CN105945560A - 弹性卡子弹簧的自动装配机 - Google Patents
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Abstract
一种弹性卡子弹簧的自动装配机，包括机架，机架上设置有卡子振动盘、弹簧振动盘、弹簧取件装置、弹簧夹持转运装置、卡子转运盘，以及卡子定位座；卡子转运盘为往返转动180°的转运盘，卡子振动盘的出口对应卡子转运盘的起始工位，卡子定位座对应终止工位，起始工位设有一卡子插入孔，卡子定位座上设有抵紧轴，机架上设有一与终止工位对应的卡子顶出杆；弹簧取件装置具有磁性取件插销，对应弹簧振动盘的出口；弹簧夹持转运装置的起始位对应磁性取件插销，终止位对应卡子定位座，弹簧夹持转运装置夹头的两夹持部之间设有活动顶块。本发明实现了弹性卡子弹簧的自动化装配，降低了人工劳动强度，极大地提高了弹性卡子弹簧的装配效率。
Description
技术领域
本发明涉及零部件装配领域，特别涉及一种弹性卡子弹簧的自动装配机。
背景技术
目前运动体上的盛物器具，如汽车上的水杯放置装置，一般都设置有弹性卡子，通过弹性卡子的弹力作用将物体卡紧，防止物体在盛物器具中晃动。这些弹性卡子通常由卡子和扭转弹簧组成，由于卡子和扭转弹簧的体积都相对较小，扭转弹簧的直径一般在0.6～1.5mm，轴向长度一般在5mm左右，卡子上的装配扭转弹簧的空间也较小，依靠机械设备进行装配难度较大，还容易造成塑料卡子损坏，故现在针对弹性卡子的弹簧装配，通常都是采用人工进行手工装配。这种人工装配的方法需工人手指捏住扭转弹簧的圆周表面，将扭转弹簧卡在卡子的两个凸起之间，再用力下压使扭转弹簧沿轴向变形后卡入两凸起之间。由于卡子的装配开口小，扭转弹簧的硬度较高、轴向变形量小，使得人工装配这类弹性卡子的劳动强度较大，单个弹性卡子需耗时10s以上，弹性卡子的装配效率低下，且工人长时间装配弹性卡子后手指疼痛难忍，装配200～300件后需休息调整，无法满足大批量生产加工弹性卡子的需求。由于人工装配弹性卡子费时、费力，劳动强度也大，目前亟需一种自动化的用于装配弹性卡子弹簧的装置。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种弹性卡子弹簧的自动装配机，实现了弹性卡子弹簧的自动化装配，降低了人工劳动强度，极大地提高了弹性卡子弹簧的装配效率。
本发明的技术方案是：一种弹性卡子弹簧的自动装配机，包括机架，所述机架上设置有卡子振动盘、弹簧振动盘、弹簧取件装置、弹簧夹持转运装置、卡子转运盘，以及卡子定位座；
所述卡子转运盘为往返转动180°的转运盘，卡子振动盘的出口对应卡子转运盘的起始工位，卡子定位座位于卡子转运盘的正面且对应卡子转运盘的终止工位，卡子转运盘的起始工位设有一轴向贯穿的卡子插入孔，所述卡子定位座上设有抵紧轴，所述机架上设有一卡子顶出杆，该卡子顶出杆位于卡子转运盘的背面，与卡子转运盘的终止工位对应；
所述弹簧取件装置具有磁性取件插销，所述磁性取件插销对应弹簧振动盘的出口；
所述弹簧夹持转运装置滑动配合在机架上端，弹簧夹持转运装置的起始位对应弹簧取件装置的磁性取件插销，弹簧夹持转运装置的终止位对应卡子定位座，所述弹簧夹持转运装置具有上下运动的夹头，所述夹头的两夹持部之间设有用于压装弹簧的活动顶块。
所述卡子定位座上设有支承卡子的定位凹腔，该定位凹腔与卡子转运盘的终止工位对应，所述卡子定位座的上端设有用于压紧卡子的压片，该压片对应卡子的装配开口设有让位缺口。
所述机架上对应卡子转运盘的起始工位位置设有用于检测卡子到位的第一光电检测开关，对应弹簧夹持转运装置的起始位位置设有用于检测弹簧夹持到位的第二光电检测开关。
