阅读说明：本技术 一种扭矩铰链安装部件组装装置及其组装方法 (Torque hinge mounting part assembling device and assembling method thereof ) 是由 陈娅萍 秦雪芹 任建勇 于 2020-10-12 设计创作，主要内容包括：本发明涉及铰链生产技术领域,具体涉及一种扭矩铰链安装部件组装装置及其组装方法。一种扭矩铰链组装机的安装部件组装装置,其包括垫块上料机构、底壳输送机构、铆压机和安装部件上料机构,底块输送机构上设置有多个工位,分别为底壳上料工位、垫块上料工位、垫块铆压工位和出料工位,底壳上料工位和出料工位分别位于底壳输送机构的两端,底壳上料工位处设置有振动上料器；垫块上料机构对应垫块上料工位,铆压机对应垫块铆压工位,安装部件上料机构对应出料工位；本发明具有安装部件组装效率高,上料精度高的优点。(The invention relates to the technical field of hinge production, in particular to an assembling device and an assembling method for a torque hinge mounting part. An installation part assembling device of a torque hinge assembling machine comprises a cushion block feeding mechanism, a bottom shell conveying mechanism, a riveting machine and an installation part feeding mechanism, wherein a plurality of stations are arranged on the bottom block conveying mechanism and respectively comprise a bottom shell feeding station, a cushion block riveting station and a discharging station, the bottom shell feeding station and the discharging station are respectively positioned at two ends of the bottom shell conveying mechanism, and a vibration feeding device is arranged at the bottom shell feeding station; the cushion block feeding mechanism corresponds to a cushion block feeding station, the riveting press corresponds to a cushion block riveting station, and the mounting part feeding mechanism corresponds to a discharging station; the invention has the advantages of high assembly efficiency of the installation parts and high feeding precision.)

一种扭矩铰链安装部件组装装置及其组装方法

技术领域

本发明涉及铰链生产技术领域，具体涉及一种扭矩铰链安装部件组装装置及其组装方法。

背景技术

铰链又称合页是用来连接两个固体并允许两者之间做相对转动的机械装置，扭矩铰链是在铰链的两个部件上连接弹性元件，随着位置转动产生预紧力。扭矩铰链，由铆钉、固定部件、弹簧和安装部件组成，安装部件由底壳和垫块铆接组成。

现有的铰链组装设备例如公开号为CN210949511U、名称为扭矩铰链以及包括该扭矩铰链的支撑系统的专利公开了一种扭矩铰链，包括：固定件；以及一对铰链模组，分别与所述固定件连接，所述一对铰链模组中的任一个均包括：单向转动机构，其与所述固定件连接；半轴，包括第一轴段和第二轴段，所述第一轴段装配在所述单向转动机构内；连接板，包括插接孔，所述连接板通过所述插接孔插接于所述第二轴段上；夹紧件，插接于所述第二轴段上，并对所述连接板施加轴向压力，其中连接至所述固定件的所述一对铰链模组的单向转动机构具有相反的自由转动方向。

现有技术存在以下不足：1. 安装部件组装效率低，上料精度低；2. 输送效率低，产品的铆钉方向不一致；3. 弹簧难以夹取，上料困难；4. 全自动的扭矩铰链生产机较少，生产效率低下。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中安装部件组装效率低，上料精度低的问题，提出一种安装部件组装效率高，上料精度高的安装部件组装装置。

为本发明之目的，采用以下技术方案：一种扭矩铰链安装部件组装装置，其包括垫块上料机构、底壳输送机构、铆压机和安装部件上料机构，底块输送机构上设置有多个工位，分别为底壳上料工位、垫块上料工位、垫块铆压工位和出料工位，底壳上料工位和出料工位分别位于底壳输送机构的两端，底壳上料工位处设置有振动上料器；垫块上料机构对应垫块上料工位，铆压机对应垫块铆压工位，安装部件上料机构对应出料工位；

