CN103111846B - 一种锁芯自动组装设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种锁芯自动组装设备，包括机架和设于机架上的工作台，在工作台上设置有大转盘,在大转盘上设有放置锁胆的夹具,沿大转盘的圆周方向设置有上锁胆组件、上玻珠弹簧组件、上玻珠组件、上锁片弹簧组件、上尾片弹簧组件、上尾片组件、上锁片组件、上钥匙组件以及下料组件,上述各组件分别与主控电路连接并由其控制。本发明锁芯自动组装设备结构设计合理，采用电气控制锁芯各组件的自动送料、检测、组装和下料，提高了生产效率和产品质量，大大降低了工人的劳动强度和节约了生产成本，特别适合进行大批量生产锁芯的需要，提高了企业的市场竞争力。
Description
技术领域
本发明属于自动化生产技术领域，具体地说是指一种锁芯自动组装设备。
背景技术
锁芯结构包括锁胆201、玻珠弹簧202、玻珠203、锁片弹簧204、尾片弹簧205、尾片206、锁片207以及用于配合安装的钥匙208,如附图1-2所示,锁芯装配工艺繁琐、复杂。
目前,锁芯结构主要是人工装配和检测,生产效率非常低,产品质量难于得到保证,而且需要大量的人力和物力,劳动强度大,企业生产成本高,产量和质量不能满足客户需求，降低企业的市场竞争力。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种生产效率高、产品质量好的锁芯自动组装设备。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种锁芯自动组装设备，包括机架和设于机架上的工作台，在工作台上设置有大转盘,在大转盘上设有放置锁胆的夹具,沿大转盘的圆周方向设置有上锁胆组件、上玻珠弹簧组件、上玻珠组件、上锁片弹簧组件、上尾片弹簧组件、上尾片组件、上锁片组件、上钥匙组件以及下料组件,上述各组件分别与主控电路连接并由其控制。
上述方案的优化方案如下：
上述上锁胆组件包括安装于工作台上的振动盘一、平送通道一、推料气缸一和机械手机构一、小转盘一以及中转盘一,小转盘一和中转盘一上也设有放置锁胆的夹具,锁胆在振动盘一上输送至平送通道一,锁胆在平送通道一末端由推料气缸一推出,机械手机构一将锁胆夹取装入中转盘一的夹具中。
上述机械手机构一包括机械手支架和安装于机械手支架上的三个气爪、水平气缸一、垂直气缸一,水平气缸一驱动三个气爪水平放向移动,垂直气缸一驱动三个气爪垂直方向移动；在工作台上还设有检测锁胆是否放反的检测片,检测片上连接有检测气缸,三个气爪分别完成夹取正放置或反放置的锁胆、平放并旋转反放置的锁胆和将正放置锁胆装入夹具中三个动作。
上述上玻珠弹簧组件包括安装架一和安装于安装架一上的弹簧箱、弹簧通道、出料夹子、针型气缸、弹簧转盘、机械手机构二,玻珠弹簧从弹簧箱出来后进入弹簧通道,玻珠弹簧在弹簧通道出料口被出料夹子夹住,针型气缸在向上推动出料夹子,玻珠弹簧落入弹簧转盘中,机械手机构二再将玻珠弹簧装入锁胆中。
上述上玻珠组件包括安装架二和安装于安装架二上的玻珠箱、接料盒、冲头一、冲头二,在冲头一和冲头二上分别设有气嘴孔,冲头一下方连接有垂直气缸二,冲头二上方连接有铆压气缸,在安装架二上还安装有水平移动冲头二和铆压气缸的水平气缸二,玻珠从玻珠箱落入接料盒中,冲头一气嘴孔吸取玻珠,垂直气缸二向上推动冲头一靠近冲头二底部,冲头二气嘴孔吸取冲头一气嘴孔上的玻珠,水平气缸二推动冲头二至锁胆上方,铆压气缸推动冲头二将玻珠压进锁胆中。
上述上尾片组件包括安装架三和安装于安装架三上的振动盘二、出料通道、推料气缸二、机械手机构三,尾片在振动盘二上输送至出料通道,尾片在出料通道末端由推料气缸二推出,机械手机构三将尾片夹取装入锁胆中。
上述上钥匙组件包括小转盘二、设于小转盘二上的钥匙治具、设于钥匙治具上方的成像系统、支架和安装于支架上的钥匙插入气爪、驱动钥匙插入气爪前后移动的步进电机、驱动钥匙插入气爪左右移动的气爪气缸、调节钥匙插入气爪上下位置的调节气缸,人工将钥匙插入钥匙治具中,成像系统拍照将锁片排列信息反馈至控制系统,步进电机和钥匙插入气爪气缸驱动气爪夹取钥匙插入锁胆中。
