CN104526343B - 一种自动化弹簧架组装机及其装配弹簧架的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种自动化弹簧架组装机，包括机台、在机台上两两相对设置的钢珠装配检测机构、弹簧装配机构以及胶壳传送机构，弹簧装配机构包括弹簧送料组件，压合组件、取料组件及拉料组件，弹簧送料组件和压合组件沿机台横向方向前后位置并列设置，且弹簧送料组件与压合组件均可沿机台径向方向前后移动，取料组件与拉料组件在竖直方向上相对设置且都垂直于弹簧送料组件及压合组件移动方向，还包括设在钢珠装配检测机构前段的胶壳输送装置、钢珠存储装置、弹簧存储装置以及弹簧架的组装方法。本发明的组装机，弹簧装配快速、便捷，产品质量高，装配各工序自动化衔接，装配中对产品优次进行检测，实现自动化生产，简化人工生产、节省人力。

Description

一种自动化弹簧架组装机及其装配弹簧架的方法

技术领域

本发明涉及弹簧组装设备领域，尤其是一种自动化弹簧架组装机及其装配弹簧架的方法。

背景技术

随社会高速发展，人们生活水平越来越高，对于自己居住的房屋都采用高品质的门窗进行装饰。在现有的门窗中，铝塑门窗常常是人们的手选，而作为门窗组成部件的执手的优劣，也决定的门窗的品质。弹簧架，是门窗执手重要组成部分，弹簧架如图1由一胶壳A和填充胶壳A两端的弹簧B和钢珠C组成。在现有的弹簧架组装中，通常采用手工或简单机器进行组装，手工组装时，先将钢珠C置放在胶壳A两端，然后在将弹簧B用硬力压入。采用手工组装弹簧架往往会因为用力不当，造成压入困难或弹簧弹出弹伤人手，同时，手工组装效率低，压合不到位。而采用简单机器组装弹簧架，也存在不能批量加工，组装效率低下的问题。

发明内容

本发明的解决的技术问题是针对上述现有技术中存在的缺陷，提供一种自动化弹簧架组装机，该组装机能快速有效的装配弹簧架、批量化组装，节约人力，减少作业风险。与此同时还提供一种该组装机装配弹簧架的方法。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下：一种自动化弹簧架组装机，包括机台、在机台上的两两相对设置钢珠装配检测机构、弹簧装配机构以及胶壳传送机构，所述弹簧装配机构包括弹簧送料组件，压合组件取料组件及拉料组件，弹簧送料组件和压合组件沿机台横向方向前后位置并列设置，且弹簧送料组件与压合组件均可沿机台径向方向前后移动，取料组件与拉料组件在竖直方向上相对设置且都垂直于弹簧组件及压合组件移动方向；

其中，所述弹簧送料组件包括第一推进装置、第一固定架以及弹簧承接座，所述第一推进装置与弹簧承接座气动连接，推进弹簧承接座沿机台径向方向前后移动，所述第一固定架上设置有弹簧出口，该弹簧出口的下端位置对应设置弹簧承接柱，第一推进装置带动弹簧承接座后退到位时，弹簧承接柱与弹簧出口位置相匹配，所述弹簧出口位置上端设置有一对射光纤，该对射光纤用以检测弹簧在位状态以及记录弹簧数目；

所述拉料组件包括第一拉料驱动装置和拉料架，所述第一拉料驱动装置与拉料架气动连接，带动拉料架在横向方向移动，使置于拉料架上的胶壳移动到对应位置装配弹簧；

所述压合组件包括第二推进装置、第一支架、压合驱动装置以及压合架，第二推进装置与第一支架通过第一连杆连接，带动第一支架径向移动，所述压合驱动装置设置在第一支架上，且通过第二连杆与压合架连接，带动压合架在竖直方向上运动，所述压合架下端设置有一设置在第一支架上的第一固定块，所述压合架包括固定部及压合部，压合架向下移动时，所述压合架的固定部嵌套于第一固定块中，所述压合部压合弹簧时，在位置上位于所述胶壳正上端；

