑尺寸偏小或者剛性偏小,所述內(nèi)卡簧的品質(zhì)不合格,裝配過程中斷,更換所述內(nèi)卡簧后重新啟動裝配。通過對裝配過程中力學(xué)指標的嚴格監(jiān)控,可是實現(xiàn)對所述內(nèi)卡簧的機械性能檢測,并提高產(chǎn)品的裝配質(zhì)量。
接下來描述所述輸送鏈的工作過程和工作原理:
所述一號電機用于驅(qū)動所述主傳送帶向所述斜擋塊所在方向運動,所述二號電機用于驅(qū)動所述副傳送帶向遠離所述出料口所在方向運動。數(shù)量眾多的所述軸承首先放置于所述主傳送帶上,接著,由于所述主傳送帶驅(qū)動所述軸承一直朝所述斜擋塊所在方向移動,又由于所述斜擋塊和所述主傳送帶成傾斜布置,根據(jù)牛頓力學(xué)原理,所述軸承將在所述斜擋塊的引導(dǎo)下不斷地向所述出料口所在方向移動。所述軸承通過所述出料口后進入到所述副傳送帶并向遠離所述出料口所在方向移動。
所述軸承到達所述分料機構(gòu)所在位置,所述來料傳感器探測到所述軸承后,所述一號氣缸的活塞桿升起、所述二號氣缸的活塞桿下降,使所述軸承處于所述一號氣缸的下方;接著所述一號氣缸的活塞桿下降、所述二號氣缸的活塞桿升起,使一個所述軸承通過所述一號氣缸、二號氣缸的下方,向所述機器人機構(gòu)所在方向運動。所述分料機構(gòu)的作用在于保證所述軸承可以一個一個地到達所述機器人機構(gòu)所在方向,使得當(dāng)一個所述軸承被所述機器人機構(gòu)抓取后,下一個所述軸承再向所述機器人機構(gòu)所在方向移動。
附圖說明
圖1、2是本發(fā)明基于工業(yè)機器人的智能制造成套裝備的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3、4、5、6是本發(fā)明基于工業(yè)機器人的智能制造成套裝備的部分結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7、8是本發(fā)明基于工業(yè)機器人的智能制造成套裝備的潤滑系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖9、10、11、12是本發(fā)明基于工業(yè)機器人的智能制造成套裝備的卡簧裝配機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖13是本發(fā)明基于工業(yè)機器人的智能制造成套裝備的導(dǎo)向套筒的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖14是本發(fā)明基于工業(yè)機器人的智能制造成套裝備的輸送鏈的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖15是轉(zhuǎn)向節(jié)、軸承和內(nèi)卡簧的拆裝結(jié)構(gòu)示意圖。
1機器底座、2轉(zhuǎn)盤機構(gòu)、3夾具、4潤滑系統(tǒng)、5擠壓機構(gòu)、6轉(zhuǎn)向節(jié)、7軸承、8軸承孔、9轉(zhuǎn)盤、10分割器、11托力軸、12法蘭盤、13軸套、14芯軸、15間隙、16二次霧化軸、17小導(dǎo)柱、18托力彈簧、19擠壓電動缸、20下壓活塞桿、21擠壓支架、22直線導(dǎo)軌、23滑塊、24滑動座、25壓力頭、26主進油孔、27橫向出油孔、28霧化支架、29滑臺氣缸、30橫板、31喇叭蓋板、32噴油嘴、33霧化口、34注油孔、35壓力傳感器、36上料工位、37潤滑工位、38擠壓工位、39卡簧工位、40立式機架、41下壓電動缸、42下壓活塞桿、43下壓傳感器、44分離式推桿、45微動滑板、46立式導(dǎo)柱、47小氣缸、48平板、49料筒、50配重塊、51內(nèi)卡簧、52水平滑臺、53卡簧推板、54導(dǎo)向板、55料筒座、56墊板、57導(dǎo)向套筒、58墊板通道、59固定環(huán)、60錐孔通道、61錐度、62基底、63分叉、64應(yīng)力槽、65定位環(huán)、66卡簧槽、67厚度間隙、68卡簧裝配機構(gòu)、69輸送鏈、70機器人機構(gòu)、71腕部、72氣動手爪、73手指、74底座支架、75一號電機、76主傳送帶、77斜擋塊、78出料口、79二號電機、80副傳送帶、81主擋邊、82副擋邊、83分料機構(gòu)、84一號氣缸、85二號氣缸、86來料傳感器。
