一种门头板精确定位机构

摘要

本发明涉及自动化工业生产线的自动装配设备，特别涉及一种门头板精确定位机构。包括装配平台及设置于装配平台上的门头板长宽定位工位和门头板穿销定位工位；门头板长宽定位工位内设有门头板宽度方向初步找正机构和门头板长度方向初步找正机构，门头板宽度方向初步找正机构用于门头板的宽度方向初步找正；门头板长度方向初步找正机构用于门头板的长度方向初步找正；门头板穿销定位工位内设有门头板穿销找正机构和门头板轻压紧机构，门头板轻压紧机构用于轻压门头板，门头板穿销找正机构用于门头板精确定位。本发明使得操作工人的劳动强度得到了极大的降低，同时也极大的提高了生产的安全性，并使得生产效率得到相当大的提升。

权利要求

1.一种门头板精确定位机构，其特征在于，包括：装配平台(8)及设置于所述装配平台(8)上的门头板长宽定位工位和门头板穿销定位工位；

所述门头板长宽定位工位内设有门头板宽度方向初步找正机构(4)和门头板长度方向初步找正机构(5)，所述门头板宽度方向初步找正机构(4)用于门头板的宽度方向初步找正；所述门头板长度方向初步找正机构(5)用于门头板的长度方向初步找正；

所述门头板穿销定位工位内设有门头板穿销找正机构(6)和门头板轻压紧机构(7)，所述门头板轻压紧机构(7)用于轻压门头板，所述门头板穿销找正机构(6)用于门头板精确定位；

所述门头板宽度方向初步找正机构(4)包括固定轴承式支撑板(4‑1)、门头板支撑块(4‑2)、滚轮式夹紧板(4‑3)、宽度方向导轨及宽度方向驱动气缸，其中宽度方向导轨设置于装配平台(8)上，所述滚轮式夹紧板(4‑3)与所述宽度方向导轨滑动连接，并且与所述宽度方向驱动气缸的输出端连接，所述固定轴承式支撑板(4‑1)设置于所述宽度方向导轨的端部，所述门头板支撑块(4‑2)横跨于所述宽度方向导轨的上方，用于支撑门头板。

2.根据权利要求1所述的门头板精确定位机构，其特征在于，所述门头板长度方向初步找正机构(5)包括端面限位块(5‑1)、长度方向直线导轨(5‑2)、滚珠丝杠(5‑3)、推动块(5‑

4)及伺服电机(5‑5)，其中长度方向直线导轨(5‑2)和滚珠丝杠(5‑3)沿长度方向设置于所述装配平台(8)上，所述推动块(5‑4)与长度方向直线导轨(5‑2)滑动连接，并且通过丝母与所述滚珠丝杠(5‑3)螺纹连接，所述伺服电机(5‑5)设置于所述装配平台(8)上，并且输出端与所述滚珠丝杠(5‑3)连接；所述端面限位块(5‑1)长度方向设置于所述装配平台(8)的端部，用于对所述门头板的端部进行限位。

3.根据权利要求2所述的门头板精确定位机构，其特征在于，所述长度方向直线导轨(5‑2)的一侧设有传感器Ⅰ(5‑6)。

4.根据权利要求1所述的门头板精确定位机构，其特征在于，所述门头板穿销找正机构(6)包括机构脚座(6‑1)、定位销(6‑3)、升降直线导轨(6‑4)、升降座及升降气缸(6‑5)，其中机构脚座(6‑1)设置于所述装配平台(8)上，所述升降直线导轨(6‑4)沿竖直方向设置于所述机构脚座(6‑1)上，所述升降座与所述升降直线导轨(6‑4)滑动连接，所述升降气缸(6‑5)设置于所述机构脚座(6‑1)上、并且输出端与所述升降座连接；所述定位销(6‑3)设置于所述升降座的顶部，用于定位门头板。

