CN108213228A - 一种带有轴芯和卡簧的编码器自动组装机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带有轴芯和卡簧的编码器自动组装机，其用于完成至少由轴芯、轴套和卡簧组成的编码器的组装，该组装机包括多工位转盘，在多工位转盘上沿旋转方向等间设置双重定位治具，沿多工位转盘旋转方向依次设有装轴芯装置、振动送料装置、装轴套装置、装卡簧装置、铆卡簧装置、二次铆卡簧及取产品装置、检测装置和卸料装置，前述的装置在双重定位治具上依次实现轴芯的装载、轴套的输送、轴套的装载、卡簧的装载、卡簧的一次铆接、卡簧的二次铆接、组装后编码器从多工位转盘的下料及编码器的检测、检测后编码器的卸料。本发明具有对产品的兼容性和易调整性，组装加工过程的流程自动化确保了整个组装过程的稳定、高效保障了产品品质。

Description

一种带有轴芯和卡簧的编码器自动组装机

技术领域

本发明涉及编码器自动化生产技术领域，特别是一种带有轴芯和卡簧的编码器自动组装机。

背景技术

EC11系列编码器有着较高的市场占有率，因部件尺寸变化衍生出的机型更是不计其数。其中变化较多的部件有轴芯、轴套等，在制造中，部件的尺寸变化，就制约了设备工装的通用性，较难实现相关工序的自动化，靠人工作业，效率难以提高。

传统的作业步骤是：轴芯涂油、装轴套、装卡簧、压卡簧、目视检查、拉拔。以上都是人工完成，压卡簧处人工使用工装治具加工，缺点如下：

1、用人多，效率低。

2、卡簧的组装压入过程易变形，造成不良，不良率高。

3、卡簧组装后，因结构原因，只能用目视检查，效率低，可靠性差。

以上问题若不能解决，直接影响产品的生产效率及品质，更阻碍降成本这一目标。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种带有轴芯和卡簧的编码器自动组装机。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种带有轴芯和卡簧的编码器自动组装机，其用于完成至少由轴芯、轴套和卡簧组成的编码器的组装，该组装机包括多工位转盘，在多工位转盘上沿旋转方向等间设置双重定位治具，沿多工位转盘旋转方向依次设有装轴芯装置、振动送料装置、装轴套装置、装卡簧装置、铆卡簧装置、二次铆卡簧及取产品装置、检测装置和卸料装置，前述的装置在双重定位治具上依次实现轴芯的装载、轴套的输送、轴套的装载、卡簧的装载、卡簧的一次铆接、卡簧的二次铆接、组装后编码器从多工位转盘的下料及编码器的检测、检测后编码器的卸料。

上述技术方案中，所述双重定位治具包括上座和下座，所述下座安装在多工位转盘上，下座与上座之间设置有传动升降组件，通过驱动装置对多个传动升降组件进行同步传送控制，实现对多个上座的同步升降以调节高度；上座上设置有容置轴芯、轴套的卡位槽。

上述技术方案中，所述传动升降组件包括同步螺母、同步带和螺杆，螺杆的底部悬空，螺杆的顶部与上座相接，同步螺母外啮合有同步带，并通过同步带与驱动装置传动连接，实现多个同步螺母的同步转动，同步螺母在转动过程中带动螺杆的升降，螺杆在升降过程中带动上座的升降。

上述技术方案中，所述振动送料装置依次包括轴套振动盘、一出通道、切换装置和二出通道，轴套振动盘向一出通道输出单列轴套，切换装置将从一出通道输出的单个轴套逐一轮流切换输出到二出通道中的两个通道；所述振动送料装置的输出末端设置有朝上的出料开口，设置有一轴套挡料装置在装轴套装置未从出料开口取走轴套时堵住出料开口。

上述技术方案中，还设有卡簧送料装置，卡簧送料装置的输出末端端面设置有出料口；设置有一卡簧挡料装置，其包括挡料板、活动挡料座和驱动装置，活动挡料座设置有与出料口相接通的卡簧容置槽，驱动装置驱动活动挡料座在卡簧容置槽与出料口的相接通位置到不相接通的位置之间切换，相接通后单个卡簧置于卡簧容置槽中待所述装卡簧装置取走；挡料板与活动挡料座同步移动，挡料板在移动的过程中沿倾斜导向板实现对卡簧容置槽的顶部开口的盖合或打开，打开后待所述装卡簧装置将卡簧取走。