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步地詳細說明,但不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限制,附圖中類似的元件標號代表類似的元件。如上所述,本發(fā)明提供了一種基于工業(yè)機器人的智能制造成套裝備,在機動車部件的自動化裝配生產(chǎn)過程中,利用機器人結(jié)構(gòu)從輸送鏈上抓取到軸承并將其放置于轉(zhuǎn)向節(jié)上,利用轉(zhuǎn)盤機構(gòu)實現(xiàn)多個工位的自動化轉(zhuǎn)換、利用潤滑系統(tǒng)降低裝配過程內(nèi)部摩擦阻力、利用帶柔性的夾具可以有效避免擠壓過程中對轉(zhuǎn)盤機構(gòu)的壓力、利用擠壓機構(gòu)實現(xiàn)將軸承壓入到轉(zhuǎn)向節(jié)中、利用卡簧裝配機構(gòu)將內(nèi)卡簧自動化地裝配到轉(zhuǎn)向節(jié)的卡簧槽中;本發(fā)明基于工業(yè)機器人的智能制造成套裝備,實現(xiàn)了對軸承、內(nèi)卡簧和轉(zhuǎn)向節(jié)的自動化精密裝配,保證了裝配過程的順暢、可控。
圖1、2是本發(fā)明基于工業(yè)機器人的智能制造成套裝備的結(jié)構(gòu)示意圖,圖3、4、5、6是本發(fā)明基于工業(yè)機器人的智能制造成套裝備的部分結(jié)構(gòu)示意圖,圖7、8是本發(fā)明基于工業(yè)機器人的智能制造成套裝備的潤滑系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖,圖9、10、11、12是本發(fā)明基于工業(yè)機器人的智能制造成套裝備的卡簧裝配機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖,圖13是本發(fā)明基于工業(yè)機器人的智能制造成套裝備的導(dǎo)向套筒的結(jié)構(gòu)示意圖,圖14是轉(zhuǎn)向節(jié)、軸承和內(nèi)卡簧的拆裝結(jié)構(gòu)示意圖。
一種基于工業(yè)機器人的智能制造成套裝備,包括:用于輸送軸承7的輸送鏈69、用于抓取所述軸承7的機器人機構(gòu)70、機器底座1、用于裝載轉(zhuǎn)向節(jié)6的夾具3、用于驅(qū)動所述夾具3進行工位轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)盤機構(gòu)2、對所述轉(zhuǎn)向節(jié)6的軸承孔8進行潤滑處理的潤滑系統(tǒng)4、將軸承7擠壓進入到所述軸承孔8中的擠壓機構(gòu)5、將內(nèi)卡簧51裝配到所述轉(zhuǎn)向節(jié)6中的卡簧裝配機構(gòu)68,所述轉(zhuǎn)盤機構(gòu)2、潤滑系統(tǒng)4、擠壓機構(gòu)5、卡簧裝配機構(gòu)68固連于所述機器底座1,所述夾具3固連于所述轉(zhuǎn)盤機構(gòu)2,所述潤滑系統(tǒng)4、擠壓機構(gòu)5、卡簧裝配機構(gòu)68設(shè)置于所述轉(zhuǎn)盤機構(gòu)2的周圍;所述輸送鏈69位于所述機器底座1的側(cè)部,所述輸送鏈69和夾具3位于所述機器人機構(gòu)70的工作范圍之內(nèi);在所述機器底座1上設(shè)置有托力軸11,所述托力軸11位于所述擠壓機構(gòu)5的下部,所述托力軸11和所述夾具3的芯軸14相匹配;
