一種汽車繩輪升降器滑輪總成的裝配線的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬于機械設備自動化領域，具體涉及一種汽車繩輪升降器滑輪總成的裝配線，該裝配線用以裝配由鉚釘、滑輪和滑輪座組成的滑輪總成，包括用以工位之間切換的鏈輪機構，依次設置于鏈輪機構一側并與鏈輪機構配合連接的鉚釘送料機構、滑輪送料機構和滑輪座送料機構；所述鏈輪機構上設置有若干工位，該若干工位能隨著鏈輪機構的轉動而同步位移。本實用新型實現汽車繩輪升降器滑輪總成的快速、準確、標準化自動檢測與裝配控制。
【專利說明】
一種汽車繩輪升降器滑輪總成的裝配線
技術領域
[0001]本實用新型屬于機械設備自動化領域，具體涉及一種汽車繩輪升降器滑輪總成的裝配線。
【背景技術】
[0002]近幾年經濟的高速發展，特別是汽車工業的迅速發展，人們對于汽車的舒適度和人性化的需求量逐漸增加；同時由于汽車的數量逐漸增加，進而使汽車電動玻璃升降器的生產和加工數量也逐年增加，但汽車電動玻璃升降器的性能卻不夠優良；其根本原因在于汽車行業的零部件制造大多是人工完成的；因此有必要將自動化技術和現代電子技術等高技術應用于汽車零部件制造行業，并積極研究汽車行業新技術和新工藝，改變汽車行業傳統的生產模式，達到提高升降器精度和使用壽命的目的，能有效提高升降器生產流水線生產效率、提高產量和質量、節約社會能源、保護生產環境和解放勞動力，且幫助企業大規模生產以滿足逐步增加的市場需求。
[0003]基于上述問題，本
【申請人】提供一種汽車繩輪升降器滑輪總成的裝配線，本案由此產生。
【實用新型內容】
[0004]為了克服大多企業已有生產線無法實現智能控制、控制精度較低、工作效率較低的不足，本實用新型提供了一種自動化控制、控制精度較高、工作效率較高的汽車繩輪升降器滑輪總成的裝配線及其方法。
[0005]為實現上述目的，本實用新型具體提供的技術方案為:一種汽車繩輪升降器滑輪總成的裝配線，該裝配線用以裝配由鉚釘、滑輪和滑輪座組成的滑輪總成，包括用以工位之間切換的鏈輪機構，依次設置于鏈輪機構一側并與鏈輪機構配合連接的鉚釘送料機構、滑輪送料機構和滑輪座送料機構;所述鏈輪機構上設置有若干工位，該若干工位能隨著鏈輪機構的轉動而同步位移。
[0006]進一步，所述鏈輪機構包括輸送帶和呈三角形分布的從動齒輪、與步進電機連接的電機軸端齒輪、能調節位置的小齒輪;所述若干工位均勻分布于輸送帶上，所述電機軸端齒輪和從動齒輪之間段的輸送帶下設置有一鉚壓支撐平臺。
[0007]進一步，所述鏈輪機構的若干工位包括:鉚釘放置工位、滑輪放置工位和滑輪座放置工位，上述工位均通過氣缸夾爪搬運;還包括自動涂油工位和鉚壓工位，自動涂油工位側設置有第六光電傳感器，鉚壓工位通過氣動開關控制。
[0008]進一步，所述鉚釘送料機構包括鉚釘振動篩，與鉚釘振動篩連接的鉚釘軌道，位于鉚釘軌道出料口的第一光電傳感器;其中，鉚釘軌道包括鉚釘傾斜軌道和鉚釘水平軌道。
[0009]進一步，所述滑輪座送料機構包括滑輪座振動篩，與滑輪座振動篩連接的滑輪座軌道，位于滑輪座軌道出料口的第三光電傳感器;其中，滑輪座軌道包括滑輪座傾斜軌道和滑輪座水平軌道。
