CN104384904A

CN104384904A - 卡簧自动装配机

Info

Publication number: CN104384904A
Application number: CN201410526281.4A
Authority: CN
Inventors: 许方富; 武建伟; 朱伟; 李圣荣; 王少剑
Original assignee: Research Institute of Zhejiang University Taizhou
Current assignee: Research Institute of Zhejiang University Taizhou
Priority date: 2014-11-04
Filing date: 2014-11-04
Publication date: 2015-03-04
Anticipated expiration: 2034-11-04
Also published as: CN104384904B

Abstract

本发明公开了一种卡簧自动装配机，包括机座，机座上设置有上料模块、下压模块、移料模块、装配模块、出料模块；上料模块将卡簧送至装配工位；移料模块将被装配件送至装配工位，并将完成装配的工件送至出料工位；下压模块将被装配件下压，实现被装配件的定位与装夹；装配模块将卡簧压进被装配件，完成卡簧与被装配件的装配；出料模块将工件送至下一工位。本发明可以实现E型、M型两种型号卡簧的自动装配，大大提高这两种型号卡簧的装配效率。

Description

卡簧自动装配机

技术领域

本发明涉及一种装配设备，具体涉及一种卡簧自动装配机。

背景技术

E型卡簧和M型卡簧如图7、图8所示，目前这两种卡簧的装配方法只能通过人工装配来实现，这种装配方式的效率十分低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种卡簧自动装配机，它可以实现E型、M型两种型号卡簧的自动装配。

为解决上述技术问题，本发明卡簧自动装配机的技术解决方案为：

包括机座1，机座1上设置有上料模块2、下压模块3、移料模块4、装配模块5、出料模块6；上料模块2将E型卡簧82送至第一装配工位；移料模块4将被装配件81送至第一装配工位；下压模块3将被装配件81下压，实现被装配件81的定位与装夹；装配模块5将E型卡簧82压进被装配件81，完成E型卡簧82与被装配件81的装配；移料模块4将完成装配的工件送至出料工位，由出料模块6送至下一工位；或者，上料模块2将M型卡簧83送至第二装配工位；移料模块4将被装配件81送至第二装配工位；下压模块3将被装配件81下压，实现被装配件81的定位与装夹；装配模块5将M型卡簧83压进被装配件81，完成M型卡簧83与被装配件81的装配；移料模块4将完成装配的工件送至出料工位，由出料模块6送至下一工位。

还包括检测模块7，检测模块7检测E型卡簧82、被装配件81或M型卡簧83是否到位。

所述上料模块2包括E型卡簧上料模块和M型卡簧上料模块；E型卡簧上料模块包括E型卡簧振动盘21、第一直线器22、第一送料槽23，E型卡簧振动盘21的出口连接第一送料槽23的入口，第一送料槽23的出口端为第一装配工位；第一送料槽23固定设置于第一直线器22上；M型卡簧上料模块包括M型卡簧振动盘24、第二直线器25、第二送料槽26，M型卡簧振动盘24的出口连接第二送料槽26的入口，第二送料槽26的出口端为第二装配工位；第二送料槽26固定设置于第二直线器25上。

所述移料模块4包括移料气缸44，移料气缸44能够驱动滑块输出板46在直线导轨45做往复直线运动；滑块输出板46上固定设置有套筒气缸42，套筒气缸42的活塞杆上端连接移料套筒43，套筒气缸42能够驱动移料套筒43上下运动；移料套筒43的上方固定设置有装配平板台47，装配平板台47上固定设置有两个并列设置的移料支撑板41，两个移料支撑板41之间形成料槽；当移料套筒43上移后，移料套筒43的上端能够伸入料槽。

所述下压模块3包括下压气缸31，下压气缸31的活塞杆下端固定连接下压圆柱32；下压气缸31设置于移料模块4的料槽上方，驱动下压气缸31，能够带动下压圆柱32上下运动。