上述技术方案中，所述铆卡簧装置包括铆压头驱动装置、铆压座驱动装置、铆压头、铆压座和缓冲件，铆压座驱动装置驱动铆压座抵靠在所述双重定位治具上并对轴套进行压紧定位，铆压头驱动装置驱动铆压头穿过铆压座将卡簧铆压在轴芯上；铆压头与铆压座之间设置有缓冲件，铆压头与铆压座之间进行接触时通过缓冲件进行缓冲接触。

上述技术方案中，所述二次铆卡簧及取产品装置包括二次铆卡簧装置和取产品装置，该二次铆卡簧装置和取产品装置由移动装置驱动在下料输送带与多工位转盘之间来回下料；其中，所述二次铆压卡簧装置包括安装架、铆压头驱动装置、铆压头、压杆和驱动气缸，铆压头驱动装置安装在安装架上并驱动铆压头升降，压杆的尾部铰接于安装架的底部，驱动气缸的本体铰接在安装架的上部，驱动气缸的输出轴铰接于压杆的中部，驱动气缸通过输出轴控制压杆的摆动，使压杆的头部作为铆压头铆压时紧压轴套之用；取产品装置将抓取的编码器放置下料传输带上，同时二次铆卡簧装置进行二次铆压。

上述技术方案中，所述检测装置包括检测杆，检测杆的端部设有套孔，检测驱动装置驱动检测杆的套孔套在轴芯和卡簧上；所述检测杆上设置有传感器，在检测杆的升降方向设置有基准面，传感器以与该基准面的距离作为检测套孔是否到位的标准。

上述技术方案中，所述卸料装置包括升降装置、旋转装置和卸料机械手，升降装置驱动旋转装置升降，旋转装置驱动卸料机械手旋转，卸料机械手从下料输送带上抓取编码器并旋转到位后卸料。

上述技术方案中，还设置有一轴芯上油装置，其包括旋转基座和上油头，在装轴芯装置将轴芯装载到双重定位治具上之前，先送到旋转基座中，轴芯在旋转基座中到位后，上油头靠近，上油孔对准轴芯上的卡簧安装位进行抹油，并且在抹油过程中，旋转基座带动轴芯旋转。

本发明的有益效果是：解决了设备对产品的兼容性，易调整性，组装加工过程的流程自动化。并用特殊的加工方式，确保了整个组装过程的稳定、高效，结合独创的检测方法，保障了产品品质。

附图说明

图1是本发明编码器的组装后结构示意图；

图2是本发明编码器的分解结构示意图；

图3是本发明组装机的整体结构示意图；

图4是本发明多工位转盘的结构示意图；

图5是本发明双重定位治具的结构示意图；

图6是本发明装轴芯装置的结构示意图；

图7是本发明振动送料装置和装轴套装置的结构示意图；

图8是本发明振动送料装置的局部结构示意图；

图9是本发明卡簧送料装置和装卡簧装置的结构示意图；

图10是本发明卡簧送料装置的局部结构示意图；

图11是本发明铆卡簧装置的结构示意图；

图12是本发明二次铆卡簧及取产品装置、检测装置和卸料装置的结构示意图；

图13是本发明检测装置的结构示意图。

图中，1、编码器；101、轴芯；102、轴套；103、卡簧；104、安装位；

2、多工位转盘；

3、双重定位治具；301、上座；302、下座；303、卡位槽；304、同步螺母；305、同步带；306、螺杆；307、驱动装置；

4、装轴芯装置；401、装轴芯机械手；402、装轴芯移动装置；403、轴芯输送带；

5、振动送料装置；501、轴套振动盘；502、一出通道；503、切换装置；504、二出通道；505、出料开口；506、轴套挡料装置；507、切换驱动气缸；508、切换座；509、轴套挡料板；510、轴套挡料板驱动气缸；

6、装轴套装置；601、装轴套机械手；602、装轴套移动装置；

7、卡簧送料装置；701、出料口；702、挡料板；703、活动挡料座；704、驱动装置；705、卡簧容置槽；706、倾斜导向板；707、振动盘；708、卡簧挡料装置；

8、装卡簧装置；801、装卡簧机械手；802、装卡簧移动装置；

9、铆卡簧装置；901、铆压头驱动装置；902、铆压座驱动装置；903、铆压头；904、铆压座；

10、二次铆卡簧及取产品装置；1001、二次铆卡簧装置；1002、取产品装置；1003、移动装置；1004、下料输送带；1005、安装架；1006、铆压头驱动装置；1007、铆压头；1008、压杆；1009、驱动气缸；

11、检测装置；1101、检测杆；1102、检测驱动装置；1103、传感器；1104、基准面；

12、卸料装置；1201、升降装置；1202、旋转装置；1203、卸料机械手；

13、轴芯上油装置；1301、旋转基座；1302、上油头。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

