CN109382651B - 自行车花毂中心轴自动装配设备 - Google Patents

自行车花毂中心轴自动装配设备 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种自行车花毂中心轴自动装配设备，通过在旋转工作台表面设置若干个装配工位，采用旋转工作的方式快速装配，通过将定位销设置为可升降的状态，可以依次在定位销上嵌套装配下轴承、花毂、中心套和上轴承，并且在装配中心轴的过程中，直接将定位销下压到旋转工作台以下，中心轴替代定位销的位置，完成装配，方便快捷；通过设置第二定位座和压紧机构，保证下轴承、花毂、中心套、上轴和中心轴的定位精度并压紧，装配精度高、一致性好；自动循环装配和上下料，完全自动化生产，节约了人力，无需专业的技术即可完成高质量的自行车花毂装配工作，大幅减少工人的劳动强度，提高工作效率，降低企业成本。

Description

自行车花毂中心轴自动装配设备
技术领域
本发明涉及设备自动化领域，尤其涉及一种自行车花毂中心轴自动装配设备。
背景技术
自行车花毂作为自行车上的关键核心部位，对自行车的安全驾驶与动力性能有着重要的影响，所以自行车花毂的装配，成为了自行车整体装配过程中的关键工序。自行车花毂装配包括上轴承、下轴承、中心套、中心轴等零件组装，每个工序都有一定装配精度要求，由此可见对自行车花毂的装配过程十分复杂。
现有的花毂装配流水线工序主要采用人工方式完成的，这种方式装配效率很低，而且装配效果外观一致性差，工人劳动强度大，不能适应长期作业。采用机器自动化作业流程一般为：先装配下轴承，再装配中心套，压紧后装配上轴承，最后将中心轴穿过中心套并压紧。其中，中心轴的装配作为最后一个工序，非常关键，既要保证前期装配好的上轴承、下轴承与中心套不出现松动，又要保证中心轴与中心套压紧，现有的机器自动化装配设备难以满足要求。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种装配精度高、一致性好的自行车花毂中心轴自动装配设备。
本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供了一种自行车花毂中心轴自动装配设备，其包括机架(1)、旋转工作台(2)，旋转工作台(2)与机架(1)可转动连接，旋转工作台(2)上设置有若干个装配工位，每个装配工位对应设置有一个限位机构(3)，限位机构(3)包括一定位销(31)、两第一定位座(32)和一挡块(33)，旋转工作台(2)表面设置有若干通孔，定位销(31)竖直穿过所述通孔，两第一定位座(32)平行固定于旋转工作台(2)底部且侧面分别设置有滑槽(34)，挡块(33)嵌入滑槽(34)内且上表面抵持定位销(31)底面。
在以上技术方案的基础上，优选的，限位机构(3)还包括一第二定位座(35)，第二定位座(35)中间设置有贯穿孔(351)，且表面开设有环形槽(352)，贯穿孔(351)与环形槽(352)同轴设置且二者之间形成支撑环(353)，支撑环(353)与下轴承(A)或上轴承(D)内径和外径相等，环形槽(352)外径大于花毂(B)底环外径。
在以上技术方案的基础上，优选的，还包括中心轴送料机构(4)，中心轴送料机构(4)包括支架(41)、水平槽(42)和料斗(43)，料斗(43)底部连接水平槽(42)，水平槽(42)顶部与支架(41)固定，料斗(43)内排列中心轴(E)。
