專利名稱：一種機(jī)械部件自由落體式自動(dòng)裝配方法及裝配裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)械裝配領(lǐng)域，特別涉及一種機(jī)械部件自由落體式自 動(dòng)裝配方法。
本發(fā)明還涉及該機(jī)械部件自由落體式自動(dòng)裝配方法的裝配裝置
背景技術(shù)：
由于移動(dòng)通信手持機(jī)，數(shù)碼相機(jī)，錄像機(jī)，組合音響，激光視盤(pán)
機(jī)，mp3， DVD等電子產(chǎn)品數(shù)量的逐年增加，帶動(dòng)了DC插頭線的大 規(guī)模生產(chǎn)。
DC插頭線其生產(chǎn)流程一般是車五金件_電鍍五金件-裝配五 金件-注塑-再注塑。
目前，DC插頭的種類很多，有2.5三極DC插頭，2.5四極DC 插頭，3.5四極DC插頭，2.35音叉插頭，3.0音叉插頭，3.2音叉插 頭，4.0音叉插頭，4.75音叉插頭，5.5音叉插頭，6.5音叉插頭，6.35 音頻插頭，9.5視頻插頭等。這些插頭有個(gè)共同的特征插頭都是由 若干個(gè)五金件軸和五金件軸套依次套接而成一個(gè)裝配體，然后經(jīng)注塑 處理得到。
與DC插頭裝配體類似的裝配體裝配，由于既費(fèi)時(shí)又低檔， 一直 是一種手工搡作的勞動(dòng)力密集型工作，自動(dòng)化程度低，無(wú)法滿足大批 量生產(chǎn)需求。因此，研究簡(jiǎn)單易用的自動(dòng)裝配方法，研制開(kāi)發(fā)一種可重構(gòu)自動(dòng)裝配系統(tǒng)，以適應(yīng)插頭的多品種，大批量生產(chǎn)需求是非常必要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，針對(duì)DC插頭裝 配體這類裝配體的裝配，提供一種簡(jiǎn)單易用的自由落體式自動(dòng)裝配方 法。
本發(fā)明還涉及該機(jī)械部件自由落體式自動(dòng)裝配方法的裝配裝置。
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的 一種機(jī)械部件自由落體式自 動(dòng)裝配方法，機(jī)械部件由若干個(gè)軸類零件和套類零件依次套接而成， 各零件的各對(duì)相關(guān)軸或套的外表面和相關(guān)孔的內(nèi)表面都是光滑回轉(zhuǎn) 面，且軸和孔之間并非配合尺寸，具有較大間隙，其特征在于部件 的基礎(chǔ)零件先沿相應(yīng)輸料槽從位于較高位置的相應(yīng)導(dǎo)料孔自由落下， 落入位于較低位置的存放盒一個(gè)存放孔中并在孔中被定位；接著部件 的第二個(gè)零件沿相應(yīng)輸料槽從位于較高位置的相應(yīng)導(dǎo)料孔自由落下，
套在基礎(chǔ)零件上；部件的各個(gè)零件相繼沿各個(gè)相應(yīng)輸料槽從位于較高 位置的各個(gè)相應(yīng)導(dǎo)料孔自由落下，套在前一個(gè)零件上；直到機(jī)械部件 的各個(gè)零件全部套在一起，完成裝配。
本發(fā)明所述導(dǎo)料孔有多種規(guī)格，每種零件的相應(yīng)導(dǎo)料孔直徑比該 零件的最大外圓直徑大20-30微米，導(dǎo)料孔處導(dǎo)料塊的材料必須保 證零件的接觸長(zhǎng)度與直徑之比大于導(dǎo)料孔與零件之間的摩擦系數(shù)；存 放盒上存放孔直徑比所配合的零件外圓直徑大20-30微米，保證零 件軸線能盡可能垂直而只出現(xiàn)較小幅度的偏擺，以便保證當(dāng)一零件落 入存放盒之后，下一種零件能夠自動(dòng)套在上邊；部件的各個(gè)零件通過(guò)各自的輸料槽及導(dǎo)料孔按順序相繼落入存放孔中，并套在一起，完成 裝配。
本發(fā)明提供的實(shí)現(xiàn)機(jī)械部件自由落體式自動(dòng)裝配的裝置，該裝配 裝置具有送料器，滑動(dòng)工作臺(tái)4，裝配工作臺(tái)7，零件自動(dòng)分配機(jī)構(gòu)，
