地弹簧工业自动化生产线
阅读说明:本技术 地弹簧工业自动化生产线 (Industrial automatic production line for floor springs ) 是由 张晓斌 滕飞 张杰才 李戈 罗启新 林志豪 于 2021-07-27 设计创作,主要内容包括:发明公开了一种地弹簧工业自动化生产线,包括并列间隔布置的输送轨道、设置于输送轨道之上用于运输壳体并对壳体进行固定的运输盘、用于对运输盘进行顶升的顶升固定缸,其特征在于,沿着输送轨道的输送方向依次设置有:凸轮活塞组装装置,用于将凸轮组件和活塞组件安装于壳体之内,同时将尾盖预拧于壳体之上,并对地弹簧进行安装测试;旋盖装置,用于将盖板和尾盖拧紧于壳体之上;加油机,用于在壳体内添加液压油,并对漏油进行检测;测试机,用于对组装好的地弹簧进行扭力测试。本发明提供了一种地弹簧工业自动化生产线,实现地弹簧的半自动化生产装配,降低人工劳动强度,提高地弹簧生产的质量和效率。(The invention discloses an industrial automatic production line for floor springs, which comprises conveying rails arranged in parallel at intervals, a conveying disc arranged on the conveying rails and used for conveying a shell and fixing the shell, and a jacking fixing cylinder used for jacking the conveying disc, and is characterized in that the conveying rails are sequentially provided with: the cam piston assembly device is used for installing the cam assembly and the piston assembly in the shell, pre-screwing the tail cover on the shell and carrying out installation test on the floor spring; the cover screwing device is used for screwing the cover plate and the tail cover on the shell; the oiling machine is used for adding hydraulic oil into the shell and detecting oil leakage; and the testing machine is used for carrying out torsion testing on the assembled floor spring. The invention provides an industrial automatic production line for floor springs, which realizes semi-automatic production and assembly of the floor springs, reduces the labor intensity of workers and improves the quality and the efficiency of the floor spring production.)
技术领域
本发明涉及一种自动化生产线,尤其涉及一种地弹簧工业自动化生产线。
背景技术
地弹簧是一种液压式的闭门装置,如图1和2所示,地弹簧10通常主要由壳体101、凸轮组件102和活塞组件104组成,在壳体101上开设有用于安装凸轮组件102的凸轮槽107和用于安装活塞组件104的活塞槽108,凸轮槽107和活塞槽108相通,在壳体101上设置有调速阀106,在凸轮槽107上设置有盖板103,在活塞槽108上设置有尾盖105,凸轮组件102包括一凸轮和一转轴,活塞组件104包括滑动设置于活塞槽108活塞、与活塞连接的连杆、套设于连杆之上的弹簧。
