CN101875167A - 铰链弹簧轴自动组装机 - Google Patents

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本发明属于生产眼镜架的组装机械，特别是一种可以连续自动完成眼镜铰链弹簧轴整体组装的铰链弹簧轴自动组装机。现有眼镜铰链弹簧轴的组装完全依赖工人手工操作、逐个串接，组装速度慢、周期长、生产效率低，受工人技术水平限制组装出的铰链弹簧轴差异大，质量不稳定，对眼镜架后期实际使用影响很大。针对前述缺陷，本发明提供了一种铰链弹簧轴自动组装机，其技术特征是通过设置大、小两个相垂直的转盘，转盘上开设若干对应通孔和卡槽安放相应零件，工作时两转盘按设定节拍进行旋转和相互的交接配合，实现铰链弹簧轴的连续自动化组装，和原有手工操作相比，速度快、效率高，机器组装的铰链弹簧轴成品规格一致、差异小，质量稳定。

Description

铰链弹簧轴自动组装机
【技术领域】
本发明属于生产眼镜架的组装机械，特别是一种可以连续自动完成眼镜铰链弹簧轴整体组装的铰链弹簧轴自动组装机。
【背景技术】
眼镜铰链弹簧轴是眼镜架上的重要部件，作为一个活动关节连接眼镜架上的桩头和镜脚，其中镜脚是钩架在耳朵上的活动长件，桩头是位于眼镜框两侧边沿的弯形件。铰链弹簧轴实物如图1所示，整体十分细小，由铰链件4、卡簧3、弹簧2和芯轴1组成，芯轴依次穿过弹簧和卡簧，然后插入铰链件上的尾孔中，在芯轴和铰链件的连接处作铆接固定，组装成为铰链弹簧轴。现有眼镜铰链弹簧轴的组装完全依赖工人手工操作、逐个串接，组装速度慢、周期长、生产效率低，受工人技术水平限制使得最后组装出的成品铰链弹簧轴存在很大差异，质量不稳定，对眼镜架后期实际使用影响很大。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是克服现有手工操作组装眼镜铰链弹簧轴的技术缺陷，提供一种铰链弹簧轴自动组装机，用该组装机生产组装铰链弹簧轴自动化程度高、组装速度快，对操作人数需求大大减少，生产效率大幅提高，而且组装完成的铰链弹簧轴一致性好、质量稳定，和原来的人工组装相比制造成本有效降低。
铰链弹簧轴自动组装机，包括一底座，底座上固定有一托板，紧贴托板表面设有一横置的大转盘，大转盘顶部径向延伸形成外伸的凸沿，凸沿上周向均布至少四个纵向的通孔，通孔下方的大转盘侧面内凹形成安装容纳孔，所述通孔在大转盘上构成和转向同向依序分布的装配工位和三个送料工位，托板上对应装配工位的通孔位置开口形成托板出料口-，底座一侧对应托板出料口处竖置有垂直于大转盘的小转盘，小转盘上沿圆周均布和通孔等量并与铰链件外形对应的卡槽-，所述卡槽为小转盘沿周缘开口径向去料后形成，小转盘上转动到最高位的卡槽与大转盘上装配工位的通孔垂直正对；底座上环绕大转盘设有卡簧上料机、弹簧上料机和芯轴上料机以及铰链件上料机四个振动料斗式自动上料机，所述卡簧上料机、弹簧上料机以及芯轴上料机三者的出料口依大转盘的转向顺序逐一对接大转盘上三个送料工位的通孔，铰链件上料机的出料口-正对小转盘上的卡槽-，底座上对应大转盘装配工位处设有正对托板出料口-的压紧装置，底座上邻近小转盘设有铆接装置和下料装置。工作时，大转盘转动时其上的每个通孔都会依次经过卡簧上料机、弹簧上料机和芯轴上料机并逐个停留装载相应零件，到达装配工位时，孔内由下到上依序放置了卡簧、弹簧和芯轴三个零件，同时放置好铰链件的小转盘也转动到装配工位，此时芯轴正对铰链件，然后通过压紧装置将芯轴推入铰链件中，使芯轴串接起卡簧和弹簧，最后由铆接装置对铰链件进行铆接，芯轴的插入端与铰链件固定，制得成品的铰链弹簧轴。振动料斗为现有常规技术，在此不再赘述。