裝配體存放盒夾具18，導(dǎo)料塊17，裝配體存放盒，即機(jī)械部件存放 盒l(wèi)l等組成，滑動(dòng)工作臺(tái)4位于裝配工作臺(tái)7下方，其中特征在于 送料器，包括有多個(gè)，每種零件一個(gè)，用于整理零件，使零件有序排 列，并通過(guò)輸料槽輸送到零件自動(dòng)分配機(jī)構(gòu)中，送料器靈活裝置于裝 配工作臺(tái)7的周邊；
存放盒11在存放盒夾具18中被準(zhǔn)確定位、夾緊于滑動(dòng)工作臺(tái)4 上，滑動(dòng)工作臺(tái)4在伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下作步進(jìn)運(yùn)動(dòng)；
零件自動(dòng)分配機(jī)構(gòu)，包括有多個(gè)，每種零件一個(gè)，位于裝配工作 臺(tái)7上，分別從相應(yīng)輸料槽里面選出M個(gè)零件送到導(dǎo)料塊17的相應(yīng) 導(dǎo)料孔處，零件能沿著導(dǎo)料孔落入存放盒l(wèi)l的孔中；
導(dǎo)料塊17上開(kāi)有導(dǎo)料孔，導(dǎo)料孔有多排，每種零件一排，每排 導(dǎo)料孔的數(shù)目與存放盒每一排孔的數(shù)目相同，為M個(gè)，M為大于或 等于3，小于或等于7的整數(shù)，每次滑動(dòng)工作臺(tái)4步進(jìn)運(yùn)動(dòng)停止時(shí)， 某一排導(dǎo)料孔與存放盒某一排孔對(duì)齊；
存放盒自動(dòng)分配機(jī)構(gòu)，從存放盒輸料槽12里面每次自動(dòng)選出1 個(gè)存放盒11,由存放盒夾具夾緊裝置的氣缸送到存放盒夾具18中。
本發(fā)明送料器基本為圓形結(jié)構(gòu)，其內(nèi)設(shè)置有螺旋的升料帶，螺旋 升料帶上有擋片以保證各零件按照一定的順序并保證各零件以小端在上，且軸線垂直于相應(yīng)輸料槽的槽底面的姿態(tài)儲(chǔ)存起來(lái)；保證存放 盒11以帶孔表面水平向上的姿態(tài)儲(chǔ)存在存放盒輸料槽12里；所述的 滑動(dòng)工作臺(tái)4為方形結(jié)構(gòu)，其上安裝有存放盒夾具18,伺服電機(jī)驅(qū) 動(dòng)滑動(dòng)工作臺(tái)(4)及裝配體存放盒11作步進(jìn)運(yùn)動(dòng)。
本發(fā)明所述的零件自動(dòng)分配機(jī)構(gòu)均釆用多桿結(jié)構(gòu)，用單耳轉(zhuǎn)動(dòng)氣 缸8作為原動(dòng)件，通過(guò)角桿9，連桿14連接相應(yīng)的分配滑塊，使得 滑塊作雙向滑動(dòng)，各分配滑塊均位于導(dǎo)料塊17的上方，各分配滑塊 惻面均開(kāi)有缺口，缺口的數(shù)目為M個(gè)，缺口的大小恰好保證l個(gè)相 應(yīng)的零件能進(jìn)入滑塊，分配滑塊通過(guò)兩個(gè)彈性限位器22準(zhǔn)確確定兩 個(gè)極限位置， 一個(gè)極限位置為其側(cè)面的缺口恰好與零件輸料槽的槽中 心對(duì)齊，每排輸料槽里的1個(gè)零件在振動(dòng)盤(pán)送料器的磁振力以及零件 的相互擠壓作用下能自動(dòng)進(jìn)入分配滑塊的缺口 ，另 一個(gè)極限位置為分 配滑塊缺口與導(dǎo)料塊17的相應(yīng)導(dǎo)料孔對(duì)齊，缺口里的零件能沿著導(dǎo) 料孔落入存放盒l(wèi)l的孔中。
本發(fā)明所述的導(dǎo)料塊17開(kāi)有導(dǎo)料孔，導(dǎo)料孔有多排，每種零件 一排，每排導(dǎo)料孔的數(shù)目與存放盒每一排孔的數(shù)目相同，為M個(gè)， M為大于或等于3，小于或等于7的整數(shù)，導(dǎo)料塊17通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的接 口與裝配工作臺(tái)7連接，導(dǎo)料孔處導(dǎo)料塊17的材料要求必須保證零 件的接觸長(zhǎng)度與直徑之比大于導(dǎo)料孔與零件之間的摩擦系數(shù)，導(dǎo)料孔 直徑比所引導(dǎo)零件的最大外圓直徑大20 - 30微米。
