1.一种电梯导轨连接件自动安装装置,包括第一框架,第一框架设有料盘上料模块、料盘升降模块、三轴定位的抓取传送模块、空料盘推出模块、工件传送定位模块、连接工件用的螺栓拧紧模块、螺栓自动上料模块、用以托承待加工电梯导轨的第四框架;料盘上料模块将装载物料的料盘送入料盘升降模块,抓取传送模块用于抓取料盘中的连接块或连接板并将其传送至工件传送定位模块上;空料盘推出模块用于将料盘升降模块中的空料盘推出;
其特征在于:
所述料盘上料模块包括料盘放置架,料盘放置架上沿其长度方向设有并列布置的两个第一滚筒输送机构,料盘放置架上在第一滚筒输送机构出料段旁设有沿料盘放置架宽度方向并列布置的两个第二滚筒输送机构、料盘放置架上在第一滚筒输送机构出料端处设有沿料盘放置架宽度方向布置的用于空料盘出料的第三滚筒输送机构,料盘放置架设有推送料盘在第一滚筒输送机构上运动的第一料盘推送机构,料盘放置架设有推送第一滚筒输送机构上的料盘经第二滚筒输送机构运动至料盘升降模块上的第二料盘推送机构;第二滚筒输送机构上靠近第三滚筒输送机构一侧设有第一行程开关,第三滚筒输送机构的终点位置处设有用于对空料盘进行限位的挡板,所述料盘升降模块包括第二框架,第二框架上活动设有上下运动的上料支架和用于传送空料盘的下料支架,第二框架上设有将上料支架的空料盘输送到下料支架上的空料盘传送模块;第二框架上设有驱动上料支架和下料支架上下运动的升降动力装置;上料支架上远离料盘上料模块的一侧设置有限制第二料盘推送机构推送过来的料盘位置并检测料盘是否到位的第二行程开关,上料支架上设有升降气缸,升降气缸活塞端部设有插入料盘底部的定位销孔内的定位销;
所述料盘上设有若干棋盘状布置的置料槽,第一排的第一个置料槽设有定位先装配工件的第一定位槽口,最后一排的最后一个置料槽设有定位后装配工件的第二定位槽口,其余置料槽上同时设有定位先装配工件的第一定位槽口以及定位后装配工件的第二定位槽口;料盘上表面设有至少两个与其余料盘堆叠用的定位销,料盘下表面设有与定位销位置配合的定位孔;料盘两侧面上分别设有一对料盘搬运孔;
所述工件传送定位模块包括设置在第一框架旁的第三框架,第三框架设有补偿模组,补偿模组的活动座上设有推料气缸,推料气缸的活塞杆端设有用于放置连接块和连接板的仿形支架;
所述螺栓拧紧模块包括固定设置于第三框架上的位置三轴可调的滑动座,滑动座通过导轨法兰盘固设置有螺栓安装机构,螺栓安装机构用于将螺栓从螺栓振料盘处取出并安装到工件上;滑动座的Z轴外侧安装有用于对螺栓孔拍照以检测螺栓孔位置的工业相机,工业相机与图像处理与位置识别系统电连接,图像处理与位置识别系统处理工业相机拍摄的图片后控制位置三轴可调的滑动座动作以控制螺栓拧紧模块达到工作坐标位置;螺栓安装机构包括设置在导轨法兰盘上的气动扳手,气动扳手下端连接万能套筒,平移气缸固定设置于导轨法兰盘下方,平移气缸的活塞杆端部设有用于抓取螺栓的第二气动抓手。
2.如权利要求1所述的一种电梯导轨连接件自动安装装置,其特征在于:所述空料盘传送模块设置于第二框架顶部,空料盘传送模块包括平行设置的滑轨滑块机构和传送模组,滑轨滑块机构和传送模组上都设置有横向移动气缸,两个横向移动气缸对称设置,横向移动气缸活塞杆端部设置有料盘定位夹持装置,料盘定位夹持装置设有与料盘侧面设置的料盘搬运孔相配合的销钉头。
3.如权利要求2所述的一种电梯导轨连接件自动安装装置,其特征在于:所述上料支架和下料支架上都设置有自由滚筒机构。
4.如权利要求3所述的一种电梯导轨连接件自动安装装置,其特征在于:所述升降动力装置包括通过链轮安装支架安装于第二框架上并位于上料支架和下料支架之间的两个链轮,链条与链轮互相啮合,链条两端分别与两侧的上料支架和下料支架连接;第二框架上设置有竖直布置的第二齿条,上料支架上设置的第一伺服电机的出力轴上设有与第二齿条啮合的齿轮。
5.如权利要求4所述的一种电梯导轨连接件自动安装装置,其特征在于:空料盘推出模块设置于下料支架一侧的第一框架上,并与下料支架的行程最低位置位于同一高度,空料盘推出模块包括设置在第一框架上的推送气缸,推送气缸得活塞杆端部上设有用于将空料盘从下料支架上推出的第二推板。
6.如权利要求5所述的一种电梯导轨连接件自动安装装置,其特征在于:所述螺栓自动上料模块设置于位置三轴可调的滑动座下方,螺栓自动上料模块包括螺栓振料盘和螺栓振料盘安装支架,螺栓振料盘的出料口处设有使螺栓位于竖直位置的螺栓导向槽;第四框架设置于螺栓自动上料模块靠近螺栓拧紧模块一侧,第四框架上设置有螺栓顶起气缸,螺栓顶起气缸的活塞杆端部设置第一气动抓手,螺栓顶起气缸用于带动第一气动抓手上下运动,第一气动抓手用于将螺栓从螺栓振料盘处取出并传递给第二气动抓手。