本发明中所述的卡簧上料机的出料口连接直线送料槽-，送料槽的对接相应送料工位上大转盘侧面的安装容纳孔，弹簧上料机的出料口和芯轴上料机的出料口各自连接气动式的弹簧送料管-和芯轴送料管-，两气动送料管的出口端各自连接架设在托板上的竖直引导管，所述引导管的敞口底端垂直正对大转盘相应送料工位的通孔。送料槽出口端面对接大转盘通孔下侧面的安装容纳孔，便于把卡簧从侧面推进孔内；弹簧上料机和芯轴上料机都对接气动送料管，送料速度快；弹簧和芯轴两个零件较为细长，用垂直正对通孔的引导管对准通孔送入不易歪斜，安放位置准确。
本发明中所述的压紧装置包括一个固定座和设于其上由动力源驱动往复升降的顶杆-，所述顶杆垂直正对停留于大转盘上装配工位的通孔，顶杆处于伸出位时伸入通孔内。每当大转盘上的通孔转动到装配工位停留和小转盘上卡槽正对时，往复升降的顶杆伸入大转盘上的通孔内将通孔内已预置的卡簧、弹簧和芯轴向下推使芯轴插入铰链件中，调整顶杆行程即可确保芯轴相对铰链件完全插接到位，保证后续的铆接和最终制得的成品铰链弹簧轴加工质量。
本发明中所述的铆接装置为一气压钳，小转盘上停留在装配工位的卡槽一位于气压钳前端两侧铆接工作部形成的钳口中，气压钳钳口大小与铰链件相配气压钳工作时，其前端的钳口卡住卡槽中的铰链件并对推入铰链件内的芯轴和铰链件进行铆接固定，确保铰链件和芯轴固定连接。
本发明中所述的底座上设有一下料装置，所述下料装置包括一个固定座和设于其上由动力源驱动往复平移的水平推杆-，推杆位于小转盘一侧垂直正对小转盘且推杆的头部和卡槽-相配，推杆处于伸出位时穿过卡槽，所述卡槽为已转过装配工位的卡槽。通过设置一个带推杆的下料装置完成下料动作，工作时推杆水平往复移动将小转盘上转过装配工位完成组装的的成品铰链弹簧轴从卡槽上推出，小转盘每次转动经过下料装置时都可以实现自动下料，即卡槽内的成品铰链弹簧轴推出掉下。
本发明中所述的大转盘上周向均布有六个通孔，所述的六个通孔依大转盘的转向顺序分别对应卡簧上料工位、弹簧上料工位、等待工位、芯轴上料工位、检测工位和装配工位，小转盘上周向均布有六个卡槽-，托板上设有一个正对检测工位所在通孔的光纤传感器。光纤传感器可以对经过的通孔进行检测，测试通孔内零件数量及放置状态，如果检测不正常就停止自动组装机工作，为后续装配工位上的组装提供保证。
本发明中所述的底座上背对下料装置的小转盘一侧设有一个敞口集料箱。集料箱摆放和下料装置分别位于小转盘两侧，可以很方便的收集下料装置从小转盘上卸下的成品铰链弹簧轴。
本发明中所述的集料箱的顶端敞口处形成一向外背对大转盘的斜面。集料箱顶部斜面开口便于伸手取出箱内盛放的成品铰链弹簧轴，也方便工人随时察看和清空集料箱。
本发明通过设置双转盘，水平安装的大转盘和垂直安装的小转盘按照设定的节拍进行旋转并相互交接配合，大、小转盘设置若干对应通孔和卡槽同步安放相应零件便于连续生产，和原有手工组装相比，速度快、效率高，而且用机器组装完成的铰链弹簧轴成品规格一致、差异小，质量也很稳定。
【附图说明】
图1：铰链弹簧轴自动组装机示意图。
图2：大转盘工位通孔分布示意图。
图3：铰链弹簧轴组装示意图。
图4：图2上B部分局部剖视图。
图5：装配工位上大转盘和小转盘配合示意图。
图中：1.芯轴、2.弹簧、3.卡簧、4.铰链件、5.托板、5-1.托板出料口、6.芯轴上料机、6-1.芯轴送料管、7.大转盘、8.弹簧上料机、8-1.弹簧送料管、9.卡簧上料机、9-1.直线送料槽、10.铆接装置、11.下料装置、11-1.推杆、12.小转盘、12-1.卡槽、13.铰链件上料机、13-1.出料口、14.光纤传感器、15.压紧装置、15-1.顶杆、16.集料箱、17.通孔、18.底座、19.引导管。
【具体实施方式】
下面结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步的描述。
