CN105312895A - 一种卡簧安装设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种卡簧安装设备，主要包括：用于定位和容纳工件的工件卡槽、定位和容纳卡簧的定位板、沿定位板上表面移动的供料杆、每次能够将定位孔中的一个卡簧向上顶出并使卡簧下表面与定位板上表面平齐的顶料杆、可沿定位板上表面移动并将被顶料杆顶出的卡簧推入并安装到所述工件上的推刀。由于本发明的卡簧安装设备采用供料杆自动地将卡簧送至定位板上的定位孔，然后通过顶料杆自动将卡簧顶出定位孔，接着通过推刀自动将卡簧安装到工件上，整个安装过程无需过多的人工操作，因而降低了卡簧安装工作的人力劳动强度，提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种卡簧安装设备。
背景技术
轴用卡簧是一种安装在轴槽上,用于限制零部件轴向运动的零件，在机械电子领域应用广泛。如图1和图2所示，卡簧的外径为圆形，卡簧具有与轴形工件上的卡簧槽配合的卡簧内孔，卡簧开口处大致呈V字形，靠近卡簧外径处开口尺寸较大并大于工件卡簧槽处的轴径尺寸，靠近卡簧内孔处开口尺寸较小并小于工件卡簧槽处的轴径尺寸，这样，可以将卡簧开口对准工件的卡簧槽并向工件的卡簧槽推压，使卡簧开口向两侧产生一定变形而卡入工件的卡簧槽，由于卡簧是由弹性钢片制成，当卡簧安装到工件的卡簧槽中之后，卡簧开口恢复原形，就不会从工件上脱落。
市场上各类卡簧应用中，其装配方法大多是手工用卡簧钳或卡簧治具来完成。手工安装费时费力，耗费大量的人力成本。尤其是在安装微型卡簧时，由于卡簧、工件的尺寸都很小，需要将卡簧的卡口和工件上的卡簧槽精确对准，安装难度会更高，生产效率更低；同时，这种繁复而耗神的工作会使工人更加疲惫，不但很难保证产品质量的稳定性，而且还很容易发生工伤事故。现有的一些卡簧安装方法也都自动化程度较低，不适合大规模生产，更不适合微型卡簧的装配。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种卡簧安装设备，能够降低卡簧安装工作的人力劳动强度，提高生产效率。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种卡簧安装设备，采用如下技术方案：一种卡簧安装设备，包括：工件卡槽，用于容纳待安装卡簧的工件；定位板，其上设有可容纳卡簧的定位孔，当卡簧位于所述定位孔中时，卡簧的开口朝向所述工件卡槽；供料杆，供料杆的下端贴近并垂直于定位板，待安装的多个卡簧沿轴向套设在供料杆上，供料杆可带动所述卡簧一起沿定位板上表面移动；压料块，压在所述多个卡簧的最顶层，当供料杆移动到所述定位孔上方时，压料块将底层的卡簧压入定位孔中；顶料杆，其上端从定位板的下方伸入到定位孔中；顶料杆每次能够将定位孔中的一个卡簧向上顶出并使卡簧下表面与定位板上表面平齐；推刀，可沿定位板上表面移动并将被顶料杆顶出的卡簧推入工件卡槽，并安装到所述工件上。
进一步地，所述卡簧安装设备还包括一转盘，转盘的外圆周上均布有多个所述工件卡槽。
进一步地，所述定位孔内壁上设有与卡簧的开口相适配的定位凸棱。
进一步地，所述推刀前端设置有与卡簧外圆周相配合的定位槽。
进一步地，所述供料杆上设置有与卡簧的开口配合的定位侧面。
优选地，所述供料杆通过一安装架安装在第一水平导轨上，安装架上安装有与供料杆平行的第一竖直导轨，第二竖直导轨上安装有可沿第二竖直导轨上下滑动的重块，所述重块与所述压料块相连。
优选地，所述推刀安装在第二水平导轨上。
优选地，所述顶料杆通过一连接滑块安装在第二竖直导轨上。
优选地，所述连接滑块与一滚珠丝杠的螺母相连接，滚珠丝杠由步进电机驱动。
优选地，所述推刀和供料杆各由一直线驱动机构驱动。
