CN103978353B - 全自动铜套组入机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种全自动铜套组入机，它包括机架(21)，机架(21)安装有落料管(2)、导向管(24)和第一驱动缸(31)，第一驱动缸(31)的活塞杆上连接有压杆(29)，落料管(2)末端与导向管(24)连通，导向管(24)的管内壁设有卡位台阶面(26)，导向管(24)由左右对称的两根半圆管壁(24.1)拼合而成，两个半圆管壁(24.1)的上端均与机架(21)铰接，两个半圆管壁(24.1)的外圆周面的圆弧槽内套合有弹性箍圈，压杆(29)、导向管(24)和位于下压工位的工件(30)的螺钉孔(30.1)同轴线。该铜套组入机能全自动将铜套挤压、组装入工件(30)内。

Description

全自动铜套组入机
技术领域
本发明涉及机车配件机械领域，具体讲是一种全自动铜套组入机。
背景技术
铜套包括套管和直径大于套管的头部，套管和头部一体铸造成型。在汽配行业中，经常需要将铜套挤入某些工件内，如汽车后视镜的驱动器的盖体和底座之间是经过螺钉连接的，但为保证足够的强度，先将盖体和底座卡接，然后在盖体和底座的螺钉孔内挤压入铜套，最后采用螺钉固定。现有技术中，将铜套挤入工件完全是依靠人工操作的，效率低、速度慢、人工成本较高，而且人工操作精度差，报废率也较高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种全自动将铜套挤压、组装入工件内的全自动铜套组入机。
本发明的技术解决方案是，提供一种全自动铜套组入机，它包括机架，机架上可转动安装有工位切换转盘，机架上还安装有带驱动机构的自动进料槽道、分料机构、落料管、导向管和第一驱动缸，第一驱动缸的活塞杆上连接有压杆，自动进料槽道末端与分料机构连通，分料机构与落料管首端连通，落料管末端与导向管连通，导向管的管内壁设有用于卡住铜套头部避免铜套掉落的卡位台阶面，导向管由左右对称的两根半圆管壁拼合而成，两个半圆管壁的上端均与机架铰接，两个半圆管壁的外圆周面上均设有一条水平向的半圆弧槽，两个半圆弧槽拼合成整条圆弧槽，圆弧槽内套合有弹性箍圈，压杆由上杆段和下杆段构成，上杆段直径大于铜套的中心孔孔径，下杆段的直径小于铜套的中心孔的孔径，下杆段的长度大于导向管的卡位台阶面到工件的螺钉孔上开口的距离d，压杆、导向管和位于下压工位的工件的螺钉孔同轴线。
本发明全自动铜套组入机与现有技术相比，具有以下显著优点和有益效果：
以下为该机器的工作过程，工位切换转盘将需要嵌入铜套的工件带入到下压工位，而多个铜套在驱动机构作用下在自动进料槽道上连续并排前进，并进入到分料机构且在分料机构作用下单个单个的间隔式进入到落料管，单个的铜套从落料管下落到导向管内，被导向管的管内壁的卡位台阶面卡住而不掉落，驱动第一驱动缸，使得活塞杆带动压杆下降，压杆上杆段和下杆段之间的台阶面卡住铜套的中心孔以下压铜套，铜套将压力传递给导向 管，使得导向管的左右半圆管壁克服弹性箍圈的作用向外张开，使得压杆顺利将铜套下压到工件的螺钉孔内，而且，由于下杆段的长度大于导向管的卡位台阶面到工件的螺钉孔上开口的距离d，这样，当铜套还卡在导向管台阶面上时，压杆的下杆段已经插入到工件的螺钉孔内了，此后再撑开左右半圆管壁使得铜套掉落的过程中，压杆的下杆段能很好的对铜套起到导向作用，使得铜套精准的掉入工件的螺纹孔内，保证嵌入的精度，降低报废率。
