一種窗輪自動裝配設備的制作方法
【專利摘要】本發明提出了一種窗輪自動裝配設備，以提高裝配效率，降低成本。該設備包括窗輪滾輪與軸承墊的自動裝配機構、窗輪支架與滾輪總成的自動裝配機構。本發明的窗輪自動裝配設備針對軸承墊及滾輪的安裝特點，特別考慮到了軸承墊定位難的問題，設置了引導氣缸，可以提高軸承墊的定位精度，保證軸承墊的安裝準確、順暢；同時針對支架及滾輪總成的安裝過程，特別考慮到了支架需要先擴張，再壓緊的安裝特點，設置了支架擴張裝置和支架壓緊氣缸，可以解決滾輪總成難以裝入支架的難題，并通過設置軸承引導氣缸提高了滾輪總成與支架的位置精度，保證滾輪總成與支架的安裝準確、順暢，大大提高了安裝自動化程度和效率，為企業帶來了很好的經濟效益。
【專利說明】一種窗輪自動裝配設備
【技術領域】
[0001] 本發明屬于機械自動化【技術領域】，特別涉及到一種窗輪自動裝配設備。
【背景技術】
[0002] 窗輪作為推拉窗的一種必備零件，一直有著廣泛的應用。目前來說，窗輪都是靠 人工裝配的，裝配效率較低，而且無法降低人工成本，例如說窗輪的滾輪與軸承墊的裝配工 作，由于軸承墊比較小，給工人的裝配帶來了不小的難度；以及窗輪支架與滾輪總成的裝配 工作，由于窗輪支架與滾輪總成屬于過盈配合的關系，也給工人的裝配帶來了不小的難度。 因此亟需研發一種窗輪自動裝配設備，以提高裝配效率，降低成本。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的是提出一種窗輪自動裝配設備，以提高裝配效率，降低成本。
[0004] 本發明的窗輪自動裝配設備包括窗輪滾輪與軸承墊的自動裝配機構、窗輪支架與 滾輪總成的自動裝配機構，其中： 所述窗輪滾輪與軸承墊的自動裝配機構包括： 一個用于將滾輪按序排列的滾輪振動盤； 兩個用于將軸承墊按序排列的軸承墊振動盤； 一個定位塊，所述定位塊設有滾輪定位凹部及位于滾輪定位凹部兩側的軸承墊定位凹 部； 將滾輪振動盤與滾輪定位凹部連接的滾輪滑道； 將軸承墊振動盤與對應側的軸承墊定位凹部連接的軸承墊滑道； 位于定位塊兩側的軸承墊壓緊氣缸，所述軸承墊壓緊氣缸的活塞桿可將位于軸承墊定 位凹部內的軸承墊推向滾輪定位凹部方向； 位于定位塊側方的軸承墊引導氣缸，所述軸承墊引導氣缸的活塞桿位于滾輪定位凹 部的待裝配滾輪的中心軸線上，且軸承墊引導氣缸的活塞桿伸出時可依次穿過同側的軸承 墊、中央的滾輪以及另一側的軸承墊，從而保證兩側的軸承墊與滾輪的位置對正； 滾輪總成滑道，所述滾輪總成滑道與滾輪定位凹部相接，且定位塊的端部設有將裝配 后的滾輪推向滾輪總成滑道的滾輪總成出料氣缸； 所述窗輪支架與滾輪總成的自動裝配機構包括： 用于使支架按序排列的支架振動盤； 與支架振動盤相接，并使支架按照開口端向下的姿態輸送至安裝工位的支架滑道；所 述安裝工位位于支架滑道的末端； 所述滾輪總成滑道延伸至安裝工位的下方；所述滾輪總成滑道的末端的下方設有頂升 氣缸，所述頂升氣缸的活塞桿伸出時可將位于滾輪總成滑道末端的滾輪總成頂升； 用于使處于安裝工位的支架的開口端的開口角度擴張的支架擴張裝置； 位于安裝工位兩側的支架壓緊氣缸，所述支架壓緊氣缸的活塞桿可壓迫支架的開口 端，以使支架開口端的開口角度縮小； 位于安裝工位側方的軸承引導氣缸，所述軸承引導氣缸的活塞桿伸出時可依次穿過同 側的支架滾輪安裝孔、中央的滾輪總成的軸承孔以及另一側的支架滾輪安裝孔，從而保證 兩側的支架滾輪安裝孔與滾輪總成的軸承孔位置對正； 用于使軸承按序排列的軸承振動盤； 與軸承振動盤相接，并使軸承以平行于軸承安裝方向的姿態輸送至安裝工位旁側的軸 承滑道； 位于安裝工位側方的軸承導向槽和軸承安裝氣缸，所述軸承導向槽位于安裝工位與軸 承安裝氣缸之間，軸承導向槽的側部與軸承滑道通過傾斜的滑板相接，所述軸承安裝氣缸 的活塞桿伸出時可將位于軸承導向槽內的軸承推入至滾輪總成的軸承孔內； 位于安裝工位的后方，用于將裝配完成的窗輪推出安裝工位的成品出料氣缸。
[0005] 為方便起見，下面分別描述窗輪滾輪與軸承墊的自動裝配機構、窗輪支架與滾輪 總成的自動裝配機構的工作原理。
