CN104015039A - 钢珠组入机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钢珠组入机，它包括机架(1)，机架(1)上安装有过渡段料槽(7)，自动进料槽道(3)的末端铰接有一挡板(9)，当过渡段料槽(7)与自动进料槽道(3)的末端脱离时，挡板(9)的前端与自动进料槽道(3)上最前端工件(4)抵紧；当过渡段料槽(7)与自动进料槽道(3)的末端抵靠，过渡段料槽(7)的顶杆(11)使得挡板(9)前端不再阻挡工件(4)前进；机架(1)上还设上料手臂；该机械还包括钢珠下料装置和下压装置。该机器能实现工件(4)的自动化送料、使得工件快速、准确、高效的输送到下压工位，又能将钢珠自动送入工件(4)的安装孔内且能自动压紧钢珠。

Description

钢珠组入机
技术领域
本发明涉及汽车配件机械领域，具体讲是一种钢珠组入机。
背景技术
在汽配行业中，经常需要将钢珠挤压、组装入某些工件的安装孔内。现有技术缺乏专用设备来进行钢珠下压，仅存在简单的下压设备，这样，需要人工将钢珠放入工件的安装孔内，再将放入钢珠的工件拿到下压设备下方下压。这样的全人工操作效率低、速度慢、人工成本较高。也有人提出专门设计一种能将钢珠自动挤压组装入工件并对其注油的机器，即钢珠组入机。但想设计钢珠组入机存在一个难以克服的技术难题，即如何实现工件的自动化送料，快速、高效、准确的将工件输送到下压工位进行钢珠的压紧。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种能实现工件的自动化送料、使得工件快速、准确、高效的输送到下压工位，又能将钢珠自动送入工件的安装孔内且能自动压紧钢珠的钢珠组入机。
本发明的技术解决方案是，提供一种钢珠组入机，它包括机架，机架上设有工位切换转盘和由驱动机构驱动的自动进料槽道，工位切换转盘上设有多个用于卡住工件的基座；机架上安装有一个可沿自动进料槽道长度方向滑移的料槽滑台气缸，料槽滑台气缸的滑台上连接有一个用于搁置单个工件的过渡段料槽，过渡段料槽上设有一个用于从工件的两端卡紧工件的第一气动手指，自动进料槽道的末端铰接有一挡板，挡板轴上套合有扭簧，挡板和自动进料槽道经扭簧连接；当过渡段料槽与自动进料槽道的末端脱离时，挡板的前端在扭簧作用下与自动进料槽道上最前端一个工件抵紧；过渡段料槽上设有一个顶杆，当过渡段料槽与自动进料槽道的末端抵靠时，顶杆顶住挡板后端使得挡板前端不再阻挡工件前进；机架上还设有一个将工件从过渡段料槽移动到工位切换转盘的基座上的上料手臂；该钢珠组入机还包括下料支架和落料管，下料支架上固定有料斗和下料滑台气缸，下料滑台气缸的滑台上安装有分料装置，分料装置上固定有用于下插进入工件安装孔的导向管，料斗的出料孔与落料管首端连通，落料管末端与分料装置入口连通，分料装置出口与导向管上端连通；机架上固定有下压支架，下压支架上安装有下压滑台气缸，下压滑台气缸的滑台上连接有压杆。
本发明钢珠组入机与现有技术相比，具有以下显著优点和有益效果：
以下为该钢珠组入机的送料装置的工作过程，首先，多个工件在自动进料槽道上连续并排排列并在驱动机构的驱动下彼此紧靠着向槽道末端前进，且每个工件的长度方向与自动进料槽道的长度方向垂直；而过渡段料槽最初状态是与自动进料槽道的末端抵靠的，此时，顶杆顶住挡板的后端，使得挡板前端偏转一定角度不再阻挡自动进料槽道末端的工件向过渡段料槽前进，这样，过渡段料槽与自动进料槽道的末端是连通的，最前端的一个工件从自动进料槽道末端进入过渡段料槽，驱动第一气动手指动作，将位于过渡段料槽上的工件的两端卡紧即沿工件的长度方向将工件抓紧；然后驱动料槽滑台气缸滑动，带动过渡段料槽与自动进料槽道的末端脱离，同时也带动顶杆使得顶杆不再与挡板后端抵紧，使得挡板在扭簧的作用下转动，进而使得挡板前端与第二个工件也就是此时位于自动进料槽道上最前端一个工件抵紧，以阻止后续的工件进入过渡段槽道，实现了将位于过渡段料槽上的第一个工件和后续的其它连续工件的分离，再然后松开第一气动手指，并驱动上料手臂将工件从过渡段料槽抓起移动并卡入工位切换转盘的上料工位的基座上，然后随着工位切换转盘带动工件旋转到钢珠下料工位。
