CN102248392B - 一种基于光纤和位移传感器筛选弹子锁锁芯弹子的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于光纤和位移传感器筛选弹子锁锁芯弹子的装置，通过弹子震动装置和弹子筛选装置的配合，该装置的精确度高，能够准确无误地测量、筛选出同一批弹子，并使弹子正确装入导管以完成弹子的灌装，相对于人工筛选安装的效率有了大幅地提升且次品率很低，整个装置结构简单，成本较低，适合大规模批量生产，具有广阔的应用前景。

Description

一种基于光纤和位移传感器筛选弹子锁锁芯弹子的装置

技术领域

本发明涉及弹子锁芯装配设备技术领域中，尤其涉及一种基于光纤和位移传感器筛选弹子锁锁芯内弹子的装置。

背景技术

弹子锁是一个尺寸要求精度高，产品外观精美，生产批量大，生产效率要求高的产品。尽管国内一些制锁设备公司有关于钥匙加工、锁体加工的机器，但对于弹子锁锁芯的自动装配在国内却是无可考证，而国外发达国家如意大利已有类似的自动装配机器，但成本昂贵，且只能用于单一的锁型，不能适用于国内品种繁多且标准不一的锁型。锁芯的上、下弹子的正确装配将直接决定钥匙能否成功打开锁。国内传统对弹子锁锁芯的上、下弹子的安装都是人工装配，效率十分低下，且在重复的工作情况下，极易误装成其它型号的弹子，使产品次品率上升。因此，实现弹子锁锁芯内上下弹子的正确装配势在必行。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出一种基于光纤和位移传感器筛选弹子锁锁芯弹子的装置。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种基于光纤和位移传感器筛选弹子锁锁芯弹子的装置，包括弹子筛选装置和弹子震动装配装置；

所述弹子震动装配装置包括固设在振动底盘的振动盘、出料管、光纤及光纤检测反馈装置，所述振动盘呈锥形座并在盘内侧设有以底部为入口，顶部为出口的环形斜槽，所述出料管设置在所述环形斜槽顶部的出口处，所述光纤固定于所述振动盘顶部，所述光纤检测反馈装置连接所述光纤，并通过光纤传输的不同信号判断是否吹气；

所述弹子筛选装置包括步进电机、第一气缸、第二气缸、第三气缸、第四气缸、弹子固定盘和分别固定于所述弹子固定盘上的位移传感器装置、弹子送料盘、弹子分离装置和弹子下料装置，所述弹子分离装置包括弹子落料杆和设置于所述弹子落料杆内的档料杆及分离冲针，所述档料杆和分离冲针的垂直距离可容纳一粒弹子，所述位移传感器装置包括位移传感器，信号处理电路和测量滑动座，所述位移传感器固设于所述测量滑动座上，所述信号处理电路包括微处理器C8051F020，所述位移传感器输出的电流信号通过电阻R1、电阻R2转换为模拟电压信号输入所述微处理器C8051F020的AIN0.0端口，所述弹子下料装置包括下料吹气管及设置于下料吹气管下端的下料冲针定位套，所述弹子落料杆、位移传感器、下料冲针定位套分别垂直正对所述弹子送料盘的送料孔，所述第一气缸、第二气缸、第四气缸分别设于所述弹子分离装置、所述位移传感器装置和所述弹子下料装置，所述第三气缸设于弹子固定盘上；

所述弹子筛选装置的弹子落料杆和弹子震动装配装置的出料管通过导管相连。

作为可选方案，所述弹子筛选装置还包括挡料板，所述挡料板设于第三气缸方向并固定于所述弹子固定盘上。

本发明的有益效果在于：通过设计一种基于光纤和位移传感器筛选弹子锁锁芯弹子的装置弥补了国内锁具自动装配生产线的空白，通过弹子震动装置和弹子筛选装置的配合，该装置的精确度高，能够准确无误地测量、筛选出同一批弹子，并使弹子正确装入导管以完成弹子的灌装，相对于人工筛选安装的效率有了大幅地提升且次品率很低，整个装置结构简单，成本较低，适合大规模批量生产。

附图说明

图1为弹子震动装配装置的立体图；

图2为弹子筛选装置的正视图；

图3为弹子筛选装置的侧视图；

图4为本发明信号处理电路框图。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明。

1.装置的结构

如图1所示，弹子震动装配装置包括带有振动底盘的振动盘4、出料管2、光纤1及光纤反馈装置，所述振动盘4呈锥形座并在盘内侧设有以底部为入口，顶部为出口的环形斜槽7，所述出料管2设置在所述环形斜槽7顶部的出口处，光纤固定座3固定在所述振动盘4顶部，所述光纤固定座3夹紧光纤固定杆5，光纤固定杆5用于固定光纤1，所述光纤1的探测角度可按实际需要通过光纤固定杆5在光纤固定座3夹紧的角度来调整所述光纤反馈装置连接所述光纤1，并通过光纤1传输的不同信号判断是否吹气。

