CN107443044A - 自动装配装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动装配装置，包括基座(1)，基座(1)上滑动连接有滑台(2)，滑台(2)上设有定位孔(5)；基座(1)转动连接有曲柄(7)，基座(1)上设有电机，曲柄(7)中部设有转销(9)，基座(1)转动连接有摆杆(10)，摆杆(10)中部设有供转销(9)滑动的弧形导轨(11)，且弧形导轨(11)的直径值等于转销(9)到第一铰接点(6)的距离，摆杆(10)与滑台(2)之间通过连杆(12)连接。通过该装置可以避免操作人员手上，还可以连续装配转轴与圆盘的工作，从而提供一种装配自动化更高且装配更加安全的自动装配装置。
Description
技术领域
本发明涉及机械装配领域，尤其是一种自动装配装置。
背景技术
在机械装配领域，经常会遇到对两个工件进行装配。比如说，对转轴01与圆盘02的连接，圆盘02上设有供转轴01插接的安装孔03，传统的装配是通过人工逐一安装，先将转轴01上方，通过敲击的方法将转轴01插接到圆盘02内，从而实现转轴01与圆盘02上安装孔03的过盈配合；现有技术也有通过机械装置来自动装配的，主要通过冲床的自动压装来实现，但是在将圆盘02和转轴01陆续放入到冲床的冲头下方时容易出现工伤现象，即冲床的冲头容易与操作人员的手发生接触而致使操作人员的手受伤；并且，这种冲压形式的装配耗能大，自动化水平较低。
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，提供一种装配自动化更高且装配更加安全的自动装配装置。
本发明的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的自动装配装置：它包括基座，基座上滑动连接有用于放置圆盘的滑台，滑台上设有用于容置圆盘的定位孔；基座通过第一铰接点转动连接有曲柄，基座上设有用于驱动曲柄转动的电机，曲柄中部设有转销，基座通过第二铰接点转动连接有摆杆，摆杆中部设有供转销滑动的弧形导轨，弧形导轨以第一铰接点为圆心设置，且弧形导轨的半径值等于转销到第一铰接点的距离，摆杆与滑台之间通过连杆连接；基座通过第五铰接点转动连接有横杆，曲柄长度值小于第一铰接点到第五铰接点的距离，横杆一端与曲柄上远离第一铰接点的端部抵紧或脱开，另一端设有以第五铰接点为圆心的弧形齿条，基座上设有用于拉动横杆复位的复位装置；基座在滑台运动方向上设有用于对圆盘进行限位的挡块，基座在挡块上方设有用于容置转轴的料筒，转轴呈竖直状态排列在料筒内，基座在滑台上方通过第一导向块滑动连接有第一直线齿条，第一直线齿条下端设有用于推动转轴下端部进入圆盘上安装孔的顶杆，第一直线齿条侧壁上设有推块，推块上设有通孔，通孔内滑动连接有竖杆，竖杆上朝向推块一侧设有用于与推块抵紧或脱开的第一限位块和第二限位块，第二限位块位于第一限位块正下方，第一限位块和第二限位块分别位于推块两侧，第二限位块与推块之间设有第一压簧，竖杆下端设有与转轴外壁贴合或脱离的第一弧形挡板，料筒上设有用于推动转轴逐一靠近第一弧形挡板的压紧装置，基座在第二限位块行进轨迹上设有用于与第二限位块抵紧或脱开的定位块，定位块位于第二限位块下表面与滑台上表面之间；挡块包括用于与转轴外壁贴合或脱离的第二弧形挡板和用于与圆盘外周壁抵紧或脱离的第三弧形挡板，第二弧形挡板位于第三弧形挡板上方；基座通过第二导向块滑动连接有第二直线齿条，第二直线齿条下端部与弧形齿条啮合传动，基座上转动连接有齿轮，齿轮同时与第一直线齿条、第二直线齿条上端部啮合传动。
