CN109531146A - 一种弹簧压缩及套管装配装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种弹簧压缩及套管装配装置和方法，装置包括弹簧压缩机构、球头供料机构、球头移栽机构、第一压紧机构和第二压紧机构，弹簧压缩机构压缩套设在丝杠套管上的弹簧，使丝杠套管的一端穿出压缩套管，球头供料机构输出球头，球头移栽机构从球头供料机构中夹取球头并在外力的作用下将球头装配至丝杠套管穿出压缩套管的端部，第一压紧机构和第二压紧机构通过挤压丝杠套管使其与球头实现铆接。本发明能够提高自动撑杆的装配效率和良率。

Description

一种弹簧压缩及套管装配装置和方法

技术领域

本发明涉及自动化装配技术领域，尤其是涉及一种弹簧压缩及套管装配装置和方法。

背景技术

自动撑杆通常包括外套管、内套管、弹簧、丝杠套管和球头，其中，弹簧套设在丝杠套管上，并且弹簧和丝杠套管部分伸入内套管中；外套管套设在弹簧上，并且外套管与内套管相插接，球头与丝杠套管相铆接，并将外套管的一端封堵，使弹簧封装在内套管和外套管中。在自动撑杆的装配过程中，通过人工进行组装一方面效率低下，另一方面压缩后的弹簧张力较大，若突然被释放，则容易造成外套管的损坏及人身伤害，降低生产良率，增加生产成本，因此，亟需一种提高装配效率和良率的设备对自动撑杆进行组装。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种能够提高装配效率和良率的弹簧压缩及套管装配装置和方法。

为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：一种弹簧压缩及套管装配装置，包括

弹簧压缩机构，其包括第一承载基座和装设在所述第一承载基座上的压缩套管，所述第一承载基座在外力作用下驱动所述压缩套管套设在外套管上，且外套管套设在弹簧上，所述压缩套管通过外套管压缩套设在丝杠套管上的弹簧，使丝杠套管的一端穿出所述压缩套管；

球头供料机构，用于输送与所述丝杠套管穿出压缩套管的端部相连的球头；

球头移栽机构，其位于所述球头供料机构和弹簧压缩机构之间，用于从所述球头供料机构中夹取球头并在外力的作用下将球头装配至丝杠套管穿出压缩套管的端部；

第一压紧机构和第二压紧机构，其装设第一承载基座上，且位于压缩套管的两侧，用于挤压丝杠套管使球头与丝杠套管固定连接。

优选地，所述压缩套管靠近第一压紧机构和第二压紧机构的端部设有供丝杠套管穿过的通孔，且所述通孔的内径尺寸不小于球头的最大外径尺寸。

优选地，所述球头供料机构包括振动盘、旋转错位机构和球头夹持机构，所述振动盘具有出料口，用于将球头从出料口输送至旋转错位机构上；所述旋转错位机构设于所述振动盘的出料口处，用于将球头旋转后输送至球头夹持机构上；所述球头夹持机构靠近所述旋转错位机构设置，用于夹持旋转错位机构输送的球头。

优选地，所述旋转错位机构包括球头载具、用于将球头载具上的球头推入球头夹持机构中的顶推件和用于驱动球头载具旋转的旋转组件，所述球头载具上设有容纳球头的容置槽，所述旋转组件与所述球头载具相连，所述顶推件靠近所述球头载具设置。

优选地，所述旋转组件包括第二承载基座、转动盘、第一滑块和第一动力源，所述第二承载基座上成型有供第一滑块滑动的滑槽，所述第一滑块与第一动力源相连，且所述第一滑块上成型有第一轨迹槽，所述转动盘装设在所述第二承载基座上，且所述转动盘的设有与球头载具相连的第一连接杆和伸入所述第一轨迹槽的第二连接杆。

优选地，所述球头夹持机构包括夹持件和与所述夹持件相连的第二动力源，所述夹持件上设有用于夹持球头的卡接槽。

优选地，所述球头移栽机构包括第三承载基座、固定块、夹取组件、安装基座、第二滑块、和第三动力源，所述固定块装设在第三承载基座上，且所述固定块上设有第二轨迹槽，所述夹取组件装设在所述安装基座上，且所述安装基座与第二滑块相枢接，并可相对第二滑块枢转，所述安装基座上设有伸入第二轨迹槽中的第三连接杆。