如上所述，本发明的一种卡簧安装设备，具有以下有益效果：由于本发明的卡簧安装设备采用供料杆自动地将卡簧送至定位板上的定位孔，然后通过顶料杆自动将卡簧顶出定位孔，接着通过推刀自动将卡簧安装到工件上，整个安装过程无需过多的人工操作，因而降低了卡簧安装工作的人力劳动强度，提高了生产效率。
附图说明
图1显示为卡簧的结构示意图。
图2显示为工件的结构示意图。
图3显示为本发明实施例的卡簧安装设备工作原理示意图。
图4显示为定位板的局部结构示意图(俯视图)。
图5显示为供料杆的横截面示意图。
图6显示为推刀的局部结构示意图。
图7显示为本发明实施例的卡簧安装设备整体结构示意图。
图8显示为图7中的供料装置与定位板、定位支架的结构示意图。
图9显示为图7中的顶料装置的结构示意图。
图10显示为图7中的推料装置与定位板的结构示意图。
零件标号说明
1机架3供料装置
100定位板300供料杆
101定位孔301圆柱定位面
102定位凸棱302定位侧面
110转盘310第一竖直导轨
120定位支架320重块
121工件卡槽330压料块
130卡簧340安装架
131卡簧内孔350第一水平导轨
132卡簧开口360往复运动气缸
140工件4顶料装置
141卡簧槽400顶料杆
2推料装置410连接滑块
200推刀420滚珠丝杠
201定位槽430第二竖直导轨
210第二水平导轨440步进电机
220往复运动气缸450螺母
230缓冲器460码盘
240立板
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
图1显示为卡簧的结构示意图，图2显示为工件的结构示意图，如图1和图2所示，卡簧130一般由金属薄板冲压而成，其外轮廓为圆形，卡簧内孔131用于和工件140的卡簧槽141处的外圆柱面配合，卡簧130还具有卡簧开口132，卡簧开口132呈V形，靠近卡簧内孔131处开口较窄，靠近卡簧130外径处开口较宽；当卡簧130往工件140上的卡簧槽141中安装时，将卡簧开口132朝向工件140的卡簧槽141并将卡簧130朝工件140按压，即可将卡簧130卡入卡簧槽141。
图3显示为本发明实施例的卡簧安装设备工作原理示意图；请参见图3，本发明提供一种卡簧安装设备，包括：工件卡槽121、定位板100、供料杆300、压料块330、顶料杆400和推刀200；工件卡槽121用于容纳和定位待安装卡簧130的工件140；定位板100上设有可容纳卡簧130的定位孔101，当卡簧130位于所述定位孔101中时，卡簧130的开口朝向所述工件卡槽121；供料杆300的下端贴近并垂直于定位板100，待安装的多个卡簧130沿轴向套设在供料杆300上并且能够沿供料杆300轴向滑动，供料杆300由驱动机构驱动并可水平地往复移动，供料杆300可带动所述卡簧130一起沿定位板100上表面移动；压料块330(见图8)压在所述多个卡簧130的最顶层，当供料杆300移动到所述定位孔101上方时，压料00000000000000入定位孔101中；顶料杆400上端从定位板100的下方伸入到定位孔101中；顶料杆400由驱动机构驱动可上下运动，顶料杆400每次能够将定位孔101中的一个卡簧130向上顶出并使卡簧130下表面与定位板100上表面平齐；推刀200由驱动机构驱动可以沿直线水平往复运动，推刀200可沿定位板100上表面移动并将被顶料杆400顶出的卡簧130推入工件卡槽121，并安装到所述工件140上。本发明的卡簧安装设备，供料杆300自动地将卡簧130送至定位板100上的定位孔101，然后通过顶料杆400自动将卡簧130顶出定位孔101，接着通过推刀200自动将卡簧130安装到工件140上，整个安装过程无需过多的人工操作，因而降低了卡簧130安装工作的人力劳动强度，提高了生产效率。