所述夾具3包括:法蘭盤12、軸套13、芯軸14、間隙15、二次霧化軸16、小導(dǎo)柱17、托力彈簧18,所述法蘭盤12固連于所述轉(zhuǎn)盤9,所述軸套13固連于所述法蘭盤12的內(nèi)部,所述芯軸14活動連接于所述軸套13;所述小導(dǎo)柱17固連于所述芯軸14,所述小導(dǎo)柱17活動連接于所述法蘭盤12,在所述法蘭盤12和芯軸14之間設(shè)置有托力彈簧18,所述托力彈簧18套于所述小導(dǎo)柱17上;在所述芯軸14的頂部固連有所述二次霧化軸16,所述二次霧化軸16的中心部位設(shè)置主進油孔26,在所述二次霧化軸16的徑向表面設(shè)置有和所述主進油孔26相連通的橫向出油孔27;
所述卡簧裝配機構(gòu)68包括:立式機架40、用于將內(nèi)卡簧51推入卡簧槽66中的卡簧下壓機構(gòu)、用于為所述卡簧下壓機構(gòu)提供內(nèi)卡簧51的卡簧上料機構(gòu),所述夾具3位于所述立式機架40的下部,所述立式機架40上設(shè)置有平板48,所述卡簧下壓機構(gòu)、卡簧上料機構(gòu)固連于所述平板48;
所述卡簧上料機構(gòu)包括:料筒49、配重塊50、水平滑臺52、卡簧推板53、導(dǎo)向板54、料筒座55、墊板56,所述內(nèi)卡簧51疊放于所述料筒49中,所述配重塊50放置于所述內(nèi)卡簧51的上部,所述導(dǎo)向板54固連于所述平板48,所述卡簧推板53活動連接于所述導(dǎo)向板54,所述水平滑臺52通過金屬連接塊固連于所述卡簧推板53;所述料筒49通過所述料筒座55固連于所述導(dǎo)向板54,所述卡簧推板53位于所述料筒49的下部,所述卡簧推板53上設(shè)置有可以容納所述內(nèi)卡簧51的圓環(huán)孔;所述卡簧推板53的下部固連有所述墊板56,所述圓環(huán)孔和所述墊板56之間設(shè)置有厚度間隙67;
所述輸送鏈69包括:底座支架74、一號電機75、主傳送帶76、出料口78、二號電機79、副傳送帶80,所述一號電機75、二號電機79的電機殼體固連于所述底座支架74,所述主傳送帶76、副傳送帶80活動連接于所述底座支架74,所述一號電機75的輸出軸固連于所述主傳送帶76,所述二號電機79的輸出軸固連于所述副傳送帶80;所述主傳送帶76和所述副傳送帶80成并列布置,所述主傳送帶76通過所述出料口78連通于所述副傳送帶80;在所述主傳送帶76的上部設(shè)置有成傾斜布置、用于引導(dǎo)所述軸承7向所述出料口78所在方向移動的斜擋塊77,所述斜擋塊77連通至所述出料口78;
更具體地,在所述主傳送帶76的側(cè)邊布置有用于引導(dǎo)所述軸承7滑動的主擋邊81,所述副傳送帶80的側(cè)邊布置有用于引導(dǎo)所述軸承7滑動的副擋邊82。
更具體地,在所述副傳送帶80的上部固連有分料機構(gòu)83,所述分料機構(gòu)83包括:來料傳感器86、一號氣缸84、二號氣缸85,在所述副傳送帶80的上部,依次設(shè)置有所述來料傳感器86、一號氣缸84、二號氣缸85,所述一號氣缸84、二號氣缸85相隔一個所述軸承7的外徑的距離。
更具體地,當(dāng)所述擠壓機構(gòu)5未向所述夾具3上的所述軸承7進行擠壓的時候,所述芯軸14在所述托力彈簧18的作用下具有向上運動的趨勢,所述托力軸11和芯軸14之間存在間隙15。
更具體地,所述機器人機構(gòu)70包括腕部71、氣動手爪72、手指73,所述氣動手爪72的缸體固連于所述腕部71,所述手指73固連于所述氣動手爪72;所述手指73和所述軸承7的外形相匹配。