地弹簧的工作原理为,在开门过程中,当开门时,门体带动门夹杆动作,并使转轴转动,凸轮驱动推动动连杆动作,在连杆移动的过程中弹簧受到压缩,活塞的单向阀球体在油压的作用下开启,活塞组件104中通路打开,头部液压油经单向阀往尾部液压油方向流动。当开门过程完成后,由于弹簧在开启过程中受到压缩,所积蓄的弹性势能被释放,将活塞向后腔推,带动传动转轴和门夹杆转动,使门关闭。
在关门过程中,由于玻璃门扇无外力作用,而在弹簧的恢复作用下,拖动活塞组件104往尾部运动,尾部液压油处于被挤压状态,但这过程中,活塞组件104中的油路封闭,尾部液压油只通过调速阀106微流量往头部液压油方向流动。因此液压油对弹簧释放构成了阻力,即通过节流达到了缓冲的效果,使门关闭的速度得到了控制。
目前,在地弹簧的生产过程中,主要的技术难点集中在地弹簧壳体加工以及地弹簧各部件的装配。其中,地弹簧壳体是地弹簧的主要零件,其结构复杂,功能孔较多,且孔结构各不相同,而现在生产地弹簧壳体的方法大都采用逐个孔加工的方式,这样不仅生产效率很低,而且生产成本和人工成本高。而对于地弹簧装配生产通常由人工使用专用的工具以手工方式进行安装,生产质量和效率完全由操作工人决定,装配效率低、劳动强度大的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的现状,提供一种地弹簧工业自动化生产线,实现地弹簧的半自动化生产装配,降低人工劳动强度,提高地弹簧生产的质量和效率。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种地弹簧工业自动化生产线,包括并列间隔布置的输送轨道、设置于输送轨道之上用于运输壳体并对壳体进行固定的运输盘、用于对运输盘进行顶升的顶升固定缸,其特征在于,沿着输送轨道的输送方向依次设置有:
凸轮活塞组装装置,用于将凸轮组件和活塞组件安装于壳体之内,同时将尾盖预拧于壳体之上,并对地弹簧进行安装测试;
旋盖装置,用于将盖板和尾盖拧紧于壳体之上;
加油机,用于在壳体内添加液压油,并对漏油进行检测;
测试机,用于对组装好的地弹簧进行扭力测试。
作为改进,所述凸轮活塞组装装置包括设置于侧部的活塞组件安装机构、设置于顶部的凸轮组件安装机构、安装测试机构,活塞组件安装机构包括间歇转动的转柱、固定套设于转柱之外的套筒,转柱上放射状均布有多个贯穿孔,转柱的侧壁上开设有与贯穿孔相通的入料槽,在套筒的顶部开设有用于和入料槽连通的下料孔,在套筒的下料孔上竖向设置有下料通道,下料通道中间设置有分隔板,分隔板将下料通道分割成用于活塞组件下料的前下料通道、用于尾盖下料的后下料通道,前下料通道的顶部设置有活塞组件仓,后下料通道的顶部设置有尾盖仓,在转柱的后侧有一用于插入贯穿孔内的推杆,推杆的端部转动设置有一具有弹性的推头;凸轮组件安装机构包括横截面与凸轮组件外形相适配的竖向通道、设置于竖向通道之上的间歇转盘,间歇转盘上间隔开设有入料孔和吹气孔,入料孔的侧壁上设置有用于带动凸轮组件转动的转环,在间歇转盘的下侧面上位于入料孔处设置有仓门,在间歇转盘的上方设置有凸轮组件仓,在间歇转盘的中心轴上竖向滑动设置有喷气头,喷气头的位置和竖向通道相对应;安装测试机构包括测试器、测试电机和用于抓紧凸轮组件转轴的抓爪,抓爪和测试电机传动连接,测试器和测试电机电性连接。
再改进,所述旋盖装置包括盖板拧紧机构和尾盖拧紧机构,盖板拧紧机构包括盖板储料组件、设置于上方的环向输送轨道,在环向输送轨道之上交错间隔设置于的盖板上料组件和盖板旋紧组件,盖板储料组件包括转动盘,转动盘上环向均布有多根竖向布置的竖杆,需要拧紧的盖板套设于各根竖杆之上;盖板上料组件包括设置于环向输送轨道之上的第一升降缸、设置于第一升降缸输出端用于抓取盖板的卡盘;盖板旋紧组件包括设置于环向输送轨道之上的第二升降缸、设置于第二升降缸输出端的固定板、倒立设置于固定板之上的旋转电机、设置于旋转电机输出端的拧紧头,拧紧头的下端面上开设有用于转轴上端插入的插入槽,在固定板的下方设置有压板,压板上开设有用于拧紧头穿过的穿孔,压板上连接有导向柱,导向柱滑动设置于固定板之上,在导向柱上套设有预压弹簧。