所述取料组件包括第二支架、第一滑轨、第三推进装置、第一固定座、第一旋转装置以及气动取料手，所述第二支架固定在机台上，第一固定座通过所述第一滑轨及第三推进装置滑动连接第二支架，所述第一固定座上设置所述第一旋转装置，该第一旋转装置上设置所述取料的气动取料手，第三推进装置推动第一固定座沿第一滑轨相对第二支架移动，带动第一旋转装置在机台横向方向前后移动，所述第一旋转装置通过旋转带动气动取料手取置于所述弹簧送料组件弹簧承接柱的弹簧，在第三推进装置腿推动第一旋转装置到设定的装配位置时，第一旋转装置带动气动取料手旋转，使弹簧置于压合位置，且在压合过程中，气动取料手固定弹簧，使弹簧无法弹开，保证装配的完成。

对以上技术方案的进一步阐述：

在上述方案中，所述钢珠装配检测机构包括装钢珠组件及钢珠检测组件，所述钢珠检测组件与装钢珠组件在机台径向方向前后设置，且钢珠检测组件设置在装钢珠组件后端，所述装钢珠组件包括第三支架、设置在第三支架上的气动滑台以及设置在气动滑台前段并与滑台连接的钢珠出料装置，该钢珠出料装置包括两圆柱体管，且圆柱体管位置与设置在机台上固定所述弹簧架胶壳的位置相匹配，在气动滑台带动钢珠出料装置向下移动到对应位置装配钢珠时，两圆柱体管的一端对准弹簧架胶壳装配钢珠的位置，安放钢珠，所述钢珠检测组件包括感应钢珠的感应机构、设置在感应机构上端的两光电开关以及设置在机台上连接和安置所述感应机构与光电开关的第四支架，所述钢珠检测组件检测弹簧架两端是否装配了钢珠，保证弹簧架装配的完整。

在上述方案中，所述胶壳传送机构包括基板、机械手、径向滑轨、横向滑轨、径向推进装置以及横向推进装置，两所述横向滑轨沿机台径向方向平行分布并设置机台面上，所述横向推进装置设置在两横向滑轨之间，横向推进装置与基板连接，带动基板在横向方向上前后移动，所述基板上设置所述径向滑轨和径向推进装置，径向推进装置与设置在径向滑轨上的机械手连接，带动机械手沿径向滑轨运动，所述机械手上设置有若干个携带弹簧架胶壳的凹槽，该凹槽大小与弹簧架胶壳尺寸向匹配，凹槽位置分别对应于钢珠装配组件、钢珠检测组件以及压合组件设置位置，机械手输送胶件时，卡住弹簧架胶壳。

在上述方案中，所述气动取料手包括两相对设置的折型构件以及装配两折型构件并与旋转装置连接的连接块，两折型构件间设置空隙，该空隙的宽度与弹簧的外圆直径相匹配。

在上述方案中，所述第一推进装置、第二推进装置、第三推进装置、第一旋转装置、第一拉料驱动装置、压合驱动装置、横向推进装置以及径向推进装置均为气缸。

在上述方案中，所述第二支架和基板上还均设置有缓冲器，避免第三推进装置以及径向推进装置带动的第一旋转装置和机械手在行进中造成碰撞。

在上述方案中，所述压合架为倒“U”型结构压合架，“U”架的两竖直部对应于所述的固定部和压合部。

在上述方案中，所述一种自动化弹簧架组装机还包括设在钢珠装配检测机构前段的胶壳输送装置，该胶壳输送装置宝库胶壳存储装置、输送带以及胶壳分离装置，连接成一体的胶壳从胶壳存储装置中输出，通过输送带输送至胶壳分离装置处，分离成单独的胶壳。

在上述方案中，所述一种自动化弹簧架组装机还包括分别与钢珠装配检测机构和弹簧送料组件连接的钢珠存储装置和弹簧存储装置，钢珠装配检测机构通过软性管体与钢珠存储装置连接，弹簧送料组件也通过软性管体与弹簧存储装置连接。

