长尾夹自动装配线的装配系统

自动化装配生产线的系统设计

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第 2卷第 4期 5 20 0 7年 8月

轻 I机械Li h n u t y M a h ne y g tI d s r ci r

VO . 5 NO 4 12 .A u 2 07 g. 0

[设备 材料 新方法]新新

长尾夹自动装配线的装配系统沈一华，童鲁海(. 1嘉兴出入境检验检疫局，浙江嘉兴摘

3 4 0;2杭州职业技术学院，浙江杭州 3 0 1 ) 10 1 . 1 0 8

要：要介绍了长尾夹装配的工艺流程和长尾夹自动装配生产线的总体设计；细阐述了基于旋转装配法的装配模简详

块的设计，析了装配模块的某些关键部件。生产实践表明该自动装配线在长尾夹的装配中取得了较好的效果。分关键词：尾夹；配；料；位；械手长装送定机 文献标志码： B文章编号：0 52 9 ( 0 70— 160 1 0—8 52 0 ) 40 0—3

中图分类号：P 3 T 2

0引言

长尾夹的用途非常广泛，由于成本较低，企业通常是大批量生产的。目前，尾夹的装配主要以人工为长

主，大批量生产需要大量工人的简单重复劳动，工作效率低，因此探讨如何实现长尾夹的自动装配问题就显

得很有意义。长尾夹的装配，简单说就是将把手装入夹体。其效果图如图 1示。所

●●a把手 b夹体 c装配体

\

夹体/ /

/

图 1长尾夹装配效果图

针对目前手工装配长尾夹的现状，者结合机构笔学和气动系统[ 2合设计了 1长尾夹自动装配系 i3 -综套图 1装配原理图

占

统。该系统在实际应用中得到了良好的效果。1装配工艺和生产线总体介绍

长尾夹装配生产线由上料装置、送装置、配装输装置和控制系统等组成。其中装配装置是整条生产线的核心部分。配模块主要由2个部分组成，装即夹体夹持

部分和把手夹持装配部分。夹体夹持部分又分为 2大块，即夹体的定位与夹紧。手夹持装配部分包括 3把个分部，:手送料、械手的夹紧与工件装配。即把机总体装配工艺流程如图 2所示。2装配原理

长尾夹常用的装配方法有 2种： 1夹紧把手以 ()

后，着夹体两侧的斜面将把手装入

夹体内；2夹紧沿 ()把手，然后旋转一定角度将把手装入夹体。一种方法第收稿日期： 0 6 0— 7 2 0 30

作者简介：一华 ( 9 1 )男，江嘉兴人，士学位，职于嘉兴出人境检验检疫局，事机电产品进出口检验工作。沈 18一，浙学任从

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沈一华，等

长尾夹自动装配线的装配系统2

作用下带着机械手转动一定角度到达夹体装配位置， 夹爪松开，把手自动装人夹体，成整个装配过程。完

卜花键轴；-位挡块；-紧气缸；-械手夹爪 2定 3加 4机

图 5把手定位与加紧装置结构图

l T作台；-手气缸；一手；一手 F仓；一械予夹爪； - 2推 3推 4把料 5机

∈)三 三一< >

6花键轴；一降台；一降台气缸；一手；O夹体一 7升 8升 9把 l一

图 4装配系统总体结构图 4关键装配机构

4 1把手的定位与夹紧装置 .

把手的定位及装配采用对称的 2个机械手夹爪。机械手夹爪装在花键轴上。花键轴的一端连接摆动气缸。花键轴旋转 1个角度到取料位置，然后通过安装在机械手夹爪上的气缸运动将把手夹紧，再通过摆动气缸的旋转，械手夹爪将把手送至装配位置。机 为了将把手进行精准定位，需要对机械手夹爪及花键轴进行精准定位。机械手夹爪的定位是靠在花键轴上 2夹爪的中间位置设置的定位挡块；花键轴的定图 6机械手夹爪结构图

