螺栓自动上料系统的制作方法

1.本发明属于变速器箱体生产技术领域，具体涉及一种螺栓自动上料系统。


背景技术：

2.变速箱箱体在合箱时需要安装合箱螺栓。现有技术中，合箱螺栓的安装方式有两种：一种为全人工安装，即工人将螺栓放置在对应的螺栓孔内后，采用气枪将其拧紧；另一种为半人工安装，工人将螺栓放置在对应的螺栓孔内后，随着运输线运输至合箱螺栓拧紧装置上，自动将合箱螺栓拧紧。两者在合箱螺栓的安装时，均由人工将其一一对应放置在螺栓孔内，其工作效率低，并且容易出现漏装的情况。


技术实现要素：

3.本发明拟提供一种螺栓自动上料系统，能将螺栓一个一个取出，便于后续装置的取用。
4.为此，本发明所采用的技术方案为：一种螺栓自动上料系统，包括支撑架，所述支撑架内设置有左侧的第一上料区和右侧的第二上料区，所述第一上料区和第二上料区内对应设置有用于螺栓盘升降的第一升降机构和第二升降机构，所述第一上料区的上方设置有用于将螺栓取出的识别抓取机构，所述识别抓取机构通过第一移动机构设置在支撑架的顶面上，所述第一移动机构能带动识别抓取机构前后、左右和上下移动，所述第二上料区的上方设置有用于将螺栓盘在第一上料区与第二上料区之间移动的吸盘机构，所述吸盘机构通过第二移动机构设置在支撑架的顶面上，所述第二移动机构能带动吸盘机构左右和上下移动，所述支撑架的左侧面上设置有用于放置螺栓的定位座。
5.作为上述方案中的优选，所述支撑架包括固定安装的底座，所述底座上通过连接块设置有支撑框，所述支撑框的顶面上设置有工作台面，所述工作台面上对应第一上料区的顶部设置有便于识别抓取机构伸入的第一通孔，所述工作台面上对应第二上料区的顶部设置有便于吸盘机构伸入的第二通孔，所述支撑框的前后、左右侧面上均通过活页设置有用于遮挡的框门，且第一上料区和第二上料区的框门分开设置，所述第一升降机构和第二升降机构设置在底座上，所述第一移动机构、第二移动机构均设置在工作台面上。
6.进一步优选，所述第一升降机构与第二升降机构的结构相同，均包括固定设置在支撑架内的升降座和滑座，所述升降座上设置有上下延伸的两条上下导轨，所述滑座通过上下滑块设置在上下导轨上，且能在升降驱动组件的带动下上下移动，所述滑座上左右间隔设置有前后延伸的升降连接座，两个所述升降连接座上设置有用于放置螺栓盘的升降板，当升降驱动组件工作时，通过滑座带动升降板沿上下导轨上下移动。
7.进一步优选，所述升降座的左侧面上设置有用于限制升降板上下移动时的行程限位组件，所述行程限位组件包括固定在滑座左侧面上的检测块，所述升降座左侧面上上下间隔设置有检测开关座，所述检测开关座上设置有检测开关。
8.进一步优选，所述第二移动机构包括前后间隔设置有左右导轨，所述左右导轨上
通过左右滑块设置有左右拖板，所述左右拖板的前端设置有下方设置有左右延伸的直线电机，所述直线电机的滑动块固定设置在左右拖板上，所述直线电机的左右两端通过电机支架设置在支撑架上，所述左右拖板的中部通过第一伸缩缸安装座设置有第一伸缩缸，所述第一伸缩缸的伸缩端向下穿过左右拖板后设置有吸盘机构；所述吸盘机构包括设置在第一伸缩缸伸缩端的吸盘安装板，所述吸盘安装板上左右间隔设置有两列吸盘，所述吸盘安装板与左右拖板设置呈矩形分布的导向组件。
9.进一步优选，所述左右导轨的左右两侧均设置有用于限制左右拖板移动的限位缓冲组件，所述限位缓冲组件包括设置在左右导轨上的缓冲座，所述缓冲座上通过双头螺栓设置有限位块，所述左右拖板与左右滑块之间设置有滑块垫块，所述左右拖板的后侧通过第一拖链支架设置有第一拖链，所述第一拖链的另一端固定在支撑架上。
10.进一步优选，所述第一移动机构包括左右移动组件、前后移动组件和上下移动组件，所述左右移动组件设置在支撑架的靠近后端的位置处，所述前后移动组件通过移动连接座设置在左右移动组件上，所述上下移动组件设置在前后移动组件上，所述识别抓取机构设置在上下移动组件上，所述移动驱动组件为丝杆螺母机构；