再改进,所述尾盖拧紧机构包括滑动座、滑动设置于滑动座之上的拧紧电机、设置于拧紧电机输出端的压紧头。
所述转动盘上位于每根竖杆的底部设置有用于将盖板顶起的顶板,套设于竖杆之上的待安装的盖板至于顶板之上。
与现有技术相比,本发明的优点在于:本发明凸轮活塞组装装置将凸轮组件和活塞组件同步安装于壳体之内,之后,将尾盖预拧于壳体之上,由于尾盖是预拧于壳体之上,尾盖对活塞组件的压力不是很大,此时,通过转动凸轮组件的转轴带动凸轮转动,通过对转轴的转动扭矩测试,判断凸轮组件和活塞组件是否安装到位,判断凸轮是否卡住,当检测的扭矩力较小时,说明已经安装到位,凸轮能够带动活塞滑动,当检测的扭矩力较大时,说明凸轮卡住了,安装没有到位,此地弹簧为次品,需要在后续的工序中将其剔除;由于壳体内装有液压油,必须将壳体上的盖板和尾盖完全拧紧,避免出现漏油现象,之后需将盖板旋紧于壳体之上对凸轮组件进行密封,同时,将尾盖进行拧紧;另外,利用加油机在壳体内添加液压油,并同时进行漏油检测;最后再利用测试机对组装完成后的地弹簧进行最后的扭力测试,剔除不合格产品。
附图说明
图1是现有地弹簧壳体的加工生产线示意图;
图2是现有地弹簧的外形结构示意图;
图3是现有地弹簧的分解结构示意图;
图4是本发明实施例中地弹簧工业自动化生产线的整体布局结构示意图;
图5是本发明实施例中凸轮活塞组装装置的结构示意图;
图6是图5中活塞组件安装机构的结构示意图;
图7是本发明实施例中旋盖装置的结构示意图;
图8是图7中环向输送轨道的结构示意图;
图9是图7中盖板储料组件的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
首先,针对地弹簧壳体的加工生产线进行简要描述。如图1所示,地弹簧壳体的加工生产线包括毛坯进料线31’、成品输送线32’、五个加工机台和五个机器手臂,五个加工机台分别是依次排列的第一加工机台11’、第二加工机台12’、第三加工机台13’、第四加工机台14’和第五加工机台15’,每个加工机台配备一个机器手臂,毛坯进料线31’设置于第一加工机11’台处,成品输送线32’设置于第五加工机15’台处。第一加工机台11’用于加工地弹簧壳体铣101基准面、加工工艺定位孔、加工基准面安装调节孔;第二加工机台12’用于加工地弹簧壳体101上的左右安装调节孔、工艺孔;第三加工机台13’用于加工地弹簧壳体101上的调油孔、安装调节孔和长回油孔;第四加工机台14’用于加工地弹簧壳体101上的凸轮安装孔、缸孔和回油孔;第五加工机台15’用于加工地弹簧壳体101上的缸孔珩磨加工。例如,针对第一加工机台的加工,第一加工机台11’的台面中部设有转盘,转盘上设有八个工位,每个工位上均设有工装夹具;第一工位为放件工位;第二工位为铣基准面,台面上与第二工位对应位置,设有镗铣主轴头,主轴头向下伺服进给,对壳体面铣平;第三工位为安装调节孔A孔粗加工,台面上与第二工位对应位置,设有第二加工动力头,第二加工动力头带动安装调节孔加工钻头水平推进,对壳体安装调节孔进行粗加工;第四工位为安装调节孔C孔加工,台面上与第四工位对应位置,设有第三加工动力头,第三加工动力头带动安装调节孔加工钻头从所述壳体上方垂直向下,对壳体上安装调节孔进行粗加工;第五工位为过度工位空位;第六工位为安装调节孔C孔攻螺纹,台面上与第六工位对应位置,设有第四加工动力头,第四加工动力头带动安装调节孔加工钻头从所述壳体上方垂直向下,对壳体上安装调节孔进行攻螺纹加工;第七工位为安装调节孔A孔攻螺纹,台面上与第七工位对应位置,设有第五加工动力头,第五加工动力头带动安装调节孔加工钻头从所述壳体上方垂直向下,对壳体上安装调节孔进行攻螺纹加工;第八工位为工艺定位孔B孔加工,台面上与第八工位对应位置,设有第六加工动力头,第六加工动力头带动工艺定位孔加工钻头从所述壳体上方垂直向下,对壳体上工艺定位孔加工。类似地,其它机台的工位加工在此不再累赘。