本發(fā)明所述的裝配體存放盒，即機(jī)械部件存放盒11為長(zhǎng)方體結(jié) 構(gòu)，存放盒上有矩形陣列階梯型孔，其孔徑尺寸要求必須保證所有零件都能從導(dǎo)料孔落入存放盒里面，以及零件落入存放盒11之后，其 軸能盡可能垂直而只出現(xiàn)較小幅度的偏擺，以便保證當(dāng)一零件落入存 放盒之后，下一種零件能夠自動(dòng)套在上邊，孔直徑比所配合的零件外
圓直徑大20-30微米，每次當(dāng)存放盒l(wèi)l被準(zhǔn)確定位并夾緊時(shí)，位于 導(dǎo)料塊17下方的存放盒11的第一排孔與導(dǎo)料塊17的第一排導(dǎo)料孔 對(duì)齊，第1種零件從第一排導(dǎo)料孔落入存放盒后，滑動(dòng)工作臺(tái)4沿著 存放盒長(zhǎng)度方向作步進(jìn)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)一段距離后停止，存放盒l(wèi)l的第 二排孔與導(dǎo)料塊17的第一排導(dǎo)料孔對(duì)齊，第1種零件沿第一排導(dǎo)料 孔落入存放盒第二排孔、第2種零件沿第二排導(dǎo)料孔落入存放盒第一 排孔，套在第l種零件上，按照同樣的方式可以完成所有零件的自動(dòng) 裝配。
本發(fā)明具有占地面積小，工作效率高等特點(diǎn)，能節(jié)省大量的人力， 減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率。
DC插頭裝配體這一類裝配體具有以下共有特征裝配體由若干 個(gè)軸類零件和套類零件依次套接而成，各零件的各對(duì)相關(guān)軸或套的外 表面和相關(guān)孔的內(nèi)表面都是光滑回轉(zhuǎn)面，且軸和孔之間并非配合尺 寸，具有較大間隙。
本發(fā)明中零件自動(dòng)分配機(jī)構(gòu)由單耳轉(zhuǎn)動(dòng)氣缸8驅(qū)動(dòng)，存放盒夾具 夾緊裝置等釆用氣缸作為原動(dòng)件；
本發(fā)明包括控制電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)該裝配裝置的控制，包括控制上料 速度，滑動(dòng)工作臺(tái)4的步進(jìn)距離以及步進(jìn)速度，機(jī)械手動(dòng)作，皮帶機(jī) 運(yùn)轉(zhuǎn)等?？刂齐娐房梢允且酝ㄓ眯蛿?shù)控系統(tǒng)為基礎(chǔ)，可以是以可編程序控制器為基礎(chǔ)，可以是以個(gè)人電腦為基礎(chǔ)，可以是以工控機(jī)為基礎(chǔ)， 也可以是以單片機(jī)為基礎(chǔ)，它用于實(shí)現(xiàn)對(duì)該自動(dòng)裝配裝置的控制，包 括控制上料速度，工作臺(tái)的步進(jìn)距離以及步進(jìn)速度，機(jī)械手動(dòng)作，皮 帶機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)等。
本發(fā)明的滑動(dòng)工作臺(tái)4為方形結(jié)構(gòu)，可以帶動(dòng)裝配體存放盒11， 即機(jī)械部件存放盒作步進(jìn)運(yùn)動(dòng)，此結(jié)構(gòu)相比圓形工作臺(tái)結(jié)構(gòu)，具有可 以同時(shí)裝配多個(gè)裝配體，裝配效率高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明要求存放盒夾具能保證存放盒被準(zhǔn)確定位并夾緊，夾緊裝 置釆用氣動(dòng)元件驅(qū)動(dòng)。
本發(fā)明的伺服電機(jī)可以是交流伺服電機(jī)、直流伺服電機(jī)、步進(jìn)電 機(jī)或直線電機(jī)。
該裝配裝置還設(shè)置有監(jiān)視DC插頭裝配進(jìn)程的監(jiān)控裝置，該監(jiān)控 裝置可以是行程開(kāi)關(guān)，也可以是光電感應(yīng)開(kāi)關(guān)。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)體模型圖2是本發(fā)明實(shí)施例的各零件輸料槽的實(shí)體模型圖3是本發(fā)明實(shí)施例的振動(dòng)盤(pán)送料器與輸料槽的連接示意圖4是本發(fā)明實(shí)施例各零件輸料槽、各零件分配滑塊、裝配工作
