CN102101235B - 一种卡圈压装装置及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种卡圈压装装置及其控制方法，装置包括：支撑体，固定送卡圈机构及压装机构；送卡圈机构，将卡圈料仓内的卡圈逐个输送出卡圈料仓；压装机构，位于送卡圈机构的下方，执行压卡圈操作；送卡圈机构的出卡圈部分与压装机构的锥套连接片部分衔接。方法为：机构初始化；如允许压卡圈，则压卡圈片向下推动一个卡圈下落到连接片上；压卡圈片回到初始位置；锥套向工件的方向移动并接触时，压头下向工件的方向移动；当压头移动延时时间已到，压头返回到初始位。本发明结构新颖，包括上料、锥套过渡，压头压装等步骤，过程简单，衔接可靠，真正实现了快速可靠的装配，保证整个卡圈装配过程可靠高效。

Description

一种卡圈压装装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种卡圈压装设备，具体的说是一种卡圈压装装置及其控制方法。
背景技术
卡圈在各种工业产品中有着广泛的应用。由于卡圈的装配过程比较复杂，且卡圈通常都带有一定的弹性，所以一直以来没有很好的办法通过专用设备来实现卡圈的快速高效装配。目前在大部分工业生产中，卡圈的装配还是采用人工装配的方式。该种方式使得工人的劳动强度大，装配的效率也比较低，且由于卡圈是具有较高弹性的薄片，稍有不慎，就会使卡圈崩脱，严重时还会将工人划伤。而卡圈的装配往往又是某些工业产品加工装配的必备环节，在工业自动化生产装配的大趋式下，卡圈的装配就成为某些工业产品装配自动化的制约因素。而目前，能够完成卡圈快速装配的卡圈压装设备及方法尚未见报道。
发明内容
针对现有技术中存在的上述不足之处，本发明要解决的技术问题是提供一种快速可靠的卡圈压装装置及其控制方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
本发明一种卡圈压装装置，其特征在于包括：
支撑体，固定送卡圈机构及压装机构；
送卡圈机构，将卡圈料仓内的卡圈逐个输送出卡圈料仓；
压装机构，位于送卡圈机构的下方，执行压卡圈操作；送卡圈机构的出卡圈部分与压装机构的锥套连接片部分衔接。
所述支撑体上部具有一凹形台，凹形台两侧分别为竖直突出于凹形台底面的导向臂和挡臂，凹形台下部具有一横向设置的容纳压装机构压头的通孔。
卡圈料仓、送料杆以及压卡圈片，其中卡圈料仓水平设于支撑体的凹形台上，卡圈料仓的出料口与支撑体的挡臂之间具有一个卡圈厚度的间隙；送料杆的一端设于卡圈料仓内，另一端则与其驱动气缸的活塞杆相连；压卡圈片设于卡圈料仓的出料口与支撑体的挡臂间隙的上方，压卡圈片的上端与其驱动气缸的活塞杆相连。
所述压装机构包括压头、锥套杆、连接片以及锥套，其中压头为一中空管，锥套杆活动设于压头中空管内，二者同轴活动穿置于支撑体的通孔内；锥套设于压头的轴线延长线上，通过连接片与锥套杆固定连接；压头由液压缸驱动。
所述压头作用于卡圈的一端竖向设有可容纳连接片厚度的凹槽；
所述压头作用于卡圈的部分中空管管径可容纳锥套，其他部分管径与锥套杆间隙配合。
本发明一种卡圈压装装置的控制方法包括以下步骤：
开始，启动自检程序，机构初始化；
由外部信号判断是否允许压卡圈；如允许压卡圈，则压卡圈片在驱动气缸的作用下向下运动，推动一个卡圈下落到连接片上；
当卡圈压到位，则压卡圈片在驱动气缸的作用下回到初始位置；
当压卡圈片回到初始位，则锥套在驱动油缸的作用下向工件的方向移动；
当锥套与工件接触，则压头在驱动油缸的作用下向工件的方向移动；
当压头移动延时时间已到，则压头在驱动油缸的作用下返回，直到初始位；
当压头在初始位，则锥套在驱动油缸的作用下缩回到初始位；