[0006] 上述窗輪滾輪與軸承墊的自動裝配機構的工作包括如下步驟： 1、 滾輪振動盤將其料斗內的滾輪按順序輸送到滾輪滑道中，使待安裝的滾輪依次沿滑 道滑入滾輪定位凹部內，同時軸承墊振動盤將其料斗內的軸承墊按順序輸送到軸承墊滑道 中，使待安裝的軸承墊依次沿滑道滑入軸承墊定位凹部內； 2、 軸承墊引導氣缸的活塞桿伸出，該活塞桿依次穿過同側的軸承墊、中央的滾輪以及 另一側的軸承墊，從而保證兩側的軸承墊與滾輪的位置對正； 3、 兩側的軸承墊壓緊氣缸的活塞桿伸出，將軸承墊壓緊于滾輪的兩側； 4、 軸承墊引導氣缸的活塞桿縮回； 5、 滾輪總成出料氣缸的活塞桿伸出，將裝配好的滾輪及軸承墊推入至滾輪總成滑道 中，滾輪總成出料氣缸、軸承墊壓緊氣缸的活塞桿縮回，完成一個工作循環。
[0007] 進一步地，所述滾輪總成出料氣缸的活塞桿端部設有擋塊，定位塊朝向滾輪總成 滑道的一側通過第一轉軸安裝有活動門，所述活動門與定位塊之間還通過第一復位彈簧連 接；所述定位塊的滾輪定位凹部由滾輪總成出料氣缸的活塞桿端部的擋塊、定位塊的平臺 以及活動門形成。
[0008] 在裝配過程中，活動門在第一復位彈簧的作用下關閉，從而形成對滾輪的定位；滾 輪裝配完畢后，滾輪總成出料氣缸的活塞桿伸出，將滾輪推向滾輪總成滑道方向，此時滾輪 就會給活動門一個較大的推力，使活動門克服第一復位彈簧的彈力而打開，從而使裝配好 的滾輪順利滑入滾輪總成滑道中；當滾輪總成出料氣缸的活塞桿縮回時，活動門再次在第 一復位彈簧的作用下關閉。
[0009] 進一步地，所述軸承墊壓緊氣缸的活塞桿的端部設有輔助推板，所述輔助推板的 端部設有通孔，所述軸承墊引導氣缸的活塞桿伸出時可依次穿過同側的輔助推板、軸承墊、 中央的滾輪以及另一側的軸承墊、輔助推板。采用上述結構的輔助推板，可以在軸承墊的整 個側面施加給軸承墊均勻的推力，從而有效避免因軸承墊側偏而導致軸承墊安裝不暢。 [0010] 進一步地，所述滾輪總成滑道的寬度略大于滾輪的寬度，以保證安裝好的軸承墊 在滾輪總成滑道中不會掉落，根據實際生產測試，滾輪總成滑道的寬度最好比滾輪的寬度 寬0. 1?0. 8毫米，滾輪總成滑道過窄會影響滾輪的正常行進。
[0011] 進一步地，上述窗輪滾輪與軸承墊的自動裝配機構還包括用于檢測滾輪定位凹部 是否有滾輪的滾輪檢測傳感器，以及用于檢測軸承墊定位凹部是否有軸承墊的軸承墊檢測 傳感器；所述滾輪檢測傳感器、軸承墊檢測傳感器均與用于控制軸承墊壓緊氣缸、軸承墊引 導氣缸動作的控制單元相連。當振動盤或者滑道出現問題而導致軸承墊或滾輪未能到達相 應的安裝位置時，檢測傳感器向控制單元發出警示信號，控制單元可根據該信號來暫停軸 承墊壓緊氣缸、軸承墊引導氣缸動作，防止出現軸承墊錯裝、漏裝的情形。
[0012] 窗輪支架與滾輪總成的自動裝配機構的工作包括如下步驟： 1、 支架振動盤將其料斗內的支架按順序輸送到支架滑道中，支架滑道使支架按照開口 端向下的姿態輸送至安裝工位，即支架滑道的末端處；與此同時，利用窗輪滾輪與軸承墊的 自動裝配機構所裝配完成的滾輪總成沿著滾輪總成滑道被輸送至安裝工位下方； 2、 軸承振動盤使軸承按序排列，排列好的軸承沿軸承滑道以平行于軸承安裝方向的姿 態輸送至安裝工位旁側，然后位于最前列的軸承自滑板向下滑入到軸承導向槽內； 3、 支架擴張裝置使處于安裝工位的支架的開口端的開口角度擴張； 4、 頂升氣缸的活塞桿伸出，將安裝工位下方的滾輪總成頂升至支架內； 5、 支架壓緊氣缸的活塞桿伸出，使支架開口端的開口角度縮小，從而使支架夾緊滾輪 總成； 6、 軸承引導氣缸的活塞桿伸出，該活塞桿依次穿過同側的支架滾輪安裝孔、中央的滾 輪總成的軸承孔以及另一側的支架滾輪安裝孔，使兩側的支架滾輪安裝孔與滾輪總成的軸 承孔位置對正； 7、 在軸承引導氣缸的活塞桿縮回的同時，軸承安裝氣缸的活塞桿伸出，將位于軸承導 向槽內的軸承推入至滾輪總成的軸承孔內； 8、 成品出料氣缸將裝配完成的窗輪推出安裝工位。
[0013] 具體來說，所述支架滑道由導軌、位于導軌端部上方的限位板組成，所述導軌端部 旁側設有糾態氣缸，所述糾態氣缸的活塞桿與一個壓板的端部鉸接，所述壓板可繞壓板中 部所設的第二轉軸轉動，所述壓板的自由端位于導軌的上方；糾態氣缸的活塞桿伸出時，可 帶動壓板向下壓向位于導軌上的支架，以使支架以開口端向下的姿態滑入限位板與導軌之 間的間隙。
