CN108581478A - 一种棘轮扳手的预装配机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及棘轮扳手装配领域，特别涉及一种棘轮扳手的预装配机构，包括加工台和控制柜，预装配机构包括装设在加工台顶部的递料臂、用以驱动递料臂的一端在加工台上方圆周转动的伺服电机和安装在递料臂中段的夹料装置；递料臂的自由端安装有上料治具，该上料治具内安装有被动夹紧组件；夹料装置与被动夹紧组件传动配合；加工台的顶部安装有沿递料臂自由端的运动方向依次设置的对正装置、第一限位装置和第二限位装置；第一限位装置和第二限位装置均与控制柜电性连接，本发明适应性强，能够有效的对单头和双头的棘轮扳手进行精准的位移至预装配区域，并且进行精密检测，保证其得以精准的完成装配工作，杜绝产品或设备的损坏事故。

Description

一种棘轮扳手的预装配机构

技术领域

本发明涉及棘轮扳手装配领域，特别涉及一种棘轮扳手的预装配机构。

背景技术

棘轮扳手是一种手动螺丝松紧工具。单头、双头多规格活动柄棘轮梅花扳手（固定孔的）。其结构零件中的活动扳柄可以方便地调整整体扳手使用角度，这种扳手用于螺丝的松紧操作，具有适用性强，使用方便、极大的节省人力和造价低的特点。

棘轮扳手广泛的用于到实际生活中，并且涉及多行多业；棘轮扳手的主要结构乃是由板体和板头可活动的连接构成，这样便于调节角度，所以棘轮扳手在成品之前，需要经过多道零件的装配工作而形成。

传统的棘轮扳手的装配工作都是由人工手动使用一些工具进行操作完成，进而效率十分的缓慢，并且由于操作中，可能会导致某个产品在装配中不够紧密，导致后期棘轮扳手使用中频繁松动，适用性降低。也有的厂家采用半自动甚至全自动设备进行操作，但是由于精密度不够理想，经常会发生待装配产品无法精准的与其他预装配的零件实现组装，从而损坏了产品自身甚至加工的设备，并且棘轮扳手由于分为单头和双头，有些设备无法灵活的适应多种棘轮扳手，导致设备适应性差。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种棘轮扳手的预装配机构。

为解决上述问题，本发明提供以下技术方案：一种棘轮扳手的预装配机构，包括加工台和控制柜，预装配机构包括装设在加工台顶部并且用以盛放棘轮扳手的递料臂、用以驱动递料臂的一端在加工台上方圆周转动的伺服电机以及安装在递料臂中段的夹料装置；递料臂的自由端安装有上料治具，该上料治具内安装有被动夹紧组件；夹料装置与被动夹紧组件传动配合；加工台的顶部安装有沿递料臂自由端的运动方向依次设置的对正装置、第一限位装置和第二限位装置；第一限位装置和第二限位装置均与控制柜电性连接；

所述上料治具包括塑性结构的摆盘，该摆盘顶部的中心处开设有与棘轮扳手的外形相吻合的型槽；摆盘为矩形结构，型槽由左向右贯穿摆盘短边线的两端；摆盘的顶部沿其短边中垂线对称设有两个容置槽，容置槽与型槽相连通；被动夹紧组件包括两个分别安装在一个容置槽内的弹性件；两个弹性件结构相同。

进一步地，所述弹性件包括抵触板、弹簧、被动球头和对称的两个V型结构的夹板；抵触板呈竖直安装在容置槽靠近型槽的一侧，弹簧的一端与抵触板远离型槽的外侧弹性连接，且弹簧另一端与被动球头连接；两个夹板分别通过一个连接杆与被动球头连接；夹板的开口面正对型槽。

有益效果：本发明适应性强，能够有效的对单头和双头的棘轮扳手进行精准的位移至预装配区域，并且进行精密检测，保证其得以精准的完成装配工作，杜绝产品或设备的损坏事故。

附图说明

图1为本发明中棘轮扳手上料状态立体结构示意图一；

图2为图1中A处的放大图；

图3为本发明中棘轮扳手上料状态立体结构示意图二；

图4为图3中B处的放大图；

图5为双头棘轮扳手中首端预加工状态立体示意图一；

图6为图5中C处的放大图；

图7为双头棘轮扳手中首端预加工状态立体示意图二；

图8为双头棘轮扳手中另一端预加工状态立体示意图；

图9为双头棘轮扳手中另一端预加工状态平面示意图；

图10为本发明中上料治具的立体结构示意图；

附图标记说明：加工台1，伺服电机1a。

递料臂2，缺口2a。

上料治具3，型槽3a，容置槽3b，弹性件4，抵触板4a，弹簧4b，被动球头4c，夹板4d。

对正装置5，对位电缸5a，薄型气缸5b，穿测棒5c，位移传感器5d。

第一限位装置6，第一柱体6a，延伸板6b，导向套6c，避让电机6d，第一接近开关6e。

第二限位装置7，第二柱体7a。

夹料装置8，杆杠臂8a，动力气杆8b，压块8c，挤压球头8d，凸起板8e，防滑棱8f，补偿块8g，拉簧8k。

棘轮扳手9，铆接孔9a。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例，对本发明的具体实施例做进一步详细描述：