由以上分析可知，该全自动铜套组入机能自动进料且自动将铜套压入工件的螺钉孔内，效率高、速度快、降低人工成本，且操作精度高，报废率低。
作为改进，工位切换转盘的盘面上沿周向均匀分布有多个用于与工件卡合的基座，这样，能将各个工件精准固定在工位切换转盘上，进而保证工件精准定位在各个工位上。
作为再改进，机架上还安装有位于工件压紧工位上方的第二驱动缸，第二驱动缸的活塞杆上固定有第二压板，这样，在进入到下压工位前，能利用第二驱动缸先一步将工件压紧在基座上，或者，能满足工件装配的特殊要求，如将汽车后视镜的驱动器的盖体和底座先一步压实，取代相应的人工操作，提高功效，保证精度，降低报废率。
作为又改进，机架上还安装有位于压实并检测工位上方的第三驱动缸，第三驱动缸的活塞杆上固定有第三压板，每个基座上设有检测通孔，检测通孔与卡合在该基座上的工件的螺钉孔正对，机架上设有激光传感器，激光传感器与位于压实并检测工位上的基座的检测通孔正对。这样的设计，解决了以下技术难题，因为再下压工位是采用金属的压杆将铜套压入工件的，而下压过程中压杆伸入铜套内，由于压杆和铜套都是金属，存在相互干涉，所以激光传感器无法检测到压入工件的铜套的具体长度。所以，采用以上结构，可以在下压工位仅将铜套的一半压入工件的螺钉孔内，而在下一个工位也就是压实并检测工位用第三压板将另一半铜套也完全压入工件内，这样，在压实检测工位不存在干涉的金属压杆了，能通过激光感应器精确测得铜套被压入工件的具体长度。
作为进一步改进，它还包括PLC芯片，机架上设有一个水平驱动缸，水平驱动缸的活动部连接有竖直驱动缸，竖直驱动缸的活塞杆连接有SMC气动手指，水平驱动缸、竖直驱动缸、SMC气动手指和激光传感器均与PLC芯片电连接，这样，当压实并检测工位测得铜套压入工件的长度不符合设计要求后，激光感应器触动PLC芯片，PLC芯片再促发竖直驱动缸的活塞杆下降到工件高度，再驱动SMC气动手指抓住不合格工件，随后上升竖直驱动缸的活塞杆使得不合格工件与基座分离，再然后驱动水平向气缸动作，进而将不合格工件平移出工位切换转盘上方，最后松开SMC气动手指，使得将不合格工件抛弃在回收料斗上。
作为优选，分料机构包括一固定架、一盖板、一挡板、一滑动板和一个滑台气缸，固定架上设有与自动进料槽道连通的过渡槽，盖板固定在固定架上，滑台气缸的固定座与固定架固定，挡板底面与滑动板顶面固定，滑动板底面与滑台气缸的滑台固定；滑动板上设有与过渡槽平行的直槽，直槽内滑配合有滑块，滑块靠近固定架的端面设有与过渡槽连通的用于容置单个铜套的套管的第一圆缺口，滑块上固定有销子，挡板上靠近固定架的端面设有与过渡槽连通的用于容置单个铜套的头部的第二圆缺口，挡板上还贯穿有与直槽平行的长孔，盖板上设有导向槽，导向槽包括与直槽垂直的横槽和与横槽末端连通的斜槽，滑块的销子穿过长孔插入导向槽的横槽内，滑动板还上设有孔径大于铜套头部直径的圆孔，圆孔位于第二圆缺口的下方且圆孔与落料管连通。
现有技术其实一直存在一个技术难题，即自动进料槽道上的铜套是被驱动机构驱动连续排列并向前推进的，而下压工位是将单个铜套压入工件的，这样就需要铜套单个单个的间隔进入到下压工位以留出下压的时间差，如果铜套是连续不间断地从自动进料槽道直接进入下压工位，则下压工位无法正常工作。而分料机构正是为解决该技术难题设计的。