以下为钢珠组入机的下料装置的工作过程，先将大量钢珠倒入料斗中，钢珠经出料孔进入落料管并在落料管中连续排列，再驱动下料滑台气缸的滑台下降使得导向管下端***到工件的安装孔内，而落料管中连续排列的钢珠经过分料装置且在分料装置作用下单个单个地进入导向管，最后单个钢珠从导向管落入位于下料工位的工件的安装孔内。
以下为钢珠组入机的下压装置的工作过程，工件在下料工位被放入钢珠后，工位切换转盘转动，带动放入钢珠的工件转动到下压工位，驱动下压滑台气缸动作，带动压杆下降以将钢珠压紧。
由以上分析可知，该钢珠组入机的送料装置克服了以下技术难题，即如何将自动进料槽道上并排连续彼此紧靠着前进的工件精确、全自动化、完全不依赖人工移动并卡入工位切换转盘的基座上的问题；其中，挡板挡住后续工件、过渡段料槽通过滑移实现与自动进料槽道的对接或分离、顶杆随着过渡段料槽移动进而同步顶开挡板的巧妙设计，实现了将最前端的工件从连续工件中分离，而第一气动手指的设计，保证工件随着过渡段料槽移动的过程中始终定位精准；该送料装置实现了自动化送料，使得工件快速、准确、高效的输送到下压工位。该钢珠组入机的下料装置实现了批量上料、自动分料且保证单个钢珠自动下落到目标工件的安装孔内，即实现了钢珠下料的全自动化，速度快、精确度高，降低了劳动强度、提高了效率。况且，该钢珠组入机的下压装置实现了钢珠下压过程的自动化，速度快、精确度高，降低了劳动强度，提高了效率。
作为优选，上料手臂包括一个第一手臂支架，第一手臂支架上安装有一个横向线性模组，横向线性模组的滑动件上安装有一个竖向线性模组，竖向线性模组的滑动件上安装有回转气缸，回转气缸的转动件上安装有用来抓紧工件的第二气动手指；该上料手臂的动作过程为，驱动竖向线性模组下降，再驱动第二气动手指抓紧工件，然后松开工件两端的第一气动手指，再上升竖向线性模组，然后驱动回转气缸动作以摆动第二气动手指，随后驱动横向线性模组，使得被第二气动手指抓紧的工件移动到工位切换转盘的上料工位的基座上方，再然后驱动竖向线性模组下降，使得工件与基座卡紧，最后松开第二气动手指；该上料手臂能将工件从过渡段料槽精确地移动到工位切换转盘的基座上，且精准对位将工件与基座卡住；而且两个线性模组的设计也进一步保证了上料手臂动作的精确性。
作为改进，料斗由圆形的震动底盘和圆筒侧壁构成，震动底盘中间高边缘低，出料孔位于震动底盘的边缘，该结构简单，且中间高边缘低，使得大量钢珠自动向位置低的出料孔移动，且震动底盘的震动能加快钢珠向出料孔移动的速度，进一步提高效率。
作为优选，分料装置包括与下料滑台气缸的滑台固定的固定块，固定块上设有一条滑槽、一条与滑槽垂直的过渡槽和一个分料气缸，滑槽内滑配合有分料滑块且分料滑块与分料气缸的活塞杆固定，过渡槽首端与落料管末端连通，滑块上设有一个容置单个钢珠的凹坑，当分料气缸的活塞杆位于第一位置时凹坑与过渡槽末端连通，当分料气缸的活塞杆位于第二位置时凹坑与导向管上端连通；该分料机构的动作原理为：多个钢珠从落料管进入过渡槽且在过渡槽内连续排列，此时，分料气缸的活塞杆位于第一位置如完全收缩，凹坑与过渡槽末端连通，连续排列的钢珠中最前端的一个进入凹坑内，驱动分料气缸使得分料滑块前进，凹坑与过渡槽隔断，这样，后续的钢珠与最前端的钢珠也被分隔，分料滑块继续前进，直至分料气缸的活塞杆位于第二位置如完全伸出，凹坑与导向管连通，凹坑内的单个钢珠单独落入导向孔中，该装置结构精妙，能精准分料，使得落料管内连续排列的多个钢珠单个单个的进入到导向管中。
