(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011002745.3
(22)申请日 2020.09.22
(71)申请人 山东爱通工业机器人科技有限公司
地址 250000 山东省济南市自由贸易试验
区济南片区经十路7000号汉峪金谷
A3-1-302室
(72)发明人 耿金碧 景年强 张衡 陈哲
(特殊普通合伙) 37271
代理人 黄波
(51)Int.Cl.
B23P 21/00(2006.01)
B05B 12/00(2018.01)
B05B 13/02(2006.01)
(54)发明名称一种油缸柔性自动化装配生产线(57)摘要本发明公开了一种油缸柔性自动化装配生产线，包括移载机构、升降机构、喷油机构、推杆机构、导向机构、上套机构、换套机构、第一伺服顶升机构、第一限位机构、辅助助力机构、第一移动机构、第二限位机构、导向套旋紧机构、第二伺服顶升机构、止转机构、下压机构、止转调整机构、第二移动机构，所述移载机构将缸体自生产线的左端进入，依次经过各种结构后由右端输出，移载机构将缸体移载至升降机构处，升降机构将缸体提起，移载机构自动撤回，升降机构将缸体转运至下一定位工装上。本发明设计合理；生产线自动化程度高， 装配过程稳定，标准化作业，装配质量可靠，工件连续自动移载、自动装配，生产效率高，
劳动强度低。权利要求书6页 说明书10页 附图20页CN 112222818 A 2021.01.15
C N 112222818
A
1.一种油缸柔性自动化装配生产线，包括移载机构(1)、升降机构(2)、喷油机构(3)、推杆机构(8)、导向机构(7)、上套机构(6)、换套机构(5)、第一伺服顶升机构(9)、第一限位机构(10)、辅助助力机构(11)、第一移动机构(12)、第二限位机构(13)、导向套旋紧机构(14)、第二伺服顶升机构(19)、止转机构(15)、下压机构(16)、止转调整机构(18)、第二移动机构(17)，其特征在于，所述移载机构(1)将缸体自生产线的左端进入，依次经过各种结构后由右端输出，移载机构(1)将缸体移载至升降机构(2)处，升降机构(2)将缸体提起，移载机构(1)自动撤回，升降机构(2)将缸体转运至下一定位工装上，升降机构(2)撤回初始位置，探杆伸缩机构(4)带动喷油机构(3)对缸体内腔自动喷油，喷油完成后探杆伸缩机构(4)自动退回至初始位置，喷油完成的油缸转运至活塞杆装配工位，上套机构(6)将保护套自动套在缸筒端部，避免筒口螺纹损伤活塞杆上的密封件，导向机构(7)将活塞杆夹紧正，保证缸体与活塞体中心轴线在同一高度上，然后自动推入到保护套内，推杆机构(8)自动将活塞杆推入缸筒底部，活塞杆装配完成后各个机构自动退回至初始位置，不同型号的缸体、活塞杆装配，通过第二伺服顶升机构(19)调 整活塞杆中心轴线的高度，保证缸体与活塞杆的中心轴线高度一致，通过第一限位机构(10)调整不同型号的缸体端面一致，防止活塞杆装配过程中轴线窜动，活塞杆装配完成后，缸体移动至导向套预装工位，人工装活塞杆保护套，避免活塞杆头部的螺纹损伤导向套上的密封件，人工将导向套安装在保护套上，借助辅助助力机构(11)将导向套沿活塞杆推入，直至导向套完全进入缸筒，辅助助力机构(11)撤回，操作者可以通过第一移动机构(12)完成一个或者多个导向套的预装，第一移动机构(12)右端设有第二移动机构(17)，辅助助力机构(11)推导向套的过程中，油缸会发生轴线窜动，通过第二限位机构(13)调整导向套预装工位上的限位挡板，保证不同型号的缸体端面一致，导向套预装完成后转运至导向套旋紧机构(14)，导向套旋紧机构(14)将导向套旋紧，止转机构(15)卡住缸座，防止拧紧过程中缸体旋转，止转机构(15)一侧还设有止转调整机构(18)，下压机构(16)压在缸体上侧，保证拧紧过程缸体不会发生偏移，拧紧过程稳定。 