以下为该分料机构的工作过程，为表述方便，引入两个方位，与过渡槽平行的水平移动为纵向移动，与过渡槽垂直的水平移动为横向移动。多个铜套在驱动机构的作用下连续不间断地排成一排，彼此头部靠拢着从自动进料槽道向过渡槽前进，直至最前端的一个铜套从过渡槽末端同时进入第一圆缺口和第二圆缺口，该铜套头部和套管之间的台阶面搁置在第一圆缺口和第二圆缺口之间的台阶面上，由于第二圆缺口比第一圆缺口大，铜套实质上搁置在滑块上，而从前往后数第二个铜套的头部则在驱动机构作用下抵住最前端铜套的头部。此时，驱动滑台气缸，使得滑台带动挡板、滑动板横向滑动，而盖板是固定不动的，这样，销子就会沿着盖板的导向槽运动，销子的运动分为两个阶段，第一阶段是沿着横槽滑动，该阶段中销子与滑动板均是横向滑动，故销子、滑块和滑动板之间不会相对滑动，这样使得第一圆缺口和第二圆缺口均横向滑移出与过渡槽连通的位置，挡板及滑动板的端面将过渡槽末端封闭堵死，第二个铜套也就顶在挡板及滑动板的端面上无法进入第一圆缺口和第二圆缺口，而第二个阶段销子沿着斜槽移动时，这个阶段可以将销子的移动分解为横向和纵向两个移动，其中纵向移动是相对滑动板的移动，使得与销子固定的滑块沿着直槽滑动，即滑块作远离固定架方向的移动，而挡板的第二圆缺口不移动，始终挡住铜套头部，而第一圆缺口随着滑块纵向移动走了，铜套失去支持，经圆孔掉落到落料管中，而挡板上长孔的设计是为了保证销子的纵向移动不会受到干涉。由以上分析可知，该分料机构使得自动进料槽道上连续并排的多个铜套单个单个的间隔进入到下压工位，解决了现有技 术存在的连续进料的铜套无法间隔式进入下压工位的技术难题，而且该机构设计合理，分料过程平顺稳定可靠，不会出现铜套卡死的状况。
作为进一步优选，驱动机构包括一个料斗，料斗由圆形的震动底盘和圆筒侧壁构成，震动底盘中间高边缘低，圆筒侧壁上设有从震动底盘向上蜿蜒盘旋的进料盘道，进料盘道末段设有宽度与铜套的套管直径相等的弧形孔，弧形孔的末段与自动进料槽道连通，自动进料槽道的宽度与铜套的套管直径相等；该驱动机构的工作过程为，将大量铜套堆放在料斗内，震动底盘震动，且震动底盘中间高边缘低，这样，使得铜套不断向边缘挤压堆积，且使得边缘的铜套在中央的大量铜套的推挤下沿着进料盘道向上爬升，铜套爬升到进料盘道的上端也就是末段时，铜套的套管会掉入弧形槽内而头部卡在弧形槽上，这样就使得所有进入自动进料槽道的铜套的头部均在上方，最后多个铜套连续不间断地进入到自动进料槽道内，该结构实现了铜套的批量自动进料，过程简单方便，使得铜套连续不间断且均头部朝上的进入到自动进料槽道内。
附图说明
图1是本发明铜套组入机的分料装置的结构示意图。
图2是本发明铜套组入机的分料装置的爆炸结构示意图。
图3是本发明铜套组入机的分料装置去掉盖板的结构示意图。
图4是本发明铜套组入机的分料装置去掉盖板和挡板的结构示意图。
图5是本发明铜套组入机的分料装置去掉盖板、挡板和中间的一个滑块后的俯视结构示意图。
图6是本发明铜套组入机的结构示意图。
图7是本发明铜套组入机的驱动机构的放大剖视结构示意图。
图8是本发明铜套组入机的进料盘道末端与自动进料槽道连通处的放大俯视结构示意图。
图9是本发明全自动铜套组入机的导向管、分料管、压杆和第一驱动缸装配后的正视结构示意图。
图10是沿图9中A-A方向的结构示意图。
图11是图10中B部分的放大结构示意图。