优选地，所述夹取组件包括夹爪，及与所述夹爪相连，驱动所述夹爪收合或打开的第四动力源。

优选地，所述第一压紧机构和第二压紧机构均包括压紧件和与所述压紧件相连的第五动力源，所述压紧件与丝杠套管相接触的端面上设有抵压凸起。

本发明还揭示了一种弹簧压缩及套管装配方法，包括

S100，第一承载基座在外力作用下驱动压缩套管套设在外套管上，压缩套管通过外套管压缩套设在丝杠套管上的弹簧，使丝杠套管的一端穿出压缩套管；

S200，球头供料机构输出与丝杠套管穿出压缩套管的端部相连的球头；

S300，球头移栽机构从球头供料机构中夹取球头并在外力的作用下将球头装配至丝杠套管穿出压缩套管的端部；

S400，第一压紧机构和第二压紧机构通过挤压丝杠套管使其与球头固定连接；

S500，第一承载基座在外力作用下驱动压缩套管缓慢释放弹簧，最终压缩套管穿过球头使位于压缩套管内的外套管与球头进行装配。

本发明的有益效果是：

(1)通过设置压缩套管对弹簧进行压缩，并且在球头与丝杠套管铆接后，压缩套管在外力的作用下缓慢释放弹簧的张力，避免弹簧的突然释放对外套管造成的破坏，提高了生产良率；

(2)装配过程中，无需人工参与，提高工作效率的同时，降低生产升本。

附图说明

图1是本发明的立体示意图；

图2是本发明的压缩套管的立体示意图；

图3是本发明的旋转错位机构的立体示意图；

图4是本发明的旋转组件的爆炸示意图；

图5是图1中A部分放大示意图；

图6是本发明的球头移栽机构的立体示意图；

图7是弹簧压缩机构与第一压紧机构、第二压紧机构的装配图。

附图标记：1、弹簧压缩机构，11、第一承载基座，12、压缩套管，121、通孔，122、抵挡凸起，2、球头供料机构，21、振动盘，22、旋转错位机构，221、球头载具，222、顶推件，223、第二承载基座，224、转动盘，225、第一滑块，226、第一动力源，227、第一轨迹槽，228、第一连接杆，229、第二连接杆，23、球头夹持机构，231、夹持件，232、第二动力源，3、球头移栽机构，31、第三承载基座，32、夹取组件，321、夹爪，322、第四动力源，33、安装基座，331、第三连接杆，34、第二滑块，35、固定块，351、第二轨迹槽，36、第三动力源，4、第一压紧机构，5、第二压紧机构，6a、第五动力源，6b、压紧件，7、第一滑动丝杆，8、第二滑动丝杆，9、导向组件，91、导轨，92、第五滑块，a、外套管，b、丝杠套管，c、球头。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。

本发明所揭示的一种弹簧压缩及套管装配装置，用于外套管a、内套管(图未示)、弹簧(图未示)、丝杠套管b和球头c的组装，其中，弹簧套设在丝杠套管上，并且弹簧和丝杠套管部分伸入内套管中；外套管a套设在弹簧上，并且外套管与内套管相插接；球头与丝杠套管b相铆接，并将外套管a的一端封堵，使弹簧封装在内套管和外套管a中。

结合图1～图6，本发明所揭示的一种弹簧压缩及套管装配装置，包括弹簧压缩机构1、球头供料机构2、球头移栽机构3、第一压紧机构4和第二压紧机构5。其中，弹簧压缩机构1用于弹簧的压缩，其包括第一承载基座11和压缩套管12，压缩套管12装设在第一承载基座11上，实施时，第一承载基座11在外力的作用下驱动压缩套管12套设在外套管上，压缩套管12进一步通过外套管压缩弹簧，使丝杆套管的一端穿出压缩套管12，等待装配球头；球头供料机构2用于球头的输送；球头移栽机构3位于弹簧压缩机构1和球头供料机构2之间，用于从球头供料机构2中夹取球头并在外力作用下将所述球头装配至丝杠套管穿出压缩套管12的端部；第一压紧机构4和第二压紧机构5装设在第一承载基座11上，且位于压缩套管12的两侧，用于挤压丝杠套管使球头与丝杠套管固定连接。

进一步地，如图2所示，压缩套管12为管状结构，其靠近第一压紧机构4和第二压紧机构5的端部设有供丝杠套管穿过的通孔121和防止外套管穿出压缩套管12的抵挡凸起122，实施时，压缩套管12移动时通过抵挡凸起122抵挡外套管进而带动外套管移动，外套管进一步压缩弹簧，使丝杠套管通过通孔穿出压缩套管12。

更进一步地，当球头与丝杠套管固定连接后，还需释放弹簧，为了防止弹簧将外套管损坏，必须缓慢释放弹簧且使外套管与球头进行装配，因此，通孔121的内径尺寸需大于或等于球头的最大外径尺寸，才可使外套管在外力作用下缓慢移动至球头处与球头进行装配。

