CN109514227B - 一种龙骨轴向组装机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种龙骨轴向组装机，包括第一治具组和第二治具组；机械手装置包括沿第一定位槽轴向设置的驱动组件、与驱动组件传动连接的组装机械手、及用于定位的定位装置；组装机械手包括一条推动臂；推动臂设于第一治具组上方且与每条第一定位槽横向正交，并与驱动组件传动连接，且驱动组件与控制装置连接，推动臂沿驱动组件的驱动方向导向滑动；定位装置设于支架上，使推动臂受驱动组件带动的过程中触动定位装置，且定位装置与控制装置连接。本发明实现龙骨轴向插接组装的自动化。

Description

一种龙骨轴向组装机

技术领域

本发明涉及生产设备领域，具体涉及一种龙骨轴向组装机。

背景技术

天花龙骨是吊顶天花的重要部件，其中有一种分体式龙骨，包括轴向插接组装的上龙骨和下龙骨，其中上龙骨的截面呈“T”字形结构，所以这种龙骨被俗称为“T骨”。

现有技术中，T骨的上龙骨和下龙骨之间的插接组装是通过人手来完成的。虽然插接工序仅有一道，但由于T骨本身的截面很小，插接组装时对位比较困难，使实际的组装效率大打折扣。而且T骨的长度一般都较长，一般在2米甚至3米以上，因此插接组装时就十分不便，需要人手一段一段地挪动。另外，较长的T骨是会产生弹性弯曲的，因此在组装过程中容易卡住，插接不顺畅。一条T骨需要人手操作几十秒才能组装完成。

不难看出，现有技术还存在一定的缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种龙骨轴向组装机，实现龙骨轴向插接组装的自动化。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种龙骨轴向组装机，包括水平设置且沿轴向对接的第一治具组和第二治具组，通过支架安装于第一治具组及第二治具组上方的机械手装置，以及控制装置；

第一治具组的表面沿轴向设有至少一条第一定位槽，第二治具组件的表面沿轴向设有与第一定位槽等量的第二定位槽，第二定位槽对接于第一定位槽的末端，且第二治具组的末端设有限定第二定位槽的定位挡板；

机械手装置包括沿第一定位槽轴向设置的驱动组件、与驱动组件传动连接的组装机械手、及用于定位的定位装置；组装机械手包括一条推动臂；推动臂设于第一治具组上方且与每条第一定位槽横向正交，并与驱动组件传动连接，且驱动组件与控制装置连接，推动臂沿驱动组件的驱动方向导向滑动；定位装置设于支架上，使推动臂受驱动组件带动的过程中触动定位装置，且定位装置与控制装置连接。

进一步的，所述第一定位槽的末端两侧设有逐渐收窄的导向斜角。

进一步的，所述第一定位槽的末端两侧设有向下逐渐收敛的导向下压斜面。

进一步的，所述定位装置包括用于定位组装机械手行程的后端点的后限位开关、用于定位组装机械手行程的前端点的前限位开关；后限位开关安装于支架上，且正对于第一治具组的起始端，使组装机械手向后移动至起始端时推动臂触发后限位开关；前限位开关安装于支架上，且正对于第一治具组的末端，使组装机械手向前移动至末端时推动臂触发前限位开关；前限位开关与后限位开关分别与控制装置连接。

进一步的，所述后限位开关通过一套第一滑动装置沿第一定位槽的轴向滑动连接于支架上，使后限位开关可在第一限位槽轴向方向移动调整位置；第一滑动装置与支架之间设有第一锁紧装置，使后限位开关在任意位置锁紧固定。

进一步的，所述定位挡板通过一套第二滑动装置沿第二定位槽的轴向滑动连接于第二治具组的末端，使定位挡板可在第二限位槽轴向方向移动调整位置；第二滑动装置与第二治具组之间设有第二锁紧装置，使定位挡板在任意位置锁紧固定。

进一步的，所述驱动组件包括驱动电机、链轮和传动链；两个链轮旋转连接于支架，传动链套接于链轮上，机械手组件与传动链连接使传动链带动机械手组件沿第一定位槽的轴向移动；驱动电机与其中一个链轮传动连接，且驱动电机与控制装置连接。

进一步的，所述驱动组件包括驱动电机和滚珠丝杆；驱动电机与滚珠丝杆的丝杆轴传动连接，滚珠丝杆的丝杆螺母与机械手组件连接使滚珠丝杆带动机械手组件沿第一定位槽的轴向移动，且驱动电机与控制装置连接。

