CN102806461A

CN102806461A - 一种叶片锁叶片自动装配设备上的叶片自动装配执行装置

Info

Publication number: CN102806461A
Application number: CN2012103141534A
Authority: CN
Inventors: 李培玉; 王国春; 张�杰; 陈云华
Original assignee: HANGZHOU PUCHENG TAIDI INDUSTRIAL Co Ltd
Current assignee: HANGZHOU PUCHENG TAIDI INDUSTRIAL Co Ltd
Priority date: 2012-08-30
Filing date: 2012-08-30
Publication date: 2012-12-05
Anticipated expiration: 2032-08-30
Also published as: CN102806461B

Abstract

本发明涉及锁具的装配设备，旨在提供一种叶片锁叶片自动装配设备上的叶片自动装配执行装置。该装置包括锁芯定位夹具、直线移动机构、选片装置、锁片导向装置、集片装置、锁片总推装置和外围控制设备，还包括机架，且所述各部分分别固定在机架上；选片装置通过锁片盒和锁片导向装置上的固定板连接固定，锁芯定位夹具和直线移动机构分别在机架的同一水平面的相邻位置上固定，锁芯定位夹具在集片器和推杆的正下方。本发明可自动将锁片正确有序地安装在锁芯叶片槽内，自动化程度高，大大提高了装配效率以及装配精度，对操作工的要求明显下降，因此使劳动力成本也随之大幅度下降。

Description

一种叶片锁叶片自动装配设备上的叶片自动装配执行装置

技术领域

本发明是关于一种锁具的装配设备，特别涉及一种叶片锁叶片自动装配设备上的叶片自动装配执行装置。

背景技术

叶片锁是一种非常常见的锁具，例如摩托车套锁、家具锁、电瓶车锁、汽车锁等。叶片锁主要由锁套、小压簧、叶片，锁芯、钥匙及弹性挡圈组成，锁套内部一侧有一条宽通槽，与该宽通槽相对应的一侧有两条窄通槽，两条窄通槽与宽通槽的径向中心线相对称，两条窄通槽的相邻两条边与该中心线相平行，另外两条边与中心线成2°～10°的防拨角。在锁芯内侧有4～8条叶片槽，在每条叶片槽内，可对称平放两个叶片，每个叶片上端一侧有7°～10°的防拨角，在每个叶片一侧的凸肩下各装一个小压簧。锁芯装入锁套内，锁芯端部的圆台与锁套端部的凹槽相配合，弹性挡圈卡入锁芯的前端部，装配好的锁芯的锁套装在锁孔内，其锁芯的前端与开关连接件相固定。钥匙主体由一块金属板制成，在金属板的两侧都有齿形（牙花），一把钥匙形成4～8对齿，有3～4种齿形，每种齿形对应一种锁片，不同的钥匙齿形排列不同。

由于锁芯装配时要最少需装配4片叶片，有的更甚要装8片叶片，且每把锁芯叶片放置顺序不同（钥匙不同），因此，这一环节要求装配工人的反应速度要快、记忆力要好，并且要有足够的耐心。

目前全国各大制锁公司基本都采用传统的人工手工装配的方法，且一律为年轻女性，劳动力成本高，自动化程度低，无法满足大批量生产的要求。因此，研制开发一种叶片锁叶片自动装配装置，以适应其多种类、大批量生产、低成本的要求，是非常有必要的。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术中的不足，提供一种结构新颖、装配迅速、出错率低的叶片锁叶片自动装配装置。为解决上述技术问题，本发明的解决方案是：

提供一种叶片锁叶片自动装配设备上的叶片自动装配执行装置，包括用于固定锁芯的锁芯定位夹具，所述装置还包括机架、直线移动机构、选片装置、锁片导向装置、集片装置、锁片总推装置和外围控制设备，其中直线移动机构、锁芯定位夹具、选片装置、锁片导向装置、集片装置、锁片总推装置和外围控制设备一起固定在机架上；

所述选片装置通过锁片盒和锁片导向装置上的固定板连接固定，锁芯定位夹具和直线移动机构分别在机架的同一水平面的相邻位置上固定，并使锁芯定位夹具在集片器和推杆的正下方。