11.所述左右移动组件和前后移动组件的结构相同，所述左右移动组件包括左右延伸的移动架，所述移动架包括左右延伸的u型架，所述u型架的左右两侧面上均设置有侧封板，所述u型架的上方设置有滑轨，所述滑轨固定在两侧封板之间，所述u型架内设置有移动驱动组件，所述滑轨上设置有u型滑块；所述移动连接座的后侧通过第二拖链支架设置有第二拖链，所述第二拖链的另一端设置在支撑架顶面上，所述前后移动组件的u型架侧面设置有拖链盘，所述拖链盘上设置有第三拖链，所述第三拖链的另一端通过第三拖链支架设置在前后移动组件的u型滑块上；
12.所述上下移动组件包括抓取安装板，所述抓取安装板固定设置在前后移动组件的u型滑块上，所述抓取安装板上设置有移动导轨，所述移动导轨上通过移动滑块设置有抓取座，所述抓取安装板上通过气缸座设置有第二伸缩缸，所述第二伸缩缸的伸缩端与抓取座相连。
13.进一步优选，所述识别抓取机构包括气动吸钉头、相机和补光环，所述气动吸钉头设置在抓取座上，所述相机和补光环通过相机支架设置在抓取座上，且补光环位于相机下方。
14.进一步优选，所述第一上料区和第二上料区的后侧面上分别设置有油雾装置和气动模块，所述油雾装置安装在第一安装板上，所述第一安装板固定在后侧的支撑框上，所述气动模块安装在第二安装板上，所述第二安装板固定在后侧的支撑框上，所述油雾装置和气动模块均位于支撑框内。
15.进一步优选，所述第一伸缩缸和第二伸缩缸的伸缩端上均设置有t型接头，所述吸盘安装板上设置有接头连接座，所述接头连接座和抓取座的上端均设置有与接头相匹配的t型槽，所述接头卡接在t型槽内。
16.本发明的有益效果：通过识别抓取机构将螺栓从对应的螺栓盘中一个一个的取出，并放入到定位座上，便于后续装置的取用螺栓；在上料系统内设置有吸盘机构，能将空盘从第一上料区取用到第二上料区，或将带有螺栓的螺栓盘由第二上料区放置到第一上料区，并且通过第一升降机构和第二升降机构实现螺栓盘的叠放，从而实现螺栓的连续上料。
附图说明
17.图1为本发明的结构示意图一(从上向下看)。
18.图2为本发明的结构示意图二(从下向上看)。
19.图3为本发明中支撑架的示意图一(从上向下看)。
20.图4为本发明中支撑架的示意图二(从下向上看)。
21.图5为本发明中升降机构的示意图一。
22.图6为本发明中升降机构的示意图二。
23.图7为本发明中第二移动机构和吸盘机构的安装示意图。
24.图8为本发明中第一移动机构和识别抓取机构的安装示意图一。
25.图9为本发明中第一移动机构和识别抓取机构的安装示意图二。
具体实施方式
26.下面通过实施例并结合附图，对本发明作进一步说明：
27.如图1-9所示，一种螺栓自动上料系统，其主要由支撑架a、第一升降机构b、第二升降机构c、识别抓取机构d、第一移动机构e、吸盘机构f和第二移动机构g组成。其中在支撑架a内设置有左侧的第一上料区a和右侧的第二上料区b，同时在第一上料区a和第二上料区b内对应设置有用于螺栓盘升降的第一升降机构b和第二升降机构c，在第一上料区a的上方设置有用于将螺栓取出的识别抓取机构d，识别抓取机构d通过第一移动机构e设置在支撑架a的顶面上，第一移动机构e能带动识别抓取机构d前后、左右和上下移动，第二上料区b的上方设置有用于将螺栓盘在第一上料区a与第二上料区b之间移动的吸盘机构f，吸盘机构f通过第二移动机构g设置在支撑架a的顶面上，第二移动机构g能带动吸盘机构f左右和上下移动，为方便取出的螺栓的放置，在支撑架a的左侧面上设置有用于放置螺栓的定位座1。
28.支撑架a的具体结构包括固定安装的底座2，底座2上通过连接块设置有支撑框3，支撑框3的顶面上设置有工作台面4，工作台面4上对应第一上料区a的顶部设置有便于识别抓取机构d伸入的第一通孔，工作台面4上对应第二上料区b的顶部设置有便于吸盘机构e伸入的第二通孔。为保护位于支撑架内的机构，在支撑框3的前后、左右侧面上均通过活页5设置有用于遮挡的框门6，且第一上料区a和第二上料区b的框门6分开设置，框门6上设置有带锁的把手7。具体地，第一升降机构b和第二升降机构c设置在底座2上，第一移动机构e、第二移动机构g均设置在工作台面4上，