作为本发明的一种优选，基座沿水平方向设有导向杆，滑台上设有盲孔，导向杆滑动连接在盲孔内。
作为本发明的一种优选，连杆一端与滑台下方通过第四铰接点转动连接，另一端与摆杆上远离第二铰接点一端通过第三铰接点转动连接，弧形导轨位于摆杆上第二铰接点与第三铰接点之间的区域内。
作为本发明的一种改进，复位装置是指，基座上设有用于与横杆抵紧或脱开的圆柱销，且横杆与基座之间设有拉簧；拉簧一端与横杆转动连接，另一端与基座转动连接；圆柱销与拉簧都位于横杆上靠近弧形齿条一端，圆柱销与拉簧都位于横杆的下方。
作为本发明的一种改进，推块下表面设有向下延伸的第一凸块，第二限位块上表面设有向上延伸的第二凸块，第一压簧一端套接在第一凸块上，另一端套接在第二凸块上，且第二限位块上设有向上延伸的弧形盖板，第一压簧位于弧形盖板的内凹面区域内。
作为本发明的一种改进，压紧装置是指，料筒侧壁上滑动连接有推杆，推杆上靠近第一弧形挡板一端设有用于与转轴抵紧的环形凸起，推杆上套接有第二压簧，第二压簧一端与环形凸起抵紧，另一端与料筒内壁抵紧，且推杆上远离第一弧形挡板一端设有供操作人员手持的拉环，拉环位于料筒外部。
作为本发明的一种改进，第一弧形挡板、第二弧形挡板和转轴三者半径值相等，转轴位于第一弧形挡板内凹面与第二弧形挡板内凹面之间；第三弧形挡板与圆盘半径值相等。
作为本发明的一种改进，第一导向块沿竖直方向设置在基座上，第一直线齿条通过燕尾槽滑动连接在第一导向块上；第二导向块沿竖直方向设置在基座上，第二直线齿条通过燕尾槽滑动连接在第二导向块上，第一直线齿条与第二直线齿条平行设置，且第一直线齿条与滑台垂直设置。
作为本发明的一种改进，料筒上朝向第一弧形挡板内凹面一侧设有供转轴排出的出料口，料筒上方设有供转轴竖直放入的入料口，入料口位于料筒上靠近拉环一侧；出料口到第一弧形挡板的距离大于转轴的直径值。
作为本发明的一种改进，基座上转动连接有滚轮，滚轮位于滑台下方，且滚轮与滑台下表面滚动连接。
采用以上结构后，本发明一种自动装配装置与现有技术相比，本发明通过电机带动曲柄转动以驱动摆杆周转，摆杆上端在转动过程中会通过连杆带动滑台朝挡块方向移动，直到将滑台上方的圆盘送至顶杆正下方；待滑台将圆盘送至顶杆正下方时，摆杆转动至弧形导轨与转销运动轨迹重合位置，也就是说，转销绕第一铰接点转动的圆弧与弧形导轨重合，那么曲柄转动时转销就是弧形导轨内滑动而不能够再带动摆杆绕第二铰接点转动了，这样一来滑台和连杆也都处于静止状态，但是曲柄还在进一步转动；接着，曲柄远离第一铰接点一端会推动横杆转动，横杆依次通过弧形齿条、第二直线齿条和齿轮来带动第一直线齿条运动；第一直线齿条在下降推动转轴进入安装孔过程中，第一直线齿条上的推块会压缩第一压簧，而第一压簧又会推动竖杆下降，那么竖杆下端的第一弧形挡板就会夹着转轴跟随顶杆一起下降，从而，转轴下降一定高度之后就会被夹在第一弧形挡板与第二弧形挡板之间；直到竖杆上第二限位块与定位块抵紧，那么竖杆就不会下降而保持静止状态，这样就可以保证转轴在被顶杆推动下降时保持竖直的状态，进而提高装配的可靠性；当转轴与圆盘装配完毕，曲柄刚好与横杆脱离，横杆在拉簧的驱动下反转复位，直到横杆抵靠在圆柱销上为止；然后，摆杆在曲柄的带动下继续转动，弧形导轨与转销运动轨迹失去重合，那么滑台和连杆在摆杆的带动下反向运转复位，滑台将装配完毕的工件移出挡块，这就完成了转轴与圆盘的自动装配工作，全程不需要操作人员用手将工件送至顶杆下方，不容易受伤；另外，整个工作过程的自动化程度更高，可以实现自动送料和压装过程。综上所述，本发明提供一种装配自动化更高且装配更加安全的自动装配装置。