作为进一步的改进，所述直线移动机构包括步进电机、滚珠丝杠副、导板、滚珠丝杠固定座和联轴器，滚珠丝杠轴两端由滚珠丝杠固定座固定，联轴器连接步进电机和滚珠丝杠副。

作为进一步的改进，所述锁芯定位夹具包括固定端和活动端，固定端上有一个圆柱销，活动端包括锁芯座和压簧。

作为进一步的改进，所述选片装置有至少一个锁片盒，以及至少一套挂杆和气缸，每个锁片盒下端设有一个出片槽，每个气缸上装有一推片座，气缸与推片座通过螺纹连接。

作为进一步的改进，所述锁片导向装置包括横向滑道、弧形滑道、纵向滑道、固定板、吹片装置和导向块，固定板上带有与出片槽相配的矩形槽，横向滑道和弧形滑道固定在固定板上，纵向滑道下端安装在导向块上，上端与弧形滑道相连，两侧分别安装侧挡板，导向块固定在L型支架上。

作为进一步的改进，所述集片装置包括连接板和集片器，连接板与直线移动机构相连，集片器通过螺纹或者销钉连接固定在连接板上，每片集片器带有一个矩形槽和一个扭簧。

作为进一步的改进，所述锁片总推装置包括气缸、气缸固定板、圆柱销、推杆、推杆支撑架和推杆导向块，圆柱销两端带孔，两端分别固定在气缸固定板和推杆导向块上，推杆通过一小轴安装在推杆支撑架上，推杆导向块有与推杆间隙配合的矩形槽。

作为进一步的改进，所述外围控制设备包括电磁阀、机械阀、光纤传感器、光电传感器、微动开关，电磁阀和机械阀安装在机架外面，光纤传感器一个固定在滑板座上，另一个固定在导向块两侧。

作为进一步的改进，所述锁片导向装置中，横向滑道水平，纵向滑道竖直，弧形滑道的两端分别与横向滑道和纵向滑道相切连接，沿圆周连续，所述矩形槽优选上端为带圆弧面喇叭口的矩形槽。

作为进一步的改进，所述锁片导向装置中，吹气装置为Y形三通，气管内径为4～6mm。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明可以自动将锁片正确有序地安装在锁芯叶片槽内，自动化程度高，大大提高了装配效率以及装配精度，对操作工的要求明显下降，因此使劳动力成本也随之大幅度下降。

附图说明

图1为本发明中装配执行装置的正视图。

图2为本发明中装配执行装置的左视图。

图3为本发明中装配执行装置的俯视图。

图4为本发明中装配执行装置的右视图。

图中的附图标记为：

1机架；2直线移动机构；3锁芯定位夹具；4选片装置；5锁片导向装置；6集片装置；7锁片总推装置；8外围控制设备；9滑板座；10L型支架；21步进电机；22滚珠丝杠副；23联轴器；24滚珠丝杠固定座；25导板；31固定端；32活动端；311圆柱销；321锁芯座；322压簧；41锁片盒；42挂杆；43气缸；431推片座；51横向滑道；52弧形滑道；53固定板；54吹片装置；55侧挡板；56导向块；61连接板；62集片器；71气缸；72气缸固定板；73推杆；74推杆支撑架；75推杆导向块；81电磁阀；82机械阀；83光纤传感器；84光电开关。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

图1～4中，一种叶片锁叶片自动装配设备上的叶片自动装配执行装置，包括机架1、直线移动机构2、锁芯定位夹具3、选片装置4、锁片导向装置5、集片装置6、锁片总推装置7及外围控制设备8，所述直线移动机构2、锁芯定位夹具3、选片装置4、锁片导向装置5、集片装置6、锁片总推装置7和外围控制设备8固定在机架1上。

直线移动机构2用于将集片装置6移动至装配位置，待装满锁片后，锁片总推装置7将锁片推入锁芯内；锁芯定位夹具3将装好弹簧的锁芯按设计位置固定；选片装置4选择与钥匙齿形一一对应的锁片；锁片导向装置5将选片装置4推出来的锁片经锁片导向装置5上的横向滑道51、弧形滑道52、纵向滑道和导向块56进入集片装置6；集片装置6将经过锁片导向装置5后的锁片收集并有序排列；锁片总推装置7将锁片一次推入锁芯内部，以使钥匙方便能快捷地插入装配。外围控制设备包括电磁阀81、机械阀82、光纤传感器83、光电开关84、微动开关，电磁阀81和机械阀82安装在机架1外面，光纤传感器83一个固定在滑板座9上，用来控制集片器62的初始位置，另一个固定在导向块56两侧，检测导向块与集片器之间有无锁片，光电开关84用于检测锁芯定位夹具内的锁芯是否安装到位，微动开关85用于防止程序失控时，步进电机堵转现象的出现。