臺(tái)、導(dǎo)料塊之間的位置關(guān)系以及結(jié)構(gòu)的主視簡(jiǎn)圖； 圖5是本發(fā)明實(shí)施例各零件分配裝置的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖； 圖6是本發(fā)明實(shí)施例在圖4中沿件17導(dǎo)料塊上表面剖開(kāi)，向下
投影的局部俯視圖，反映零件IV分配機(jī)構(gòu)的滑塊與零件IV輸料槽、裝配工作臺(tái)以及導(dǎo)料塊之間的位置關(guān)系；
圖7是本發(fā)明實(shí)施例實(shí)現(xiàn)DC插頭裝配體裝配的原理圖8是本發(fā)明實(shí)施例適用的DC插頭裝配體中的 一個(gè)具體實(shí)例 3.5四極DC插頭零件I的實(shí)體模型圖9是本發(fā)明實(shí)施例適用的DC插頭裝配體中的一個(gè)具體實(shí)例 3.5四極DC插頭零件II的實(shí)體模型圖10是本發(fā)明實(shí)施例適用的DC插頭裝配體中的一個(gè)具體實(shí)例 3.5四極DC插頭零件III的實(shí)體模型圖11是本發(fā)明實(shí)施例適用的DC插頭裝配體中的 一個(gè)具體實(shí)例 3.5四極DC插頭零件IV的實(shí)體模型圖12是本發(fā)明實(shí)施例適用的DC插頭裝配體中的 一個(gè)具體實(shí)例 3.5四極DC插頭所有零件裝配后的實(shí)體模型1.滾珠絲杠螺母副，2.電控柜，3.床身，4.滑動(dòng)工作臺(tái)，5. 零件IV輸料槽，6.零件III輸料槽，7.裝配工作臺(tái)，8a.單耳轉(zhuǎn)動(dòng)氣 缸缸體，8b.單耳轉(zhuǎn)動(dòng)氣缸活塞桿，9.角桿，IO.零件II輸料槽，11. 裝配體存放盒(機(jī)械部件存放盒)，12.存放盒輸料槽，13.型材，14. 連桿，15.零件IV分配滑塊，16.零件I輸料槽，17.導(dǎo)料塊，18.存 放盒夾具，19.零件III分配滑塊，20零件II分配滑塊，21.零件I分 配滑塊，22.彈性限位器，23.零件分配滑塊導(dǎo)向裝置，24.齒輪副， 25.步進(jìn)電機(jī)，26.振動(dòng)盤(pán)送料器，27.輸料槽中的零件，28.導(dǎo)料孔， 29.滑塊缺口
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1:參照?qǐng)D8、 9、 10、 11，本發(fā)明的實(shí)施例l是實(shí)現(xiàn)零件
i,零件n，零件m,零件iv的依次套接，裝配成圖12所示的裝配體，完成裝配后，將裝配體存入存放盒l(wèi)l中，其中存放盒有20排孔，每
排由5個(gè)孔組成，總共由IOO個(gè)階梯形孔組成。
具體是這樣實(shí)現(xiàn)的參照?qǐng)Dl，當(dāng)存放盒l(wèi)l被放入存放盒振動(dòng)盤(pán) 送料器里邊后，在振動(dòng)盤(pán)的磁振動(dòng)力作用下，能自動(dòng)有序地沿著送料 器里邊的螺旋軌道運(yùn)動(dòng)，螺旋軌道上的擋塊等設(shè)計(jì)能保證開(kāi)孔的表面 水平朝上，運(yùn)動(dòng)至存放盒輸料槽12中進(jìn)行暫時(shí)存儲(chǔ)，其中存放盒振 動(dòng)盤(pán)位于床身3的周邊且靠近存放盒輸料槽12的位置處。
參照?qǐng)D3，零件I在振動(dòng)盤(pán)送料器的磁振力作用下，能自動(dòng)有序沿 著螺旋軌道運(yùn)動(dòng)，螺旋軌道上的擋塊等設(shè)計(jì)能保證零件I以小端在上 且軸線垂直于零件I輸料槽16的槽底面的姿態(tài)儲(chǔ)存在零件I輸料槽 16中，其中零件I輸料槽16的結(jié)構(gòu)參照?qǐng)D2，總共5排槽，從振動(dòng) 盤(pán)送料器出來(lái)的零件I因此被分成5排。按照相同的方式，零件II 在振動(dòng)盤(pán)送料器的作用下，能自動(dòng)有序沿著螺旋軌道運(yùn)動(dòng)，螺旋軌道 上的擋塊等設(shè)計(jì)能保證零件II以小端在上且軸線垂直于零件II輸料 槽IO的槽底面的姿態(tài)儲(chǔ)存在零件II輸料槽10中，零件II輸料槽10 的結(jié)構(gòu)參照?qǐng)D2。零件III和零件IV也都是按照相同的方式以小端朝 上且軸線分別垂直于零件III輸料槽6和零件IV輸料槽5的槽底面的 姿態(tài)分別儲(chǔ)存在零件III輸料槽6和零件IV輸料槽5中，各零件的輸 料槽都是由5排槽組成的，參照?qǐng)D2。四種零件都由單獨(dú)振動(dòng)盤(pán)送料 器自動(dòng)送料，因此，本系統(tǒng)，包括存放盒振動(dòng)盤(pán)送料器在內(nèi)總共有5 個(gè)振動(dòng)盤(pán)送料器，其中，零件振動(dòng)盤(pán)送料器分布在床身3的周邊位置。