附图说明
图1为本发明自动装配装置的中装配完毕工件的结构示意图。
图2为本发明自动装配装置中将圆盘推送至顶杆正下方时的状态图。
图3为本发明转销在弧形导轨内滑动以带动横杆摆动，且第二限位块与定位块抵紧时的状态图。
图4为本发明自动装配装置中顶杆将转轴压装到圆盘安装孔内时的状态图。
图5为本发明一个工件装配完毕，第一直线齿条已经复位，转销即将带动摆杆转动以带动滑台复位的状态图。
图6为本发明自动装配装置中滑台复位后的状态图。
图7为本发明自动装配装置中第一直线齿条与顶杆的结构示意图。
图8为图7中另一角度的结构示意图。
图9为本发明自动装配装置中竖杆和第一弧形挡板的结构示意图。
图10为图9中另一角度的结构示意图。
图11为本发明自动装配装置中挡块的结构示意图。
图12为图11中另一角度的结构示意图。
背景技术所涉及的编号：01、转轴，02、圆盘，03、安装孔；
图中所示：1、基座，2、滑台，5、定位孔，6、第一铰接点，7、曲柄，8、第二铰接点，9、转销，10、摆杆，11、弧形导轨，12、连杆，13、第五铰接点，14、横杆，15、弧形齿条，16、挡块，17、料筒，18、第一导向块，20、第一直线齿条，21、顶杆，22、通孔，23、推块，24、竖杆，25、第一限位块，26、第二限位块，27、第一弧形挡板，28、第一压簧，29、定位块，30、第二弧形挡板，31、第三弧形挡板，32、第二导向块，33、第二直线齿条，34、齿轮，35、导向杆，36、盲孔，37、第四铰接点，38、第三铰接点，39、圆柱销，40、拉簧，41、第一凸块，42、第二凸块，43、弧形盖板，44、推杆，45、环形凸起，46、第二压簧，47、拉环，48、出料口，49、入料口，50、滚轮。
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，本发明自动装配装置包括基座1，基座1上滑动连接有用于放置圆盘02的滑台2，滑台2上设有用于容置圆盘02的定位孔5，定位孔5的截面积大于圆盘02的径向截面，这样圆盘02可以在定位孔5进行初定位，待圆盘02外周壁与挡块16上的第三弧形挡板31内凹面抵紧时就可以实现圆盘2的准确定位了，因为第三弧形挡板31直径与圆盘02直径相等，那么第三弧形挡板31内凹面可以与圆盘02外周壁贴合，即第三弧形挡板31可以对圆盘02起到定心的作用；
基座1通过第一铰接点6转动连接有曲柄7，基座1上设有用于驱动曲柄7转动的电机，曲柄7中部设有转销9，基座1通过第二铰接点8转动连接有摆杆10，摆杆10中部设有供转销9滑动的弧形导轨11，弧形导轨11以第一铰接点6为圆心设置，且弧形导轨11的半径值等于转销9到第一铰接点6的距离，摆杆10与滑台2之间通过连杆12连接；基座1通过第五铰接点13转动连接有横杆14，曲柄7长度值小于第一铰接点6到第五铰接点13的距离，横杆14一端与曲柄7上远离第一铰接点6的端部抵紧或脱开，另一端设有以第五铰接点13为圆心的弧形齿条15，基座1上设有用于拉动横杆14复位的复位装置；基座1在滑台2运动方向上设有用于对圆盘02进行限位的挡块16，基座1在挡块16上方设有用于容置转轴01的料筒17，转轴01呈竖直状态排列在料筒17内，基座1在滑台2上方通过第一导向块18滑动连接有第一直线齿条20，第一直线齿条20下端设有用于推动转轴01下端部进入圆盘02上安装孔03的顶杆21，第一直线齿条20侧壁上设有推块23，推块23上设有通孔22，