更具體地,所述卡簧下壓機構(gòu)包括:下壓電動缸41、下壓傳感器43、分離式推桿44、微動滑板45、立式導(dǎo)柱46、小氣缸47、導(dǎo)向套筒57,所述下壓電動缸41的缸體固連于所述立式支架40,所述下壓電動缸41的下壓活塞桿42的下部固連有所述下壓傳感器43,所述下壓傳感器43的下部固連有所述分離式推桿44;所述導(dǎo)向套筒57通過所述立式導(dǎo)柱46活動連接于所述平板48,所述小氣缸47的氣缸體固連于所述平板48,所述小氣缸47的活塞桿的末端固連于所述導(dǎo)向套筒57;所述導(dǎo)向套筒57的上部設(shè)置有墊板通道58、固定環(huán)59,所述固定環(huán)59的下部設(shè)置有錐孔通道60,所述分離式推桿44和所述錐孔通道60相匹配;在所述導(dǎo)向套筒57的下部固連有和所述轉(zhuǎn)向節(jié)6的外徑相匹配的定位環(huán)65,所述錐孔通道60和所述轉(zhuǎn)向節(jié)6上用于安置所述軸承7的軸承孔相匹配。
更具體地,當(dāng)所述擠壓機構(gòu)5向所述夾具3上的所述軸承7進行擠壓的時候,所述托力軸11和芯軸14處于相互接觸的狀態(tài)。
更具體地,所述擠壓機構(gòu)5包括:擠壓電動缸19、擠壓支架21、直線導(dǎo)軌22、滑動座24、壓力頭25,所述擠壓支架21固連于所述機器底座1,所述擠壓電動缸19的缸體固連于所述擠壓支架21的上部,所述擠壓電動缸19的下壓活塞桿20的末端固連于所述滑動座24;所述直線導(dǎo)軌22固連于所述擠壓支架21,所述滑動座24通過滑塊23活動連接于所述直線導(dǎo)軌22;在所述滑動座24的下方固連有壓力傳感器35,所述壓力傳感器35的下部固連有所述壓力頭25。
更具體地,所述潤滑系統(tǒng)4包括:霧化支架28、滑臺氣缸29、橫板30、喇叭蓋板31,所述霧化支架28固連于所述機器底座1,所述滑臺氣缸29的氣缸體固連于所述霧化支架28,所述霧化支架28的活塞桿的末端固連有所述橫板30,在所述橫板30上固連有所述喇叭蓋板31,在所述喇叭蓋板31的中心設(shè)置有噴油嘴32;所述噴油嘴32上設(shè)置有注油孔34、霧化口33,所述注油孔34連通于所述霧化口33,所述霧化口33位于所述噴油嘴32的徑向圓周表面。
更具體地,所述轉(zhuǎn)盤機構(gòu)2包括轉(zhuǎn)盤9、分割器10、驅(qū)動電機,所述轉(zhuǎn)盤9固連于所述分割器10的輸出軸,所述驅(qū)動電機的輸出軸通過聯(lián)軸器固連于所述分割器10的輸入軸。
更具體地,所述霧化口33的直徑為五十絲至八十絲。
更具體地,所述轉(zhuǎn)盤機構(gòu)2上設(shè)置有四個工位,每個所述工位固連有所述夾具3;所述轉(zhuǎn)盤機構(gòu)2每次轉(zhuǎn)動九十度,所述潤滑系統(tǒng)4、擠壓機構(gòu)5分別和所述工位相對應(yīng);所述工位包括:上料工位36、潤滑工位37、擠壓工位38、卡簧工位39,所述潤滑工位37位于所述潤滑系統(tǒng)4的下部,所述擠壓工位38位于所述擠壓機構(gòu)5的下部,所述上料工位36位于放置所述轉(zhuǎn)向節(jié)6,所述卡簧工位39用于取下裝配好的所述轉(zhuǎn)向節(jié)6和軸承7。
更具體地,所述壓力頭25和所述軸承7相匹配。
更具體地,所述喇叭蓋板31和所述軸承孔8相匹配。
更具體地,所述分離式推桿44上設(shè)置有:基底62、分叉63、應(yīng)力槽64,所述基底62固連于所述下壓傳感器43,所述基底62的下部設(shè)置有相互獨立的所述分叉63,所述分叉63之間設(shè)置有有利于彈性變形的所述應(yīng)力槽64。
更具體地,所述厚度間隙67大于等于所述固定環(huán)59的深度,所述固定環(huán)59的深度大于所述內(nèi)卡簧51的厚度,所述厚度間隙67和所述固定環(huán)59處于同一高度位置;所述固定環(huán)59位于所述墊板56和所述圓環(huán)孔之間。
更具體地,所述配重塊50的外徑上設(shè)置有外螺紋,所述料筒49的內(nèi)壁設(shè)置有和所述配重塊50相匹配的內(nèi)螺紋,轉(zhuǎn)動所述配重塊50,可以驅(qū)動所述配重塊50沿所述料筒49做軸向運動。
更具體地,所述內(nèi)卡簧51和所述卡簧推板53的圓環(huán)孔處于緊配合的狀態(tài)。