所述的安装部件上料机构包括安装部件搬运机构、侧推轨道、移动滑台、推板、旋转台、齿轮齿条组件和旋转驱动气缸；侧推轨道固定在机架上，侧推轨道对应刚性输送轨的侧方，移动滑台设置在侧推轨道的下方，推板安装在移动滑台的伸缩端，推板对应侧推轨道；侧推轨道的端部设置有铰接孔，旋转台铰接在该铰接孔中，旋转台上设置有沉台，沉台中用于放置安装部件；旋转驱动气缸水平安装在侧推轨道上，旋转驱动气缸的伸缩端通过齿轮齿条组件与旋转台的转轴相连接；所述的安装部件搬运机构固定在机架上，安装部件搬运机构对应旋转台的上方。

作为优选，所述的垫块上料机构包括圆形振料器、支座、分料块、侧向气缸和安装部件搬运机构，分料块移动连接在支座中，分料块安装在侧向气缸的伸缩端，侧向气缸固定在支座上；圆形振料器的出料端与分料块相衔接。

作为优选，所述的底壳输送机构包括刚性输送轨、输送气缸、连接条、固定块、摆动块、第一限位组件和第二限位组件；刚性输送轨固定设置在机架上，连接条通过滑轨移动连接在刚性输送轨的侧壁，固定块设置有多个，多个固定块均匀固定在连接条上，摆动块通过销轴铰接在固定块上；所述的摆动块上端为斜面，摆动块下端的一侧设置有凸块，固定块上设置有台阶，摆动块的凸块与台阶相抵。

作为优选，所述的第一限位组件和第二限位组件安装在刚性输送轨的侧方，第一限位组件包括两个气缸和分别安装在两个气缸伸缩端的顶杆，顶杆的间距与底壳长度相匹配；第二限位组件包括一个气缸和安装在气缸的两个顶杆；限位组件向刚性输送轨中伸入实现对底壳的限位。

一种扭矩铰链组装设备的安装部件组装方法，安装部件的底壳在底壳输送机构中实现输送和进料，首先通过第一限位组件调整两个底壳的间距，底壳通过摆动块进行顶动，实现间歇运动，在垫块上料工位处由垫块上料机构将夹取的垫块放置在底壳上，而后在垫块铆压工位处将垫块与底壳实现铆接；连接成一体的安装部件继续运动，到达出料工位处由推板将安装部件推到旋转台中，旋转驱动气缸带动齿轮齿条组件运动，实现安装部件转动一定的角度，最后由安装部件搬运机构进行夹取上料。

一种扭矩铰链组装设备，其包括机架以及安装在机架上的治具输送装置、铆钉上料装置、固定部件上料装置、弹簧上料装置、安装部件组装装置、铆接机和下料装置；治具输送装置上设置有纵向排列的多个工位，沿加工方向，分别为铆钉上料工位、第一组装工位、第二组装工位、第三组装工位、铆接工位和下料工位；所述的铆钉上料装置对应铆钉上料工位，固定部件上料装置对应第一组装工位，弹簧上料装置对应第二组装工位，安装部件组装装置对应第三组装工位，铆接机对应铆接工位，下料装置对应下料装置；上述的安装部件组装装置采用上述技术方案所述的一种扭矩铰链安装部件组装装置。

作为优选，所述的治具输送装置用于载动治具流转起来，治具用于定位放置扭矩铰链的各元件；所述的铆钉上料装置、固定部件上料装置、弹簧上料装置和安装部件组装装置分别用于将对应的组装元件进行上料组装，铆接机用于铆接，下料装置用于下料。

采用上述技术方案的扭矩铰链组装设备的优点是：

1.治具输送装置通过上下两层输送通道进行输送，两端通过端部衔接组件实现衔接，实现回流，上层采用刚性的输送通道，有助于提高输送刚度，提高加工的精度；下层采用皮带输送，结构简单，提高输送效率；组装治具中设置有压紧块对铆钉进行压紧，防止铆钉在输送过程中实现转动，提高产品的一致性；并且夹住铆钉能保持铆钉竖立的状态，提高后续组装元件的装入成功率。

2.弹簧上料装置通过将弹簧竖直状态进料，通过弧形过料块后变为水平的状态，便于分离；旋转接料座上设置特定形状的U形槽放置弹簧，提高弹簧的运转精度；U形槽和夹爪和相对应，弹簧依靠自身弹力张紧在两个夹爪上，弹簧位于内缺口中保持姿态固定，提高上料的稳定性。