[0014] 支架沿導軌滑動，在滑動過程中支架可能會出現一定的傾斜，當支架滑到導軌端 部時，糾態氣缸的活塞桿伸出，帶動壓板向下壓向位于導軌上的支架，以使支架的中部貼緊 于導軌上，從而確保支架以開口端向下的姿態滑入限位板與導軌之間的間隙。
[0015] 進一步地，所述支架滑道下方設有推送氣缸，所述導軌的上端面設有導槽，所述推 送氣缸的活塞桿位于導槽內，活塞桿的端部設有突出于導軌上端面的推針；所述推送氣缸 的活塞伸出時，所述推針可將位于導軌上的支架推至限位板與導軌之間的間隙。
[0016] 當支架的姿態被糾態氣缸及壓板糾正后，推送氣缸的活塞桿伸出，活塞桿端部的 推針與支架相接處，向前推動支架，確保支架能夠順利滑動到限位板與導軌之間的間隙處。
[0017] 進一步地，所述支架滑道旁側還設有限位板升降氣缸，所述限位板與限位板升降 氣缸的活塞桿相連；所述限位板升降氣缸的活塞桿伸縮時，可改變限位板與導軌之間的間 隙。在支架未滑動到限位板與導軌之間的間隙處時，限位板升降氣缸的活塞桿伸出，帶動限 位板向上移動，使限位板與導軌之間的間隙擴大，方便支架滑入；當支架已經滑動到限位板 與導軌之間的間隙處后，限位板升降氣缸的活塞桿縮回，帶動限位板向下移動，利用限位板 將支架的中部壓緊與導軌上，使支架保持開口端向下的姿態，以便于滾輪總成被頂升氣缸 的活塞桿頂升至支架內。
[0018] 具體來說，所述支架擴張裝置包括位于導軌端部下方的兩塊活動板，所述活動板 設有水平通孔，所述水平通孔穿設有水平桿，以使活動板可以沿水平桿滑動；所述活動板的 下方設有擴張氣缸，所述擴張氣缸的活塞桿向上正對兩塊活動板的間隙；活塞桿的端部為 錐狀；所述兩塊活動板還通過第二復位彈簧連接。
[0019] 當支架沿導軌滑動時，支架的兩端分別位于兩塊活動板的兩側，當需要使處于安 裝工位的支架的開口端的開口角度擴張時，只需要控制擴張氣缸的活塞桿向上伸出，活塞 桿伸入至活動板的間隙，將兩塊活動板向兩側擠壓，帶動支架的兩端向兩側擴張，從而使支 架的開口端的開口角度擴張；當滾輪總成已經安裝進支架，且擴張氣缸的活塞桿縮回時，兩 塊活動板就會在第二復位彈簧的彈力作用下復位，以便于后續的支架滑過。
[0020] 進一步地，所述支架壓緊氣缸的活塞桿的端部設有推塊，所述推塊設有通孔，所述 軸承引導氣缸的活塞桿伸出時可依次穿過同側的推塊、支架滾輪安裝孔、中央的滾輪總成 的軸承孔以及另一側的支架滾輪安裝孔、推塊。推塊擴大了與支架的接觸面積，可以在支架 的整個側面施加給支架均勻的推力，從而避免在支架壓緊過程中因支架受力不均而導致支 架傾斜，影響后續的軸承安裝。
[0021] 進一步地，該裝配設備還包括用于檢測導軌端部是否有支架的支架檢測傳感器， 用于檢測軸承導向槽內是否有軸承的軸承檢測傳感器，以及用于檢測安裝工位是否有滾輪 總成的滾輪總成檢測傳感器；所述支架檢測傳感器、軸承檢測傳感器、滾輪總成檢測傳感器 均與用于控制軸承安裝氣缸、支架壓緊氣缸、軸承引導氣缸動作的控制單元相連。
[0022] 當振動盤或者滑道出現問題而導致支架、軸承或滾輪總成未能到達相應的安裝位 置時，檢測傳感器向控制單元發出警示信號，控制單元可根據該信號來暫停軸承安裝氣缸、 支架壓緊氣缸、軸承引導氣缸動作，防止出現錯裝、漏裝的情形。
[0023] 本發明的窗輪自動裝配設備針對軸承墊及滾輪的安裝特點，特別考慮到了軸承墊 定位難的問題，設置了引導氣缸，可以提高軸承墊的定位精度，保證安裝準確、順暢，大大提 高了滾輪與軸承墊的安裝自動化程度和效率；同時針對支架及滾輪總成的安裝過程，特別 考慮到了支架需要先擴張，再壓緊的安裝特點，設置了支架擴張裝置和支架壓緊氣缸，可以 解決滾輪總成難以裝入支架的難題，并通過設置軸承引導氣缸提高了滾輪總成與支架的位 置精度，保證安裝準確、順暢，大大提高了支架與滾輪總成的安裝自動化程度和效率，為企 業帶來了很好的經濟效益。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024] 圖1是本發明的窗輪滾輪與軸承墊的自動裝配機構的整體結構示意圖(俯視圖）。
[0025] 圖2?5是窗輪滾輪與軸承墊的自動裝配機構的裝配過程原理圖(俯視圖）。
[0026] 圖6是窗輪滾輪與軸承墊的自動裝配機構中定位塊、滾輪總成出料氣缸及活動 門、滾輪總成滑道的結構示意圖(側視圖）。