2.根据权利要求1所述的一种油缸柔性自动化装配生产线，其特征在于，所述移载机构(1)包括台架(20)、台架板(21)、缸口定位板(22)、防护板(26)、定位工装(23)、工装板(24)、连接板(28)、导轨(27)、滑块(25)、移载轴承安装座(29)、移载滚轮(30)，所述台架板(21)固定在台架(20)上，组成一套直线输送机构，导轨(27)固定在台架板(21)上，滑块(25)在导轨(27)上运动，工装板(24)下面安装滑块(25)，定位工装(23)安装在工装板(24)上组成第一定位工装组件，移载轴承安装座(29)、移载滚轮(30)安装在工装板(24)上组成第二定位工装组件，十套第一定位工装组件与一套第二定位工装组件通过移
载连接板(28)连接在一起，第一牵引气缸(33)固定在气缸连接板(34)上，气缸连接板(34)固定在台架板(21)上，第一牵引气缸(33)与第一移载连接板(31)之间通过第一移载浮动接头(35)连接在一起，第一移载连接板(31)固定在第二块定位板上，第一移载限位固定板(36)在气缸动作过程中限定气缸的运行行程；同样，第二牵引气缸(37)固定在第二气缸连接板(38)上，第二气缸连接板(38)固定在台架板(21)上，第二牵引气缸(37)与第二移载连接板(32)之间通过第一移载浮动接头(39)连接在一起，第二移载连接板(32)固定在第十块定位板上，第二移载限位固定板(40)在气缸动作过程中限定气缸的运行行程。
3.根据权利要求1所述的一种油缸柔性自动化装配生产线，其特征在于，所述升降机构(2)包括升降支撑梁(48)、升降悬臂梁(47)、第一升降气缸(43)、第一平衡气缸(46)、升降导
柱(44)、升降轴承座(45)、升降横梁(49)、升降浮动夹爪(41)、第二平衡气缸(50)、第二升降气缸(51)，所述升降支撑梁(48)固定在台架板(21)上，升降悬臂梁(47)固定在升降支撑梁(48)上，组成两套悬臂支架，第一升降气缸(43)、升降导柱(44)、升降轴承座(45)、第一平衡气缸(46)、第二升降气缸(50)、第二平衡气缸(51)固定在升降悬臂梁(47)的固定板上，第一平衡气缸(46)、第二升降气缸(50)、第二平衡气缸(51)、升降导柱(44)通过法兰(42)与升降横梁(49)连接，升降浮动夹爪(41)固定在升降横梁(49)上，由于升降横梁(49)比较长，前后提升的重量差距较大，前轻后重，提升不稳定，特增加第一平衡气缸(46)、第二平衡气缸(51)，增加升降过程的稳定性，同时提高结构的稳定性和使用寿命。
4.根据权利要求1所述的一种油缸柔性自动化装配生产线，其特征在于，所述喷油机构(3)包括喷油步进电机(55)、喷油电机安装板(54)、喷油同步带(52)、喷油同步带轮(53)、喷油固定支架(56)、喷油回转接头(62)、喷油支架(61)、喷油轴承压盖(60)、喷油轴承座(59)、喷油探杆(57)、喷油探头(58)，所述喷油步进电机(55)安装在喷油电机安装板(54)上，喷油同步带轮(53)分别安装分别安装在电机输出轴、喷油探杆(57)上，喷油同步带轮(53)之间通过喷油同步带(52)连接，喷油探杆(57)一端安装喷油回转接头(62)，喷油回转接头(62)固定端通过喷油支架(61)固定在喷油轴承座(59)上，喷油探杆(57)跟随喷油回转接头(62)的活动端做旋转运动，喷油探头(58)安装在喷油探杆(57)的另一端，喷油探杆(57)与喷油轴承座(59)连接，可以在轴承上进行旋转，喷油轴承座(59)安装在喷油支架(61)上，喷油步进电机(55)通过喷油同步带(52)传动带动喷油探杆(57)作旋转运动，喷油探头(58)将喷出的液压油均匀喷在缸筒内部。
