本发明涉及自动化装配结构,具体涉及一种螺栓自动预紧工装。
背景技术:
1、随着目前栅栏的需求量增大,当前的栅栏在厂区进行装配以出口模块件,从而便于工作人员根据实际需求进行组装安装,厂区的装配主要是在自动化生产线上,生产线采用自动螺丝机进行辅助,通过工装将装配工件进行姿态固定,再通过自动螺丝机将螺栓磁吸在旋转螺头上,通过自动螺丝机将旋转螺头移动到工件上方,随后旋转螺头下移完成螺栓到螺孔的投放,随后旋转螺头转动实现螺栓在螺孔中的安装。
2、随着栅栏市场的多样性和定制化需求,螺栓作为栅栏的主要受力点,使得螺栓和螺孔配合的稳定性变得尤为重要;但是随着栅栏产品形态的多样,导致栅栏装配的难度相应增加,通常需要定制工装才能保证螺孔和螺栓的姿态能够满足机械臂的放置。此外,螺栓放置后还需进行校对,以避免螺栓在螺孔中异常倾斜,其倾斜可能会导致螺孔在自动螺丝机作用下被损坏。更复杂的是,栅栏的工件表面可能存在不同尺寸的贯穿通孔及配套螺栓,不同螺栓型号和螺孔的配合点差异,导致现有的自动螺丝机下压过程中无法保证螺栓预紧。因此,针对上述情况,如何对螺栓预紧方式进行优化是值得研究的。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种螺栓自动预紧工装,以期望改善自动螺丝机在针对栅栏装配时,受限于工件弧度影响,叠装的栅栏受限于姿态影响,使得自动螺丝机投放的螺栓易出现错位和松动,需要频繁加固或者单独制作工装的问题。
2、本发明的一个实施例是提供工件姿态控制方式,通过工件姿态与引导柱配合,以期望配合现有机械抓手将螺栓放入工件后维持正确姿态。
3、本发明的一个实施例提供夹持杆在进行磁吸过程中的安装结构,从而期望改善夹持杆在进行磁吸过程对工件的磁吸影响。
4、为解决上述的技术问题,本发明采用以下技术方案:
5、一种螺栓自动预紧工装,包括基准板,上述基准板用于设置操作工位并形成定位基准,上述基准板上开设工位槽;螺栓自动预紧工装还包括夹持机构、插拔台和第一推出机构;上述夹持机构包括两个相对的夹持体,上述夹持体分布在工位槽两侧;上述夹持体上活动设置夹持杆;夹持杆为多个,上述夹持体用于导磁并固定夹持杆;使夹持杆在工位槽上方夹持工件;上述插拔台滑动在上述工位槽中,且插拔台上设有与工件对应的引导柱;上述引导柱用于伸入到工件的螺孔中并接触螺栓;上述第一推出机构位于插拔台下方,且第一推出机构的行程端连接插拔台,由第一推出机构向插拔台施加推拉力,使插拔台在工位槽内上下移动。
6、其设计构思:通过夹持杆直接接触工件,通过多个夹持杆贴合工件侧壁的轮廓,通过夹持杆利用磁吸的方式进行锁紧,以便于工装的轮廓与工件外部轮廓适配,其工件在夹持杆的约束下,可以进行姿态限制,以保证工件的螺孔处于竖直,以便于后期通过现有机械臂放入螺栓。通过插拔台上设置引导柱对放入的螺栓进行竖直方向上的拉扯,使得螺栓相对于工件能够维持相对形态,并产生预紧作用,避免错位和松动风险。
7、作为优选,上述引导柱包括支撑座和弹性柱;上述支撑座在插拔台上的位置与工件的螺孔对应,且弹性柱呈竖直固定在支撑座上;其中,弹性柱中空,且弹性柱的外径小于工件的螺孔内径,上述弹性柱内腔中设置吸附螺栓端部的磁吸片;当引导柱在基准板上进行竖直移动时,由弹性柱带动磁吸片的伸入到工件的螺孔中吸附螺栓端部。
8、其设计构思是:通过弹性柱直接插入到工件的螺孔中,利用磁吸片产生吸附,随后在弹性柱随着基准板移动过程中产生牵引,从而调整螺栓在螺孔中的姿态,便于后续配合自动打螺丝机进行螺栓紧固。
9、进一步的技术方案是,上述夹持体安装在基准板上,由夹持体将工件在工位槽上方固定为相对姿态,其中,相对姿态为工件的螺孔竖直朝向工位槽。
10、进一步的技术方案是,上述支撑座上设有与磁吸片对应的触碰开关;上述触碰开关用于连接上位机,由上位机接收到触碰开关信号并确定第一推出机构的工作时机。
11、作为优选,上述夹持体包括电磁板和导向板,上述电磁板和导向板之间设置间距,其中,上述电磁板上设有与夹持杆外部轮廓相吻合对应的磁吸孔,上述导向板上设有与磁吸孔对应的通孔,且夹持杆插入磁吸孔后穿过通孔,并延伸至工位槽上方;上述磁吸孔中设有导磁件,上述导磁件用于接触夹持杆外壁,由导磁件导磁固定夹持杆。
12、进一步的技术方案是,上述夹持杆包括磁吸段和绝缘段,上述磁吸段置于磁吸孔中,上述磁吸段用于在磁吸孔中移动;上述绝缘段位于磁吸段前端,由绝缘段穿过导向板的通孔并抵触工件。
13、进一步的技术方案是,上述夹持杆为三个以上,上述电磁板上的磁吸孔数量与夹持杆数量相对;相邻的两个夹持杆之间具有间隙