直线移动机构2包括步进电机21、滚珠丝杠副22、联轴器23、滚珠丝杠固定座24以及两块金属导板25，联轴器23用于连接步进电机21和滚珠丝杠副22，滚珠丝杠轴两端由滚珠丝杠固定座24固定，两块金属导板25分别安装在丝杠两侧，防止滚珠丝杠螺母在圆周方向的转动。

锁芯定位夹具3包括固定端31和活动端32，固定端31上装有两根圆柱销311，活动端32包括锁芯座321和压簧322，锁芯座321固定锁芯在圆周方向的转动以及定位锁芯在轴向的前后位置，压簧322配合圆柱销311可实现活动端32的上下移动。

选片装置4包括两个用于放置待装配锁片的锁片盒41、两组用于串锁片的挂杆42以及两组装有推片座431的气缸43。两个锁片盒41内分别放置正向锁片或反向锁片，且下端具有一出片槽，出片槽截面尺寸应稍大于锁片长度方向的截面尺寸，出片槽截面尺寸以长13.5～15mm和宽0.8～1.2mm为宜；两组挂杆42下端应接近出片槽，距离应在2 ~10mm，两组气缸43每个气缸43上装有一推片座431，气缸43与推片座431通过螺纹连接连接，推片座431前端厚度略小于锁片厚度，应在0.5~0.7mm。

锁片导向装置5包括基本水平的横向滑道51、沿圆周连续的弧形滑道52、带有与出片槽相配的且只允许通过一片锁片的方形槽的固定板53、装在固定板53上的吹片装置54、基本竖直的纵向滑道以及带有矩形槽的导向块56。横向滑道51和弧形滑道52固定在固定板53上，横向滑道51和弧形滑道52高出固定板53距离要介于锁片宽度和长度之间，可选大于锁片宽度2mm，纵向滑道下端安装在导向块56上，上端与弧形滑道52相连，两侧分别安装侧挡板55。吹片装置54通过把气管放置在横向滑道51内，吹气后给予静止的锁片一个初始加速度，锁片沿着横向滑道51飞入弧形滑道52后，在本身重力与运动气流的作用下，锁片进入纵向滑道。吹气装置54优选Y形三通，气管内径优选4~6mm。所述导向块56有两个矩形槽，每个矩形槽只允许一片锁片通过，矩形槽的尺寸为长6.8～7.4mm和宽0.8～1.0mm，矩形槽上端为带圆弧面的喇叭口，利于锁片顺利落入矩形槽内。

集片装置6包括与直线移动机构2相连的连接板61、一组带扭簧的集片器62，集片器62通过螺纹连接固定在连接板61上，每片集片器62带有一个矩形槽，允许一个锁片通过，且矩形槽截面尺寸要略小于锁芯上片槽的尺寸，略大于锁片宽度方向的截面尺寸，矩形槽的截面尺寸以长6.8～7.4mm和宽0.8～1.0mm为宜，相邻两矩形槽中心距离与锁芯上相邻两叶片槽距离相等，每片集片器62装有一个扭簧，使锁片大端能搁置在扭簧上，扭簧直径优选0.3~0.6mm。

锁片总推装置7包括气缸71、气缸固定板72、圆柱销311、一组推正反锁片的推杆73、推杆支撑架74及推杆导向块75，圆柱销311两端固定在气缸固定板72及推杆导向块75上，推杆73通过一小轴安装在推杆支撑架74上，推杆73可方便拆卸，推杆导向块75有与推杆73间隙配合的矩形槽。

使用时，先把锁片串在两组挂杆42上，操作工人把待装配的锁芯放入锁芯座321内，锁芯座321后端的光电开关84检测到装配锁芯到位后，步进电机21驱动滚珠丝杠副22移动带动集片器62移动至初始位置，使集片器62上前面两个矩形槽与导向块56上的两个矩形槽对齐。同时根据钥匙齿形选片装置4上的左右两组气缸43先推出一正一反两片锁片，锁片快速进入横向滑道51内，同时吹片装置54中的气管内吹出气流，锁片被瞬间吹起，沿弧形滑道52进入纵向滑道，再通过导向块56进入集片器62，由于扭簧的存在，锁片被搁置在集片器62内，当装在导向块56上的光纤传感器83检测到锁片未卡住后，步进电机21再次驱动滚珠丝杠副22往前移动Xmm（2倍锁芯相邻两叶片槽距离），由于集片器62上相邻两矩形槽中心距离与锁芯上相邻两叶片槽距离相等，移动后集片器62之后，两个矩形槽与导向块56上的两个矩形槽对齐，选片装置4再次推出与钥匙之后两齿形相一致的一正一反两片锁片，锁片再次被吹入集片器62内搁置在扭簧上。