所述卡子转运盘通过一驱动装置驱动往返转动180°，用于驱动卡子转运盘往返转动180°的驱动装置包括周向固定在卡子转运盘上的齿轮，以及与该齿轮啮合的齿条，所述齿条往返移动驱动卡子转运盘往返转动，或者通过驱动电机驱动卡子转运盘往返转动。
所述机架上设有一弹簧限位杆，该弹簧限位杆通过一气缸驱动朝向弹簧振动盘的出口延伸，限位弹簧的位置。
所述卡子定位座的下方设有用于接料的收料盒。
所述收料盒的入料口设有一朝上延伸至卡子定位座下方的柔性通道管。
所述弹簧夹持转运装置夹头的两夹持部通过一开合气缸控制张开、闭合。
所述弹簧取件装置的磁性取件插销通过一气缸驱动朝向弹簧振动盘的出口延伸。
所述抵紧轴、卡子顶出杆位于同一条直线上，且相向延伸。
采用上述技术方案：一种弹性卡子弹簧的自动装配机，包括机架，所述机架上设置有卡子振动盘、弹簧振动盘、弹簧取件装置、弹簧夹持转运装置、卡子转运盘，以及卡子定位座，卡子振动盘用于将待装配的卡子依次排列整齐，在卡子振动盘出口处待转运至卡子定位座处装配，弹簧振动盘用于将待装配的弹簧依次排列整齐，在弹簧振动盘出口处待弹簧取件装置中转，弹簧取件装置将弹簧振动盘出口处的弹簧取出，供弹簧夹持转运装置夹紧后转运至卡子定位座处装配在卡子中；所述卡子转运盘为往返转动180°的转运盘，卡子振动盘的出口对应卡子转运盘的起始工位，卡子定位座位于卡子转运盘的正面且对应卡子转运盘的终止工位，卡子转运盘的起始工位设有一轴向贯穿的卡子插入孔，所述卡子定位座上设有抵紧轴，所述机架上设有一卡子顶出杆，该卡子顶出杆位于卡子转运盘的背面，与卡子转运盘的终止工位对应，排列在卡子振动盘出口处的卡子被后面的卡子挤出，进入卡子转运盘的卡子插入孔中（此时卡子插入孔位于起始工位），卡子转运盘转动180°，使卡子插入孔位于终止工位，卡子翻转180°，卡子的装配开口朝上，卡子顶出杆朝向卡子转运盘延伸，将卡子顶出卡子插入孔，由卡子定位座支撑，卡子顶出杆继续对卡子的背面施力，同时卡子定位座上的抵紧轴对卡子的正面施力，将卡子定位在卡子定位座上，待装配弹簧；所述弹簧取件装置具有磁性取件插销，所述磁性取件插销对应弹簧振动盘的出口，磁性取件插销插入排列在弹簧振动盘出口处弹簧中，通过磁性将弹簧吸出，使弹簧脱离弹簧振动盘，待弹簧夹持转运装置夹取；所述弹簧夹持转运装置滑动配合在机架上端，弹簧夹持转运装置的起始位对应弹簧取件装置的磁性取件插销，弹簧夹持转运装置的终止位对应卡子定位座，所述弹簧夹持转运装置具有上下运动的夹头，所述夹头的两夹持部之间设有用于压装弹簧的活动顶块，弹簧夹持转运装置在起始位通过卡头的两夹持部将弹簧卡紧后，弹簧取件装置的磁性取件插销退出弹簧，弹簧夹持转运装置转运弹簧至卡子定位座的上方，使弹簧对应卡子的装配开口后，卡头的两夹持部张开，两夹持部之间的活动顶块将弹簧朝下顶出，压装在卡子的装配开口中，装配成弹性卡子，弹性卡子装配完成后，抵紧轴退出，卡子顶出杆继续将装配完成的弹性卡子顶出卡子定位座，即可对卡子定位座进行收集，卡子顶出杆缩回至卡子转运盘的背面，卡子转运盘回转180°至起始工位，弹簧夹持转运装置回位至起始位，即可进行下轮装配，实现了弹性卡子弹簧的自动化装配，其装配效率高，平均5s装配一件，可完全替代人工操作，有效降低了人工劳动强度。
所述卡子定位座上设有支承卡子的定位凹腔，该定位凹腔与卡子转运盘的终止工位对应，所述卡子定位座的上端设有用于压紧卡子的压片，该压片对应卡子的装配开口设有让位缺口，卡子在定位凹腔中，卡子的顶面、底面、前面、后面均受力，保持卡子的装配开口稳定，提高弹簧的装配精度，防止出错。