參照?qǐng)D1,當(dāng)滑動(dòng)工作臺(tái)4回到初始位置時(shí)，即工作臺(tái)碰到初始行程開(kāi)關(guān)時(shí)，存放盒輸料槽12里面的存放盒11在一個(gè)存放盒自動(dòng)分
配機(jī)構(gòu)作用下，每次自動(dòng)被選出l個(gè)，并被送到滑動(dòng)工作臺(tái)4上的存 放盒夾具18處，經(jīng)準(zhǔn)確定位后，存放盒夾具夾緊裝置將存放盒11夾緊。
參照?qǐng)D7，當(dāng)存放盒準(zhǔn)確定位后，存放盒11第一排的5個(gè)孔與導(dǎo) 料塊17第一排的5個(gè)導(dǎo)料孔對(duì)齊。
參照?qǐng)D4、 5、 6,初始時(shí)零件I分配滑塊21后端面接觸彈性限位 器22，此位置處分配滑塊21的缺口恰好與零件I輸料槽16的槽中心 對(duì)齊，輸料槽16里面的零件I在振動(dòng)盤(pán)磁振力以及各零件之間的相 互擠壓作用下進(jìn)入滑塊21的缺口中，待存放盒l(wèi)l準(zhǔn)確定位后，分配 滑塊21在單耳轉(zhuǎn)動(dòng)氣缸8的驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)缺口里面的零件向前邊滑行， 直到分配滑塊21的前端面接觸彈性限位器22時(shí)停止，此時(shí)，分配滑 塊21的缺口中心線與導(dǎo)料孔28的中心線對(duì)齊，缺口里面的零件能夠 沿著導(dǎo)料孔同時(shí)落入存放盒11中，而零件n,零件m，零件IV的 分配滑塊保持不動(dòng)。
參照?qǐng)D7， 5個(gè)零件I同時(shí)掉入到存放盒11中的第一排孔后，滑 動(dòng)工作臺(tái)4在一個(gè)步進(jìn)電機(jī)25的驅(qū)動(dòng)下經(jīng)過(guò)齒輪副24和滾珠絲杠螺 母副1的傳遞作用作步進(jìn)運(yùn)動(dòng)?；瑒?dòng)工作臺(tái)4的運(yùn)動(dòng)距離恰好是存放 盒11的孔距。待滑動(dòng)工作臺(tái)4停止時(shí)，存放盒l(wèi)l的第二排孔與導(dǎo)料 塊17的第一排導(dǎo)料孔對(duì)齊。
參照?qǐng)D6、 7,零件I和零件II在自動(dòng)分配機(jī)構(gòu)作用下，分別從零 件I輸料槽16和零件II輸料槽10中自動(dòng)選出5個(gè)送至導(dǎo)料孔處，零件I沿導(dǎo)料塊17的第一排導(dǎo)料孔，零件II沿導(dǎo)料塊17的第二排導(dǎo)料 孔滑下。此時(shí)，零件I落入存放盒l(wèi)l第二排孔，零件II落入存放盒 ll第一排孔，并套在零件I上，實(shí)現(xiàn)裝配。因?yàn)榇娣藕锌诪殡A梯形并
有尺寸要求，孔徑比所配合的零件I相應(yīng)軸徑大24微米，既能使各 零件I順利落入存放盒，又能使軸線盡可能垂直，因此，零件II能套 在零件I上。
參照?qǐng)D7，滑動(dòng)工作臺(tái)4停止一段時(shí)間后，繼續(xù)作步進(jìn)運(yùn)動(dòng)，然 后停止，此時(shí)存放盒11第一排孔對(duì)準(zhǔn)導(dǎo)料塊17的第三排導(dǎo)料孔，零 件I,零件II，零件III在自動(dòng)分配機(jī)構(gòu)的作用下同時(shí)被自動(dòng)選出5個(gè) 送到導(dǎo)料孔處，并從導(dǎo)料孔落入存放盒11中，零件IV分配滑塊15 保持不動(dòng)。零件I落入存放盒11第三排孔，零件II落入第二排孔， 套在零件I上，零件III落入第一排孔，套在零件II上。
