CN100560280C - 转子推进式压装钢球装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种转子推进式压装钢球装置，它包括转子推进机构及导轨机构，该转子推进机构通过转轴可转动支撑在该导轨机构的一侧，该转子推进机构具有用于接收动力输入的输入端及贯穿设置的至少两个钢球推进槽，该导轨机构固定设置，其具有贯穿设置的至少两个导槽，该转子推进机构在转动轨迹上具有第一位置和第二位置，在第一位置时，该钢球推进槽与对应的导槽对正连通以供钢球坠下，在第二位置时，该钢球推进槽与对应的导槽错开。通过动力机构带动转子推进机构转动即可使多个钢球经过推进槽和导槽后一次性落入待装配钢球机构的表面槽中，从而提高了钢球安装的效率，而且由于是自动化装配，所以也提高了钢球安装的可靠度。
Description
技术领域
本发明是关于一种应用于工业领域中的自动化压装钢球的装置。
背景技术
在工业领域中，有很多机构需要在平面的凹槽装配钢球，该机构的特点是在平面上布置有多个凹槽，并要求在每个凹槽内投掷一个钢球。现有的钢球安装方式是采用人工手工放入，但是这种方式不仅浪费很多的人力资源，而且其可靠性无法保证，另外，人工放入的方式难免会在投掷钢球的过程中发生疏忽，进而导致严重的后果。
为了克服上述问题，人们设计了自动化的钢球装配装置，该装置的工作原理如下：设置一个钢球投掷器，通过内部振动搅拌，将钢球推到预定轨道，而待装配钢球的机构被另一个步进电机所驱动，使其要装配钢球的槽分别运动到对准待出钢球导轨的槽口，通过设置在出球口的开关控制钢球的吐出，落到待装配钢球的机构的预定槽内。该种装置虽然通过自动化工装提高了装配过程的可靠性，但是，其仍具有如下缺点：一个运动周期只能投掷一个钢球，如果要同时投掷多个钢球则需要独立的添加相关的机构，而这些机构往往比较大，并且要实现其同步，难度很大，同时控制该待装配机构运动的步进电机要求非常高，稍有不甚，就有脱轨的可能，所以这种装置的装配效率不高，而且维护成本较大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种能快速、可靠的一次性压入多个钢球的压装钢球装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该转子推进式压装钢球装置包括转子推进机构及导轨机构，该转子推进机构通过转轴可转动支撑在该导轨机构的一侧，该转子推进机构具有用于接收动力输入的输入端以及贯穿设置的至少两个钢球推进槽，所述转子推进机构还包括环状内壁和环状外壁，该外壁与内壁通过筋连接，该外壁的内侧向内壁方向延伸有至少两个舌片，钢球推进槽形成于相邻的舌片之间；该导轨机构固定设置，其具有贯穿设置的至少两个导槽，导槽的钢球出口处设置有防止钢球坠落的弹性挡圈，且导槽的长度设置为使落入导槽内最顶端的钢球恰好高出舌片的下端面，该转子推进机构在转动轨迹上具有第一位置和第二位置，在第一位置时，钢球推进槽与对应的导槽对正连通以供钢球坠下，在第二位置时，钢球推进槽与对应的导槽错开。
所述的导轨机构具有用于与待装配钢球机构配合的第一表面及用于与转子推进机构配合的第二表面，该转轴凸伸设置在该第二表面，导槽贯穿该第一、第二表面，该转子推进机构具有轴承孔，该轴承孔内安装有轴承，该轴承与该转轴紧配合。
该轴承孔由该内壁围设而成。
所述的舌片呈流线状。
所述的各导槽的钢球出口处凹设有卡槽，用于防止钢球自由坠落的弹性挡圈卡入卡槽中。
所述的导轨机构的另一侧安装有底板，该底板压紧弹性挡圈，且该底板贯穿设有供钢球坠落的通槽，通槽与该导轨机构的导槽一一对正连通。