3.安装部件组装装置通过在底壳输送机构中即实现了底壳的上料，也实现了底壳的垫块的组装，组合成安装部件；底壳输送机构中设置有多个工位，在输送间歇期间完成组装和固定，提高安装部件的组装效率；组装效率需要倾斜安装，通过设置旋转台将其转动特定的角度，在通过平动夹取的方式实现安装部件的上料，旋转台便于精准控制旋转的角度，有小量误差可通过安装部件搬运机构两个夹爪进行修正，提高安装部件的上料精度。

附图说明

图1为扭矩铰链的爆炸结构图。

图2为本发明的工作流程图。

图3为治具输送装置的爆炸结构图。

图4为组装治具和动作组件的爆炸结构图。

图5为转动块的结构图。

图6为铆钉上料装置的爆炸结构图。

图7为固定部件上料装置的爆炸结构图。

图8为弹簧上料装置的爆炸结构图。

图9为夹爪的结构图。

图10为安装部件组装装置的爆炸结构图。

图11为垫块上料机构的爆炸结构图。

图12为底壳输送机构的爆炸结构图。

图13为安装部件上料机构的爆炸结构图。

具体实施方式

如图1-13所示，一种扭矩铰链组装设备包括机架以及安装在机架上的治具输送装置1、铆钉上料装置2、固定部件上料装置3、弹簧上料装置4、安装部件组装装置5、铆接机6和下料装置7；治具输送装置1上设置有纵向排列的多个工位，沿加工方向，分别为铆钉上料工位、第一组装工位、第二组装工位、第三组装工位、铆接工位和下料工位；所述的铆钉上料装置2对应铆钉上料工位，固定部件上料装置3对应第一组装工位，弹簧上料装置4对应第二组装工位，安装部件组装装置5对应第三组装工位，铆接机6对应铆接工位，下料装置7对应下料装置7。

所述的治具输送装置1用于载动治具流转起来，治具用于定位放置扭矩铰链的各元件；所述的铆钉上料装置2、固定部件上料装置3、弹簧上料装置4和安装部件组装装置5分别用于将对应的组装元件进行上料组装，铆接机6用于铆接，下料装置7用于下料。上述的安装部件组装装置5即一种扭矩铰链安装部件组装装置。

如图1所示的一种扭矩铰链，该扭矩铰链由铆钉100、固定部件200、弹簧300和安装部件400组成，安装部件400由底壳500和垫块600铆接组成。

如图3所示，所述的治具输送装置1包括立板11、组装治具12、回流皮带13、端部衔接组件14、步进驱动组件15和动作组件16；所述的立板11固定在机架上，立板11设置有对称的两块，立板11的上端内侧设置有台阶，两个立板11之间形成一个过料通道，组装治具12设置在该过料通道处；回流皮带13通过辊子连接在立板11上，回流皮带13位于组装治具12的下方，所述的回流皮带13通过电机传动；立板11的进料端和出料端均设置有端部衔接组件14，端部衔接组件14将组装治具12实现升降，衔接下层的回流皮带13和上层的立板11过料通道；所述的步进驱动组件15位于立板11的侧方，步进驱动组件15对应组装治具12，步进驱动组件15用于驱动组装治具12实现步进运动；在治具运动的方向上设置有治具关闭工位和治具打开工位，在这两个工位处各设置一个所述的动作组件16，动作组件16安装在立板11上，动作组件16对应组装治具12的上方，动作组件16用于对组装治具12实现开闭。

如图4所示，所述的组装治具12包括治具体121、压紧块122、转动块123和盖板124；压紧块122设置有对应的两个，两个压紧块122的相对侧面设置有矫正斜面1221，压紧块122移动连接在治具体121中，压紧块122与治具体121之间设置有弹簧，弹簧将压紧块122向中部压紧；所述的转动块123上端设置有凸部1231，凸部1231露出在治具体121的表面，凸部用于传动；转动块123的中部设置有圆孔，圆孔中通过设置转轴铰接在治具体121中；压紧块122相对的侧面还设置有传动斜面1222，一侧的压紧块122顶部设置有一段竖直面1223；所述的转动块123的一侧为尖嘴形，转动块123的另一侧为弧形；如图5所示，转动块123的尖嘴与竖直面1223相抵，图示状态实现自锁，将两个压紧块122向外侧推开，只需拨动转动块123的凸部1231即可实现压紧块122向中间运动。