14、进一步的技术方案是,上述导向板为绝缘体,上述导向板后端设有第二推出机构,上述夹持杆还设有推送段,上述第二推出机构用于抵触推送段并带动夹持杆向工件移动。
15、进一步的技术方案是,上述第二推出机构包括施压板和调节杆;上述施压板上设有与磁吸孔尺寸对应的调节螺孔,上述调节杆通过螺纹固定在调节螺孔中,上述调节杆端部用于抵触夹持杆的推送段。
16、进一步的技术方案是,上述调节杆上设有标尺,上述基准板上设有与施压板适配的导轨,上述施压板用于外接行程气缸,由行程气缸带动施压板在导轨上移动。
17、作为优选,上述基准板厚度大于插拔台的移动行程,上述插拔台外壁轮廓与工位槽相适配,上述工位槽内壁设有导槽,上述插拔台外壁设有与导槽适配的凸起。
18、与现有技术相比,本发明的有益效果至少是如下之一:
19、本发明通过夹持机构采用磁吸的方式进行夹持,通过夹持杆进行点位固定,从而利用多点位支撑的方式,夹持机构可以适应多种外形轮廓的工件,使得工件可以在特定姿态下进行夹持固定,从可以直接替代工装结构,减少了定制工装的需求。更为重要的是,在姿态固定的情况下,插拔台可以伸入到螺孔中直接作用于螺栓,并利用插拔台下移时通过引导柱产生牵引力,使得螺栓与螺孔处于适配状态,便于自动螺丝机进行二次操作。
20、本发明的引导柱采用弹性柱作为媒介,由于弹性柱一定韧性,使得引导柱在拉扯过程中具有较大的容错率,不会对螺孔造成损坏影响,并且引导柱是由螺孔下方伸入,必要时,还可以在工件上方安装视觉检测设备,通过视觉检测的方式直接采集引导柱对螺栓的牵引过程,便于确定螺栓和螺孔最终是否安装到位。
21、本发明的夹持机构采用了电磁板和导向板组合方式,一方面可以保证夹持杆的移动距离,从而保证夹持杆处于特定姿态不会随意发生改变,其次夹持杆采用磁吸段和绝缘段这种分段式设计,可以在夹持杆进行磁吸固定时,有效的限制其磁吸作用区域,避免磁吸作用影响工件。同时工装还设置了第二推出机构,利用第二推出机构便于对夹持杆进行针对性的推出和调整。
1.一种螺栓自动预紧工装,包括基准板(1),所述基准板(1)用于设置操作工位并形成定位基准,所述基准板(1)上开设工位槽(101);其特征在于,还包括:
2.根据权利要求1所述的螺栓自动预紧工装,其特征在于:所述引导柱(5)包括支撑座(501)和弹性柱(502);所述支撑座(501)在插拔台(4)上的位置与工件的螺孔对应,且弹性柱(502)呈竖直固定在支撑座(501)上;
3.根据权利要求2所述的螺栓自动预紧工装,其特征在于:所述夹持体(2)安装在基准板(1)上;
4.根据权利要求1所述的螺栓自动预紧工装,其特征在于:所述夹持体(2)包括电磁板(201)和导向板(202),所述电磁板(201)和导向板(202)之间设置间距,
5.根据权利要求4所述的螺栓自动预紧工装,其特征在于:所述夹持杆(3)包括磁吸段(301)和绝缘段(302),所述磁吸段(301)置于磁吸孔(203)中,所述磁吸段(301)用于在磁吸孔(203)中移动;所述绝缘段(302)位于磁吸段(301)前端,由绝缘段(302)穿过导向板(202)的通孔并抵触工件。
6.根据权利要求4所述的螺栓自动预紧工装,其特征在于:所述夹持杆(3)为三个以上,所述电磁板(201)上的磁吸孔(203)数量与夹持杆(3)数量相对;相邻的两个夹持杆(3)之间具有间隙。
7.根据权利要求4所述的螺栓自动预紧工装,其特征在于:所述导向板(202)为绝缘体,所述导向板(202)后端设有第二推出机构(7),所述夹持杆(3)还设有推送段(303),所述第二推出机构(7)用于抵触推送段(303)并带动夹持杆(3)向工件移动。
8.根据权利要求7所述的螺栓自动预紧工装,其特征在于:所述第二推出机构(7)包括施压板(701)和调节杆(702);所述施压板(701)上设有与磁吸孔(203)尺寸对应的调节螺孔,所述调节杆(702)通过螺纹固定在调节螺孔中,所述调节杆(702)端部用于抵触夹持杆(3)的推送段(303)。
9.根据权利要求8所述的螺栓自动预紧工装,其特征在于:所述调节杆(702)上设有标尺,所述基准板(1)上设有与施压板(701)适配的导轨(102),所述施压板(701)用于外接行程气缸,由行程气缸带动施压板(701)在导轨(102)上移动。
10.根据权利要求1所述的螺栓自动预紧工装,其特征在于:所述基准板(1)厚度大于插拔台(4)的移动行程,所述插拔台(4)外壁轮廓与工位槽(101)相适配,所述工位槽(101)内壁设有导槽(103),所述插拔台(4)外壁设有与导槽(103)适配的凸起。