为完成利用以上技术方案的一种自动化弹簧架组装机装配的弹簧架组装，其方法步骤为：

第一步:输送弹簧架胶壳，从胶壳存储装置输出的胶壳经输送带输送至胶壳分离装置，分离成单独的胶壳，单独的胶壳通过机械手依次传递至装钢珠组件处；

第二步：装配钢珠，将传送至装钢珠组件处的胶壳固定，第三支架上的气动滑台下降，带动钢珠出料装置下降，钢珠出料装置对准胶壳两端，置入钢珠，钢珠装配完成，机械手工作，将装配完成的胶壳传送至钢珠检测组件位置处，检测钢珠装配状态；

第三步，装配弹簧，机械手将完成钢珠装配检测后的胶壳输送至弹簧装配机构处，置于拉料组件的拉料架上，第一拉料装置带动拉料架沿横向方向相对机械手相反端移动，移动至装配处，取料组件的第一旋转装置旋转，气动取料手取弹簧，第三推进装置推动第一旋转装置沿机械手方向前进，至装配处，第一旋转装置带动气动取料手旋转转动，使取料手携带的弹簧相对于固定在拉料架上的胶壳倾斜并与钢珠接触，第二推进装置推进第一支架沿径向方向前进，带动第一支架上设置的压合驱动装置、压合架以及第一固定块整体移动至压合位置处，压合驱动装置驱动压合架下移，利用压合架的压合部压合倾斜弹簧，使其压合于胶壳中，一端弹簧装配完毕，机械手传送装配了一端的胶壳至下一弹簧装配处，进行另一端弹簧装配，其装配步骤与已装配端一致；

第四步，机械手将两端装配完成的弹簧架向下继续传送，并进行再次的钢珠检测，保证装配弹簧架的完整性，最后将完成的弹簧架导入落料箱中。

本发明的有益效果在于：本发明的自动化弹簧架组装机，装配各工序的自动化衔接，并对装配过程中的产品进行检测处理，实现产品的自动化生产，简化人工生产；同时本发明的自动化弹簧架组装机弹簧装配快速、便捷，弹簧压合紧固，不易弹出，产品质量高，提高生产效率，节省人力。

附图说明

图1是弹簧架结构示意图。

图2是本发明的主结构示意图。

图3是本发明的弹簧装配机构正视结构图。

图4是本发明的弹簧装配机构后视结构图。

图5是本发明的钢珠装配检测和胶壳传送结构的局部示意图。

图6是本发明的气动取料手结构示意图。

图中，1. 机台， 2.弹簧装配机构, 3.钢珠装配检测机构, 4.胶壳传送机构 ,5.传送带,21. 弹簧送料组件,22.压合组件，23.拉料组件，24.取料组件，31. 装钢珠组件，32. 钢珠检测组件，41.基板，42.机械手,43.径向滑轨,44.横向滑轨,45.径向推进气缸, 46.横向推进气缸,47.凹槽, 211.第一固定架,212. 第一推进气缸, 213.弹簧承接座，214. 对射光纤,215. 弹簧出口,216. 弹簧承接柱,221. 第二推进气缸,222. 第一支架,223. 压合驱动气缸，224. 压合架,225. 第一连杆,226. 第一固定块, 227.第二连杆,231.拉料架, 232.第一拉料气缸, 233.安置空间，241.第二支架，242.第一滑轨，243.第三推进气缸，244.第一固定座, 245.第一旋转气缸, 246.气动取料手，247(47).缓冲器, 311.第三支架，312.气动滑台，313.钢珠出料装置， 321.光电开关, 322.感应钢珠的感应机构，323.第四支架，2241.压合部,2242.固定部，2461.折型构件，2462.连接块。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

根据图2-图6，一种自动化弹簧架组装机，包括机台1、在机台1上的两两相对设置钢珠装配检测机构3、弹簧装配机构2以及胶壳传送机构4，弹簧装配机构2包括弹簧送料组件21，压合组件22以、取料组件24及拉料组件23，弹簧送料组件21和压合组件22沿机台1横向方向前后位置并列设置，且弹簧送料组件21与压合组件22均可沿机台1径向方向前后移动，取料组件24与拉料组件23在竖直方向上相对设置且都垂直于弹簧送料组件21及压合组件22移动方向；