所述转子推进式压装钢球装置还包括具有筒壁的存储筒，所述的转子推进机构还包括设有配合面的外壁，存储筒的筒壁与外壁的配合面配合，该存储筒完全罩设该转子推进机构。
所述的钢球推进槽的数目与导槽的数目一致。
所述的各导槽和各钢球推进槽的轴线与所述的转轴的轴线平行。
本发明的有益效果是，通过动力机构带动转子推进机构转动即可使多个钢球经过推进槽和导槽后一次性落入待装配钢球机构的表面槽中，从而提高了钢球安装的效率，而且由于是自动化装配，所以也提高了钢球安装的可靠度。
附图说明
图1本发明转子推进式压装钢球装置与待装配钢球组装一体时的剖视图。
图2是本发明转子推进式压装钢球装置的转子推进机构的立体图。
图3是本发明转子推进式压装钢球装置的转子推进机构的主视图。
图4是本发明转子推进式压装钢球装置的转子推进机构的另一个角度的立体图。
图5是图3沿A-A方向的剖视图。
图6及图7分别是本发明转子推进式压装钢球装置的导轨机构的两个角度的立体图。
图8是本发明转子推进式压装钢球装置的导轨机构的主视图。
图9是图8沿B-B方向的剖视图。
图10是本发明转子推进式压装钢球装置的弹性挡圈的主视图。
图11是本发明转子推进式压装钢球装置的存储筒的立体图。
图12是本发明转子推进式压装钢球装置的底板的立体图。
图13及图14分别是待装配钢球机构的两个不同角度的立体图。
图15至图20是本发明转子推进式压装钢球装置的工作过程示意图。
具体实施方式
请参阅图1至图20，本发明转子推进式压装钢球装置用于将钢球一次性压入待装配钢球机构的表面槽中，其包括存储筒1、转子推进机构2、导轨机构3、弹性挡圈4及底板5。该转子推进机构通过转轴可转动支撑在该导轨机构的一侧，该转子推进机构具有用于接收动力输入的输入端及贯穿设置的至少两个钢球推进槽，该导轨机构固定设置，其具有贯穿设置的至少两个导槽，该转子推进机构在转动轨迹上具有第一位置和第二位置，在第一位置时，钢球推进槽与对应的导槽对正连通以供钢球坠下，在第二位置时，钢球推进槽与对应的导槽错开。
请参阅图11，该存储筒1为有底的筒状结构，其用于存储钢球7。请参阅图2至图5，该转子推进机构2包括同心设置的环状内壁21和环状外壁22，该内、外壁21、22之间通过等角度分布的四根筋23连接起来。该内壁21围设成一轴承孔24，该轴承孔24内固定安装有轴承27。该外壁22根据待装配钢球机构6表面槽61的数目以及分布位置对应设有多个舌片25，各舌片25均是自该外壁22的内侧向内壁21方向延伸，各舌片25的上、下端面251、252尖中间宽而呈流线状以便于减少转动时的阻力，各舌片25的左、右端面253、254均为弧形状，且各舌片25的根部较宽而顶部较窄，相邻舌片25之间围设成用于容置钢球7的圆形钢球推进槽26，且推进槽26比钢球7的直径大1-2mm。该外壁22的外侧向外延伸出一个伸出臂221，该伸出臂221开设有一个伸出槽222，该伸出槽222与用于提供该转子推进机构动力的汽缸连接，从而将气缸的直线运动转化为转子推进机构的转动。另外，该外壁22上还设有用于与存储筒1的筒壁11配合的配合面223。本实施方式中，该存储筒1与该转子推进机构2配合，存储筒1内存储的钢球依靠重力作用坠入到转子推进机构2上，通过舌片25的搅动实现每个钢球推进槽26内都容置有钢球。