29.最好是，底座2由横纵交错设置的空心矩形钢焊接而成，且整体呈“日”字型，便于第一上料区a和第二上料区b的区分。在底座2的前后、左右四个拐角内设置有前后延伸的安装块8，安装块8上设置有能将底座2固定安装的地脚组件9，安装块8与底座2之间、地脚组件9内均设置有第一垫块，第一垫块的设置能有效减少整个装置的震动，同时保持支撑框处于水平状态，便于吸盘机构吸附整个螺栓盘。支撑框3采用由型材焊接而成的长方体。
30.第一升降机构b与第二升降机构c的结构相同，均包括固定设置在支撑架a内的升降座10和滑座11，升降座10上设置有上下延伸的两条上下导轨12，滑座11通过上下滑块13设置在上下导轨13上，且能在升降驱动组件的带动下上下移动，滑座11上左右间隔设置有前后延伸的升降连接座14，两个升降连接座14上设置有用于放置螺栓盘的升降板15，当升降驱动组件工作时，通过滑座11带动升降板15沿上下导轨12上下移动。
31.升降驱动组件的具体结构包括驱动电机16，驱动电机16通过电机座17设置在升降座10的下端，驱动电机16的输出端设置有丝杆18，丝杆18向上穿过滑座11，且与滑座11之间设置有丝杆螺母19，丝杆螺母19与丝杆18之间通过螺纹配合，丝杆18的上下两端设置有固定在升降座10上的丝杆支撑座20，且下方的丝杆支撑座20位于电机座17上方，丝杆支撑座20与丝杆18之间设置有轴承。当驱动电机工作时，带动丝杆转动，通过丝杆与丝杆螺母的配合，使得丝杆螺母上下移动，从而带动滑座沿着上下导轨上下移动。
32.为方便升降座的安装和升降座上零部件的安装，升降座10包括水平板10a和竖直板10b，水平板10a安装在支撑架a的底座2上，上下导轨12安装在竖直板10b的前侧面上。为增加连接强度，在水平板10a与竖直板10b之间设置有三角形加强筋，同时升降连接座也设置为三角形。为减轻重量，在升降板上设置有减重孔。
33.为方便吸盘机构吸附螺栓盘和识别抓取机构抓取螺栓，在升降座10的左侧面上设置有用于限制升降板15上下移动时的行程限位组件，行程限位组件包括固定在滑座11左侧面上的检测块21，检测块21包括安装在检测块21上的安装部21a，安装部21a的后侧面上设置有水平向左延伸的检测部21b，升降座10左侧面上上下间隔设置有检测开关座22，检测开关座22上设置有检测开关23，检测开关座22上设置有用于安装检测开关23且上下延伸的通槽22a，设置通槽22a便于调整检测开关23的位置，使其符合实用应用环境。
34.第二移动机构g的具体结构包括前后间隔设置有左右导轨24，左右导轨24上通过左右滑块25设置有左右拖板26，左右拖板26的前端设置有下方设置有左右延伸的直线电机27，直线电机27的滑动块固定设置在左右拖板26上，直线电机27的左右两端通过电机支架28设置在支撑架a上，左右拖板26的中部通过第一伸缩缸安装座29设置有第一伸缩缸30，第一伸缩缸30的伸缩端向下穿过左右拖板26后设置有吸盘机构e。当直线电机工作时，能带多功能左右拖板沿左右导轨左右移动，当第一伸缩缸工作时，带动吸盘机构上下移动。
35.吸盘机构e包括设置在第一伸缩缸30伸缩端的吸盘安装板31，吸盘安装板31上左右间隔设置有两列吸盘32，吸盘安装板31与左右拖板26设置呈矩形分布的导向组件，导向组件便于保持吸盘的位置，使其能吸附在螺栓盘上而不是螺栓上。导向组件包括导向杆33，导向杆33的上下两端对应穿过左右拖板26或吸盘安装板31后设置有螺纹段，且在螺纹段上设置有防脱螺母34。
36.为限制左右托板移动的位置，保证第一伸缩缸伸缩时，使吸盘能准确吸俯在螺栓盘上，在左右导轨24的左右两侧均设置有用于限制左右拖板26移动的限位缓冲组件，限位缓冲组件包括设置在左右导轨24上的缓冲座62，缓冲座26上通过双头螺栓35设置有限位块36，左右拖板26与左右滑块25之间设置有滑块垫块37，且滑块垫块37与限位块36等高，其能保护左右滑块，从而延长使用寿命，降低维修成本。为方便第二移动机构内电线和气管的布置，在左右拖板26的后侧通过第一拖链支架38设置有第一拖链39，第一拖链39的另一端固定在支撑架a上。