附图说明
图1是本发明钢珠组入机的上料手臂、自动进料槽道、过渡段料槽和工位切换转盘的结构示意图。
图2是本发明钢珠组入机的自动进料槽道和过渡段料槽的结构示意图。
图3是本发明钢珠组入机自动进料槽道和过渡段料槽连通时的俯视结构示意图。
图4是本发明钢珠组入机自动进料槽道和过渡段料槽脱离时的俯视结构示意图。
图5是本发明钢珠组入机的上料手臂、自动进料槽道和过渡段料槽的结构示意图。
图6是本发明钢珠组入机的过渡段料槽的结构示意图。
图7是本发明钢珠组入机的过渡段料槽偏转一定角度的结构示意图。
图8是本发明钢珠组入机的钢珠下料装置的结构示意图。
图9是本发明钢珠组入机的钢珠下料装置的分料装置的结构示意图。
图10是本发明钢珠组入机的钢珠下料装置的分料装置的侧视结构示意图。
图11是沿图10中A-A方向的剖视结构示意图。
图12是本发明钢珠组入机的下压装置、注油装置和出料手臂的结构示意图。
图13是本发明钢珠组入机的出料手臂及工位切换转盘的结构示意图。
图14是本发明钢珠组入机的结构示意图。
图中所示1、机架，2、工位切换转盘，3、自动进料槽道，4、工件，4.1、环形凸台，5、基座，6、料槽滑台气缸，7、过渡段料槽，8、第一气动手指，9、挡板，10、挡板轴，11、顶杆，12、第一手臂支架，13、横向线性模组，14、竖向线性模组，15、回转气缸，16、第二气动手指，17、下料支架，18、落料管，19、料斗，19.1、出料孔，19.2、震动底盘，19.3、圆筒侧壁，20、下料滑台气缸，21、导向管，22、固定块，23、滑槽，24、过渡槽，25、分料气缸，26、分料滑块，27、凹坑，28、下压支架，29、下压滑台气缸，30、压杆，31、注油支架，32、注油滑台气缸，33、注油管，34、出料斜槽，35、第二手臂支架，36、横向滑台气缸，37、斜向滑台气缸，38、第三气动手指，39、压力传感器，40、废料斜槽，41、斜槽切换滑台气缸。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13、图14所示，本发明钢珠组入机，它包括机架1。机架1上设有工位切换转盘2和由驱动机构驱动的自动进料槽道3。工位切换转盘2上设有多个用于卡住工件4的基座5。自动进料槽道3的驱动机构为常规现有技术的振动器，该振动器安装在自动进料槽道3下方为自动进料槽道3提供向前振动以推移工件4前进，当然为了加快工件4前进速度，也可以把自动进料槽道3设计成首端高末端低的倾斜状。机架1上安装有一个可沿自动进料槽道3长度方向滑移的料槽滑台气缸6，即料槽滑台气缸6的固定座与机架1固定。而料槽滑台气缸6的滑台上连接有一个用于搁置单个工件4的过渡段料槽7，过渡段料槽7上设有一个用于从工件4的两端卡紧工件4的第一气动手指8，具体的说，料槽滑台气缸6的滑台与第一气动手指8的固定件固定，而第一气动手指8的固定件与过渡段料槽7固定。自动进料槽道3的末端铰接有一挡板9，挡板轴10上套合有扭簧，挡板9和自动进料槽道3经扭簧连接，即扭簧一端与挡板9固定，另一端与自动进料槽道3固定。当过渡段料槽7与自动进料槽道3的末端脱离即不接触时，挡板9的前端在扭簧作用下与自动进料槽道3上最前端一个工件4的前侧抵紧，以阻挡该工件4继续向过渡段料槽7前进。过渡段料槽7上设有一个顶杆11，当过渡段料槽7与自动进料槽道3的末端抵靠时，顶杆11顶住挡板9后端使得挡板9前端不再阻挡工件4前进；当然，当过渡段料槽7与自动进料槽道3的末端不接触脱离开后，顶杆11与挡板9不接触。