请参阅图6至图9，该导轨机构3与外界的固定壁连接而固定不动，该导轨机构3具有用于与待装配钢球机构6配合的第一表面31及用于与转子推进机构2配合的第二表面32。该第一表面31的中央位置凹入形成有一盲槽311，该第二表面32的中央位置凸伸设置有转轴34，且该转轴34、盲槽311及整个导轨机构3同轴。另外，贯穿该第一、第二表面31、32还设有多个导槽33，导槽33等角度间隔分布在同一个圆周上，导槽33的数目根据待装配钢球机构表面槽61的数目及分布位置进行布置，且各导槽33和各转子推进槽26的轴线均平行于该转轴34的轴线(当然，该导槽、转子推进槽的轴线也可与该转轴的轴线之间具有一个为锐角的夹角，即钢球沿着斜向的槽壁滑落)。导槽33的钢球进口具有便于钢球落入的倒角，导槽的钢球出口设有孔径较大的卡槽35，从而使导槽33形成阶梯状。本实施方式中，导槽33的长度一般为钢球直径的3-7倍，从而保证整个压装钢球装置稳定性的前提下使该导槽33具有一定的钢球存储功能；导槽的截面为圆形或其它形状，较佳的是为圆形。
请参阅图10，该弹性挡圈4为具有弹性的橡胶类材料，其形状可以为圆形、楔形及方形等形状，优选为圆形。在自然状态下，该弹性挡圈4的内径略小于钢球的直径，从而通过该挡圈4可以阻挡依靠重力作用下落的钢球7，使该钢球不能自由落下。该弹性挡圈4的数目、导轨机构3的导槽33的数目及钢球推进槽26的数目一致。
请参阅图12，该底板5为圆环状，其通过螺栓与导轨机构3固定连接而实现对各弹性挡圈4的固定。该底板5有一个，其贯穿设有多个通槽51，通槽51的数目与导轨机构3的导槽33的数目一致。为了保证落到待装配钢球机构上的钢球能够支撑起其余的钢球不再落下，需要控制该底板5的厚度，在本实施方式中，该底板5的上表面(即与弹性挡圈贴附的表面)与待装配钢球机构表面槽61的底面之间的距离应该小于钢球7的直径。
该转子推进式压装钢球装置的安装过程如下：在转子推进机构的轴承孔24内装入轴承27(即该轴承27的外圈与该轴承孔24紧配合)，并使导轨机构3的转轴34与该轴承27的内圈紧配合，从而使该转子推进机构2可相对该导轨机构3转动；将存储筒1的筒壁11与转子推进机构2的配合面223紧配合，该两者之间的配合为过盈配合或过渡配合，从而使该存储筒1完全罩住该转子推进机构2并可随其一同转动；在导轨机构3的各个卡槽35内均卡入一个弹性挡圈4，然后将底板5通过螺栓紧固在导轨机构3的第一表面31并通过该底板5将各个弹性挡圈4压紧在对应的卡槽35内，并使该底板5的各个通槽51与导轨3的各个导槽33一一对正连通。
该转子推进式压装钢球装置的工作原理如下：将待装配钢球机构6放入相关的位置工装，预置在其下部的汽缸将该待装配钢球机构6顶起，使该待装配钢球机构6与本装置的导轨机构3的第一表面31对接，并使该待装配钢球机构6的表面槽61与该导轨机构3的导槽33一一对正；连接转子推进机构2的汽缸来回运动，推动该转子推进机构2转动，转子推进机构2通过其外壁22伸出的舌片25带动钢球与其一起转动，当钢球运动到导轨机构3设置的导槽33后，钢球由于重力的作用坠下，同时受到导槽33钢球出口处固定的弹性挡圈4的阻挡而无法继续下落，合理设置导轨机构的导槽33的长度，使落入导槽33内最顶端的钢球恰好高出转子推进机构伸出的舌片25的下端面252；继续转动该转子推进机构2，则舌片25将进一步挤压钢球使最底端的钢球突破弹性挡圈4的束缚而坠入待装配钢球机构预定的表面槽61中，已经坠入表面槽61的钢球通过自身的阻挡，来阻止本导槽33内的其他钢球继续坠下，转子推进机构继续的旋转也不能将其它钢球再次推到此导槽33中。由于转子推进机构旋转时其所有的舌片运动，所以可以实现所有钢球的一起被压装，从而提高了效率。考虑到可靠性，可以重复操作几次来提高可靠性，即已经装配好钢球的表面槽61将不再容纳钢球落入，而第一次转动没有钢球压入的表面槽在第二、第三次继续给压入，直至将钢球压入该等表面槽为止(一次压入的可靠性已经非常高)，从而提高了装配的可靠性，而此时已经给压入钢球的表面槽，由于已落入槽内钢球的支撑，使钢球不能继续压入，最终实现所有的钢球都被压入的目的，提高了系统的可靠性。