进一步优选的，还包括中心轴装配机构(5)，中心轴装配机构(5)包括第一水平滑轨(51)、第一水平滑块(52)、第一平移气缸(53)、第一竖直气缸(54)、旋转气缸(55)、第一气动手指(56)和第一平推气缸(57)，第一水平滑轨(51)水平固定在机架(1)上并与第一水平滑块(52)滑动连接，第一平移气缸(53)两端分别连接第一水平滑轨(51)与第一水平滑块(52)，第一竖直气缸(54)竖直固定在第一水平滑块(52)上且端部连接旋转气缸(55)，旋转气缸(55)与第一气动手指(56)固定，第一平推气缸(57)水平固定在机架(1)上并正对挡块(33)设置。
更进一步优选的，还包括压紧机构(6)，所述压紧机构(6)包括压紧套(61)和第二竖直气缸(62)，第二竖直气缸(62)竖直固定在机架(1)上并与压紧套(61)连接。
再进一步优选的，所述压紧套(61)包括同轴嵌套设置的中间环(611)和外环(612)，中间环(611)和外环(612)底部端面相互平齐。
再进一步优选的，还包括复位机构(7)，复位机构(7)包括第二平推气缸(71)和第三竖直气缸(72)，第二平推气缸(71)水平固定在机架(1)上并正对挡块(33)设置，第三竖直气缸(72)竖直固定在机架(1)上并正对定位销(31)设置。
再进一步优选的，还包括卸料机构(8)，将旋转工作台(2)上装配好的花毂从定位销(21)上取出，并运走。
本发明的自行车花毂中心轴自动装配设备相对于现有技术具有以下有益效果：
(1)通过在旋转工作台表面设置若干个装配工位，每个装配工位可对应设置不同的装配机构，通过旋转工作的方式快速装配，通过设置定位销、两第一定位座和一挡块，将定位销设置为可升降的状态，可以依次在定位销上嵌套装配下轴承、花毂、中心套和上轴承，并且在装配中心轴的过程中，直接将定位销下压到旋转工作台以下，中心轴替代定位销的位置，完成装配，方便快捷；
(2)通过设置第二定位座和压紧机构，保证下轴承、花毂、中心套、上轴和中心轴的定位精度并压紧，装配精度高、一致性好；
(3)自动循环装配和上下料，完全自动化生产，节约了人力，无需专业的技术即可完成高质量的自行车花毂装配工作，大幅减少工人的劳动强度，提高工作效率，降低企业成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的自行车花毂中心轴自动装配设备的立体图；
图2为本发明的自行车花毂中心轴自动装配设备的自行车花毂成品的立体图；
图3为本发明的自行车花毂中心轴自动装配设备的自行车花毂成品的正剖面图；
图4为本发明的自行车花毂中心轴自动装配设备的限位机构的立体图；
图5为本发明的自行车花毂中心轴自动装配设备的第二定位座的立体图；
图6为本发明的自行车花毂中心轴自动装配设备的中心轴送料机构的立体图；
图7为本发明的自行车花毂中心轴自动装配设备的中心轴装配机构的立体图；
图8为本发明的自行车花毂中心轴自动装配设备的压紧套的立体图；
图9为本发明的自行车花毂中心轴自动装配设备的复位机构的立体图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明的自行车花毂中心轴自动装配设备，其包括机架1、旋转工作台2，旋转工作台2上设置有若干个装配工位，每个装配工位对应设置有一个限位机构3，还包括中心轴送料机构4、中心轴装配机构5、压紧机构6、复位机构7和卸料机构8。
旋转工作台2与机架1可转动连接，通过旋转工作台2间歇式的转动，在每个装配工位实现装配操作。