[0027] 圖7是本發明的窗輪支架與滾輪總成的自動裝配機構的俯視圖。
[0028] 圖8是窗輪支架與滾輪總成的自動裝配機構的右視圖（圖中未畫出支架壓緊氣 缸、軸承振動盤、軸承滑道、軸承導向槽和軸承安裝氣缸)。
[0029] 圖9是窗輪支架與滾輪總成的自動裝配機構中支架擴張裝置、支架壓緊氣缸、窗 輪支架的位置示意圖。
[0030] 圖10?18是窗輪支架與滾輪總成的自動裝配機構的裝配過程原理圖。
[0031] 圖中標示：10、滾輪；20、軸承墊、30、滾輪總成；40、支架；50、軸承；101、滾輪振動 盤；102、軸承墊振動盤；103、定位塊；1031、滾輪定位凹部；1032、軸承墊定位凹部；1033、活 動門；1034、第一復位彈簧；1035、第一轉軸；104、滾輪滑道；105、軸承墊滑道；106、軸承墊 壓緊氣缸；1061、輔助推板；1062、通孔；107、軸承墊引導氣缸；108、滾輪總成滑道；109、滾 輪總成出料氣缸；1091、擋塊；201、支架振動盤；202、安裝工位；203、支架滑道；2031、導軌； 2032、限位板；204、頂升氣缸；205、支架壓緊氣缸；2051、推塊；206、軸承引導氣缸；207、軸 承振動盤；208、軸承滑道；209、軸承導向槽；2010、軸承安裝氣缸；2011、滑板；2012、成品出 料氣缸；2013、支架擴張裝置；20131、活動板；20132、水平桿；20133、擴張氣缸；20134、第二 復位彈簧；2014、糾態氣缸；2015、壓板；2016、第二轉軸；2017、限位板升降氣缸；2018、推送 氣缸；2019、推針。
【具體實施方式】
[0032] 下面對照附圖，通過對實施實例的描述，對本發明的【具體實施方式】如所涉及的各 構件的形狀、構造、各部分之間的相互位置及連接關系、各部分的作用及工作原理等作進一 步的詳細說明。
[0033] 實施例1 : 如圖所示，本實施例的窗輪自動裝配設備包括窗輪滾輪與軸承墊的自動裝配機構和窗 輪支架與滾輪總成的自動裝配機構，其中： 窗輪滾輪與軸承墊的自動裝配機構包括： 一個用于將滾輪10按序排列的滾輪振動盤101 ; 兩個用于將軸承墊20按序排列的軸承墊振動盤102 ; 一個定位塊103,所述定位塊103設有滾輪定位凹部1031及位于滾輪定位凹部1031兩 側的軸承墊定位凹部1032 ; 將滾輪振動盤101與滾輪定位凹部1031連接的滾輪滑道104 ; 將軸承墊振動盤102與對應側的軸承墊定位凹部1032連接的軸承墊滑道105 ; 位于定位塊103兩側的軸承墊壓緊氣缸106,所述軸承墊壓緊氣缸106的活塞桿可將位 于軸承墊定位凹部1032內的軸承墊20推向滾輪定位凹部1031方向；軸承墊壓緊氣缸106 的活塞桿的端部設有輔助推板1061，所述輔助推板1061的端部設有通孔1062 ; 位于定位塊103側方的軸承墊引導氣缸107,所述軸承墊引導氣缸107的活塞桿位于滾 輪定位凹部1031的待裝配滾輪10的中心軸線上，且軸承墊引導氣缸107的活塞桿伸出時 可依次穿過同側的輔助推板1061、軸承墊20、中央的滾輪10以及另一側的軸承墊20、輔助 推板1061，從而保證兩側的軸承墊20與滾輪10的位置對正； 滾輪總成滑道108,所述滾輪總成滑道108與滾輪定位凹部1031相接，且定位塊103的 端部設有將裝配后的滾輪10推向滾輪總成滑道108的滾輪總成出料氣缸109。
[0034] 上述窗輪滾輪與軸承墊的自動裝配設備的工作包括如下步驟： 1、 滾輪振動盤101將其料斗內的滾輪10按順序輸送到滾輪滑道104中，使待安裝的滾 輪10依次沿滑道滑入滾輪定位凹部1031內，同時軸承墊振動盤102將其料斗內的軸承墊 20按順序輸送到軸承墊滑道105中，使待安裝的軸承墊20依次沿滑道滑入軸承墊定位凹部 1032 內； 2、 軸承墊引導氣缸107的活塞桿伸出，該活塞桿依次穿過同側的輔助推板1061、軸承 墊20、中央的滾輪10以及另一側的軸承墊20、輔助推板1061，從而保證兩側的軸承墊20與 滾輪10的位置對正(如圖2所示）； 3、 兩側的軸承墊壓緊氣缸106的活塞桿伸出，將軸承墊20壓緊于滾輪10的兩側(如圖 3所示）； 4、 軸承墊引導氣缸107的活塞桿縮回(如圖4所示）； 5、 滾輪總成出料氣缸109的活塞桿伸出，將裝配好的滾輪10及軸承墊20(即滾輪總成 30)推入至滾輪總成滑道108中（如圖5所示)，滾輪總成出料氣缸109、軸承墊壓緊氣缸106 的活塞桿縮回(如圖1所示)，完成一個工作循環。