如图1-13所示，一种带有轴芯和卡簧的编码器自动组装机，其用于完成至少由轴芯101、轴套102和卡簧103组成的编码器1的组装，该组装机包括多工位转盘2，在多工位转盘2上沿旋转方向等间设置双重定位治具3，沿多工位转盘2旋转方向依次设有装轴芯装置4、振动送料装置5、装轴套装置6、装卡簧装置8、铆卡簧装置9、二次铆卡簧及取产品装置10、检测装置11和卸料装置12，前述的装置在双重定位治具3上依次实现轴芯的装载、轴套的输送、轴套的装载、卡簧的装载、卡簧的一次铆接、卡簧的二次铆接、组装后编码器从多工位转盘2的下料及编码器的检测、检测后编码器的卸料。

如图4、5所示，所述双重定位治具3包括上座301和下座302，所述下座302安装在多工位转盘上，下座302与上座301之间设置有传动升降组件，通过驱动装置对多个传动升降组件进行同步传送控制，实现对多个上座301的同步升降以调节高度；上座301上设置有容置轴芯、轴套的卡位槽303。所述传动升降组件包括同步螺母304、同步带305和螺杆306，螺杆306的底部悬空，螺杆306的顶部与上座301相接，同步螺母304外啮合有同步带305，并通过同步带305与驱动装置307传动连接，实现多个同步螺母304的同步转动，同步螺母304在转动过程中带动螺杆306的升降，螺杆306在升降过程中带动上座301的升降。

如图6所示，设置有一轴芯上油装置13，其包括旋转基座1301和上油头1302，在装轴芯装置4将轴芯装载到双重定位治具3上之前，先送到旋转基座1301中，轴芯在旋转基座1301中到位后，上油头1302由气缸驱动靠近，油从上油孔喷出对准轴芯上的卡簧安装位104进行抹油，并且在抹油过程中，旋转基座1301带动轴芯旋转以实现安装位的全面抹油。

如图7、8所示，所述振动送料装置5依次包括轴套振动盘501、一出通道502、切换装置503和二出通道504，轴套振动盘501向一出通道502输出单列轴套，切换装置503将从一出通道502输出的单个轴套逐一轮流切换输出到二出通道504中的两个通道；所述振动送料装置5的输出末端设置有朝上的出料开口505，设置有一轴套挡料装置506在装轴套装置6未从出料开口505取走轴套时堵住出料开口505。切换装置503包括切换驱动气缸507和切换座508，切换座508设置有左通道和右通道，左通道/右通道从一出通道502中取得轴套，并通过切换驱动气缸507的控制使左通道与二出通道504中的其一通道相接通（此时，右通道与二出通道504不相通），并轴套从左通道进入该其一通道；同理，通过切换驱动气缸507的控制使右通道与二出通道504中的其另一通道相接通（此时，左通道与二出通道504不相通），并轴套从右通道进入该另一通道。轴套挡料装置506包括轴套挡料板509和轴套挡料板驱动气缸510，轴套挡料板509设置有两个通道，轴套挡料板509失效时，该两个通道与出料开口505相对接，轴套挡料板509有效时，该两个通道与出料开口505错开，并且轴套挡料板509将出料开口505与二出通道504堵塞实现挡料。

如图9、10所示，还设有卡簧送料装置7，卡簧送料装置7的输出末端端面设置有出料口701；设置有一卡簧挡料装置708，其包括挡料板702、活动挡料座703和驱动装置704，活动挡料座703设置有与出料口701相接通的卡簧容置槽705，驱动装置704驱动活动挡料座703在卡簧容置槽705与出料口701的相接通位置到不相接通的位置之间切换，相接通后单个卡簧置于卡簧容置槽705中待所述装卡簧装置8取走；挡料板702与活动挡料座703同步移动，挡料板702在移动的过程中沿倾斜导向板706实现对卡簧容置槽705的顶部开口的盖合或打开，打开后待所述装卡簧装置8将卡簧取走。振动盘707将卡簧整列从出料口输出。

如图11所示，所述铆卡簧装置9包括铆压头驱动装置901、铆压座驱动装置902、铆压头903、铆压座904和缓冲件，铆压座驱动装置902驱动铆压座抵靠在所述双重定位治具3上并对轴套进行压紧定位，铆压头驱动装置901驱动铆压头穿过铆压座将卡簧铆压在轴芯上；铆压头与铆压座之间设置有缓冲件，铆压头与铆压座之间进行接触时通过缓冲件进行缓冲接触。在铆卡簧装置9中铆压头进行2次的重复铆压。缓冲件套设在铆压头上。