5.根据权利要求4所述的门头板精确定位机构，其特征在于，所述机构脚座(6‑1)的顶部设有定位平台，所述定位销(6‑3)设置于所述定位平台上；所述机构脚座(6‑1)的顶部设有位于所述定位平台下方的缓冲器限位(6‑2)。

6.根据权利要求1所述的门头板精确定位机构，其特征在于，所述门头板轻压紧机构(7)包括推动气缸(7‑1)、直线导轨(7‑2)、压紧块(7‑3)及支撑块(7‑4)，其中直线导轨(7‑2)沿宽度方向设置于所述装配平台(8)上，所述压紧块(7‑3)与所述直线导轨(7‑2)滑动连接，所述推动气缸(7‑1)设置于所述装配平台(8)上，并且输出端与所述压紧块(7‑3)连接，所述压紧块(7‑3)的顶部设有横向设置的压板；所述支撑块(7‑4)设置于所述直线导轨(7‑2)的端部。

7.根据权利要求6所述的门头板精确定位机构，其特征在于，所述装配平台(8)包括基座、平台安装面板(8‑1)、气缸控制电磁阀(8‑2)、可调式地脚组件(8‑4)及外部钣金防护罩(8‑5)，其中平台安装面板(8‑1)设置于基座的顶部，所述气缸控制电磁阀(8‑2)设置于基座的一端，所述基座的外侧设有外部钣金防护罩(8‑5)，并且底部设有可调式地脚组件(8‑4)。

8.根据权利要求1‑7任一项所述的门头板精确定位机构，其特征在于，还包括上料车(1)和地面固定骨架(1‑1)；

所述上料车(1)包括车体、门头板支撑隔板(1‑3)及门头板端面限位框架(1‑5)，所述车体上设有多个门头板支撑隔板(1‑3)，门头板放置于相邻两个门头板支撑隔板(1‑3)之间；

所述门头板端面限位框架(1‑5)设置于所述车体的前后端，用于对门头板的两端进行限位；

所述地面固定骨架(1‑1)为横卧的U型结构，并且两侧均设有推车横向靠齐装置(1‑7)；

所述上料车(1)可进入所述地面固定骨架(1‑1)内，所述推车横向靠齐装置(1‑7)用于推动所述上料车(1)向一侧靠齐。

9.根据权利要求1‑7任一项所述的门头板精确定位机构，其特征在于，还包括门头板拾取移载机器人(3)及设置于所述门头板拾取移载机器人(3)的执行端的门头板拾取端拾器(2)，所述门头板拾取端拾器(2)包括安装法兰(2‑1)、横梁(2‑2)、导向柱(2‑3)、电磁铁(2‑

4)、传感器Ⅱ(2‑5)及弹簧(2‑6)，其中安装法兰(2‑1)设置于横梁(2‑2)的顶部，用于与所述门头板拾取移载机器人(3)连接，所述横梁(2‑2)的底部沿长度方向设有多个导向柱(2‑3)，所述导向柱(2‑3)与所述横梁(2‑2)通过直线轴承连接，所述导向柱(2‑3)的下端设有电磁铁(2‑4)，所述电磁铁(2‑4)与所述导向柱(2‑3)之间设有弹簧(2‑6)；所述传感器Ⅱ(2‑5)设置于所述横梁(2‑2)上，用于检测门头板是否被拾取。

说明书

一种门头板精确定位机构

技术领域

[0001] 本发明涉及自动化工业生产线的自动装配设备，特别涉及一种门头板精确定位机构。

背景技术

[0002] 在自动化工业生产线中，自动装配机组是重要的组成部分，对生产线实现自动化起到了重要的作用。在电梯门头的装配生产过程中，需要对未经定位的门头板进行精确定
位，找到门头板上所要装配的部件的准确位置，以此来正确规划所装配零件的准确位置。由
于门头板来料时未经定位，对整个自动化装配过程造成了极大的阻碍。传统装配方式由人
来完成，每个门头板需要由人工进行搬运及定位，这使得工人的劳动强度极高，安全生产亦
受到相当大的阻碍。