进一步的，所述机械手装置还包括一套定位夹具装置，其包括一个定位夹爪和一条延伸臂；延伸臂沿着第一定位槽的轴向延伸，且朝第一定位槽的末端凸出安装于推动臂上；定位夹爪通过铰链铰接于延伸臂的端部，使定位夹爪可翻转开合；定位夹爪的底边上开设有与第一定位槽相配合的定位缺口槽。

进一步的，所述第一治具组或第二治具组呈通长结构或分段式结构。

本发明提供的一种龙骨轴向组装机，具有以下优点：

实现龙骨的自动化插接组装，提高生产效率，降低劳动强度，节省劳动力成本；

定位装置、定位挡板等部件均可轴向调节位置，从而适应不同长度的龙骨的安装；

第一治具组和第二治具组上排布设置有多条第一定位槽和第二定位槽，一次操作即可实现多条龙骨的组装，操作方便；

第一定位槽末端设有导向斜角，确保龙骨轴向组装时插接准确，不容易损坏产品；

具有定位夹具装置，在插接组装过程中辅助龙骨保持稳定，可靠度高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种龙骨轴向组装机的整体结构示意图。

图2为图1的驱动组件置于台面以上的结构示意图。

图3为机械手装置的结构示意图。

图4为导向斜角的结构示意图。

图5为定位夹具装置的结构示意图。

图6为第一定位槽末端的截面结构示意图。

附图标记说明：

1、第一治具组 2、第二治具组

3、支架 4、控制装置

5、第一定位槽 6、第二定位槽

7、定位挡板 8、驱动组件

9、轴承 10、组装机械手

11、定位装置 12、推动臂

13、导向下压斜面 14、驱动电机

15、链轮 16、传动链

17、导向斜角 18、前限位开关

19、后限位开关 20、定位夹具装置

21、延伸臂 22、定位夹爪

23、定位缺口槽

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例和附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

请参阅图1至图3，本发明提供了一种龙骨轴向组装机，包括水平设置且沿轴向对接的第一治具组1和第二治具组2，通过支架3安装于第一治具组1及第二治具组2上方的机械手装置，以及控制装置4；

第一治具组1的表面沿轴向设有至少一条第一定位槽5，第二治具组2件的表面沿轴向设有与第一定位槽5等量的第二定位槽6，第二定位槽6对接于第一定位槽5的末端，且第二治具组2的末端设有限定第二定位槽6的定位挡板7；

机械手装置包括沿第一定位槽5轴向设置的驱动组件8、与驱动组件8传动连接的组装机械手10、及用于定位的定位装置11；组装机械手10包括一条推动臂12；推动臂12设于第一治具组1上方且与每条第一定位槽5横向正交，并与驱动组件8传动连接，且驱动组件8与控制装置4连接，推动臂12沿驱动组件8的驱动方向导向滑动；定位装置11设于支架3上，使连接臂13受驱动组件8带动的过程中触动定位装置11，且定位装置11与控制装置4连接。

本发明实现龙骨自动组装的过程是：先将上龙骨放置到第一定位槽5中，再将下龙骨放置到第二定位槽6中。在此，第一定位槽5及第二定位槽6的数量可以决定设备一次可以组装的龙骨数量。上龙骨和下龙骨通过第一定位槽5及第二定位槽6是相互对齐的，因此就省去了人手操作插接对齐的烦恼。然后工人只需要操作控制装置4，使驱动组件8启动，带动组装机械手10向前运动，此过程中推动臂12会抵在上龙骨的尾部向前推动，使第一定位槽5的所有上龙骨同时插接到第二定位槽6的下龙骨上。在此过程中，第二治具组2末端的定位挡板7会抵住下龙骨的尾部，防止其轴向滑动。当完成插接组装后，组装机械手10刚好触发到定位装置11，定位装置11就会向控制装置4发出信号，使驱动组件8停止向前运作。

需要说明的是，第一治具组1和第二治具组2并不一定是图2中所示的通长的设计，为了节省材料、方便将上龙骨和下龙骨放置上第一定位槽5或第二定位槽6，也可以如图1所示地，将第一治具组1或第二治具组2设计成分段设置式的，并间距排列设置。但实际其设计构思与通长的设计是相同的，都具备了多条第一定位槽5和第二定位槽6。

请参阅图4，作为优选，所述第一定位槽5的末端两侧设有逐渐收窄的导向斜角17，当上龙骨向前插接运动时，导向斜角17会作用于上龙骨的颈部，确保其能够对准下龙骨的插槽。