如图2和图3所示，所述弹子筛选装置包括步进电机25、第一气缸16、第二气缸12、第三气缸、第四气缸19、弹子固定盘18和分别固定于弹子固定盘18上的位移传感器装置、弹子送料盘17、弹子分离装置和弹子下料装置，弹子分离装置包括弹子落料杆8和设置于弹子落料杆8内的档料杆及分离冲针，落料安装架29固定在弹子固定盘18上，弹子分离支架11与落料安装架29固定，弹子落料杆8垂直贯穿于弹子分离支架11；所述分离冲针和挡料杆与第一气缸16相连并受其控制，其中分离冲针半穿于弹子落料杆8，挡料杆全穿于弹子落料杆8；挡料杆与分离冲针之间的垂直距离可以容纳一个弹子，因此第一气缸16的一次前进与后退可以正好使一颗弹子落入弹子送料盘17的孔内，具体的说，第一气缸16前进时，挡料杆堵死弹子落料杆8，弹子落料杆8里的弹子无法下落；第一气缸16后退时，挡料杆与分离冲针之间的弹子下落至下方弹子送料盘17的孔内，同时，分离冲针压住弹子落料杆8里的下一粒弹子不让其下落，在弹子分离支架11上还设有螺母10，螺母10可以旋进旋出，通过调整螺母10可设置所需弹子的大小直径；

所述位移传感器装置包括位移传感器27，信号处理电路和测量滑动座15，所述位移传感器27固设于所述测量滑动座15上，第二气缸12可带动测量滑动座15使其可以在测量安装座14的凹糟内的滑动座导杆13上下移动。位移传感器27的正下方是弹子送料盘17的孔，当气缸打下时，位移传感器27的下端压至弹子送料盘17下方的孔。测量安装座14将上述位移传感器装置固定在弹子固定盘18上，如图4所示，所述信号处理电路包括微处理器C8051F020，所述位移传感器输出的电流信号通过电阻R1、电阻R2转换为模拟电压信号输入所述微处理器C8051F020的AIN0.0端口；

所述弹子下料装置包括下料吹气管22及设置于下料吹气管下端的下料冲针定位套，弹子下料座20被固定在弹子固定盘18上，顶料吹气安装座21与第四气缸19的冲针相连，第四气缸19可以控制顶料吹气安装座21在弹子下料座20的凹糟内运动，下料冲针定位套垂直正对下方弹子送料盘17的孔，弹子送料盘17孔的正下方直通弹子固定盘18下的下料安装杆24，下料安装杆24可接装弹子的导管，当第四气缸19压下时，落料冲针定位套将弹子送料盘17的孔内的弹子插入接下料安装杆24的导管内；

与所述弹子分离装置正对面设有第三气缸，正对弹子固定盘18的孔30，当其吹气时，其孔内的弹子将被吹出，挡料板9固定在弹子固定盘18上，当孔内弹子被出吹出时，弹子将飞至挡料板内落下，设置挡料板的目的是使被吹出后的弹子往相同的方向运动；

所述弹子送料盘17设有4个孔，分别垂直正对上述弹子分离装置中的弹子落料杆8、位移传感器装置中的位移传感器27、弹子固定盘18的孔30和弹子下料装置的下料冲针定位套，当然弹子送料盘17也可以设置更多的孔，只要在同一时间能将其中4个孔与上述各部分垂直正对；

上述弹子震动装配装置的出料管2和弹子筛选装置的弹子落料杆8通过导管6相连；

微处理器C8051F020用于控制位移传感器、第一气缸、第二气缸、第三气缸、第四气缸和步进电机的协调工作，上述装置中还可以设置液晶和键盘用于可视化操作。

2.装置的工作过程：

弹子先装入振动盘4内，振动底盘开启后开始带动振动盘4振动，弹子将随振动盘4的振动一颗颗进入振动盘4锥形座内的环形斜糟7，并继续向上运动，当弹子振到对应光纤头的位置时，光纤1将根据弹子正反面的入光量的不同，将信号输入光纤反馈装置，光纤反馈装置根据输入信号的不同进行判断从而控制气缸对弹子进行吹气或不吹，当弹子正向通过光纤时，气缸不吹气，当弹子反向通过光纤1时，气缸吹气将弹子吹出，通过光纤1后，弹子将通过出料管2进入至导管6，导管6连接至弹子落料杆8。

