CN107877128B - 压力安装机构、转盘机构及自动化生产线 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种压力安装机构及具有其的自动化生产线，包括压力机构、与压力机构对应的支撑机构、设置在压力机构和支撑机构之间的传输机构、以及安装在传输机构上的治具。压力机构构造为向治具施加朝向支撑机构方向的压力。治具构造为活动地安装在传输机构上，且当治具受到压力时沿压力的施加方向运动，支撑机构限定治具的最大行程。

Description

压力安装机构、转盘机构及自动化生产线

技术领域

本发明属于机电技术领域，具体涉及一种具有弹簧治具的压力安装机构及自动化生产装置。

背景技术

转盘式输送是一种重要的自动化设备物料输送方式，治具固定在转盘上，相对于直线输送具有节拍快、治具少、精度高的特点而得到广泛使用。

转盘式输送由于其运动方式限制，机架不能直接对固定在转盘上的治具进行支撑，因此执行机构不能对治具上的工件施加太大的压力，否则会损伤转盘机构。但是，有的工艺需要比较大的压力，如对工件加工或者压装等。

解决办法之一是在该工位机架上安装动力驱动的可伸缩支撑机构，当转盘转动换位时，支撑机构下降，转盘通过时不会发生碰撞；当转盘换位停止后，支撑机构上升对治具进行支撑，然后开始工艺操作，工艺操作结束后，支撑机构下降，进行下一个循环。但是该机构的结构较为复杂并且会延长工艺节拍。

发明内容

本发明的目的在于解决转盘机构的治具不能承受太大压力的问题。

为实现上述发明目的，本发明提供一种压力安装机构，包括压力机构、与压力机构对应的支撑机构、设置在压力机构和支撑机构之间的传输机构、以及安装在传输机构上的治具。压力机构构造为向治具施加朝向支撑机构方向的压力。治具构造为活动地安装在传输机构上，且当治具受到压力时沿压力的施加方向运动，支撑机构限定治具的最大行程。

作为本发明一实施方式的进一步改进，治具与传输机构之间通过弹性件连接，弹性件能够对治具提供与压力相反的力。

作为本发明一实施方式的进一步改进，弹性件构造为当治具朝向支撑机构运动至最大行程时，弹性件产生的弹力T ₂不大于预设值T _m。

作为本发明一实施方式的进一步改进，弹性件构造为当治具朝向支撑机构运动至最大行程时，弹性件的实际形变量小于其最大形变量。

作为本发明一实施方式的进一步改进，弹性件包括相对设置的第一端与第二端，第一端与转盘相抵接，第二端与导向组件的端部相抵接。

作为本发明一实施方式的进一步改进，治具包括底板，弹性件设置在底板与传输机构之间，弹性件构造为当压力机构向治具施压时，弹性件被拉伸。

作为本发明一实施方式的进一步改进，治具与传输机构之间设置导向组件，导向组件构造为限定治具相对于传输机构沿着或逆着压力方向运动。

作为本发明一实施方式的进一步改进，传输机构设有贯通其上下表面的导向孔，导向组件的一端穿过导向孔与治具固定连接；第一端与传输机构相抵接，第二端与导向组件上远离治具的端部相抵接，弹性件设置在传输机构与端部之间，弹性件构造为当压力机构向治具施压时，弹性件被压缩。

作为本发明一实施方式的进一步改进，治具包括底板，底板可选择地与传输机构相抵接。

作为本发明一实施方式的进一步改进，治具上设置第一收容部，以收容第一工件，支撑件上设置第二收容部，以收容第二工件，治具能够定位第一工件以使得第一工件与第二工件结合。

作为本发明一实施方式的进一步改进，治具活动地安装在传输机构上靠近支撑机构的一侧，压力机构构造为穿过传输机构向治具施加压力。

本发明的另一方面提供一种转盘机构，包括能够旋转换位的转盘，转盘机构还包括：

支撑件，构造为与转盘轴向间隔且相对于转盘的轴向距离固定；

治具，构造为通过弹性件与转盘连接，并能够沿转盘轴向可伸缩地与转盘配合连接；

治具构造为能够沿着远离转盘的方向运动，支撑件位于治具的运动路径上且限定治具的最大行程，弹性件能够提供使治具朝向转盘运动的力。

为实现上述目的，本发明一实施方式提供一种自动化生产线，包括压力安装机构，与压力安装机构配合的上料装置和下料装置，压力安装机构如上所述，压力机构能够对治具施加作用力以使其向支撑件运动。

与现有技术相比，本发明提供的压力安装机构及自动化生产线，结构简单、成本低、减少了工艺动作从而更稳定。治具可伸缩地安装在转盘上，受力后发生位移，将力转移给支撑件，从而可以对治具施加大的压力，不会损伤转盘，不会使转盘变形，保护了分割器，延长了分割器的寿命，充分保证了工件安装和定位精度。