[0010]進一步，所述滑輪送料機構包括滑輪振動篩，與滑輪振動篩連接的滑輪軌道，位于滑輪軌道上的翻轉裝置和檢測工位，用以將滑輪推動至檢測工位或翻轉裝置的推桿裝置；其中，滑輪軌道包括滑輪傾斜軌道和滑輪水平軌道，滑輪傾斜軌道轉彎處設置有第四光電傳感器，檢測工位處設置有第五光電傳感器，滑輪水平軌道出料口設置有第二光電傳感器。[0011 ]進一步，所述翻轉裝置包括開口軸、傳動軸、齒輪、齒條和第三氣缸;其中，開口軸通過傳動軸與齒輪連接，該齒輪與齒條嚙合，齒條通過第三氣缸驅動能往復運動;所述開口軸位于滑輪傾斜軌道和滑輪水平軌道連接處之間，開口軸中設置有彈簧片，該彈簧片用于固定滑輪。
[0012]進一步，所述推桿裝置包括將滑輪從滑輪振動篩位移至開口軸內的第一推桿，和驅動第一推桿的第一橫向氣缸、第一縱向氣缸;所述推桿裝置還包括將滑輪從開口軸內位移至出料口的第二推桿，和驅動第二推桿的第二橫向氣缸、第二縱向氣缸。
[0013]—種汽車繩輪升降器滑輪總成的裝配線控制方法，具體包括如下步驟:
[0014]步驟一、從鉚釘振動篩中篩選出鉚釘，鉚釘經鉚釘傾斜軌道滑移到鉚釘水平軌道，第一光電傳感器檢測到鉚釘到達后，給PLC發送信號;PLC接收到信號后，控制氣缸帶動氣缸夾爪先上移，然后向垂直圖紙向里的方向移動，氣缸夾爪夾住鉚釘并返回至初始位置后，再向垂直圖紙向里的方向移動并松開夾爪，把鉚釘放置到鉚釘放置工位，鉚釘放置完成。
[0015]步驟二、PLC給步進電機發送一個脈沖信號，步進電機轉動一定角度，帶動電機軸端齒輪的運行，輸送帶向前位移，鉚釘進入下一個工位;滑輪從滑輪振動篩中均勻平鋪流出，經小角度傾斜滑輪傾斜軌道滑移到滑輪水平軌道。
[0016]步驟三、第四光電傳感器檢測到滑輪到達后，給PLC發送信號;PLC驅動第一橫向氣缸，帶動第一推桿左移，然后驅動第一縱向氣缸，帶動第一推桿下移，滑輪第一推桿推至檢測工位，同時，上一個完成檢測的滑輪恰好被推至開口軸中，第一推桿移至極限位置，并返回至初始位置，等待下一個循環。
[0017]步驟四、第五光電傳感器檢測到滑輪到達檢測工位后，給PLC發送信號，PLC控制視覺系統對滑輪的凹口方向進行判別，并將判別結果反饋給PLC;滑輪被第一推桿從檢測工位推至開口軸中，被彈簧片夾住;PLC根據反饋結果發送相應執行命令;如果反饋的是滑輪凹口向上的信號，則PLC控制第三氣缸帶動齒條移動一定距離，齒輪轉動180度，在傳動軸的作用下，開口軸帶著滑輪轉動180度，轉動后滑輪凹口向下;如果反饋的是凹口向下的信號，則第三氣缸不動作;PLC控制第二橫向氣缸帶動第二推桿左移，然后第二縱向氣缸帶動第二推桿向下移動，把滑輪從開口軸中推出。
[0018]步驟五、第二光電傳感器檢測到滑輪到達后，給PLC發送信號，PLC接收到信號后，氣缸夾爪先上移，然后向垂直圖紙向里的方向移動，氣缸夾爪夾住滑輪，PLC控制視覺系統計算出滑輪與鉚釘的中心相對坐標。
[0019]步驟六、PLC根據相對坐標控制氣缸動作對鉚釘進行補償裝配，至此滑輪精確裝配并放置到滑輪放置工位上，PLC再次給步進電機發送一個脈沖信號，步進電機轉動一定角度，帶動電機軸端齒輪的運行，輸送帶向前位移，鉚釘和滑輪進入下一個工位。
[0020]步驟七、第六光電傳感器檢測到滑輪和鉚釘到達自動涂油工位后，給PLC發送信號，PLC控制氣缸使自動涂油裝置向垂直于圖紙向里的方向移動，并給滑輪鉚釘自動涂油。涂油完成后，自動涂油裝置返回初始位置，等待下一個循環。