当锥套回到初始位，再判断卡圈料仓是否有料；
如果有料，判断是否结束压卡圈；
如果不结束压卡圈操作，则回到由外部信号判断是否允许压卡圈步骤。
如果结束压卡圈操作，则结束程序。
如果无料，则报警，停止程序。
所述外部信号为上位系统提供的使能信号。
本发明具有以下有益效果及优点：
1.本发明结构新颖，包括上料、锥套过渡，压头压装等步骤，过程简单，衔接可靠。
2.由于采用简单的气、液配合，整个装配过程可控制在10秒以内，真正实现了快速可靠的装配。
3.本发明除机械结构外，还包括完善的电气控制程序，保证整个卡圈装配过程可靠高效。
附图说明
图1为本发明装置的工作原理示意图；
图2为本发明装置结构简图；
图3为本发明方法控制程序流程图。
具体实施方式
如图1、2所示，本发明压卡圈装置包括：用于将卡圈料仓2内的卡圈逐个输送出卡圈料仓2的送卡圈机构以及执行压卡圈操作的压装机构，两个机构均通过支撑体1固定，其中支撑体1上部具有一凹形台15，凹形台15两侧分别为竖直突出于凹形台底面的导向臂16和挡臂17，凹形台15下部具有一横向设置的容纳压装机构压头的通孔；送卡圈机构包括卡圈料仓2、送料杆3以及压卡圈片4，其中卡圈料仓2水平设于支撑体1的凹形台15上，卡圈料仓2的出料口与支撑体1的挡臂17之间具有一个卡圈厚度的间隙；送料杆3的一端设于卡圈料仓2内，另一端则与其驱动气缸的活塞杆相连；压卡圈片4设于卡圈料仓2的出料口与支撑体1挡臂17间隙的上方，压卡圈片4的上端与其驱动气缸的活塞杆相连；压装机构位于送卡圈机构的下方，压装机构包括压头11、锥套杆10、连接片9以及锥套8，其中压头11为一中空管，锥套杆10活动设于压头11中空管内，二者同轴活动穿置于支撑体1的通孔内；锥套8设于压头11的轴线延长线上，通过连接片9与锥套杆10固定连接；压头11由液压缸驱动。
所述压头11作用于卡圈的一端竖向设有可容纳厚度的凹槽，使连接片9能够沿着凹槽与压头11做相对移动；所述压头11作用于卡圈的部分中空管管径可容纳锥套8，其他部分管径与锥套杆10间隙配合，此结构在压头11向工件18方向移动时，可以连接片9及锥套8进入其中空管内，而锥套杆10可以相对压头11同轴移动。
本发明装置可以手动控制，也可以通过控制装置实现自动控制。本实施例以自动控制为例。
为了实现自动控制，还需在以下位置安装位置检测开关：
在送卡圈机构安装压卡圈片正到位开关5、压卡圈片负到位开关6以及送料正到位开关7，其中压卡圈片正到位开关5用于检测压卡圈片在进行压卡圈动作时的最低位置，压卡圈片负到位开关6用于指示压卡圈片的初始位；送料正到位开关7用于检测卡圈料仓2是否有料。
在压装机构安装锥套正到位开关12、锥套负到位开关13及压头负到位开关14，其中锥套正到位开关12用于检测锥套8是否与工件18接触；锥套负到位开关13用于检测锥套8是否回到初始位；压头负到位开关14用于检测压头11是否回到初始位，而压头压装到位的位置检测通过在控制装置中设置延时时间来实现。
本实施例采用西门子PLC-300控制器做主控制部件，压卡圈片正到位开关5、压卡圈片负到位开关6、送料正到位开关7、锥套正到位开关12、锥套负到位开关13及压头负到位开关14采用图尔克的接近开关。
本实施例以内径为50mm的卡圈为例。
如图3所示，本发明卡圈压装装置的控制方法如下：
开始，启动自检程序，参数、机构初始化；参数包括：压头伸出延时：3s；
由外部信号判断是否允许压卡圈，外部信号为上位系统提供的使能信号；如允许，则压卡圈片4在驱动气缸的作用下向下移动，推动一个卡圈下落到连接片9上；
当卡圈压到位，即压卡圈片正到位开关5有信号；则压卡圈片4在驱动气缸的作用下回到初始位置；