机架1上还设有一个将工件4从过渡段料槽7移动到自动进料槽道3的基座5上的上料手臂。上料手臂包括一个第一手臂支架12，第一手臂支架12上安装有一个横向线性模组13，横向线性模组13的滑动件上安装有一个竖向线性模组14。上述的两个线性模组均是指采用伺服电机、滚珠、螺杆和直线轨道的滚珠螺杆式线性模组。横向线性模组13的固定件与第一手臂支架12固定，而横向线性模组13的滑动件与竖向线性模组14的固定件固定。竖向线性模组14的滑动件与回转气缸15的固定件固定。回转气缸15的转动件上安装有用来抓紧工件4的第二气动手指16，即回转气缸15的转动件与第二气动手指16的固定件固定。工件4的上端面设有一个环形凸台4.1，第二气动手指16从工件4的宽度方向抓住环形凸台4.1，而第一气动手指8从工件4的长度方向卡住工件4的两端，两个气动手指相互不干涉。
现有技术存在多种方式将多个工件4并排放入自动进料槽道3中，如利用带振动底圆盘和筒状侧壁的料斗，筒状侧壁设有从下往上蜿蜒盘旋上升的进料盘道，进料盘道最上端与自动进料槽道3连通，将大量工件4放在中央高边缘低的振动底圆盘上振动，使得工件4不断向振动底圆盘边缘挤压，再沿进料盘道上升最终进入自动进料槽道3中；甚至可以采用人工操作向自动进料槽道3放料等。
该钢珠组入机还包括下料支架17和落料管18。下料支架17上固定有料斗19和下料滑台气缸20，料斗19由圆形的震动底盘19.2和圆筒侧壁19.3构成，震动底盘19.2中间高边缘低，出料孔19.1位于震动底盘19.2的边缘。由常识可知，出料孔19.1的孔径及落料管18的管内径均略大于单个钢珠的直径，这样才能保证钢珠在落料管18内连续排列。下料滑台气缸20的滑台上安装有分料装置，分料装置上固定有用于下插进入工件4安装孔的导向管21，料斗19的出料孔19.1与落料管18首端连通，落料管18末端与分料装置入口连通，分料装置出口与导向管21上端连通。而下料支架17就位于钢珠下料工位上，导向管21正对位于钢珠下料工位的工件4的安装孔且导向管21位于该工件4的安装孔的上方。
分料装置的具体结构如下。分料装置包括与下料滑台气缸20的滑台固定的固定块22，固定块22上设有一条滑槽23、一条与滑槽23垂直的过渡槽24和一个分料气缸25。滑槽23内滑配合有分料滑块26且分料滑块26与分料气缸25的活塞杆固定，过渡槽24首端与落料管18末端连通，分料滑块26上设有一个容置单个钢珠的凹坑27，当分料气缸25的活塞杆位于第一位置时凹坑27与过渡槽24末端连通，当分料气缸25的活塞杆位于第二位置时凹坑27与导向管21上端连通。上述的第一位置可以是分料气缸25完全收缩时的活塞杆的位置，也可以是分料气缸25的其他位置，如活塞杆伸出二分之一、三分之一等，而第二位置可以是分料气缸25完全伸出后的活塞杆位置，也可以是分料气缸25活塞杆伸出的其他位置，如活塞杆伸出四分之三、二分之一等。
机架1上还固定有下压支架28，下压支架28上安装有下压滑台气缸29。下压滑台气缸29的滑台上连接有压杆30；具体的说，下压滑台气缸29的滑台与压杆30之间经压力传感器39连接，即下压滑台气缸29的滑台下端与压力传感器39上端固定，压力传感器39下端与压杆30上端固定。由常识可知，当工件4位于下压工位时，工件4的安装孔位于压杆30的正下方。机架1上固定有注油支架31，注油支架31上安装有注油滑台气缸32，注油滑台气缸32的滑台上固定有用于向工件4的安装孔内注油的注油管33。由常识可知，当工件4位于注油工位时，注油管33位于该工件4的安装孔的正上方，且注油管33与液压泵及储油罐之间经管路连接，当注油管33随着注油滑台气缸32的滑台下降***工件4的安装孔内后，液压泵启动，实现注油。