若钥匙齿形数量为偶数个N，则选片，推片，吹片，集片，丝杠前移要经过N/2次循环，且每次循环都是选两个叶片；若钥匙齿形数量为奇数个M，则选片，推片，吹片，集片，丝杠前移要经过（M+1）/2次循环，但有一次选片选择一片叶片，这一循环一般设置在最后一个循环，当然也可放在第一次选片上。当所有选片结束后，集片器62内的锁片数量应该与待装配钥匙齿形数量一致。之后步进电机21再驱动滚珠丝杠副22前移集片器62，前移距离尽量减小（减少机器装配时间），待锁片与锁芯叶片槽一一对应后，锁片总推装置7上的气缸71推动推杆73将所有集片器62内的锁片推入锁芯内，操作工将对应的钥匙插入锁芯，锁芯拔出后，气缸71回缩，步进电机21驱动滚珠丝杠副22后期集片器62至光纤传感器83检测位置。

上述过程为一把锁芯装配过程，当锁芯座321插入下一把锁芯时，上述步骤重复动作，完成装配。

当然，此种叶片锁叶片自动装配设备上的叶片自动装配执行装置并不仅限于上述实施方式，在本发明的启示下，不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本发明相同或相类似的技术方案，均在其保护范围之内。

Claims

1.一种叶片锁叶片自动装配设备上的叶片自动装配执行装置，包括用于固定锁芯的锁芯定位夹具，其特征在于，所述装置还包括机架、直线移动机构、选片装置、锁片导向装置、集片装置、锁片总推装置和外围控制设备，其中直线移动机构、锁芯定位夹具、选片装置、锁片导向装置、集片装置、锁片总推装置和外围控制设备一起固定在机架上；

2.根据权利要求1所述的叶片自动装配执行装置，其特征在于，所述直线移动机构包括步进电机、滚珠丝杠副、导板、滚珠丝杠固定座和联轴器，滚珠丝杠轴两端由滚珠丝杠固定座固定，联轴器连接步进电机和滚珠丝杠副。

3.根据权利要求1所述的叶片自动装配执行装置，其特征在于，所述锁芯定位夹具包括固定端和活动端，固定端上有一个圆柱销，活动端包括锁芯座和压簧。

4.根据权利要求1所述的叶片自动装配执行装置，其特征在于，所述选片装置有至少一个锁片盒，以及至少一套挂杆和气缸，每个锁片盒下端设有一个出片槽，每个气缸上装有一推片座，气缸与推片座通过螺纹连接。

5.根据权利要求1所述的叶片自动装配执行装置，其特征在于，所述锁片导向装置包括横向滑道、弧形滑道、纵向滑道、固定板、吹片装置和导向块，固定板上带有与出片槽相配的矩形槽，横向滑道和弧形滑道固定在固定板上，纵向滑道下端安装在导向块上，上端与弧形滑道相连，两侧分别安装侧挡板，导向块固定在L型支架上。

6.根据权利要求1所述的叶片自动装配执行装置，其特征在于，所述集片装置包括连接板和集片器，连接板与直线移动机构相连，集片器通过螺纹或者销钉连接固定在连接板上，每片集片器带有一个矩形槽和一个扭簧。

7.根据权利要求1所述的叶片自动装配执行装置，其特征在于，所述锁片总推装置包括气缸、气缸固定板、圆柱销、推杆、推杆支撑架和推杆导向块，圆柱销两端带孔，两端分别固定在气缸固定板和推杆导向块上，推杆通过一小轴安装在推杆支撑架上，推杆导向块有与推杆间隙配合的矩形槽。

8.根据权利要求1所述的叶片自动装配执行装置，其特征在于，所述外围控制设备包括电磁阀、机械阀、光纤传感器、光电传感器、微动开关，电磁阀和机械阀安装在机架外面，光纤传感器一个固定在滑板座上，另一个固定在导向块两侧。

9.根据权利要求1所述的叶片自动装配执行装置，其特征在于，所述锁片导向装置中，横向滑道水平，纵向滑道竖直，弧形滑道的两端分别与横向滑道和纵向滑道相切连接，沿圆周连续，所述矩形槽优选上端为带圆弧面喇叭口的矩形槽。

10.根据权利要求1所述的叶片自动装配执行装置，其特征在于，所述锁片导向装置中，吹气装置为Y形三通，气管内径为4～6mm。