CN105033599A - 弹簧座自动装配机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种装配设备。一种弹簧座自动装配机，包括机架，在机架上设有弹簧座上料机构，弹簧座上料机构连接着弹簧座进料机构，弹簧座进料机构连接有弹簧座装配机构且位于弹簧座装配机构的一侧，在弹簧座装配机构的另一侧设有弹簧进料机构，弹簧进料机构和弹簧座进料机构分别将弹簧和弹簧座送入到弹簧装配机构内，经过装配后的弹簧座和弹簧由位于弹簧座装配机构的下方的出料机构出料。本发明提供了一种自动将弹簧和弹簧座进行装配，装配的一致性好，效率高，能有效保证装配精度的弹簧座自动装配机；解决了现有技术中存在的对于弹簧和弹簧座只能通过手工装配，装配的一致性差，效率低，装配尺寸存在误差等技术问题。

Description

弹簧座自动装配机

技术领域

本发明涉及一种装配设备，尤其涉及一种用于能自动将弹簧和弹簧座进行组装的自动装配机。

背景技术

弹簧的普遍应用，使得弹簧用量越来越多，弹簧与其他附件装配在一起的弹簧组合产品也越来越多。一般情况下，我们是需要在圆柱形弹簧的两端安装有弹簧座，弹簧和弹簧座两者配合起来使用，但是现在对于弹簧和弹簧座的安装，一般都是采用手工安装，并没有专门的设备进行自动化安装，而手工安装的情况下，就容易产生生产效率低下，装配的一致性难以保证，装配的尺寸精度存在误差等情况。

发明内容

本发明提供了一种自动将弹簧和弹簧座进行装配，装配的一致性好，效率高，能有效保证装配精度的弹簧座自动装配机；解决了现有技术中存在的对于弹簧和弹簧座只能通过手工装配，装配的一致性差，效率低，装配尺寸存在误差等技术问题。

本发明的上述技术问题是通过下述技术方案解决的：一种弹簧座自动装配机，包括机架，在机架上设有弹簧座上料机构，弹簧座上料机构连接着弹簧座进料机构，弹簧座进料机构连接有弹簧座装配机构且位于弹簧座装配机构的一侧，在弹簧座装配机构的另一侧设有弹簧进料机构，弹簧进料机构和弹簧座进料机构分别将弹簧和弹簧座送入到弹簧装配机构内，经过装配后的弹簧座和弹簧由位于弹簧座装配机构的下方的出料机构出料。在机架上分别设置弹簧座上料机构、弹簧和弹簧座的进料机构、还有装配机构，实现进料装配全自动化，并且所有的机构均集成在机架上，占地面积小，装配效率高。同时可以在机架安装高度集成的数控系统，控制各机构的运作，并能有效直观的看到各机构的运转数据，随时监控装配情况。

作为优选，所述的弹簧座装配机构包括一个工位转轮，工位转轮上连接有工位转轮驱动机构和装配驱动机构，工位转轮由工位转轮驱动机构带动转动工位转轮转动至不同的工位进行工作，装配驱动机构对位于工位转轮中的弹簧和弹簧座进行装配，工位转轮的其中一个工位对着弹簧进料机构，工位转轮的另一个工位对着弹簧座进料机构，工位转轮还有一个工位对着出料机构。工位转轮具备4个工位，分别是弹簧进料工位，弹簧座进料并安装工位，容留工位和出料工位。安装在电机座上的伺服电机驱动4工位转轮，作启停运动。伺服系统能准确的对4工位转轮进行定位。当4工位转轮到达弹簧进料工位后，弹簧上料机构把皮带线上的弹簧推入工位转轮。运转到下一弹簧座进料并安装的工位时，全自动弹簧座上料系统将弹簧座准确装入弹簧两端。装配定位套能确保弹簧座和弹簧的相对位置，并且在弹簧座装配的过程中，对弹簧进行导向，定位，并保证弹簧在装配过程中不弯曲。装配好的产品留在4工位转轮内的容留工位里，并在下一出料工位出料。到此完成弹簧座和弹簧的装配过程。

