一種螺栓壓裝裝置制造方法
【專利摘要】一種螺栓壓裝裝置，用于解決法蘭盤壓裝螺栓作業中螺栓自動上料及連續完成所有螺栓壓裝的問題。它包括壓裝工作臺、壓裝機構、螺栓自動上料機構、螺栓自動供給機構和PLC控制系統，所述壓裝機構固定在壓裝工作臺上，所述螺栓自動上料機構布置在壓裝機構的側邊，它位于螺栓自動供給機構的上方，所述螺栓自動供給機構一端設有螺栓存儲容器，在其另一端設有螺栓上料架，所述螺栓上料架固定在壓裝工作臺上。本發明不僅避免了企業人力資源的浪費，降低了操作人員的勞動強度，而且有利于形成連續的操作流程，提高了裝配線體的生產節拍。
【專利說明】一種螺栓壓裝裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種螺栓壓裝裝置，尤其是一種適用于在法蘭盤上自動壓裝螺栓的螺栓壓裝裝置，屬于裝配或拆卸工具及設備【技術領域】。
【背景技術】
[0002]目前，在汽車底盤裝配過程中，針對法蘭盤上壓裝螺栓問題大多采用由人工完成螺栓上料、通過專用設備壓裝的作業方式，當螺栓存放位置與壓裝設備之間距離較遠時，上述在法蘭盤上壓裝螺栓作業至少需要三名操作人員配合完成，即:首先由員工A將螺栓配送至不同工位的螺栓放置點，再由員工B運送至壓裝工作臺旁邊，然后由C員工進行螺栓壓裝。由此可見，現有的法蘭盤上壓裝螺栓的作業方式不僅存在人力資源浪費現象，而且操作人員勞動強度大，同時也不利于形成連續的操作流程，影響著裝配線體的生產節拍。
[0003]申請號為201120287371的中國專利公開了一種壓裝螺栓的裝置，它包括模架，設置在模架上部下側的彈性壓柱固定板，設置在模架上部下側的彈性壓柱，所述彈性壓柱設置在彈性壓柱固定板的一側；設置在模架下部上側的下模，設置在彈性壓柱固定板和下模之間的限位柱，設置在下模內的螺栓導正保護套，所述螺栓導正保護套正對彈性壓柱；設置在彈性壓柱下端的螺栓。該專利的技術方案解決了針對不同厚度的產品直接進行壓裝配合的問題，可一次壓裝到位，成品率較高。申請號為201220280034.7的中國專利公開了另外一種螺栓壓裝裝置，該螺栓壓裝裝置包括上模和下模；所述上模包括上模板和壓頭，上模板上設置有組裝壓頭的裝配孔組，所述上模板上還設置有與各裝配孔底部連通的封閉的液態傳力介質通道；所述下模包括下模板，所述下模板上設置有供螺栓穿過的防干涉孔；該螺栓壓裝裝置，由于在液態傳力介質通道中充滿有液態傳力介質，因此在壓裝螺栓時液態傳力介質施加到各壓頭上的壓力相等，從而可保證各螺栓受力均衡；并且在壓裝過程中，壓頭和液態傳力介質之間為非剛性接觸，壓頭可沿裝配孔深度方向浮動一定距離，從而可彌補不同螺栓間的尺寸誤差，起到同時壓裝多顆螺栓傳動的目的，并保證多顆螺栓同時壓裝到位。雖然上述兩種螺栓壓裝裝置均具有較好的壓裝效果，達到了提高螺栓壓裝質量和生產效率的目的，但它們對于實現螺栓自動上料及連續完成法蘭盤上所有螺栓壓裝作業卻無能為力。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于針對現有技術之弊端，提供一種可實現螺栓自動上料及連續完成法蘭盤上所有螺栓壓裝作業的螺栓壓裝裝置。
[0005]本發明所述問題是以下述技術方案實現的:
一種螺栓壓裝裝置，它包括壓裝工作臺、壓裝機構、螺栓自動上料機構、螺栓自動供給機構和PLC控制系統，所述壓裝機構固定在壓裝工作臺上，所述螺栓自動上料機構布置在壓裝機構的側邊，它位于螺栓自動供給機構的上方，所述螺栓自動供給機構一端設有螺栓存儲容器，在其另一端設有螺栓上料架，所述螺栓上料架固定在壓裝工作臺上。[0006]上述螺栓壓裝裝置，所述螺栓自動上料機構包括支撐板、升降氣缸、平移單元和螺栓抓取單元，所述支撐板為“L”型結構，它固定在壓裝工作臺的側面，在其水平底面上安裝升降氣缸，所述升降氣缸伸縮臂穿過支撐板底面，在升降氣缸伸縮臂上固定裝配平移單元，由升降氣缸驅動平移單元上下移動，所述平移單元前端設置螺栓抓取單元，由平移單元驅動螺栓抓取單元左右移動。