图中所示1、自动进料槽道，2、落料管，3、固定架，4、盖板，5、挡板，6、滑动板，7、滑台气缸，7.1、固定座，7.2、滑台，8、过渡槽，9、直槽，10、滑块，11、第一圆缺口，12、销子，13、铜套，13.1、套管，13.2、头部，14、第二圆缺口，15、长孔， 16、导向槽，16.1、横槽，16.2、斜槽，17、圆孔，18、料斗，18.1、震动底盘，18.2、圆筒侧壁，19、进料盘道，20、弧形孔，21、机架，22、工位切换转盘，23、竖直驱动缸，24、导向管，24.1、半圆管壁，24.2、半圆弧槽，25、SMC气动手指，26、卡位台阶面，27、弹性箍圈，28、第一压板，29、压杆，29.1、上杆段，29.2、下杆段，30、工件，30.1、螺钉孔，31、第一驱动缸，32、基座，33、第二驱动缸，34、第二压板，35、第三驱动缸，36、第三压板，37、水平驱动缸，d、导向管的卡位台阶面到工件的螺钉孔上开口的距离。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11所示，本发明全自动铜套组入机,它包括机架21。机架21上可转动安装有由电动机驱动的工位切换转盘22，工位切换转盘22的盘面上沿周向均匀分布有多个用于与工件30卡合的基座32。机架21上还安装有带驱动机构的自动进料槽道1、分料机构、落料管2、导向管24和第一驱动缸31。第一驱动缸31的活塞杆上连接有压杆29，具体的说，第一驱动缸31的活塞杆上固定有第一压板28，压杆29固定在第一压板28上。自动进料槽道1末端与分料机构连通，分料机构与落料管2首端连通，落料管2末端与导向管24的管腔连通，导向管24由左右对称的两根半圆管壁24.1拼合而成，两个半圆管壁24.1的上端均与机架21铰接，两个半圆管壁24.1的外圆周面上均设有一条水平向的半圆弧槽24.2，即两个半圆弧槽24.2均位于同一水平面上，两个半圆弧槽24.2拼合成整条圆弧槽，圆弧槽内套合箍紧有弹性箍圈27。导向管24的管内壁设有用于卡住铜套13头部13.2避免铜套13掉落的卡位台阶面26，该卡位台阶面26其实也是由左右两个半圆的台阶面拼合而成的。压杆29由上杆段29.1和下杆段29.2构成，上杆段29.1直径大于铜套13的中心孔孔径，下杆段29.2的直径小于铜套13的中心孔的孔径，下杆段29.2的长度大于导向管24的卡位台阶面26到工件30的螺钉孔30.1上开口的距离d。压杆29、导向管24和位于下压工位的工件30的螺钉孔30.1同轴线，更具体的说，当第一驱动缸31的活塞杆位于上限位置时，压杆29位于导向管24的正上方，而导向管24则在位于下压工位的工件30的螺钉孔30.1的正上方。上述的一根落料管2、一个导向管24、一根压杆29为一套装置，将一个铜套13压入工件30的一个螺钉孔30.1内。出于设计需要，需要将三个铜套13压入一个工件30，则该工件30有三个螺钉孔30.1，对应有三套装置。
机架21上还安装有位于工件30压紧工位上方的第二驱动缸33，第二驱动缸33的活塞杆上固定有第二压板34。机架21上还安装有位于压实并检测工位上方的第三驱动缸35， 第三驱动缸35的活塞杆上固定有第三压板36，每个基座32上设有检测通孔，检测通孔与卡合在该基座32上的工件30的螺钉孔30.1正对，机架21上设有激光传感器，激光传感器与位于压实并检测工位上的基座32的检测通孔正对。该全自动铜套组入机还包括PLC芯片，机架21上设有一个水平驱动缸37，水平驱动缸37的活动部连接有竖直驱动缸23，水平驱动缸37的活动部可以是普通气缸的活塞杆，也可以是滑台气缸的滑台。竖直驱动缸23的活塞杆连接有SMC气动手指25，水平驱动缸37、竖直驱动缸23、SMC气动手指25和激光传感器均与PLC芯片电连接。上述的压紧工位在最前方，而下压工位在中间，而压实并检测工位在最后。
