CN103111428B - 一种弹簧分选机 - Google Patents

Abstract

一种弹簧分选机，包括机架，其特征是，还包括安装在机架上的压缩单元、工作单元、输料单元、动力单元和分类单元；所述的压缩单元包括上压头、气缸、L型安装板和气缸安装座；所述的工作单元包括底板、工作台，工作台上圆孔内安装传感器和下压头；动力轴和换向轴安装在底板下部，在动力轴、换向轴下端及各曲柄的下端各安装一个圆柱齿轮，最外侧的两对圆柱齿轮上通过相应的曲柄连接左连杆和右连杆，并同步反向驱动左夹块和右夹块；所述的输料单元包括一间歇送料装置，所述的间歇送料装置包括输料管，在输料管的下部设有一间歇送料单元。它安全可靠，自动化程度高，工作效率高，操作简单，使用方便，适用于弹簧生产厂家使用。

Description

一种弹簧分选机

技术领域

本发明涉及一种弹簧分选机。

背景技术

弹簧在出厂前有多个参数需要检测，如弹性系数、刚度、柔度等，其中弹性系数又称负荷，是最常见的检测指标。弹簧生产厂家需要对大批量生产的同一规格的弹簧按照弹性系数的差异将其分为多个等级，用于不同的用途。传统的分类方法依靠人工在试验机上逐件放簧、测试、分类，工作量大，效率低，工人面对大量重复性的检测工作容易厌倦，可靠性得不到保证。例如，中国专利ZL01227728.2中公开了一种弹簧分选机及中国专利申请201210277591.8中公开的螺旋压缩弹簧分选机，均属于传统的分类方法依靠人工在试验机上逐件进行，自动化程度低，生产效率低。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提供了一种工作效率高、使用方便、安全可靠的弹簧分选机。

本发明解决其技术问题所采取的方案是：

一种弹簧分选机，包括机架，其特征是，还包括安装在机架上的压缩单元、工作单元、输料单元、动力单元和分类单元；

所述的压缩单元包括上压头、气缸、L型安装板和气缸安装座；L型安装板设置在机架上方，L型安装板上设有两道上下方向的且相互平行的槽口，气缸安装座设置在L型安装板的侧面，上下各一，气缸通过气缸安装座由紧固件固定在L型安装板上，气缸可沿槽口在上下方向调整位置，上压头安装在气缸的轴上；

所述的工作单元包括与机架固定连接的底板，在底板的上方固定设有工作台，工作台上开有圆孔，圆孔内安装传感器和下压头；由第一曲柄、第二曲柄、第三曲柄和第四曲柄所组成的两对对称设置的曲柄分别穿过底板安装在底板上，两对曲柄的上端分别连接左连杆和右连杆，左连杆和右连杆分别对应安装有位于工作台面上的左夹块和右夹块，每个夹块的外侧上设有两根套置有压簧的夹块支撑轴，所述的夹块支撑轴分别穿过左连杆和右连杆上的通孔并由螺母紧固；动力轴和换向轴安装在底板下部，在动力轴、换向轴下端及各曲柄的下端各安装一个圆柱齿轮，在动力轴和换向轴下端的第三圆柱齿轮、第四圆柱齿轮相啮合且位于底板中部设置，在第一曲柄和第二曲柄下端的第一圆柱齿轮、第二圆柱齿轮分别与第三圆柱齿轮啮合，在第三曲柄和第四曲柄下端的第五圆柱齿轮、第六圆柱齿轮分别与第四圆柱齿轮啮合；所述的下压头与上压头的垂直轴线一致；所述左夹块和右夹块的内侧设有夹持凹槽；

所述的输料单元包括一间歇送料装置，所述的间歇送料装置包括输料管，在输料管的下部设有一间歇送料单元；输料管的下端口位于工作台圆孔上游一侧；

所述的动力单元连接工作单元的动力轴；

所述的分类单元设置在落料滑道的下方，所述的落料滑道设置在工作台和底板的一侧。

本发明进一步的方案是：

所述的动力单元包括联轴器、机座和电机；机座安装在机架上，电机安装在机座上，所述的电机通过联轴器和工作单元的动力轴相连。

所述的分类单元设置有一个弹簧入口和多个弹簧出口。

所述的间歇送料单元包括由驱动轴所驱动的摆动分料-落料机构和用于摆动分料-落料机构复位的弹性体所组成；所述的摆动分料-落料机构通过驱动轴连接在输料管上，其上端设有上挡片，下端设有下挡片；在输料管的管体上设有开口，所述开口与输料管的底端之间的距离大于输送物料的高度，所述的上挡片插置于开口内时可以阻挡上挡片之上的物料下落，此时下挡片远离输料管的下端口，上下挡片之间的物料落下，反之上挡片于开口内脱出时，此时的下挡片位于输料管的下端口，上下挡片之间有物料落入。