上述下料组件包括安装于导杆一上的良品气爪和不良品气爪、安装于导杆二上的钥匙拔出气爪、良品料盒、不良品料盒,导杆一和导杆二连接于导杆三上,各导杆上分别安装有气缸,气缸带动良品气爪夹取良品至良品料盒,气缸带动不良品气爪夹取不良品至不良品料盒,气缸带动钥匙拔出气爪拔取锁芯上的钥匙。
上述工作台上设有检测锁胆内是否参杂有杂物的对射光纤。
本发明具有以下显著效果：
本发明锁芯自动组装设备结构设计合理，采用电气控制锁芯各组件的自动送料、检测、组装和下料，提高了生产效率和产品质量，大大降低了工人的劳动强度和节约了生产成本，特别适合进行大批量生产锁芯的需要，提高了企业的市场竞争力。
附图说明
附图1为现有锁芯组件分解结构示意图；
附图2为现有锁芯组件立体结构示意图；
附图3为本发明立体结构示意图；
附图4为本发明上锁胆组件结构示意图；
附图5为本发明上锁胆组件机械手机构一结构示意图；
附图6为本发明上玻珠弹簧组件结构示意图；
附图7为本发明上玻珠弹簧组件局部结构示意图；
附图8为本发明上玻珠组件结构示意图；
附图9为本发明上尾片组件结构示意图；
附图10为本发明上钥匙组件结构示意图；
附图11为本发明下料组件结构示意图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员理解，下面将结合附图以及实施例对本发明进行进一步详细描述。
如附图3～11所示，一种锁芯自动组装设备，包括机架和设于机架上的工作台，在工作台上设置有大转盘1,在大转盘1上设有放置锁胆的夹具2,沿大转盘1的圆周方向设置有上锁胆组件3、上玻珠弹簧组件4、上玻珠组件5、上锁片弹簧组件6、上尾片弹簧组件7、上尾片组件8、上锁片组件9、上钥匙组件10以及下料组件11,上述各组件分别与主控电路连接并由其控制。
本实施例中,上锁胆组件3包括安装于工作台上的振动盘一31、与振动盘一31连接的平送通道一32、推料气缸一33和机械手机构一34、小转盘一35以及中转盘一,待组装锁胆存放于振动盘一31中,小转盘一35和中转盘一上也设有放置锁胆的夹具,推料气缸一33连接有推杆；机械手机构一34包括机械手支架341和安装于机械手支架341上的三个气爪342、水平气缸一343、垂直气缸一344,水平气缸一343驱动三个气爪342水平放向移动,垂直气缸一344驱动三个气爪342垂直方向移动；在工作台上还设有检测锁胆是否放反的检测片36,检测片36上连接有检测气缸37；锁胆在振动盘一31上输送至平送通道一32,锁胆在平送通道一32输送至末端时由推料气缸一33带动推杆将一锁胆推出,同时,检测气缸37推动检测片36接触锁胆检测锁胆是否放反,三个气爪342中的一气爪将正放置或反放置的锁胆夹取至小转盘一35夹具上、另一气爪将反放置的锁胆平放并旋转使其正放置,再一气爪将正放置的锁胆装入中转盘一的夹具中。
上玻珠弹簧组件4包括安装架一41和安装于安装架一41上的弹簧箱42、弹簧通道43、出料夹子44、针型气缸45、弹簧转盘46、机械手机构二47,安装架一41安装于工作台上,待组装弹簧存放于弹簧箱42中,弹簧通道43与弹簧箱42连接,出料夹子44设于弹簧通道43的下方。玻珠弹簧从弹簧箱42出来后进入弹簧通道43,同时,出料夹子44工作将弹簧通道43出料口的玻珠弹簧夹住,当针型气缸45推动出料夹子44时,玻珠弹簧落入弹簧转盘中,机械手机构二47再将玻珠弹簧装入锁胆中。
上玻珠组件5包括安装架二51和安装于安装架二51上的玻珠箱52、接料盒53、冲头一54、冲头二55,安装架二51安装于工作台上,待组装玻珠存放于玻珠箱52中,接料盒53位于玻珠箱52下方,在冲头一54和冲头二55上分别设有气嘴孔56,在冲头一54下方连接有垂直气缸二57,冲头二55上方连接有铆压气缸58,在安装架二51上还安装有水平移动冲头二55和铆压气缸58的水平气缸二。玻珠从玻珠箱52落入接料盒53中,冲头一54气嘴孔吸取玻珠,垂直气缸二57向上推动冲头一54靠近冲头二55底部,冲头二55气嘴孔吸取冲头一54气嘴孔上的玻珠,水平气缸二推动冲头二55至锁胆上方,铆压气缸58推动冲头二55将玻珠压进锁胆中。
由于上锁片弹簧组件6和上尾片弹簧组件7结构与上玻珠弹簧组件4结构相似,在此不详细描述,锁胆中装入玻珠后,锁片弹簧和尾片弹簧相继组装入锁胆中。