如图4和图5所示，所述的动作组件16包括驱动气缸161、驱动爪162、光纤座163和连接块164，驱动气缸161固定在连接块164上，驱动爪162安装在驱动气缸161的伸缩端，驱动爪162的端部相下弯折，驱动爪162下端与转动块123的凸部相对应；所述的光纤座163安装在连接块164上，光纤座163中设置有光纤传感器，光纤传感器对应铆钉的侧方，检测铆钉的方位是否正确。

所述的端部衔接组件14包括基座141、升降气缸142、升降座143、侧推气缸144和侧推板145；升降气缸142安装在基座141上，升降座143安装在升降气缸142的伸缩端，侧推气缸144设置在升降座143中，侧推板145安装在侧推气缸144的伸缩端，升降座143上设置有通槽，治具设置在通槽上，侧推板145位于通槽中，侧推板145对应治具的侧方。

所述的步进驱动组件15包括安装条151、叉条152、调节板153、第一平移气缸154和第二平移气缸155；叉条152均匀安装在安装条151上，叉条152之间的间隔距离与治具的长度相匹配，安装条151通过滑轨移动连接在调节板153上，调节板153通过滑轨移动连接在机架上；第一平移气缸154固定在机架上，第一平移气缸154的伸缩端与调节板153相连接，第二平移气缸155固定在调节板153上，第二平移气缸155的伸缩端与安装条151相连接。

所述的治具输送装置1在工作时，回流的空治具到达端部衔接组件14中，进行抬升，而后侧推板145将治具推到两个立板11中，治具在立板11通过步进驱动组件15实现，叉条152进入两个治具之间的空隙，推动治具间歇运动；在治具关闭工位和治具打开工位处，动作组件16推动转动块123，使两个压紧块122夹住或松开中间的铆钉，对铆钉进行位置限定和下料松开。

治具输送装置1解决了输送效率低，产品的铆钉方向不一致的问题，通过上下两层输送通道进行输送，两端通过端部衔接组件14实现衔接，实现回流，上层采用刚性的输送通道，有助于提高输送刚度，提高加工的精度；下层采用皮带输送，结构简单，提高输送效率；组装治具12中设置有压紧块122对铆钉进行压紧，防止铆钉在输送过程中实现转动，提高产品的一致性；并且夹住铆钉能保持铆钉竖立的状态，提高后续组装元件的装入成功率。

如图6所示，所述的铆钉上料装置2包括铆钉搬运机构21、第一震料器22、铆钉输送料轨23和端挡块24；第一震料器22连接在机架上，铆钉输送料轨23安装在第一震料器22上，端挡块24设置在铆钉输送料轨23的端部，铆钉搬运机构21安装在机架上，铆钉搬运机构21与端挡块24相对应，铆钉搬运机构21用于将端挡块24处的铆钉夹出实现上料。

如图7所示，所述的固定部件上料装置3包括固定部件搬运机构31、第二震料器32、固定部件上料轨33、分离块34和分离气缸35；固定部件上料轨33设置在第二震料器32的上端；分离块34安装在分离气缸35的伸缩端，分离气缸35固定在机架上，分离块34与固定部件上料轨33的端部相衔接；所述的分离块34中设置有矩形沉孔，固定设置在该矩形沉孔中，固定部件从矩形沉孔的一侧自由进入，矩形沉孔的另一侧设置有挡边。