所述的摆动分料-落料机构包括上控制板、控制板驱动块和下控制板，上控制板和下控制板套置在控制杆上并可绕控制杆摆动；所述的控制板驱动块与控制杆固定在一起，控制板驱动块两端与控制杆平行设有上销轴和下销轴；所述的上销轴与上控制板上的凹槽配合，驱动上控制板绕控制杆单向转动；所述的下销轴与下控制板上的凹槽配合，驱动下控制板绕控制杆单向转动。

所述的控制杆包括驱动轴和沿驱动轴径向设置的驱动板。

所述的弹性体包括上弹性体和下弹性体，所述的上弹性体连接在上控制板与输料管之间，所述的下弹性体连接在下控制板与输料管之间。

所述的上弹性体的弹性系数小于下弹性体。

所述的上挡片和下挡片可为片状或者锥状或者棒状体。

本发明的弹簧分选机的有益效果：

1、本发明由于设置了间歇送料装置，由驱动轴控制上挡片和下挡片运动，实现间歇式精准送料，结构简单、成本低、安全可靠，适用于在弹簧生产、检测设备中使用。还可用于其它棒状料（块）的间歇输送。

2、本发明的间歇送料装置中，上控制板和下控制板、上销轴和下销轴、上弹性体和下弹性体的设置，使得整个间歇送料单元趋于柔性，对于提高输料精准性，效果突出。

3、本发明由于设置了具有自动夹持功能的工作单元，左连杆和右连杆同步运动实现物料在工作台的移位，不仅效率高，而且移位准确，为准确检测提供了条件。

4、本发明的压缩单元、工作单元、输料单元、动力单元和分类单元设置于同一机架上，结构上彼此相连，使本发明安全可靠、自动化程度和工作效率高，操作简单，使用方便，适用于弹簧生产厂家使用。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2为图1的左视图；

图3为图1的俯视图；

图4为图1中工作单元的主视图；

图5为图4的俯视图；

图6为图4的仰视图；

图7为本发明输送装置的主视图；

图8为图1在第一种工况下的右视图；

图9为图1在第二种工况下的右视图；

图10为图1在第三种工况下的右视图；

图11为间歇送料单元部分结构的主视图；

图12为间歇送料单元部分结构的右视图；

图13为间歇送料单元中控制板驱动块的主视图；

图14为间歇送料单元中控制板驱动块的右视图；

图15为间歇送料单元部分结构的立体图。

图中：1、输料单元，2、工作单元，3、压缩单元，4、分类单元，5、动力单元，6、机架；

211、第一圆柱齿轮，212、第二圆柱齿轮，213、第三圆柱齿轮，214、第四圆柱齿轮，215、第五圆柱齿轮，216、第六圆柱齿轮，22、底板，231、第一曲柄，232、第二曲柄，233、第三曲柄，234、第四曲柄，241、左连杆，242、右连杆，251、第一压簧，252、第二压簧，253、第三压簧，254、第四压簧，261、左夹块，262、右夹块，27、工作台，28、换向轴，29，动力轴，210、下压头，211、传感器，31、L型安装板，32、气缸安装座，33、气缸，34、上压头，51、联轴器，52、机座，53、电机。

81、输料管，811、开口，82、间歇送料单元，821、上控制板，822、控制板驱动块，8221、上销轴，8222、下销轴，823、下控制板，83、控制杆，831、驱动轴，832、驱动板，84、弹性体；841、上弹性体，842、下弹性体，A第一弹簧，B第二弹簧，Ｃ第三弹簧。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