所述机架上对应卡子转运盘的起始工位位置设有用于检测卡子到位的第一光电检测开关，对应弹簧夹持转运装置的起始位位置设有用于检测弹簧夹持到位的第二光电检测开关，当第一光电检测开关在卡子转运盘的起始工位检测到卡子插入卡子插入孔后，卡子转运盘开始逆时针旋转180°至终止工位，转移卡子到位，当第二光电检测开关在弹簧夹持转运装置起始位检测到弹簧由夹头夹持到位后，弹簧夹持转运装置开始移动至终止位，转移弹簧到位实现自动化装配，防止装配过程中出现缺漏现象，避免装配产生次品。
所述机架上设有一弹簧限位杆，该弹簧限位杆通过一气缸驱动朝向弹簧振动盘的出口延伸，限位弹簧的位置，当磁性取件插销朝向弹簧振动盘出口延伸准吸取弹簧时，弹簧限位杆插入出口处两弹簧之间的轴间间隙中，使磁性取件插销一次只能吸取一个弹簧，有效提高弹簧取件装置的取件精度，降低弹簧的丢失率。
所述卡子定位座的下方设有用于接料的收料盒，收料盒用于收集装配的弹性卡子。
下面结合附图和具体实施方式作进一步的说明。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为本发明卡子振动盘、弹簧振动盘、弹簧夹持转运装置的示意图；
图4为图3的俯视图；
图5为本发明弹簧夹持转运装置、卡子转运盘的示意图；
图6为图5的A向示意图；
图7为本发明弹簧取件装置、弹簧振动盘的示意图；
图8为图7的B向示意图；
图9为本发明卡子定位座、卡子转运盘的示意图；
图10为图9中P处放大图；
图11为图9的C向示意图；
图12为本发明卡子转运盘背面的结构示意图；
图13为本发明弹簧夹持转运装置夹头的结构示意图。
附图中，1为机架，2为卡子振动盘，3为弹簧振动盘，4为弹簧取件装置，4a为磁性取件插销，5为弹簧夹持转运装置，5a为起始位，5b为终止位，5c为夹头，6为卡子转运盘，6a为起始工位，6b为终止工位，6c为卡子插入孔，6d为凸缘，7为卡子定位座，7a为定位凹腔，7b为压片，7c为让位缺口，8为抵紧轴，9为卡子顶出杆，10为活动顶块，11为弹簧限位杆，12为收料盒，13为柔性通道管，14为第一光电检测开关，15为第二光电检测开关。
具体实施方式
参见图1至图13，为一种弹性卡子弹簧的自动装配机的具体实施例。弹性卡子弹簧的自动装配机包括机架1，所述机架1上设置有卡子振动盘2、弹簧振动盘3、弹簧取件装置4、弹簧夹持转运装置5、卡子转运盘6，以及卡子定位座7。所述卡子转运盘6为往返转动180°的转运盘，卡子转运盘设置在机架的中部，所述卡子转运盘6通过一驱动装置驱动往返转动180°，用于驱动卡子转运盘往返转动180°的驱动装置包括周向固定在卡子转运盘上的齿轮，以及与该齿轮啮合的齿条，所述齿条往返移动驱动卡子转运盘往返转动，卡子转运盘也可与一驱动电机的转轴周向固定连接，驱动卡子转运盘往返转运180°。卡子振动盘2的出口对应卡子转运盘6的起始工位6a，本实施例中，所述卡子转运盘的起始工位位于卡子转运盘的3点钟位置，卡子振动盘设置在机架的右边，卡子振动盘的出口位于卡子转运盘的正面，且与卡子转运盘的起始工位对应，机架1上对应卡子转运盘6的起始工位6a位置设有用于检测卡子到位的第一光电检测开关14，具体地，所述第一光电检测开关14通过一支撑架固定设置在机架上，位于卡子转运盘的后面；卡子定位座7位于卡子转运盘6的正面且对应卡子转运盘6的终止工位6b，本实施例中，卡子转运盘的终止工位位于卡子转运盘的9点钟位置，即起始工位和终止工位之间具有180°圆周，卡子定位座7上设有支承卡子的定位凹腔7a，该定位凹腔7a与卡子转运盘6的终止工位6b对应，所述卡子定位座7的上端设有用于压紧卡子的压片7b，该压片7b对应卡子的装配开口设有让位缺口7c，所述卡子定位座7的下方设有用于接料的收料盒12，为便于接料，所述收料盒12的入料口设有一朝上延伸至卡子定位座7下方的柔性通道管13。