更具體地,所述分離式推桿44采用具有較高彈性性能的彈簧鋼材料制作。
更具體地,所述墊板通道58和墊板56相匹配。
更具體地,當(dāng)所述內(nèi)卡簧51處于所述固定環(huán)59中后,所述下壓電動缸41啟動下壓,所述分離式推桿44推動所述內(nèi)卡簧51沿所述錐孔通道60下降,直至所述內(nèi)卡簧51進入到所述卡簧槽66中,所述下壓傳感器43采集所述下壓電動缸41的推力,并作出以下判據(jù):如果推力值大于正常的推力,則判斷所述內(nèi)卡簧51的外徑尺寸偏大或者剛性偏大,所述內(nèi)卡簧51的品質(zhì)不合格,裝配過程中斷,更換所述內(nèi)卡簧51后重新啟動裝配;如果推力值小于正常的推力,則判斷所述內(nèi)卡簧51的外徑尺寸偏小或者剛性偏小,所述內(nèi)卡簧51的品質(zhì)不合格,裝配過程中斷,更換所述內(nèi)卡簧51后重新啟動裝配。
以下結(jié)合圖1至15,進一步描述本發(fā)明基于工業(yè)機器人的智能制造成套裝備的工作原理和工作過程:
本發(fā)明基于工業(yè)機器人的智能制造成套裝備,主要包括:輸送鏈69、機器人機構(gòu)70、機器底座1、夾具3、轉(zhuǎn)盤機構(gòu)2、潤滑系統(tǒng)4、擠壓機構(gòu)5、卡簧裝配機構(gòu)68。所述輸送鏈69用于長距離地輸送所述軸承7;所述機器人機構(gòu)70從所述輸送鏈69上抓取到所述軸承7,并將所述軸承7放置于所述轉(zhuǎn)向節(jié)6中;所述轉(zhuǎn)盤機構(gòu)2將所述夾具3在多個工位之間快速轉(zhuǎn)換;所述潤滑系統(tǒng)4降低裝配過程中所述轉(zhuǎn)向節(jié)6和軸承7之間的摩擦阻力;所述擠壓機構(gòu)5實現(xiàn)將所述軸承7壓入到所述轉(zhuǎn)向節(jié)6中,同時實時監(jiān)控擠壓過程中的壓力值的大小,從而可以間接檢測所述軸承孔8的尺寸,保證所述軸承7和轉(zhuǎn)向節(jié)6之間的可靠連接、所述卡簧裝配機構(gòu)68用于實現(xiàn)將所述內(nèi)卡簧51裝配到所述轉(zhuǎn)向節(jié)6中;所述夾具3具有一定的柔性特性,可以將擠壓過程中出生的壓力傳遞到機器底座1上,從而避免了對所述轉(zhuǎn)盤機構(gòu)2的壓力。本發(fā)明基于工業(yè)機器人的智能制造成套裝備,實現(xiàn)了將所述軸承7、內(nèi)卡簧51自動化地裝配到所述轉(zhuǎn)向節(jié)6中,裝配精度高、效率高、裝配過程中實時采集并監(jiān)控力學(xué)指標、保證裝配產(chǎn)生的成品質(zhì)量可靠。
本發(fā)明基于工業(yè)機器人的智能制造成套裝備,主要包括以下步驟:
1)所述軸承7放置于所述輸送鏈69上向所述機器人機構(gòu)70所在方向進行輸送;
2)所述機器人機構(gòu)70從所述輸送鏈69上抓取到所述軸承7;
3)在所述上料工位36處,將所述轉(zhuǎn)向節(jié)6套于所述夾具3上;在所述轉(zhuǎn)盤機構(gòu)2的驅(qū)動下,所述轉(zhuǎn)向節(jié)6到達所述潤滑工位37處,所述轉(zhuǎn)向節(jié)6位于所述潤滑系統(tǒng)4的下部;
4)所述滑臺氣缸29的活塞桿伸出,所述噴油嘴32進入到所述注油孔34中,所述喇叭蓋板31蓋在所述軸承孔8上,潤滑油經(jīng)過所述潤滑系統(tǒng)4的霧化后,噴射到所述軸承孔8上,所述潤滑系統(tǒng)4對所述軸承孔8的內(nèi)部進行潤滑處理;接著所述滑臺氣缸29的活塞桿縮回;
5)將所述軸承7放置于所述轉(zhuǎn)向節(jié)6上,所述潤滑系統(tǒng)4對所述軸承7的內(nèi)壁進行潤滑處理;接著所述滑臺氣缸29的活塞桿縮回;
6)所述軸承7和轉(zhuǎn)向節(jié)6在所述轉(zhuǎn)盤機構(gòu)2的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動至所述擠壓工位38處,所述擠壓機構(gòu)5下壓,由所述壓力頭25將所述軸承7擠壓進入所述軸承孔8中;