如图 7所示，位夹体的压板可以在导轨内上下定

运动。夹体工作台上有 1凹槽，体定位在槽里，接夹连弹簧自然状态时候长度最小，体定位好以后，夹滚轮架沿斜面从高往低走，轮架拉着压板往下压住夹体。滚装

配完成以后，夹体工作台在气缸的驱动下往回走，复在位弹簧的作用下压板被顶起，体工作台松开，由其夹再他机构输送出去。

位采用两端支座的形式，为一端固定，且一端游动，并且通过一端设置 2个相对安装的角接触轴承来限制轴向游隙。手定位与夹紧装置结构图如图 5示。 6把所图 为机械手夹爪的结构。 把手的定位与夹紧的基本工序如下

: ( )送料台把手的送料； 1

( )升降台上升， 2将把手位置抬高，便于机械手夹紧。( )械手夹紧把手。此工序时， 3机在机械手夹紧把手的位置应尽量靠近把手的头部，以尽量减小夹紧力。

( )机械手夹紧把手后， 4摆动气缸开始作用，动带花键轴旋转一定角度。设定的角度下 (在花键轴上设有限位挡块以限制轴的转动角度 )把手的头部就可以转，动装人夹体。 4 2夹体定位与夹紧装置 .夹体的定位要靠自动上料装置实现。将夹体自动输送到随行夹具上面，后随行夹具靠气缸拖动，然在导轨上运动到装配位置。缸的运动位置有 3处：气送料位置、配位置和下料位置。装1导轨； -板； -一 2压 3弹簧； -轮架；一体工作台 4滚 5夹

图 7夹体定位与夹紧装置结构图

4 3送料台设计 .送料工作台除了要完成送料这一基本任务外，还需要对把手进行精确的定位，的精确定位通过 1嵌在它个

工作台里面的U行推手来完成。如图8所示，首先，把手从料仓下料落在工作台上，手在气缸的驱动下向前运推动，将把手送至升降台。图 9为 U形推手的示意图。

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2 0年第 4 07期

l花键轴；-位挡块；-紧气缸一 2定 3加

图 8把手定位与加紧装置结构图1导向杆； -降板；一降气缸一 2升 3升

一囹图 9 U形推手示意图

图 1升降台结构图 0

( )升降板的升降由于花键轴与机械手的轴心 3高度保持不变，以必须将把手升到一定高度以便被所夹爪夹紧。此处气缸行程为 5 0mm,量共 2个。数 4( )摆动气缸摆动气缸用联轴器与花键轴相 4

4 4升降台设计 .

连，动气缸转动角度为 O~ 9。摆。 O。此类气缸共 2个。( )导轨的运动此处活塞气缸推动导轨运动， 5

因为升降台需要在 1个位置上接受推手送来的把手，当推手将把手送到夹爪的取料位置时，夹爪将把手取走。时为了防止升降板干涉取料，过升降气缸将此通

数量为 1。个6结论

升降板降低位置。本设计采用 2相

同气缸的布置来个防止升降台旋转，了保证定位的精确性，为在气缸旁设置一对导向杆。其结构如图 1 O所示。5本设计中所用气缸类型及数量本设计中，有 5处用到气缸，共他们所完成的功能也各不相同。

本设计的自动装配线能实现 1 z个长尾文件夹的同时装配，体、手的取料、夹把定位及装配均自动完成。 长尾夹自动装配的关键问题是机构的合理设计和装配精度的保证，文设计的装配系统通过实际应用取本得了较好的效果，能为同类产品的装配提供一些指导。参考文献：[]裴仁清，恩光，松年 .电一体化系统设计 C .京：械工 1李赵机 M]北机

( )机械手的运动此处的气缸为活塞气缸。刚 1开始时候，气缸处于行程最大处，气缸通气后，塞杆活个，程 2行 5mm。

业出版社，0 . 20 4[溃良纪 机计[ 2 3贵，名械设 M]北京I等高教育出社出 20 版版， 2 0

与体时中运，而紧手此气共4:量‘ 缸同向间动从夹把。类缸 2 差羹 [. J轻工机械，00 ) 2 2.] 2 (:—6 032

萎轰要等点

( )送料台推动把手的运动此处气缸的行程为 2

[张少伍， 5]慈瑞梅敏捷制造下装配C P _ A P系统结构的研究与实现

1,的要能是助手把推升 [ 0 m主功就借推将手至降 6 0他 m 3台。此类气缸共 2 4个。

械：等 6 动配设与现 :密自装的计实 4. .止 -精

[] J组合机床与自加工技术， 0()9~9. .动化 2 59: 2 0 0

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