申请/专利权人：江门市海森机械配件有限公司

申请日：2019-04-02

公开（公告）日：2024-03-19

公开（公告）号：CN109822345B

主分类号：B23P21/00

分类号：B23P21/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.19#授权;2019.06.25#实质审查的生效;2019.05.31#公开

摘要：本发明提供了一种滚轮组件组装机，包括轮框推送机构、滚轮推送机构、转轴推送机构、组合槽、转轴机械手及组装机构，分别通过轮框推送机构、滚轮推送机构和转轴推送机构运送组成滚轮组件的轮框、滚轮和转轴，并通过轮框机械手和滚轮机械手将一对轮框和滚轮送到组合槽中，转轴机械手辨别转轴的方向后抓取转轴并送入转轴安装槽中，再冲击气缸将转轴卡装在轮框连接孔中，从而完成一组滚轮组件的组装。这种组装机结构简单、组装效率高、而且成品率高，完全取代了人工组装。

主权项：1.一种滚轮组件组装机，其特征在于：包括轮框推送机构、滚轮推送机构、转轴推送机构、组合槽（11）、转轴机械手及组装机构，所述轮框推送机构包括轮框输送轨道（31）、轮框限位槽（32）及可将轮框限位槽（32）内的轮框夹送至组合槽（11）内的轮框机械手，所述滚轮推送机构包括滚轮输送轨道（41）、滚轮限位槽（42）及可将滚轮限位槽（42）内的滚轮夹送至组合槽（11）内的滚轮机械手，所述转轴推送机构包括转轴输送轨道（22）和转轴限位槽（23），所述转轴限位槽（23）内设有与所述转轴机械手电连接的转轴方向感应器，所述组装机构包括组合槽（11）侧的转轴安装槽（12）和冲击气缸（13），所述转轴机械手可将转轴限位槽（23）内的转轴夹送至转轴安装槽（12）内，并使转轴小端指向组合槽（11）内的轮框连接孔，所述冲击气缸（13）的活塞杆可推动转轴沿所述转轴安装槽（12）卡装在轮框连接孔中，所述组合槽（11）另一侧设有与轮框和滚轮外轮廓相适应的顶板（5）；所述转轴方向感应器包括转轴检测叉（24）和带动转轴检测叉（24）升降的感应气缸（25），所述转轴检测叉（24）的U型检测口宽度与转轴小端的外径相对应，转轴限位槽（23）上方还设有与转轴检测叉（24）连动的转动式转轴挡块（26），所述转轴机械手为可升降的旋转气动夹指（21），所述转轴限位槽（23）内的转轴两侧还设有供转轴检测叉（24）升降的检测通孔（27）和容置旋转气动夹指的夹指槽（28）；所述冲击气缸（13）的活塞杆通过螺母连接有转轴推杆（52），所述转轴推杆（52）前端指向转轴安装槽（12）内的转轴大端，转轴安装槽（12）与组合槽（11）间还设有转轴套筒（53），所述转轴套筒（53）的出口对准组合槽（11）内的轮框连接孔；所述转轴挡块（26）与旋转下压气缸（29）的活塞杆连接，当转轴检测叉（24）上升时转轴挡块（26）转向转轴限位槽（23）上方并下压，防止转轴检测叉（24）顶起转轴，当转轴检测叉（24）下降时转轴挡块（26）旋转复位，方便旋转气动夹指夹持转轴。

