CN107350770A - 全自动钢珠压装机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种全自动钢珠压装机，包括基座(1)，基座(1)通过第一铰接点(2)转动连接有凸轮(6)，基座(1)上设有用于驱动凸轮(6)转动的动力装置；基座(1)通过第二铰接点(3)转动连接有转板(7)，转板(7)与基座(1)之间设有用于拉动转板(7)抵靠在凸轮(6)外廓上的第一拉簧(8)。提供一种自动化程度高、适用场合更广，装配效率更高的全自动钢珠压装机，使得整个钢珠压装流水线更加智能高效以实现钢珠的连续压装。
Description
技术领域
本发明涉及机械自动化领域，尤其是一种全自动钢珠压装机。
背景技术
随着自动化进程日益加快，在自动装配过程中经常会遇到将钢珠挤压、组装到某些工件的安装孔内。对于工件上安装孔直径大于钢珠直径的场合，现有技术可以轻易地将钢珠安装到安装孔内，如国家知识产权局公开的申请号为2014103869254，钢珠安装装置，该装置在安装孔上方设置一个料筒，钢珠容置在料筒内，料筒下方设有出料口，并在料筒的出料口位置设置钢珠控制装置，进而控制钢珠逐一从出料口掉落至工件的安装孔上；在这种装配场合下，只需要钢珠从工件的安装孔正上方掉落即可完成装配。但是对于一些特殊场合，比如说为了防止钢珠从安装孔内掉落，往往会在安装孔的开口处设置向内凸起的环形凸起，进而可以将钢珠卡接在安装孔内部，一旦钢珠压装到安装孔内就无法轻易从安装孔内掉落，那么在钢珠装配到安装孔过程中就不是现有技术中将钢珠置于安装孔正上方掉落可以完成装配的。也就是说，现有技术中钢珠装配装置的适用场合较为单一，并且装配效率也不够高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有的技术缺陷，提供一种适用场合更广，装配效率更高的全自动钢珠压装机。
本发明的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的全自动钢珠压装机：它包括基座，基座通过第一铰接点转动连接有凸轮，基座上设有用于驱动凸轮转动的动力装置；基座通过第二铰接点转动连接有转板，转板与基座之间设有用于拉动转板抵靠在凸轮外廓上的第一拉簧；转板上端通过第三铰接点转动连接有棘爪，基座上转动连接有齿轮，齿轮端面上设有用于与棘爪卡接或脱开的棘轮，棘爪与转板之间设有用于拉动棘爪卡接在棘轮上的第二拉簧；基座通过导向块滑动连接有推杆，推杆上设有用于与齿轮啮合传动的直线齿条；基座通过第四铰接点转动连接有摆杆，摆杆位于棘爪上方，且摆杆通过连杆与棘爪连接，摆杆与推杆之间设有用于拉动推杆复位的第三拉簧；基座上倾斜设置有用于容置滚珠的料筒，料筒下端设有凸块，凸块位于推杆正下方，且凸块上设有供推杆穿过和供滚珠穿过的通孔，料筒出料口与通孔侧壁连通；基座在通孔下方设有多组用于防止滚珠自行从凸块掉落的顶杆组件，多组顶杆组件绕推杆均匀分布，每组顶杆组件结构相同；基座在凸块下方设有用于放置工件的工作台；推杆上靠近工件一端设有用于与导向块抵紧或脱开的挡块，挡块与第三拉簧位于导向块的两侧。
作为本发明的一种优选，连杆一端与摆杆转动连接，另一端与棘爪中部转动连接，且连杆和棘爪位于摆杆的同一侧。
作为本发明的一种优选，第一拉簧一端与转板转动连接，另一端与基座转动连接，且第一拉簧和凸轮位于转板的同一侧。
作为本发明的一种改进，第二拉簧一端与棘爪内凹面一侧转动连接，另一端与转板转动连接，且第二拉簧与棘轮位于棘爪的同一侧。