通孔22内滑动连接有竖杆24，竖杆24上朝向推块23一侧设有用于与推块23抵紧或脱开的第一限位块25和第二限位块26，第二限位块26位于第一限位块25正下方，第一限位块25和第二限位块26分别位于推块23两侧，第二限位块与推块23之间设有第一压簧28，竖杆24下端设有与转轴01外壁贴合或脱离的第一弧形挡板27，料筒17上设有用于推动转轴01逐一靠近第一弧形挡板27的压紧装置，通过压紧装置可以将转轴01一个个地向左推送，实现连续送料的作用；基座1在第二限位块26行进轨迹上设有用于与第二限位块26抵紧或脱开的定位块29，定位块29位于第二限位块26下表面与滑台2上表面之间；挡块16包括用于与转轴01外壁贴合或脱离的第二弧形挡板30和用于与圆盘02外周壁抵紧或脱离的第三弧形挡板31，第二弧形挡板30位于第三弧形挡板31上方；基座1通过第二导向块32滑动连接有第二直线齿条33，第二直线齿条33下端部与弧形齿条15啮合传动，基座1上转动连接有齿轮34，齿轮34同时与第一直线齿条20、第二直线齿条33上端部啮合传动。
基座1沿水平方向设有导向杆35，滑台2上设有盲孔36，导向杆35滑动连接在盲孔36内，通过导向杆35的设置可以对滑台2的滑动起到导向作用。
连杆12一端与滑台2下方通过第四铰接点37转动连接，另一端与摆杆10上远离第二铰接点8一端通过第三铰接点38转动连接，弧形导轨11位于摆杆10上第二铰接点8与第三铰接点38之间的区域内。
复位装置是指，基座1上设有用于与横杆14抵紧或脱开的圆柱销39，且横杆14与基座1之间设有拉簧40；拉簧40一端与横杆14转动连接，另一端与基座1转动连接；圆柱销39与拉簧40都位于横杆14上靠近弧形齿条15一端，圆柱销39与拉簧40都位于横杆14的下方。
推块23下表面设有向下延伸的第一凸块41，第二限位块26上表面设有向上延伸的第二凸块42，第一压簧28一端套接在第一凸块41上，另一端套接在第二凸块42上，且第二限位块26上设有向上延伸的弧形盖板43，第一压簧28位于弧形盖板43的内凹面区域内，从而防止第一压簧28受挤压变形而从第二限位块26与推块23脱离。
压紧装置是指，料筒17侧壁上滑动连接有推杆44，推杆44上靠近第一弧形挡板27一端设有用于与转轴01抵紧的环形凸起45，推杆44上套接有第二压簧46，第二压簧46一端与环形凸起45抵紧，另一端与料筒17内壁抵紧，且推杆44上远离第一弧形挡板27一端设有供操作人员手持的拉环47，拉环47位于料筒17外部。
第一弧形挡板27、第二弧形挡板30和转轴01三者半径值相等，转轴01位于第一弧形挡板27内凹面与第二弧形挡板30内凹面之间；第三弧形挡板31与圆盘02半径值相等。
第一导向块18沿竖直方向设置在基座1上，第一直线齿条20通过燕尾槽滑动连接在第一导向块18上；第二导向块32沿竖直方向设置在基座1上，第二直线齿条33通过燕尾槽滑动连接在第二导向块32上，第一直线齿条20与第二直线齿条33平行设置，且第一直线齿条20与滑台2垂直设置。
料筒17上朝向第一弧形挡板27内凹面一侧设有供转轴01排出的出料口48，出料口48一次只能允许一根转轴01通过，料筒17上方设有供转轴01竖直放入的入料口49，入料口49竖直设置在料筒17上，入料口49位于料筒17上靠近拉环47一侧；出料口48到第一弧形挡板27的距离大于转轴01的直径值，这样就只允许一次只有一根转轴可以被顶杆21推动。
基座1上转动连接有滚轮50，滚轮50位于滑台2下方，且滚轮50与滑台2下表面滚动连接。