定位板100上的定位孔101的孔径与卡簧130的外径相适应，定位孔101的孔径略大于卡簧130的外径；在推刀200将卡簧130从定位孔101推向工件140上的卡簧槽141时，卡簧130的开口需要对准工件卡槽121才能顺畅地卡入卡簧槽141，图4显示为定位板的局部结构示意图(俯视图)，如图4所示，可以在定位孔101内壁上设置一与卡簧130的开口相适配的定位凸棱102，定位凸棱102与定位孔101轴线平行并设置在靠近工件卡槽121的一侧，定位凸棱102的截面呈与卡簧开口132形状相配合的V形，当卡簧130位于定位孔101中时，定位凸棱102与卡簧开口132相配合使卡簧130不能在定位孔101中转动，使卡簧开口132可靠地对准工件卡槽121。卡簧130在定位孔101中的定位并不局限于上述定位凸棱102的形式，也可以采用其他的定位结构来定位卡簧130。
定位板100上的定位孔101贯穿定位板100，这样顶料杆400的上端可以从定位板100下方伸入到定位孔101中，顶料杆400的上端面形成一个定位台阶面；定位台阶面与定位板100的上表面之间的距离为一个卡簧130的厚度，这样，当供料杆300移动到定位孔101上方时，每次能够向定位孔101中压入一个卡簧130。也可以将定位台阶面与定位板100上表面之间的距离设置为N(N为大于等于2的整数)个卡簧130的厚度，这样，当供料杆300移动到定位孔101上方时，供料杆300每次向定位孔101中压入N个卡簧130之后复位，顶料杆400每次向上运动距离为一个卡簧130的厚度，推刀200将卡簧130推向工件140之后，顶料杆400保持不动，需要装配下一个卡簧130时，顶料杆400再向上顶运动一个卡簧130的厚度，将下一个卡簧130顶出定位孔101；顶料杆400连续将N个卡簧130顶出之后再复位至初始位置，然后，供料杆300再运动至定位孔101上方向其中落入卡簧130。这样，供料杆300不必频繁的动作，而且顶料杆400的复位次数就会大大减少，有利于提高效率。顶料杆400的截面形状可以设置成与定位孔101的截面形状相同，这样，顶料杆400在定位孔101中向上运动时，定位孔101能够对顶料杆400起到导向作用，防止顶料杆400的转动或者颤动。
在供料杆300带动穿设于其上的多个卡簧130沿定位板100上表面移动时，在运动的过程中，卡簧130可能会在供料杆300上转动，这会导致当供料杆300移动至定位孔101的上方时，卡簧130的开口不能对准定位孔101而致使卡簧130不能顺畅地进入定位孔101。为了防止这种情况，可以在定位杆上设置能够定位卡簧开口132的定位结构；图5显示为供料杆300的横截面示意图，如图5所示，供料杆300上设置有圆柱定位面301，在圆柱定位面301的两侧设置有定位侧面302；当卡簧130穿设在供料杆300上时，卡簧130的内孔与圆柱定位面301配合，卡簧130的开口和定位侧面302配合，这样，在供料杆300移动的时候，供料杆300上的卡簧130不会转动，当供料杆300移动到定位板100上的定位孔101上方时，供料杆300上的定位结构与定位板100上的定位孔101中的定位凸棱102对准，能够保证卡簧130顺畅地进入定位孔101。
在推刀200将卡簧130从定位孔101处推向工件140的过程中，卡簧130可能会产生转动或者侧移而使卡簧开口132不能对准工件卡槽121，进而使卡簧开口132不能对准工件140上的卡簧槽141，这样，卡簧130就不能顺畅地安装到工件140上的卡簧槽141内。为了防止这种情况的发生，图6显示为推刀200的局部结构示意图，如图6所示，可以在推刀200的前端设置与卡簧130外圆周相配合的定位槽201以防止卡簧130侧移或者转动，定位槽201可以是圆弧形、方口型、V形等形状。