全文数据：一种滚轮组件组装机技术领域本发明涉及木工机械制造技术领域，特别是一种滚轮组件组装机。背景技术在木工机械行业中常常用到滚轮，用来输送木质板材或型材，其结构通常由轮毂和固定在轮毂外的胶轮构成，为便于单独使用，在滚轮外加装一个轮框形成滚轮组件，如附图1所示，这种滚轮组件包括转轴、滚轮和轮框，滚轮转动套装在转轴上，轮框为中空的框架结构，转轴的两端卡装在轮框两侧边的转轴通孔内，为固定转轴，其中转轴一端的外径较小，另一端的外径较大，组装时转轴较小端依次穿过轮框一侧的通孔、滚轮中心和轮框另一侧的通孔，外径较大的一端与转轴通孔内孔壁形成紧配合。这种滚轮组件现在多为人工组装，但由于人工组装效率低、成本高，操作员易疲劳或开小差，出现不良品的机会较多，所以希望实现非人工的全自动组装方式。发明内容针对上述现有技术的不足，本发明的目的是提供了一种结构简单、组装效率大大提高的滚轮组件组装机。本发明是这样来实现上述目的：本发明一种滚轮组件组装机，包括轮框推送机构、滚轮推送机构、转轴推送机构、组合槽、转轴机械手及组装机构，所述轮框推送机构包括轮框输送轨道、轮框限位槽及可将轮框限位槽内的轮框夹送至组合槽内的轮框机械手，所述滚轮推送机构包括滚轮输送轨道、滚轮限位槽及可将滚轮限位槽内的滚轮夹送至组合槽内的滚轮机械手，所述转轴推送机构包括转轴输送轨道和转轴限位槽，所述转轴限位槽内设有与所述转轴机械手电连接的转轴方向感应器，所述组装机构包括组合槽侧的转轴安装槽和冲击气缸，所述转轴机械手可将转轴限位槽内的转轴夹送至转轴安装槽内，并使转轴小端指向组合槽内的轮框连接孔，所述冲击气缸的活塞杆可推动转轴沿所述转轴安装槽卡装在轮框连接孔中，所述组合槽另一侧设有与轮框和滚轮外轮廓相适应的顶板。进一步地，所述转轴方向感应器包括转轴检测叉和带动转轴检测叉升降的感应气缸，所述转轴检测叉的U型检测口宽度与转轴小端的外径相对应，转轴限位槽上方还设有与转轴检测叉连动的转动式转轴挡块，所述转轴机械手为可升降的旋转气动夹指，所述转轴限位槽内的转轴两侧还设有供转轴检测叉升降的检测通孔和容置旋转气动夹指的夹指槽。进一步地，还包括滚轮过渡槽、轮框过渡槽和转送机构，所述滚轮机械手为可将滚轮限位槽内的滚轮夹送至滚轮过渡槽内的滚轮选取气动夹指，所述轮框机械手为可将轮框限位槽内的轮框夹送至轮框过渡槽内的轮框选取气动夹指，所述转送机构括转送气动夹指一、转送气动夹指二和转送气动夹指三，所述转送气动夹指一可将轮框过渡槽内的轮框平移至滚轮过渡槽内，所述转送气动夹指二可同时夹起滚轮过渡槽内的滚轮和轮框，并旋转90度后放至组合槽内，所述转送气动夹指三可将组装好的滚轮移至收集槽。进一步地，所述转送气动夹指一、转送气动夹指二和转送气动夹指三的气缸缸体固定在联动板上，所述联动板通过升降气缸一和平移气缸一带动送气动夹指一、转送气动夹指二和转送气动夹指三实现同时升降和平移。进一步地，所述旋转气动夹指也固定在所述联动板上。进一步地，所述顶板后还设有顶板气缸，顶板与顶板气缸的活塞固定实现顶板的推送或收回。进一步地，所述冲击气缸的活塞杆通过螺母连接有转轴推杆，所述转轴推杆前端指向转轴安装槽内的转轴大端，转轴安装槽与组合槽间还设有转轴套筒，所述转轴套筒的出口对准组合槽内的轮框连接孔。进一步地，所述转轴挡块与旋转下压气缸的活塞杆连接，当转轴检测叉上升时转轴挡块转向转轴限位槽上方并下压，防止转轴检测叉顶起转轴，当转轴检测叉下降时转轴挡块旋转复位，方便旋转气动夹指夹持转轴。进一步地，滚轮选取气动夹指的夹指分别连接左右滚轮夹具，滚轮夹具的左右夹口的轮廓与滚轮的上轮廓相适应，轮框选取气动夹指分别连接左右轮框夹具，轮框夹具的左右夹口设有与轮框连接孔相对应的左右夹轴，滚轮选取气动夹指和轮框选取气动夹指固定在连接板上，并通过与连接板相连的升降气缸和前后平移气缸同步运动。