作为本发明的一种改进，第三拉簧一端与推杆上端部转动连接，另一端与摆杆转动连接，第三拉簧与推杆位于摆杆的同一侧。
作为本发明的一种改进，基座上设有回转轴，齿轮通过花键与回转轴连接，棘轮固定连接在齿轮端面上，且棘轮绕回转轴转动。
作为本发明的一种改进，导向块沿竖直方向设置在基座上，且推杆通过燕尾槽滑动连接在导向块上。
作为本发明的一种改进，料筒为长条形结构，料筒内部设有供滚珠滚动的流道；流道直径大于一个滚珠的直径，小于两个滚珠的直径和。
作为本发明的一种改进，每组顶杆组件包括顶杆和导套，导套内设有供顶杆滑动的台阶孔，顶杆上靠近推杆一侧设有第一环形凸起，顶杆上套接有压簧，压簧位于第一环形凸起与台阶孔的台阶面之间；导套上靠近推杆一端设有用于与第一环形凸起抵紧或脱开的第二环形凸起，且顶杆上用于与滚珠接触的端部为半球形结构。
作为本发明的一种改进，顶杆与推杆垂直设置。
采用以上结构后，本发明一种全自动钢珠压装机与现有技术相比，本发明通过凸轮周转带动转板绕第一铰接点转动，转板通过棘爪推动棘轮和齿轮绕回转轴转动，齿轮通过与直线齿条啮合来带动推杆下降以推动滚珠在通孔内移动；其中，凸轮回转的第一周结束之后，推杆下降一个行程，这个行程可以将滚珠从凸块的通孔推动至工件上方，这其中滚珠克服了顶杆的约束而被推动至工件上方；接着，凸轮发生第二周回转，推杆继续下降一个行程，推动滚珠下降并克服工件内部的约束而压装到工件安装孔内，这就完成了一个滚珠与一个工件的压装工作；最后，操作人员对摆杆施加作用力以驱动摆杆绕第四铰接点转动，摆杆通过连杆带动棘爪绕第三铰接点转动，即棘爪与棘轮脱开，那么直线齿条就不会受到齿轮和棘轮的约束，推杆和直线齿条就可以在第三拉簧的作用力下复位，以准备下一颗滚珠的压装工作；待推杆复位完毕，操作人员松开摆杆，那么棘爪在第二拉簧的作用下又会卡接到棘轮上，而转板在第一拉簧作用下是始终抵靠在凸轮外廓上的，如此循环往复就可以实现连续压装滚珠的工作；总之，本装置上滚珠的行程可以分成两段，第一段是克服顶杆的约束而掉落至工件上方，第二段是克服工件内部的约束而被压装至工件安装孔内；对于工件安装孔内没有约束的情况下，本装置只需要采用第一段滚珠行程即可；而对于工件安装孔内是对滚珠有约束的，那么可以采用对滚珠的行程进行分段，这样可以减小滚珠在压装过程中对工件的冲击，避免由于压装过程中滚珠对工件冲击太大而造成工件损坏，通过减小冲击可以减小压装过程中的噪音；所以说，本发明的装置可以适用于不同工件类型的压装工作，适用场合更广，而且可以实现连续压装，提高了装配的效率。综上所述，本发明提供一种适用场合更广，装配效率更高的全自动钢珠压装机。
附图说明
图1为本发明全自动钢珠压装机的示意图。
图2为本发明中滚珠脱离顶杆的约束而掉落至工件上方的状态图。
图3为本发明中滚珠进入到滚珠内部安装孔的状态图。
图4为本发明摆杆转动而致使棘爪与棘轮脱开的状态图。
图5为本发明中料筒与凸块的结构示意图。
图6为图1中顶杆组件的局部放大图。
图中所示：1、基座，2、第一铰接点，3、第二铰接点，4、第三铰接点，5、第四铰接点，6、凸轮，7、转板，8、第一拉簧，9、第二拉簧，10、第三拉簧，11、棘爪，12、齿轮，13、棘轮，14、推杆，15、直线齿条，16、摆杆，17、连杆，18、滚珠，19、料筒，20、凸块，21、通孔，22、工件，23、工作台，24、导向块，25、挡块，26、回转轴，27、流道，28、顶杆，29、导套，30、台阶孔，31、第一环形凸起，32、压簧，33、第二环形凸起，34、卡扣。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