该铜套组入机的分料装置包括一固定架3、一盖板4、一挡板5、一滑动板6和一个滑台气缸7。固定架3固定在机架21上，固定架3上设有与自动进料槽道1连通的过渡槽8。盖板4固定在固定架3上，滑台气缸7的固定座7.1与固定架3固定。挡板5底面与滑动板6顶面固定，滑动板6底面与滑台气缸7的滑台7.2固定。滑动板6上设有与过渡槽8平行的直槽9，直槽9内滑配合有滑块10，滑块10靠近固定架3的端面设有与过渡槽8连通的用于容置单个铜套13的套管13.1的第一圆缺口11，滑块10上固定有销子12。挡板5上靠近固定架3的端面设有与过渡槽8连通的用于容置单个铜套13的头部13.2的第二圆缺口14，挡板5上还贯穿有与直槽9平行的长孔15。盖板4上设有导向槽16，导向槽16包括与直槽9垂直的横槽16.1和与横槽16.1末端连通的斜槽16.2，滑块10的销子12穿过长孔15插入导向槽16的横槽16.1内。滑动板6上设有孔径大于铜套13头部13.2直径的圆孔17，圆孔17始终位于第二圆缺口14的下方且圆孔17与落料管2连通。
驱动机构包括一个料斗18，料斗18由圆形的震动底盘18.1和圆筒侧壁18.2构成。震动底盘18.1中间高边缘低，圆筒侧壁18.2上设有从震动底盘18.1向上蜿蜒盘旋的进料盘道19，进料盘道19也可以从下往上宽度逐渐变窄，最上端也就是最末段的进料盘道19的宽度可以略大于铜套13的头部13.2的宽度，这样，使得该段进料盘道19上的铜套13成单列分布。进料盘道19末段设有宽度与铜套13的套管13.1直径相等的弧形孔20，弧形孔20的末段与自动进料槽道1连通，自动进料槽道1的宽度与铜套13的套管13.1直径相等。具体的说，自动进料槽道1的两个侧壁之间的间距等于铜套13的套管13.1的直径，这样，铜套13从弧形孔20进入到自动进料槽道1后头部13.2能卡在自动进料槽道1的两个侧壁上。

Claims (7)

1.一种全自动铜套组入机，其特征在于：它包括机架(21)，机架(21)上可转动安装有工位切换转盘(22)，机架(21)上还安装有带驱动机构的自动进料槽道(1)、分料机构、落料管(2)、导向管(24)和第一驱动缸(31)，第一驱动缸(31)的活塞杆上连接有压杆(29)，自动进料槽道(1)末端与分料机构连通，分料机构与落料管(2)首端连通，落料管(2)末端与导向管(24)连通，导向管(24)的管内壁设有用于卡住铜套(13)头部(13.2)避免铜套(13)掉落的卡位台阶面(26)，导向管(24)由左右对称的两根半圆管壁(24.1)拼合而成，两个半圆管壁(24.1)的上端均与机架(21)铰接，两个半圆管壁(24.1)的外圆周面上均设有一条水平向的半圆弧槽(24.2)，两个半圆弧槽(24.2)拼合成整条圆弧槽，圆弧槽内套合有弹性箍圈(27)，压杆(29)由上杆段(29.1)和下杆段(29.2)构成，上杆段(29.1)直径大于铜套(13)的中心孔孔径，下杆段(29.2)的直径小于铜套(13)的中心孔的孔径，下杆段(29.2)的长度大于导向管(24)的卡位台阶面(26)到工件(30)的螺钉孔(30.1)上开口的距离d，压杆(29)、导向管(24)和位于下压工位的工件(30)的螺钉孔(30.1)同轴线。