參照?qǐng)D7，滑動(dòng)工作臺(tái)4停止相同時(shí)間后，繼續(xù)步進(jìn)運(yùn)動(dòng)一段距 離然后停止，此時(shí)存放盒11的第一排孔對(duì)準(zhǔn)導(dǎo)料塊17的第四排導(dǎo)料 孔，各零件分配滑塊同時(shí)動(dòng)作，四種零件可以同時(shí)落入存放盒11。 其中零件I落入第四排孔，零件II落入第三排孔，套在零件I上，零 件ni落入第二排孔，套在零件II上，零件IV落入第一排孔，套在 零件III上。
按照同樣的動(dòng)作原理，當(dāng)存放盒11最后一排孔對(duì)準(zhǔn)第二排導(dǎo)料孔 時(shí)，零件I分配滑塊21的缺口始終與零件I輸料槽16的槽中心對(duì)齊， 使得零件I不能落入存放盒11中，其他的零件可以同時(shí)落入存放盒 11，當(dāng)存放盒11最后一排孔對(duì)準(zhǔn)第三排導(dǎo)料孔時(shí)，零件I,零件II不能落入存放盒，當(dāng)存放盒11最后一排孔對(duì)準(zhǔn)第四排導(dǎo)料孔時(shí)，只
有零件IV才可以落入存放盒l(wèi)l中，此時(shí)滑動(dòng)工作臺(tái)4再步進(jìn)一次， 四種零件都不能落入存放盒l(wèi)l中，此時(shí)存放盒夾具18松開(kāi)并延時(shí)，
一個(gè)機(jī)械手將料盒搬到一條傳送帶上，待機(jī)械手將存放盒搬離滑動(dòng)工 作臺(tái)4后，滑動(dòng)工作臺(tái)4快速返回到初始位置，這樣就完成一次裝配 過(guò)程。
以上所述，是本發(fā)明機(jī)械部件自由落體式自動(dòng)裝配方法及其裝配 裝置的一個(gè)具體實(shí)現(xiàn)方式，并不代表本發(fā)明所有實(shí)現(xiàn)方式，凡是在結(jié) 構(gòu)上與本發(fā)明類似，有相同或類似解決方案的具體應(yīng)用，都在本發(fā)明 的保護(hù)范圍之內(nèi)。
通過(guò)3.5四極DC插頭這一實(shí)例分析，機(jī)械部件自由落體式自動(dòng) 裝配方法及其裝配裝置適合裝配由若干個(gè)軸類零件和套類零件依次 套接而成的裝配體，各零件的各對(duì)相關(guān)軸或套的外表面和相關(guān)孔的內(nèi) 表面都是光滑回轉(zhuǎn)面，且軸和孔之間并非配合尺寸，具有較大間隙。 如果間隙不夠，將會(huì)影響裝配。對(duì)于影響裝配的零件結(jié)構(gòu)，可以考慮 在不影響零件使用性能的前提下，改變零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，增加零件之 間的相對(duì)間隙。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)械部件自由落體式自動(dòng)裝配方法，機(jī)械部件由若干個(gè)軸類零件和套類零件依次套接而成，各零件的各對(duì)相關(guān)軸或套的外表面和相關(guān)孔的內(nèi)表面都是光滑回轉(zhuǎn)面，且軸和孔之間并非配合尺寸，具有較大間隙，其特征在于部件的基礎(chǔ)零件先沿相應(yīng)輸料槽從位于較高位置的相應(yīng)導(dǎo)料孔自由落下，落入位于較低位置的存放盒一個(gè)存放孔中并在孔中被定位；接著部件的第二個(gè)零件沿相應(yīng)輸料槽從位于較高位置的相應(yīng)導(dǎo)料孔自由落下，套在基礎(chǔ)零件上；部件的各個(gè)零件相繼沿各個(gè)相應(yīng)輸料槽從位于較高位置的各個(gè)相應(yīng)導(dǎo)料孔自由落下，套在前一個(gè)零件上；直到機(jī)械部件的各個(gè)零件全部套在一起，完成裝配。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械部件自由落體式自動(dòng)裝配方法， 其特征在于所述導(dǎo)料孔有多種規(guī)格，每種零件的相應(yīng)導(dǎo)料孔直徑比 該零件的最大外圓直徑大20 - 30微米，導(dǎo)料孔處導(dǎo)料塊的材料必須 保證零件的接觸長(zhǎng)度與直徑之比大于導(dǎo)料孔與零件之間的摩擦系數(shù)； 存放盒上存放孔直徑比所配合的零件外圓直徑大20 - 30微米，保證 零件軸線能盡可能垂直而只出現(xiàn)較小幅度的偏擺，以便保證當(dāng)一零件 落入存放盒之后，下一種零件能夠自動(dòng)套在上邊；部件的各個(gè)零件通過(guò)各自的輸料槽及導(dǎo)料孔按順序相繼落入存放孔中，并套在一起，完 成裝配。