7)在擠壓的同時,對所述壓力傳感器35采集到的壓力值進行實時監(jiān)控,從而分析所述軸承7和軸承孔8的配合質(zhì)量,并且遵從如下判據(jù):如果所述壓力值小于正常值,則判定所述軸承7的尺寸偏大,所述軸承7和軸承孔8處于松配合狀態(tài),裝配質(zhì)量不合格;如果所述壓力值高于正常值,則馬上中斷擠壓過程,所述軸承7的尺寸偏小,所述軸承7和軸承孔8的裝配太緊,裝配質(zhì)量不合格,所述轉(zhuǎn)向節(jié)6需要返工修配。
8)在所述轉(zhuǎn)盤機構(gòu)2的驅(qū)動下,所述轉(zhuǎn)向節(jié)6到達所述卡簧工位39處,所述轉(zhuǎn)向節(jié)6位于所述卡簧裝配機構(gòu)68的下部;
9)所述立式支架40用于支撐所述卡簧下壓機構(gòu)和卡簧上料機構(gòu),所述卡簧下壓機構(gòu)用于將內(nèi)卡簧51推入卡簧槽66中,所述卡簧上料機構(gòu)用于推動所述內(nèi)卡簧51至所述固定環(huán)59。數(shù)量眾多的所述內(nèi)卡簧51疊放于所述料筒49中,所述卡簧上料機構(gòu)推送一個所述內(nèi)卡簧51至所述固定環(huán)59中,所述卡簧下壓機構(gòu)完成對所述內(nèi)卡簧51安裝到所述卡簧槽66中。
10)所述卡簧下壓機構(gòu)推動所述內(nèi)卡簧51進行裝配的過程中,所述下壓傳感器43采集所述下壓電動缸41的推力,并作出以下判據(jù):如果推力值大于正常的推力,則判斷所述內(nèi)卡簧51的外徑尺寸偏大或者剛性偏大,所述內(nèi)卡簧51的品質(zhì)不合格,裝配過程中斷,更換所述內(nèi)卡簧51后重新啟動裝配;如果推力值小于正常的推力,則判斷所述內(nèi)卡簧51的外徑尺寸偏小或者剛性偏小,所述內(nèi)卡簧51的品質(zhì)不合格,裝配過程中斷,更換所述內(nèi)卡簧51后重新啟動裝配。
接下來描述所述夾具3的工作過程和工作原理:
所述法蘭盤12固連于所述轉(zhuǎn)盤9,所述芯軸14通過所述軸套13活動連接于所述法蘭盤12,由于所述軸套13采用耐磨材料制作,例如黃銅材料,所述芯軸14可以順暢地沿所述軸套13的軸向做上下運動。
所述小導(dǎo)柱17固連于所述芯軸14,所述小導(dǎo)柱17活動連接于所述法蘭盤12,在所述法蘭盤12和芯軸14之間設(shè)置有托力彈簧18,所述托力彈簧18套于所述小導(dǎo)柱17上,所述芯軸14在所述托力彈簧18的作用下具有向上運動的趨勢。在正常情況下,或者說,未在所述擠壓機構(gòu)5擠壓所述軸承7的狀態(tài)下,所述托力彈簧18將所述芯軸14向上托起;當(dāng)所述夾具3處于所述擠壓工位38處時,所述脫離周11和芯軸14相匹配,并且所述托力軸11和芯軸14之間存在間隙15。
當(dāng)所述擠壓機構(gòu)5向所述夾具3上的所述軸承7進行擠壓的時候,所述托力軸11和芯軸14處于相互接觸的狀態(tài)。此時,所述擠壓機構(gòu)5對所述軸承7的壓力,將通過所述芯軸14、托力軸11傳遞到所述機器底座1上,從而有效避免了對所述轉(zhuǎn)盤機構(gòu)2的壓力,使所述轉(zhuǎn)盤機構(gòu)2的受力狀態(tài)優(yōu)良。
接下來描述所述擠壓機構(gòu)5的工作過程和工作原理:
所述擠壓電動缸19的下壓活塞桿20的末端固連于所述滑動座24,所述直線導(dǎo)軌22固連于所述擠壓支架21,所述滑動座24通過滑塊23活動連接于所述直線導(dǎo)軌22。所述擠壓電動缸19推動所述滑動座24在所述直線導(dǎo)軌22的引導(dǎo)下做直線運動,在所述滑動座24和壓力頭25之間設(shè)置有所述壓力傳感器35。當(dāng)所述下壓活塞桿20向下伸出,所述壓力頭25對準所述軸承7并將所述軸承7擠壓進入所述軸承孔8中,所述壓力傳感器35采集擠壓過程中的壓力變化。從而對所述軸承7和轉(zhuǎn)向節(jié)6的裝配質(zhì)量做到嚴格把控。當(dāng)所述軸承7裝配到位后,所述下壓活塞桿20縮回。