如图8和图9所示，所述的弹簧上料装置4包括弹簧搬运机构41、第三震料器42、弹簧料轨43、旋转接料座44、齿轮45、齿条46、分料气缸47、弧形过料块48和转座49；第三震料器42连接在机架上，弹簧料轨43安装在第三震料器42的上端，弧形过料块48与弹簧料轨43相衔接，弧形过料块48内部设置有弧形的过料轨，使竖直进入的弹簧转为水平送出；所述的弹簧料轨43包括内部的圆轴和侧边的限位板，圆轴用于托住弹簧，限位板用于防止弹簧摆动；转座49固定在机架上，旋转接料座44转动连接在转座49中，旋转接料座44与弧形过料块48的下端面相衔接，齿轮45固定在旋转接料座44的转轴上，齿条46安装在分料气缸47的伸缩端，齿轮45与齿条46相啮合，分料气缸47水平固定在机架上；所述的旋转接料座44外形为圆弧形，圆弧形侧壁设置有凸起441，旋转接料座44上还设置有 U形槽442，弹簧放置在U形槽442中，旋转接料座44上还设置有条形槽443，条形槽443对应U形槽442的两个平直段，条形槽443的深度大于U形槽442深度；所述的条形槽443中还设置有圆孔，圆孔中设置有接近传感器，接近传感器对应U形槽442中的弹簧，检测弹簧是否到位。

所述的弹簧搬运机构41包括丝杠调节模组411、水平移动模组412、竖直移动模组413、手指气缸414和夹爪415；丝杠调节模组411固定在机架上，水平移动模组412的固定部设置在丝杠调节模组411的移动端；竖直移动模组413的固定部安装在水平移动模组412的移动部，手指气缸414安装在竖直移动模组413的移动部，夹爪415安装在手指气缸414上；所述的夹爪415下端设置有内缺口4151，内缺口4151卡住弹簧防止脱落。

所述的弹簧上料装置4在工作时，弹簧从弹簧料轨43中有序送出，经过弧形过料块48后转成平放状态，由旋转接料座44接住，被接近传感器检测到后，分料气缸47带动齿条46伸出，带动旋转接料座44转动九十度，将弹簧分离出来；然后弹簧搬运机构41移动到指定位置，带动两个夹爪415靠近，将弹簧夹住，进行搬运上料。

弹簧上料装置4解决了弹簧难以夹取，上料困难的问题，通过将弹簧竖直状态进料，通过弧形过料块48后变为水平的状态，便于分离；旋转接料座44上设置特定形状的U形槽放置弹簧，提高弹簧的运转精度；U形槽442和夹爪415和相对应，弹簧依靠自身弹力张紧在两个夹爪415上，弹簧位于内缺口4151中保持姿态固定，提高上料的稳定性。

如图10所示，所述的一种扭矩铰链安装部件组装装置包括垫块上料机构51、底壳输送机构52、铆压机53和安装部件上料机构54，底块输送机构52上设置有多个工位，分别为底壳上料工位、垫块上料工位、垫块铆压工位和出料工位，底壳上料工位和出料工位分别位于底壳输送机构52的两端，底壳上料工位处设置有振动上料器；垫块上料机构51对应垫块上料工位，铆压机53对应垫块铆压工位，安装部件上料机构54对应出料工位。

如图11所示，所述的垫块上料机构51包括圆形振料器、支座511、分料块512、侧向气缸513和安装部件搬运机构514，分料块512移动连接在支座511中，分料块512安装在侧向气缸513的伸缩端，侧向气缸513固定在支座511上；圆形振料器的出料端与分料块512相衔接；安装部件搬运机构514将分料块512中分离的安装部件进行夹取搬运。

如图12所示，所述的底壳输送机构52包括刚性输送轨521、输送气缸522、连接条523、固定块524、摆动块525、第一限位组件526和第二限位组件527；刚性输送轨521固定设置在机架上，连接条523通过滑轨移动连接在刚性输送轨521的侧壁，固定块524设置有多个，多个固定块524均匀固定在连接条523上，摆动块525通过销轴铰接在固定块524上；所述的摆动块525上端为斜面，摆动块525下端的一侧设置有凸块，固定块524上设置有台阶，摆动块525的凸块与台阶相抵，使得摆动块525与固定块524之间的摆动角度得以限制，实现单向传动；第一限位组件526和第二限位组件527安装在刚性输送轨521的侧方，第一限位组件526包括两个气缸和分别安装在两个气缸伸缩端的顶杆，顶杆的间距与底壳长度相匹配，实现两个顶杆分别运动；第二限位组件527包括一个气缸和安装在气缸的两个顶杆，实现两个顶杆的同时运动；限位组件向刚性输送轨521中伸入实现对底壳的限位，进行相应的加工。