如图所示，本发明全自动钢珠压装机包括基座1，基座1通过第一铰接点2转动连接有凸轮6，基座1上设有用于驱动凸轮6转动的动力装置，该动力装置可以是电机或者马达，电机或马达的输出端与凸轮6连接以带动凸轮6在基座1上周转；基座1通过第二铰接点3转动连接有转板7，转板7与基座1之间设有用于拉动转板7抵靠在凸轮6外廓上的第一拉簧8；转板7上端通过第三铰接点4转动连接有棘爪11，基座1上转动连接有齿轮12，齿轮12端面上设有用于与棘爪11卡接或脱开的棘轮13，棘爪11与转板7之间设有用于拉动棘爪11卡接在棘轮13上的第二拉簧9；基座1通过导向块24滑动连接有推杆14，推杆14上设有用于与齿轮12啮合传动的直线齿条15；基座1通过第四铰接点5转动连接有摆杆16，摆杆16位于棘爪11上方，且摆杆16通过连杆17与棘爪11连接，摆杆16与推杆14之间设有用于拉动推杆14复位的第三拉簧10；基座1上倾斜设置有用于容置滚珠18的料筒19，料筒19下端设有凸块20，凸块20位于推杆14正下方，且凸块20上设有供推杆14穿过和供滚珠18穿过的通孔21，通孔21的直径大于一颗滚珠18的直径，小于两颗滚珠18直径和，确保只有一颗滚珠18可以容置在通孔21内，料筒19出料口与通孔21侧壁连通；基座1在通孔21下方设有多组用于防止滚珠18自行从凸块20掉落的顶杆组件，多组顶杆组件绕推杆14均匀分布，每组顶杆组件结构相同；其中，顶杆组件可以是三组或则四组，这三组或者四组顶杆组件绕推杆14均匀分布；基座1在凸块20下方设有用于放置工件22的工作台23，工件22安装孔上端的开口位置设有卡扣34以防止滚珠18压装到工件22之后从工件22上脱落；推杆14上靠近工件22一端设有用于与导向块24抵紧或脱开的挡块25，挡块25与第三拉簧10位于导向块24的两侧。
连杆17一端与摆杆16转动连接，另一端与棘爪11中部转动连接，且连杆17和棘爪11位于摆杆16的同一侧，进而实现在转动摆杆16时可以通过连杆带动棘爪11从棘轮13上脱离。
第一拉簧8一端与转板7转动连接，另一端与基座1转动连接，且第一拉簧8和凸轮6位于转板7的同一侧，这样第一拉簧8可以拉动转板7始终抵靠在凸轮6的外廓上，提高转板7与凸轮6之间传动稳定性。
第二拉簧9一端与棘爪11内凹面一侧转动连接，另一端与转板7转动连接，且第二拉簧9与棘轮13位于棘爪11的同一侧，这样第二拉簧9可以拉动棘爪11始终有向转板7转动的趋势，进而确保棘爪11在不受外力作用时始终卡接在棘轮13上。
第三拉簧10一端与推杆14上端部转动连接，另一端与摆杆16转动连接，第三拉簧10与推杆14位于摆杆16的同一侧，这样一来，当棘爪11从棘轮13上脱离，那么推杆14可以在第三拉簧10的拉力作用下向上复位。
基座1上设有回转轴26，齿轮12通过花键与回转轴26连接，棘轮13固定连接在齿轮12端面上，且棘轮13绕回转轴26转动，这样一来，棘爪11拨动棘轮13转动的同时就会带动齿轮12一起转动。
导向块24沿竖直方向设置在基座1上，且推杆14通过燕尾槽滑动连接在导向块24上，进而可以确保推杆14可以沿竖直方向滑动。
料筒19为长条形结构，料筒19内部设有供滚珠18滚动的流道27；流道27直径大于一个滚珠18的直径，小于两个滚珠18的直径和。也就是说，料筒19的出料口一次只能通过一颗滚珠18，这样可以确保凸块20的通孔21内每次只有一颗滚珠18，提高滚珠18压装的稳定性。