其次,对本发明实施中涉及到的地弹簧工业自动化生产线做详细的描述。如图2至9所示,地弹簧工业自动化生产线包括并列间隔布置的输送轨道1、设置于输送轨道1之上用于运输壳体101并对壳体101进行固定的运输盘12、用于对运输盘12进行顶升的顶升固定缸11,沿着输送轨道1的输送方向依次设置有凸轮活塞组装装置2、旋盖装置3、加油机4和测试机5,当壳体101进入组装工位时,顶升固定缸11将运输盘12顶起并进行固定,便于壳体101进入组装。其中,凸轮活塞组装装置2,用于将凸轮组件102和活塞组件104安装于壳体101之内,同时将尾盖105预拧于壳体101之上,并对地弹簧10进行安装测试;旋盖装置3,用于将盖板103和尾盖105拧紧于壳体101之上;加油机4,用于在壳体101内添加液压油,并对漏油进行检测;测试机5,用于对组装好的地弹簧10进行扭力测试。其中,加油机4和测试机5属于常规机械,其在市面上可以直接购买得到,再次不再累赘介绍。对本发明针对所涉及到凸轮活塞组装装置2和本发明特有的旋盖装置3进行进一步描述。
如图5和6所示,凸轮活塞组装装置2包括设置于侧部的活塞组件安装机构201、设置于顶部的凸轮组件安装机构202、安装测试机构203。
活塞组件安装机构201包括间歇转动的转柱21、固定套设于转柱21之外的套筒22,转柱21上放射状均布有多个贯穿孔211,转柱21的侧壁上开设有与贯穿孔211相通的入料槽212,在套筒22的顶部开设有用于和入料槽212连通的下料孔221,在套筒22221的下料孔上竖向设置有下料通道23,下料通道23中间设置有分隔板233,分隔板233将下料通道23分割成用于活塞组件104下料的前下料通道231、用于尾盖105下料的后下料通道232,前下料通道231的顶部设置有活塞组件仓28,后下料通道232的顶部设置有尾盖仓29,在转柱21的后侧有一用于插入贯穿孔211内的推杆213,推杆213的端部转动设置有一具有弹性的推头214。
凸轮组件安装机构202包括横截面与凸轮组件102外形相适配的竖向通道24、设置于竖向通道24之上的间歇转盘25,间歇转盘25上间隔开设有入料孔和吹气孔,入料孔的侧壁上设置有用于带动凸轮组件102转动的转环,在间歇转盘25的下侧面上位于入料孔处设置有仓门251,在间歇转盘25的上方设置有凸轮组件仓27,在间歇转盘25的中心轴上竖向滑动设置有喷气头26,喷气头26的位置和竖向通道24相对应。其中,转环可以为外齿圈的结构,通过电机带动外齿圈转动,这样,在凸轮组件102掉入竖向通道24内时,可以转变一下姿态,使得凸轮组件102顺利掉入至竖向通道24内,竖向通道24除了导向作用外,还具有定位作用,当凸轮组件102掉入至竖向通道24内后,即可沿着竖向通道04保持正确的姿势掉落至凸轮槽107内,使得凸轮组件102的凸轮指向活塞槽108,实现凸轮摆向摆正,便于凸轮和活塞的配合装配。
安装测试机构203包括测试器62、测试电机6和用于抓紧凸轮组件102转轴的抓爪61,抓爪61和测试电机6传动连接,测试器62和测试电机6电性连接。
在进行凸轮组件102和活塞组件104进行安装时,活塞组件104逐一掉落至前下料通道231,尾盖105同步逐一掉落至后下料通道232内,随着转柱21的间歇转动,当转柱21上的入料槽212对准套筒22的下料孔221时,活塞组件104和尾盖105同时落入转柱21的贯穿孔211内,并随着转柱21的转动,移动至壳体101的活塞槽108相对处,于此同时,随着间歇转盘25的转动,凸轮组件仓27内的凸轮组件102逐一掉入至间歇转盘25上的入料孔内,并随着间歇转盘25的转动移动至竖向通道24的上方,此时,仓门251打开,凸轮组件102随着竖向通道掉入至凸轮槽107内,接着,间歇转盘25上的吹气孔对准凸轮组件102,喷气头26下行对着竖向通道24的上部进行喷气,在高压气流的作用下,凸轮组件102正向压入至凸轮槽107内,此时,推杆213推着尾盖105和活塞组件104进入活塞槽108内,使得凸轮和活塞组件104相互配合,推杆213压入到位后,推杆213前端的推头214在摩擦力作用下带动尾盖105转动,使得尾盖105预拧入活塞槽104的槽口。之后,安装测试机构203对凸轮组件102和活塞组件104进行安装测试,保证凸轮组件102和活塞组件104安装到位,由于尾盖105是预拧于壳体101之上,尾盖105对活塞组件104的压力不是很大,此时,通过转动凸轮组件102的转轴带动凸轮转动,通过对转轴的转动扭矩测试,判断凸轮组件102和活塞组件104是否安装到位,判断凸轮是否卡住,当检测的扭矩力较小时,说明已经安装到位,凸轮能够带动活塞滑动,当检测的扭矩力较大时,说明凸轮卡住了,安装没有到位,此地弹簧10为次品,需要在后续的工序中将其剔除。