附图说明

图1是本发明转盘机构一实施方式的俯视图；

图2是图1A-A方向的剖视图；

图3是本发明转盘机构一实施方式的***示意图；

图4是本发明转盘机构一实施方式的工件安置状态示意图；

图5是本发明转盘机构一实施方式的工件受力状态示意图；

图6是本发明转盘机构一实施方式的工件组装后状态示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

参考图1及图2，本发明转盘机构包括设置于机架10上的转盘20，机架10上还设有电机11及由电机11带动的驱动机构。转盘20上设置若干工位，转盘10可在驱动机构的作用下旋转换位，以对工位上的工件执行不同的加工步骤。

每一工位设置治具30，待加工的工件可以被放置于治具30的收容位置。

如图3所示，在本发明一实施例中，转盘20大致为圆盘形状，在转盘20的周缘对应于每一工位设置有贯通上下表面的安装部21用于安装治具30。

治具30包括垫板31和底板32。其中，底板32上设有至少两个定位柱33，垫板31上设有至少两个定位孔34，定位柱33与定位孔34配合使垫板31安装在底板32的上方。垫板31和底板32的中心设置通孔，与待加工的工件形状相配合，形成第一工件71的收容部。治具30通过导向组件50安装于安装部21。在初始位置，底板32的上表面抵靠转盘20的下表面，垫板31收容于安装部21内。

每一安装部21的周围设有贯通转盘20上下表面的导向孔41。导向孔用于引导治具30的运动方向。导向孔41内固定地设有衬套42。进一步地，衬套42为直线轴承，衬套42的上端为法兰端。

导向组件50包括连接柱51。连接柱51的上端为法兰端，下端包括螺钉孔。连接柱51的下端穿过导向孔衬套42与底板32固定连接。

弹性件52套设在连接柱51上，并与转盘相抵接。具体的，弹性件52第一端抵接在转盘上，相对的另一端抵接在连接柱51的法兰端。进一步的，第一端抵接在衬套42的法兰端。优选的，弹性件52为拉簧或压簧，能够提供使治具30朝向转盘20的力，使底板32在不受其他外力时与转盘20的下表面贴合。

如此设置，使治具30可伸缩地安装于转盘20下方。治具30受力后可以沿导向孔41所限定的方向远离转盘20运动一段行程，弹性件52受力发生形变，为治具30提供相反的作用力，使得外力消失后治具30回复到初始位置。

支撑件60与转盘20轴向间隔设置。参考图4至图6，支撑件60设于转盘20下侧，其固定在机架10或地面上，与转盘20的轴向距离固定，能够承受较大的压力。转盘20旋转，可以使至少部分安装部21与支撑件60位置对应。支撑件60位于治具30的运动路径上，当治具30远离转盘20运动时，能够与支撑件60发生干涉。支撑件60与转盘20的轴向间隔距离限定了治具30的最大行程。

支撑件60与转盘20相对的表面上设有固定机构，以形成第二工件73的收容部。示例性的，固定机构为设置于转盘表面的凹槽，凹槽形状与第二工件73相配合，以收容第二工件73。第一工件71与第二工件73形状相配合，可通过压装工艺结合在一起。

生产线上设有与转盘20相配合的压力机构（未图示）。示例性的，压力机构为压机。参考图5，压力机构能够受控制***控制，对治具30的第一工件71施加向下的压力F。压力F传导作用于治具30，治具处于受力状态，弹性件52收缩，治具30向下发生位移，直至抵接到支撑件60。支撑件60承受来自压力机构所施加的压力，并使第一工件71与第二工件73压合。

具体地，当治具30朝向支撑件60运动至最大行程，即治具30抵接到支撑件60时，治具30受到压力机构施加的向下的力F，同时受到支撑件60施加的向上的力N、以及弹性件52施加的向上的弹力T ₁，则有F = N + T ₁。此时，转盘20受到弹性件52施加的向下的弹力T ₂，且T ₁ = T ₂。由于支撑件60的限制作用，弹性件52的弹性形变不会再增加，所以T ₂是转盘20所需承受的最大实际负载，即可根据转盘20所能承受的最大设计负载T _m，通过调整弹性件的参数，使T ₂不大于T _m，保证了施加在治具30上的压力F不会损坏转盘20。进一步地，当治具30朝向支撑件60运动至所述最大行程时，弹性件52的实际形变量小于其最大形变量，保证了弹性件52不被损坏。

参考图6，工艺操作结束时，压力机构撤回，向下的压力消失，弹性件52趋于回复原长，带动治具30脱离支撑件60，回复至初始位置。随后，转盘20可以无干涉地旋转换位，将待装工件送至下一个工位。