请参阅图6，作为优选，所述第一定位槽5的末端两侧设有向下逐渐收敛的导向下压斜面13，用于防止上龙骨插接入下龙骨时在垂直方向上翘起，进行垂直导向定位。作为进一步的优选，导向下压斜面13的外侧还设有用于滑动导向的轴承9，用于减轻上龙骨与第一定位槽5末端的摩擦。

请参阅图1及图2，具体的，作为优选，所述定位装置11包括用于定位组装机械手10行程的后端点的后限位开关19、用于定位组装机械手10行程的前端点的前限位开关18；后限位开关19安装于支架3上，且位于第一治具组1的起始端的上方，使组装机械手10向后移动至起始端时推动臂12触发后限位开关19；前限位开关18安装于支架3上，且位于第一治具组1末端的上方，使组装机械手10向前移动至末端时或推动臂12触发前限位开关18；前限位开关18与后限位开关19分别与控制装置4连接。

其具体的工作原理是：当组装机械手10向前推动上龙骨完成插接组装时，会触发前限位开关18，前限位开关18就会发出信号使驱动组件8停止；然后可以操作控制装置4使驱动装置反向移动带动组装机械手10回位，当组装机械手10回到起始点时，会触发后限位开关19，使驱动组件8停止。此时组装机械手10已经完全复位，可以准备下一轮的组装工序。

如果定位装置11是固定安装的，那么意味着组装机械手10的行程是不可调的，设备仅可以用于组装一种定长的龙骨。为了改善这一问题，作为优选，所述后限位开关19通过一套第一滑动装置(未图示)沿第一定位槽5的轴向滑动连接于支架3上，使后限位开关19可在第一限位槽轴向方向移动调整位置；第一滑动装置与支架3之间设有第一锁紧装置，使后限位开关19可以在任意位置锁紧固定。

位于行程末端的前限位开关18没有活动的必要，固定安装于支架3上即可。通过滑动调节后限位开关19，即可调节组装机械手10的行程，从而适应不同长度的龙骨的组装。

由于上龙骨的长度与下龙骨的长度是对应的，故还需要调整定位挡板7来配合适应不同长度的龙骨组装。具体的，作为优选，所述定位挡板7通过一套第二滑动装置(未图示)沿第二定位槽6的轴向滑动连接于第二治具组2的末端，使定位挡板7可在第二限位槽轴向方向移动调整位置；第二滑动装置与第二治具组2之间设有第二锁紧装置，使定位挡板7可以在任意位置锁紧固定。

驱动组件8具有两种较为优选的具体方案：

请参阅图3，作为其中一种优选方案，所述驱动组件8包括驱动电机14、链轮15和传动链16；两个链轮15旋转连接于支架3，传动链16套接于链轮15上，机械手组件与传动链16连接使传动链16带动机械手组件沿第一定位槽5的轴向移动；驱动电机14安装于支架3且与其中一个链轮15传动连接，且驱动电机14与控制装置4连接。

这种方案结构简单，链条和链轮15承载能力大，成本也较低。但链传动的噪音较大，平稳性较低。

作为另一种优选方案，所述驱动组件8包括驱动电机14和滚珠丝杆(未图示)；驱动电机14与滚珠丝杆的丝杆轴传动连接，滚珠丝杆的丝杆螺母与机械手组件连接使滚珠丝杆带动机械手组件沿第一定位槽5的轴向移动，且驱动电机14与控制装置4连接。

滚珠丝杆平稳性优良，具有传动稳定、噪音小的优点。但由于需要配备较长的丝杆轴，成本上可能会高于上述链传动方案。

请参阅图5，另外，上龙骨可能在插接组装的过程中容易倾倒，为了避免这一问题，作为优选，所述机械手装置还包括一套定位夹具装置20，其包括一个定位夹爪22和一条延伸臂21；延伸臂21沿着第一定位槽5的轴向延伸，且朝第一定位槽5的末端凸出安装于推动臂12或连接臂13上；定位夹爪22通过铰链铰接于延伸臂21的端部，使定位夹爪22可翻转开合；定位夹爪22的底边上开设有与第一定位槽5相配合的定位缺口槽23。

在将上龙骨对应放置到第一定位槽5中之后，可以将定位夹爪22翻转向上龙骨方向闭合，使定位夹爪22的定位缺口槽23都一一对准上龙骨卡接固定。在机械手组件向前推动插接组装的过程中，定位夹爪22会随着机械手组件同步移动，全程扶持稳定上龙骨。