如图1、图2和图3，为本发明的一种具体实施例，该弹簧分选机，包括机架6，还包括安装在机架6上的压缩单元3、工作单元2、输料单元1、动力单元5和分类单元4等部分。

压缩单元3和输料单元1安装在机架6上部上；工作单元2安装在机架6中部；分类单元4和动力单元5安装在机架6下部上。

压缩单元3包括上压头34、气缸33、L型安装板31、两个气缸安装座32。L型安装板31安装在机架6的上方，L型安装板31上设有两道上下方向的且相互平行的槽口，气缸安装座32固定在在L型安装板31的侧面，上下各一，其作用是将气缸33与L型安装板31连为一体。气缸33与气缸安装座32连接，再经由通过槽口的螺栓螺母将气缸安装座32固定在L型安装板31上，气缸33可沿槽口在上下方向调整位置，上压头34安装在气缸33的轴上。

如图4、图5和图6，工作单元2包括与机架6紧固连接的底板22，在底板22的上方固定设有工作台27，工作台27上开有圆孔，圆孔内安装传感器211和下压头210；所述的下压头210与上压头34的垂直方向轴线一致。由第一曲柄231、第二曲柄232、第三曲柄233和第四曲柄234所组成的两对对称设置的曲柄分别穿过底板22安装在底板22上，两对曲柄的上端分别连接左连杆241和右连杆242，左连杆241和右连杆242分别对应安装有位于工作台27上方的左夹块261和右夹块262，每个夹块的外侧上设有两根套置有压簧的夹块支撑轴，左夹块261的夹块支撑轴上套置第一压簧251、第二压簧252，右夹块262的夹块支撑轴上套置有第三压簧253和第四压簧254。所述的夹块支撑轴分别穿过左连杆241和右连杆242上的通孔并由螺母紧固，夹块支撑轴相对于左连杆241和右连杆242可轴线移动。

动力轴29和换向轴28安装在底板22下部，在动力轴29、换向轴28下端及各曲柄的下端各安装一个圆柱齿轮。在动力轴29和换向轴28下端对应安装第三圆柱齿轮213和第四圆柱齿轮214，第三圆柱齿轮213和第四圆柱齿轮214相啮合且位于底板22中部设置。在第一曲柄231和第二曲柄232下端的第一圆柱齿轮211、第二圆柱齿轮212分别与第三圆柱齿轮231相啮合；在第三曲柄233和第四曲柄234下端的第五圆柱齿轮215、第六圆柱齿轮216分别与第四圆柱齿轮214相啮合。动力轴29转动时，第三圆柱齿轮213直接带动第一圆柱齿轮211和第二圆柱齿轮212同向同速转动；经由第四圆柱齿轮214使第五圆柱齿轮215和第六圆柱齿轮216同向同速转动；第一曲柄231和第二曲柄232、第三曲柄233和第四曲柄234分别驱动左连杆241和右连杆242，从而使左夹块261和右夹块262移动，所述左夹块261和右夹块262的内侧设有夹持凹槽，用来对物料的夹取或放下。工作时，左夹块261和右夹块262夹持物料移至下压头210上，工件检测后，再将物料从下压头210送至分类单元4的落料滑道上。

第一圆柱齿轮211至第六圆柱齿轮216还可采用链轮或者是带轮或者其他可以实现连续旋转运动传递的机构。

动力单元5包括联轴器51、机座52和电机53，机座52安装在机架上，电机53安装在机座52上，电机53通过联轴器51和动力轴29相连。

如图2、图3、图5，所述的分类单元4设置在落料滑道的下方，所述的落料滑道设置在工作台27和底板22的一侧。分类单元4设置有一个弹簧入口和多个弹簧出口，落料滑道的下方为弹簧入口，弹簧出口由电控装置驱动，根据检测的弹簧性能指标，由控制装置来控制具有同样性能指标的弹簧所在的弹簧出口的打开，实现弹簧分选。

所述的输料单元1包括一间歇送料装置，所述的间歇送料装置包括输料管81，在输料管81的下部设有一间歇送料单元82。输料管的下端口位于下压头210上游（待到达下压头210）一侧。

附图7为本发明的一种具体实施例，该实施例包括输料管81、间歇送料单元82、控制杆83和弹性体84，控制杆83可转动地安装在输料管81上，间歇送料单元82安装在控制杆83上。间歇送料单元82包括由驱动轴831所驱动的摆动分料-落料机构和用于摆动分料-落料机构复位的弹性体84所组成。所述的摆动分料-落料机构通过驱动轴设置在输料管81上，其上端设有接近垂直的上挡片，下端设有接近垂直的下挡片。在输料管81的管体上设有开口811，所述开口811与输料管81的底端之间的距离大于输送物料的高度。