[0035] 滾輪總成出料氣缸109的活塞桿端部設有擋塊1091，定位塊103朝向滾輪總成滑 道108的一側通過第一轉軸1035安裝有活動門1033,所述活動門1033與定位塊103之間 還通過第一復位彈簧1034連接；定位塊103的滾輪定位凹部1031由滾輪總成出料氣缸109 的活塞桿端部的擋塊1091、定位塊103的平臺以及活動門1033形成。
[0036] 在裝配過程中，活動門1033在第一復位彈簧1034的作用下關閉，結合滾輪總成出 料氣缸109的活塞桿端部的擋塊1091對滾輪10形成定位；滾輪10裝配完畢后，滾輪總成 出料氣缸109的活塞桿伸出，將滾輪總成30推向滾輪總成滑道108方向，此時滾輪總成30 就會給活動門1033 -個較大的推力，使活動門1033克服第一復位彈簧1034的彈力而打 開，從而使裝配好的滾輪總成30順利滑入滾輪總成滑道108中；當滾輪總成出料氣缸109 的活塞桿縮回時，活動門1033再次在第一復位彈簧1034的作用下關閉。
[0037] 滾輪總成滑道108的寬度比滾輪總成30的寬度寬0. 5毫米，在保證滾輪總成30 的正常行進的前提下，避免安裝好的軸承墊20在滾輪總成滑道108中行進時掉落。
[0038] 上述窗輪滾輪與軸承墊的自動裝配機構還包括用于檢測滾輪定位凹部1031是否 有滾輪10的滾輪檢測傳感器，以及用于檢測軸承墊定位凹部1032是否有軸承墊20的軸 承墊檢測傳感器；所述滾輪檢測傳感器、軸承墊檢測傳感器均與用于控制軸承墊壓緊氣缸 106、軸承墊引導氣缸107動作的控制單元相連（圖中未畫出各個傳感器及控制單元)。上述 傳感器可利用紅外線傳感器或者金屬接近開關來實現。當振動盤或者滑道出現問題而導致 軸承墊20或滾輪10未能到達相應的安裝位置時，檢測傳感器向控制單元發出警示信號，控 制單元可根據該信號來暫停軸承墊壓緊氣缸106、軸承墊引導氣缸107動作，防止出現軸承 墊20錯裝、漏裝的情形。
[0039] 窗輪支架與滾輪總成的自動裝配機構包括： 用于使支架40按序排列的支架振動盤201 ; 與支架振動盤201相接，并使支架40按照開口端向下的姿態輸送至安裝工位202的支 架滑道203 ;所述安裝工位202位于支架滑道203的末端； 所述滾輪總成滑道108延伸至安裝工位202的下方；所述滾輪總成滑道108的末端的 下方設有頂升氣缸204,所述頂升氣缸204的活塞桿伸出時可將位于滾輪總成滑道108末端 的滾輪總成30頂升至安裝工位202 ; 用于使處于安裝工位202的支架40的開口端的開口角度擴張的支架擴張裝置2013 ; 位于安裝工位202兩側的支架壓緊氣缸205,所述支架壓緊氣缸205的活塞桿可壓迫支 架40的開口端，以使支架40開口端的開口角度縮小； 位于安裝工位202側方的軸承引導氣缸206,所述軸承引導氣缸206的活塞桿伸出時可 依次穿過同側的支架40的滾輪安裝孔、中央的滾輪總成30的軸承孔以及另一側的支架40 的滾輪安裝孔，從而保證兩側的支架40的滾輪安裝孔與滾輪總成30的軸承孔位置對正； 用于使軸承50按序排列的軸承振動盤207 ; 與軸承振動盤207相接，并使軸承50以平行于軸承安裝方向的姿態輸送至安裝工位 202旁側的軸承滑道208 ; 位于安裝工位202側方的軸承導向槽209和軸承安裝氣缸2010,所述軸承導向槽209 位于安裝工位202與軸承安裝氣缸2010之間，并正對安裝工位202處的支架40的滾輪安 裝孔；軸承導向槽209的側部與軸承滑道208通過傾斜的滑板2011相接，軸承50會在自身 重力作用下從軸承滑道208自動滑向軸承導向槽209 ;所述軸承安裝氣缸2010的活塞桿伸 出時可將位于軸承導向槽209內的軸承50推入至滾輪總成30的軸承孔內； 位于安裝工位202的側后方，用于將裝配完成的窗輪推出安裝工位202的成品出料氣 缸2012,成品出料氣缸2012的活塞桿連接有一個折板，該折板延伸至安裝工位202處，當成 品出料氣缸2012的活塞桿伸出時，折板將裝配完成的窗輪推出安裝工位202。