每组顶杆组件包括顶杆28和导套29，导套29内设有供顶杆28滑动的台阶孔30，顶杆28上靠近推杆14一侧设有第一环形凸起31，顶杆28上套接有压簧32，压簧32位于第一环形凸起31与台阶孔30的台阶面之间；导套29上靠近推杆14一端设有用于与第一环形凸起31抵紧或脱开的第二环形凸起33，且顶杆28上用于与滚珠18接触的端部为半球形结构。其中，所有顶杆28是处于同一水平面上的，这样可以确保所有顶杆28上靠近推杆14一端同时与滚珠18外周壁或推杆14外壁接触，提高了顶杆28限位的可靠性。
顶杆28与推杆14垂直设置，也就是说，顶杆28是水平设置的，而推杆14是竖直设置的。
工作原理：如图所示，首先，将滚珠18逐一放入到料筒19内，由于料筒19是倾斜设置的，那么滚珠18可以由于自身重力作用而排列在料筒19内的流道27内，而最下面一颗滚珠18可以滚入到凸块20的通孔21内，这颗滚珠18下端受到顶杆28的约束而无法从通孔21内脱离，如图1所示；
动力装置驱动凸轮6绕第一铰接点2逆时针转动一周，凸轮6推动转板7绕第二铰接点3逆时针转动，转板7上端的棘爪11会推动棘轮13绕回转轴26逆时针转动，棘轮13会带动齿轮12绕回转轴26同步转动，齿轮12通过与直线齿条15的啮合传动来带动推杆14下降，推杆14推动滚珠18下降，滚珠18下降时会推动顶杆28沿导套29方向滑动，即所有顶杆28会往外扩张以供滚珠18从顶杆28间的间隙通过而掉落至工件22上方，此时滚珠18还受到工件22上卡扣34的约束而无法完全进入到工件22安装孔内，如图2所示；
凸轮6继续转动一周，转板7、棘爪11、棘轮13、齿轮12、直线齿条15和推杆14继续作同样的运动，并且推杆14继续下降一个行程，进一步推动滚珠18下降，在滚珠18这次下降过程中会克服工件22安装孔内卡扣34的约束而进入到工件22内，即一颗滚珠18的压装工作完成，如图3所示；
然后，操作人员对摆杆16施加作用力以使得摆杆16绕第四铰接点5作顺时针转动，摆杆16会通过连杆17拉动棘爪11绕第三铰接点4作顺时针转动，从而棘爪11可以从棘轮13上脱离开，如图4所示，此时直线齿条15就不受到齿轮12与棘轮13的约束，推杆14和直线齿条15在第三拉簧10的作用下可以反向移动复位，直到挡块25抵靠在导向块24下端部为止，在推杆14上升过程中，下一颗滚珠18又可以进入到凸块20的通孔21内，准备下一次压装工作；待推杆14和直线齿条15复位完毕之后，操作人员松开摆杆16，棘爪11在第二拉簧9的作用下又可以卡接到棘轮13上，进而凸轮6的转动又可以带动棘轮13和齿轮12转动；如此循环往复就可以实现对滚珠18和工件22的连续压装，提高滚珠压装的工作效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用于限制本发明的保护范围。凡在本发明权利要求之内，所作的任何修改、等同替换及改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种全自动钢珠压装机，其特征在于：它包括基座(1)，基座(1)通过第一铰接点(2)转动连接有凸轮(6)，基座(1)上设有用于驱动凸轮(6)转动的动力装置；基座(1)通过第二铰接点(3)转动连接有转板(7)，转板(7)与基座(1)之间设有用于拉动转板(7)抵靠在凸轮(6)外廓上的第一拉簧(8)；转板(7)上端通过第三铰接点(4)转动连接有棘爪(11)，基座(1)上转动连接有齿轮(12)，齿轮(12)端面上设有用于与棘爪(11)卡接或脱开的棘轮(13)，棘爪(