如图3-4所示，弹簧送料组件21包括第一推进气缸212、第一固定架211以及弹簧承接座213，第一推进气缸212与弹簧承接座213气动连接，推进弹簧承接座213沿机台1径向方向前后移动，第一固定架211上设置有弹簧出口215，该弹簧出口215的下端位置对应设置弹簧承接柱216，第一推进气缸212带动弹簧承接座213后退到位时，弹簧承接柱216与弹簧出口215位置相匹配，弹簧出口215置上端设置有一对射光纤214，该对射光纤214用以检测弹簧在位状态以及记录弹簧数目；

拉料组件23装置包括第一拉料气缸232和拉料架231，第一拉料气缸232与拉料架231气动连接，带动拉料架231在横向方向移动，拉料架231设置有胶壳的安置空间233，胶壳安置在该空间233里，在拉料架231拉送以及压合过程中，固定胶壳；

压合组件22包括第二推进装置221、第一支架222、压合驱动气缸223以及压合架224，第二推进气缸221与第一支架222通过第一连杆225连接，带动第一支架222径向移动，压合驱动气缸223设置在第一支架222上，且通过第二连杆227与压合架224连接，带动压合架224在竖直方向上运动，压合架224下端设置有一设置在第一支架222上的第一固定块226，压合架224为倒“U”型结构压合架224切压合架224包括固定部2241及压合部2242两部分，压合架224向下移动时，压合架224的固定部2242嵌套于第一固定块226中，压合部2241压合弹簧时，在位置上位于胶壳正上端；

如图3、4、6所示，取料组件包括第二支架241、第一滑轨242、第三推进气缸243、第一固定座244、第一旋转气缸245以及气动取料手246，第二支架241固定在机台1上，第一固定座244通过第一滑轨242及第三推进气缸243滑动连接第二支架241，第一固定座244上设置第一旋转装置245，该第一旋转装置245上设置取料的气动取料手246，第三推进气缸243推动第一固定座244沿第一滑轨242相对第二支架241移动，带动第一旋转气缸245在机台1横向方向前后移动，第一旋转气缸245通过旋转带动气动取料手246取置于弹簧送料组件21弹簧承接座柱216的弹簧，在第三推进气缸246推动第一旋转气缸245到设定的装配位置时，第一旋转气缸245带动气动取料手246旋转，使气动取料手246携带的弹簧置于压合位置，且在压合过程中，气动取料手246固定弹簧，使弹簧无法弹开，保证装配的完成。特别地，气动取料手246包括两相对设置的折型构件2461以及装配两折型构件2461并与第一旋转气缸245连接的连接块2462，两折型构件2461间设置空隙，该空隙的宽度与弹簧的外圆直径相匹配。第二支架241还设置有缓冲器247，避免第三推进气缸243带动的第一旋转气缸245在行进中造成碰撞，损坏设备。

对以上技术方案的进一步阐述：

如图2和图5所示，钢珠装配检测机构3包括装钢珠组件31及钢珠检测32组件，钢珠检测组件32与装钢珠组件31在机台1径向方向前后设置，且钢珠检测组件32设置在装钢珠组件31后端，装钢珠组件31包括第三支架311、设置在第三支架311上的气动滑台312以及设置在气动滑台312前段并与滑台312连接的钢珠出料装置313，该钢珠出料装置包括两圆柱体管，且圆柱体管位置与设置在机台1上固定弹簧架胶壳的位置314相匹配，在气动滑台312带动钢珠出料装置313向下移动到对应位置装配钢珠时，两圆柱体管的一端对准弹簧架胶壳装配钢珠的位置，安放钢珠；钢珠检测组件32包括感应钢珠的感应机构322、设置在感应机构322上端的两光电开关321以及设置在机台1上连接和安置感应机构322与光电开关321的第四支架323，钢珠检测组件32检测弹簧架两端是否装配了钢珠，保证弹簧架装配的完整；