[0007]上述螺栓壓裝裝置，所述螺栓抓取單元包括夾爪組件、夾爪氣缸和夾爪氣缸安裝座，所述夾爪組件由三組夾爪組成，它們位于夾爪氣缸底部，所述夾爪氣缸固定在夾爪氣缸安裝座上，所述夾爪氣缸安裝座固定在平移單元的前端。
[0008]上述螺栓壓裝裝置，所述平移單元包括平移氣缸和平移氣缸安裝板，所述平移氣缸安裝板為“L”型結構，其水平底面固定在升降氣缸伸縮臂的頂端，所述平移氣缸固定在平移氣缸安裝板豎直側壁上。
[0009]上述螺栓壓裝裝置，所述平移氣缸安裝板豎直側壁上設有升降導軌和升降限位塊，所述支撐板豎直側壁上設有與升降限位塊配合的限位螺桿組件，所述限位螺桿組件由上下布置的兩部分組成，它們分別用于限定平移單元的上升及下降的極限位置。
[0010]上述螺栓壓裝裝置，所述螺栓自動供給機構還包括螺旋排序軌道和直線輸送軌道，所述螺旋排序軌道布置在螺栓存儲容器內，在螺旋排序軌道和直線輸送軌道支間設置螺栓運動方向調整氣缸，所述直線輸送軌道一端與螺旋排序軌道對接，其另一端與螺栓上料架對接。
[0011]上述螺栓壓裝裝置，所述壓裝機構包括壓裝氣缸、壓頭和轉盤組件，所述壓裝氣缸固定在壓裝工作臺上方，在壓裝氣缸伸縮臂上固定壓頭，所述壓頭與壓裝螺栓匹配，所述轉盤組件固定在壓裝工作臺下面，轉盤組件用于驅動待壓裝螺栓的法蘭盤轉動。
[0012]上述螺栓壓裝裝置，所述PLC控制系統包括螺栓位置傳感器、處理器和執行元件，所述螺栓位置傳感器安裝在螺栓上料架上，它將螺栓位置信號傳遞給處理器，由處理器操縱相應的執行元件來控制升降氣缸、平移氣缸和夾爪氣缸的動作。
[0013]本發明在法蘭盤被放入螺栓壓裝工作臺上后，啟動螺栓自動供給機構及螺栓自動上料機構，由螺栓自動供給機構將螺栓輸送至螺栓上料架上；再由螺栓自動上料機構完成螺栓的抓取、平移和將螺栓放入法蘭盤螺栓安裝孔中的動作；然后啟動壓裝機構壓裝螺栓；重復上述操作，配合轉盤組件的旋轉動作連續對法蘭盤上螺栓進行壓裝，完成在法蘭盤上壓裝螺栓作業。由上述操作過程可見，本發明實現了螺栓自動上料及連續完成法蘭盤上所有螺栓的壓裝，不僅避免了企業人力資源的浪費，降低了操作人員的勞動強度，而且有利于形成連續的操作流程，提高了裝配線體的生產節拍。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]下面結合附圖對本發明作進一步說明。
[0015]圖1是本發明結構示意圖；
圖2是壓裝機構示意圖；
圖3是螺栓自動上料機構示意圖；
圖4是圖3的K向視圖；
圖5是螺栓抓取單元結構示意圖； 圖6是螺旋自動供給機構(未畫出螺栓存儲器)示意圖；
圖7?圖14是本發明工作過程示意圖。
[0016]圖中各標號清單為:1、壓裝機構，1-1、壓裝氣缸，1-2、壓頭，1-3、轉盤組件，2、螺栓自動上料機構，2-1、支撐板，2-2、平移氣缸安裝板，2-3、平移氣缸，2-4、夾爪氣缸安裝座，
2-5、夾爪氣缸，2-6、夾爪，2-7、升降限位塊，2-8、限位螺桿組件，2-9、升降氣缸，2-10、升降導軌，3、螺栓自動供給機構,3-1、螺旋排序軌道,3-2、螺栓運動方向調整氣缸,3-3、直線輸送軌道，4、法蘭盤，5、螺栓，6、壓裝工作臺，7、螺栓上料架，8、螺栓位置傳感器，9、螺栓存儲器。
【具體實施方式】