发明内容

[0003] 针对上述问题，本发明的目的在于提供一种门头板精确定位的机构，该机构实现了门头板由未经定位到准确定位并抓取的全自动化流程。

[0004] 为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

[0005] 一种门头板精确定位机构，包括：

[0006] 装配平台及设置于所述装配平台上的门头板长宽定位工位和门头板穿销定位工位；

[0007] 所述门头板长宽定位工位内设有门头板宽度方向初步找正机构和门头板长度方向初步找正机构，所述门头板宽度方向初步找正机构用于门头板的宽度方向初步找正；所
述门头板长度方向初步找正机构用于门头板的长度方向初步找正；

[0008] 所述门头板穿销定位工位内设有门头板穿销找正机构和门头板轻压紧机构，所述门头板轻压紧机构用于轻压门头板，所述门头板穿销找正机构用于门头板精确定位。

[0009] 所述门头板宽度方向初步找正机构包括固定轴承式支撑板、门头板支撑块、滚轮式夹紧板、宽度方向导轨及宽度方向驱动气缸，其中宽度方向导轨设置于装配平台上，所述
滚轮式夹紧板与所述宽度方向导轨滑动连接，并且与所述宽度方向驱动气缸的输出端连
接，所述固定轴承式支撑板设置于所述宽度方向导轨的端部，所述门头板支撑块横跨于所
述宽度方向导轨的上方，用于支撑门头板。

[0010] 所述门头板长度方向初步找正机构包括端面限位块、长度方向直线导轨、滚珠丝杠、推动块及伺服电机，其中长度方向直线导轨和滚珠丝杠沿长度方向设置于所述装配平
台上，所述推动块与长度方向直线导轨滑动连接，并且通过丝母与所述滚珠丝杠螺纹连接，
所述伺服电机设置于所述装配平台上，并且输出端与所述滚珠丝杠连接；所述端面限位块
长度方向设置于所述装配平台的端部，用于对所述门头板的端部进行限位。

[0011] 所述长度方向直线导轨的一侧设有传感器Ⅰ。

[0012] 所述门头板穿销找正机构包括机构脚座、定位销、升降直线导轨、升降座及升降气缸，其中机构脚座设置于所述装配平台上，所述升降直线导轨沿竖直方向设置于所述机构
脚座上，所述升降座与所述升降直线导轨滑动连接，所述升降气缸设置于所述机构脚座上、
并且输出端与所述升降座连接；所述定位销设置于所述升降座的顶部，用于定位门头板。

[0013] 所述机构脚座的顶部设有定位平台，所述定位销设置于所述定位平台上；所述机构脚座的顶部设有位于所述定位平台下方的缓冲器限位。

[0014] 所述门头板轻压紧机构包括推动气缸、直线导轨、压紧块及支撑块，其中直线导轨沿宽度方向设置于所述装配平台上，所述压紧块与所述直线导轨滑动连接，所述推动气缸
设置于所述装配平台上，并且输出端与所述压紧块连接，所述压紧块的顶部设有横向设置
的压板；所述支撑块设置于所述直线导轨的端部。

[0015] 所述装配平台包括基座、平台安装面板、气缸控制电磁阀、可调式地脚组件及外部钣金防护罩，其中平台安装面板设置于基座的顶部，所述气缸控制电磁阀设置于基座的一
端，所述基座的外侧设有外部钣金防护罩，并且底部设有可调式地脚组件。

[0016] 所述的门头板精确定位机构，还包括上料车和地面固定骨架；

[0017] 所述上料车包括车体、门头板支撑隔板及门头板端面限位框架，所述车体上设有多个门头板支撑隔板，门头板放置于相邻两个门头板支撑隔板之间；所述门头板端面限位
框架设置于所述车体的前后端，用于对门头板的两端进行限位；

