基于机器人的自动化柔性装配成套装备制造技术

本发明专利技术涉及工业自动化装备，更具体地说，涉及一种用于制造机动车部件的自动化装配设备。本发明专利技术机基于机器人的自动化柔性装配成套装备，包括：用于输送轴承的输送链、用于抓取所述轴承的机器人机构、机器底座、用于装载转向节的夹具、用于驱动所述夹具进行工位转换的转盘机构、对所述转向节的轴承孔进行润滑处理的润滑系统、将所述轴承挤压进入到所述轴承孔中的挤压机构。本发明专利技术机基于机器人的自动化柔性装配成套装备，实现了对轴承和转向节的自动化精密装配，保证了装配过程的顺畅、可控。

Robot based automatic assembly equipment for flexible assembly

The invention relates to industrial automation equipment, more particularly, to an automated assembly device for manufacturing a motor vehicle component. The invention of the robot flexible assembly automation equipment, based on which is used for conveying chain and conveying bearing for robot mechanism, grasping the bearing base machine for loading, steering knuckle, fixture for rotary machine driving the fixture structure, position change of the steering section of the lubricating system of bearing hole and the bearing lubrication process will squeeze into the extrusion mechanism of bearing hole in. The invention realizes the automatic and precise assembly of the bearing and the steering joint on the basis of the automatic flexible assembly equipment of the robot, and ensures the smoothness and controllability of the assembling process.