图7显示为本发明实施例的卡簧安装设备整体结构示意图，如图7所示，本发明实施例的卡簧130安装设备包括机架1，机架1上安装有一转盘110，转盘110的外圆周上安装有多个定位支架120，工件卡槽121设置在定位支架120上，各工件卡槽121在转盘110的外圆周上均匀布置，在转盘110的边缘处外侧设置有所述的定位板100、包括所述供料杆300的供料装置3、包括所述顶料杆400的顶料装置4、包括所述推刀200的推料装置2。图8显示为图7中的供料装置3与定位板100、定位支架120的结构示意图，如图8所示，在机架1上安装有第一水平导轨350，第一水平导轨350上安装有与第一水平导轨350滑动配合的安装架340，供料杆300与安装架340固定连接，安装架340与一往复运动气缸360连接，往复运动气缸360带动安装架340沿第一水平导轨350作往复直线运动；在安装架340上还固定安装有与供料杆300平行的第一竖直导轨310，第一竖直导轨310上安装有可沿第一竖直导轨310上下滑动的重块320，重块320与一压料块330连接，压料块330垂直地压在供料杆300上多个卡簧130的最顶层，这样可以借助重块320的重力将穿设在供料杆300上的卡簧130压紧，当供料杆300运动至定位孔101的上方时，重块320将供料杆300上的卡簧130向下推压使底层的卡簧130落入到定位孔101中。图9显示为图7中的顶料装置4的结构示意图，如图9所示，在机架1上安装有第二竖直导轨430，第二竖直导轨430上安装有与第二竖直导轨430滑动配合的连接滑块410，顶料杆400安装在连接滑块410上，连接滑块410与滚珠丝杠420的螺母450连接，滚珠丝杠420由步进电机440驱动，利用滚珠丝杠420和步进电机440可以方便地控制顶料杆400向上顶进的位置精度，以保证顶料杆400能够将处于定位孔101中的卡簧130顶出并使卡簧130的下表面与定位板100的上表面平齐。图10显示为图7中的推料装置2与定位板100的结构示意图，如图10所示，在机架1上安装有第二水平导轨210，推刀200可滑动地安装在第二水平导轨210上，推刀200与诸如往复运动气缸220等直线驱动装置连接，往复运动气缸220带动推刀200向前推出而将定位孔101处的卡簧130推向工件卡槽121并安装到工件140上。为了减少推刀200复位时产生的振动，可以在推刀200的后面设置一安装在机架1上的立板240，在立板240上安装一正对推刀200尾部的缓冲器230，当推刀200复位时撞击到缓冲器230上可以减少振动。卡簧安装设备的各驱动机构与控制装置连接，如图7所示，通过控制系统控制转盘110旋转，可以使固定在转盘110的工件卡槽121中的多个工件140依次移动到与推刀200相对的工作位置，推刀200从定位孔101处将卡簧130推入到工件卡槽121中安装到工件140上，使本发明的卡簧安装设备的自动化程度进一步提高。
为了能够方便的控制本发明的卡簧安装设备，可以将供料装置3的往复运动气缸360、顶料装置4的步进电机440以及推料装置2的往复运动气缸220等驱动机构连接在控制装置上，利用电子信号控制各驱动装置的动作；还可以为卡簧安装设备配置传感器来提高卡簧安装设备的性能，比如可以为推刀200设置一用以检测推刀200是否运动到恰当位置的光电耦合器，为步进电机440配置一检测步进电机440是否运动到位的码盘460。
以下对照图3对本发明的卡簧安装设备的工作方式作以举例说明，本发明的卡簧安装设备可以按如下顺序工作：
1)在供料杆300上穿设多个卡簧130；
2)供料杆300移动到定位板100的定位孔101上方并向定位孔101中压入一个卡簧130，然后供料杆300复位；