作为优选，所述的弹簧座装配机构的工位转轮包括内轮和外轮，内轮由工位转轮驱动机构的驱动轴带动旋转，外轮固定不动，在工位转轮的两侧各设有一个弹簧座进料座，弹簧座进料座与工位转轮同轴，在弹簧座进料座的上方开设有弹簧座进口。作为更优选，所述的外轮的轴向长度与待装配弹簧的长度相同，所述的内轮的长度与装配好后的弹簧和弹簧座的长度之和相同，所述的外轮靠近弹簧进料机构一侧开设有弹簧进口。工位转轮被区分为内轮和外轮两个构件，可以根据弹簧的长度来制造和选择外轮的长度。弹簧进料座的端面与外轮贴紧，而内轮的长度正好为装配后长度，由此可以让弹簧座准确落入到工位转轮内，并进行装配。在外轮上同样在工作过程中，外轮不动，内轮旋转，可以保证各工位内弹簧和弹簧座的导向性和定位准确性。同时，方便在外轮上开口，让弹簧进入工位内和将装配好的弹簧和弹簧座由出料口落出。而且分体式的工位转轮可以适应不同长度的弹簧和弹簧座的安装需求，并且可以分别进行维修和更换，成本低。

作为更优选，所述的外轮的横截面为圆弧形，内轮的横截面为圆形，在内轮的外圆周表面设有工位槽，内轮和外轮之间形成安装弹簧的工位，在内轮的两个端面设有阶梯面。外轮为柱状体，外轮套接在内轮外，但是外轮不是一个封闭的圆形，而是弧形，目的就是方便待装配弹簧的进入和落出，外轮的圆弧起始于弹簧进料机构，外轮的圆弧终止于出料机构。内轮两端面的阶梯面是为了方便弹簧座落入到工位转轮中后，对弹簧座进行定位和支撑。

作为更优选，所述的弹簧座进料座的其中一个端面设有一个凹面和两个凹槽，凹面位于弹簧座进料座的中心，凹面是由两个半圆面构成，凹面中半径较大的半圆面与内轮的半径相同，两个凹槽分别位于凹面的同一直径方向上的两侧，凹槽的深度与凹面的深度相同，在其中一个凹槽与凹面连接处设有通孔，通孔对应于工位转轮上的其中一个工位，工位转轮一侧的装配驱动机构的驱动件穿接在通孔内。通孔对应于工位转轮上的装配工位，将弹簧进料做的凹面做成半径大小不一致的两个圆弧面，以通孔为界限，通孔左侧的凹面半径小，通孔右侧的凹面半径大，而内轮的外径是与大半径凹面相同的，也就是在弹簧座还没有落入工位转轮中时，弹簧的两端是抵接在凹面上的，防止了弹簧的左右窜动，给待装配的弹簧座留了有落入工作转轮的空间。凹槽可以作为弹簧座的进料通道，弹簧座由凹槽内滑入到凹面内，由于内轮上设有相应的凹槽，弹簧座被定位，并且随着内轮的旋转，弹簧座也在凹面内旋转，在凹槽和凹面相接的位置开设有通孔，液压驱动杆由通孔内伸出推动弹簧座，从而完成弹簧座与弹簧的装配动作。弹簧座进料座的上表面为一个平面，与弹簧座推动件的底面配合，方便弹簧座推动件将待装配的弹簧座由弹簧座进料座的弹簧座进口落入到工作转轮中。