[0040] 上述窗輪支架與滾輪總成的自動裝配機構的工作包括如下步驟： 1、 支架振動盤201將其料斗內的支架40按順序輸送到支架滑道203中，支架滑道203 使支架40按照開口端向下的姿態輸送至安裝工位202,即支架滑道203的末端處；與此同 時，利用窗輪滾輪與軸承墊的自動裝配機構所裝配完成的滾輪總成30沿著滾輪總成滑道 108被輸送至安裝工位202下方； 2、 軸承振動盤207使軸承50按序排列，排列好的軸承50沿軸承滑道208以平行于軸 承安裝方向的姿態輸送至安裝工位202旁側，然后位于最前列的軸承50自滑板2011向下 滑入到軸承導向槽209內（如圖10所示）； 3、 支架擴張裝置2013使處于安裝工位202的支架40的開口端的開口角度擴張(如圖 11所示）； 4、 頂升氣缸204的活塞桿伸出，將安裝工位202下方的滾輪總成30頂升至支架40內 (如圖12所示）； 5、 支架壓緊氣缸205的活塞桿伸出，使支架40開口端的開口角度縮小，從而使支架40 夾緊滾輪總成30 (如圖13、14所示）； 6、 軸承引導氣缸206的活塞桿伸出，該活塞桿依次穿過同側的支架40的滾輪安裝孔、 中央的滾輪總成30的軸承孔以及另一側的支架40的滾輪安裝孔，使兩側的支架40的滾輪 安裝孔與滾輪總成30的軸承孔位置對正(如圖15、16所示）； 7、 在軸承引導氣缸206的活塞桿縮回的同時，軸承安裝氣缸2010的活塞桿伸出，將位 于軸承導向槽209內的軸承50推入至滾輪總成30的軸承孔內（如圖17、18所示）； 8、 成品出料氣缸2012將裝配完成的窗輪推出安裝工位202。
[0041] 具體來說，所述支架滑道203由導軌2031、位于導軌2031端部上方的限位板2032 組成，所述導軌2031端部旁側設有糾態氣缸2014,所述糾態氣缸2014的活塞桿與一個壓板 2015的端部鉸接，所述壓板2015可繞壓板2015中部所設的第二轉軸2016轉動，所述壓板 2015的自由端位于導軌2031的上方；糾態氣缸2014的活塞桿伸出時，可帶動壓板2015向 下壓向位于導軌2031上的支架40,以使支架40以開口端向下的姿態滑入限位板2032與導 軌2031之間的間隙。
[0042] 支架40沿導軌2031滑動，在滑動過程中支架40可能會出現一定的傾斜，當支架 40滑到導軌2031端部時，糾態氣缸2014的活塞桿伸出，帶動壓板2015向下壓向位于導軌 2031上的支架40,以使支架40的中部貼緊于導軌2031上，從而確保支架40以開口端向下 的姿態滑入限位板2032與導軌2031之間的間隙。
[0043] 支架滑道203下方設有推送氣缸2018,所述導軌2031的上端面設有導槽，所述推 送氣缸2018的活塞桿位于導槽內，活塞桿的端部設有突出于導軌2031上端面的推針2019 ; 所述推送氣缸2018的活塞伸出時，所述推針2019可將位于導軌2031上的支架40推至限 位板2032與導軌2031之間的間隙。
[0044] 當支架40的姿態被糾態氣缸2014及壓板2015糾正后，推送氣缸2018的活塞桿 伸出，活塞桿端部的推針2019與支架40相接處，向前推動支架40,確保支架40能夠順利滑 動到限位板2032與導軌2031之間的間隙處。
[0045] 支架滑道203旁側還設有限位板升降氣缸2017,所述限位板2032與限位板升降氣 缸2017的活塞桿相連；所述限位板升降氣缸2017的活塞桿伸縮時，可改變限位板2032與 導軌2031之間的間隙。在支架40未滑動到限位板2032與導軌2031之間的間隙處時，限 位板升降氣缸2017的活塞桿伸出，帶動限位板2032向上移動，使限位板2032與導軌2031 之間的間隙擴大，方便支架40的滑入；當支架40已經滑動到限位板2032與導軌2031之間 的間隙處后，限位板升降氣缸2017的活塞桿縮回，帶動限位板2032向下移動，利用限位板 2032將支架40的中部壓緊與導軌2031上，使支架40保持開口端向下的姿態，以便于滾輪 總成30被頂升氣缸204的活塞桿頂升至支架40內。
