CN105414926B - 半圆键自动装配装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种半圆键自动装配装置，包括下顶针机构、上顶针机构、工件固定机构、半圆键装配机构和驱动机构，所述下顶针机构固定安装在面板上，所述上顶针机构和所述驱动机构固定安装在固定顶板上，所述上顶针机构和所述下顶针机构将所述半圆键装配机构定位，所述下顶针机构将所述工件固定机构定位在与所述半圆件装配机构同轴的位置上，所述驱动机构连接并驱动所述半圆键装配机构将半圆键装配至工件内。实施本发明，可稳定、高效的精确装配半圆键，同时本结构简单紧凑、安装方便，成本低廉，最主要的是避免了半圆键装配之前寻找键槽，可大大提高该装置的稳定性。

Description

半圆键自动装配装置

技术领域

本发明涉及微特电机行业，尤其涉及电动工具轴精确装配半圆键的工艺。

背景技术

半圆键装配装置是将月牙形半圆键通过某种方式精确的装配到另一工件的指定位置，以保证后续装配及产品合格的重要装置。

就目前装备设备的半圆键装配装置而言，一般是由动力源、传输媒介及执行机构组成。由动力源来驱动轴转动，以传输媒介（如激光传感器、慢反射、视觉系统等）定位轴上键槽位置，再将信息反馈回PLC，由执行机构将月牙形半圆键装入指定位置。

由于工件键槽的宽度差别、键槽位置差别、材料颜色差别均会变为影响找槽的因素，因此它们也决定了该半圆键装备结构的效果如何。纵观现有的半圆键装配装置，并没有一种低成本、稳定高效的结构。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种半圆键自动装配装置，能够将半圆键精准装入键槽，以相对低成本的代价实现高效率的回报。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：半圆键自动装配装置，包括下顶针机构、上顶针机构、工件固定机构、半圆键装配机构和驱动机构，所述下顶针机构固定安装在面板上，所述上顶针机构和所述驱动机构固定安装在固定顶板上，所述上顶针机构和所述下顶针机构将所述半圆键装配机构定位，所述下顶针机构将所述工件固定机构定位在与所述半圆件装配机构同轴的位置上，所述驱动机构连接并驱动所述半圆键装配机构将半圆键装配至工件内。

在采用上述技术方案的同时，本发明还可以采用或者组合采用以下进一步的技术方案：

所述下顶针机构包括下顶针气缸、气缸固定板、防旋转限位座、支撑导杆、第一浮动接头、固定底板、下顶针以及下顶针导向座，所述下顶针气缸固定安装在气缸固定板上，所述气缸固定板通过所述支撑导杆连接在所述固定底板上，所述固定底板通过螺栓固定连接在所述面板上，所述气缸固定板和所述面板之间设有防旋转限位座，所述下顶针气缸连接所述第一浮动接头，所述第一浮动接头连接所述下顶针，所述下顶针的上端穿过所述下顶针导向座连接所述半圆件装配机构。

所述上顶针机构包括上顶针、上顶针导向套、上顶针固定座和上顶针导向轴，所述上顶针安装在所述上顶针导向轴内，所述上顶针导向轴和所述上顶针之间设有弹簧，所述上顶针的上半部分通过上顶针导向套安装在所述上顶针固定座内，所述上顶针的下端与所述半圆键装配机构连接，所述上顶针的上端设有限位片。

所述工件固定机构包括工件回转座和工件固定工装，所述工件固定工装安装在所述工件回转座上并能随其转动，所述下顶针穿过所述工件固定工装与所述半圆件装配机构连接。

所述半圆件装配机构包括深沟球轴承、轴承座、轴承隔套、半圆键压块、空心轴、工件轴和半圆键压块拨爪，所述深沟球轴承通过轴承隔套套设在所述轴承座内，所述轴承座套设在所述上顶针机构的外围，所述上顶针机构和所述下顶针机构分别与所述工件轴的上端和下端连接，所述空心轴套设在所述工件轴外围，所述半圆键压块设置在所述空心轴上方，所述半圆键压块拨爪和所述半圆键压块配合进行半圆键的装配。