[0021]步驟八、PLC再次給步進電機發送一個脈沖信號，步進電機轉動一定角度，帶動電機軸端齒輪的運行，輸送帶向前位移，鉚釘和滑輪繼續進入下一個工位;從滑輪座振動篩中篩選出一定形態的滑輪座，滑輪座經小滑輪座傾斜軌道滑移到滑輪座水平軌道，第三光電傳感器檢測到滑輪座到達后，給PLC發送信號;PLC接收到信號后，控制氣缸夾爪先上移，然后向垂直圖紙向里的方向移動，氣缸夾爪夾住滑輪座并返回至初始位置后，再向垂直圖紙向里的方向移動并松開夾爪，把滑輪座放置到滑輪座放置工位，滑輪座放置完成。
[0022]步驟九、PLC再次給步進電機發送一個脈沖信號，步進電機轉動一定角度，帶動電機軸端齒輪的運行，輸送帶向前位移，滑輪總成繼續進入下一個工位。滑輪總成到達鉚壓工位，操作人員手拿升降器弧形導軌，使導軌一端的孔和定位孔分別與鉚釘和滑輪座上的定位塑料柱配合，踩下氣動開關，氣動旋鉚機進行鉚壓;至此升降器滑輪總成裝配完成。
[0023]本實用新型的有益效果主要表現在:將機器視覺技術應用于車門繩輪升降器滑輪裝配生產線中，在消除人眼視覺檢測所帶來的偏差和誤差的前提下，實現升降器滑輪總成裝配的快速、準確、標準化自動檢測與控制。
[0024]能替代人的眼睛對生產線上的滑輪進行快速凹口朝向識別并翻轉，準確計算滑輪鉚釘相對位置，利用PLC控制系統代替人的大腦對滑輪進行補償裝配，設計開發出一套針對玻璃升降器中滑輪的自動檢測定位系統，這套系統設計具有較好的理論研究價值和應用意義，不僅減少了工人的勞動時間和勞動強度，而且大幅提高了生產效率和產品合格率，充分實現了企業經濟效益和社會效益的最大化。
【附圖說明】
[0025]圖1是本實用新型總成裝配線結構示意圖；圖2是本實用新型總成裝配線的翻轉裝置結構放大示意圖；圖3是本實用新型鏈輪機構的正視示意圖；圖4是控制系統結構框圖；圖5是觸摸屏界面結構圖。
[0026]標號說明:
[0027]鏈輪機構10;鉚釘送料機構20;滑輪送料機構30;滑輪座送料機構40;
[0028]鉚釘振動篩I;鉚釘軌道2;鉚釘傾斜軌道3;鉚釘水平軌道4;第一光電傳感器5;滑輪座振動篩6;滑輪座軌道7;第三光電傳感器8;滑輪座傾斜軌道9;滑輪座水平軌道11 ；滑輪振動篩12;滑輪軌道13;翻轉裝置14;檢測工位15;推桿裝置16;滑輪傾斜軌道17;滑輪水平軌道18;第四光電傳感器19;第五光電傳感器21;第二光電傳感器22;輸送帶23;從動齒輪24;步進電機25;電機軸端齒輪26;小齒輪27;鉚壓支撐平臺28;氣動開關29;工位31;鉚釘放置工位32;滑輪放置工位33;滑輪座放置工位34;氣缸夾爪35;自動涂油工位36;鉚壓工位37;第六光電傳感器38;開口軸39;傳動軸41;齒輪42;齒條43;第三氣缸44;彈簧片45;第一推桿46 ；第一縱向氣缸47 ；第一橫向氣缸48 ；第二推桿49 ；第二縱向氣缸50 ；第二橫向氣缸51;自動涂油裝置52;氣動旋鉚機53。
【具體實施方式】
[0029]如圖1-5所示，本實用新型揭示的是一種汽車繩輪升降器滑輪總成的裝配線，該裝配線用以裝配由鉚釘、滑輪和滑輪座組成的滑輪總成，包括用以工位之間切換的鏈輪機構10，依次設置于鏈輪機構一側并與鏈輪機構10配合連接的鉚釘送料機構20、滑輪送料機構30和滑輪座送料機構40;所述鏈輪機構10上設置有若干工位31，該若干工位31能隨著鏈輪機構1的轉動而同步位移。