如图12所示，所述二次铆卡簧及取产品装置10包括二次铆卡簧装置1001和取产品装置1002，该二次铆卡簧装置1001和取产品装置1002由移动装置1003驱动在下料输送带1004与多工位转盘之间来回下料；其中，所述二次铆压卡簧装置包括安装架1005、铆压头驱动装置1006、铆压头1007、压杆1008和驱动气缸1009，铆压头驱动装置1006安装在安装架1005上并驱动铆压头升降，压杆1008的尾部铰接于安装架1005的底部，驱动气缸1009的本体铰接在安装架1005的上部，驱动气缸1009的输出轴铰接于压杆1008的中部，驱动气缸1009通过输出轴控制压杆1008的摆动，使压杆1008的头部作为铆压头铆压时紧压轴套之用；取产品装置将抓取的编码器放置下料传输带上，同时二次铆卡簧装置1001进行二次铆压。

如图13所示，所述检测装置11包括检测杆，检测杆1101的端部设有套孔，检测驱动装置1102驱动检测杆1101的套孔套在轴芯和卡簧上；所述检测杆1101上设置有传感器1103，在检测杆1101的升降方向设置有基准面1104，传感器1103以与该基准面1104的距离作为检测套孔是否到位的标准。

如图12所示，所述卸料装置12包括升降装置1201、旋转装置1202和卸料机械手1203，升降装置1201驱动旋转装置1202升降，旋转装置1202驱动卸料机械手1203旋转，卸料机械手1203从下料输送带上抓取编码器并旋转到位后卸料。

如图6、7、9，所述装轴芯装置4、装轴套装置6、装卡簧装置8分别包括装轴芯机械手401、轴芯输送带402及其装轴芯移动装置403、装轴套机械手601及其装轴套移动装置602、装卡簧机械手801及其装卡簧移动装置802。

本发明实施例主要由电控部分、气控部分和机械部分组成。其中，电控部分包括：PLC电路、人机界面、报警装置；气控部分包括：气源处理元件、电磁阀、气缸；机械部分包括：前述的各装置组成。实现快速准确的进行EC11系列轴心卡簧的自动装配。

工作原理：由操作员将轴芯摆放到装轴芯装置4的传输带上，振动送料装置5将轴套送入装轴套装置6内，随着多工位转盘转动，依次将轴芯、轴套和卡簧装入双重定位治具3内，经铆卡簧装置9和二次铆卡簧装置1001完成产品的组装，取产品装置1002将产品从多工位转盘2的双重定位治具3中取出，由下料输送带传送至检测工位进行检测。

本发明对编码器的可兼容性和可调整性、过程中的有效管控及品质的检测设计如下：

1、本发明对产品的兼容：尽可能的使用相同特征作定位点，采用双重定位治具3，保证产品在组装过程中的定位精准；利用同步螺母304及同步带305加螺杆306，可多个工位同时改变高度，并实现一致性，简化调整工作。

2、卡簧组装的过程管控：将装卡簧、压卡簧工序分开，卡簧通过抓取机构自动放入轴芯，下工序用能自调张紧力的冲压模，对卡簧重复2次冲压，再转移至另1工序再次冲压，使用多次冲压，可避免卡簧装不到位现象发生。

3、品质检测：在组装完成后，利用轴芯卡簧组装后的标准外型，制作相同内腔的检测杆，检测杆上安装有精密传感器，工作时，检测杆套入轴芯及卡簧处，如卡簧外型变大、位置不正常，导致检测杆无法套入，传感器与基准面形成间隙，超过设定范围，分选机构自动排出不良品。以此方式替代人工目视检查、拉拔，提高可靠性。保证品质。

以上的实施例只是在于说明而不是限制本发明，故凡依本发明专利申请范围所述的方法所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (10)

1.一种带有轴芯和卡簧的编码器自动组装机，其用于完成至少由轴芯、轴套和卡簧组成的编码器的组装，该组装机包括多工位转盘，在多工位转盘上沿旋转方向等间设置双重定位治具，沿多工位转盘旋转方向依次设有装轴芯装置、振动送料装置、装轴套装置、装卡簧装置、铆卡簧装置、二次铆卡簧及取产品装置、检测装置和卸料装置，前述的装置在双重定位治具上依次实现轴芯的装载、轴套的输送、轴套的装载、卡簧的装载、卡簧的一次铆接、卡簧的二次铆接、组装后编码器从多工位转盘的下料及编码器的检测、检测后编码器的卸料。