卡子转运盘6的起始工位6a设有一轴向贯穿的卡子插入孔6c，为防止卡子穿出卡子插入孔，卡子插入孔6c位于卡子转运盘6背面的孔口设有对卡子轴向限位的凸缘6d，所述卡子定位座7上设有抵紧轴8，该抵紧轴与一气缸的活塞杆连接，驱动抵紧轴朝向卡子定位座的定位凹腔延伸，所述机架1上设有一卡子顶出杆9，该卡子顶出杆9位于卡子转运盘6的背面，与卡子转运盘6的终止工位6b对应，且与一气缸的活塞杆连接，驱动卡子顶出杆朝向卡子转运盘的终止工位延伸，所述抵紧轴8、卡子顶出杆9位于同一条直线上，且相向延伸。所述弹簧取件装置4具有磁性取件插销4a，所述磁性取件插销4a对应弹簧振动盘3的出口，本实施例中，所述弹簧取件装置设置在机架的左侧，弹簧振动盘也设置在机架的左侧，磁性取件插销与一气缸的活塞杆连接，驱动磁性取件插销朝向弹簧振动盘的出口延伸，为提高磁性取件插销的取件精度，保证一次吸取的弹簧数量为一个，机架的左侧设有一弹簧限位杆11，该弹簧限位杆11通过一气缸驱动朝向弹簧振动盘3的出口延伸，即朝右延伸，限位弹簧的位置。所述弹簧夹持转运装置5滑动配合在机架1上端，通过气缸驱动可朝左、朝右移动，弹簧夹持转运装置5的起始位5a对应弹簧取件装置4的磁性取件插销4a，对应弹簧夹持转运装置5的起始位5a位置设有用于检测弹簧夹持到位的第二光电检测开关15，具体地，所述第二光电检测开关通过一支撑架固定在机架上，与弹簧夹持转运装置的起始位对应。弹簧夹持转运装置5的终止位5b对应卡子定位座7，所述弹簧夹持转运装置5具有上下运动的夹头5c，所述夹头5c的两夹持部之间设有用于压装弹簧的活动顶块10，本实施例中，所述弹簧夹持转运装置5夹头5c的两夹持部通过一开合气缸控制张开、闭合，两夹持部的夹持面设有与弹簧圆周对应的半圆凹弧面，活动顶块通过一气缸驱动可上下运动。
本发明用于装配弹性卡子的工作过程为：将待装配的卡子放入卡子振动盘中，通过卡子振动盘将卡子依次排列整齐，各卡子的装配开口朝下，位于卡子振动盘的出口处；
将待装配的弹簧放入弹簧振动盘中，通过弹簧振动盘将弹簧依次排列整齐，位于弹簧振动盘的出口处，各弹簧一端的外伸连接端朝下，另一端的外伸连接端朝上；
卡子转运盘位于起始工位，位于卡子振动盘出口最外侧的卡子由后面的卡子挤出，插入卡子转运盘的卡子插入孔中，且由后面的凸缘轴向限位；
第一光电检测开关检测到卡子到位后，卡子转运盘逆时针转动180°，使卡子插入孔位于终止工位，卡子转运盘后面的卡子顶出杆穿过卡子插入孔，将卡子顶出卡子插入孔，进入卡子转运盘前面的卡子定位座的定位凹腔中，卡子的上面由压片压紧，卡子顶出杆对卡子的背面抵紧，卡子定位座的抵紧轴对卡子的正面抵紧，使卡子的装配开口对应压片的让位缺口；
弹簧限位杆插入弹簧振动盘出口处的两弹簧的轴向间隔中，通过朝下延伸的外伸连接端对后面的弹簧限位，弹簧取件装置的磁性取件插销朝向弹簧振动盘的出口延伸，插入最外侧的弹簧中，通过磁性将弹簧吸附，磁性取件插销退回，将单个弹簧取出弹簧振动盘；
弹簧夹持转运装置的夹头在起始位夹紧取出的弹簧，第二光电检测开关检测到弹簧夹紧到位后，磁性取件插销退回原位，弹簧脱离磁性取件插销，弹簧夹持转运装置移动至终止位，位于卡子定位座的上方，使弹簧对应卡子定位座的让位缺口；
弹簧夹持转运装置的夹头张开，同时，活动顶块朝下运动，将弹簧顶出卡头，并压装进下方的卡子的装配开口中，自动化完成弹性卡子的装配作业；
抵紧轴退回，卡子顶出杆继续对卡子施力，将装配完成的弹性卡子顶出卡子定位座的定位凹腔中，通过柔性通道管落入下方的收料盒中；
卡子顶出杆回位，卡子转运盘顺时针转动180°至起始工位，活动顶块回位，弹簧夹持转运装置回位至起始位，即可进行下一个装配循环。