【技术实现步骤摘要】
基于机器人的自动化柔性装配成套装备
本专利技术涉及工业自动化装备流水线，更具体地说，涉及一种用于制造机动车部件的自动化装配设备。
技术介绍
转向节(SteeringKnuckle)又称“羊角”，是汽车转向桥中的重要零件之一，能够使汽车稳定行驶并灵敏传递行驶方向。转向节的功用是传递并承受汽车前部载荷，支承并带动前轮绕主销转动而使汽车转向。在汽车行驶状态下，它承受着多变的冲击载荷，因此，要求其具有很高的强度要求和综合性能要求。现阶段，转向节和轴承的装配多为手工装配，由于无法实时掌握轴承和转向节之间的挤压力，从而导致装配质量不高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供了一种机基于机器人的自动化柔性装配成套装备，在机动车部件的自动化装配生产过程中，利用转盘机构实现多个工位的自动化转换、利用润滑系统降低装配过程内部摩擦阻力、利用带柔性的夹具可以有效避免挤压过程中对转盘机构的压力、利用挤压机构实现将轴承压入到转向节中；本专利技术机基于机器人的自动化柔性装配成套装备，实现了对轴承和转向节的自动化精密装配，保证了装配过程的顺畅、可控。一种机基于机器人的自动化柔性装配成套装备，包括：用于输送轴承的输送链、用于抓取所述轴承的机器人机构、机器底座、用于装载转向节的夹具、用于驱动所述夹具进行工位转换的转盘机构、对所述转向节的轴承孔进行润滑处理的润滑系统、将所述轴承挤压进入到所述轴承孔中的挤压机构，所述转盘机构、润滑系统、挤压机构、机器人机构固连于所述机器底座，所述夹具固连于所述转盘机构，所述润滑系统、挤压机构设置于所述转盘机构的周围；所述输送链位于所述机器底座的侧部，所述输送链和夹具位于所述机器人机构的工作范围之内；在所述机器底座上设置有托力轴，所述托力轴位于所述挤压机构的下部，所述托力轴和所述夹具的芯轴相匹配；所述夹具包括：法兰盘、轴套、芯轴、间隙、二次雾化轴、小导柱、托力弹簧，所述法兰盘固连于所述转盘，所述轴套固连于所述法兰盘的内部，所述芯轴活动连接于所述轴套；所述小导柱固连于所述芯轴，所述小导柱活动连接于所述法兰盘，在所述法兰盘和芯轴之间设置有托力弹簧，所述托力弹簧套于所述小导柱上；在所述芯轴的顶部固连有所述二次雾化轴，所述二次雾化轴的中心部位设置主进油孔，在所述二次雾化轴的径向表面设置有和所述主进油孔相连通的横向出油孔；所述机器人机构包括腕部、气动手爪、手指，所述气动手爪的缸体固连于所述腕部，所述手指固连于所述气动手爪；所述手指和所述轴承的外形相匹配。当所述挤压机构未向所述夹具上的所述轴承进行挤压的时候，所述芯轴在所述托力弹簧的作用下具有向上运动的趋势，所述托力轴和芯轴之间存在间隙。优选地，当所述挤压机构向所述夹具上的所述轴承进行挤压的时候，所述托力轴和芯轴处于相互接触的状态。优选地，所述挤压机构包括：挤压电动缸、挤压支架、直线导轨、滑动座、压力头，所述挤压支架固连于所述机器底座，所述挤压电动缸的缸体固连于所述挤压支架的上部，所述挤压电动缸的下压活塞杆的末端固连于所述滑动座；所述直线导轨固连于所述挤压支架，所述滑动座通过滑块活动连接于所述直线导轨；在所述滑动座的下方固连有压力传感器，所述压力传感器的下部固连有所述压力头。优选地，所述润滑系统包括：雾化支架、滑台气缸、横板、喇叭盖板，所述雾化支架固连于所述机器底座，所述滑台气缸的气缸体固连于所述雾化支架，所述雾化支架的活塞杆的末端固连有所述横板，在所述横板上固连有所述喇叭盖板，在所述喇叭盖板的中心设置有喷油嘴；所述喷油嘴上设置有注油孔、雾化口，所述注油孔连通于所述雾化口，所述雾化口位于所述喷油嘴的径向圆周表面。优选地，所述转盘机构包括转盘、分割器、驱动电机，所述转盘固连于所述分割器的输出轴，所述驱动电机的输出轴通过联轴器固连于所述分割器的输入轴。优选地，所述雾化口的直径为五十丝至八十丝。优选地，所述转盘机构上设置有四个工位，每个所述工位固连有所述夹具；所述转盘机构每次转动九十度，所述润滑系统、挤压机构分别和所述工位相对应；所述工位包括：上料工位、润滑工位、挤压工位、下料工位，所述润滑工位位于所述润滑系统的下部，所述挤压工位位于所述挤压机构的下部，所述上料工位位于放置所述转向节，所述下料工位用于取下装配好的所述转向节和轴承。优选地，所述压力头和所述轴承相匹配。优选地，所述喇叭盖板和所述轴承孔相匹配。和传统技术相比，本专利技术机基于机器人的自动化柔性装配成套装备具有以下积极作用和有益效果：本专利技术机基于机器人的自动化柔性装配成套装备，主要包括：输送链、机器人机构、机器底座、夹具、转盘机构、润滑系统、挤压机构。所述输送链用于长距离地输送所述轴承；所述机器人机构从所述输送链上抓取到所述轴承，并将所述轴承放置于所述转向节中；所述转盘机构将所述夹具在多个工位之间快速转换；所述润滑系统降低装配过程中所述转向节和轴承之间的摩擦阻力；所述挤压机构实现将所述轴承压入到所述转向节中，同时实时监控挤压过程中的压力值的大小，从而可以间接检测所述轴承孔的尺寸，保证所述轴承和转向节之间的可靠连接；所述夹具具有一定的柔性特性，可以将挤压过程中出生的压力传递到机器底座上，从而避免了对所述转盘机构的压力。本专利技术机基于机器人的自动化柔性装配成套装备，实现了将所述轴承自动化地装配到所述转向节中，装配精度高、效率高、装配质量全程监控、装配过程力学性能优良。本专利技术机基于机器人的自动化柔性装配成套装备，主要包括以下步骤：1)所述轴承放置于所述输送链上向所述机器人机构所在方向进行输送；2)所述机器人机构从所述输送链上抓取到所述轴承；3)在所述上料工位处，将所述转向节套于所述夹具上；在所述转盘机构的驱动下，所述转向节到达所述润滑工位处，所述转向节位于所述润滑系统的下部；4)所述滑台气缸的活塞杆伸出，所述喷油嘴进入到所述注油孔中，所述喇叭盖板盖在所述轴承孔上，润滑油经过所述润滑系统的雾化后，喷射到所述轴承孔上，所述润滑系统对所述轴承孔的内部进行润滑处理；接着所述滑台气缸的活塞杆缩回；5)所述机器人机构将所述轴承放置于所述转向节上，所述滑台气缸的活塞杆伸出，所述喇叭盖板盖在所述轴承上并对所述轴承施加一定的压力，使所述轴承的部分结构压入于所述轴承孔中；6)所述润滑系统对所述轴承的内壁进行润滑处理；接着所述滑台气缸的活塞杆缩回；7)所述轴承和转向节在所述转盘机构的驱动下转动至所述挤压工位处，所述挤压机构下压，由所述压力头将所述轴承挤压进入所述轴承孔中；8)在挤压的同时，对所述压力传感器采集到的压力值进行实时监控，从而分析所述轴承和轴承孔的配合质量，并且遵从如下判据：如果所述压力值小于正常值，则判定所述轴承的尺寸偏大，所述轴承和轴承孔处于松配合状态，装配质量不合格；如果所述压力值高于正常值，则马上中断挤压过程，所述轴承的尺寸偏小，所述轴承和轴承孔的装配太紧，装配质量不合格，所述转向节需要返工修配。接下来描述所述夹具的工作过程和工作原理：所述法兰盘固连于所述转盘，所述芯轴通过所述轴套活动连接于所述法兰盘，由于所述轴套采用耐磨材料制作，例如黄铜材料，所述芯轴可以顺畅地沿所述轴套的轴向做上下运动。所述小导柱固连于所述芯轴，所述小导柱活动连接于所述法兰盘，在所述法兰盘和芯轴之间设置有托力弹簧，所述托力弹簧套于所述小导柱上，所述芯轴在所述托力弹本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机基于机器人的自动化柔性装配成套装备，其特征在于，用于输送轴承的输送链、用于抓取所述轴承的机器人机构、机器底座、用于装载转向节的夹具、用于驱动所述夹具进行工位转换的转盘机构、对所述转向节的轴承孔进行润滑处理的润滑系统、将所述轴承挤压进入到所述轴承孔中的挤压机构，所述转盘机构、润滑系统、挤压机构、机器人机构固连于所述机器底座，所述夹具固连于所述转盘机构，所述润滑系统、挤压机构设置于所述转盘机构的周围；所述输送链位于所述机器底座的侧部，所述输送链和夹具位于所述机器人机构的工作范围之内；在所述机器底座上设置有托力轴，所述托力轴位于所述挤压机构的下部，所述托力轴和所述夹具的芯轴相匹配；所述夹具包括：法兰盘、轴套、芯轴、间隙、二次雾化轴、小导柱、托力弹簧，所述法兰盘固连于所述转盘，所述轴套固连于所述法兰盘的内部，所述芯轴活动连接于所述轴套；所述小导柱固连于所述芯轴，所述小导柱活动连接于所述法兰盘，在所述法兰盘和芯轴之间设置有托力弹簧，所述托力弹簧套于所述小导柱上；在所述芯轴的顶部固连有所述二次雾化轴，所述二次雾化轴的中心部位设置主进油孔，在所述二次雾化轴的径向表面设置有和所述主进油孔相连通的横向出油孔；所述机器人机构包括腕部、气动手爪、手指，所述气动手爪的缸体固连于所述腕部，所述手指固连于所述气动手爪；所述手指和所述轴承的外形相匹配。当所述挤压机构未向所述夹具上的所述轴承进行挤压的时候，所述芯轴在所述托力弹簧的作用下具有向上运动的趋势，所述托力轴和芯轴之间存在间隙。...