装配完成的自行车花毂成品如图2-3所示，包括下轴承A、花毂B、中心套C、上轴承D和中心轴E，限位机构3包括一定位销31，用于嵌套和定位下轴承A、花毂B、中心套C和上轴承D，装配过程包括：先将下轴承A、花毂B依次嵌套在定位销21上，然后将中心套C嵌套在定位销21与花毂B之间，再将上轴承D嵌套定位销21上，接着将下轴承A、中心套C与上轴承D压紧，再将中心轴E嵌套在中心套C内，压紧中心套C与中心轴E。其中，在中心轴E安装过程中，需要将定位销31从中心套C内推出，因此，定位销31需要设计成可升降式的。具体的，如图4所示，限位机构3包括两第一定位座32和一挡块33，旋转工作台2表面设置有若干通孔，定位销31竖直穿过所述通孔，两第一定位座32平行固定于旋转工作台2底部且侧面分别设置有滑槽34，挡块33嵌入滑槽34内且上表面抵持定位销31底面。如此，通过抽出挡块33，即可将定位销31向下按压到旋转工作台2以下，中心轴E同步进入中心套C内；装配完成后，将定位销31往上推出旋转工作台2以上，然后推入挡块33，支撑定位销31，防止其下降。为了保证下轴承A、花毂B、中心套C和上轴承D的装配精度，限位机构3还包括一第二定位座35，如图5，第二定位座35中间设置有贯穿孔351，且表面开设有环形槽352，贯穿孔351与环形槽352同轴设置且二者之间形成支撑环353，支撑环353与下轴承A或上轴承D内径和外径相等，环形槽352外径大于花毂B底环外径。如此，下轴承A、底部端面由支撑环353进行支撑，花毂B底环外径嵌入环形槽352内，为了保证下轴承A与花毂B尽量同轴，环形槽352外径略大于花毂B底环外径；为了使得中心套C和下轴承A、花毂B装配紧密，定位销31直径应该略小于下轴承A内径。
为了实现中心轴E的自动上料，设置有中心轴送料机构4，如图6所示，中心轴送料机构4包括支架41、水平槽42和料斗43，料斗43底部连接水平槽42，水平槽42顶部与支架41固定，料斗43内排列中心轴E。如此，整齐排列的中心轴E依次挨个从料斗43底部滚出，进入水平槽42内，等待被抓取装配。
如图7，中心轴装配机构5包括第一水平滑轨51、第一水平滑块52、第一平移气缸53、第一竖直气缸54、旋转气缸55、第一气动手指56和第一平推气缸57，第一水平滑轨51水平固定在机架1上并与第一水平滑块52滑动连接，第一平移气缸53两端分别连接第一水平滑轨51与第一水平滑块52，第一竖直气缸54竖直固定在第一水平滑块52上且端部连接旋转气缸55，旋转气缸55与第一气动手指56固定，第一平推气缸57水平固定在机架1上并正对挡块33设置。如此，在中心轴E装配开始前，旋转工作台2将已经装配好下轴承A、中心套C和上轴承D的花毂传送到中心轴装配机构5对应的装配工位；然后，第一平推气缸57推出，将挡块33从滑槽34内推出；接着，第一平移气缸53驱动第一水平滑块52沿着第一水平滑轨51移动到水平槽42上方，第一竖直气缸54驱动第一气动手指56伸出，并夹起一个中心轴E；其次，第一平移气缸53驱动第一水平滑块52沿着第一水平滑轨51移动到定位销31上方，旋转气缸55驱动第一气动手指56旋转90°，将中心轴E调整到竖直状态；再然后，第一竖直气缸54驱动第一气动手指56向下运动，中心轴E底面接触到定位销31顶面并将其按压到旋转工作台2以下，在此过程中，中心轴E同步嵌套入中心套C内；最后，第一竖直气缸54驱动第一气动手指56上升，且旋转气缸55回转90°，准备下一次装配。
为了保证装配精度，还设置有压紧机构6，如图1，所述压紧机构6包括压紧套61和第二竖直气缸62，第二竖直气缸62竖直固定在机架1上并与压紧套61连接。具体的，如图8，所述压紧套61包括同轴嵌套设置的中间环611和外环612，中间环611和外环612底部端面相互平齐。如此，中间环611抵持在中心套C端面，外环612抵持在上轴承D端面，将下轴承A、花毂B、中心套C、上轴承D和中心轴E压紧。
对于装配好的自行车花毂，需要及时送走，因此，还设置有卸料机构8，将旋转工作台2上装配好的花毂从定位销21上取出，并运走。具体的，卸料机构8可采用机械手抓取，并通过传送带进行卸料运输。