[0030]結合圖1所示，所述鉚釘送料機構20包括鉚釘振動篩I，與鉚釘振動篩I連接的鉚釘軌道2，位于鉚釘軌道2出料口的第一光電傳感器5;其中，鉚釘軌道2包括鉚釘傾斜軌道3和鉚釘水平軌道4;
[0031 ]所述滑輪座送料機構40包括滑輪座振動篩6，與滑輪座振動篩6連接的滑輪座軌道7，位于滑輪座軌道7出料口的第三光電傳感器8;其中，滑輪座軌道7包括滑輪座傾斜軌道9和滑輪座水平軌道11。
[0032]所述滑輪送料機構30包括滑輪振動篩12，與滑輪振動篩12連接的滑輪軌道13，位于滑輪軌道13上的翻轉裝置14和檢測工位15，用以將滑輪推動至檢測工位15或翻轉裝置14的推桿裝置16;其中，滑輪軌道13包括滑輪傾斜軌道17和滑輪水平軌道18，滑輪傾斜軌道轉彎處設置有第四光電傳感器19，檢測工位15處設置有第五光電傳感器21，滑輪水平軌道18出料口設置有第二光電傳感器22。
[0033]結合圖3所示，所述鏈輪機構10包括輸送帶23和呈三角形分布的從動齒輪24、與步進電機25連接的電機軸端齒輪26、能調節位置的小齒輪27;所述若干工位31均勻分布于輸送帶23上，所述電機軸端齒輪26和從動齒輪24之間段的輸送帶23下設置有一鉚壓支撐平臺28;所述鏈輪機構10的若干工位31包括:鉚釘放置工位32、滑輪放置工位33和滑輪座放置工位34，上述工位31均通過氣缸夾爪35搬運;還包括自動涂油工位36和鉚壓工位37，自動涂油工位36側設置有第六光電傳感器38，鉚壓工位37通過氣動開關29控制。
[0034]結合圖2所示，所述翻轉裝置14包括開口軸39、傳動軸41、齒輪42、齒條43和第三氣缸44;其中，開口軸39通過傳動軸41與齒輪42連接，該齒輪42與齒條43嚙合，齒條43通過第三氣缸44驅動能往復運動;所述開口軸39位于滑輪傾斜軌道17和滑輪水平軌道18連接處之間，開口軸39中設置有彈簧片45，該彈簧片45用于固定滑輪。
[0035]結合圖1所示，所述推桿裝置16包括將滑輪從滑輪振動篩12位移至開口軸39內的第一推桿46，和驅動第一推桿46的第一橫向氣缸48、第一縱向氣缸47;所述推桿裝置16還包括將滑輪從開口軸39內位移至出料口的第二推桿49，和驅動第二推桿49的第二橫向氣缸51、第二縱向氣缸50。
[0036]—種汽車繩輪升降器滑輪總成的裝配線控制方法，具體包括如下步驟:
[0037]步驟一、從鉚釘振動篩I中篩選出鉚釘，鉚釘經鉚釘傾斜軌道3滑移到鉚釘水平軌道4，第一光電傳感器5檢測到鉚釘到達后，給PLC發送信號;PLC接收到信號后，控制氣缸夾爪35先上移，然后向垂直圖紙向里的方向移動，氣缸夾爪35夾住鉚釘并返回至初始位置后，再向垂直圖紙向里的方向移動并松開氣缸夾爪35，把鉚釘放置到鉚釘放置工位32，鉚釘放置完成。
[0038]步驟二、PLC給步進電機25發送一個脈沖信號，步進電機25轉動一定角度，帶動電機軸端齒輪26的運行，輸送帶23向前位移，鉚釘進入下一個工位31;滑輪從滑輪振動篩12中均勻平鋪流出，經小角度傾斜滑輪傾斜軌道17滑移到滑輪水平軌道18。
[0039]步驟三、第四光電傳感器19檢測到滑輪到達后，給PLC發送信號;PLC驅動第一橫向氣缸48，帶動第一推桿46左移，然后驅動第一縱向氣缸47，帶動第一推桿46下移，滑輪第一推桿46推至檢測工位15，同時，上一個完成檢測的滑輪恰好被推至開口軸39中，第一推桿46移至極限位置，并返回至初始位置，等待下一個循環。