[0046] 具體來說，所述支架擴張裝置2013包括位于導軌2031端部下方的兩塊活動板 20131，所述活動板20131設有水平通孔1062,所述水平通孔1062穿設有水平桿20132,以 使活動板20131可以沿水平桿20132滑動；所述活動板20131的下方設有擴張氣缸20133， 所述擴張氣缸20133的活塞桿向上正對兩塊活動板20131的間隙；擴張氣缸20133的活塞 桿的端部為錐狀；所述兩塊活動板20131還通過第二復位彈簧20134連接。
[0047] 當支架40沿導軌2031滑動時，支架40的兩端分別位于兩塊活動板20131的兩 偵牝當需要使處于安裝工位202的支架40的開口端的開口角度擴張時，只需要控制擴張氣 缸20133的活塞桿向上伸入至活動板20131的間隙，將兩塊活動板20131向兩側擠壓，帶動 支架40的兩端向兩側擴張，從而使支架40的開口端的開口角度擴張；當滾輪總成30已經 安裝進支架40,且擴張氣缸20133的活塞桿縮回時，兩塊活動板20131就會在第二復位彈 簧20134的彈力作用下復位，以便于后續的支架40滑過。在傳統的人工裝配方式中，工人 會用工具撬開支架40,使支架40的開口角度擴張，然后再根據經驗調整一下支架40的開口 角度，最后再將滾輪總成30裝進支架40,但是在調整支架40的開口角度的過程中，很難使 支架40的開口角度非常精確。而采用本發明的方案，可以保證支架40的開口角度非常精 確，進而保證支架40與滾輪總成30配合良好。
[0048] 支架壓緊氣缸205的活塞桿的端部設有推塊2051，所述推塊2051設有通孔1062， 所述軸承引導氣缸206的活塞桿伸出時可依次穿過同側的推塊2051、支架40的滾輪安裝 孔、中央的滾輪總成30的軸承孔以及另一側的支架40的滾輪安裝孔、推塊2051。推塊2051 擴大了與支架40的接觸面積，可以在支架40的整個側面施加給支架40均勻的推力，從而 避免在支架40壓緊過程中因支架40受力不均而導致支架40傾斜，影響后續的軸承50安 裝。
[0049] 該裝配設備還包括用于檢測導軌2031端部是否有支架40的支架檢測傳感器，用 于檢測軸承導向槽209內是否有軸承50的軸承檢測傳感器，以及用于檢測安裝工位202是 否有滾輪總成30的滾輪總成檢測傳感器；所述支架檢測傳感器、軸承檢測傳感器、滾輪總 成檢測傳感器均與用于控制軸承安裝氣缸2010、支架壓緊氣缸205、軸承引導氣缸206動作 的控制單元相連。
[0050] 上述傳感器可利用紅外線傳感器或者金屬接近開關來實現。當振動盤或者滑道出 現問題而導致支架40、軸承50或滾輪總成30未能到達相應的安裝位置時，檢測傳感器向 控制單元發出警示信號，控制單元可根據該信號來暫停軸承安裝氣缸2010、支架壓緊氣缸 205、軸承引導氣缸206動作，防止出現錯裝、漏裝的情形。
【權利要求】
1. 一種窗輪自動裝配設備，其特征在于包括窗輪滾輪與軸承墊的自動裝配機構、窗輪 支架與滾輪總成的自動裝配機構，其中： 所述窗輪滾輪與軸承墊的自動裝配機構包括： 一個用于將滾輪按序排列的滾輪振動盤； 兩個用于將軸承墊按序排列的軸承墊振動盤； 一個定位塊，所述定位塊設有滾輪定位凹部及位于滾輪定位凹部兩側的軸承墊定位凹 部； 將滾輪振動盤與滾輪定位凹部連接的滾輪滑道； 將軸承墊振動盤與對應側的軸承墊定位凹部連接的軸承墊滑道； 位于定位塊兩側的軸承墊壓緊氣缸，所述軸承墊壓緊氣缸的活塞桿可將位于軸承墊定 位凹部內的軸承墊推向滾輪定位凹部方向； 位于定位塊側方的軸承墊引導氣缸，所述軸承墊引導氣缸的活塞桿位于滾輪定位凹 部的待裝配滾輪的中心軸線上，且軸承墊引導氣缸的活塞桿伸出時可依次穿過同側的軸承 墊、中央的滾輪以及另一側的軸承墊，從而保證兩側的軸承墊與滾輪的位置對正； 滾輪總成滑道，所述滾輪總成滑道與滾輪定位凹部相接，且定位塊的端部設有將裝配 后的滾輪推向滾輪總成滑道的滾輪總成出料氣缸； 所述窗輪支架與滾輪總成的自動裝配機構包括： 用于使支架按序排列的支架振動盤； 與支架振動盤相接，并使支架按照開口端向下的姿態輸送至安裝工位的支架滑道；所 述安裝工位位于支架滑道的末端； 所述滾輪總成滑道延伸至安裝工位的下方；所述滾輪總成滑道的末端的下方設有頂升 氣缸，所述頂升氣缸的活塞桿伸出時可將位于滾輪總成滑道末端的滾輪總成頂升； 用于使處于安裝工位的支架的開口端的開口角度擴張的支架擴張裝置； 