3)顶料杆400向上顶起，定位孔101中的卡簧130顶出至卡簧130下表面与定位板100上表面平齐；
4)推刀200向前推出将卡簧130推压安装到工件卡槽121中的工件140上，然后推刀200复位；
5)顶料杆400复位。
重复上述步骤2)至步骤5)至供料杆300上的卡簧130全部装配完毕。
需要说明的是，上述工作步骤只是对本发明的卡簧安装设备的工作方式作以举例说明，并非是限制其工作方式，本领域技术人员可以根据需要利用控制装置设置卡簧安装设备的工作方式。
综上所述，由于本发明的卡簧安装设备采用供料杆自动地将卡簧送至定位板上的定位孔，然后通过顶料杆自动将卡簧顶出定位孔，接着通过推刀自动将卡簧安装到工件上，整个安装过程无需过多的人工操作，因而降低了卡簧安装工作的人力劳动强度，提高了生产效率。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种卡簧安装设备，其特征是，包括：
工件卡槽(121)，用于容纳待安装卡簧的工件(140)；
定位板(100)，其上设有可容纳卡簧(130)的定位孔(101)，当卡簧(130)位于所述定位孔(101)中时，卡簧的开口(132)朝向所述工件卡槽(121)；
供料杆(300)，供料杆(300)的下端贴近并垂直于定位板(100)，待安装的多个卡簧(130)沿轴向套设在供料杆(300)上，供料杆(300)可带动所述卡簧(130)一起沿定位板(100)上表面移动；
压料块(330)，压在所述多个卡簧(130)的最顶层，当供料杆(300)移动到所述定位孔(101)上方时，压料块(330)将底层的卡簧(130)压入定位孔(101)中；
顶料杆(400)，其上端从定位板(100)的下方伸入到定位孔(101)中；顶料杆(400)每次能够将定位孔(101)中的一个卡簧(130)向上顶出并使卡簧(130)下表面与定位板(100)上表面平齐；
推刀(200)，可沿定位板(100)上表面移动并将被顶料杆(400)顶出的卡簧(130)推入工件卡槽(121)，并安装到所述工件(140)上。
2.如权利要求1所述的卡簧安装设备，其特征是：还包括一转盘(110)，转盘(110)的外圆周上均布有多个所述工件卡槽(121)。
3.如权利要求1所述的卡簧安装设备，其特征是：所述定位孔(101)内壁上设有与卡簧的开口(132)相适配的定位凸棱(102)。
4.如权利要求1所述的卡簧安装设备，其特征是：所述推刀(200)前端设置有与卡簧(130)外圆周相配合的定位槽。
5.如权利要求1所述的卡簧安装设备，其特征是：所述供料杆(300)上设置有与卡簧的开口(132)配合的定位侧面(302)。
6.如权利要求1所述的卡簧安装设备，其特征是：所述供料杆(300)通过一安装架(340)安装在第一水平导轨(350)上，安装架(340)上安装有与供料杆(300)平行的第一竖直导轨(310)，第二竖直导轨(310)上安装有可沿第二竖直导轨(310)上下滑动的重块(320)，所述重块(320)与所述压料块(330)相连。
7.如权利要求1所述的卡簧安装设备，其特征是：所述推刀(200)安装在第二水平导轨(210)上。
8.如权利要求1所述的卡簧安装设备，其特征是：所述顶料杆(400)通过一连接滑块(410)安装在第二竖直导轨(430)上。
9.如权利要求8所述的卡簧安装设备，其特征是：所述连接滑块与一滚珠丝杠(420)的螺母(450)相连接，滚珠丝杠(420)由步进电机(440)驱动。
10.如权利要求1至9任一项所述的卡簧安装设备，其特征是：所述推刀(200)和供料杆(300)各由一直线驱动机构驱动。
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