所述装配模块5包括E型卡簧装配模块和M型卡簧装配模块，两个卡簧装配模块的结构相同；E型卡簧装配模块设置于第一装配工位，M型卡簧装配模块设置于第二装配工位；卡簧装配模块包括料槽板51、料槽盖板52、卡簧压装片53、卡簧隔料片55，料槽板51和料槽盖板52设置于第一装配工位或第二装配工位，料槽盖板52位于料槽板51的上方，料槽板51和料槽盖板52用于定位处于第一装配工位或第二装配工位的卡簧的上下位置；第一装配工位或第二装配工位的一侧设置有卡簧压装片53，卡簧压装片53在压装片气缸54的驱动下能够做前后方向的往复直线运动；第一装配工位或第二装配工位设置有卡簧隔料片55，卡簧隔料片55在隔料气缸56的驱动下能够做左右方向的往复直线运动；卡簧隔料片55抵于料槽板51的侧面，用于阻止E型卡簧82或M型卡簧83向前运动，完成卡簧前后方向的定位。

所述出料模块6包括针形气缸61，针形气缸61的活塞杆连接滑块输出板63，滑块输出板63活动设置于直线导轨62上，针形气缸61能够驱动滑块输出板63沿直线导轨62移动；直线导轨62固定设置于线轨安装板67上，线轨安装板67固定在支架横板33上；滑块输出板63上固定设置三轴气缸64，三轴气缸64的下端连接气爪65，气爪65设置有卡爪66；卡爪66位于出料工位的上方。

所述检测模块7包括第一对射传感器71、第二对射传感器73、漫反射传感器75，第一对射传感器71用于检测被装配件81是否到位，第二对射传感器73用于检测E型卡簧82是否到位，漫反射传感器75用于检测M型卡簧83是否到位；第一对射传感器71通过第一传感器安装件72安装在移料模块4上，第二对射传感器73通过第二传感器安装件74安装在E型卡簧装配模块上，漫反射传感器75通过漫反射传感器安装件76安装在M型卡簧装配模块上。

所述上料模块2将E型卡簧82经第一送料槽23送至第一装配工位；机械手将被装配件81夹送到料槽内，使被装配件81处于初始位置；驱动移料模块4的套筒气缸42，移料套筒43上移并伸入料槽，使移料套筒43的前端嵌入被装配件81；驱动移料模块4的移料气缸44，滑块输出板46带动套筒气缸42及被装配件81沿直线运动，使被装配件81从初始位置运动至第一装配工位；驱动下压模块3的下压气缸31，带动下压圆柱32将被装配件81下压，实现被装配件81的定位与装夹；驱动装配模块5的隔料气缸56，使卡簧隔料片55向右移动，则卡簧隔料片55撤销对卡簧的限位；驱动装配模块5的压装片气缸54，卡簧压装片53向前推动卡簧，将E型卡簧82压进第一装配工位的被装配件81，完成E型卡簧82与被装配件81的装配；装配完成后，压装片气缸54带动卡簧压装片53复位，隔料气缸56带动卡簧隔料片55向左运动，卡簧隔料片55抵在料槽板51的侧面限制卡簧的运动；如此循环，进行卡簧的自动装配；工件装配完成后，驱动移料模块4的移料气缸44，滑块输出板46带动套筒气缸42及被装配件81沿直线运动，使完成装配的工件从第一装配工位运动至出料工位；驱动出料模块6的三轴气缸64，使气爪65下降至出料工位，卡爪66抓取工件；抓取工件后，驱动三轴气缸64，使气爪65回升，再驱动针形气缸61，带动滑块输出板63移动，滑块输出板63将工件送至下一工位。

本发明可以达到的技术效果是：

本发明可以实现E型、M型两种型号卡簧的自动装配，大大提高这两种型号卡簧的装配效率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是本发明卡簧自动装配机的示意图；