工作原理：、首先，将圆盘02放置在滑台2上，电机工作带动曲柄7转动，曲柄7在推程阶段依次通过摆杆10、连杆12带动滑台2靠近挡块16，直到圆盘02外周壁与挡块16下端部的第三弧形挡板31抵紧为止；
随后，进入休止阶段，就是摆杆10上弧形导轨11与转销9绕第一铰接点6转动时的轨迹重合的阶段，如图2所示，这时候曲柄7继续转动，但是转销9在弧形导轨11内滑动，即转销9不能够驱动摆杆10绕第二铰接点8转动，也就是说，从图2到图5曲柄7转动而摆杆10与连杆12不转动，那么滑台2也处于静止状态，给转轴01与圆盘02的装配留出时间；曲柄7转动到与横杆14左端部接触时，带动横杆14逆时针转动，横杆14依次通过弧形齿条15、第二直线齿条33、齿轮34带动第一直线齿条20下降；第一直线齿条20在下降过程中会推动转轴01下降而进入圆盘02的安装孔03内，从而完成了转轴01与圆盘02的装配；
接着，进入回程阶段，曲柄7继续转动以带动滑台2向左复位，横杆14在拉簧40的作用下抵靠在圆柱销39上，如图6所示，曲柄7连续转动以实现连续装配工作。
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)
1.一种自动装配装置，它包括基座(1)，其特征在于：基座(1)上滑动连接有滑台(2)，滑台(2)上设有用于容置圆盘(02)的定位孔(5)；基座(1)通过第一铰接点(6)转动连接有曲柄(7)，基座(1)上设有用于驱动曲柄(7)转动的电机，曲柄(7)中部设有转销(9)，基座(1)通过第二铰接点(8)转动连接有摆杆(10)，摆杆(10)中部设有供转销(9)滑动的弧形导轨(11)，弧形导轨(11)以第一铰接点(6)为圆心设置，且弧形导轨(11)的半径值等于转销(9)到第一铰接点(6)的距离，摆杆(10)与滑台(2)之间通过连杆(12)连接；基座(1)通过第五铰接点(13)转动连接有横杆(14)，曲柄(7)长度值小于第一铰接点(6)到第五铰接点(13)的距离，横杆(14)一端与曲柄(7)上远离第一铰接点(6)的端部抵紧或脱开，另一端设有以第五铰接点(13)为圆心的弧形齿条(15)，基座(1)上设有用于拉动横杆(14)复位的复位装置；基座(1)在滑台(2)运动方向上设有用于对圆盘(02)进行限位的挡块(16)，基座(1)在挡块(16)上方设有用于容置转轴(01)的料筒(17)，基座(1)在滑台(2)上方通过第一导向块(18)滑动连接有第一直线齿条(20)，第一直线齿条(20)下端设有用于推动转轴(01)下端部进入圆盘(02)上安装孔(03)的顶杆(21)，第一直线齿条(20)侧壁上设有推块(23)，推块(23)上设有通孔(22)，通孔(22)内滑动连接有竖杆(24)，竖杆(24)上朝向推块(23)一侧设有用于与推块(23)抵紧或脱开的第一限位块(25)和第二限位块(26)，第一限位块(25)和第二限位块(26)分别位于推块(23)两侧，第二限位块与推块(23)之间设有第一压簧(28)，竖杆(24)下端设有与转轴(01)外壁贴合或脱离的第一弧形挡板(27)，料筒(17)上设有用于推动转轴(01)逐一靠近第一弧形挡板(27)的压紧装置，基座(1)在第二限位块(26)行进轨迹上设有用于与第二限位块(26)抵紧或脱开的定位块(29)，定位块(29)位于第二限位块(26)下表面与滑台(2)上表面之间；挡块(16)包括用于与转轴(01)外壁贴合或脱离的第二弧形挡板(30)和用于与圆盘(02)外周壁抵紧或脱离的第三弧形挡板(31)，第二弧形挡板(30)位于第三弧形挡板(31)上方；基座(1)通过第二导向块(32)滑动连接有第二直线齿条(33)，第二直线齿条(33)下端部与弧形齿条(15)啮合传动，基座(1)上转动连接有齿轮(34)，齿轮(34)同时与第一直线齿条(20)、第二直线齿条(33)上端部啮合传动。