[0040]步驟四、第五光電傳感器21檢測到滑輪到達檢測工位15后，給PLC發送信號，PLC控制視覺系統對滑輪的凹口方向進行判別，并將判別結果反饋給PLC;滑輪被第一推桿46從檢測工位15推至開口軸39中，被彈簧片45夾住;PLC根據反饋結果發送相應執行命令;如果反饋的是滑輪凹口向上的信號，則PLC控制第三氣缸44帶動齒條43移動一定距離，齒輪42轉動180度，在傳動軸41的作用下，開口軸39帶著滑輪轉動180度，轉動后滑輪凹口向下；如果反饋的是凹口向下的信號，則第三氣缸44不動作;PLC控制第二橫向氣缸51帶動第二推桿49左移，然后第二縱向氣缸50帶動第二推桿49向下移動，把滑輪從開口軸39中推出。
[0041]步驟五、第二光電傳感器22檢測到滑輪到達后，給PLC發送信號，PLC接收到信號后，氣缸夾爪35先上移，然后向垂直圖紙向里的方向移動，氣缸夾爪35夾住滑輪，PLC控制視覺系統計算出滑輪與鉚釘的中心相對坐標。
[0042]步驟六、PLC根據相對坐標控制氣缸動作對鉚釘進行補償裝配，至此滑輪精確裝配并放置到滑輪放置工位33上，PLC再次給步進電機25發送一個脈沖信號，步進電機25轉動一定角度，帶動電機軸端齒輪26的運行，輸送帶向前位移，鉚釘和滑輪進入下一個工位。
[0043]步驟七、第六光電傳感38檢測到滑輪和鉚釘到達自動涂油工位36后，給PLC發送信號，PLC控制氣缸使自動涂油裝置52向垂直于圖紙向里的方向移動，并給滑輪鉚釘自動涂油;涂油完成后，自動涂油裝置52返回初始位置，等待下一個循環。
[0044]步驟八、PLC再次給步進電機25發送一個脈沖信號，步進電機25轉動一定角度，帶動電機軸端齒輪26的運行，輸送帶23向前位移，鉚釘和滑輪繼續進入下一個工位;從滑輪座振動篩6中篩選出一定形態的滑輪座，滑輪座經滑輪座傾斜軌道11滑移到滑輪座水平軌道12，第三光電傳感器8檢測到滑輪座到達后，給PLC發送信號;PLC接收到信號后，控制氣缸夾爪35先上移，然后向垂直圖紙向里的方向移動，氣缸夾爪35夾住滑輪座并返回至初始位置后，再向垂直圖紙向里的方向移動并松開夾爪，把滑輪座放置到滑輪座放置工位34，滑輪座放置完成。
[0045]步驟九、PLC再次給步進電機發送一個脈沖信號，步進電機25轉動一定角度，帶動電機軸端齒輪26的運行，輸送帶向前位移，滑輪總成繼續進入下一個工位;滑輪總成到達鉚壓工位37，操作人員手拿升降器弧形導軌，使導軌一端的孔和定位孔分別與鉚釘和滑輪座上的定位塑料柱配合，踩下氣動開關29，氣動旋鉚機53進行鉚壓;至此升降器滑輪總成裝配完成。
[0046]參照圖4，整條裝配線由一臺PLC控制，PLC與視覺系統之間用以太網進行通信;PLC與執行機構之間、PLC與觸摸屏之間用RS232進行通信:利用PLC的遠程控制終端實現生產線各工位之間的操作控制。PLC接收觸摸屏或外部的操作控制信息，采集并處理傳感器檢測信號，控制及調用視覺系統和執行機構，控制各電磁閥和繼電器動作，完成產品的上料、滑輪裝配、鉚壓等工藝流程。