图2是本发明的上料模块的示意图；

图3是本发明的下压模块和移料模块的示意图；

图4是本发明的装配模块和检测模块的示意图；

图5是本发明的第一装配工位的示意图；

图6是本发明的出料模块的示意图；

图7是E型卡簧的示意图；

图8是M型卡簧的示意图；

图中附图标记说明：

1为机座， 2为上料模块，

3为下压模块， 4为移料模块，

5为装配模块， 6为出料模块，

7为检测模块，

21为E型卡簧振动盘， 22为第一直线器，

23为第一送料槽， 24为M型卡簧振动盘，

25为第二直线器， 26为第二送料槽，

27为直线器支架，

31为下压气缸， 32为下压圆柱，

33为支架横板， 34为支架横梁，

35为支架立柱，

41为移料支撑板， 42为套筒气缸，

43为移料套筒， 44为移料气缸，

45为直线导轨， 46为滑块输出板，

47为装配平板台，

51为料槽板， 52为料槽盖板，

53为卡簧压装片， 54为压装片气缸，

55为卡簧隔料片， 56为在隔料气缸，

61为针形气缸， 62为直线导轨，

63为滑块输出板， 64为三轴气缸，

65为气爪， 66为卡爪，

71为第一对射传感器， 72为第一传感器安装件，

73为第二对射传感器， 74为第二传感器安装件，

75为漫反射传感器， 76为漫反射传感器安装件。

81为被装配件， 82为E型卡簧，

83为M型卡簧。

具体实施方式

如图1所示，本发明卡簧自动装配机，包括机座1，机座1上设置有上料模块2、下压模块3、移料模块4、装配模块5、出料模块6、检测模块7；上料模块2将E型卡簧82送至第一装配工位，检测模块7检测E型卡簧82是否到位；移料模块4将被装配件81送至第一装配工位，检测模块7检测被装配件81是否到位；下压模块3将被装配件81下压，实现被装配件81的定位与装夹；装配模块5将E型卡簧82压进被装配件81，完成E型卡簧82与被装配件81的装配；移料模块4将完成装配的工件送至出料工位，由出料模块6送至下一工位；或者，上料模块2将M型卡簧83送至第二装配工位，检测模块7检测M型卡簧83是否到位；移料模块4将被装配件81送至第二装配工位，检测模块7检测被装配件81是否到位；下压模块3将被装配件81下压，实现被装配件81的定位与装夹；装配模块5将M型卡簧83压进被装配件81，完成M型卡簧83与被装配件81的装配；移料模块4将完成装配的工件送至出料工位，由出料模块6送至下一工位。

如图2所示，上料模块2包括并列设置的E型卡簧上料模块和M型卡簧上料模块；E型卡簧上料模块包括E型卡簧振动盘21、第一直线器22、第一送料槽23，E型卡簧振动盘21的出口连接第一送料槽23的入口，第一送料槽23的出口端为第一装配工位；第一送料槽23通过螺钉固定设置于第一直线器22上；E型卡簧振动盘21用于盛放E型卡簧82；

M型卡簧上料模块包括M型卡簧振动盘24、第二直线器25、第二送料槽26，M型卡簧振动盘24的出口连接第二送料槽26的入口，第二送料槽26的出口端为第二装配工位；第二送料槽26通过螺钉固定设置于第二直线器25上；M型卡簧振动盘24用于盛放M型卡簧83；

第一直线器22、第二直线器25通过直线器支架27固定设置于机座1上。

如图3所示，移料模块4包括移料气缸44，移料气缸44能够驱动滑块输出板46在直线导轨45做往复直线运动；滑块输出板46上固定设置有套筒气缸42，套筒气缸42的活塞杆上端连接移料套筒43，套筒气缸42能够驱动移料套筒43上下运动；移料套筒43的上方固定设置有装配平板台47，装配平板台47上固定设置有两个并列设置的移料支撑板41，两个移料支撑板41之间形成料槽；当移料套筒43上移后，移料套筒43的上端能够伸入料槽。

如图3所示，下压模块3包括下压气缸31，下压气缸31的活塞杆下端固定连接下压圆柱32；下压气缸31设置于移料模块4的料槽上方，驱动下压气缸31，能够带动下压圆柱32上下运动；