5.根据权利要求1所述的一种油缸柔性自动化装配生产线，其特征在于，所述探杆伸缩机构(4)包括探杆直线轴承(65)、探杆导柱(64)、探杆推进气缸(63)、探杆气缸安装板(69)、探杆连接板(68)、探杆浮动接头(67)、探杆连接座(66)，所述探杆连接板(68)固定在台架(20)上，探杆气缸安装板(69)固定在探杆连接板(68)上，探杆推进气缸(63)、探杆直线轴承(65)固定在探杆气缸安装板(69)上，探杆推进气缸(63)导杆通过探杆浮动接头(67)与探杆连接座(66)连接，探杆连接座(66)固定在喷油机构(3)安装板上，导杆沿直线轴承滑动，探杆推进气缸(63)动作，控制喷油机构沿导杆方向伸缩运动，通过气缸上的节流阀可以调节气缸伸缩的速度。
6.根据权利要求1所述的一种油缸柔性自动化装配生产线，其特征在于，所述换套机构(5)包括换套保护套(72)、换套护套压板(71)、换套护套支架(70)、换套连杆(74)、换套气缸(76)、换套气缸安装板(73)、换套导轨(77)、换套滑块(75)，所述换套保护套(72)通过换套护套压板(71)固定在换套护套支架(70)上，换套护套支架(70)固定在换套导轨(77)上，换套气缸(76)与换套护套支架(70)通过换套连杆(74)进行连接，换套导轨(77)在换套滑块(75)上滑动，换套滑块(75)固定在上套机构安装板上，不同型号的缸体，通过换套气缸(76)驱动换套护套支架(70)来回移动进行更换，适应不同型号的保护套的更换。
7.根据权利要求1所述的一种油缸柔性自动化装配生产线，其特征在于，所述上套机构(6)包括上套气缸(80)、上套导轨(83)、上套滑块(81)、第一上套板(82)、第二上套板(78)、上套连接板(84)、第三上套板(79)，所述上套机构(6)固定在第三上套板(79)上，第三上套板(79)固定在上套导轨(83)上，上套导轨(83)在上套滑块(81)上移动，上套滑块(81)固定在第一上套板(82)上，第一上套板(82)固定在第二上套板(78)上，上套气缸(80)固定在第
二上套板(78)上，上套连接板(84)固定在第三上套板(79)上。上套气缸(80)导杆伸出，第二上套板(78)向前运动，带动换套机构向前运动，直至保护套的止口完全进入缸筒，避免筒口螺纹损伤活塞杆上的密封件。
8.根据权利要求1所述的一种油缸柔性自动化装配生产线，其特征在于，所述导向机构(7)包括导向上套
气缸(85)、导向压紧气缸(87)、导向上滚轮支架(89)、导向下滚轮支架(86)、V型滚轮(90)、导向预定位工装(88)，所述导向上套气缸(85)、导向下滚轮支架(86)、导向压紧气缸(87)、导向预定位工装(88)固定在第三上套板(79)上，导向上滚轮支架(89)安装在气缸挡板上，V型滚轮(90)安装在导向上滚轮支架(89)、导向下滚轮支架(86)上，导向上套气缸(85)的导杆与第三上套板(79)连接，活塞杆上料至导向预定位工装(88)上，活塞杆杆部放在导向下滚轮支架(86)的V型滚轮(90)上，完成活塞杆的上料，然后导向压紧气缸(87)压紧活塞杆杆部，将活塞杆夹紧正，保证缸体与活塞杆中心轴线在同一高度上。
