一种活塞自动装配机器人以及装配方法

文档序号:25433787发布日期:2021-06-11 21:50阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种活塞自动装配机器人,活塞包括活塞头、活塞杆和活塞销,活塞头上设置有第一连接孔,活塞杆上具有第二连接孔,活塞销插在第一连接孔和第二连接孔中以实现活塞杆与活塞头的铰接,其特征在于,所述机器人包括:

机架,包括水平放置的安装板和设置在安装板的下表面上的多个支撑腿,支撑腿对安装板进行支撑;

活塞头上料机构,设置在机架上,用于对待装配的活塞头上料到装配工位处;

活塞杆上料机构,设置在机架上,用于将待装配的活塞杆上料到装配工位处并将所述活塞杆的设置有第二连接孔的一端插入到处于装配工位的活塞头中且将第一连接孔与第二连接孔对齐;

活塞销上料机构,设置在机架上,用于将活塞销上料到装配工位处并将活塞销插入到处于装配工位处的第一连接孔和第二连接孔中。

2.根据权利要求1所述的一种活塞自动装配机器人,其特征在于,活塞头上料机构包括:

底部框架,设置在机架上且位于安装板的下方;

第一气缸,其缸体设置在底部框架的底部,气缸杆竖直向上延伸且从底部框架的顶部穿出;

顶升板,水平设置在第一气缸的气缸杆的上端端面上,其下表面设置有两竖直延伸的导向杆,底部中空架的顶部开设有供每个导向杆穿过的限位穿孔;

第一电机,其壳体设置在顶升板的上表面,其输出端为一圆盘,设置在其壳体的上方;

承载筒,设置在圆盘的上表面且其轴线与所述圆盘的旋转轴线共线;

放置盘,可拆卸地设置在所述承载筒的上端面,放置盘的轴线与所述承载筒的轴线共线;

第一夹块,具有两个,设置在放置盘的上表面且相对于放置盘的轴线相对设置,两第一夹块能够做相向或者背离运动以初步夹紧或者松开所述活塞头;

在所述安装板上对应承载筒的位置处设置有圆形通孔,所述圆形通孔的直径大于承载筒的直径以使得位于放置盘上的活塞头能够从安装板的上方露出。

3.根据权利要求2所述的一种活塞自动装配机器人,其特征在于,在所述承载筒内设置有第一夹爪气缸,其缸体设置在所述圆盘的上表面,其夹爪朝上伸出,在所述放置盘上设置有两滑槽,两所述滑槽沿着所述第一夹块的滑动方向延伸且相对于所述放置盘的轴线对称设置,第一夹爪气缸的两夹爪分别穿过对应的滑槽与对应的第一夹块连接。

4.根据权利要求3所述的一种活塞自动装配机器人,其特征在于,所述活塞杆上料机构包括:

支撑板,其宽度方向竖向延伸,长度方向水平延伸,支撑在机架上且位于安装板的正上方;

同步轮,具有两个,分别设置在支撑板的沿长度方向的两端,两同步轮通过同步带传动连接;

第二滑轨,具有两个,设置在支撑板上,两第二滑轨上下排列且均沿着所述支撑板的长度方向延伸;

移料板,移料板上设置有两第二滑块,两第二滑块分别与两第二滑轨滑动配合,并且所述移料板通过固定夹板与同步带传动连接;

第四气缸,其缸体设置在移料板上,其气缸杆朝下延伸;

第二夹爪气缸,其缸体设置在第四气缸的气缸杆的下端,其夹爪朝下设置,用于对活塞杆进行夹持。

5.根据权利要求4所述的一种活塞自动装配机器人,其特征在于,所述机器人还包括定位机构,所述定位机构包括:

顶部矩形框架,嵌在安装板上;

第一滑轨,具有两个,设置在顶部矩形框架内,两第一滑轨沿着垂直于夹持在第二夹爪气缸上的活塞杆的第二连接孔的轴线的水平方向布置;

往复平板,在其下表面设置有多个第一滑块,多个第一滑块分别与两第一滑轨滑动配合;

对准传感器,设置在所述往复平板上,其检测端的检测方向朝向所述圆形通孔的方向,且检测方向平行于夹持在第二夹爪气缸上的活塞杆的第二连接孔的轴线方向,用于检测位于装配工位处的活塞头的第一连接孔是否到位以及检测第一连接孔和第二连接孔是否对齐。

6.根据权利要求5所述的一种活塞自动装配机器人,其特征在于,所述活塞销上料机构包括:

进给座,设置在所述安装板的上表面,在其上形成有通孔和开口朝上的暂存腔,所述通孔的轴线与到位后的第一连接孔和第二连接孔的轴线共线,所述通孔的直径与所述活塞销的直径相当,所述暂存腔的位于穿过所述通孔的轴线的第一竖向平面的两侧的两侧面为斜面,且两斜面从上到下逐渐靠近,所述暂存腔在下端与所述通孔连通;