2.根据权利要求1所述的全自动铜套组入机，其特征在于：工位切换转盘(22)的盘面上沿周向均匀分布有多个用于与工件(30)卡合的基座(32)。
3.根据权利要求1所述的全自动铜套组入机，其特征在于：机架(21)上还安装有位于工件(30)压紧工位上方的第二驱动缸(33)，第二驱动缸(33)的活塞杆上固定有第二压板(34)。
4.根据权利要求2所述的全自动铜套组入机，其特征在于：机架(21)上还安装有位于压实并检测工位上方的第三驱动缸(35)，第三驱动缸(35)的活塞杆上固定有第三压板(36)，每个基座(32)上设有检测通孔，检测通孔与卡合在该基座(32)上的工件(30)的螺钉孔(30.1)正对，机架(21)上设有激光传感器，激光传感器与位于压实并检测工位上的基座(32)的检测通孔正对。
5.根据权利要求4所述的全自动铜套组入机，其特征在于：它还包括PLC芯片，机架(21)上设有一个水平驱动缸(37)，水平驱动缸(37)的活动部连接有竖直驱动缸(23)，竖直驱动缸(23)的活塞杆连接有SMC气动手指(25)，水平驱动缸(37)、竖直驱动缸(23)、SMC气动手指(25)和激光传感器均与PLC芯片电连接。
6.根据权利要求1所述的全自动铜套组入机，其特征在于：分料机构包括一固定架 (3)、一盖板(4)、一挡板(5)、一滑动板(6)和一个滑台气缸(7)，固定架(3)上设有与自动进料槽道(1)连通的过渡槽(8)，盖板(4)固定在固定架(3)上，滑台气缸(7)的固定座(7.1)与固定架(3)固定，挡板(5)底面与滑动板(6)顶面固定，滑动板(6)底面与滑台气缸(7)的滑台(7.2)固定；滑动板(6)上设有与过渡槽(8)平行的直槽(9)，直槽(9)内滑配合有滑块(10)，滑块(10)靠近固定架(3)的端面设有与过渡槽(8)连通的用于容置单个铜套(13)的套管(13.1)的第一圆缺口(11)，滑块(10)上固定有销子(12)，挡板(5)上靠近固定架(3)的端面设有与过渡槽(8)连通的用于容置单个铜套(13)的头部(13.2)的第二圆缺口(14)，挡板(5)上还贯穿有与直槽(9)平行的长孔(15)，盖板(4)上设有导向槽(16)，导向槽(16)包括与直槽(9)垂直的横槽(16.1)和与横槽(16.1)末端连通的斜槽(16.2)，滑块(10)的销子(12)穿过长孔(15)插入导向槽(16)的横槽(16.1)内，滑动板(6)上设有孔径大于铜套(13)头部(13.2)直径的圆孔(17)，圆孔(17)位于第二圆缺口(14)的下方且圆孔(17)与落料管(2)连通。
7.根据权利要求1所述的全自动铜套组入机，其特征在于：驱动机构包括一个料斗(18)，料斗(18)由圆形的震动底盘(18.1)和圆筒侧壁(18.2)构成，震动底盘(18.1)中间高边缘低，圆筒侧壁(18.2)上设有从震动底盘(18.1)向上蜿蜒盘旋的进料盘道(19)，进料盘道(19)末段设有宽度与铜套(13)的套管(13.1)直径相等的弧形孔(20)，弧形孔(20)的末段与自动进料槽道(1)连通，自动进料槽道(1)的宽度与铜套(13)的套管(13.1)直径相等。
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