[0047]參照圖5，觸摸屏界面，設有主菜單和故障顯示界面，主菜單設有自動運行、手動操作和系統設置三個按鈕，為系統提供三種操作狀態，點擊按鈕可進入相應的子菜單，進行相應的操作其中，手動操作，便于技術人員調整機器的精準位置和試運行；系統設置，用于設置系統的各種參數及各工位的狀態(如投入運行或故障退出)；自動運行，此狀態下系統將進入全自動運行，操作人員可以進行系統的啟動、停止操作;故障顯示界面設有輸送機構故障、視覺系統故障和執行機構故障三大類，當有故障發生時，PLC會自動觸發觸摸屏顯示相應的故障信號，指引技術員查找故障原因。
【主權項】
1.一種汽車繩輪升降器滑輪總成的裝配線，該裝配線用以裝配由鉚釘、滑輪和滑輪座組成的滑輪總成，其特征在于:包括用以工位之間切換的鏈輪機構，依次設置于鏈輪機構一側并與鏈輪機構配合連接的鉚釘送料機構、滑輪送料機構和滑輪座送料機構;所述鏈輪機構上設置有若干工位，該若干工位能隨著鏈輪機構的轉動而同步位移。2.根據權利要求1所述的一種汽車繩輪升降器滑輪總成的裝配線，其特征在于:所述鏈輪機構包括輸送帶和呈三角形分布的從動齒輪、與步進電機連接的電機軸端齒輪、能調節位置的小齒輪;所述若干工位均勻分布于輸送帶上，所述電機軸端齒輪和從動齒輪之間段的輸送帶下設置有一鉚壓支撐平臺。3.根據權利要求2所述的一種汽車繩輪升降器滑輪總成的裝配線，其特征在于:所述鏈輪機構的若干工位包括:鉚釘放置工位、滑輪放置工位和滑輪座放置工位，上述工位均通過氣缸夾爪搬運;還包括自動涂油工位和鉚壓工位，自動涂油工位側設置有第六光電傳感器，鉚壓工位通過氣動開關控制。4.根據權利要求1所述的一種汽車繩輪升降器滑輪總成的裝配線，其特征在于:所述鉚釘送料機構包括鉚釘振動篩，與鉚釘振動篩連接的鉚釘軌道，位于鉚釘軌道出料口的第一光電傳感器;其中，鉚釘軌道包括鉚釘傾斜軌道和鉚釘水平軌道。5.根據權利要求1所述的一種汽車繩輪升降器滑輪總成的裝配線，其特征在于:所述滑輪座送料機構包括滑輪座振動篩，與滑輪座振動篩連接的滑輪座軌道，位于滑輪座軌道出料口的第三光電傳感器;其中，滑輪座軌道包括滑輪座傾斜軌道和滑輪座水平軌道。6.根據權利要求1所述的一種汽車繩輪升降器滑輪總成的裝配線，其特征在于:所述滑輪送料機構包括滑輪振動篩，與滑輪振動篩連接的滑輪軌道，位于滑輪軌道上的翻轉裝置和檢測工位，用以將滑輪推動至檢測工位或翻轉裝置的推桿裝置;其中，滑輪軌道包括滑輪傾斜軌道和滑輪水平軌道，滑輪傾斜軌道轉彎處設置有第四光電傳感器，檢測工位處設置有第五光電傳感器，滑輪水平軌道出料口設置有第二光電傳感器。7.根據權利要求6所述的一種汽車繩輪升降器滑輪總成的裝配線，其特征在于:所述翻轉裝置包括開口軸、傳動軸、齒輪、齒條和第三氣缸;其中，開口軸通過傳動軸與齒輪連接，該齒輪與齒條嚙合，齒條通過第三氣缸驅動能往復運動;所述開口軸位于滑輪傾斜軌道和滑輪水平軌道連接處之間，開口軸中設置有彈簧片，該彈簧片用于固定滑輪。8.根據權利要求6所述的一種汽車繩輪升降器滑輪總成的裝配線，其特征在于:所述推桿裝置包括將滑輪從滑輪振動篩位移至開口軸內的第一推桿，和驅動第一推桿的第一橫向氣缸、第一縱向氣缸;所述推桿裝置還包括將滑輪從開口軸內位移至出料口的第二推桿，和驅動第二推桿的第二橫向氣缸、第二縱向氣缸。
【文檔編號】B62D65/02GK205469370SQ201521095932
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2015年12月24日
【發明人】張建新, 吳天斌, 姜佳佳, 張盼
【申請人】浙江理工大學