如图13所示，所述的安装部件上料机构54包括安装部件搬运机构541、侧推轨道542、移动滑台543、推板544、旋转台545、齿轮齿条组件546和旋转驱动气缸547；侧推轨道542固定在机架上，侧推轨道542对应刚性输送轨521的侧方，移动滑台543设置在侧推轨道542的下方，推板544安装在移动滑台543的伸缩端，推板544对应侧推轨道542；侧推轨道542的端部设置有铰接孔，旋转台545铰接在该铰接孔中，旋转台545上设置有沉台，沉台中用于放置安装部件；旋转驱动气缸547水平安装在侧推轨道542上，旋转驱动气缸547的伸缩端通过齿轮齿条组件546与旋转台545的转轴相连接；所述的安装部件搬运机构541固定在机架上，安装部件搬运机构541对应旋转台545的上方。

所述的一种扭矩铰链安装部件组装装置在工作时，安装部件的底壳在底壳输送机构52中实现输送和进料，首先通过第一限位组件526调整两个底壳的间距，底壳通过摆动块525进行顶动，实现间歇运动，在垫块上料工位处由垫块上料机构51将夹取的垫块放置在底壳上，而后在垫块铆压工位处将垫块与底壳实现铆接；连接成一体的安装部件继续运动，到达出料工位处由推板544将安装部件推到旋转台545中，旋转驱动气缸547带动齿轮齿条组件546运动，实现安装部件转动一定的角度，最后由安装部件搬运机构541进行夹取上料。

一种扭矩铰链安装部件组装装置解决了安装部件组装效率低，上料精度低问题，通过在底壳输送机构52中即实现了底壳的上料，也实现了底壳的垫块的组装，组合成安装部件；底壳输送机构52中设置有多个工位，在输送间歇期间完成组装和固定，提高安装部件的组装效率；组装效率需要倾斜安装，通过设置旋转台545将其转动特定的角度，在通过平动夹取的方式实现安装部件的上料，旋转台545便于精准控制旋转的角度，有小量误差可通过安装部件搬运机构541两个夹爪进行修正，提高安装部件的上料精度。

所述的下料装置7包括龙门二自由度移动模组、夹取模组和下料皮带，夹取模组安装在二自由度移动模组的输出末端，夹取模组包括一个夹取气缸和安装在夹取气缸移动端上的夹指，二自由度移动模组上有水平和竖直两个移动动作，下料皮带上方设置产品进行下料。

一种扭矩铰链组装方法，依次通过以下步骤进行加工：

S1铆钉上料：铆钉上料装置2将铆钉上料至治具输送装置1；

S2固定部件上料：固定部件上料装置3将固定部件上料至治具上；

S3弹簧上料：弹簧从弹簧料轨43中有序送出，经过弧形过料块48后转成平放状态，由旋转接料座44接住，被接近传感器检测到后，分料气缸47带动齿条46伸出，带动旋转接料座44转动九十度，将弹簧分离出来；然后弹簧搬运机构41移动到指定位置，带动两个夹爪415靠近，将弹簧夹住，进行搬运上料；

S4安装部件上料：安装部件的底壳在底壳输送机构52中实现输送和进料，首先通过第一限位组件526调整两个底壳的间距，底壳通过摆动块525进行顶动，实现间歇运动，在垫块上料工位处由垫块上料机构51将夹取的垫块放置在底壳上，而后在垫块铆压工位处将垫块与底壳实现铆接；连接成一体的安装部件继续运动，到达出料工位处由推板544将安装部件推到旋转台545中，旋转驱动气缸547带动齿轮齿条组件546运动，实现安装部件转动一定的角度，最后由安装部件搬运机构541进行夹取上料；

S5铆接：铆接机6下降，压迫铆钉，使铆钉连接固定部件与安装部件，实现连接；

S6下料：下料装置7将组装好的扭矩铰链夹住，移运到下料皮带上进行下料。