第五气缸,设置在机架上且相对于进给座位于与圆形通孔相反的一侧,其气缸杆的轴线与所述通孔的轴线共线,当气缸杆伸出时,能够将通孔中的活塞销推入到第一连接孔和第二连接孔中,所述第五气缸的气缸杆在缩回时,活塞销能够从暂存腔顺利地进入到所述通孔中,所述暂存腔沿通孔的轴线方向上的尺寸与所述活塞销的长度相当。

7.根据权利要求6所述的一种活塞自动装配机器人,其特征在于,所述活塞销上料机构还包括:

储料盒,具有内部空间,用于存储待装配的活塞销,所述内部空间沿着通孔的轴线方向上的尺寸等于或者略大于活塞销的长度,所述活塞销在内部空间中沿着通孔的轴线方向放置,所述储料盒的下端具有下开口,所述下开口允许同时至少一根活塞销通过;

导料盒,呈两端封闭的筒状结构,导料盒的轴线平行于所述通孔的轴线且位于所述第一竖向平面上,导料盒的上侧与所述储料盒的下开口连通,所述导料盒的下侧与所述暂存腔连通;

转盘,可旋转地设置在所述导料盒内,所述转盘与导料盒同轴且转盘的旋转轴线位于所述导料盒的轴线上,在转盘的圆周面上等间距地设置有多个移料槽,所述移料槽的横截面为半圆形,且半圆形的直径等于或者略大于活塞销的直径,移料槽的轴线平行于所述通孔的轴线,所述转盘的直径配置为仅仅允许落入到移料槽中的活塞销能够跟随转盘的转动在导料盒中转动,当所述活塞销移动到所述转盘的轴线的正下方时,活塞销落入到暂存腔内并且同时只能有一个活塞销落入到暂存腔内。

8.根据权利要求7所述的一种活塞自动装配机器人,其特征在于,在所述往复平板上设置有第六气缸,所述第六气缸的缸体固定往复平板上,气缸杆的轴线沿着垂直于所述第一滑轨的水平方向延伸且朝向所述圆形通孔,所述往复平板通过第二气缸驱动,所述第二气缸的缸体固定在安装板的下表面,其气缸杆沿着所述往复平板的移动方向延伸且自由端与所述往复平板连接,当所述第二气缸的气缸杆伸出和缩回时,所述对准传感器和第六气缸的气缸杆交替地与处于装配工位且到位的活塞头的第一连接孔对准。

9.根据权利要求8所述的一种活塞自动装配机器人,其特征在于,所述机器人还包括活塞头夹紧机构,所述活塞头夹紧机构包括设置在所述安装板的上表面的两第二夹块,所述第二夹块相对于所述第一竖直平面对称设置,且能够相互靠近或者远离,两所述第二夹块相互靠近的一端的端面为与活塞头的表面相吻合的弧面。

10.一种活塞自动装配方法,采用权利要求9所述的活塞自动装配机器人,具体包括如下步骤:

步骤一:将待装配的活塞头移动到所述放置盘上;

步骤二:第一夹块将放置盘上的活塞头夹紧;

步骤三:第一气缸的气缸杆向上伸出,活塞头移动到装配工位;

步骤四:对准传感器移动到指定位置,对位于装配工位处的活塞头上的第一连接孔进行检测;

步骤五:如果检测到活塞头上的第一连接孔未到位,第一电机开始旋转,直到第一连接孔到位;

步骤六:在第一连接孔到位后,活塞杆上料机构对活塞杆进行上料,并且通过对准传感器检测第一连接孔与活塞杆上的第二连接孔是否对齐,如果未对齐,活塞杆上料机构调整活塞杆的位置,直到第一连接孔与第二连接孔对齐;

步骤七:将第六气缸移动到所述指定位置,并将其气缸杆伸出;

步骤八:转盘旋转设定角度,使一根活塞销落入到通孔中;

步骤九:第五气缸的气缸杆伸出,将通孔中的活塞销推入到第一连接孔和第二连接孔中;

步骤十:活塞杆移料机构将处于装配工位处的装配好的活塞移出。


技术总结
本发明涉提供了一种活塞自动装配机器人,活塞包括活塞头、活塞杆和活塞销,活塞头上设置有第一连接孔,活塞杆上具有第二连接孔,活塞销插在第一连接孔和第二连接孔中以实现活塞杆与活塞头的铰接,所述机器人包括:机架,包括水平放置的安装板和设置在安装板的下表面上的多个支撑腿,支撑腿对安装板进行支撑;活塞头上料机构,设置在机架上,用于对待装配的活塞头上料到装配工位处;活塞杆上料机构,设置在机架上,用于将待装配的活塞杆上料到装配工位处并将所述活塞杆的设置有第二连接孔的一端插入到处于装配工位的活塞头中且将第一连接孔与第二连接孔对齐;活塞销上料机构,设置在机架上,用于将活塞销上料到装配工位处并将活塞销插入到处于装配工位处的第一连接孔和第二连接孔中。该机器人能够实现对活塞的自动装配。

技术研发人员:王荣娟
受保护的技术使用者:滨州学院
技术研发日:2021.02.09
技术公布日:2021.06.11
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