接下來描述所述潤滑系統(tǒng)4的工作過程和工作原理:
所述潤滑系統(tǒng)4在所述潤滑工位37處對所述軸承孔8噴射潤滑油,接著,對所述軸承7的內(nèi)壁噴射潤滑油進行潤滑處理,從而減少裝配過程中的摩擦阻力,保證裝配的順暢。
對所述軸承孔8做潤滑處理:所述滑臺氣缸29的活塞桿伸出,所述噴油嘴32進入到所述注油孔34中,潤滑油經(jīng)過所述潤滑系統(tǒng)4的霧化后進入到所述注油孔34中,接著通過所述橫向出油孔27,潤滑油噴射到所述軸承孔8上,所述潤滑系統(tǒng)4對所述軸承孔8的內(nèi)部進行潤滑處理。在潤滑的過程中,所述喇叭蓋板31蓋在所述軸承孔8上,防止?jié)櫥惋w濺到外部大氣中。
對所述軸承7的內(nèi)壁做潤滑處理:將所述軸承7放置于所述轉(zhuǎn)向節(jié)6上后,所述滑臺氣缸29的活塞桿伸出,所述喇叭蓋板31蓋在所述軸承7上。潤滑油經(jīng)過所述注油孔34后從所述霧化口33噴出,潤滑油噴射到所述軸承7的內(nèi)壁。
接下來描述所述卡簧裝配機構(gòu)68的工作過程和工作原理:
所述卡簧裝配機構(gòu)68,主要包括:夾具3、立式機架40、卡簧下壓機構(gòu)和卡簧上料機構(gòu)。所述夾具3用于固定所述轉(zhuǎn)向節(jié)6和軸承7,所述立式支架40用于支撐所述卡簧下壓機構(gòu)和卡簧上料機構(gòu),所述卡簧下壓機構(gòu)用于將內(nèi)卡簧51推入卡簧槽66中,所述卡簧上料機構(gòu)用于推動所述內(nèi)卡簧51至所述固定環(huán)59。數(shù)量眾多的所述內(nèi)卡簧51疊放于所述料筒49中,所述卡簧上料機構(gòu)推送一個所述內(nèi)卡簧51至所述固定環(huán)59中,所述卡簧下壓機構(gòu)完成對所述內(nèi)卡簧51的安裝。所述內(nèi)卡簧51在裝配的過程中,由所述分離式推桿44推動所述內(nèi)卡簧51沿所述錐孔通道60下降至所述卡簧槽66中,所述分叉63、內(nèi)卡簧51柔性適應(yīng)所述錐孔通道60內(nèi)徑尺寸的變化,所述內(nèi)卡簧51的外徑尺寸變化處于緩慢地、逐步地動態(tài)變化過程中,所述內(nèi)卡簧51沒有發(fā)生過量的變形,有利于所述內(nèi)卡簧51保持原有的彈性性能,從而保證了所述內(nèi)卡簧51的裝配質(zhì)量。
所述卡簧裝配機構(gòu)68,實現(xiàn)了將所述內(nèi)卡簧51柔性地裝配到所述轉(zhuǎn)向節(jié)6中,裝配過程自動化程度高、保持了所述內(nèi)卡簧51原有的力學(xué)性能、裝配質(zhì)量高。
接下來描述所述卡簧上料機構(gòu)的工作過程和工作原理:
所述配重塊50放置于所述內(nèi)卡簧51的上部,所述配重塊50的外徑上設(shè)置有外螺紋,所述料筒49的內(nèi)壁設(shè)置有和所述配重塊50相匹配的內(nèi)螺紋,轉(zhuǎn)動所述配重塊50,可以驅(qū)動所述配重塊50沿所述料筒49做軸向運動,從而推動所述內(nèi)卡簧51向所述圓環(huán)孔內(nèi)運動。由于所述內(nèi)卡簧51和所述卡簧推板53的圓環(huán)孔處于緊配合的狀態(tài),所以所述內(nèi)卡簧51進入所述圓環(huán)孔后被固定于所述卡簧推板53上。
當(dāng)所述內(nèi)卡簧51被固定于所述圓環(huán)孔中后,所述水平滑臺52推動所述圓環(huán)孔離開所述料筒49的下部,到達所述固定環(huán)59處。接著所述下壓電動缸41驅(qū)動所述分離式推桿44下壓,使所述內(nèi)卡簧51脫離所述圓環(huán)孔,使所述內(nèi)卡簧51接觸到所述墊板56。由于所述固定環(huán)59位于所述墊板56的上部、位于所述圓環(huán)孔的下部。所述內(nèi)卡簧51自然地進入到所述固定環(huán)59中,由于所述內(nèi)卡簧51具有一定的彈性變形,因此所述內(nèi)卡簧51固定于所述固定環(huán)59中。接著,所述分離式推桿44上抬一端距離后,所述卡簧推板53在所述水平滑臺52的驅(qū)動下離開所述卡簧下壓機構(gòu),回到所述料筒49的下部。