9.根据权利要求1所述的一种油缸柔性自动化装配生产线，其特征在于，所述推杆机构(8)包括推杆气缸(97)、推杆气缸安装支架(98)、推杆(99)、推杆滑块(93)、推杆连板(94)、推杆限位板(92)、推杆板(91)、推杆连接座(96)、推杆浮动接头(95)，所述推进气缸(97)固定在推杆气缸安装支架(98)上，推杆(99)固定在推杆气缸安装支架(98)上，推杆气缸安装支架(98)固定在推杆板(91)上，推杆滑块(93)沿导向机构导轨运动，推杆气缸(97)导杆通过推杆浮动接头(95)与推杆连接座(96)连接，推杆连接座(96)、推杆限位板(92)固定在第三上套板(79)上，推杆气缸(97)推动推杆(99)，推杆(99)沿导轨方向将活塞杆推入换套机构保护套内，进一步推入缸体底部。
10.根据权利要求1所述的一种油缸柔性自动化装配生产线，其特征在于，所述第一伺服顶升机构(9)与第二伺服顶升机构(19)结构相同，第一伺服顶升机构(9)包括伺服连接法兰(108)、伺服导套(107)、伺服导套安装法兰(106)、伺服导柱(105)、伺服电机安装板(104)、伺服电机(103)、伺服涨紧机构(102)、伺
服同步带(101)、伺服同步带轮(100)、伺服丝杠提升机(110)、伺服升降机构安装板(109)，所述伺服升降机构安装板(109)固定在台架(20)上，伺服电机安装板(104)、伺服丝杠提升机(110)、伺服导套安装法兰(106)安装在伺服升降机构安装板(109)上，伺服电机(103)、伺服涨紧机构(102)安装在伺服电机安装板(104)上，伺服同步带轮(100)分别安装在伺服电机(103)、伺服丝杠提升机(110)传动轴上，伺服同步带轮(100)之间通过伺服同步带(101)进行连接，伺服导套(107)镶嵌在伺服导套安装法兰(106)上，伺服导柱(105)安装在上板上，活塞杆装配机构安装在上板上，伺服电机(103)转动，通过伺服同步带(101)传动带动伺服丝杠提升机(110)上下动作，伺服丝杠提升机(110)带动上板沿伺服导柱(105)方向上下运动，完成活塞杆导向机构的高度调整，保证不同型号的缸体、活塞杆轴线高度一致。
11.根据权利要求1所述的一种油缸柔性自动化装配生产线，其特征在于，所述第一限位机构(10)包括第一限位滚珠丝杠(121)、第一限位导轨滑块(120)、第一限位挡板(111)、第一限位传感器(118)、第一限位传感器支架(117)、第一大限位安装板(116)、第一限位轴承座(115)、第一限位步进电机(114)、第一限位联轴器(113)、第一小限位安装板(112)，所述第一大限位安装板(116)固定在台架板(21)上，第一限位导轨滑块(120)、第一限位传感器支架(117)固定在第一大限位安装板(116)上，第一限位挡板(111)固定在第一小限位安装板(112)上侧，第一限位联轴器(113)安装在电机转动轴上，第一限位滚珠丝杠(121)安装
在第一限位轴承座(115)上，与第一限位联轴器(113)连在一块，丝杠螺母安装在第一限位滚珠丝杠(121)
上，为了防止缸筒轴向窜动，增加限位板，保证各工序的缸体定位精度。
12.根据权利要求1所述的一种油缸柔性自动化装配生产线，其特征在于，所述辅助助力机构(11)包括辅助支架(127)、辅助推套气缸(126)、辅助轴承安装板(129)、辅助直线轴承(128)、辅助导杆(130)、辅助过渡板(131)、辅助连杆(132)、辅助浮动接头(124)、辅助连接座(123)、辅助推板(122)，所述辅助轴承安装板(129)固定在辅助支架(127)上，辅助直线轴承(128)、辅助推套气缸(126)固定在辅助支架(127)上，辅助导杆(130)在辅助直线轴承(128)上滑动，辅助推