作为优选，所述的弹簧座进料机构包括固定在机架上的弹簧座进料工作台，在弹簧座进料工作台上设有一个弹簧座推动件，弹簧座推动件与弹簧座上料装置内的弹簧座导向槽相连，弹簧座推动件的宽度与待装配的弹簧座的直径相同，弹簧座导向槽落下的其中一个待装配的弹簧座由弹簧座推动件推动至弹簧座装配机构的工位转轮一侧的弹簧座进料座上，待装配的弹簧座落入工位转轮内，弹簧座推动件回至弹簧座导向槽的下方进行下一次推动，弹簧座推动件由弹簧座进料工作台上的推动机构推动。弹簧座进料座的上表面为一平面，弹簧座推动件为一U形件，在弹簧座推动件的两个U形边上各开设有一个通孔，待装配弹簧落入通孔内，因为弹簧座推动件的通孔上侧是弹簧落入方向，下侧是一个平面，弹簧座推动件由弹簧座进料工作台运动到弹簧座进料座的上表面，弹簧座推动件的宽度是与弹簧座的直径相同的，每次弹簧座推动件都推动一组弹簧座到弹簧座进料座上，而且弹簧座推动件的运动行程不大于弹簧座推动件的长度，以保证弹簧座推动件在推动待装配弹簧的时候，弹簧座推动件能挡住弹簧暂存盒内的其余待装配弹簧不会掉落。当弹簧座推动件运动到弹簧座进料座上方的弹簧座入口时，弹簧座推动件运动到位，弹簧座落入工位转轮内，弹簧座推动件由气压推动机构带回到初始位置，再进行第二次的推动。

作为优选，所述的弹簧进料机构包括固定在机架上的弹簧进料工作台，在弹簧进料工作台上弹簧进料导轨，在弹簧进料导轨的一侧设有弹簧推动机构，弹簧进料导轨的布置方向与弹簧座装配机构内的工位转轮的轴向方向平行，弹簧推动机构的推动方向沿着工位转轮的径向方向，弹簧推动机构将弹簧进料导轨内的弹簧推入到工位转轮内，弹簧推动机构所处的位置与工位转轮的其中一个工位对应。弹簧上料过程由皮带输送线输送弹簧，弹簧到达指定位置后会触发感应开关，然后弹簧上料气缸会推动弹簧进入工位转轮。弹簧在推动的过程中，有可靠的定位和支撑装置。确保弹簧入料精度，并保证弹簧的表面不会擦伤。

作为优选，所述的弹簧上料机构包括位于机架上的两个振动盘，每个振动盘连接有一个弹簧座导轨，弹簧座导轨的横截面为T形，待装配的弹簧座卡接在导轨内。采用高效震动盘，自动对弹簧座进行整列，出料口带有满料停机装置，能节能降噪，提高震动盘的使用寿命。出料机械手采用多轴气缸对弹簧座进行定位，装配，放行。能精准可靠的把弹簧座装入弹簧座装配机构内。

作为优选，所述的弹簧座导轨的下方设有弹簧座暂存盒，在弹簧座暂存盒上开设有两个相互平行的通道，两个通道分别与两个导轨相连，所述的通道的长度为待装配的弹簧座的直径的整数倍，在弹簧座暂存盒的下方与弹簧座进料装置相连。让弹簧座在由弹簧座导轨落入暂存盒，暂存盒对弹簧座起到一个导向和临时存储的作用，在弹簧座暂存盒的下方的弹簧座推动件将弹簧座一个一个送入到工作轮内。

因此，本发明的弹簧座自动装配机具备下述优点：分别设置弹簧和弹簧座的进料装置，并利用工位转轮实现快速安装，全部结构采用自动化系统控制，提高了生产效率，并且装配精度高，装配的一致性好误差小。

附图说明

图1是本发明的弹簧座自动装配机的立体图。

图2是本发明的弹簧座自动装配机的去掉外部壳体等部件的立体图。

图3是图2内的去掉工位转轮驱动电机的立体图。

图4是图3内去掉工位转轮的外轮的半剖的立体示意图。

图5是图2内工位转轮与工位转轮驱动机构和装配驱动机构的配合放大示意图。

图6是图5的A-A剖视图。

图7是内轮的立体图。

图8是外轮的立体图。

图9是图2内的弹簧座进料座的放大立体图。

图10是图9的主视图。

图11是图9的左视剖视图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：

如图1所示，一种弹簧座自动装配机，包括机架1，在机架1的一侧安装有数控操作面板2。机架为框架式结构，采用铝型材做骨架，且设计成一体式机架，在机架上安装有壳体36将自动装配机构笼罩。

