[發明專利]高速智能化緊固裝配平臺系統

有效

• 申請號: 201110227446.4
• 申請日: 2011-08-02
• 公開（公告）號: CN102284856A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 王承剛;田志濤
• 申請（專利權）人: 大連運明自動化技術有限公司
• 主分類號: B23P19/04
• 分類號: B23P19/04;B23P19/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種智能化緊固裝配平臺系統。

背景技術

在機械制造中，裝配是一個重要組成部分，它比機械加工復雜得多，然而機械加工技術超前于裝配技術許多年，兩者已經形成了明顯的反差，裝配工藝已成為現代化生產的薄弱環節，現代制造技術的發展使傳統的手工裝配工藝面臨著嚴峻的挑戰。

在裝配技術中，緊固件連接是最普遍的一種連接方式，例如一輛汽車上，有超過一半的部件是緊固件，因此緊固件的裝配是工業裝配中最頻繁的一種操作，緊固件裝配的自動化對提高裝配效率，乃至整個產品的生產效率是至關重要的。

近幾年來，隨著經濟的迅猛發展、產業格局的變化、社會人均收入的不斷提高，以往勞動密集型的裝配生產模式面臨著巨大挑戰，而其中以自動化程度較低的多體緊固連接裝配環節問題尤為突出：

1)裝配效率亟待提高：裝備制造行業由于產品迥異、規格多樣，行業內難以實施完全自動化的裝配流水線，尤其是緊固連接在定位、上下料、緊固等諸多環節，仍然處于手工作業狀態，工作不連續，準結時間過長，勞動效率非常低，已經成為了很多企業裝配效率的瓶頸。

2)人力資源波動較大：由于目前緊固裝配的手工作業特點，對操作者依賴性強，人員變動影響較大。但是，隨著國內經濟的不斷發展，勞動力成本和勞動就業機會不斷增加，勞動者人力資源流失情況嚴重，裝配過程無法有效保障。

3)裝配成本不斷提高：隨著勞動力成本的不斷提高，原有裝備業勞動力密集型的工作模式導致企業成本不斷增加，市場競爭力不斷下降。

針對上述問題，緊固裝配的自動化將成為裝備制造行業下一步發展的必然趨勢，才能幫助企業有效提高生產效率、減少生產成本、降低勞動強度、提高產品質量，進一步提升企業競爭實力。

發明內容

本發明為了解決現有緊固生產方式中所出現的上述一系列問題，提供一種高速智能化緊固裝配平臺系統。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：本發明主要包括緊固件陣列裝置、自動送料機構、緊固裝置；所述的緊固件陣列裝置包括滾動料筒，滾動料筒由設置其下部的微型電機驅動，滾動料筒出料口接導軌，緊固件在儲料滾動料筒中滾動，通過重力作用進入導軌首端的定向分揀結構和除雜質溝槽，導軌直線段設置有壓電式直線振動單元、光電傳感器，導軌末端設置分離裝置；通過壓電式直線振動單元的高頻振動實現緊固件緊湊排序和進給，自導軌末端開始排序為一個緊固件陣列，等待分離裝置的拾取；光電傳感器用來設定緊固件陣列的長度；所述的自動送料機構設置有用于檢測陣列排序后的緊固件是否到達待分離位置的接近傳感器，分離裝置連接著送料套管，送料套管連接著受料裝置，送料套管外安裝環形電感式傳感器；所述的緊固裝置包括扳手、受料裝置以及與其連接的受料裝置提升氣缸，扳手位于受料裝置上部。

本發明的原理為：在螺釘類緊固件無序上料后，通過緊固件陣列裝置實現螺釘有序排列，經分離裝置后由壓縮氣體經送料套管供到受料裝置，經受料裝置再由緊固裝置將緊固件擰入工件，緊固裝置復位后，完成一個工作循環。由控制系統進行全過程狀態監控，實現不良品剔除和行程控制、力矩控制和生產統計等功能。

緊固件陣列裝置采用旋轉料筒及壓電式直線振動單元聯合供料方式，實現了緊固件陣列供料，無需第二定向裝置，效率高，體積小，噪音低。具有不良剔除功能和除去來料雜質功能。它用于將無序的緊固件自動整理為有序陣列。其原理利用了物理學中的重心性質，螺釘等緊固件由于形狀特點重心并不居中，因此通過緊固件陣列裝置，實現緊固件的按重心方向排列(即定向功能)，并通過壓電式直線振動單元的陶瓷激振作用實現緊固件的有序緊湊排列(即排序功能)。

自動送料機構主要包括分離裝置和受料裝置模塊。分離裝置從陣列中拾取單個緊固件，通過壓縮氣體沿特定管道傳送至受料裝置，實現將陣列后的緊固件送達受料裝置。在分離裝置與受料裝置連接的送料套管外設計安裝環形電感式傳感器，用于檢測送料套管中快速移動的緊固件送料狀態，有效地解決了以往雙件疊加卡塞的問題。

緊固裝置將緊固件擰入指定工件，由自動擰緊裝置和緊固輔助機構組成，自動擰緊裝置基于商用的扳手改進形成，其應用已經非常成熟。緊固輔助機構原理如下：當受料裝置存有緊固件時，由受料裝置提升氣缸實現縮短緊固裝置的刀頭和緊固件之間的空行程，以保證緊固件的初入姿態，同時也實現手攜操作更省力。控制系統提取了扭矩達到信號并設計了緊固高度傳感器，從而使緊固扭矩的精確實現更加可靠，也能微量檢測緊固浮起的不良品。