套气缸(126)导杆通过辅助浮动接头(124)与辅助连接座(123)连接，辅助连接座(123)固定在辅助过渡板(131)上，辅助过渡板(131)与辅助推板(122)之间通过辅助连杆(132)连接，辅助导杆(130)固定在辅助过渡板(131)上，操作者将活塞杆保护套装在活塞杆头部，防止导向套装配过程中活塞杆螺纹部分划伤导向套内嵌密封件，然后人工上套，将导向套卡在保护套上，驱动辅助推套气缸(126)动作，辅助推套气缸(126)通过辅助导杆(130)沿辅助直线轴承(128)运动带动辅助推板(122)动作，将导向套推至越过保护套的位置，推板自动撤回，人工取下保护套并认扣2-3牙，完成导向套的预装。
13.根据权利要求1所述的一种油缸柔性自动化装配生产线，其特征在于，所述第一移动机构(12)包括第一立板(142)、第一销轴(141)、第一固定座(140)、第一弹簧(139)、第一导向柱(138)、第一连杆(137)、第一滚轮(136)、第一定位凹块(135)、第一限位柱(134)、第一滑板(133)、第一滑块、第一导轨(143)、第一传感器(146)、第一传感器支架(144)、第一挡板(145)，所述第一立板(142)固定在台架(20)
上，第一导轨(143)、第一定位凹块(135)、第一限位柱(134)、第一传感器支架(144)固定在第一立板(142)上，第一滑块在第一导轨(143)上滑动，第一固定座(140)、第一导向柱(138)、第一挡板(145)固定在第一滑板(133)上，第一连杆(137)与第一固定座(140)通过第一销轴(141)连接，第一滚轮(136)安装在第一连杆(137)上，第一导向柱(138)穿过第一连杆(137)长条孔，第一弹簧(139)、弹簧压板套在第一导向柱(138)上，第一传感器(146)固定在第一传感器支架(144)上。
14.根据权利要求1所述的一种油缸柔性自动化装配生产线，其特征在于，所述第二限位机构(13)包括限位板A(161)、限位板B(162)、限位板C(147)、第二限位连接板(160)、第二限位导轨滑块(149)、第二限位滚珠丝杠(148)、第二限位安装板(159)、第二限位同步带(157)、第二限位同步带轮(158)、第二限位带轮调整工装(156)、第二限位步进电机(155)、第二限位电机安装板、第二限位轴承座(153)、第二限位联轴器(154)、第二限位传感器(151)、第二限位传感器支架(152)、第二限位挡板(150)，所述限位板A(161)、限位板B (162)、限位板C(147)均固定在第二限位连接板(160)上，第二限位连接板(160)与第二限位导轨滑块(149)连接，第二限位导轨滑块(149)与第二限位导轨连接，第二限位导轨安装在第二限位安装板(159)上，第二限位电机安装板固定在第二限位安装板(159)上，第二限位步进电机(155)通过第二限位轴承座(153)与第二限位电机安装板连接，第二限位联轴器(154)与第二限位步进电机(155)连接，且第二限位同步带轮(158)与第二限位联轴器(154)连接，第二限位同步带轮(158)之间通过第二限位同步带(157)连接，第二限位带轮调整工装(156)与第二限位同步带(157)接触，第二限位滚珠
丝杠(148)安装在第二限位轴承座(153)上，与第二限位联轴器(154)连在一块，丝杠螺母安装在第二限位滚珠丝杠(1148)上，为了防止缸筒轴向窜动，增加第二限位挡板(150)，第二限位传感器支架(152)固定在第二
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