[0018] 所述地面固定骨架为横卧的U型结构，并且两侧均设有推车横向靠齐装置；

[0019] 所述上料车可进入所述地面固定骨架内，所述推车横向靠齐装置用于推动所述上料车向一侧靠齐。

[0020] 所述的门头板精确定位机构，还包括门头板拾取移载机器人及设置于所述门头板拾取移载机器人的执行端的门头板拾取端拾器，所述门头板拾取端拾器包括安装法兰、横
梁、导向柱、电磁铁、传感器Ⅱ及弹簧，其中安装法兰设置于横梁的顶部，用于与所述门头板
拾取移载机器人连接，所述横梁的底部沿长度方向设有多个导向柱，所述导向柱与所述横
梁通过直线轴承连接，所述导向柱的下端设有电磁铁，所述电磁铁与所述导向柱之间设有
弹簧；所述传感器Ⅱ设置于所述横梁上，用于检测门头板是否被拾取。

[0021] 本发明的优点及有益效果是：

[0022] 本发明使得操作工人的劳动强度得到了极大的降低，同时也极大的提高了生产的安全性，并使得生产效率得到相当大的提升。

附图说明

[0023] 图1为本发明门头板精确定位机构的轴测图；

[0024] 图2为本发明门头板精确定位机构的俯视图；

[0025] 图3为本发明中装配平台上安装定位机构的结构示意图；

[0026] 图4为本发明中上料车的结构示意图；

[0027] 图5为本发明中门头板拾取端拾器的结构示意图；

[0028] 图6为本发明中门头板宽度方向初步找正机构的结构示意图；

[0029] 图7为本发明中门头板长度方向初步找正机构的结构示意图；

[0030] 图8为本发明中门头板穿销找正机构的结构示意图；

[0031] 图9为本发明中门头板轻压紧机构的结构示意图；

[0032] 图10为本发明中装配平台的结构示意图。

[0033] 图中：1为上料车，1‑1为地面固定骨架，1‑2为包胶导向轴承，1‑3为门头板支撑隔板，1‑4为推手，1‑5为门头板端面限位框架，1‑6为重载脚轮，1‑7为推车横向靠齐装置，2为
门头板拾取端拾器，2‑1为安装法兰，2‑2为横梁，2‑3为导向柱，2‑4为电磁铁，2‑5为传感器
Ⅱ，2‑6为弹簧，3为门头板拾取移载机器人，4为门头板宽度方向初步找正机构，4‑1为固定
轴承式支撑板，4‑2为门头板支撑块，4‑3为滚轮式夹紧板，5为门头板长度方向初步找正机
构，5‑1为端面限位块，5‑2为长度方向直线导轨，5‑3为滚珠丝杠，5‑4为推动块，5‑5为伺服
电机，5‑6为传感器Ⅰ，6为门头板穿销找正机构，6‑1为机构脚座，6‑2为缓冲器限位，6‑3为定
位销，6‑4为升降直线导轨，6‑5为升降气缸，7为门头板轻压紧机构，7‑1为推动气缸，7‑2为
直线导轨，7‑3为压紧块，7‑4为支撑块，8为装配平台，8‑1为平台安装面板，8‑2为气缸控制
电磁阀，8‑3为气动三联件，8‑4为可调式地脚组件，8‑5为外部钣金防护罩。

具体实施方式

[0034] 为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

[0035] 如图1‑3所示，本发明提到的一种门头板精确定位机构，包括：装配平台8及设置于装配平台8上的门头板长宽定位工位和门头板穿销定位工位；门头板长宽定位工位内设有
门头板宽度方向初步找正机构4和门头板长度方向初步找正机构5，门头板宽度方向初步找
正机构4用于门头板的宽度方向初步找正；门头板长度方向初步找正机构5用于门头板的长
度方向初步找正；门头板穿销定位工位内设有门头板穿销找正机构6和门头板轻压紧机构
7，门头板轻压紧机构7用于轻压紧门头板，门头板穿销找正机构6用于门头板精确定位。