3. 一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述機(jī)械部件自由落體式自動(dòng)裝配的裝置，其特征在于該裝配裝置具有送料器，滑動(dòng)工作臺(tái)(O,裝配工 作臺(tái)(7 ),零件自動(dòng)分配機(jī)構(gòu)，裝配體存放盒夾具(18 )，導(dǎo)料塊(17 )， 裝配體存放盒，即機(jī)械部件存放盒(ll)等組成，滑動(dòng)工作臺(tái)(4)位 于裝配工作臺(tái)(7)下方，其特征在于送料器，包括有多個(gè)，每種 零件一個(gè)，用于整理零件，使零件有序排列，并通過(guò)輸料槽輸送到零 件自動(dòng)分配機(jī)構(gòu)中，送料器靈活裝置于裝配工作臺(tái)(7)的周邊；存放盒(11)在存放盒夾具(18 )中被準(zhǔn)確定位、夾緊于滑動(dòng)工 作臺(tái)(4)上，滑動(dòng)工作臺(tái)(4)在伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下作步進(jìn)運(yùn)動(dòng)；零件自動(dòng)分配機(jī)構(gòu)包括有多個(gè)，每種零件一個(gè)，位于裝配工作 臺(tái)(7)上，分別從相應(yīng)輸料槽里面選出M個(gè)零件送到導(dǎo)料塊(17) 的相應(yīng)導(dǎo)料孔處，零件能沿著導(dǎo)料孔落入存放盒(11)的孔中；導(dǎo)料塊(17)上開(kāi)有導(dǎo)料孔，導(dǎo)料孔有多排，每種零件一排，每 排導(dǎo)料孔的數(shù)目與存放盒每一排孔的數(shù)目相同，為M個(gè)，M為大于 或等于3，小于或等于7的整數(shù)，每次滑動(dòng)工作臺(tái)(4)步進(jìn)運(yùn)動(dòng)停 止時(shí)，某一排導(dǎo)料孔與存放盒某一排孔對(duì)齊；存放盒自動(dòng)分配機(jī)構(gòu)從存放盒輸料槽(12)里面每次自動(dòng)選出 1個(gè)存放盒(11 )，由存放盒夾具夾緊裝置的氣缸送到存放盒夾具(18 ) 中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機(jī)械部件自由落體式自動(dòng)裝配裝置， 其特征在于送料器基本為圓形結(jié)構(gòu)，其內(nèi)設(shè)置有螺旋的升料帶，螺 旋升料帶上有擋片以保證各零件按照一定的順序并保證各零件以小 端在上，且軸線垂直于相應(yīng)輸料槽的槽底面的姿態(tài)儲(chǔ)存起來(lái)；保證存放盒(11)以帶孔表面水平向上的姿態(tài)儲(chǔ)存在存放盒輸料槽(12)里； 所述的滑動(dòng)工作臺(tái)(4)為方形結(jié)構(gòu)，其上安裝有存放盒夾具(18),伺 服電機(jī)驅(qū)動(dòng)滑動(dòng)工作臺(tái)(4)及裝配體存放盒(ll)作步進(jìn)運(yùn)動(dòng)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的機(jī)械部件自由落體式自動(dòng)裝配裝置， 其特征在于所述的零件自動(dòng)分配機(jī)構(gòu)均采用多桿結(jié)構(gòu)，用單耳轉(zhuǎn)動(dòng) 氣缸(8)作為原動(dòng)件，通過(guò)角桿(9),連桿(14)連接相應(yīng)的分配滑塊， 使得滑塊作雙向滑動(dòng)，各分配滑塊均位于導(dǎo)料塊(17)的上方，各分 配滑塊側(cè)面均開(kāi)有缺口，缺口的數(shù)目為M個(gè)，缺口的大小恰好保證1 個(gè)相應(yīng)的零件能進(jìn)入滑塊，分配滑塊通過(guò)兩個(gè)彈性限位器(22)準(zhǔn)確 確定兩個(gè)極限位置， 一個(gè)極限位置為其側(cè)面的缺口恰好與零件輸料槽 的槽中心對(duì)齊，每排輸料槽里的1個(gè)零件在振動(dòng)盤(pán)送料器的磁振力以 及零件的相互擠壓作用下能自動(dòng)進(jìn)入分配滑塊的缺口 ，另 一個(gè)極限位 置為分配滑塊缺口與導(dǎo)料塊(17)的相應(yīng)導(dǎo)料孔對(duì)齊，缺口里的零件 能沿著導(dǎo)料孔落入存放盒(ll)的孔中。