所述驱动机构包括伺服电机、同步轮、同步轮固定板、下压气缸、第二浮动接头、第二浮动接头固定座、直线轴承和导杆，所述伺服电机安装在所述固定顶板上，所述同步轮通过同步轮固定板安装在所述固定顶板上，所述伺服电机通过同步轮驱动所述半圆键装配机构，所述下压气缸安装在所述固定顶板上，所述下压气缸通过第二浮动接头连接直线轴承，所述直线轴承通过导杆连接所述面板，所述面板能够在所述下压气缸的驱动下往复运动，所述第二浮动接头通过第二浮动接头固定座安装在所述固定顶板上。

所述下压气缸外围设有磁性开关。

所述半圆键装配机构还包括激光对射传感器，所述激光对射传感器通过传感器固定支架安装在半圆键的上料口处。

所述半圆键压块处设有接近开关。

所述驱动机构还包括光电开关，所述伺服电机的转动由所述光电开关控制。

本发明的有益效果是：本发明先以顶针将工件轴顶入带孔空心轴（原位），并由顶针将其两端顶紧，震动盘直接将半圆键通过孔送入空心轴，半圆键压块气缸伸出，压块以其自身重量压住半圆键，再采用伺服驱动空心轴旋转。由于半圆键被压块施加了一定的压力，当旋转自键槽出，半圆键会被自然压入键槽，此时伺服电机继续驱动，使空心轴旋转一周回到原位，完成半圆键装配动作。由伺服电机传感器将动作已完成信息反馈回PLC，并由PLC控制下压气缸伸出，使其将整个半圆键装配装置下压，工件轴回到原有工装内。下顶针收回，同时下压气缸也将半圆键装配装置收回，靠上顶针弹簧弹力将工件轴脱离空心轴，完成该工位所有动作。

本发明巧妙的避免了精确定位键槽位置，可有效提高半圆键装配装置的效率及稳定性，本发明能够在相对紧凑和复杂环境中实现无需精准寻找键槽（即键槽位于轴圆周任意角度位置皆可），将半圆键精准装入键槽，以相对低成本的代价实现高效率的回报。

实施本发明，可稳定、高效的精确装配半圆键，同时本结构简单紧凑、安装方便，成本低廉，最主要的是避免了半圆键装配之前寻找键槽，可大大提高该装置的稳定性。

附图说明

图1是本发明的主视图。

图2是图1的I部位放大图。

图3是本发明的左视图。

具体实施方式

参照附图。

本发明包括下顶针机构、上顶针机构、工件固定机构、半圆键装配机构和驱动机构，所述下顶针机构固定安装在面板43上，所述上顶针机构和所述驱动机构固定安装在固定顶板上，所述上顶针机构和所述下顶针机构将所述半圆键装配机构定位，所述下顶针机构将所述工件固定机构定位在与所述半圆件装配机构同轴的位置上，所述驱动机构连接并驱动所述半圆键装配机构将半圆键装配至工件内。

所述下顶针机构包括下顶针气缸1、气缸固定板2、防旋转限位座3、支撑导杆4、第一浮动接头5、固定底板6、下顶针7以及下顶针导向座8，所述下顶针气缸1固定安装在气缸固定板2上，所述气缸固定板2通过所述支撑导杆4连接在所述固定底板6上，所述固定底板6通过螺栓固定连接在所述面板43上，所述气缸固定板2和所述面板43之间设有防旋转限位座3，所述下顶针气缸1连接所述第一浮动接头5，所述第一浮动接头5连接所述下顶针7，所述下顶针7的上端穿过所述下顶针导向座8连接所述半圆件装配机构。