在本发明又一实施例中，弹性件设置在转盘下方，与治具位于转盘的同侧（图未示）。弹性件套设于导向柱上，一端抵接于转盘的下表面，另一端抵接于底板上表面。当压力机构对待装工件施加向下的压力时，弹性件受力拉伸，使治具发生向下的位移，直至与支撑件相抵接。支撑件承受来自压力机构所施加的压力，并使第一工件与第二工件压合。

当工艺操作结束时，压力机构撤回，向下的压力消失，弹性件收缩，带动治具脱离支撑件，回复至初始位置。治具与支撑件之间不再发生干涉。

在本发明的第三实施例中，支撑件不设置第二工件的收容部（图未示），仅对治具受力时提供支撑力。

具体的，第二工件可以从转盘上方对准装配至第一工件上，再通过压力机构施加向下的压力，将第一工件与第二工件压合，在这一过程中，治具下移，将压力传导给支撑件，不使转盘承受压力。

也可以将第二工件装配于压力机构上，当压力机构下移时，使第一工件与第二工件结合。压力机构继续施加向下的压力，治具下移，直至与支撑件抵接，使第一工件与第二工件压合。

在本发明第四实施例中，将治具装配于转盘上方，上述其他结构相对于转盘上下倒装。示例性的，支撑件位于转盘上方，压力机构可以对治具施加向上的压力。治具受力后，发生向上的位移，直至与转盘抵接。如此设置，可以使压力机构自下向上对工件进行组装。

在本发明的第五实施例中，待装工件为割草机刹车组件及轴承，二者须经压装组合在一起。

待装轴承通过自动上料装置被安置在支撑件上表面的凹槽内，待装割草机刹车组件通过另一自动上料装置被放置在治具的收容部内。转盘转动，使待装割草机刹车组件的轴的轴心与待装轴承的轴心对应。此时，治具处于初始位置。压力机构对待装割草机刹车组件施加向下的压力，治具下移，接触到支撑件，支撑件承受来自压力机构的压力，并使轴承过盈配合与割草机刹车组件的轴上。然后，压力机构回撤，治具在弹性件的弹力作用下回复到初始位置，不再与支撑件发生干涉。转盘可以无干涉地旋转换位，将压装后的工件送至下一工位。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种压力安装机构，包括压力机构、与所述压力机构对应的支撑机构、设置在所述压力机构和所述支撑机构之间的传输机构、以及安装在所述传输机构上的治具，所述压力机构构造为向所述治具施加朝向所述支撑机构方向的压力，其特征在于，

所述治具构造为活动地安装在所述传输机构上，且当所述治具受到所述压力时沿所述压力的施加方向运动，所述支撑机构限定所述治具的最大行程；

其中，所述传输机构为能够旋转换位的转盘，所述支撑机构构造为与转盘轴向间隔且相对于转盘的轴向距离固定，所述治具构造为通过弹性件与转盘连接，所述弹性件构造为对所述治具提供与所述压力相反的力；

所述治具与所述传输机构之间设置导向组件，所述导向组件构造为限定所述治具相对于所述传输机构沿着或逆着所述压力方向运动；

所述传输机构设有贯通其上下表面的导向孔，所述导向组件的一端穿过所述导向孔与所述治具固定连接；所述弹性件包括相对设置的第一端与第二端，所述弹性件的第一端与所述传输机构相抵接，所述弹性件的第二端与所述导向组件上远离所述治具的端部相抵接，所述弹性件设置在所述传输机构与所述导向组件的端部之间，所述弹性件构造为当所述压力机构向所述治具施压时，所述弹性件被压缩。

2.根据权利要求1所述的压力安装机构，其特征在于，

所述弹性件构造为当所述治具朝向所述支撑机构运动至所述最大行程时，所述弹性件产生的弹力T ₂不大于预设值T _m。

3.根据权利要求1所述的压力安装机构，其特征在于，

所述弹性件构造为当所述治具朝向所述支撑机构运动至所述最大行程时，所述弹性件的实际形变量小于其最大形变量。

4.根据权利要求1所述的压力安装机构，其特征在于，

所述治具包括底板，所述底板可选择地与所述传输机构相抵接。

5.根据权利要求1所述的压力安装机构，其特征在于，

所述治具上设置第一收容部，以收容第一工件；所述支撑件上设置第二收容部，以收容第二工件；所述治具构造为能够定位所述第一工件，以使所述第一工件与所述第二工件结合。

6.根据权利要求1~4任意一项所述的压力安装机构，其特征在于，

所述治具活动地安装在所述传输机构上靠近所述支撑机构的一侧，所述压力机构构造为穿过所述传输机构向所述治具施加压力。