7.如权利要求6所述的电梯导轨连接件自动安装装置的安装方法,包括如下步骤:
(1)连接件上料:
(a)第一伺服电机动作,驱动上料支架沿着滑轨进行下降运动,直至上料支架运动到最低点初始位置;当上料一侧的上料支架下降一定高度的同时,通过链条连接的下料一侧的下料支架就会上升相同的高度;
(b)将装满导轨连接块和导轨连接板的料盘搬运到第一滚筒输送机构上并堆成一堆,启动第一料盘推送机构,将料盘沿着第一滚筒输送机构从右向左输送;
(c)当料盘从第一滚筒输送机构输送至第二滚筒输送机构上时,第一行程开关检测到料盘到位,第一行程开关发送信号给总控系统,总控系统首先控制第一料盘推送机构停止动作,随后控制第二料盘推送机构动作,将料盘由横向输送改为沿着第二滚筒输送机构纵向输送;
(d)当料盘沿着第二滚筒输送机构送至料盘升降模块上的自由滚筒机构终点位置时,第二行程开关检测到料盘到位,第二行程开关发送信号给总控系统,总控系统控制伺服电机停止工作,第二料盘推送机构停止推进,最终使得料盘停在指定位置,实现了料盘的纵向定位;
(2)提升料盘:
(a)料盘停在上料支架上后,安装于上料支架上的升降气缸带动升降气缸活塞端部的定位销向上运动,定位销插入料盘底部的定位销孔内,实现料盘的定位;
(b)第一伺服电机动作,驱动上料支架沿着滑轨进行上升运动至取料位置;当上料一侧的上料支架提升一定高度的同时,通过链条连接的下料一侧的下料支架就会下降相同的高度;
(3)取料:
(a)当导轨到达本加工工位后,取料模块抓取料盘内的连接块,并放置在工件传送定位模块上的仿形支架上;
(b)紧接着,取料模块继续抓取料盘内的导轨连接板,并放置在工件传送定位模块上的仿形支架上;
(4)拍照定位:
(a)工业相机进行第一次拍照,得到空心电梯导轨端部三个螺栓孔的坐标位置,并记为a1(ax1,ay1)、a2(ax2,ay2)、a3(ax3,ay3),即得到三个螺栓孔的绝对坐标位置,待拍照定位结束,推料气缸控制仿形支架把连接件推出至指定位置;
(b)工业相机进行第二次拍照,得到连接件上三个螺纹孔的坐标位置,记为b1(bx1,by1)、b2(bx2,by2)、b3(bx3,by3);
(c)计算出两次拍照得到的螺栓孔和螺纹孔的坐标位置在导轨长度方向上的差值Δy1=ay1‑by1、Δy2=ay2‑by2、Δy3=ay3‑by3,同时计算三个差值的平均值 形成控制信号控制补偿模组进一步将仿形支架推出至空心电梯导轨指定位置,进行距离补偿,使得导轨连接板的三个螺纹孔位置与电梯导轨端部三个螺栓孔位置分别对应重合;
(c)在补偿模组运动到位之后,工业相机进行第三次拍照,获取连接件螺纹孔的位置,记为c1(cx1,xy1)、c2(cx2,cy2)、c3(cx3,cy3),给下一步拧螺栓做准备;
(5)拧螺栓:
(a)第一气动抓手伸出,夹住来自螺栓振料盘导向槽的螺栓下部,螺栓顶起气缸动作,驱动第一气动抓手将螺栓提升指定高度;
(b)位置三轴可调的滑动座将螺栓安装机构上的第二气动抓手移动至第一气动抓手的上方,随后,第二气动抓手伸出夹住螺栓上部;
(c)位置三轴可调的滑动座将螺栓安装机构提升指定高度,并将第二气动抓手夹取的螺栓移动至此次所需拧螺栓的螺栓孔处,并进行下压,实现初步稳定定位;
(d)第二气动抓手松开螺栓并缩回进行避位;
(e)气动扳手向下伸出,通过万能套筒抓取螺栓头部并将其拧入螺栓孔,螺栓拧紧完毕螺栓安装机构回到初始位置;
(f)重复上述步骤(a)‑步骤(e),完成三个螺栓孔的螺栓拧紧动作;
(6)重复上述步骤(3)、步骤(4)、步骤(5),直至将料盘中的导轨连接件全部取完;
(7)搬运空料盘:
(a)当料盘中的导轨连接件被取料模块取完之后,横向移动气缸推出,横向移动气缸活塞杆端部设置的料盘定位夹持装置上的销钉头插入料盘搬运孔;
(b)传送模组动作,驱动横向移动气缸从上料一侧的上料支架上方水平运动到下料一侧的下料支架上方的自由滚筒机构上方;最终空料盘被放置在下料支架上方的自由滚筒机构上;
(d)上料支架继续上升一个料盘的高度,通过链条连接的下料支架就会下降相同的高度;
(8)出料:当所有料盘中的连接件全部抓取完毕之后,下料支架刚好到达与第三滚筒输送机构相同的高度位置,空料盘推出模块动作,推送气缸驱动推板将空料盘推出并停放在挡板位置处。