一種桁架式柔性自動化裝配系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及自動化裝配技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種桁架式柔性自動化裝配系統(tǒng)，實現(xiàn)不經(jīng)改造，便可完成不同產(chǎn)品裝配，并實現(xiàn)不同裝配作業(yè)形式的柔性自動化裝配系統(tǒng)，屬于機械裝配技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]一般來講，裝配時間大致占據(jù)總生產(chǎn)時間的53%左右，如果所有的裝配都要通過人工來完成，則生產(chǎn)效率指數(shù)可能降低到40%左右，而隨著裝配自動化水平的提高，生產(chǎn)效率可上升到90%左右。但目前產(chǎn)品裝配的平均自動化水平僅占20%左右，因而裝配直接影響到了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，已成為昂貴的生產(chǎn)過程。同時，裝配是一項復(fù)雜的生產(chǎn)過程，人工作為一個裝配環(huán)節(jié)中的生產(chǎn)元素，已經(jīng)不能與當(dāng)前的社會經(jīng)濟條件相適應(yīng)。因為人工裝配既不能保證工作的一致性和穩(wěn)定性，又不具備判斷準(zhǔn)確、靈巧和輸出較大作用力這些特性。另外，從市場經(jīng)濟的現(xiàn)實角度出發(fā)，人工操作與價格合理、產(chǎn)品功能可靠、質(zhì)量一致性好的要求也極不相適應(yīng)。
[0003]然而，目前自動化裝配系統(tǒng)通常屬于固定自動化的范疇，因為大多數(shù)自動裝配系統(tǒng)通常設(shè)計成針對某一具體產(chǎn)品進行的一系列固定順序的裝配動作。自動裝配系統(tǒng)需要較大的資金投入，而且一旦裝配系統(tǒng)建好了，一般很難改變其工藝操作和順序，這種特點決定了只有在以下條件成立時，才可以考慮使用自動裝配技術(shù):
[0004]1)產(chǎn)品需求量大。產(chǎn)品以百萬件(或接近這個量級)生產(chǎn)時，應(yīng)該考慮自動裝配系統(tǒng)。
[0005]2)穩(wěn)定的產(chǎn)品設(shè)計。一般而言，任何的產(chǎn)品設(shè)計變更意味著工位的改變或者裝配工藝順序發(fā)生變化，這類改變成本很大。
[0006]由于市場對產(chǎn)品的需求存在著不穩(wěn)定性，許多類型的產(chǎn)品往往難以投入持續(xù)的大規(guī)模生產(chǎn)。除此之外，日益更新的產(chǎn)品技術(shù)和市場競爭也在不斷加快產(chǎn)品設(shè)計的更新周期。如此一來自動化裝配的應(yīng)用就受到了極大的限制。
[0007]基于以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種桁架式柔性自動化裝配系統(tǒng)，其可以針對裝配對象的改變，靈活調(diào)整執(zhí)行器種類和位置，并適應(yīng)不同生產(chǎn)節(jié)拍和裝配方式的桁架式柔性自動化裝配系統(tǒng)，導(dǎo)軌長度根據(jù)用戶具體需要確定。由于采用滾輪和齒輪導(dǎo)軌聯(lián)合傳動，導(dǎo)軌可以具有較大的負(fù)載能力和行程范圍，足以覆蓋單個典型的機械裝配車間并適用于大部分中、小型機械如汽車汽油發(fā)動機和空壓機等的裝配。該裝配系統(tǒng)針對工件裝配需要，可在執(zhí)行器盛放架上，通過執(zhí)行器自動更換機構(gòu)自動完成執(zhí)行器更換。系統(tǒng)采用自動化導(dǎo)引小車輸送工件，可以配合大行程導(dǎo)軌在車間內(nèi)展開靈活作業(yè)，不僅可以沿一定的方向輸送工件流水作業(yè)；也可以在小批量生產(chǎn)時，在一個車間內(nèi)作為固定工作平臺，待工件完成裝配后將工件送往其他車間繼續(xù)作業(yè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)和使用簡單、合理，藝簡單，性能穩(wěn)定、使用壽命長的一種桁架式柔性自動化裝配系統(tǒng)。