由于采用上述技术方案，通过弹性卡子弹簧的自动装配机实现自动将弹簧装入卡子上，平均5秒一件，完全代替工人操作装配工序，提高了弹性卡子的装配效率，每班8小时可装配5760件，是人工装配的2.13倍。大大提高装配效率，节约了人工工时，推动了工业自动化生产。
Claims (10)
1.一种弹性卡子弹簧的自动装配机，包括机架（1），其特征在于：所述机架（1）上设置有卡子振动盘（2）、弹簧振动盘（3）、弹簧取件装置（4）、弹簧夹持转运装置（5）、卡子转运盘（6），以及卡子定位座（7）；
所述卡子转运盘（6）为往返转动180°的转运盘，卡子振动盘（2）的出口对应卡子转运盘（6）的起始工位（6a），卡子定位座（7）位于卡子转运盘（6）的正面且对应卡子转运盘（6）的终止工位（6b），卡子转运盘（6）的起始工位（6a）设有一轴向贯穿的卡子插入孔（6c），所述卡子定位座（7）上设有抵紧轴（8），所述机架（1）上设有一卡子顶出杆（9），该卡子顶出杆（9）位于卡子转运盘（6）的背面，与卡子转运盘（6）的终止工位（6b）对应；
所述弹簧取件装置（4）具有磁性取件插销（4a），所述磁性取件插销（4a）对应弹簧振动盘（3）的出口；
所述弹簧夹持转运装置（5）滑动配合在机架（1）上端，弹簧夹持转运装置（5）的起始位（5a）对应弹簧取件装置（4）的磁性取件插销（4a），弹簧夹持转运装置（5）的终止位（5b）对应卡子定位座（7），所述弹簧夹持转运装置（5）具有上下运动的夹头（5c），所述夹头（5c）的两夹持部之间设有用于压装弹簧的活动顶块（10）。
2.根据权利要求1所述的弹性卡子弹簧的自动装配机，其特征在于：所述卡子定位座（7）上设有支承卡子的定位凹腔（7a），该定位凹腔（7a）与卡子转运盘（6）的终止工位（6b）对应，所述卡子定位座（7）的上端设有用于压紧卡子的压片（7b），该压片（7b）对应卡子的装配开口设有让位缺口（7c）。
3.根据权利要求1所述的弹性卡子弹簧的自动装配机，其特征在于：所述机架（1）上对应卡子转运盘（6）的起始工位（6a）位置设有用于检测卡子到位的第一光电检测开关（14），对应弹簧夹持转运装置（5）的起始位（5a）位置设有用于检测弹簧夹持到位的第二光电检测开关（15）。
4.根据权利要求1所述的弹性卡子弹簧的自动装配机，其特征在于：所述卡子转运盘（6）通过一驱动装置驱动往返转动180°，用于驱动卡子转运盘往返转动180°的驱动装置包括周向固定在卡子转运盘上的齿轮，以及与该齿轮啮合的齿条，所述齿条往返移动驱动卡子转运盘往返转动，或者通过驱动电机驱动卡子转运盘往返转动。
5.根据权利要求1所述的弹性卡子弹簧的自动装配机，其特征在于：所述机架（1）上设有一弹簧限位杆（11），该弹簧限位杆（11）通过一气缸驱动朝向弹簧振动盘（3）的出口延伸，限位弹簧的位置。
6.根据权利要求1所述的弹性卡子弹簧的自动装配机，其特征在于：所述卡子定位座（7）的下方设有用于接料的收料盒（12）。
7.根据权利要求6所述的弹性卡子弹簧的自动装配机，其特征在于：所述收料盒（12）的入料口设有一朝上延伸至卡子定位座（7）下方的柔性通道管（13）。
8.根据权利要求1所述的弹性卡子弹簧的自动装配机，其特征在于：所述弹簧夹持转运装置（5）夹头（5c）的两夹持部通过一开合气缸控制张开、闭合。
9.根据权利要求1所述的弹性卡子弹簧的自动装配机，其特征在于：所述弹簧取件装置（4）的磁性取件插销（4a）通过一气缸驱动朝向弹簧振动盘（3）的出口延伸。
10.根据权利要求1所述的弹性卡子弹簧的自动装配机，其特征在于：所述抵紧轴（8）、卡子顶出杆（9）位于同一条直线上，且相向延伸。
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