[0036] 如图1、图4所示，门头板精确定位机构还包括上料车1、地面固定骨架1‑1、门头板拾取移载机器人3及设置于门头板拾取移载机器人3的执行端的门头板拾取端拾器2。上料
车1上装载门头板原料，运输至上料位置并进行大致定位，门头板拾取移载机器人3使用门
头板拾取端拾器2对门头板进行拾取移载。

[0037] 如图4所示，上料车1包括车体、门头板支撑隔板1‑3及门头板端面限位框架1‑5，车体上设有多个门头板支撑隔板1‑3，门头板放置于相邻两个门头板支撑隔板1‑3之间；门头
板端面限位框架1‑5设置于车体的前后端，用于对门头板的两端进行限位。

[0038] 地面固定骨架1‑1为横卧的U型结构，并且两侧均设有推车横向靠齐装置1‑7；上料车1由人工推入地面固定骨架1‑1内的U型限位框架中，推车横向靠齐装置1‑7用于推动上料
车1向一侧靠齐，将上料车1在宽度方向初步限位。

[0039] 如图5所示，门头板拾取端拾器2包括安装法兰2‑1、横梁2‑2、导向柱2‑3、电磁铁2‑4、传感器Ⅱ2‑5及弹簧2‑6，其中安装法兰2‑1设置于横梁2‑2的顶部，用于与门头板拾取移
载机器人3连接，横梁2‑2的底部沿长度方向设有多个导向柱2‑3，导向柱2‑3与横梁2‑2通过
直线轴承连接，导向柱2‑3的下端设有电磁铁2‑4，电磁铁2‑4与导向柱2‑3之间设有弹簧2‑
6；传感器Ⅱ2‑5设置于横梁2‑2上，用于检测门头板是否被拾取。导向柱2‑3与直线轴承可产
生垂直滑动，用来补偿电磁铁2‑4的高度差，电磁铁2‑4通电产生磁力将门头板吸附，传感器
Ⅱ2‑5负责检测门头板是否被拾取。

[0040] 门头板拾取移载机器人3为六轴工业机器人，且安装于钢板焊接底座之上，机器人工作半径2550毫米，末端最大载荷40Kg。

[0041] 如图6所示，门头板宽度方向初步找正机构4包括固定轴承式支撑板4‑1、门头板支撑块4‑2、滚轮式夹紧板4‑3、宽度方向导轨及宽度方向驱动气缸，其中宽度方向导轨设置于
装配平台8上，滚轮式夹紧板4‑3与宽度方向导轨滑动连接，并且与宽度方向驱动气缸的输
出端连接，固定轴承式支撑板4‑1设置于宽度方向导轨的端部，门头板支撑块4‑2横跨于宽
度方向导轨的上方，用于支撑门头板。

[0042] 本发明的实施例中，固定轴承式支撑板4‑1包括支撑板及设置支撑板上的轴承；滚轮式夹紧板4‑3包括夹紧板及设置夹紧板上的滚轮。

[0043] 门头板放置到门头板支撑块4‑2上，宽度方向驱动气缸驱动滚轮式夹紧板4‑3沿宽度方向导轨滑动，将门头板宽度方向夹紧。由于使用的轴承式的夹紧方式，门头板虽被宽度
方向夹紧，但是门头板长度方向受到的滚动摩擦阻力并不大，因此此时门头板可被后面的
推动机构轻松推动。

[0044] 如图7所示，门头板长度方向初步找正机构5包括端面限位块5‑1、长度方向直线导轨5‑2、滚珠丝杠5‑3、推动块5‑4及伺服电机5‑5，其中长度方向直线导轨5‑2和滚珠丝杠5‑3
沿长度方向设置于装配平台8上，推动块5‑4与长度方向直线导轨5‑2滑动连接，并且通过丝
母与滚珠丝杠5‑3螺纹连接，伺服电机5‑5设置于装配平台8上，并且输出端与滚珠丝杠5‑3
连接；端面限位块5‑1长度方向设置于装配平台8的端部，用于对门头板的端部进行限位。长
度方向直线导轨5‑2的一侧设有传感器Ⅰ5‑6。