[0009]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種桁架式柔性自動化裝配系統(tǒng)，其包括縱軸導(dǎo)軌、縱軸大車、橫軸導(dǎo)軌、橫軸小車、單缸插銷式伸縮臂、執(zhí)行器自動更換機構(gòu)、執(zhí)行器、執(zhí)行器盛放架和自動導(dǎo)引小車，其特征在于，所述的縱軸大車可移動的設(shè)置在所述縱軸導(dǎo)軌上，所述橫軸導(dǎo)軌固定設(shè)置在所述縱軸大車上，由所述縱軸大車帶動沿著所述縱軸導(dǎo)軌移動，所述橫軸導(dǎo)軌上可移動的設(shè)置有橫軸小車，所述橫軸小車上固定連接有單缸插銷式伸縮臂，所述執(zhí)行器自動更換機構(gòu)連接所述執(zhí)行器與單缸插銷式伸縮臂，所述自動導(dǎo)弓I小車用于移動待裝配工件以及移動所述執(zhí)行器盛放架。
[0010]進一步，作為優(yōu)選，所述縱軸大車包括圓滾輪、圓滾輪軸、伺服電機、傘齒輪軸、水平齒輪、W型導(dǎo)向輪、導(dǎo)向輪導(dǎo)軌和齒條導(dǎo)軌一，其中，所述圓滾輪設(shè)置在所述圓滾輪軸上，且所述圓滾輪在所述圓滾輪軸驅(qū)動下沿著所述縱軸導(dǎo)軌的上表面滾動，所述圓滾輪軸的一端設(shè)置有伺服電機，所述圓滾輪軸的另一端設(shè)置有傘齒輪一，所述傘齒輪軸與所述圓滾輪軸垂直的設(shè)置，且所述傘齒輪軸的一端設(shè)置有傘齒輪二，所述傘齒輪一與所述傘齒輪二嚙合傳動，所述傘齒輪軸的另一端上設(shè)置有水平齒輪和W型導(dǎo)向輪，所述縱軸導(dǎo)軌的外側(cè)面上安裝有導(dǎo)向輪導(dǎo)軌與齒條導(dǎo)軌一，所述水平齒輪與所述齒輪導(dǎo)軌嚙合傳動，所述W型導(dǎo)向輪與所述導(dǎo)向輪導(dǎo)軌配合導(dǎo)向。
[0011]進一步，作為優(yōu)選，所述橫軸導(dǎo)軌的底部設(shè)置有齒條導(dǎo)軌二，所述橫軸導(dǎo)軌的上側(cè)面上滾動設(shè)置有負(fù)重輪和驅(qū)動輪，所述負(fù)重輪和驅(qū)動輪設(shè)置在主動軸上，所述主動軸上連接有驅(qū)動電機，所述主動軸上還設(shè)置有主動齒輪，所述主動軸支撐設(shè)置在橫軸小車的支架上，橫軸小車的支架上還支撐設(shè)置有從動軸，所述從動軸上設(shè)置有從動齒輪，所述主動齒輪與所述從動齒輪嚙合傳動，所述從動軸上還設(shè)置有與所述齒條導(dǎo)軌二嚙合傳動的齒條嚙合齒輪。
[0012]進一步，作為優(yōu)選，所述橫向小車左右對稱的設(shè)置在所述橫軸導(dǎo)軌的兩側(cè)。
[0013]進一步，作為優(yōu)選，所述執(zhí)行器自動更換機構(gòu)采用四組對稱布置的控制油缸和夾緊滑塊組成，其中，伸縮臂端安裝于上述單缸插銷式伸縮臂的底部，控制油缸推桿固定于伸縮臂端上，控制油缸缸桶與夾緊滑塊通過磁鐵片連接，夾緊滑塊可在伸縮臂端的滑槽內(nèi)沿徑向滑動，工具端下端連接執(zhí)行器，工具端的上端與伸縮臂端的接觸面均為圓錐面，當(dāng)需要夾緊時，控制油缸缸筒推動夾緊滑塊夾緊到工具端上，當(dāng)釋放時，油缸帶動夾緊滑塊沿徑向向外側(cè)移動釋放工具端。