当压卡圈片4回到初始位，即压卡圈片负到位开关6有信号，则锥套8在驱动油缸的作用下向工件18的方向移动；
当当锥套8与工件18接触，即锥套正到位开关12有信号，则压头11在驱动油缸的作用向工件18方向移动；
当压头11移动延时时间已到，即压头伸出延时3s已到，则压头11在驱动油缸的作用下返回到初始位；
当压头11在初始位，即压头负到位开关14有信号，则锥套8在驱动油缸的作用下缩回到初始位；
当锥套8回到初始位，即锥套负到位开关13有信号，再判断卡圈料仓2是否有料；
当送料正到位开关7无信号时，说明有料，判断是否结束压卡圈；
如果不结束压卡圈操作，则回到由外部信号判断是否允许压卡圈步骤，否则结束程序。
如果无料，则报警，结束程序。

Claims (8)

1.一种卡圈压装装置，其特征在于包括：
支撑体(1)，固定送卡圈机构及压装机构；
送卡圈机构，将卡圈料仓(2)内的卡圈逐个输送出卡圈料仓(2)；送卡圈机构包括：卡圈料仓(2)、送料杆(3)以及压卡圈片(4)，其中卡圈料仓(2)水平设于支撑体(1)的凹形台(15)上，卡圈料仓(2)的出料口与支撑体(1)的挡臂(17)之间具有一个卡圈厚度的间隙；送料杆(3)的一端设于卡圈料仓(2)内，另一端则与其驱动气缸的活塞杆相连；压卡圈片(4)设于卡圈料仓(2)的出料口与支撑体(1)的挡臂(17)间隙的上方，压卡圈片(4)的上端与其驱动气缸的活塞杆相连；
压装机构，位于送卡圈机构的下方，执行压卡圈操作；送卡圈机构的出卡圈部分与压装机构的锥套连接片部分衔接；压装机构包括压头(11)、锥套杆(10)、连接片(9)以及锥套(8)，其中压头(11)为一中空管，锥套杆(10)活动设于压头(11)中空管内，二者同轴活动穿置于支撑体(1)的通孔内；锥套(8)设于压头11的轴线延长线上，通过连接片(9)与锥套杆(10)固定连接；压头(11)由液压缸驱动。
2.按权利要求成1所述的卡圈压装装置，其特征在于：所述支撑体(1)上部具有一凹形台(15)，凹形台(15)两侧分别为竖直突出于凹形台底面的导向臂(16)和挡臂(17)，凹形台(15)下部具有一横向设置的容纳压装机构压头的通孔。
3.按权利要求成1所述的卡圈压装装置，其特征在于所述压头(11)作用于卡圈的一端竖向设有可容纳连接片(9)厚度的凹槽。
4.按权利要求成1所述的卡圈压装装置，其特征在于所述压头(11)作用于卡圈的部分中空管管径可容纳锥套(8)，其他部分管径与锥套杆(10)间隙配合。
5.如之前任一权利要求所述的卡圈压装装置的控制方法，其特征在于包括以下步骤：
开始，启动自检程序，机构初始化；
由外部信号判断是否允许压卡圈；如允许压卡圈，则压卡圈片(4)向下运动，推动一个卡圈下落到连接片(9)上；
当卡圈压到位，则压卡圈片(4)回到初始位置；
当压卡圈片(4)回到初始位，则锥套(8)向工件(18)的方向移动；
当锥套(8)与工件(18)接触，则压头(11)向工件(18)的方向移动；
当压头(11)移动延时时间已到，则压头(11)返回，直到初始位；
当压头(11)在初始位，则锥套(8)缩回到初始位；
当锥套(8)回到初始位，再判断卡圈料仓(2)是否有料；
如果有料，判断是否结束压卡圈；
如果不结束压卡圈操作，则回到由外部信号判断是否允许压卡圈步骤。
6.按权利要求5所述的圈压装装置的控制方法，其特征在于：如果结束压卡圈操作，则结束程序。
7.按权利要求5所述的圈压装装置的控制方法，其特征在于：如果无料，则报警，停止程序。
8.按权利要求5所述的圈压装装置的控制方法，其特征在于：所述外部信号为上位系统提供的使能信号。
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