胶壳传送机构4包括基板41、机械手42、径向滑轨43、横向滑轨44、径向推进气缸45以及横向推进气缸46，两横向滑轨44沿机台1径向方向平行分布并设置机台1面上，横向推进气缸45设置在两横向滑轨44之间，横向推进气缸46与基板41连接，带动基板41在横向方向上前后移动，基板41上设置径向滑轨43和径向推进气缸46，径向推进气缸46与设置在径向滑轨43上的机械手42连接，带动机械手42沿径向滑轨43运动，机械手42上设置有若干个携带弹簧架胶壳的凹槽47，该凹槽47大小与弹簧架胶壳尺寸向匹配，凹槽47位置分别对应于钢珠装配组件31、钢珠检测组件32以及压合组件22设置位置，机械手42输送胶壳时，卡住弹簧架胶壳。特别地，基板41上还设置有缓冲器，避免径向推进气缸45带动的机械手42在行进中造成碰撞，损坏设备以及器件破损。

一种自动化弹簧架组装机还包括设在钢珠装配检测机构3前段的胶壳输送装置，该胶壳输送装置宝库胶壳存储装置（图中未显示）、输送带5以及胶壳分离装置（图中未标示），连接成一体的胶壳从胶壳存储装置中输出，通过输送带输送至胶壳分离装置处，分离成单独的胶壳。

一种自动化弹簧架组装机还包括分别与钢珠装配检测机构3和弹簧送料组件21连接的钢珠存储装置（图中未显示）和弹簧存储装置（图中未显示），钢珠装配检测机构3通过软性管体与钢珠存储装置连接，弹簧送料组件21也通过软性管体与弹簧存储装置连接。

本发明装配弹簧时，其步骤为：

第一步:输送弹簧架胶壳，从胶壳存储装置输出的胶壳经输送带5输送至胶壳分离装置，分离成单独的胶壳，单独的胶壳通过机械手42依次传递至装钢珠组件处；

第二步：装配钢珠，将传送至装钢珠组件31处的胶壳固定，第三支架311上的气动滑台下降312，带动钢珠出料313装置下降，钢珠出料装置313对准胶壳两端，置入钢珠，钢珠装配完成，机械手42工作，将装配完成的胶壳传送至钢珠检测组件32位置处，检测钢珠装配状态；

第三步，装配弹簧，机械手42将完成钢珠装配检测后的胶壳输送至弹簧装配机构2处，置于拉料组件23的拉料架231上，第一拉料气缸232带动拉料架231沿横向方向相对机械手42相反端移动，移动至装配处，取料组件24的第一旋转气缸245旋转，气动取料手246取弹簧，第三推进气缸243推动第一旋转气缸245沿机械手42方向前进，至装配处，第一旋转气缸245带动气动取料246手旋转转动，使取料手246携带的弹簧相对于固定在拉料架231上的胶壳倾斜并与钢珠接触，第二推进气缸221推进第一支架222沿径向方向前进，带动第一支架222上设置的压合驱动气缸223、压合架224以及第一固定块226整体移动至压合位置处，压合驱动气缸221驱动压合架224下移，利用压合架224的压合部2241压合倾斜弹簧，使其压合于胶壳中，一端弹簧装配完毕，机械手42传送装配了一端的胶壳至下一弹簧装配处，进行另一端弹簧装配，其装配步骤与已装配端一致；

第四步，机械手42将两端装配完成的弹簧架向下继续传送，并进行再次的钢珠检测，保证装配弹簧架的完整性以及检测产品的优次，然后将完成的弹簧架导入落料箱中。

以上并非对本发明的技术范围作任何限制，凡依据本发明技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种自动化弹簧架组装机，包括机台、在机台上两两相对设置的钢珠装配检测机构、弹簧装配机构以及胶壳传送机构，其特征在于：所述弹簧装配机构包括弹簧送料组件，压合组件、取料组件及拉料组件，弹簧送料组件和压合组件沿机台横向方向前后位置并列设置，且弹簧送料组件与压合组件均可沿机台径向方向前后移动，取料组件与拉料组件在竖直方向上相对设置且都垂直于弹簧送料组件及压合组件移动方向；所述拉料组件包括拉料架以及驱动拉料架的第一拉料驱动装置，第一拉料架将弹簧架胶壳移送至弹簧架装配位置，所述弹簧送料组件包括第一推进装置、与第一推进装置气动连接的弹簧承接座以及第一固定架，第一固定架上设置有弹簧出口，与该弹簧出口匹配的弹簧承接柱设置在弹簧承接座上，第一推进装置推动弹簧承接座移动至与取料组件取料相匹配的位置，所述取料组件包括一气动取料手，该气动取料手从弹簧承接柱上夹取弹簧，并移送至弹簧架装配位置，所述压合组件包括一压合架，该压合架将弹簧架夹取至装配位置处的弹簧压入弹簧架胶壳中，完成装配。