下压气缸31固定设置于支架横板33上，支架横板33的两端分别固定在两个支架横梁34上，两个支架横梁34由固定在装配平板台47上的四根支架立柱35支撑。

如图4、图5所示，装配模块5包括E型卡簧装配模块和M型卡簧装配模块，两个卡簧装配模块的结构相同；E型卡簧装配模块设置于第一装配工位，M型卡簧装配模块设置于第二装配工位；

卡簧装配模块包括料槽板51、料槽盖板52、卡簧压装片53、卡簧隔料片55，料槽板51和料槽盖板52设置于第一装配工位（或第二装配工位），料槽盖板52位于料槽板51的上方，料槽板51和料槽盖板52用于定位处于第一装配工位（或第二装配工位）的卡簧的上下位置；第一装配工位（或第二装配工位）的一侧设置有卡簧压装片53，卡簧压装片53在压装片气缸54的驱动下能够做前后方向的往复直线运动；第一装配工位（或第二装配工位）设置有卡簧隔料片55，卡簧隔料片55在隔料气缸56的驱动下能够做左右方向的往复直线运动；

卡簧隔料片55抵于料槽板51的侧面，用于阻止E型卡簧82（或M型卡簧83）向前运动，完成卡簧前后方向的定位。

如图6所示，出料模块6包括针形气缸61，针形气缸61的活塞杆连接滑块输出板63，滑块输出板63活动设置于直线导轨62上，针形气缸61能够驱动滑块输出板63沿直线导轨62移动；直线导轨62固定设置于线轨安装板67上，线轨安装板67固定在支架横板33上；

滑块输出板63上固定设置三轴气缸64，三轴气缸64的下端连接气爪65，气爪65设置有卡爪66；卡爪66位于出料工位的上方。

如图4所示，第一装配工位和第二装配工位设置有检测模块7；检测模块7包括第一对射传感器71、第二对射传感器73、漫反射传感器75，第一对射传感器71用于检测被装配件81是否到位，第二对射传感器73用于检测E型卡簧82是否到位，漫反射传感器75用于检测M型卡簧83是否到位；第一对射传感器71通过第一传感器安装件72安装在移料模块4上，第二对射传感器73通过第二传感器安装件74安装在E型卡簧装配模块上，漫反射传感器75通过漫反射传感器安装件76安装在M型卡簧装配模块上。

本发明的工作原理如下：

上料模块2将E型卡簧82经第一送料槽23送至第一装配工位；机械手将被装配件81夹送到料槽内，使被装配件81处于初始位置；

驱动移料模块4的套筒气缸42，移料套筒43上移并伸入料槽，使移料套筒43的前端嵌入被装配件81；

驱动移料模块4的移料气缸44，滑块输出板46带动套筒气缸42及被装配件81沿直线运动，使被装配件81从初始位置运动至第一装配工位；

驱动下压模块3的下压气缸31，带动下压圆柱32将被装配件81下压，实现被装配件81的定位与装夹；

驱动装配模块5的隔料气缸56，使卡簧隔料片55向右移动，则卡簧隔料片55撤销对卡簧的限位；驱动装配模块5的压装片气缸54，卡簧压装片53向前推动卡簧，将E型卡簧82压进第一装配工位的被装配件81，完成E型卡簧82与被装配件81的装配；

装配完成后，压装片气缸54带动卡簧压装片53复位，隔料气缸56带动卡簧隔料片55向左运动，卡簧隔料片55抵在料槽板51的侧面限制卡簧的运动；如此循环，进行卡簧的自动装配；

工件装配完成后，驱动移料模块4的移料气缸44，滑块输出板46带动套筒气缸42及被装配件81沿直线运动，使完成装配的工件从第一装配工位运动至出料工位；

驱动出料模块6的三轴气缸64，使气爪65下降至出料工位，卡爪66抓取工件（即完成卡簧装配的被装配件81）；抓取工件后，驱动三轴气缸64，使气爪65回升，再驱动针形气缸61，带动滑块输出板63移动，滑块输出板63将工件送至下一工位。