如图8、图9、图10，作为摆动分料-落料机构的一种优选结构：它包括上控制板821、控制板驱动块822和下控制板823，上控制板821和下控制板823套置在控制杆83上并可绕控制杆83摆动。所述的控制板驱动块822与控制杆83固定在一起。如图11、图12、图13、图14、图15，控制板驱动块822两端与控制杆83的驱动轴831平行设有上销轴8221和下销轴8222。所述的上销轴8221与上控制板821上的凹槽配合，通过置于凹槽内的上销轴8221驱动上控制板绕控制杆的驱动轴831单向转动。所述的下销轴与下控制板上的凹槽配合，通过置于凹槽内的下销轴8222驱动下控制板823绕控制杆的驱动轴831单向转动。上挡片设置在上控制板821的上端，下挡片设置在下控制板823的下端。

如图7，控制杆83包括驱动轴831和沿驱动轴径向设置的驱动板832。驱动板832在外力驱动下可以摆动，带动驱动轴831在一定角度范围内转动。

如图8、图9、图10，弹性体84包括上弹性体841和下弹性体842。所述的上弹性体841连接在上控制板821与输料管81之间，所述的下弹性体842连接在下控制板823与输料管81之间。上弹性体841的弹性系数小于下弹性体842的弹性系数。当在控制杆驱动板832上没有外力时，下弹性体842的弹性系数大于上弹性体841，使得下控制板823的下挡片位于输料管81的下端口，上控制板821的上挡片从输料管81的开口811内脱出。

上挡片和下挡片的形状，可以是片状，也可为锥状或者棒状体，也可为弹性体等可以阻碍物料运动的物体。与此相对应的输料管81的开口811的开口形状也有多种，只要满足上挡片进出自由并限制物料下落即可。

本发明在使用时，由于上弹性体841的弹性系数小于下弹性体842的弹性系数，在初始状态下，上控制板821的上挡片远离输料管81，下控制板823的下挡片靠近输料管81，如图8下挡片托料。由人工或机器将多个物料（如弹簧）放入到输料管81中，下控制板823挡住第一弹簧A阻止其落到输料管81端口外。

当外力顺时针转动控制杆83时，控制板驱动块822带动下控制板823顺时针旋转并使其下挡片与第一弹簧A脱离，第一弹簧A从输料管81中落下，而上控制板821在上弹性体841的作用下，上挡片插进输料管81的开口811内，阻止第二弹簧B的下落，如图9。

当施加在控制杆83上的外力撤消时，在下弹性体842的作用下，上控制板821和下控制板823回到初始位置，被上控制板821的上挡片挡住的物料B落至下控制板823处被下控制板823挡住，如图10，与此同时第三弹簧C开始下落。

摆动分料-落料机构还可以是其它结构，需要满足如下条件：驱动轴831在外力作用下，上挡片在插置于开口内时以阻挡上游物料下落，此时的下挡片远离输料管81的下端口，反之上挡片于开口内脱出时，此时的下挡片位于输料管81的下端口，如此反复。而满足上述条件的其它结构，一般技术人员可以实施。

本发明在使用时，被检弹簧（工件）被人工或机械送到输料单元1中，电机53从上往下看顺时针连续转动，带动六个圆柱齿轮连续转动，从而带动两对曲柄、两个连杆及其夹块沿相反方向连续转动，同时两个夹块的端部保持平齐。

当两个连杆（左连杆241和右连杆242）转动到某一特定位置时，输料单元1中的弹簧A落到工作台27上被两个夹块（左夹块261和右夹块262）同时夹住，同时输料单元1中的后续弹簧B不再落下。两个夹块将弹簧A搬运到下压头210上后松开弹簧A，气缸33带动上压头34向下运动压缩弹簧A至某一位置，同时传感器211检测其力值并传送到电气控制端。

当连杆再次转动到前述特定位置时，输料单元1中的弹簧B落到工作台27上,两个夹块同时夹住弹簧A和弹簧B，同时输料单元1中的后续弹簧C不再落下。两个夹块将弹簧A搬运到分类单元4入口上方时松开弹簧A，弹簧A落入分类单元4中，根据传感器211测得的力值进行分类，同时将弹簧B搬运到下压头210上松开弹簧B，气缸33带动上压头34向下运动压缩弹簧B至某一位置，传感器211检测其力值并传送到电气控制端。

如此循环，连续对弹簧进行测试分类。

Claims (9)