参照图1至图10所示的一种棘轮扳手的预装配机构，包括加工台1和控制柜，预装配机构包括装设在加工台1顶部并且用以盛放棘轮扳手9的递料臂2、用以驱动递料臂2的一端在加工台1上方圆周转动的伺服电机1a以及安装在递料臂2中段的夹料装置8；递料臂2的自由端安装有上料治具3，该上料治具3内安装有被动夹紧组件；夹料装置8与被动夹紧组件传动配合；加工台1的顶部安装有沿递料臂2自由端的运动方向依次设置的对正装置5、第一限位装置6和第二限位装置7；第一限位装置6和第二限位装置7均与控制柜电性连接。

所述上料治具3包括塑性结构的摆盘，该摆盘顶部的中心处开设有与棘轮扳手9的外形相吻合的型槽3a；摆盘为矩形结构，型槽3a由左向右贯穿摆盘短边线的两端；摆盘的顶部沿其短边中垂线对称设有两个容置槽3b，容置槽3b与型槽3a相连通；被动夹紧组件包括两个分别安装在一个容置槽3b内的弹性件4；两个弹性件4结构相同；由于摆盘短边线的两端由型槽3a贯穿设置，且棘轮扳手9放置后，此时如果是双头的棘轮扳手9，那么该棘轮扳手9预装配的两端会通过型槽3a的贯穿设置，从而延伸至摆盘外，等同于悬置在外，便于后期的装配；位于型槽3a内的棘轮扳手9的部分，即作为由夹料装置8和被动夹紧组件相配合夹紧的部分；塑性结构可使型槽3a自身与棘轮扳手9会产生一定的挤压力，加大稳固。

所述弹性件4包括抵触板4a、弹簧4b、被动球头4c和对称的两个V型结构的夹板4d；抵触板4a呈竖直安装在容置槽3b靠近型槽3a的一侧，弹簧4b的一端与抵触板4a远离型槽3a的外侧弹性连接，且弹簧4b另一端与被动球头4c连接；两个夹板4d分别通过一个连接杆与被动球头4c连接；夹板4d的开口面正对型槽3a；弹簧4b的伸缩方向乃是与摆盘的短边线方向相平行，这样就构成了被动球头4c收到外界动力时，可迫使弹簧4b收缩，进一步也就是被动球头4c依靠弹簧4b的伸缩行程力向抵触板4a运动，也即是向型槽3a方向运动，由于被动球头4c的运动轨迹，这样带动了与之焊接的两个夹板4d运动，夹板4d依靠自身V型结构特性，对放置在型槽3a内的棘轮扳手9构成相向夹持，前述外界动力源乃是夹料装置8。

所述递料臂2的中段由上至下开贯穿有缺口2a；夹料装置8包括杆杠臂8a、动力气杆8b以及T型结构压块8c；杆杠臂8a的中段轴接在缺口2a内；动力气杆8b的杆身端部铰接在递料臂2的底部，且动力气杆8b远离递料臂2的自由端设置；动力气杆8b的输出杆通过补偿块8g与杆杠臂8a位于递料臂2下方的底端铰接；杆杠臂8a朝向伺服电机1a的背侧通过拉簧8k与递料臂2的顶部弹性连接；压块8c的顶部与杆杠臂8a的顶端连接；动力气杆8b的杆身端部与补偿块8g以及和杆杠臂8a中段部分构成三角形的三个顶点，这样在动力气杆8b的输出杆输出或者回缩中，可通过补偿块8g的轻微转动，迫使杆杠臂8a的中段在缺口2a内转动，且杆杠臂8a的顶端也随之转动，并且通过压块8c向摆盘顶部运动。

所述压块8c的底部对称设置有两个挤压球头8d；压块8c随杆杠臂8a转动至摆盘上方时，两个挤压球头8d分别处于两个被动球头4c相互远离的一侧，压块8c的底部设置有凸起板8e，凸起板8e位于两个挤压球头8d之间；凸起板8e的底部开设有若干防滑棱8f；杆杠臂8a受动力气杆8b的驱动而转动后，迫使压块8c随之转动至摆盘上方，随后压块8c底部的两个挤压球头8d会分别进入至一个容置槽3b内，进入过程中，会与该容置槽3b内的被动球头4c产生接触，并且继续进入，该行程中，迫使被动球头4c挤压弹簧4b而产生移动，挤压球头8d充分将被动球头4c挤压移动后，挤压球头8d会与容置槽3b的槽底接触，此时凸起板8e底部会将型槽3a内的棘轮扳手9上表面按压，配合夹板4d的夹持作用力，凸起板8e的作用是防止由于挤压球头8d的设置，压块8c中部与型槽3a之间间隙产生过大，影响夹持；防滑棱8f的设置乃是加大摩擦力，保证棘轮扳手9在运动中的稳定。