接下來描述所述卡簧下壓機構(gòu)的工作過程和工作原理:
所述分離式推桿44推動所述內(nèi)卡簧51離開所述固定環(huán)59并進入至所述錐孔通道60中,由于所述錐孔通道60具有錐度61,從高到低,所述錐孔通道60的直徑逐漸縮小。在所述內(nèi)卡簧51向所述卡簧槽66運動的過程中,所述內(nèi)卡簧51的內(nèi)徑逐漸縮小,所述分叉63亦始終貼于所述錐孔通道60的內(nèi)壁并發(fā)生柔性變形。直到所述分叉63推動所述內(nèi)卡簧51進入所述卡簧槽66中。
下降的過程中,至所述卡簧槽66中,所述分叉63、內(nèi)卡簧51柔性適應(yīng)所述錐孔通道60內(nèi)徑尺寸的變化,所述內(nèi)卡簧51的外徑尺寸變化處于緩慢地、逐步地動態(tài)變化過程中,所述內(nèi)卡簧51沒有發(fā)生過量的變形,有利于所述內(nèi)卡簧51保持原有的彈性性能,從而保證了所述內(nèi)卡簧51的裝配質(zhì)量。在此過程中,所述下壓傳感器43采集所述下壓電動缸41的推力,并作出以下判據(jù):如果推力值大于正常的推力,則判斷所述內(nèi)卡簧51的外徑尺寸偏大或者剛性偏大,所述內(nèi)卡簧51的品質(zhì)不合格,裝配過程中斷,更換所述內(nèi)卡簧51后重新啟動裝配;如果推力值小于正常的推力,則判斷所述內(nèi)卡簧51的外徑尺寸偏小或者剛性偏小,所述內(nèi)卡簧51的品質(zhì)不合格,裝配過程中斷,更換所述內(nèi)卡簧51后重新啟動裝配。通過對裝配過程中力學(xué)指標的嚴格監(jiān)控,可是實現(xiàn)對所述內(nèi)卡簧51的機械性能檢測,并提高產(chǎn)品的裝配質(zhì)量。
接下來描述所述輸送鏈69的工作過程和工作原理:
所述一號電機75用于驅(qū)動所述主傳送帶76向所述斜擋塊77所在方向運動,所述二號電機79用于驅(qū)動所述副傳送帶80向遠離所述出料口78所在方向運動。數(shù)量眾多的所述軸承7首先放置于所述主傳送帶76上,接著,由于所述主傳送帶76驅(qū)動所述軸承7一直朝所述斜擋塊77所在方向移動,又由于所述斜擋塊77和所述主傳送帶76成傾斜布置,根據(jù)牛頓力學(xué)原理,所述軸承7將在所述斜擋塊77的引導(dǎo)下不斷地向所述出料口78所在方向移動。所述軸承7通過所述出料口78后進入到所述副傳送帶80并向遠離所述出料口78所在方向移動。
所述軸承7到達所述分料機構(gòu)83所在位置,所述來料傳感器86探測到所述軸承7后,所述一號氣缸84的活塞桿升起、所述二號氣缸85的活塞桿下降,使所述軸承7處于所述一號氣缸84的下方;接著所述一號氣缸84的活塞桿下降、所述二號氣缸85的活塞桿升起,使一個所述軸承7通過所述一號氣缸84、二號氣缸85的下方,向所述機器人機構(gòu)所在方向運動。所述分料機構(gòu)83的作用在于保證所述軸承7可以一個一個地到達所述機器人機構(gòu)所在方向,使得當(dāng)一個所述軸承7被所述機器人機構(gòu)抓取后,下一個所述軸承7再向所述機器人機構(gòu)所在方向移動。
最后,應(yīng)當(dāng)指出,以上實施例僅是本發(fā)明基于工業(yè)機器人的智能制造成套裝備較有代表性的例子。顯然,本發(fā)明基于工業(yè)機器人的智能制造成套裝備不限于上述實施例,還可以有許多變形。凡是依據(jù)本發(fā)明基于工業(yè)機器人的智能制造成套裝備的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾,均應(yīng)認為屬于本發(fā)明基于工業(yè)機器人的智能制造成套裝備的保護范圍。