对于卸料的装配工位，需要对定位销21进行复位，从而方便下一个自行车花毂的装配。因此，还设置有复位机构7，如图9，复位机构7包括第二平推气缸71和第三竖直气缸72，第二平推气缸71水平固定在机架1上并正对挡块33设置，第三竖直气缸72竖直固定在机架1上并正对定位销31设置。如此，通过第三竖直气缸72推动定位销21竖直向上运动，将定位销21顶出旋转工作台2以上，再通过第二平推气缸71推动挡块33复位，对定位销21起到支撑作用，所述定位销21即复位完毕，可以开始下一个自行车花毂的装配。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种自行车花毂中心轴自动装配设备，其包括机架(1)、旋转工作台(2)，旋转工作台(2)与机架(1)可转动连接，其特征在于：旋转工作台(2)上设置有若干个装配工位，每个装配工位对应设置有一个限位机构(3)，限位机构(3)包括一定位销(31)、两第一定位座(32)和一挡块(33)，旋转工作台(2)表面设置有若干通孔，定位销(31)竖直穿过所述通孔，两第一定位座(32)平行固定于旋转工作台(2)底部且侧面分别设置有滑槽(34)，挡块(33)嵌入滑槽(34)内且上表面抵持定位销(31)底面，所述第一定位座(32)底部正对定位销(31)设置。
2.如权利要求1所述的自行车花毂中心轴自动装配设备，其特征在于：限位机构(3)还包括一第二定位座(35)，第二定位座(35)中间设置有贯穿孔(351)，且表面开设有环形槽(352)，贯穿孔(351)与环形槽(352)同轴设置且二者之间形成支撑环(353)，支撑环(353)与下轴承(A)或上轴承(D)内径和外径相等，环形槽(352)外径大于花毂(B)底环外径。
3.如权利要求1所述的自行车花毂中心轴自动装配设备，其特征在于：还包括中心轴送料机构(4)，中心轴送料机构(4)包括支架(41)、水平槽(42)和料斗(43)，料斗(43)底部连接水平槽(42)，水平槽(42)顶部与支架(41)固定，料斗(43)内排列中心轴(E)。
4.如权利要求3所述的自行车花毂中心轴自动装配设备，其特征在于：还包括中心轴装配机构(5)，中心轴装配机构(5)包括第一水平滑轨(51)、第一水平滑块(52)、第一平移气缸(53)、第一竖直气缸(54)、旋转气缸(55)、第一气动手指(56)和第一平推气缸(57)，第一水平滑轨(51)水平固定在机架(1)上并与第一水平滑块(52)滑动连接，第一平移气缸(53)两端分别连接第一水平滑轨(51)与第一水平滑块(52)，第一竖直气缸(54)竖直固定在第一水平滑块(52)上且端部连接旋转气缸(55)，旋转气缸(55)与第一气动手指(56)固定，第一平推气缸(57)水平固定在机架(1)上并正对挡块(33)设置。
5.如权利要求4所述的自行车花毂中心轴自动装配设备，其特征在于：还包括压紧机构(6)，所述压紧机构(6)包括压紧套(61)和第二竖直气缸(62)，第二竖直气缸(62)竖直固定在机架(1)上并与压紧套(61)连接。
6.如权利要求5所述的自行车花毂中心轴自动装配设备，其特征在于：所述压紧套(61)包括同轴嵌套设置的中间环(611)和外环(612)，中间环(611)和外环(612)底部端面相互平齐。
7.如权利要求5所述的自行车花毂中心轴自动装配设备，其特征在于：还包括复位机构(7)，复位机构(7)包括第二平推气缸(71)和第三竖直气缸(72)，第二平推气缸(71)水平固定在机架(1)上并正对挡块(33)设置，第三竖直气缸(72)竖直固定在机架(1)上并正对定位销(31)设置。
8.如权利要求5所述的自行车花毂中心轴自动装配设备，其特征在于：还包括卸料机构(8)，将旋转工作台(2)上装配好的花毂从定位销(21)上取出，并运走。
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