如图7至9所示,旋盖装置3包括盖板拧紧机构和尾盖拧紧机构,盖板拧紧机构包括盖板储料组件301、设置于上方的环向输送轨道304,在环向输送轨道304之上交错间隔设置于的盖板上料组件302和盖板旋紧组件303。本发明通过在环向输送轨道304上间隔设置盖板上料组件302和盖板旋紧组件303,使得盖板103的上料和旋紧能够连续进行,将上料和旋紧工序结合在一个工位进行,使得结构更为紧凑,同时,还提高了生产效率。
具体地,盖板储料组件301包括转动盘31,转动盘31上环向均布有多根竖向布置的竖杆311,需要拧紧的盖板103套设于各根竖杆311之上。通过转动转动盘31,使得各根竖杆311上的盖板103能够持续进行供应,同时,还不会影响盖板103添加至竖杆311之上。进一步地,在转动盘31上位于每根竖杆311的底部设置有用于将盖板103顶起的顶板,套设于竖杆311之上的待安装的盖板103至于顶板之上,当同根竖杆311上部的盖板103用完之后,顶板即可将竖杆311下部的盖板103顶起,保障盖板103的供应。
盖板上料组件302包括设置于环向输送轨道304之上的第一升降缸321、设置于第一升降缸321输出端用于抓取盖板103的卡盘33。
进一步地,盖板上料组件302还包括一拨正气缸以及设置于拨正气缸输出端的拨正杆,在盖板103套入凸轮槽107之前,拨正气缸动作,拨正杆作用于凸轮组件102的转轴之上,使得转轴微调,便于转轴插入盖板103的中心孔内。
盖板旋紧组件303包括设置于环向输送轨道304之上的第二升降缸322、设置于第二升降缸322输出端的固定板35、倒立设置于固定板35之上的旋转电机34、设置于旋转电机34输出端的拧紧头341,拧紧头341的下端面上开设有用于转轴上端插入的插入槽342,在固定板35的下方设置有压板37,压板37上开设有用于拧紧头341穿过的穿孔371,压板37上连接有导向柱36,导向柱36滑动设置于固定板35之上,在导向柱36上套设有预压弹簧351。
在进行盖板103旋盖和尾盖105拧紧过程中,盖板103上料组件移动至转动盘31之上,卡盘33抓持一个盖板103,并随着环向输送轨道304运动至壳体101的凸轮槽107正上方,第一升降缸321伸出,盖板103卡入凸轮槽107内,之后,第一升降缸321缩回,卡盘33的卡爪331同时缩回至卡盘33内,第一升降缸321可再次伸出,使得卡爪331敲击于盖板103之上,即可对盖板103进行预压紧。之后,盖板上料组件302离开地弹簧10的正上方,盖板旋紧组件303沿着环向输送轨道304运动至壳体101的凸轮槽107正上方,第二升降缸322伸出,凸轮组件102上的转轴上端插入拧紧头341的插入槽342内,同时,随着拧紧头341的下压,预压弹簧351处于压缩状态,旋转电机34带动拧紧头341转动,拧紧头341实现对盖板103进行拧紧。
尾盖拧紧机构包括滑动座、滑动设置于滑动座之上的拧紧电机、设置于拧紧电机输出端的压紧头。在进入尾盖拧紧工位时,地弹簧10被固定住后,拧紧电机沿着滑动座移动,压紧头带动尾盖105转动,使得尾盖105完全拧紧。
综上,本发明凸轮活塞组装装置2将凸轮组件102和活塞组件104同步安装于壳体101之内,之后,将尾盖105预拧于壳体101之上,由于尾盖105是预拧于壳体101之上,尾盖105对活塞组件104的压力不是很大,此时,通过转动凸轮组件102的转轴带动凸轮转动,通过对转轴的转动扭矩测试,判断凸轮组件102和活塞组件104是否安装到位,判断凸轮是否卡住,当检测的扭矩力较小时,说明已经安装到位,凸轮能够带动活塞滑动,当检测的扭矩力较大时,说明凸轮卡住了,安装没有到位,此地弹簧10为次品,需要在后续的工序中将其剔除;由于壳体101内装有液压油,必须将壳体101上的盖板103和尾盖105完全拧紧,避免出现漏油现象,之后需将盖板103旋紧于壳体101之上对凸轮组件103进行密封,同时,将尾盖105进行拧紧;另外,利用加油机4在壳体101内添加液压油,并同时进行漏油检测;最后再利用测试机5对组装完成后的地弹簧10进行最后的扭力测试,剔除不合格产品。
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