如图2所示，在机架上安装有一个台面5，台面5上安装有弹簧座上料机构3，在上料机构3的出口带有满料停机装置，能节能降噪提高使用寿命。弹簧座上料机构3连接着弹簧座进料机构10，弹簧座进料机构10连接有弹簧座装配机构6且位于弹簧座装配机构的一侧，在弹簧座装配机构6的另一侧设有弹簧进料机构8，弹簧进料机构8和弹簧座进料机构10分别将待装配弹簧和待装配弹簧座送入到弹簧装配机构8内，经过装配后的弹簧座和弹簧由位于弹簧座装配机构的下方的出料机构7出料。

如图3和4所示，弹簧上料机构3包括位于机架上的两个振动盘，左侧的振动盘11的型号为WH2000A-100#的出料为左旋方向的振动盘，右侧的振动盘12的型号为WH2000B-100#的出料为右旋方向的振动盘。为每个振动盘连接有一个弹簧座导轨14，弹簧座导轨14的横截面为T形，待装配的弹簧座13的横截面也为T形，因此待装配的弹簧座13可以卡接在弹簧座导轨14内，并由振动盘的振动进行上料，依靠重力往弹簧座导轨下方的弹簧座暂存盒23内落入。

弹簧座导轨14的下方布置有一个弹簧座暂存盒23，在弹簧座暂存盒23上开设有两个相互平行的通道37，两个通道37分别与两个弹簧座导轨14相连，待装配的弹簧座13由弹簧座导轨14落入到通道37内，通道37的长度是待装配弹簧座13的直径的整数倍，保证在弹簧座暂存盒23里的待装配弹簧座13的个数是个整数。在弹簧座暂存盒23的下方为一个U形的弹簧座推动件22。

U形弹簧座推动件22的封闭端一侧连接着一个推动机构24，推动机构为液压驱动气缸，U形弹簧推动件22的开口端朝向弹簧座装配机构6。弹簧座推动件22两个相互平行的边上各开设有一个通孔38，通孔38与弹簧座暂存盒23的通道37相接，待装配的弹簧座13由弹簧座导轨14落入通道37内，再由通道37落入通孔38内。弹簧座推动件22的宽度与待装配弹簧座13的直径相同，每次弹簧座推动件22推动一个待装配弹簧座13到弹簧装配机构6。而且弹簧座推动件22的运动行程不大于弹簧座推动件22的长度，以保证弹簧座推动件22在推动待装配弹簧座13的时候，弹簧座推动件能挡住弹簧暂存盒内的其余待装配弹簧不会掉落。

弹簧进料机构8包括弹簧进料导轨20，多个待装配的弹簧21沿弹簧轴向方向成一列的放在弹簧进料导轨20内，由皮带轮带动弹簧进料导轨20内的待装配的弹簧21运动。当待装配弹簧21运动到弹簧装配机构6时，会触发感应开关，然后通过位于弹簧进料导轨20垂直方向的弹簧推动机构19将待装配弹簧21推入到弹簧装配机构内，弹簧推动机构19同样为液压驱动气缸。确保了弹簧的进料精度，并且保证弹簧的表面不会擦伤。

弹簧座进料机构和弹簧进料机构分别位于弹簧装配机构的两侧。

弹簧座装配机构6包括一个工位转轮，工位转轮上连接有工位转轮驱动机构和装配驱动机构，工位转轮驱动机构为位于工位转轮一侧的伺服电机9，装配驱动机构为位于工位转轮另一侧的液压气缸4。工位转轮由伺服电机9带动转动工位转轮转动至不同的工位进行工作，液压气缸的气缸杆由工位转轮的一侧插入工位转轮后，抵接在待装配的弹簧座上，然后将待装配弹簧座压入到待装配弹簧中，完成装配。工位转轮有四个工位，第一个工位25为弹簧进料工位，第一工位对着弹簧进料机构，第二个工位26为弹簧座进料并装配工位，第二工位26对着弹簧座进料机构，第三个工位27是装配好的弹簧和弹簧座的容留工位，第四个工位28为出料工位，第四工位28对着出料机构。