该钢球压装装置的具体工作过程如下：1)在待装配钢球机构6装入导轨机构3时，钢球在自身重力作用下经过钢球推进槽后落入导槽33，且最底端的钢球7被弹性挡圈4挡住，如图15所示；2)转子推进机构2转动，推动存储筒1内的钢球随着转动，钢球在运动过程中遇到导轨机构的导槽33时则坠入该导槽33(该坠入的钢球称为最顶端的钢球7’)，如图16所示；3)转子推进机构2继续转动，则其舌片25的下端面352继续压最顶端的钢球7’，使最底端的钢球7突破弹性挡圈4的束缚，如图17所示；4)重力作用使该最底端的钢球7落入待装配钢球机构的表面槽61的槽底，同时其自身托起导槽内的其它钢球，在转子推进机构继续转动的过程中，如果有钢球依靠重力作用继续下坠到已有钢球坠入表面槽的导槽中，则由于其它钢球被坠入的钢球7顶起，所以钢球不能坠入该导槽，如图18所示，即使钢球7”落入该导槽中，也将被推出来(如图19所示)，从而达到了放置的唯一性(即一个表面槽61只放入一个钢球)；5)返回最初的状态1)，待装配钢球机构已经装配完毕而退出，如图20所示。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。
Claims (9)
1.一种转子推进式压装钢球装置，其特征在于：包括转子推进机构及导轨机构，该转子推进机构通过转轴可转动支撑在该导轨机构的一侧，该转子推进机构具有用于接收动力输入的输入端以及贯穿设置的至少两个钢球推进槽，所述转子推进机构还包括环状内壁和环状外壁，该外壁与内壁通过筋连接，该外壁的内侧向内壁方向延伸有至少两个舌片，钢球推进槽形成于相邻的舌片之间；该导轨机构固定设置，其具有贯穿设置的至少两个导槽，导槽的钢球出口处设置有防止钢球坠落的弹性挡圈，且导槽的长度设置为使落入导槽内最顶端的钢球恰好高出舌片的下端面，该转子推进机构在转动轨迹上具有第一位置和第二位置，在第一位置时，钢球推进槽与对应的导槽对正连通以供钢球坠下，在第二位置时，钢球推进槽与对应的导槽错开。
2.按照权利要求1所述的转子推进式压装钢球装置，其特征在于：所述的导轨机构具有用于与待装配钢球机构配合的第一表面及用于与转子推进机构配合的第二表面，该转轴凸伸设置在该第二表面，导槽贯穿该第一、第二表面，该转子推进机构具有轴承孔，该轴承孔内安装有轴承，该轴承与该转轴紧配合。
3.按照权利要求2所述的转子推进式压装钢球装置，其特征在于：该轴承孔由该内壁围设而成。
4.按照权利要求3所述的转子推进式压装钢球装置，其特征在于：所述的舌片呈流线状。
5.按照权利要求1-4中任意一项所述的转子推进式压装钢球装置，其特征在于：所述的各导槽的钢球出口处凹设有卡槽，用于防止钢球自由坠落的弹性挡圈卡入卡槽中。
6.按照权利要求5所述的转子推进式压装钢球装置，其特征在于：所述的导轨机构的另一侧安装有底板，该底板压紧弹性挡圈，且该底板贯穿设有供钢球坠落的通槽，通槽与该导轨机构的导槽一一对正连通。
7.按照权利要求2-4中任意一项所述的转子推进式压装钢球装置，其特征在于：所述转子推进式压装钢球装置还包括具有筒壁的存储筒，所述的转子推进机构还包括设有配合面的外壁，存储筒的筒壁与外壁的配合面配合，该存储筒完全罩设该转子推进机构。
8.按照权利要求1所述的转子推进式压装钢球装置，其特征在于：所述的钢球推进槽的数目与导槽的数目一致。
9.按照权利要求1所述的转子推进式压装钢球装置，其特征在于：所述的各导槽和各钢球推进槽的轴线与所述的转轴的轴线平行。
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