M型卡簧83的装配方法与上述过程相似，区别仅在于：上料模块2将M型卡簧83经第二送料槽26送至第二装配工位；移料气缸44将被装配件81从初始位置运动至第二装配工位；在第二装配工位完成M型卡簧83的装配。

Claims

1.一种卡簧自动装配机，其特征在于：包括机座（1），机座（1）上设置有上料模块（2）、下压模块（3）、移料模块（4）、装配模块（5）、出料模块（6）；上料模块（2）将E型卡簧（82）送至第一装配工位；移料模块（4）将被装配件（81）送至第一装配工位；下压模块（3）将被装配件（81）下压，实现被装配件（81）的定位与装夹；装配模块（5）将E型卡簧（82）压进被装配件（81），完成E型卡簧（82）与被装配件（81）的装配；移料模块（4）将完成装配的工件送至出料工位，由出料模块（6）送至下一工位；或者，上料模块（2）将M型卡簧（83）送至第二装配工位；移料模块（4）将被装配件（81）送至第二装配工位；下压模块（3）将被装配件（81）下压，实现被装配件（81）的定位与装夹；装配模块（5）将M型卡簧（83）压进被装配件（81），完成M型卡簧（83）与被装配件（81）的装配；移料模块（4）将完成装配的工件送至出料工位，由出料模块（6）送至下一工位。

2.根据权利要求1所述的卡簧自动装配机，其特征在于：还包括检测模块（7），检测模块（7）检测E型卡簧（82）、被装配件（81）或M型卡簧（83）是否到位。

3.根据权利要求1所述的卡簧自动装配机，其特征在于：所述上料模块（2）包括E型卡簧上料模块和M型卡簧上料模块；E型卡簧上料模块包括E型卡簧振动盘（21）、第一直线器（22）、第一送料槽（23），E型卡簧振动盘（21）的出口连接第一送料槽（23）的入口，第一送料槽（23）的出口端为第一装配工位；第一送料槽（23）固定设置于第一直线器（22）上；

M型卡簧上料模块包括M型卡簧振动盘（24）、第二直线器（25）、第二送料槽（26），M型卡簧振动盘（24）的出口连接第二送料槽（26）的入口，第二送料槽（26）的出口端为第二装配工位；第二送料槽（26）固定设置于第二直线器（25）上。

4.根据权利要求1所述的卡簧自动装配机，其特征在于：所述移料模块（4）包括移料气缸（44），移料气缸（44）能够驱动滑块输出板（46）在直线导轨（45）做往复直线运动；滑块输出板（46）上固定设置有套筒气缸（42），套筒气缸（42）的活塞杆上端连接移料套筒（43），套筒气缸（42）能够驱动移料套筒（43）上下运动；移料套筒（43）的上方固定设置有装配平板台（47），装配平板台（47）上固定设置有两个并列设置的移料支撑板（41），两个移料支撑板（41）之间形成料槽；当移料套筒（43）上移后，移料套筒（43）的上端能够伸入料槽。

5.根据权利要求4所述的卡簧自动装配机，其特征在于：所述下压模块（3）包括下压气缸（31），下压气缸（31）的活塞杆下端固定连接下压圆柱（32）；下压气缸（31）设置于移料模块（4）的料槽上方，驱动下压气缸（31），能够带动下压圆柱（32）上下运动。

6.根据权利要求1所述的卡簧自动装配机，其特征在于：所述装配模块（5）包括E型卡簧装配模块和M型卡簧装配模块，两个卡簧装配模块的结构相同；E型卡簧装配模块设置于第一装配工位，M型卡簧装配模块设置于第二装配工位；