本发明的有益效果：本发明提供了一种用来组装滚轮组件的组装机，分别通过轮框推送机构、滚轮推送机构和转轴推送机构运送组成滚轮组件的轮框、滚轮和转轴，并通过轮框机械手和滚轮机械手将一对轮框和滚轮送到组合槽中，转轴机械手辨别转轴的方向后抓取转轴并送入转轴安装槽中，再冲击气缸将转轴卡装在轮框连接孔中，从而完成一组滚轮组件的组装。这种组装机结构简单、组装效率高、而且成品率高，完全取代了人工组装。附图说明下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：图1为一种背景技术滚轮组件的结构示意图；图2为本发明一种实施例的整体结构示意图；图3为图2中局部结构示意图；图4为图2中转送机构局部结构示意图；图5为图2中转轴方向感应器的局部结构示意图；图6为图2中顶板局部结构示意图；图7为滚轮选取气动夹指和轮框选取气动夹指局部结构示意图；图8为图2中转轴挡块局部放大示意图。图中，11组合槽,12转轴安装槽,13冲击气缸,31轮框输送轨道，32轮框限位槽，33轮框选取气动夹指，34轮框过渡槽，35轮框夹具，36左右夹轴，41滚轮输送轨道，42滚轮限位槽，43滚轮选取气动夹指，44滚轮过渡槽，45滚轮夹具，21旋转气动夹指，22转轴输送轨道，23转轴限位槽，24转轴检测叉，25感应气缸，26转动式转轴挡块，27检测通孔，28夹指槽，29旋转下压气缸，5顶板，51顶板气缸，52转轴推杆，53转轴套筒，61转送气动夹指一，62转送气动夹指二，63转送气动夹指三，64收集槽，65联动板，7连接板，71升降气缸，72平移气缸。具体实施方式参考图2至图8所示，一种滚轮组件组装机，包括轮框推送机构、滚轮推送机构、转轴推送机构、组合槽11、转轴机械手及组装机构，所述轮框推送机构包括轮框输送轨道31、轮框限位槽32及可将轮框限位槽32内的轮框夹送至组合槽11内的轮框机械手，所述滚轮推送机构包括滚轮输送轨道41、滚轮限位槽42及可将滚轮限位槽42内的滚轮夹送至组合槽11内的滚轮机械手，所述转轴推送机构包括转轴输送轨道22和转轴限位槽23，所述转轴限位槽23内设有与所述转轴机械手电连接的转轴方向感应器，所述组装机构包括组合槽11侧的转轴安装槽12和冲击气缸13，所述转轴机械手可将转轴限位槽23内的转轴夹送至转轴安装槽12内，并使转轴小端指向组合槽11内的轮框连接孔，所述冲击气缸13的活塞杆可推动转轴沿所述转轴安装槽12卡装在轮框连接孔中，所述组合槽11另一侧设有与轮框和滚轮外轮廓相适应的顶板5。轮框推送机构和滚轮推送机构分别位于组合槽11的两侧，轮框自轮框输送轨道31被依次输送至轮框限位槽32中，滚轮自滚轮输送轨道41被依次输送至滚轮限位槽42中，轮框机械手和滚轮机械手分别将轮框和滚轮抓取并依次送入中间的组合槽11中，转轴自转轴输送轨道22被输送至转轴限位槽23中，组装机构在组合槽11的正前方，转轴机械手根据与其电连接的转轴方向感应器所测的转轴方向，将转轴夹送至转轴安装槽12内，使转轴的小端指向组合槽11内的轮框连接孔，在冲击气缸13活塞杆的推动下，转轴就可沿转轴安装槽12卡装在轮框连接孔中，顶板5的作用是使轮框和滚轮的外轮廓均匀受压，防止转轴在卡装过程中使轮框发生变形。其中，轮框输送轨道31、滚轮输送轨道41和转轴输送轨道22下可安装直线振动送料器，使轮框、滚轮和转轴持续向前送料，而再前一步的轮框、滚轮和转轴的上料可以通过振动盘来实现分别向轮框输送轨道31、滚轮输送轨道41和转轴输送轨道22的自动输送。转轴方向感应器可以有多种方案，例如：在转轴限位槽42一端开有光束感应口，在光束感应口的下方和上方分别固定一对光电开关，设定当转轴的大端在感应口时会遮挡当束，并向转轴机械手发出信号将转轴旋转180度后放在转轴安装槽12内，当转轴的小端在感应口时不会遮挡光束，转轴机械手将转轴直接放在转轴安装槽12内。