[0014]進一步，作為優(yōu)選，其中，其包括多臺橫軸導(dǎo)軌，且各臺橫軸導(dǎo)軌通過所述執(zhí)行器自動更換機構(gòu)在所述執(zhí)行器盛放架上與不同的執(zhí)行器連接，所述執(zhí)行器盛放架由自動導(dǎo)引小車裝載移動。
[0015]本發(fā)明的有益效果在于:
[0016]本發(fā)明提供的一種桁架式柔性自動化裝配系統(tǒng)，其可以針對裝配對象的改變，靈活調(diào)整執(zhí)行器種類和位置，并適應(yīng)不同生產(chǎn)節(jié)拍和裝配方式的桁架式柔性自動化裝配系統(tǒng)，導(dǎo)軌長度根據(jù)用戶具體需要確定。由于采用滾輪和齒輪導(dǎo)軌聯(lián)合傳動，導(dǎo)軌可以具有較大的負(fù)載能力和行程范圍，足以覆蓋單個典型的機械裝配車間并適用于大部分中、小型機械如汽車汽油發(fā)動機和空壓機等的裝配。該裝配系統(tǒng)針對工件裝配需要，可在執(zhí)行器盛放架上，通過執(zhí)行器自動更換機構(gòu)自動完成執(zhí)行器更換。系統(tǒng)采用自動化導(dǎo)引小車輸送工件，可以配合大行程導(dǎo)軌在車間內(nèi)展開靈活作業(yè)，不僅可以沿一定的方向輸送工件流水作業(yè)；也可以在小批量生產(chǎn)時，在一個車間內(nèi)作為固定工作平臺，待工件完成裝配后將工件送往其他車間繼續(xù)作業(yè)。
【附圖說明】
[0017]圖1本發(fā)明導(dǎo)軌裝配及其他組成部分立體示意圖；
[0018]圖2本發(fā)明縱軸小車及導(dǎo)軌正視圖；
[0019]圖3本發(fā)明橫軸小車及導(dǎo)軌斜側(cè)立體圖；
[0020]圖4本發(fā)明執(zhí)行器自動更換機構(gòu)對稱面剖面圖；
[0021]圖5本發(fā)明典型工況立體示意圖；
[0022]其中，1、縱軸大車，2、橫軸導(dǎo)軌，3、橫軸小車，4、單缸插銷式伸縮臂，5、執(zhí)行器自動更換機構(gòu)，6、執(zhí)行器，7、縱軸導(dǎo)軌，8、執(zhí)行器盛放架，9、自動導(dǎo)引小車，10、圓滾輪，11、圓滾輪軸，12、伺服電機，13、傘齒輪軸，14、水平齒輪，15、W型導(dǎo)向輪，16、導(dǎo)向輪導(dǎo)軌，17齒條導(dǎo)軌一，18、齒條導(dǎo)軌二，19、負(fù)重輪，20、驅(qū)動輪，21、主動軸，22、驅(qū)動電機，23、主動齒輪，24、支架，25、從動軸，26、從動齒輪，27、齒條嚙合齒輪，28、油缸缸桶，29、油缸推桿，30、伸縮臂端，31、夾緊滑塊、32、磁鐵片，33、工具端。
【具體實施方式】
[0023]以下結(jié)合附圖來對本發(fā)明進行詳細(xì)的描繪。然而應(yīng)當(dāng)理解，附圖的提供僅為了更好地理解本發(fā)明，它們不應(yīng)該理解成對本發(fā)明的限制。
[0024]如圖1-5所示，本發(fā)明提供一種桁架式柔性自動化裝配系統(tǒng)，其包括縱軸導(dǎo)軌7、縱軸大車1、橫軸導(dǎo)軌2、橫軸小車3、單缸插銷式伸縮臂4、執(zhí)行器自動更換機構(gòu)5、執(zhí)行器
6、執(zhí)行器盛放架8和自動導(dǎo)引小車9，所述的縱軸大車1可移動的設(shè)置在所述縱軸導(dǎo)軌7上，所述橫軸導(dǎo)軌2固定設(shè)置在所述縱軸大車1上，由所述縱軸大車1帶動沿著所述縱軸導(dǎo)軌7移動，所述橫軸導(dǎo)軌2上可移動的設(shè)置有橫軸小車1，所述橫軸小車1上固定連接有單缸插銷式伸縮臂4，所述執(zhí)行器自動更換機構(gòu)5連接所述執(zhí)行器6與單缸插銷式伸縮臂4，所述自動導(dǎo)引小車9用于移動待裝配工件以及移動所