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的機(jī)械部件自由落體式自動(dòng)裝配裝置， 其特征在于所述的導(dǎo)料塊(17)開(kāi)有導(dǎo)料孔，導(dǎo)料孔有多排，每種 零件一排，每排導(dǎo)料孔的數(shù)目與存放盒每一排孔的數(shù)目相同，為M 個(gè)，M為大于或等于3，小于或等于7的整數(shù)，導(dǎo)料塊(17)通過(guò)標(biāo) 準(zhǔn)的接口與裝配工作臺(tái)(7)連接，導(dǎo)料孔處導(dǎo)料塊(17)的材料要求 必須保證零件的接觸長(zhǎng)度與直徑之比大于導(dǎo)料孔與零件之間的摩擦 系數(shù)，導(dǎo)料孔直徑比所引導(dǎo)零件的最大外圓直徑大20 - 30微米。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的機(jī)械部件自由落體式自動(dòng)裝配裝置，其特征在于所述的裝配體存放盒，即機(jī)械部件存放盒(ll)為長(zhǎng)方體 結(jié)構(gòu)，存放盒上有矩形陣列階梯型孔，其孔徑尺寸要求必須保證所有 零件都能從導(dǎo)料孔落入存放盒里面，以及零件落入存放盒(ll)之后， 其軸能盡可能垂直而只出現(xiàn)較小幅度的偏擺，以便保證當(dāng)一零件落入 存放盒之后，下一種零件能夠自動(dòng)套在上邊，孔直徑比所配合的零件 外圓直徑大20 - 30微米，每次當(dāng)存放盒(ll)被準(zhǔn)確定位并夾緊時(shí)， 位于導(dǎo)料塊(17)下方的存放盒(ll)的第一排孔與導(dǎo)料塊(17)的第 一排導(dǎo)料孔對(duì)齊，第l種零件從第一排導(dǎo)料孔落入存放盒后，滑動(dòng)工 作臺(tái)(4)沿著存放盒長(zhǎng)度方向作步進(jìn)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)一段距離后停止，存 放盒(ll)的第二排孔與導(dǎo)料塊(17)的第一排導(dǎo)料孔對(duì)齊，第l種零 件沿第一排導(dǎo)料孔落入存放盒第二排孔、第2種零件沿第二排導(dǎo)料孔 落入存放盒第一排孔，套在第l種零件上，按照同樣的方式可以完成 所有零件的自動(dòng)裝配。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種機(jī)械部件自由落體式自動(dòng)裝配方法及其裝配裝置。該方法是部件的基礎(chǔ)零件先沿相應(yīng)輸料槽從位于較高位置的相應(yīng)導(dǎo)料孔自由落下，落入位于較低位置的存放盒一個(gè)存放孔中并在孔中被定位；部件的各個(gè)零件相繼沿各個(gè)相應(yīng)輸料槽從位于較高位置的各個(gè)相應(yīng)導(dǎo)料孔自由落下，套在前一個(gè)零件上；直到機(jī)械部件的各個(gè)零件全部套在一起，完成裝配。該裝配裝置具有送料器，滑動(dòng)工作臺(tái)，裝配工作臺(tái)，零件自動(dòng)分配機(jī)構(gòu)，裝配體存放盒夾具，導(dǎo)料塊，裝配體存放盒等組成。該裝配裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝配效率高，占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B23P19/04GK101602160SQ200910040798
公開(kāi)日2009年12月16日 申請(qǐng)日期2009年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月3日
發(fā)明者劉志輝, 張自強(qiáng) 申請(qǐng)人:汕頭大學(xué);汕頭輕工裝備研究院