转轴方向感应器也可以是如下方案：如图5所示，所述转轴方向感应器包括转轴检测叉24和带动转轴检测叉24升降的感应气缸25，所述转轴检测叉24的U型检测口宽度与转轴小端的外径相对应，转轴限位槽23上方还设有与转轴检测叉24连动的转动式转轴挡块26，所述转轴机械手为可升降的旋转气动夹指21，所述转轴限位槽23内的转轴两侧还设有供转轴检测叉24升降的检测通孔27和容置旋转气动夹指的夹指槽28。如图8所示，其中，感应气缸25外固定有霍尔开关，在感应气缸25的活塞上固定有磁环随活塞移动，活塞带动转轴检测叉24在转轴前端的检测通孔27内上升，与此同时转轴挡块26转动到转轴上方，当转轴大端在前时，转轴外径大于转轴检测叉24的U型检测口宽度，被大端阻挡不能上升到设定的霍尔开关位置，霍尔开关不对旋转气动夹指21发出信号，可设定此时旋转气动夹指21夹取转轴后转动180度，再平移放置到转轴安装槽12内，转轴的小端指向了组合槽11内的轮框连接孔。反之，当转轴小端在前时转轴检测叉24很顺利地向上升并到达设定的霍尔开关位置，发出信号，可设定此时旋转气动夹指21夹取转轴后不发生转动，而是直接平移放置到转轴安装槽内12，转轴的小端也指向组合槽11内的轮框连接孔。作为一种优选的实施例，还可以包括滚轮过渡槽44、轮框过渡槽34和转送机构，所述滚轮机械手为可将滚轮限位槽42内的滚轮夹送至滚轮过渡槽44内的滚轮选取气动夹指43，所述轮框机械手为可将轮框限位槽32内的轮框夹送至轮框过渡槽34内的轮框选取气动夹指33，所述转送机构包括转送气动夹指一61、转送气动夹指二62和转送气动夹指三63，所述转送气动夹指一61可将轮框过渡槽34内的轮框平移至滚轮过渡槽44内，所述转送气动夹指二62可同时夹起滚轮过渡槽44内的滚轮和轮框，并旋转90度后放至组合槽11内，所述转送气动夹指三63可将组装好的滚轮移至收集槽64。其中，滚轮过渡槽44、轮框过渡槽34和组合槽11为一字排列，方便滚轮、轮框及转轴的夹取和移动。具体的轮框推送机构和滚轮推送机构的位置可互换，也可以将滚轮过渡槽44内的滚轮放入轮框过渡槽34内后再被转移至组合槽11。所述转送气动夹指一61、转送气动夹指二62和转送气动夹指三63的气缸缸体固定在联动板65上，所述联动板65通过升降气缸一和平移气缸一带动送气动夹指一61、转送气动夹指二62和转送气动夹指三63实现同时升降和平移。这样就可以通过联动板65使转送气动夹指一61、转送气动夹指二62和转送气动夹指三63联动，结构更简单、成本更低。所述旋转气动夹指也固定在所述联动板65上。如图6所示，所述顶板后还设有顶板气缸51，顶板与顶板气缸51的活塞固定实现顶板的推送或收回。所述冲击气缸13的活塞杆通过螺母连接有转轴推杆52，所述转轴推杆52前端指向转轴安装槽12内的转轴大端，转轴安装槽12与组合槽11间还设有转轴套筒53，所述转轴套筒53的出口对准组合槽11内的轮框连接孔。所述转轴挡块26与旋转下压气缸29的活塞杆连接，当转轴检测叉24上升时转轴挡块26转向转轴限位槽23上方并下压，防止转轴检测叉24顶起转轴，当转轴检测叉24下降时转轴挡块26旋转复位，方便旋转气动夹指夹持转轴。其中的旋转下压气缸29可选用浙江亿太诺气动科技有限公司的SQK系列旋转下压气缸。如图7所示，滚轮选取气动夹指43的夹指分别连接左右滚轮夹具45，滚轮夹具45的左右夹口的轮廓与滚轮的上轮廓相适应，轮框选取气动夹指33分别连接左右轮框夹具35，轮框夹具35的左右夹口设有与轮框连接孔相对应的左右夹轴36，滚轮选取气动夹指43和轮框选取气动夹指33固定在连接板7上，并通过与连接板相连的升降气缸71和前后平移气缸72同步运动。其中连接板7可使滚轮选取气动夹指43和轮框选取气动夹指33联动，从而节省成本。所以，本发明的滚轮组件组装机结构简单、组装效率大大提高，而且避免了人为的组装失误。