【技术特征摘要】
1.一种机基于机器人的自动化柔性装配成套装备，其特征在于，用于输送轴承的输送链、用于抓取所述轴承的机器人机构、机器底座、用于装载转向节的夹具、用于驱动所述夹具进行工位转换的转盘机构、对所述转向节的轴承孔进行润滑处理的润滑系统、将所述轴承挤压进入到所述轴承孔中的挤压机构，所述转盘机构、润滑系统、挤压机构、机器人机构固连于所述机器底座，所述夹具固连于所述转盘机构，所述润滑系统、挤压机构设置于所述转盘机构的周围；所述输送链位于所述机器底座的侧部，所述输送链和夹具位于所述机器人机构的工作范围之内；在所述机器底座上设置有托力轴，所述托力轴位于所述挤压机构的下部，所述托力轴和所述夹具的芯轴相匹配；所述夹具包括：法兰盘、轴套、芯轴、间隙、二次雾化轴、小导柱、托力弹簧，所述法兰盘固连于所述转盘，所述轴套固连于所述法兰盘的内部，所述芯轴活动连接于所述轴套；所述小导柱固连于所述芯轴，所述小导柱活动连接于所述法兰盘，在所述法兰盘和芯轴之间设置有托力弹簧，所述托力弹簧套于所述小导柱上；在所述芯轴的顶部固连有所述二次雾化轴，所述二次雾化轴的中心部位设置主进油孔，在所述二次雾化轴的径向表面设置有和所述主进油孔相连通的横向出油孔；所述机器人机构包括腕部、气动手爪、手指，所述气动手爪的缸体固连于所述腕部，所述手指固连于所述气动手爪；所述手指和所述轴承的外形相匹配。当所述挤压机构未向所述夹具上的所述轴承进行挤压的时候，所述芯轴在所述托力弹簧的作用下具有向上运动的趋势，所述托力轴和芯轴之间存在间隙。2.根据权利要求1所述的机基于机器人的自动化柔性装配成套装备，其特征在于，当所述挤压机构向所述夹具上的所述轴承进行挤压的时候，所述托力轴和芯轴处于相互接触的状态。3.根据权利要求1所述的机基于机器人的自动化柔性装配成套装备，其特征在于，所述挤压机构包括：挤压电动缸、挤压支架、直线导轨、滑动座、压力头，所述挤压支架固...

【专利技术属性】
技术研发人员：马金玉，
申请(专利权)人：温州职业技术学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33