所述上顶针机构包括上顶针13、上顶针导向套17、上顶针固定座18和上顶针导向轴21，所述上顶针13安装在所述上顶针导向轴21内，所述上顶针导向轴21和所述上顶针13之间设有弹簧16，所述上顶针13的上半部分通过上顶针导向套21安装在所述上顶针固定座18内，所述上顶针13的下端与所述半圆键装配机构连接，所述上顶针13的上端设有限位片34。

所述工件固定机构包括工件回转座9和工件固定工装10，所述工件固定工装10安装在所述工件回转座9上并能随其转动，所述下顶针7穿过所述工件固定工装10与所述半圆件装配机构连接。

所述半圆件装配机构包括深沟球轴承14、轴承座27、轴承隔套28、半圆键压块22、空心轴23、工件轴11和半圆键压块拨爪19，所述深沟球轴14承通过轴承隔套28套设在所述轴承座27内，所述轴承座27套设在所述上顶针机构的外围，所述上顶针机构和所述下顶针机构分别与所述工件轴11的上端和下端连接，所述空心轴23套设在所述工件轴11外围，所述半圆键压块22设置在所述空心轴23上方，所述半圆键压块拨爪19和所述半圆键压块22配合进行半圆键12的装配。

所述驱动机构包括伺服电机41、同步轮30、同步轮固定板38、下压气缸35、第二浮动接头36、第二浮动接头固定座37、直线轴承40和导杆42，所述伺服电机41安装在所述固定顶板29上，所述同步轮30通过同步轮固定板38安装在所述固定顶板6上，所述伺服电机41通过同步轮30驱动所述半圆键装配机构，所述下压气缸35安装在所述固定顶板6上，所述下压气缸35通过第二浮动接头36连接直线轴承40，所述直线轴承40通过导杆42连接所述面板43，所述面板43能够在所述下压气缸35的驱动下往复运动，所述第二浮动接头36通过第二浮动接头固定座36安装在所述固定顶板6上。

本发明的驱动机构有PLC控制，所述下压气缸35外围设有磁性开关，根据下压气缸35上的磁性有无感应检测判断气缸活塞的位移情况，当磁性开关接受到信号时，证明下压气缸活塞已到位，磁性开关将该信号反馈回PLC，控制下顶针气缸伸出。

所述半圆键装配机构还包括激光对射传感器25，所述激光对射传感器25通过传感器固定支架26安装在半圆键12的上料口处。根据激光对射传感器的信号有无来判断半圆键是否已进入空心轴，并将改信号反馈回PLC，控制半圆键压块气缸伸出，短暂延时后，伺服电机气动。

所述半圆键压块22处设有接近开关31。当半圆键压块将半圆键压入工件轴键槽时，该接近快关将不再有信号，并将此信息反馈回PLC，判断半圆键已装配到位；反之，若伺服电机旋转一周后，该处接近开关任有型号存在，则判断半圆键未装配到位，系统报警。

伺服电机41旋转由光电开关控制。原点装有光电开关，伺服电机旋转一周，由该光电开关检测是否回到原点，并已判断半圆键装配到位，将该信号反馈回PLC，则可控制下压气缸二次下压。

本发明的具体操作过程是：下压气缸35伸出，整个半圆键装配装置下降，使工件轴11进入空心轴23；下顶针气缸1伸出，下压气缸35收回，使工件轴11脱离工件固定工装10；半圆键12进入空心轴23后，半圆键压块气缸19伸出，半圆键压块22自由下落，压住半圆键；伺服电机41驱动上顶针导向轴21并带动空心轴23旋转；当旋转至工件轴11键槽位置时，由于半圆键压块22的压力，半圆键12自动被压入工件轴11键槽；此时，伺服电机41需克服上下顶针的摩擦力继续旋转，直到旋转一周回到原位；此时，下压气缸35第二次伸出，下顶针气缸1收回，将工件轴11送回工件固定工装10；下压气缸35收回，靠弹簧16弹力将工件轴11推出空心轴23，完成全部半圆键装配动作。