[0017]參看圖1，本發明包括壓裝工作臺6、壓裝機構1、螺栓自動上料機構2、螺栓自動供給機構3和PLC控制系統，所述壓裝機構I固定在壓裝工作臺6上，所述螺栓自動上料機構2布置在壓裝機構I的側邊，它位于螺栓自動供給機構3的上方，所述螺栓自動供給機構
3一端設有螺栓存儲容器9，在其另一端設有螺栓上料架7，所述螺栓上料架7固定在壓裝工作臺6上。
[0018]參看圖2，本發明的壓裝機構I包括壓裝氣缸1-1、壓頭1-2和轉盤組件1-3，所述壓裝氣缸1-1固定在壓裝工作臺6的上方，在壓裝氣缸伸縮臂上固定壓頭1-2，所述壓頭
1-2與壓裝螺栓5匹配，所述轉盤組件1-3固定在壓裝工作臺6下面，轉盤組件1-3用于驅動待壓裝螺栓的法蘭盤4轉動。
[0019]參看圖3、圖4、圖5，本發明的螺栓自動上料機構2包括支撐板2-1、升降氣缸2_9、平移單元和螺栓抓取單元，所述支撐板2-1為“L”型結構，它固定在壓裝工作臺6的側面，在其水平底面上安裝升降氣缸2-9，所述升降氣缸2-9的伸縮臂穿過支撐板2-1的底面，在升降氣缸伸縮臂上固定裝配平移單元，由升降氣缸2-9驅動平移單元上下移動，所述平移單元前端設置螺栓抓取單元，由平移單元驅動螺栓抓取單元左右移動；所述螺栓抓取單元包括夾爪組件、夾爪氣缸2-5和夾爪氣缸安裝座2-4，所述夾爪組件由三組夾爪2-6組成，它們位于夾爪氣缸2-5的底部，所述夾爪氣缸2-5固定在夾爪氣缸安裝座2-4上，所述夾爪氣缸安裝座2-4固定在平移單元的前端；所述平移單元包括平移氣缸2-3和平移氣缸安裝板
2-2，所述平移氣缸安裝板2-2為“L”型結構，其水平底面固定在升降氣缸2-9的伸縮臂頂端，所述平移氣缸2-3固定在平移氣缸安裝板2-2的豎直側壁上，在平移氣缸安裝板2-2的豎直側壁上設有升降導軌2-10和升降限位塊2-7，所述支撐板2-1的豎直側壁上設有與升降限位塊2-7配合的限位螺桿組件2-8，所述限位螺桿組件2-8由上下布置的兩部分組成，它們分別用于限定平移單元的上升及下降的極限位置。
[0020]參看圖6，本發明的螺栓自動供給機構3還包括螺旋排序軌道3-1和直線輸送軌道
3-3，所述螺旋排序軌道3-1布置在螺栓存儲容器9的內部，在螺旋排序軌道3-1和直線輸送軌道3-3之間設置螺栓運動方向調整氣缸3-2，所述直線輸送軌道3-3 —端與螺旋排序軌道3-1對接，其另一端與螺栓上料架7對接。
[0021]參看圖7?圖14，本發明的工作過程為:法蘭盤4放入壓裝工作臺6上后，啟動螺栓自動供給機構3及螺栓自動上料機構2，由螺栓自動供給機構3將螺栓5輸送至螺栓上料架7上(如附圖7所示)；螺栓自動上料機構2的升降氣缸2-9驅動平移氣缸安裝板2-2沿升降導軌2-10下降至指定位置，由夾爪氣缸2-5驅動夾爪2-6將螺栓5抓取(如附圖8所示)，升降氣缸2-9動作，驅動平移氣缸安裝板2-2沿升降導軌2-10上升到指定位置(如附圖9所示)，然后，平移氣缸2-3動作，驅動抓取單元將螺栓5輸送到法蘭盤4的上方(如附圖10所示)，升降氣缸2-9回程運動，帶動抓取單元及螺栓5向下移動，將螺栓5放入法蘭盤4的螺栓安裝孔內(如附圖11所示)，升降氣缸2-9動作將平移氣缸安裝板2-2舉起，同時壓裝機構I的轉盤組件1-3帶動法蘭盤4轉動，使待壓裝螺栓位于壓頭1-2的正下方(如附圖12所示)，平移氣缸2-3動作，驅動抓取單元回程(如附圖13所示)，然后升降氣缸10回程，帶動平移單元及抓取單元復位，同時壓裝機構I的壓裝氣缸I動作，驅動壓頭1-2向下運動將螺栓5壓裝到位(如附圖14所示)。重復上述步驟，將法蘭盤4的螺栓全部壓裝到位，至此完成一個工作循環。
【權利要求】