上尾片组件8包括安装架三81和安装于安装架三82上的振动盘二82、与振动盘二82连接的出料通道83、推料气缸二84、机械手机构三,安装架三81也安装于工作台上,待组装尾片存放于振动盘二82中,推料气缸二84连接有推杆。尾片在振动盘二82上输送至出料通道83,尾片在出料通道83输送至末端时由推料气缸二84带动推杆将一尾片推出,机械手机构三将尾片夹取装入锁胆中。
上锁片组件9包括安装架四和安装于安装架四上的若干个振动盘三、与振动盘三连接的出料通道、位于出料通道下方的储料转盘和插锁片气缸一，安装架四安装于工作台上,待组装锁片存放于振动盘三中,锁片从振动盘三通过出料通道落入储料转盘中,同时,插锁片气缸一将经过控制系统排序的锁片依序装入锁胆中。
上钥匙组件10包括小转盘二101、设于小转盘二101上的钥匙治具102、设于钥匙治具102上的成像系统103、支架104和安装于支架104上的钥匙插入气爪、驱动钥匙插入气爪前后移动的步进电机105、驱动钥匙插入气爪左右移动的气爪气缸106、调节钥匙插入气爪上下位置的调节气缸107。锁芯组装时,人工将钥匙插入钥匙治具102中,成像系统103拍照钥匙牙花形状,将牙花形状发送到控制系统,控制系统发出锁片排列信息,步进电机105和气爪气缸106驱动气爪夹取钥匙插入锁胆中。
下料组件11包括安装于导杆一111上的良品气爪112和不良品气爪113、安装于导杆二114上的钥匙拔出气爪115、良品料盒116、不良品料盒117,导杆一111和导杆二114连接于导杆三118上,各导杆上分别安装有气缸,导杆三118、良品料盒116和不良品料盒117均安装于工作台上。气缸带动良品气爪112夹取良品至良品料盒116中,气缸带动不良品气爪113夹取不良品至不良品料盒117中,气缸带动钥匙拔出气爪115拔取锁芯上的钥匙。
为了提高产品质量,减少不良品,在工作台上设有对射光纤,对射光纤在组装过程中检测锁胆内是否参杂有影响锁芯装配的物品,如未取出的弹簧、锁片、玻珠等,检测结构将传送给控制系统,控制系统将记录不良品,并将不良品记录信号传输给下料组件11的不良品气爪113,不良品气爪113将不良品夹取至不良品料盒117中。
本发明可通过单片机或微机进行程序控制。
本发明的具体运转过程叙述于后。
首先,锁胆在振动盘一31上输送至平送通道一32,锁胆在平送通道一32输送至末端时由推料气缸一33带动推杆将一锁胆推出,机械手机构一34将锁胆装入中转盘一的夹具中；然后,玻珠弹簧从弹簧箱42出来后进入弹簧通道43,出料夹子44工作将弹簧通道43出料口的玻珠弹簧夹住,针型气缸45推动出料夹子44,玻珠弹簧落入弹簧转盘中,机械手机构二47将玻珠弹簧装入锁胆中；接着,玻珠从玻珠箱52落入接料盒53中,冲头一54气嘴孔吸取玻珠,垂直气缸二57向上推动冲头一54靠近冲头二55底部,冲头二55气嘴孔吸取冲头一54气嘴孔上的玻珠,水平气缸二推动冲头二55至锁胆上方,铆压气缸58推动冲头二55将玻珠压进锁胆中；再接着,机械机构将锁片弹簧和尾片弹簧装入锁胆中；再接着,尾片在振动盘二82上输送至出料通道83,尾片在出料通道83输送至末端时由推料气缸二84带动推杆将一尾片推出,机械手机构三将尾片夹取装入锁胆中；再接着,人工将钥匙插入钥匙治具102中,成像系统103拍照钥匙牙花形状,将牙花形状发送到控制系统,控制系统发出锁片排列信息；而锁片从振动盘三通过出料通道落入储料转盘中,插锁片气缸一将经过控制系统排序的锁片依序装入锁胆中；接着,步进电机105和气爪气缸106驱动气爪夹取钥匙插入锁胆中；最后,气缸带动良品气爪112夹取良品至良品料盒116中,气缸带动不良品气爪113夹取不良品至不良品料盒117中,气缸带动钥匙拔出气爪115拔取锁芯上的钥匙。
如此循环往复即实现锁芯各组件的自动送料、检测、组装和下料。
本发明锁芯自动组装设备结构设计合理，采用电气控制锁芯各组件的自动送料、检测、组装和下料，提高了生产效率和产品质量，大大降低了工人的劳动强度和节约了生产成本，特别适合进行大批量生产锁芯的需要，提高了企业的市场竞争力。
上述实施例为本发明实现的优选方案，并非限定性穷举，在相同构思下本发明还可以有其他变换形式，需要说明的是，在不脱离本发明发明构思的前提下，任何显而易见的替换均在本发明保护范围之内。