如图5和6所示，工位转轮包括同轴布置的内轮17和外轮16，内轮17由伺服电机9的驱动轴带动旋转，外轮16固定不动，在工位转轮轴向方向的两侧各设有一个弹簧座进料座15。一侧的弹簧座进料座15外连接有驱动内轮旋转的伺服电机9，另一侧的弹簧座进料座15外连接有装配驱动机构的液压气缸4。

外轮16的轴向长度与待装配弹簧21的长度相同，内轮17的长度与装配好后的弹簧和弹簧座的长度之和相同，外轮16靠近弹簧进料机构一侧开设有弹簧进口。如图7和8所示，外轮16的横截面为圆弧形，内轮17的横截面为圆形，在内轮17的外圆周表面开设有四个工位槽31，内轮17和外轮16之间形成容纳弹簧的工位，在内轮17的两个端面设有阶梯面32，阶梯面32的高度与待装配的弹簧座的高度相同。外轮的弧形缺口对应弹簧的进料口39和装配好后的弹簧和弹簧座的出料口18（如图3所示），方便弹簧进料和装配好的构件出料。

如图9至11所示，弹簧座进料座15的其中一个端面设有一个凹面33和两个凹槽29，凹面33位于弹簧座进料座15的中心，凹面为33是由两个半圆面构成，凹面中半径较大的半圆面35与内轮的半径相同，凹面中半径较小的半圆面34小于内轮的半径，凹面中半径较小的半圆面35对应于工位转轮的第一工位和第二工位，也就是弹簧座还没有与弹簧装配时，让待装配弹簧的两端抵接在两侧的弹簧座进料座上不会轴向窜动。

两个凹槽29分别位于凹面的同一直径方向上的两侧，凹槽29的深度与凹面的深度相同，在其中一个凹槽与凹面连接处开设有装配通孔30，装配通孔30内穿接有位于弹簧座进料座一侧的液压驱动气缸的气缸杆40（如图6所示），气缸杆40推动待装配的弹簧座卡接在弹簧内。弹簧座进料座的上表面为平面，方便弹簧座推动件将待装配的弹簧座推动到弹簧座进料座的上方，然后由凹槽29内落入到工作转轮中。

弹簧座自动装配机运转时，左右两侧的振动盘将弹簧座通过导轨输送到弹簧座暂存盒内，位于工作台上的弹簧进料皮带将弹簧输送到工作转轮上对应的弹簧进料口的位置，工作转轮径向方向上的弹簧座推动件将弹簧推动到弹簧座进料座的上方，由于弹簧座进料座上方的凹槽的存在，弹簧座落入工作转轮的第二工位，弹簧推动机构将弹簧推动到工作转轮的第一个工位。工作转轮的内轮旋转，待装配的弹簧运动到第二工位，与第二工位落入的弹簧座配合，通过位于弹簧座进料座一侧的液压缸推动，将弹簧和弹簧座进行装配。装配后的弹簧和弹簧座由第四工位的出料口落出。

Claims (10)

1.一种弹簧座自动装配机，包括机架，其特征在于：在机架上设有弹簧座上料机构，弹簧座上料机构连接着弹簧座进料机构，弹簧座进料机构连接有弹簧座装配机构且位于弹簧座装配机构的一侧，在弹簧座装配机构的另一侧设有弹簧进料机构，弹簧进料机构和弹簧座进料机构分别将弹簧和弹簧座送入到弹簧装配机构内，经过装配后的弹簧座和弹簧由位于弹簧座装配机构的下方的出料机构出料。