2.根据权利要求1所述的自动装配装置，其特征在于：基座(1)沿水平方向设有导向杆(35)，滑台(2)上设有盲孔(36)，导向杆(35)滑动连接在盲孔(36)内。
3.根据权利要求1所述的自动装配装置，其特征在于：连杆(12)一端与滑台(2)下方通过第四铰接点(37)转动连接，另一端与摆杆(10)上远离第二铰接点(8)一端通过第三铰接点(38)转动连接，弧形导轨(11)位于摆杆(10)上第二铰接点(8)与第三铰接点(38)之间的区域内。
4.根据权利要求1所述的自动装配装置，其特征在于：复位装置是指，基座(1)上设有用于与横杆(14)抵紧或脱开的圆柱销(39)，且横杆(14)与基座(1)之间设有拉簧(40)；拉簧(40)一端与横杆(14)转动连接，另一端与基座(1)转动连接；圆柱销(39)与拉簧(40)都位于横杆(14)上靠近弧形齿条(15)一端，圆柱销(39)与拉簧(40)都位于横杆(14)的下方。
5.根据权利要求1所述的自动装配装置，其特征在于：推块(23)下表面设有向下延伸的第一凸块(41)，第二限位块(26)上表面设有向上延伸的第二凸块(42)，第一压簧(28)一端套接在第一凸块(41)上，另一端套接在第二凸块(42)上，且第二限位块(26)上设有向上延伸的弧形盖板(43)，第一压簧(28)位于弧形盖板(43)的内凹面区域内。
6.根据权利要求1所述的自动装配装置，其特征在于：压紧装置是指，料筒(17)侧壁上滑动连接有推杆(44)，推杆(44)上靠近第一弧形挡板(27)一端设有用于与转轴(01)抵紧的环形凸起(45)，推杆(44)上套接有第二压簧(46)，第二压簧(46)一端与环形凸起(45)抵紧，另一端与料筒(17)内壁抵紧，且推杆(44)上远离第一弧形挡板(27)一端设有供操作人员手持的拉环(47)，拉环(47)位于料筒(17)外部。
7.根据权利要求1所述的自动装配装置，其特征在于：第一弧形挡板(27)、第二弧形挡板(30)和转轴(01)三者半径值相等，转轴(01)位于第一弧形挡板(27)内凹面与第二弧形挡板(30)内凹面之间；第三弧形挡板(31)与圆盘(02)半径值相等。
8.根据权利要求1所述的自动装配装置，其特征在于：第一导向块(18)沿竖直方向设置在基座(1)上，第一直线齿条(20)通过燕尾槽滑动连接在第一导向块(18)上；第二导向块(32)沿竖直方向设置在基座(1)上，第二直线齿条(33)通过燕尾槽滑动连接在第二导向块(32)上，第一直线齿条(20)与第二直线齿条(33)平行设置，且第一直线齿条(20)与滑台(2)垂直设置。
9.根据权利要求1所述的自动装配装置，其特征在于：料筒(17)上朝向第一弧形挡板(27)内凹面一侧设有供转轴(01)排出的出料口(48)，料筒(17)上方设有供转轴(01)竖直放入的入料口(49)，入料口(49)位于料筒(17)上靠近拉环(47)一侧；出料口(48)到第一弧形挡板(27)的距离大于转轴(01)的直径值。
10.根据权利要求1所述的自动装配装置，其特征在于：基座(1)上转动连接有滚轮(50)，滚轮(50)位于滑台(2)下方，且滚轮(50)与滑台(2)下表面滚动连接。
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