作为进一步的优选，所述所述延伸臂21分段设置，使延伸臂21可以伸缩固定，从而满足不同长度龙骨的组装需要。

本发明所提供的一种龙骨轴向组装机，实现龙骨的自动化插接组装，提高生产效率，降低劳动强度，节省劳动力成本。通过调节定位装置11、定位挡板7可以适应不同长度的龙骨的安装，设备使用的局限性较低。一次操作即可实现多条龙骨的组装，操作方便，效率可大幅提高。第一定位槽5末端设有导向斜角17，且具有定位夹具装置20，在插接组装过程中对位准确，能够辅助龙骨保持稳定，工作可靠度高。

以上所述实施例仅表达了本发明的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种龙骨轴向组装机，其特征在于：包括水平设置且沿轴向对接的第一治具组和第二治具组，通过支架安装于第一治具组及第二治具组上方的机械手装置，以及控制装置；

第一治具组的表面沿轴向设有至少一条第一定位槽，第二治具组件的表面沿轴向设有与第一定位槽等量的第二定位槽，第二定位槽对接于第一定位槽的末端，且第二治具组的末端设有限定第二定位槽的定位挡板；

机械手装置包括沿第一定位槽轴向设置的驱动组件、与驱动组件传动连接的组装机械手、及用于定位的定位装置；组装机械手包括一条推动臂；推动臂设于第一治具组上方且与每条第一定位槽横向正交，并与驱动组件传动连接，且驱动组件与控制装置连接，推动臂沿驱动组件的驱动方向导向滑动；定位装置设于支架上，使推动臂受驱动组件带动的过程中触动定位装置，且定位装置与控制装置连接。

2.根据权利要求1所述的龙骨轴向组装机，其特征在于：所述第一定位槽的末端两侧设有逐渐收窄的导向斜角。

3.根据权利要求1所述的龙骨轴向组装机，其特征在于：所述第一定位槽的末端两侧设有向下逐渐收敛的导向下压斜面。

4.根据权利要求1所述的龙骨轴向组装机，其特征在于：所述定位装置包括用于定位组装机械手行程的后端点的后限位开关、用于定位组装机械手行程的前端点的前限位开关；后限位开关安装于支架上，且正对于第一治具组的起始端，使组装机械手向后移动至起始端时推动臂触发后限位开关；前限位开关安装于支架上，且正对于第一治具组的末端，使组装机械手向前移动至末端时推动臂触发前限位开关；前限位开关与后限位开关分别与控制装置连接。

5.根据权利要求4所述的龙骨轴向组装机，其特征在于：所述后限位开关通过一套第一滑动装置沿第一定位槽的轴向滑动连接于支架上，使后限位开关可在第一限位槽轴向方向移动调整位置；第一滑动装置与支架之间设有第一锁紧装置，使后限位开关在任意位置锁紧固定。

6.根据权利要求5所述的龙骨轴向组装机，其特征在于：所述定位挡板通过一套第二滑动装置沿第二定位槽的轴向滑动连接于第二治具组的末端，使定位挡板可在第二限位槽轴向方向移动调整位置；第二滑动装置与第二治具组之间设有第二锁紧装置，使定位挡板在任意位置锁紧固定。

7.根据权利要求1所述的龙骨轴向组装机，其特征在于：所述驱动组件包括驱动电机、链轮和传动链；两个链轮旋转连接于支架，传动链套接于链轮上，机械手组件与传动链连接使传动链带动机械手组件沿第一定位槽的轴向移动；驱动电机与其中一个链轮传动连接，且驱动电机与控制装置连接。

8.根据权利要求1所述的龙骨轴向组装机，其特征在于：所述驱动组件包括驱动电机和滚珠丝杆；驱动电机与滚珠丝杆的丝杆轴传动连接，滚珠丝杆的丝杆螺母与机械手组件连接使滚珠丝杆带动机械手组件沿第一定位槽的轴向移动，且驱动电机与控制装置连接。

9.根据权利要求1所述的龙骨轴向组装机，其特征在于：所述机械手装置还包括一套定位夹具装置，其包括一个定位夹爪和一条延伸臂；延伸臂沿着第一定位槽的轴向延伸，且朝第一定位槽的末端凸出安装于推动臂上；定位夹爪通过铰链铰接于延伸臂的端部，使定位夹爪可翻转开合；定位夹爪的底边上开设有与第一定位槽相配合的定位缺口槽。

10.根据权利要求1所述的龙骨轴向组装机，其特征在于：所述第一治具组或第二治具组呈通长结构或分段式结构。