所述卡簧装配模块包括料槽板（51）、料槽盖板（52）、卡簧压装片（53）、卡簧隔料片（55），料槽板（51）和料槽盖板（52）设置于第一装配工位或第二装配工位，料槽盖板（52）位于料槽板（51）的上方，料槽板（51）和料槽盖板（52）用于定位处于第一装配工位或第二装配工位的卡簧的上下位置；第一装配工位或第二装配工位的一侧设置有卡簧压装片（53），卡簧压装片（53）在压装片气缸（54）的驱动下能够做前后方向的往复直线运动；第一装配工位或第二装配工位设置有卡簧隔料片（55），卡簧隔料片（55）在隔料气缸（56）的驱动下能够做左右方向的往复直线运动；

卡簧隔料片（55）抵于料槽板（51）的侧面，用于阻止E型卡簧（82）或M型卡簧（83）向前运动，完成卡簧前后方向的定位。

7.根据权利要求1所述的卡簧自动装配机，其特征在于：所述出料模块（6）包括针形气缸（61），针形气缸（61）的活塞杆连接滑块输出板（63），滑块输出板（63）活动设置于直线导轨（62）上，针形气缸（61）能够驱动滑块输出板（63）沿直线导轨（62）移动；直线导轨（62）固定设置于线轨安装板（67）上，线轨安装板（67）固定在支架横板（33）上；

滑块输出板（63）上固定设置三轴气缸（64），三轴气缸（64）的下端连接气爪（65），气爪（65）设置有卡爪（66）；卡爪（66）位于出料工位的上方。

8.根据权利要求2所述的卡簧自动装配机，其特征在于：所述检测模块（7）包括第一对射传感器（71）、第二对射传感器（73）、漫反射传感器（75），第一对射传感器（71）用于检测被装配件（81）是否到位，第二对射传感器（73）用于检测E型卡簧（82）是否到位，漫反射传感器（75）用于检测M型卡簧（83）是否到位；第一对射传感器（71）通过第一传感器安装件（72）安装在移料模块（4）上，第二对射传感器（73）通过第二传感器安装件（74）安装在E型卡簧装配模块上，漫反射传感器（75）通过漫反射传感器安装件（76）安装在M型卡簧装配模块上。

9.根据权利要求1所述的卡簧自动装配机，其特征在于：所述上料模块（2）将E型卡簧（82）经第一送料槽（23）送至第一装配工位；机械手将被装配件（81）夹送到料槽内，使被装配件（81）处于初始位置；

驱动移料模块（4）的套筒气缸（42），移料套筒（43）上移并伸入料槽，使移料套筒（43）的前端嵌入被装配件（81）；

驱动移料模块（4）的移料气缸（44），滑块输出板（46）带动套筒气缸（42）及被装配件（81）沿直线运动，使被装配件（81）从初始位置运动至第一装配工位；

驱动下压模块（3）的下压气缸（31），带动下压圆柱（32）将被装配件（81）下压，实现被装配件（81）的定位与装夹；

驱动装配模块（5）的隔料气缸（56），使卡簧隔料片（55）向右移动，则卡簧隔料片（55）撤销对卡簧的限位；驱动装配模块（5）的压装片气缸（54），卡簧压装片（53）向前推动卡簧，将E型卡簧（82）压进第一装配工位的被装配件（81），完成E型卡簧（82）与被装配件（81）的装配；

装配完成后，压装片气缸（54）带动卡簧压装片（53）复位，隔料气缸（56）带动卡簧隔料片（55）向左运动，卡簧隔料片（55）抵在料槽板（51）的侧面限制卡簧的运动；如此循环，进行卡簧的自动装配；

工件装配完成后，驱动移料模块（4）的移料气缸（44），滑块输出板（46）带动套筒气缸（42）及被装配件（81）沿直线运动，使完成装配的工件从第一装配工位运动至出料工位；

驱动出料模块（6）的三轴气缸（64），使气爪（65）下降至出料工位，卡爪（66）抓取工件；抓取工件后，驱动三轴气缸（64），使气爪（65）回升，再驱动针形气缸（61），带动滑块输出板（63）移动，滑块输出板（63）将工件送至下一工位。