位于安裝工位兩側的支架壓緊氣缸，所述支架壓緊氣缸的活塞桿可壓迫支架的開口 端，以使支架開口端的開口角度縮小； 位于安裝工位側方的軸承引導氣缸，所述軸承引導氣缸的活塞桿伸出時可依次穿過同 側的支架滾輪安裝孔、中央的滾輪總成的軸承孔以及另一側的支架滾輪安裝孔，從而保證 兩側的支架滾輪安裝孔與滾輪總成的軸承孔位置對正； 用于使軸承按序排列的軸承振動盤； 與軸承振動盤相接，并使軸承以平行于軸承安裝方向的姿態輸送至安裝工位旁側的軸 承滑道； 位于安裝工位側方的軸承導向槽和軸承安裝氣缸，所述軸承導向槽位于安裝工位與軸 承安裝氣缸之間，軸承導向槽的側部與軸承滑道通過傾斜的滑板相接，所述軸承安裝氣缸 的活塞桿伸出時可將位于軸承導向槽內的軸承推入至滾輪總成的軸承孔內； 位于安裝工位的后方，用于將裝配完成的窗輪推出安裝工位的成品出料氣缸。
2. 根據權利要求1所述的窗輪自動裝配設備，其特征在于所述滾輪總成出料氣缸的活 塞桿端部設有擋塊，定位塊朝向滾輪總成滑道的一側通過第一轉軸安裝有活動門，所述活 動門與定位塊之間還通過第一復位彈簧連接；所述定位塊的滾輪定位凹部由滾輪總成出料 氣缸的活塞桿端部的擋塊、定位塊的平臺以及活動門形成。
3. 根據權利要求1或2所述的窗輪自動裝配設備，其特征在于所述軸承墊壓緊氣缸 的活塞桿的端部設有輔助推板，所述輔助推板的端部設有通孔，所述軸承墊引導氣缸的活 塞桿伸出時可依次穿過同側的輔助推板、軸承墊、中央的滾輪以及另一側的軸承墊、輔助推 板。
4. 根據權利要求1或2所述的窗輪自動裝配設備，其特征在于該自動裝配設備還包括 用于檢測滾輪定位凹部是否有滾輪的滾輪檢測傳感器，以及用于檢測軸承墊定位凹部是否 有軸承墊的軸承墊檢測傳感器；所述滾輪檢測傳感器、軸承墊檢測傳感器均與用于控制軸 承墊壓緊氣缸、軸承墊引導氣缸動作的控制單元相連。
5. 根據權利要求1所述的窗輪自動裝配設備，其特征在于所述支架滑道由導軌、位于 導軌端部上方的限位板組成，所述導軌端部旁側設有糾態氣缸，所述糾態氣缸的活塞桿與 一個壓板的端部鉸接，所述壓板可繞壓板中部所設的第二轉軸轉動，所述壓板的自由端位 于導軌的上方；糾態氣缸的活塞桿伸出時，可帶動壓板向下壓向位于導軌上的支架，以使支 架以開口端向下的姿態滑入限位板與導軌之間的間隙。
6. 根據權利要求5所述的窗輪自動裝配設備，其特征在于所述支架滑道下方設有推送 氣缸，所述導軌的上端面設有導槽，所述推送氣缸的活塞桿位于導槽內，活塞桿的端部設有 突出于導軌上端面的推針；所述推送氣缸的活塞伸出時，所述推針可將位于導軌上的支架 推至限位板與導軌之間的間隙。
7. 根據權利要求6所述的窗輪自動裝配設備，其特征在于所述支架滑道旁側還設有限 位板升降氣缸，所述限位板與限位板升降氣缸的活塞桿相連；所述限位板升降氣缸的活塞 桿伸縮時，可改變限位板與導軌之間的間隙。
8. 根據權利要求1或5或6或7所述的窗輪自動裝配設備，其特征在于所述支架擴張 裝置包括位于導軌端部下方的兩塊活動板，所述活動板設有水平通孔，所述水平通孔穿設 有水平桿，以使活動板可以沿水平桿滑動；所述活動板的下方設有擴張氣缸，所述擴張氣缸 的活塞桿向上正對兩塊活動板的間隙；活塞桿的端部為錐狀；所述兩塊活動板還通過第二 復位彈簧連接。
9. 根據權利要求8所述的窗輪自動裝配設備，其特征在于所述支架壓緊氣缸的活塞桿 的端部設有推塊，所述推塊設有通孔，所述軸承引導氣缸的活塞桿伸出時可依次穿過同側 的推塊、支架滾輪安裝孔、中央的滾輪總成的軸承孔以及另一側的支架滾輪安裝孔、推塊。
10. 根據權利要求9所述的窗輪自動裝配設備，其特征在于該裝配設備還包括用于檢 測導軌端部是否有支架的支架檢測傳感器，用于檢測軸承導向槽內是否有軸承的軸承檢測 傳感器，以及用于檢測安裝工位是否有滾輪總成的滾輪總成檢測傳感器；所述支架檢測傳 感器、軸承檢測傳感器、滾輪總成檢測傳感器均與用于控制軸承安裝氣缸、支架壓緊氣缸、 軸承引導氣缸動作的控制單元相連。
【文檔編號】B23P19/04GK104117844SQ201410327513
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年7月10日 優先權日:2014年7月10日
【發明者】伍建明 申請人:伍建明