[0045] 伺服电机5‑5驱动滚珠丝杠5‑3转动，使得推动块5‑4在长度方向直线导轨5‑2上移动，将门头板的一端靠齐在端面限位块5‑1上。传感器Ⅰ5‑6用于伺服电机5‑5的回零跟极限
位置的检测。

[0046] 如图8所示，门头板穿销找正机构6包括机构脚座6‑1、定位销6‑3、升降直线导轨6‑4、升降座及升降气缸6‑5，其中机构脚座6‑1设置于装配平台8上，升降直线导轨6‑4沿竖直
方向设置于机构脚座6‑1上，升降座与升降直线导轨6‑4滑动连接，升降气缸6‑5设置于机构
脚座6‑1上、并且输出端与升降座连接；定位销6‑3设置于升降座的顶部，用于定位门头板。

[0047] 进一步地，机构脚座6‑1的顶部设有定位平台，定位销6‑3设置于定位平台上；机构脚座6‑1的顶部设有位于定位平台下方的缓冲器限位6‑2。

[0048] 如图9所示，门头板轻压紧机构7包括推动气缸7‑1、直线导轨7‑2、压紧块7‑3及支撑块7‑4，其中直线导轨7‑2沿宽度方向设置于装配平台8上，压紧块7‑3与直线导轨7‑2滑动
连接，推动气缸7‑1设置于装配平台8上，并且输出端与压紧块7‑3连接，压紧块7‑3的顶部设
有横向设置的压板；支撑块7‑4设置于直线导轨7‑2的端部。

[0049] 如图10所示，装配平台8包括基座、平台安装面板8‑1、气缸控制电磁阀8‑2、可调式地脚组件8‑4及外部钣金防护罩8‑5，其中平台安装面板8‑1设置于基座的顶部，气缸控制电
磁阀8‑2设置于基座的一端，基座的外侧设有外部钣金防护罩8‑5，并且底部设有可调式地
脚组件8‑4。

[0050] 本发明提供的一种门头板精确定位机构，其工作过程是：

[0051] 门头板由上料车1运输至门头板拾取移载机器人3的抓取区域，并进行大致定位；

[0052] 门头板拾取移载机器人3使用门头板拾取端拾器2将门头板由上料车1抓取并放置到门头板宽度方向初步找正机构4与门头板长度方向初步找正机构5中，门头板宽度方向初
步找正机构4将门头板宽度方向初步夹紧找正，门头板长度方向初步找正机构5将门头板长
度方向进行初步夹紧找正；

[0053] 门头板拾取移载机器人3使用门头板拾取端拾器2将门头板在门头板宽度方向初步找正机构4与门头板长度方向初步找正机构5中定位并吸住；

[0054] 门头板宽度方向初步找正机构4与门头板长度方向初步找正机构5打开复位；

[0055] 门头板拾取移载机器人3使用门头板拾取端拾器2将门头板取出并放入门头板穿销找正机构6上；

[0056] 门头板轻压紧机构7将门头板轻压紧后门头板拾取端拾器2将门头板松开；

[0057] 门头板穿销找正机构6的定位销6‑3升起，并且将定位销6‑3穿入门头板上的定位孔中；

[0058] 门头板拾取移载机器人3使用门头板拾取端拾器2将门头板吸住；

[0059] 门头板轻压紧机构7及门头板穿销找正机构6打开；

[0060] 门头板拾取移载机器人3使用门头板拾取端拾器2将门头板取出，此时门头板完成精确定位吸取。

[0061] 本发明实现了所有精确找正动作的自动化，有效地解决了门头板上料时由于料车位置不准确导致后续无法进行精确定位装配的问题，极大提高了自动化装配产线的自动化
程度。

[0062] 以上所述仅为本发明的实施方式，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进、扩展等，均包含在本发明的保护范围
内。