11)与转板(7)之间设有用于拉动棘爪(11)卡接在棘轮(13)上的第二拉簧(9)；基座(1)通过导向块(24)滑动连接有推杆(14)，推杆(14)上设有用于与齿轮(12)啮合传动的直线齿条(15)；基座(1)通过第四铰接点(5)转动连接有摆杆(16)，摆杆(16)位于棘爪(11)上方，且摆杆(16)通过连杆(17)与棘爪(11)连接，摆杆(16)与推杆(14)之间设有用于拉动推杆(14)复位的第三拉簧(10)；基座(1)上倾斜设置有用于容置滚珠(18)的料筒(19)，料筒(19)下端设有凸块(20)，凸块(20)位于推杆(14)正下方，且凸块(20)上设有供推杆(14)穿过和供滚珠(18)穿过的通孔(21)，料筒(19)出料口与通孔(21)侧壁连通；基座(1)在通孔(21)下方设有多组用于防止滚珠(18)自行从凸块(20)掉落的顶杆组件，多组顶杆组件绕推杆(14)均匀分布，每组顶杆组件结构相同；基座(1)在凸块(20)下方设有用于放置工件(22)的工作台(23)；推杆(14)上靠近工件(22)一端设有用于与导向块(24)抵紧或脱开的挡块(25)，挡块(25)与第三拉簧(10)位于导向块(24)的两侧。
2.根据权利要求1所述的全自动钢珠压装机，其特征在于：连杆(17)一端与摆杆(16)转动连接，另一端与棘爪(11)中部转动连接，且连杆(17)和棘爪(11)位于摆杆(16)的同一侧。
3.根据权利要求1所述的全自动钢珠压装机，其特征在于：第一拉簧(8)一端与转板(7)转动连接，另一端与基座(1)转动连接，且第一拉簧(8)和凸轮(6)位于转板(7)的同一侧。
4.根据权利要求1所述的全自动钢珠压装机，其特征在于：第二拉簧(9)一端与棘爪(11)内凹面一侧转动连接，另一端与转板(7)转动连接，且第二拉簧(9)与棘轮(13)位于棘爪(11)的同一侧。
5.根据权利要求1所述的全自动钢珠压装机，其特征在于：第三拉簧(10)一端与推杆(14)上端部转动连接，另一端与摆杆(16)转动连接，第三拉簧(10)与推杆(14)位于摆杆(16)的同一侧。
6.根据权利要求1所述的全自动钢珠压装机，其特征在于：基座(1)上设有回转轴(26)，齿轮(12)通过花键与回转轴(26)连接，棘轮(13)固定连接在齿轮(12)端面上，且棘轮(13)绕回转轴(26)转动。
7.根据权利要求1所述的全自动钢珠压装机，其特征在于：导向块(24)沿竖直方向设置在基座(1)上，且推杆(14)通过燕尾槽滑动连接在导向块(24)上。
8.根据权利要求1所述的全自动钢珠压装机，其特征在于：料筒(19)为长条形结构，料筒(19)内部设有供滚珠(18)滚动的流道(27)；流道(27)直径大于一个滚珠(18)的直径，小于两个滚珠(18)的直径和。
9.根据权利要求1所述的全自动钢珠压装机，其特征在于：每组顶杆组件包括顶杆(28)和导套(29)，导套(29)内设有供顶杆(28)滑动的台阶孔(30)，顶杆(28)上靠近推杆(14)一侧设有第一环形凸起(31)，顶杆(28)上套接有压簧(32)，压簧(32)位于第一环形凸起(31)与台阶孔(30)的台阶面之间；导套(29)上靠近推杆(14)一端设有用于与第一环形凸起(31)抵紧或脱开的第二环形凸起(33)，且顶杆(28)上用于与滚珠(18)接触的端部为半球形结构。
10.根据权利要求9所述的全自动钢珠压装机，其特征在于：顶杆(28)与推杆(14)垂直设置。
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