1.一種螺栓壓裝裝置，其特征是，它包括壓裝工作臺(6)、壓裝機構(I)、螺栓自動上料機構(2)、螺栓自動供給機構(3)和PLC控制系統；所述壓裝機構(I)固定在壓裝工作臺(6)上，所述螺栓自動上料機構(2)布置在壓裝機構(I)的側邊，它位于螺栓自動供給機構(3)的上方，所述螺栓自動供給機構(3) —端設有螺栓存儲容器(9)，在其另一端設有螺栓上料架(7 )，所述螺栓上料架(7 )固定在壓裝工作臺(6 )上。
2.根據權利要求1所述的一種螺栓壓裝裝置，其特征是，所述螺栓自動上料機構(2)包括支撐板(2-1)、升降氣缸(2-9)、平移單元和螺栓抓取單元，所述支撐板(2-1)為“L”型結構，它固定在壓裝工作臺(6)的側面，在其水平底面上安裝升降氣缸(2-9)，所述升降氣缸(2-9)的伸縮臂穿過支撐板(2-1)的底面，在升降氣缸伸縮臂上固定裝配平移單元，由升降氣缸(2-9)驅動平移單元上下移動，所述平移單元前端設置螺栓抓取單元，由平移單元驅動螺栓抓取單元左右移動。
3.根據權利要求2所述的一種螺栓壓裝裝置，其特征是，所述螺栓抓取單元包括夾爪組件、夾爪氣缸(2-5 )和夾爪氣缸安裝座(2-4 )，所述夾爪組件由三組夾爪(2-6 )組成，它們位于夾爪氣缸(2-5)的底部，所述夾爪氣缸(2-5)固定在夾爪氣缸安裝座(2-4)上，所述夾爪氣缸安裝座(2-4)固定在平移單元的前端。
4.根據權利要求2或3所述的一種螺栓壓裝裝置，其特征是，所述平移單元包括平移氣缸(2-3)和平移氣缸安裝板(2-2)，所述平移氣缸安裝板(2-2)為“L”型結構，其水平底面固定在升降氣缸(2-9 )伸縮臂的頂端，所述平移氣缸(2-3 )固定在平移氣缸安裝板(2-2 )的豎直側壁上。
5.根據權利要求4所述的一種螺栓壓裝裝置，其特征是，所述平移氣缸安裝板(2-2)的豎直側壁上設有升降導軌(2-10)和升降限位塊(2-7)，所述支撐板(2-1)的豎直側壁上設有與升降限位塊(2-7)配合的限位螺桿組件(2-8)，所述限位螺桿組件(2-8)由上下布置的兩部分組成，它們分別用于限定平移單元的上升及下降的極限位置。
6.根據權利要求5所述的一種螺栓壓裝裝置，其特征是，所述螺栓自動供給機構(3)還包括螺旋排序軌道(3-1)和直線輸送軌道(3-3 )，所述螺旋排序軌道(3-1)布置在螺栓存儲容器(9)的內部，在螺旋排序軌道(3-1)和直線輸送軌道(3-3)之間設置螺栓運動方向調整氣缸(3-2)，所述直線輸送軌道(3-3)—端與螺旋排序軌道(3-1)對接，其另一端與螺栓上料架(7)對接。
7.根據權利要求6所述的一種螺栓壓裝裝置，其特征是，所述壓裝機構(I)包括壓裝氣缸(1-1)、壓頭(1-2)和轉盤組件(1-3)，所述壓裝氣缸(1-1)固定在壓裝工作臺(6)的上方，在壓裝氣缸伸縮臂上固定壓頭(1-2)，所述壓頭(1-2)與壓裝螺栓(5)匹配，所述轉盤組件(1-3)固定在壓裝工作臺(6)下面，轉盤組件(1-3)用于驅動待壓裝螺栓的法蘭盤(4)轉動。
8.根據權利要求7所述的一種螺栓壓裝裝置，其特征是，所述PLC控制系統包括螺栓位置傳感器(8)、處理器和執行元件，所述螺栓位置傳感器(8)安裝在螺栓上料架(7)上，它將螺栓位置信號傳遞給處理器，由處理器操縱相應的執行元件來控制升降氣缸(2-9)、平移氣缸(2-3)和夾爪氣缸(2-5)的動作。
【文檔編號】B23P19/027GK103737288SQ201310620015
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年11月29日 優先權日:2013年11月29日
【發明者】劉濤, 李晨, 崔玉梅, 呂文強, 張會興, 李春, 樊小明 申請人:天津博信汽車零部件有限公司