Claims (8)

1.半圆键自动装配装置，其特征在于：包括下顶针机构、上顶针机构、工件固定机构、半圆键装配机构和驱动机构，所述下顶针机构固定安装在面板上，所述上顶针机构和所述驱动机构固定安装在固定顶板上，所述上顶针机构和所述下顶针机构将所述半圆键装配机构定位，所述下顶针机构将所述工件固定机构定位在与所述半圆件装配机构同轴的位置上，所述驱动机构连接并驱动所述半圆键装配机构将半圆键装配至工件内；

所述半圆件装配机构包括深沟球轴承、轴承座、轴承隔套、半圆键压块、空心轴、工件轴和半圆键压块拨爪，所述深沟球轴承通过轴承隔套套设在所述轴承座内，所述轴承座套设在所述上顶针机构的外围，所述上顶针机构和所述下顶针机构分别与所述工件轴的上端和下端连接，所述空心轴套设在所述工件轴外围，所述半圆键压块设置在所述空心轴上方，所述半圆键压块拨爪和所述半圆键压块配合进行半圆键的装配；

所述下顶针机构包括下顶针气缸、气缸固定板、防旋转限位座、支撑导杆、第一浮动接头、固定底板、下顶针以及下顶针导向座，所述下顶针气缸固定安装在气缸固定板上，所述气缸固定板通过所述支撑导杆连接在所述固定底板上，所述固定底板通过螺栓固定连接在所述面板上，所述气缸固定板和所述面板之间设有防旋转限位座，所述下顶针气缸连接所述第一浮动接头，所述第一浮动接头连接所述下顶针，所述下顶针的上端穿过所述下顶针导向座连接所述半圆件装配机构。

2.如权利要求1所述的半圆键自动装配装置，其特征在于：所述上顶针机构包括上顶针、上顶针导向套、上顶针固定座和上顶针导向轴，所述上顶针安装在所述上顶针导向轴内，所述上顶针导向轴和所述上顶针之间设有弹簧，所述上顶针的上半部分通过上顶针导向套安装在所述上顶针固定座内，所述上顶针的下端与所述半圆键装配机构连接，所述上顶针的上端设有限位片。

3.如权利要求1所述的半圆键自动装配装置，其特征在于：所述工件固定机构包括工件回转座和工件固定工装，所述工件固定工装安装在所述工件回转座上并能随其转动，所述下顶针穿过所述工件固定工装与所述半圆件装配机构连接。

4.如权利要求1所述的半圆键自动装配装置，其特征在于：所述驱动机构包括伺服电机、同步轮、同步轮固定板、下压气缸、第二浮动接头、第二浮动接头固定座、直线轴承和导杆，所述伺服电机安装在所述固定顶板上，所述同步轮通过同步轮固定板安装在所述固定顶板上，所述伺服电机通过同步轮驱动所述半圆键装配机构，所述下压气缸安装在所述固定顶板上，所述下压气缸通过第二浮动接头连接直线轴承，所述直线轴承通过导杆连接所述面板，所述面板能够在所述下压气缸的驱动下往复运动，所述第二浮动接头通过第二浮动接头固定座安装在所述固定顶板上。

5.如权利要求4所述的半圆键自动装配装置，其特征在于：所述下压气缸外围设有磁性开关。

6.如权利要求1所述的半圆键自动装配装置，其特征在于：所述半圆键装配机构还包括激光对射传感器，所述激光对射传感器通过传感器固定支架安装在半圆键的上料口处。

7.如权利要求1所述的半圆键自动装配装置，其特征在于：所述半圆键压块处设有接近开关。

8.如权利要求4所述的半圆键自动装配装置，其特征在于：所述驱动机构还包括光电开关，所述伺服电机的转动由所述光电开关控制。