所述对正装置5包括对位电缸5a、薄型气缸5b以及穿测棒5c；对位电缸5a呈倾斜姿态安装加工台1上，薄型气缸5b通过气缸座呈竖直安装在对位电缸5a的输出端上；穿测棒5c呈竖直安装在薄型气缸5b的输出端上；穿测棒5c为橡胶材质构成；穿测棒5c的直径乃是与预加工的棘轮扳手9端部的铆接孔9a的直径相仿，并且穿测棒5c的顶端设有边倒圆结构，薄型气缸5b工作，使得穿测棒5c竖直往复运动，具体工作步骤是，在双头棘轮扳手9的情况下，摆盘内置有棘轮扳手9时，递料臂2转动，首先使得棘轮扳手9的一端行进至穿测棒5c正上方，随后穿测棒5c进行上升检测共轴度，以此确定棘轮扳手9此时的位置是否为预加工的精确位置，检测完毕后，穿测棒5c复位，递料臂2继续受伺服电机1a转动，使得棘轮扳手9的预装配的另一端行进至穿测棒5c上方，随后对位电缸5a会驱动气缸座以及薄型气缸5b运动，进一步迫使穿测棒5c位移至棘轮扳手9此时该一端的铆接孔9a正下方；穿测棒5c为橡胶材质保证了即使棘轮扳手9未停留在具体位置，穿测棒5c的柔性特性，在无法穿过棘轮扳手9的情况下，也不会造成薄型气缸5b等元件的损坏。

所述对位电缸5a的旁侧通过第一支板架设有位移传感器5d；位移传感器5d的检测端朝向伺服电机1a；位移传感器5d与控制柜电性连接；位移传感器5d的具体水平高度乃是在摆盘的上方，具体作用在于当穿测棒5c穿过棘轮扳手9的铆接孔9a上升后，位移传感器5d会感应到穿测棒5c的上升，以此来判断棘轮扳手9是否在精准的预装配位置，防止由于位置不精准导致的机械以及产品的抵触损坏，同时也保证了在先前步骤棘轮扳手9端部开出的铆接孔9a是否达到要求。

所述第一限位装置6包括第一柱体6a、延伸板6b、导向套6c和避让电机6d，避让电机6d通过机座呈倒置安装在伺服电机1a的旁侧；导向套6c呈水平安装在避让电机6d的下方；延伸板6b能够活动的插设在导向套6c内，且延伸板6b的一端向位移传感器5d方向延伸，第一柱体6a呈竖直安装在延伸板6b的该一端，且第一柱体6a的末端开设有凹槽，凹槽内设置有第一接近开关6e；避让电机6d与延伸板6b的另一端传动连接；避让电机6d的主轴装设有齿轮，延伸板6b的侧边开设有齿槽，齿轮与齿槽啮合，固避让电机6d转子转动，通过齿轮使得延伸板6b以导向套6c为基础往复水平活动，进一步使得延伸板6b带着第一柱体6a接近或者远离位移传感器5d区域；当递料臂2转动中，摆盘上的棘轮扳手9的一端率先接触第一接近开关6e，第一接近开关6e感应到后，将信号传递给控制柜，控制柜使得薄型气缸5b上升工作，检测棘轮扳手9是否处于精准位置，随后延伸板6b受避让电机6d复位，使得第一柱体6a抽离事先限位区域，使得棘轮扳手9该端部可以被后续的零件装配机械手上料与铆接装配工作，并且装配完毕后，使其顺利向第二限位装置7方向转动，使得其另一端得以检测以及装配。

所述第二限位装置7包括第二柱体7a、第二接近开关以及第二支板，第二柱体7a通过第二支板架设在加工台1上方，第二接近开关安装在第二柱体7a的中段；当棘轮扳手9的一端装配好后，递料臂2继续转动，先前棘轮扳手9装配好的一端会接触第二接近开关，此时第二接近开关将接触的信号传递给控制柜，控制柜则控制对正电缸驱动薄型气缸5b位移至棘轮扳手9另一端的铆接孔9a位置，使得薄型气缸5b可以通过穿测棒5c进行上升检测。