权利要求：1.一种滚轮组件组装机，其特征在于：包括轮框推送机构、滚轮推送机构、转轴推送机构、组合槽（11）、转轴机械手及组装机构，所述轮框推送机构包括轮框输送轨道（31）、轮框限位槽（32）及可将轮框限位槽（32）内的轮框夹送至组合槽（11）内的轮框机械手，所述滚轮推送机构包括滚轮输送轨道（41）、滚轮限位槽（42）及可将滚轮限位槽（42）内的滚轮夹送至组合槽（11）内的滚轮机械手，所述转轴推送机构包括转轴输送轨道（22）和转轴限位槽（23），所述转轴限位槽（23）内设有与所述转轴机械手电连接的转轴方向感应器，所述组装机构包括组合槽（11）侧的转轴安装槽（12）和冲击气缸（13），所述转轴机械手可将转轴限位槽（23）内的转轴夹送至转轴安装槽（12）内，并使转轴小端指向组合槽（11）内的轮框连接孔，所述冲击气缸（13）的活塞杆可推动转轴沿所述转轴安装槽（12）卡装在轮框连接孔中，所述组合槽（11）另一侧设有与轮框和滚轮外轮廓相适应的顶板（5）。2.根据权利要求1所述一种滚轮组件组装机，其特征在于：所述转轴方向感应器包括转轴检测叉（24）和带动转轴检测叉（24）升降的感应气缸（25），所述转轴检测叉（24）的U型检测口宽度与转轴小端的外径相对应，转轴限位槽（23）上方还设有与转轴检测叉（24）连动的转动式转轴挡块（26），所述转轴机械手为可升降的旋转气动夹指（21），所述转轴限位槽（23）内的转轴两侧还设有供转轴检测叉（24）升降的检测通孔（27）和容置旋转气动夹指的夹指槽（28）。3.根据权利要求2所述一种滚轮组件组装机，其特征在于：还包括滚轮过渡槽（44）、轮框过渡槽（34）和转送机构，所述滚轮机械手为可将滚轮限位槽（42）内的滚轮夹送至滚轮过渡槽（44）内的滚轮选取气动夹指（43），所述轮框机械手为可将轮框限位槽（32）内的轮框夹送至轮框过渡槽（34）内的轮框选取气动夹指（33），所述转送机构包括转送气动夹指一（61）、转送气动夹指二（62）和转送气动夹指三（63），所述转送气动夹指一（61）可将轮框过渡槽（34）内的轮框平移至滚轮过渡槽（44）内，所述转送气动夹指二（62）可同时夹起滚轮过渡槽（44）内的滚轮和轮框，并旋转90度后放至组合槽（11）内，所述转送气动夹指三（63）可将组装好的滚轮移至收集槽（64）。4.根据权利要求2或3所述一种滚轮组件组装机，其特征在于：所述转送气动夹指一（61）、转送气动夹指二（62）和转送气动夹指三（63）的气缸缸体固定在联动板（65）上，所述联动板（65）通过升降气缸一和平移气缸一带动送气动夹指一（61）、转送气动夹指二（62）和转送气动夹指三（63）实现同时升降和平移。5.根据权利要求4所述一种滚轮组件组装机，其特征在于：所述旋转气动夹指也固定在所述联动板（65）上。6.根据权利要求5所述一种滚轮组件组装机，其特征在于：所述顶板后还设有顶板气缸（51），顶板与顶板气缸（51）的活塞固定实现顶板的推送或收回。7.根据权利要求6所述一种滚轮组件组装机，其特征在于：所述冲击气缸（13）的活塞杆通过螺母连接有转轴推杆（52），所述转轴推杆（52）前端指向转轴安装槽（12）内的转轴大端，转轴安装槽（12）与组合槽（11）间还设有转轴套筒（53），所述转轴套筒（53）的出口对准组合槽（11）内的轮框连接孔。8.根据权利要求6所述一种滚轮组件组装机，其特征在于：所述转轴挡块（26）与旋转下压气缸（29）的活塞杆连接，当转轴检测叉（24）上升时转轴挡块（26）转向转轴限位槽（23）上方并下压，防止转轴检测叉（24）顶起转轴，当转轴检测叉（24）下降时转轴挡块（26）旋转复位，方便旋转气动夹指夹持转轴。9.根据权利要求6所述一种滚轮组件组装机，其特征在于：滚轮选取气动夹指（43）的夹指分别连接左右滚轮夹具（45），滚轮夹具（45）的左右夹口的轮廓与滚轮的上轮廓相适应，轮框选取气动夹指（33）分别连接左右轮框夹具（35），轮框夹具（35）的左右夹口设有与轮框连接孔相对应的左右夹轴（36），滚轮选取气动夹指（43）和轮框选取气动夹指（33）固定在连接板（7）上，并通过与连接板相连的升降气缸（71）和前后平移气缸（72）同步运动。

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