机架1上还设有出料斜槽34和用于将注油后的工件4从基座5运送到出料斜槽34的出料手臂。出料手臂包括与机架1连接的第二手臂支架35，第二手臂支架35与机架1之间经斜槽切换滑台气缸41连接，具体的说，第二手臂支架35与斜槽切换滑台气缸41的滑台固定，而斜槽切换滑台气缸41的固定座与机架1固定。第二手臂支架35上安装有横向滑台气缸36，即第二手臂支架35与横向滑台气缸36的固定座固定。横向滑台气缸36的滑台上安装有斜向滑台气缸37，即横向滑台气缸36的滑台与斜向滑台气缸37的固定座固定。斜向滑台气缸37的滑台上安装有用于抓紧工件4的第三气动手指38，即斜向滑台气缸37的滑台与第三气动手指38的固定座固定。该钢珠组入机还包括PLC芯片，机架1上还设有废料斜槽40；PLC芯片分别与压力传感器39、注油滑台气缸32、斜槽切换滑台气缸41、第三气动手指38、注油管33和液压泵等电连接。该出料手臂能将位于出料工位的工件4移动到出料斜槽34或废料斜槽40上。
工件4在工位切换转盘2旋转，经上料工位、钢珠下料工位、下压工位、注油工位和出料工位最后进入到出料斜槽34或废料斜槽40。

Claims (4)

1.一种钢珠组入机，其特征在于：它包括机架(1)，机架(1)上设有工位切换转盘(2)和由驱动机构驱动的自动进料槽道(3)，工位切换转盘(2)上设有多个用于卡住工件(4)的基座(5)；机架(1)上安装有一个可沿自动进料槽道(3)长度方向滑移的料槽滑台气缸(6)，料槽滑台气缸(6)的滑台上连接有一个用于搁置单个工件(4)的过渡段料槽(7)，过渡段料槽(7)上设有一个用于从工件(4)的两端卡紧工件(4)的第一气动手指(8)，自动进料槽道(3)的末端铰接有一挡板(9)，挡板轴(10)上套合有扭簧，挡板(9)和自动进料槽道(3)经扭簧连接；当过渡段料槽(7)与自动进料槽道(3)的末端脱离时，挡板(9)的前端在扭簧作用下与自动进料槽道(3)上最前端一个工件(4)抵紧；过渡段料槽(7)上设有一个顶杆(11)，当过渡段料槽(7)与自动进料槽道(3)的末端抵靠时，顶杆(11)顶住挡板(9)后端使得挡板(9)前端不再阻挡工件(4)前进；机架(1)上还设有一个将工件(4)从过渡段料槽(7)移动到工位切换转盘(2)的基座(5)上的上料手臂；该钢珠组入机还包括下料支架(17)和落料管(18)，下料支架(17)上固定有料斗(19)和竖向滑台气缸(20)，竖向滑台气缸(20)的滑台上安装有分料装置，分料装置上固定有用于下插进入工件(6)安装孔的导向管(21)，料斗(19)的出料孔(19.1)与落料管(18)首端连通，落料管(18)末端与分料装置入口连通，分料装置出口与导向管(21)上端连通；机架(1)上固定有下压支架(28)，下压支架(28)上安装有下压滑台气缸(29)，下压滑台气缸(29)的滑台上连接有压杆(30)。
2.根据权利要求1所述的钢珠组入机，其特征在于：上料手臂包括一个第一手臂支架(12)，第一手臂支架(12)上安装有一个横向线性模组(13)，横向线性模组(13)的滑动件上安装有一个竖向线性模组(14)，竖向线性模组(14)的滑动件上安装有回转气缸(15)，回转气缸(15)的转动件上安装有用来抓紧工件(4)的第二气动手指(16)。
3.根据权利要求1所述的钢珠组入机，其特征在于：料斗(19)由圆形的震动底盘(19.2)和圆筒侧壁(19.3)构成，震动底盘(19.2)中间高边缘低，出料孔(19.1)位于震动底盘(19.2)的边缘。
4.根据权利要求1所述的钢珠组入机，其特征在于：分料装置包括与竖向滑台气缸(20)的滑台固定的固定块(22)，固定块(22)上设有一条滑槽(23)、一条与滑槽(23)垂直的过渡槽(24)和一个分料气缸(25)，滑槽(23)内滑配合有分料滑块(26)且分料滑块(26)与分料气缸(25)的活塞杆固定，过渡槽(24)首端与落料管(18)末端连通，分料滑块(26)上设有一个容置单个钢珠的凹坑(27)，当分料气缸(25)的活塞杆位于第一位置时凹坑(27)与过渡槽(24)末端连通，当分料气缸(25)的活塞杆位于第二位置时凹坑(27)与导向管(21)上端连通。
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