如图1、2、4和5所示，铰链弹簧轴自动组装机，包括一底座18，底座上固定有一托板5，紧贴托板表面设有一横置的大转盘7，大转盘顶部径向延伸形成外伸的凸沿，凸沿上周向均布有六个通孔17，所述的六个通孔依大转盘的转向顺序分别对应卡簧上料工位、弹簧上料工位、等待工位、芯轴上料工位、检测工位和装配工位(参见图2)，通孔下方的大转盘侧面内凹形成安装容纳孔，托板5上设有一个正对检测工位所在通孔17的光纤传感器14，托板5上对应装配工位的通孔位置开口形成托板出料口5-1；底座一侧对应托板出料口处竖置有垂直于大转盘的小转盘12，小转盘上沿圆周均布六个和通孔等量并与铰链件外形对应的卡槽12-1，所述卡槽为小转盘沿周缘开口径向去料后形成，小转盘上转动到最高位的卡槽与大转盘上装配工位的通孔垂直正对；
底座上环绕大转盘设有卡簧上料机9、弹簧上料机8和芯轴上料机6以及铰链件上料机13四个振动料斗式自动上料机，其中卡簧上料机9、弹簧上料机8以及芯轴上料机6三者的出料口依大转盘7的转向顺序逐一对接大转盘上三个送料工位的通孔，其中卡簧上料机9的出料口连接直线送料槽9-1，送料槽的对接相应送料工位上大转盘7侧面的安装容纳孔，弹簧上料机8的出料口和芯轴上料机6的出料口各自连接气动式的弹簧送料管8-1和芯轴送料管6-1，两气动送料管的出口端各自连接架设在托板5上的竖直引导管19，所述引导管的敞口底端垂直正对大转盘7相应送料工位的通孔17，铰链件上料机13的出料口13-1正对小转盘12上的卡槽12-1；
底座18上对应大转盘装配工位处设有正对托板出料口5-1的压紧装置15，底座18上邻近小转盘设有铆接装置10和下料装置11，其中压紧装置15包括一个固定座和设于其上由动力源驱动往复升降的顶杆15-1，顶杆垂直正对停留于大转盘上装配工位的通孔17，顶杆处于伸出位时伸入通孔内；铆接装置10为一气压钳，小转盘12上停留在装配工位的卡槽12-1位于气压钳前端两侧铆接工作部形成的钳口中，气压钳的钳口大小与铰链件相配；下料装置包括一个固定座和设于其上由动力源驱动往复平移的水平推杆11-1，推杆位于小转盘一侧垂直正对小转盘且推杆的头部和卡槽12-1相配，推杆处于伸出位时穿过卡槽，所述卡槽为已转过装配工位的卡槽；底座18上背对下料装置的小转盘12一侧设有一个敞口集料箱16，集料箱16的顶端敞口处形成一向外背对大转盘7的斜面。
本发明工作时，大小转盘在动力的驱动下，相互精确配合转动，一个完整铰链弹簧轴的组装需要经过五道工序：
第一步、大转盘在卡簧上料工位停留，卡簧上料机输送的卡簧依序经直线送料槽和出料口从大转盘侧面送入通孔下方的安装容纳孔内，大转盘继续转动直到该通孔移到弹簧上料工位；
第二步、大转盘在弹簧上料工位停留，弹簧上料机送出的弹簧通过压缩空气经弹簧送料管和引导管后吹入通孔叠装在卡簧上，然后大转盘继续转动直到该通孔移到芯轴上料工位；
第三步、大转盘在芯轴上料工位停留，芯轴上料机送出的芯轴通过压缩空气经芯轴送料管和引导管后吹入通孔部分插入弹簧中，然后大转盘继续转动直到该通孔移到检测工位；
第四步、大转盘在检测工位停留，通孔受到光纤传感器的监测，对零件的安放数量和放置状态进行确认，然后大转盘继续转动直到该通孔移到装配工位；
第五步、大转盘在装配工位停留时，装上铰链件的小转盘同步转动到位，此时小转盘上的卡槽内已经填入铰链件，所述铰链件是小转盘转动经过铰链件上料机时停留填入的，当铰链件位于通孔正下方时铰链件的位置正好落入铆接装置的钳口工作部中，然后压紧装置上的顶杆降下使芯轴完全穿过弹簧和卡簧插入铰链件的尾孔中，再由铆接装置的气压钳对铰链件与芯轴的配合处进行铆接固定，完成铰链弹簧轴的组装加工，当小转盘继续转动到下料工位，下料装置上的推杆伸出将成品铰链弹簧轴推出卡槽，组装完成的铰链弹簧轴落下掉到集料箱内，到此完成一个铰链弹簧轴的组装。大转盘和小转盘通过同步的步进转动，实现铰链弹簧轴的连续组装，速度快、效率高，组装质量好、差异小。