1.一种弹簧分选机，包括机架，其特征是，还包括安装在机架上的压缩单元、工作单元、输料单元、动力单元和分类单元；

所述的压缩单元包括上压头、气缸、L型安装板和气缸安装座；L型安装板设置在机架上方，L型安装板上设有两道上下方向的且相互平行的槽口，气缸安装座设置在L型安装板的侧面，上下各一，气缸通过气缸安装座由紧固件固定在L型安装板上，气缸可沿槽口在上下方向调整位置，上压头安装在气缸的轴上；

所述的工作单元包括与机架固定连接的底板，在底板的上方固定设有工作台，工作台上开有圆孔，圆孔内安装传感器和下压头；由第一曲柄、第二曲柄、第三曲柄和第四曲柄所组成的两对对称设置的曲柄分别穿过底板安装在底板上，两对曲柄的上端分别连接左连杆和右连杆，左连杆和右连杆分别对应安装有位于工作台面上方的左夹块和右夹块，每个夹块的外侧上设有两根套置有压簧的夹块支撑轴，所述的夹块支撑轴分别穿过左连杆和右连杆上的通孔并由螺母紧固；动力轴和换向轴安装在底板下部，在动力轴、换向轴下端及各曲柄的下端各安装一个圆柱齿轮，在动力轴和换向轴下端的第三圆柱齿轮、第四圆柱齿轮相啮合且位于底板中部设置，在第一曲柄和第二曲柄下端的第一圆柱齿轮、第二圆柱齿轮分别与第三圆柱齿轮啮合，在第三曲柄和第四曲柄下端的第五圆柱齿轮、第六圆柱齿轮分别与第四圆柱齿轮啮合；所述的下压头与上压头的垂直轴线一致；所述左夹块和右夹块的内侧设有夹持凹槽；

所述的输料单元包括一间歇送料装置，所述的间歇送料装置包括输料管，在输料管的下部设有一间歇送料单元；输料管的下端口位于工作台圆孔上游一侧；

所述的动力单元连接工作单元的动力轴；

所述的分类单元设置在落料滑道的下方，所述的落料滑道设置在工作台和底板的一侧。

2.根据权利要求1所述的弹簧分选机，其特征是，所述的动力单元包括联轴器、机座和电机；机座安装在机架上，电机安装在机座上，所述的电机通过联轴器和工作单元的动力轴相连。

3.根据权利要求1或2所述的弹簧分选机，其特征是，所述的分类单元设置有一个弹簧入口和多个弹簧出口。

4.根据权利要求1所述的弹簧分选机，其特征是，所述的间歇送料单元包括由驱动轴所驱动的摆动分料-落料机构和用于摆动分料-落料机构复位的弹性体所组成；所述的摆动分料-落料机构通过驱动轴设置在输料管上，其上端设有上挡片，下端设有下挡片；在输料管的管体上设有开口，所述开口与输料管的底端之间的距离大于输送物料的高度，所述的上挡片插置于开口内时可以阻挡上挡片之上的物料下落，此时下挡片远离输料管的下端口，上下挡片之间的物料落下，反之上挡片于开口内脱出时，此时的下挡片位于输料管的下端口，上下挡片之间有物料落入。

5.根据权利要求4所述的弹簧分选机，其特征是，所述的摆动分料-落料机构包括上控制板、控制板驱动块和下控制板，上控制板和下控制板套置在控制杆上并可绕控制杆摆动；所述的控制板驱动块与控制杆固定在一起，控制板驱动块两端与控制杆平行设有上销轴和下销轴；所述的上销轴与上控制板上的凹槽配合，驱动上控制板绕控制杆单向转动；所述的下销轴与下控制板上的凹槽配合，驱动下控制板绕控制杆单向转动。

6.根据权利要求5所述的弹簧分选机，其特征是，所述的控制杆包括驱动轴和沿驱动轴径向设置的驱动板。

7.根据权利要求5或6所述的弹簧分选机，其特征是，所述的弹性体包括上弹性体和下弹性体，所述的上弹性体连接在上控制板与输料管之间，所述的下弹性体连接在下控制板与输料管之间。

8.根据权利要求7所述的弹簧分选机，其特征是，所述的上弹性体的弹性系数小于下弹性体。

9.根据权利要求4所述的弹簧分选机，其特征是，所述的上挡片和下挡片可为片状或者锥状或者棒状体。

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