Claims (7)
1.一种锁芯自动组装设备，包括机架和设于机架上的工作台，在工作台上设置有大转盘(1),在大转盘上设有放置锁胆的夹具(2),其特征在于：沿大转盘的圆周方向设置有上锁胆组件(3)、上玻珠弹簧组件(4)、上玻珠组件(5)、上锁片弹簧组件(6)、上尾片弹簧组件(7)、上尾片组件(8)、上锁片组件(9)、上钥匙组件(10)以及下料组件(11),上述各组件分别与主控电路连接并由其控制；
所述上锁胆组件包括安装于工作台上的振动盘一(31)、平送通道一(32)、推料气缸一(33)和机械手机构一(34)、小转盘一(35)以及中转盘一,小转盘一和中转盘一上也设有放置锁胆的夹具,锁胆在振动盘一上输送至平送通道一,锁胆在平送通道一末端由推料气缸一推出,机械手机构一将锁胆夹取装入中转盘一的夹具中；
所述机械手机构一包括机械手支架(341)和安装于机械手支架上的三个气爪(342)、水平气缸一(343)、垂直气缸一(344),水平气缸一驱动三个气爪水平方向移动,垂直气缸一驱动三个气爪垂直方向移动；在工作台上还设有检测锁胆是否放反的检测片(36),检测片上连接有检测气缸(37),三个气爪分别完成夹取正放置或反放置的锁胆、平放并旋转反放置的锁胆和将正放置锁胆装入夹具中三个动作。
2.根据权利要求1所述的锁芯自动组装设备，其特征在于：所述上玻珠弹簧组件包括安装架一(41)和安装于安装架一上的弹簧箱(42)、弹簧通道(43)、出料夹子(44)、针型气缸(45)、弹簧转盘(46)、机械手机构二(47),玻珠弹簧从弹簧箱出来后进入弹簧通道,玻珠弹簧在弹簧通道出料口被出料夹子夹住,针型气缸在向上推动出料夹子,玻珠弹簧落入弹簧转盘中,机械手机构二再将玻珠弹簧装入锁胆中。
3.根据权利要求2所述的锁芯自动组装设备，其特征在于：所述上玻珠组件包括安装架二(51)和安装于安装架二上的玻珠箱(52)、接料盒(53)、冲头一(54)、冲头二(55),在冲头一和冲头二上分别设有气嘴孔(56),冲头一下方连接有垂直气缸二(57),冲头二上方连接有铆压气缸(58),在安装架二上还安装有水平移动冲头二和铆压气缸的水平气缸二,玻珠从玻珠箱落入接料盒中,冲头一气嘴孔吸取玻珠,垂直气缸二向上推动冲头一靠近冲头二底部,冲头二气嘴孔吸取冲头一气嘴孔上的玻珠,水平气缸二推动冲头二至锁胆上方,铆压气缸推动冲头二将玻珠压进锁胆中。
4.根据权利要求3所述的锁芯自动组装设备，其特征在于：所述上尾片组件包括安装架三(81)和安装于安装架三上的振动盘二(82)、出料通道(83)、推料气缸二(84)、机械手机构三,尾片在振动盘二上输送至出料通道,尾片在出料通道末端由推料气缸二推出,机械手机构三将尾片夹取装入锁胆中。
5.根据权利要求4所述的锁芯自动组装设备，其特征在于：所述上钥匙组件包括小转盘二 (101)、设于小转盘二上的钥匙治具(102)、设于钥匙治具上方的成像系统(103)、支架(104)和安装于支架上的钥匙插入气爪、驱动钥匙插入气爪前后移动的步进电机(105)、驱动钥匙插入气爪左右移动的气爪气缸(106)、调节钥匙插入气爪上下位置的调节气缸(107),人工将钥匙插入钥匙治具中,成像系统拍照将锁片排列信息反馈至控制系统,步进电机和钥匙插入气爪气缸驱动气爪夹取钥匙插入锁胆中。
6.根据权利要求5所述的锁芯自动组装设备，其特征在于：所述下料组件包括安装于导杆一(111)上的良品气爪(112)和不良品气爪(113)、安装于导杆二(114)上的钥匙拔出气爪(115)、良品料盒(116)、不良品料盒(117),导杆一和导杆二连接于导杆三(118)上,各导杆上分别安装有气缸,气缸带动良品气爪夹取良品至良品料盒,气缸带动不良品气爪夹取不良品至不良品料盒,气缸带动钥匙拔出气爪拔取锁芯上的钥匙。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的锁芯自动组装设备，其特征在于：所述工作台上设有检测锁胆内是否参杂有杂物的对射光纤。
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