2.根据权利要求1所述的弹簧座自动装配机，其特征在于：所述的弹簧座装配机构包括一个工位转轮，工位转轮上连接有工位转轮驱动机构和装配驱动机构，工位转轮由工位转轮驱动机构带动转动工位转轮转动至不同的工位进行工作，装配驱动机构对位于工位转轮中的弹簧和弹簧座进行装配，工位转轮的其中一个工位对着弹簧进料机构，工位转轮的另一个工位对着弹簧座进料机构，工位转轮还有一个工位对着出料机构。

3.根据权利要求1所述的弹簧座自动装配机，其特征在于：所述的弹簧座装配机构的工位转轮包括内轮和外轮，内轮由工位转轮驱动机构的驱动轴带动旋转，外轮固定不动，在工位转轮的两侧各设有一个弹簧座进料座，弹簧座进料座与工位转轮同轴，在弹簧座进料座的上方开设有弹簧座进口。

4.根据权利要求3所述的弹簧座自动装配机，其特征在于：所述的外轮的轴向长度与待装配弹簧的长度相同，所述的内轮的长度与装配好后的弹簧和弹簧座的长度之和相同，所述的外轮靠近弹簧进料机构一侧开设有弹簧进口。

5.根据权利要求3所述的弹簧座自动装配机，其特征在于：所述的外轮的横截面为圆弧形，内轮的横截面为圆形，在内轮的外圆周表面设有工位槽，内轮和外轮之间形成安装弹簧的工位，在内轮的两个端面设有阶梯面。

6.根据权利要求3所述的弹簧座自动装配机，其特征在于：所述的弹簧座进料座的其中一个端面设有一个凹面和两个凹槽，凹面位于弹簧座进料座的中心，凹面是由两个半圆面构成，凹面中半径较大的半圆面与内轮的半径相同，两个凹槽分别位于凹面的同一直径方向上的两侧，凹槽的深度与凹面的深度相同，在其中一个凹槽与凹面连接处设有通孔，通孔对应于工位转轮上的其中一个工位，工位转轮一侧的装配驱动机构的驱动件穿接在通孔内。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的弹簧座自动装配机，其特征在于：所述的弹簧座进料机构包括固定在机架上的弹簧座进料工作台，在弹簧座进料工作台上设有一个弹簧座推动件，弹簧座推动件与弹簧座上料装置内的弹簧座导向槽相连，弹簧座推动件的宽度与待装配的弹簧座的直径相同，弹簧座导向槽落下的其中一个待装配的弹簧座由弹簧座推动件推动至弹簧座装配机构的工位转轮一侧的弹簧座进料座上，待装配的弹簧座落入工位转轮内，弹簧座推动件回至弹簧座导向槽的下方进行下一次推动，弹簧座推动件由弹簧座进料工作台上的推动机构推动。

8.根据权利要求1至6任意一项所述的弹簧座自动装配机，其特征在于：所述的弹簧进料机构包括固定在机架上的弹簧进料工作台，在弹簧进料工作台上弹簧进料导轨，在弹簧进料导轨的一侧设有弹簧推动机构，弹簧进料导轨的布置方向与弹簧座装配机构内的工位转轮的轴向方向平行，弹簧推动机构的推动方向沿着工位转轮的径向方向，弹簧推动机构将弹簧进料导轨内的弹簧推入到工位转轮内，弹簧推动机构所处的位置与工位转轮的其中一个工位对应。

9.根据权利要求1至6任意一项所述的弹簧座自动装配机，其特征在于：所述的弹簧上料机构包括位于机架上的两个振动盘，每个振动盘连接有一个弹簧座导轨，弹簧座导轨的横截面为T形，待装配的弹簧座卡接在导轨内。

10.根据权利要求9所述的弹簧座自动装配机，其特征在于：所述的弹簧座导轨的下方设有弹簧座暂存盒，在弹簧座暂存盒上开设有两个相互平行的通道，两个通道分别与两个导轨相连，所述的通道的长度为待装配的弹簧座的直径的整数倍，在弹簧座暂存盒的下方与弹簧座进料装置相连。