2.根据权利要求1 所述的一种自动化弹簧架组装机，其特征在于：所述压合组件还包括第二推进装置、第一支架以及压合驱动装置，第二推进装置与第一支架通过第一连杆连接，带动第一支架径向移动，所述压合驱动装置设置在第一支架上，且通过第二连杆与压合架连接，带动压合架在竖直方向上运动，所述压合架下端设置有一设置在第一支架上的第一固定块，所述压合架包括固定部及压合部，压合架向下移动时，所述压合架的固定部嵌套于第一固定块中，所述压合部压合弹簧时，在位置上位于所述胶壳正上端。

3.根据权利要求1 所述的一种自动化弹簧架组装机，其特征在于：所述取料组件还包括第二支架、第一滑轨、第三推进装置、第一固定座以及第一旋转装置，所述第二支架固定在机台上，第一固定座通过所述第一滑轨及第三推进装置滑动连接第二支架，所述第一固定座上设置所述第一旋转装置，该第一旋转装置上安置所述气动取料手，第三推进装置推动第一固定座沿第一滑轨相对第二支架移动，带动第一旋转装置在机台横向方向前后移动，所述第一旋转装置通过旋转带动气动取料手取置于所述弹簧送料组件弹簧承接柱的弹簧，在第三推进装置腿推动第一旋转装置到设定的装配位置时，第一旋转装置带动气动取料手旋转，使弹簧置于压合位置。

4.根据权利要求1 所述的一种自动化弹簧架组装机，其特征在于：所述钢珠装配检测机构包括装钢珠组件及钢珠检测组件，所述钢珠检测组件与装钢珠组件沿机台径向方向前后设置，且钢珠检测组件设置在装钢珠组件后端，所述装钢珠组件包括第三支架、设置在第三支架上的气动滑台以及设置在气动滑台前段并与滑台连接的钢珠出料装置，该钢珠出料装置包括两圆柱体管，所述圆柱体管位置与设置在机台上固定所述弹簧架胶壳的位置相匹配；所述钢珠检测组件包括感应钢珠的感应机构、设置在感应机构上端的两光电开关以及设置在机台上连接和安置所述感应机构与光电开关的第四支架。

5.根据权利要求1 所述的一种自动化弹簧架组装机，其特征在于：所述胶壳传送机构包括基板、机械手、径向滑轨、横向滑轨、径向推进装置以及横向推进装置，两所述横向滑轨沿机台径向方向平行分布并设置机台面上，所述横向推进装置设置在两横向滑轨之间，横向推进装置与基板连接，带动基板在横向方向上前后移动，所述径向滑轨和径向推进装置设置在所述基板上，径向推进装置与设置在径向滑轨上的机械手连接，带动机械手沿径向滑轨运动，所述机械手上设置有若干个携带弹簧架胶壳的凹槽，该凹槽大小与弹簧架胶壳尺寸向匹配，凹槽位置分别对应于钢珠装配组件、钢珠检测组件以及压合组件。

6.根据权利要求1 所述的一种自动化弹簧架组装机，其特征在于：还包括设在钢珠装配检测机构前段的胶壳输送装置，该胶壳输送装置包括胶壳存储装置、输送带以及胶壳离装置，连接成一体的胶壳从胶壳存储装置中输出，通过输送带输送至胶壳分离装置处，分离成单独的胶壳。

7.根据权利要求1 所述的一种自动化弹簧架组装机，其特征在于：还包括分别与钢珠装配检测机构和弹簧送料组件连接的钢珠存储装置和弹簧存储装置，钢珠装配检测机构通过软性管体与钢珠存储装置连接，弹簧送料组件也通过软性管体与弹簧存储装置连接。