37.第一移动机构包括左右移动组件、前后移动组件和上下移动组件，左右移动组件设置在支撑架a的靠近后端的位置处，前后移动组件通过移动连接座41设置在左右移动组件上，上下移动组件设置在前后移动组件上，识别抓取机构d设置在上下移动组件上，移动驱动组件为丝杆螺母机构。
38.左右移动组件和前后移动组件的结构相同，左右移动组件包括左右延伸的移动架
40，移动架40包括左右延伸的u型架40a，u型架40a的左右两侧面上均设置有侧封板40b，u型架40a的上方设置有滑轨40c，滑轨40c固定在两侧封板40b之间，u型架40a内设置有移动驱动组件，滑轨40c上设置有u型滑块40d，前后移动组件的移动架前后延伸设置，左右移动组件上的u型架40a固定设置在支撑架a上，移动连接座41设置在左右移动组件上，前后移动组件的u型架40a设置在移动连接座41上。
39.为方便第一移动机构内电线和气管的布置，在移动连接座41的后侧通过第二拖链支架42设置有第二拖链43，第二拖链43的另一端设置在支撑架a顶面上，前后移动组件的u型架40a侧面设置有拖链盘44，拖链盘44上设置有第三拖链45，第三拖链45的另一端通过第三拖链支架46设置在前后移动组件的u型滑块40d上。
40.上下移动组件包括抓取安装板47，抓取安装板47固定设置在前后移动组件的u型滑块40d上，抓取安装板47上设置有移动导轨48，移动导轨48上通过移动滑块49设置有抓取座50，抓取安装板47上通过气缸座51设置有第二伸缩缸52，第二伸缩缸52的伸缩端与抓取座50相连。
41.识别抓取机构d包括气动吸钉头53、相机54和补光环55，气动吸钉头53设置在抓取座50上，相机54和补光环55通过相机支架56设置在抓取座50上，且补光环55位于相机54下方。通过相机能识别螺栓盘内某个位置是否有螺栓，同时补光环便于相机能更好的识别螺栓。
42.为方便整个系统内电线和气管的控制，在第一上料区a和第二上料区b的后侧面上分别设置有油雾装置h和气动模块j，油雾装置h安装在第一安装板57上，第一安装板57固定在后侧的支撑框3上，气动模块j安装在第二安装板58上，第二安装板58固定在后侧的支撑框3上，油雾装置h和气动模块j均位于支撑框3内，其能有效保护油雾装置h和气动模块j。
43.为方便伸缩缸伸缩端的安装，在第一伸缩缸30和第二伸缩缸52的伸缩端上均设置有t型接头59，吸盘安装板31上设置有接头连接座60，接头连接座60和抓取座50的上端均设置有与接头59相匹配的t型槽c，接头59卡接在t型槽c内。
44.本装置的工作过程如下：
45.1、上料，将叠放的螺栓盘放置在第二上料区的升降板上；
46.2、移盘，吸盘机构在第二移动机构的带动下移动到第二上料区的正上方，再向下移动，然后吸盘吸住螺栓盘，在第二移动机构的带动下向上和向左向移动到第一上料区的正上方，第一伸缩缸工作，使吸盘机构下降至螺栓盘与第二升降机构的升降板接触后，吸盘机构松开，使螺栓盘落在第二升降机构的升降板上，然后第二移动机构回位，同时第一升降机构上升一个螺栓盘的高度；
47.3、取钉，识别抓取机构在第一移动机构的带动下，先移动到第一上料区的正上方，再向下移动，从而将一个螺栓吸住，然后在第二移动机构的带动下，将螺栓放置在定位座上；
48.4、循环工作，识别抓取机构不断循环步骤3，至一个螺栓盘内螺栓取完，第一升降机构下降一个螺栓的高度，然后不断循环步骤2，至第二上料区内的所有螺栓盘被取完，同时第一上料区内所有螺栓被取完，将空螺栓盘取出，此完成一次工作。
49.本装置在工作时，还可将带有螺栓的螺栓盘放置在第一上料区，待一层螺栓盘内螺栓取完或，吸盘机构将空的螺栓盘由第一上料区运输到第二上料区，重复，至所有螺栓盘
被运到第二上料区，然后取出孔的螺栓盘，放上满的螺栓盘，重复工作。