结合图1、图3～图5所示，球头供料机构2包括振动盘21、旋转错位机构22和球头夹持机构23，其中，振动盘21具有出料口，其通过振动将球头按序从出料口输送至旋转错位机构22上；旋转错位机构22靠近振动盘21的出料口设置，用于将球头旋转后输出至球头夹持机构23上；球头夹持机构23靠近旋转错位机构22设置，用于夹持旋转错位机构22输送的球头。

具体地，如图3所示，旋转错位机构22包括球头载具221、顶推件222和旋转组件。其中，球头载具221上设有容纳球头的容置槽，本实施例中，容置槽优选为U形槽。旋转组件与球头载具221相连，用于驱动球头载具221旋转；顶推件222靠近球头载具221设置，用于在外力的作用下将球头载具221中的球头推入球头夹持机构23中。实施时，球头从振动盘21的出料口进入球头载具221中，球头载具221在旋转组件的作用下旋转到预设位置后，顶推件222在外力的作用下将球头载具221中的球头推入球头夹持机构23中。

进一步地，如图4所示，旋转组件包括第二承载基座223、转动盘224、第一滑块225和第一动力源226。其中，第二承载基座223上成型有供第一滑块225滑动的滑槽，第一滑块225可移动地装设在滑槽中，且第一滑块225上成型有第一轨迹槽227；第一动力源226与第一滑块225相连，驱动第一滑块225在滑槽中移动；转动盘224通过转动轴承装设在承载基座上，并且转动盘224设有与球头载具221相连的第一连接杆228和伸入所述第一轨迹槽227的第二连接杆229。实施时，第一动力源226驱动第一滑块225在滑槽中运动，第一滑块225通过第一轨迹槽227和第二连接杆229带动转动盘224转动，转动盘224通过第一连接杆228带动球头载具221转动。

如图5所示，球头夹持机构23包括夹持件231和第二动力源232，其中，夹持件231上成型有用于夹持球头的卡接槽，实施时，顶推件222在外力的作用下将球头推入卡接槽中，通过卡接槽实现球头的夹持。

本实施例中，第一动力源226和第二动力源232优选气缸。

如图6所示，球头移栽机构3包括第三承载基座31、夹取组件32、安装基座33、第二滑块34、固定块35和第三动力源36。其中，固定块35装设在第三承载基座31上，其上设有第二轨迹槽351；安装基座33用于安装夹取组件32，其与第二滑块34相枢接，并能够相对第二滑块34枢转。

进一步地，安装基座33上还设有伸入第二轨迹槽351中第三连接杆331；夹取组件32装设在安装基座33上，用于夹取球头。实施时，第三动力源36驱动第二滑块34运动，在第二轨迹槽351和第三连接杆331的作用下，安装基座33相对第二滑块34枢转，进而带动夹取组件32运动。本实施例中，在第二轨迹槽351和第三连接杆331的作用下，安装基座33带动夹取组件32旋转至竖直方向。

进一步地，夹取组件32包括夹爪321和与所述夹爪321相连的第四动力源322，第四动力源322通过驱动夹爪321收合或打开，实现球头的释放与夹取。

如图7所示，第一压紧机构4和第二压紧机构5均包括一第五动力源6a和与所述第五动力源相连的压紧件6b，所述压紧件与丝杠套管相接触的端面上设有抵压凸起。实施时，第五动力源驱动压紧件不断向丝杠套管靠近，压紧件最终作用于丝杠套管上，并通过抵压凸起挤压丝杠套管使其与球头实现铆接。

如图1所示，装置还包括第一滑动丝杆7、第二滑动丝杆8和导向组件9，其中，第一滑动丝杆7包括第一丝杆和设于第一丝杆上的第三滑块，且第三滑块与第一承载基座相连，用于驱动弹簧压缩机构运动；第二滑动丝杆包括第二丝杆和设于丝杆上的第四滑块，且第四滑块与第三承载基座相连，用于驱动驱动球头移栽机构运动；导向组件包括导轨91和设于导轨上的第五滑块92和第六滑块93，其中，第五滑块92与第一承载基座11相连，第六滑块93与第三承载基座31相连。

本发明所述的一种弹簧压缩及套管装配装置的工作原理如下：

弹簧压缩机构使丝杠套管的一端穿出压缩套管，即第一承载基座在外力作用下驱动所述压缩套管套设在外套管上，压缩套管通过外套管压缩套设在丝杠套管上的弹簧，最终使丝杠套管的一端穿出所述压缩套管；