因光纤1只能对弹子的方向进行筛选而对同一批次的不同长短弹子无法进行筛选，所以导管6内的弹子只是方向正确，但规格不一定正确。故需要以下装置来进行进一步筛选。

当弹子筛选装置开启或复位后，步进电机25控制弹子送料盘17转动，通过光耦座28固定的光耦26使其回到工作原点，此时，弹子送料盘17的4个孔分别垂直对应上方的相应部件。

对好工作原点后，以下4个动作将同步进行。

1、第一气缸16一退一进，使弹子落料杆8内的弹子落入下方的孔内。

2、第二气缸12一进一退，同时检测出孔内弹子的直径。

3、第三气缸根据弹子送料盘17转动前，位移传感器27检测的弹子是否符合直径要求判断进行吹气或不吹，当符合要求则不吹，不符合要求则吹。

4、第四气缸19一进一退，将孔内的弹子压入下方接下料安装杆24的导管，完成弹子的灌装。

在进行上述4个动作时，弹子送料盘17的每次转动都为90度，

具体的说，初始时，孔内均无弹子。第一次，第一气缸16使弹子落入孔内，第二、第三、第四气缸的动作均无作用，完成后弹子送料盘17转动90度，弹子随弹子送料盘17转动至位移传感器27的正下方；第二轮动作开始，第一气缸16的动作又使下一颗弹子落入下方的孔内，同时，第二气缸12动作时，检测的是转动前落下的弹子，第三、第四气缸动作无作用，完成后弹子送料盘17转动90度，位移传感器下方的弹子转动至第三气缸处，而此时第一气缸16下方的弹子转动至位移传感器27下方；第三轮动作开始，第一气缸16和第二气缸12动作相同，而第三气缸下方对应的弹子为转动之前位移传感器所检测的弹子，若该弹子符合要求，则该气缸不吹，若不符合要求，该气缸吹气将弹子吹出孔外，由于挡料板9的作用，弹子吹飞后的方向将大致固定，完成后弹子送料盘17转动90度，第三气缸孔内的弹子（若有）随弹子送料盘17转动至第四气缸19正下方处；第四轮动作开始，其它动作相同，第四气缸19将孔内的弹子（若有）压入下方接下料安装杆24的导管内，后续动作以此往复。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.一种基于光纤和位移传感器筛选弹子锁锁芯弹子的装置，其特征在于，包括弹子筛选装置和弹子震动装配装置；

所述弹子震动装配装置包括固设在振动底盘的振动盘、出料管、光纤及光纤检测反馈装置，所述振动盘呈锥形座并在盘内侧设有以底部为入口，顶部为出口的环形斜槽，所述出料管设置在所述环形斜槽顶部的出口处，所述光纤固定于所述振动盘顶部，所述光纤检测反馈装置连接所述光纤，并通过光纤传输的不同信号判断是否吹气；

所述弹子筛选装置包括步进电机、第一气缸、第二气缸、第三气缸、第四气缸、弹子固定盘和分别固定于所述弹子固定盘上的位移传感器装置、弹子送料盘、弹子分离装置和弹子下料装置，所述弹子分离装置包括弹子落料杆和设置于所述弹子落料杆内的档料杆及分离冲针，所述档料杆和分离冲针的垂直距离可容纳一粒弹子，所述位移传感器装置包括位移传感器，信号处理电路和测量滑动座，所述位移传感器固设于所述测量滑动座上，所述信号处理电路包括微处理器C8051F020，所述位移传感器输出的电流信号通过电阻R1、电阻R2转换为模拟电压信号输入所述微处理器C8051F020的AIN0.0端口，所述弹子下料装置包括下料吹气管及设置于下料吹气管下端的下料冲针定位套，所述弹子落料杆、位移传感器、下料冲针定位套分别垂直正对所述弹子送料盘的送料孔，所述第一气缸、第二气缸、第四气缸分别设于所述弹子分离装置、所述位移传感器装置和所述弹子下料装置，所述第三气缸设于弹子固定盘上；

所述弹子筛选装置的弹子落料杆和弹子震动装配装置的出料管通过导管相连。

2.根据权利要求1所述的一种基于光纤和位移传感器筛选弹子锁锁芯弹子的装置，其特征在于，所述弹子筛选装置还包括挡料板，所述挡料板设于第三气缸方向并固定于所述弹子固定盘上。

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