工作原理：人工首先将双头棘轮扳手9放置至型槽3a内，其预装配的两端会通过型槽3a的贯穿设置，延伸至摆盘外，等同于悬置在外，便于后期的装配；动力气杆8b的杆身端部与补偿块8g以及和杆杠臂8a中段部分构成三角形的三个顶点，这样在动力气杆8b的输出杆输出或者回缩中，可通过补偿块8g的轻微转动，迫使杆杠臂8a的中段在缺口2a内转动，且杆杠臂8a的顶端也随之转动，并且通过压块8c向摆盘顶部运动，随后压块8c底部的两个挤压球头8d会分别进入至一个容置槽3b内，进入过程中，会与该容置槽3b内的被动球头4c产生接触，并且继续进入，该行程中，迫使被动球头4c挤压弹簧4b而产生移动，进一步也就是被动球头4c依靠弹簧4b的伸缩行程力向抵触板4a运动，也即是向型槽3a方向运动，由于被动球头4c的运动轨迹，这样带动了与之焊接的两个夹板4d运动，夹板4d依靠自身V型结构特性，对放置在型槽3a内的棘轮扳手9构成双向夹持，，挤压球头8d会与容置槽3b的槽底接触，此时凸起板8e底部会将型槽3a内的棘轮扳手9上表面按压，配合夹板4d的夹持作用力，凸起板8e的作用是防止由于挤压球头8d的设置，压块8c中部与型槽3a之间间隙产生过大，影响夹持；防滑棱8f的设置乃是加大摩擦力，保证棘轮扳手9在运动中的稳定；夹持完毕后，伺服电机1a控制递料臂2转动，递料臂2的自由端带着棘轮扳手9的预装配的一端转动，并且该一端的端部率先接触第一接近开关6e，第一接近开关6e感应到后，将信号传递给控制柜，控制柜间接使得薄型气缸5b上升工作，通过穿测棒5c竖直姿态上升，目的检测能否顺利穿过棘轮扳手9端部预先开过的铆接孔9a，检测该铆接孔9a是否与预加工的位置精准对应，具体步骤在于当穿测棒5c穿过棘轮扳手9的铆接孔9a上升后，位移传感器5d会感应到穿测棒5c的上升，以此来判断棘轮扳手9是否在精准的预装配位置，防止由于位置不精准倒置的机械以及产品的损坏，同时也保证了在先前步骤棘轮扳手9端部开出的铆接孔9a是否达到要求；检测结果为正常后，然后延伸板6b受避让电机6d复位，使得第一柱体6a抽离事先限位区域，进一步棘轮扳手9该端部可以被后续的零件装配机械手上料与接受铆接装配工作，并且装配完毕后，该棘轮扳手9可以向第二限位装置7方向转动，使得其另一端得以检测以及装配，并且该继续转动中，先前棘轮扳手9装配好的一端会接触第二接近开关，此时第二接近开关将接触的信号传递给控制柜，控制柜则控制对正电缸驱动薄型气缸5b位移至棘轮扳手9另一端的铆接孔9a位置，使得薄型气缸5b可以通过穿测棒5c进行上升检测。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作出任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (2)

1.一种棘轮扳手的预装配机构，包括加工台（1）和控制柜，其特征在于：预装配机构包括装设在加工台（1）顶部并且用以盛放棘轮扳手（9）的递料臂（2）、用以驱动递料臂（2）的一端在加工台（1）上方圆周转动的伺服电机（1a）以及安装在递料臂（2）中段的夹料装置（8）；递料臂（2）的自由端安装有上料治具（3），该上料治具（3）内安装有被动夹紧组件；夹料装置（8）与被动夹紧组件传动配合；加工台（1）的顶部安装有沿递料臂（2）自由端的运动方向依次设置的对正装置（5）、第一限位装置（6）和第二限位装置（7）；第一限位装置（6）和第二限位装置（7）均与控制柜电性连接；

所述上料治具（3）包括塑性结构的摆盘，该摆盘顶部的中心处开设有与棘轮扳手（9）的外形相吻合的型槽（3a）；摆盘为矩形结构，型槽（3a）由左向右贯穿摆盘短边线的两端；摆盘的顶部沿其短边中垂线对称设有两个容置槽（3b），容置槽（3b）与型槽（3a）相连通；被动夹紧组件包括两个分别安装在一个容置槽（3b）内的弹性件（4）；两个弹性件（4）结构相同。

2.根据权利要求1所述的一种棘轮扳手的预装配机构，其特征在于：所述弹性件（4）包括抵触板（4a）、弹簧（4b）、被动球头（4c）和对称的两个V型结构的夹板（4d）；抵触板（4a）呈竖直安装在容置槽（3b）靠近型槽（3a）的一侧，弹簧（4b）的一端与抵触板（4a）远离型槽（3a）的外侧弹性连接，且弹簧（4b）另一端与被动球头（4c）连接；两个夹板（4d）分别通过一个连接杆与被动球头（4c）连接；夹板（4d）的开口面正对型槽（3a）。