2.根据权利要求1所述的一种带有轴芯和卡簧的编码器自动组装机，其特征在于：所述双重定位治具包括上座和下座，所述下座安装在多工位转盘上，下座与上座之间设置有传动升降组件，通过驱动装置对多个传动升降组件进行同步传送控制，实现对多个上座的同步升降以调节高度；上座上设置有容置轴芯、轴套的卡位槽。

3.根据权利要求2所述的一种带有轴芯和卡簧的编码器自动组装机，其特征在于：所述传动升降组件包括同步螺母、同步带和螺杆，螺杆的底部悬空，螺杆的顶部与上座相接，同步螺母外啮合有同步带，并通过同步带与驱动装置传动连接，实现多个同步螺母的同步转动，同步螺母在转动过程中带动螺杆的升降，螺杆在升降过程中带动上座的升降。

4.根据权利要求1所述的一种带有轴芯和卡簧的编码器自动组装机，其特征在于：所述振动送料装置依次包括轴套振动盘、一出通道、切换装置和二出通道，轴套振动盘向一出通道输出单列轴套，切换装置将从一出通道输出的单个轴套逐一轮流切换输出到二出通道中的两个通道；所述振动送料装置的输出末端设置有朝上的出料开口，设置有一轴套挡料装置在装轴套装置未从出料开口取走轴套时堵住出料开口。

5.根据权利要求1所述的一种带有轴芯和卡簧的编码器自动组装机，其特征在于：还设有卡簧送料装置，卡簧送料装置的输出末端端面设置有出料口；设置有一卡簧挡料装置，其包括挡料板、活动挡料座和驱动装置，活动挡料座设置有与出料口相接通的卡簧容置槽，驱动装置驱动活动挡料座在卡簧容置槽与出料口的相接通位置到不相接通的位置之间切换，相接通后单个卡簧置于卡簧容置槽中待所述装卡簧装置取走；挡料板与活动挡料座同步移动，挡料板在移动的过程中沿倾斜导向板实现对卡簧容置槽的顶部开口的盖合或打开，打开后待所述装卡簧装置将卡簧取走。

6.据权利要求1所述的一种带有轴芯和卡簧的编码器自动组装机，其特征在于：所述铆卡簧装置包括铆压头驱动装置、铆压座驱动装置、铆压头、铆压座和缓冲件，铆压座驱动装置驱动铆压座抵靠在所述双重定位治具上并对轴套进行压紧定位，铆压头驱动装置驱动铆压头穿过铆压座将卡簧铆压在轴芯上；铆压头与铆压座之间设置有缓冲件，铆压头与铆压座之间进行接触时通过缓冲件进行缓冲接触。

7.据权利要求1所述的一种带有轴芯和卡簧的编码器自动组装机，其特征在于：所述二次铆卡簧及取产品装置包括二次铆卡簧装置和取产品装置，该二次铆卡簧装置和取产品装置由移动装置驱动在下料输送带与多工位转盘之间来回下料；其中，所述二次铆压卡簧装置包括安装架、铆压头驱动装置、铆压头、压杆和驱动气缸，铆压头驱动装置安装在安装架上并驱动铆压头升降，压杆的尾部铰接于安装架的底部，驱动气缸的本体铰接在安装架的上部，驱动气缸的输出轴铰接于压杆的中部，驱动气缸通过输出轴控制压杆的摆动，使压杆的头部作为铆压头铆压时紧压轴套之用；取产品装置将抓取的编码器放置下料传输带上，同时二次铆卡簧装置进行二次铆压。

8.据权利要求1所述的一种带有轴芯和卡簧的编码器自动组装机，其特征在于：所述检测装置包括检测杆，检测杆的端部设有套孔，检测驱动装置驱动检测杆的套孔套在轴芯和卡簧上；所述检测杆上设置有传感器，在检测杆的升降方向设置有基准面，传感器以与该基准面的距离作为检测套孔是否到位的标准。

9.据权利要求1所述的一种带有轴芯和卡簧的编码器自动组装机，其特征在于：所述卸料装置包括升降装置、旋转装置和卸料机械手，升降装置驱动旋转装置升降，旋转装置驱动卸料机械手旋转，卸料机械手从下料输送带上抓取编码器并旋转到位后卸料。

10.据权利要求1所述的一种带有轴芯和卡簧的编码器自动组装机，其特征在于：还设置有一轴芯上油装置，其包括旋转基座和上油头，在装轴芯装置将轴芯装载到双重定位治具上之前，先送到旋转基座中，轴芯在旋转基座中到位后，上油头靠近，上油孔对准轴芯上的卡簧安装位进行抹油，并且在抹油过程中，旋转基座带动轴芯旋转。