Claims (8)

1.铰链弹簧轴自动组装机，包括一底座(18)，底座上固定有一托板(5)，紧贴托板表面设有一横置的大转盘(7)，大转盘顶部径向延伸形成外伸的凸沿，凸沿上周向均布至少四个纵向的通孔(17)，通孔下方的大转盘侧面内凹形成安装容纳孔，所述通孔在大转盘上构成和转向同向依序分布的装配工位和三个送料工位，托板(5)上对应装配工位的通孔位置开口形成托板出料口(5-1)，底座一侧对应托板出料口处竖置有垂直于大转盘的小转盘(12)，小转盘上沿圆周均布和通孔等量并与铰链件外形对应的卡槽(12-1)，所述卡槽为小转盘沿周缘开口径向去料后形成，小转盘上转动到最高位的卡槽与大转盘上装配工位的通孔垂直正对；
底座上环绕大转盘设有卡簧上料机(9)、弹簧上料机(8)和芯轴上料机(6)以及铰链件上料机(13)四个振动料斗式自动上料机，所述卡簧上料机(9)、弹簧上料机(8)以及芯轴上料机(6)三者的出料口依大转盘(7)的转向顺序逐一对接大转盘上三个送料工位的通孔，铰链件上料机(13)的出料口(13-1)正对小转盘(12)上的卡槽(12-1)，底座(18)上对应大转盘装配工位处设有正对托板出料口(5-1)的压紧装置(15)，底座(18)上邻近小转盘设有铆接装置(10)和下料装置(11)。
2.根据权利要求1所述的铰链弹簧轴自动组装机，其特征是所述的卡簧上料机(9)的出料口连接直线送料槽(9-1)，送料槽的对接相应送料工位上大转盘(7)侧面的安装容纳孔，弹簧上料机(8)的出料口和芯轴上料机(6)的出料口各自连接气动式的弹簧送料管(8-1)和芯轴送料管(6-1)，两气动送料管的出口端各自连接架设在托板(5)上的竖直引导管(19)，所述引导管的敞口底端垂直正对大转盘(7)相应送料工位的通孔(17)。
3.根据权利要求1或2所述的铰链弹簧轴自动组装机，其特征是所述的压紧装置(15)包括一个固定座和设于其上由动力源驱动往复升降的顶杆(15-1)，所述顶杆垂直正对停留于大转盘上装配工位的通孔(17)，顶杆处于伸出位时伸入通孔内。
4.根据权利要求1或2所述的铰链弹簧轴自动组装机，其特征是所述的铆接装置(10)为一气压钳，小转盘(12)上停留在装配工位的卡槽(12-1)位于气压钳前端两侧铆接工作部形成的钳口中，气压钳钳口大小与铰链件相配。
5.根据权利要求1或2所述的铰链弹簧轴自动组装机，其特征是所述的底座(18)上设有一下料装置(11)，所述下料装置包括一个固定座和设于其上由动力源驱动往复平移的水平推杆(11-1)，推杆位于小转盘一侧垂直正对小转盘且推杆的头部和卡槽(12-1)相配，推杆处于伸出位时穿过卡槽，所述卡槽为已转过装配工位的卡槽。
6.根据权利要求1或2所述的铰链弹簧轴自动组装机，其特征是所述的大转盘(7)上周向均布有六个通孔(17)，所述的六个通孔依大转盘的转向顺序分别对应卡簧上料工位、弹簧上料工位、等待工位、芯轴上料工位、检测工位和装配工位，小转盘(12)上周向均布有六个卡槽(12-1)，托板(5)上设有一个正对检测工位所在通孔(17)的光纤传感器(14)。
7.根据权利要求1或2所述的铰链弹簧轴自动组装，其特征是所述的底座(18)上背对下料装置的小转盘(12)一侧设有一个敞口集料箱(16)。
8.根据权利要求7所述的铰链弹簧轴自动组装，其特征是所述的集料箱(16)的顶端敞口处形成一向外背对大转盘(7)的斜面。
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