球头供料机构输出与所述丝杠套管穿出压缩套管的端部相连的球头，即振动盘通过振动将球头按序从出料口输送至旋转错位机构上，旋转错位机构将球头旋转后输出至球头夹持机构上，球头夹持机构夹持旋转错位机构输送的球头；

球头移栽机构从球头供料机构中夹取球头并在外力的作用下将球头装配至丝杠套管穿出压缩套管的端部，即夹取组件夹取球头夹持机构上的球头后，球头夹持机构复位，在外力的作用下，球头移栽机构移动至弹簧压缩机构处，并使球头装配至丝杠套管穿出压缩套管的端部；

第一压紧机构和第二压紧机构通过挤压丝杠套管使其与球头实现铆接；

弹簧压缩机构缓慢释放弹簧，即第一承载基座在外力作用下驱动所述压缩套管缓慢释放弹簧，并且压缩套管穿过球头使位于压缩套管内的外套管与球头进行装配。

本发明的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰，因此，本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种弹簧压缩及套管装配装置，其特征在于，包括

弹簧压缩机构，其包括第一承载基座和装设在所述第一承载基座上的压缩套管，所述第一承载基座在外力作用下驱动所述压缩套管套设在外套管上，且外套管套设在弹簧上，所述压缩套管通过外套管压缩套设在丝杠套管上的弹簧，使丝杠套管的一端穿出所述压缩套管；

球头供料机构，用于输送与所述丝杠套管穿出压缩套管的端部相连的球头；

球头移栽机构，其位于所述球头供料机构和弹簧压缩机构之间，用于从所述球头供料机构中夹取球头并在外力的作用下将球头装配至丝杠套管穿出压缩套管的端部；

第一压紧机构和第二压紧机构，其装设第一承载基座上，且位于压缩套管的两侧，用于挤压丝杠套管使球头与丝杠套管固定连接。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述压缩套管靠近第一压紧机构和第二压紧机构的端部设有供丝杠套管穿过的通孔，且所述通孔的内径尺寸不小于球头的最大外径尺寸。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述球头供料机构包括振动盘、旋转错位机构和球头夹持机构，所述振动盘具有出料口，用于将球头从出料口输送至旋转错位机构上；所述旋转错位机构设于所述振动盘的出料口处，用于将球头旋转后输送至球头夹持机构上；所述球头夹持机构靠近所述旋转错位机构设置，用于夹持旋转错位机构输送的球头。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述旋转错位机构包括球头载具、用于将球头载具上的球头推入球头夹持机构中的顶推件和用于驱动球头载具旋转的旋转组件，所述球头载具上设有容纳球头的容置槽，所述旋转组件与所述球头载具相连，所述顶推件靠近所述球头载具设置。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述旋转组件包括第二承载基座、转动盘、第一滑块和第一动力源，所述第二承载基座上成型有供第一滑块滑动的滑槽，所述第一滑块与第一动力源相连，且所述第一滑块上成型有第一轨迹槽，所述转动盘装设在所述第二承载基座上，且所述转动盘的设有与球头载具相连的第一连接杆和伸入所述第一轨迹槽的第二连接杆。

6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述球头夹持机构包括夹持件和与所述夹持件相连的第二动力源，所述夹持件上设有用于夹持球头的卡接槽。

7.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述球头移栽机构包括第三承载基座、固定块、夹取组件、安装基座、第二滑块、和第三动力源，所述固定块装设在第三承载基座上，且所述固定块上设有第二轨迹槽，所述夹取组件装设在所述安装基座上，且所述安装基座与第二滑块相枢接，并可相对第二滑块枢转，所述安装基座上设有伸入第二轨迹槽中的第三连接杆。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述夹取组件包括夹爪，及与所述夹爪相连，驱动所述夹爪收合或打开的第四动力源。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一压紧机构和第二压紧机构均包括压紧件和与所述压紧件相连的第五动力源，所述压紧件与丝杠套管相接触的端面上设有抵压凸起。

10.一种基于权利要求1所述弹簧压缩及套管装配装置的装配方法，其特征在于，包括

S100，第一承载基座在外力作用下驱动压缩套管套设在外套管上，压缩套管通过外套管压缩套设在丝杠套管上的弹簧，使丝杠套管的一端穿出压缩套管；

S200，球头供料机构输出与丝杠套管穿出压缩套管的端部相连的球头；

S300，球头移栽机构从球头供料机构中夹取球头并在外力的作用下将球头装配至丝杠套管穿出压缩套管的端部；

S400，第一压紧机构和第二压紧机构通过挤压丝杠套管使其与球头固定连接；

S500，第一承载基座在外力作用下驱动压缩套管缓慢释放弹簧，最终压缩套管穿过球头使位于压缩套管内的外套管与球头进行装配。