CN110091148A - 一种卡簧搬运与安装机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卡簧搬运与安装机构，包括一工作台，工作台的台面中部设有X轴移栽模组，X轴移栽模组上设有治具，X轴移栽模组前部的左右两侧分别设有卡簧供料装置，其进料口与卡簧料盒连接，其出料口位于工作台的台面之上，X轴移栽模组后部的上方架设有一Y轴移栽模组，Y轴移栽模组的左右端分别设有卡簧安装装置。卡簧安装装置主要包括笔形气缸、伺服电机、直线模组、夹爪气缸和压针。本发明实现全自动控制，作业员只需将产品放入治具后，按启动按钮即可实现卡簧的自动安装及搬运，具有速度快，精度高，撞击缓冲，劳动强度小，成本低，适用性广等优点，而且本发明整体结构紧凑简洁，便于安装和维护，高效稳定，质量可靠。

Description

一种卡簧搬运与安装机构

技术领域

本发明属于机械自动化领域，具体涉及一种用于全自动或者半自动卡簧安装机中的卡簧搬运与安装机构。

背景技术

现有卡簧的安装大多都由人工完成，不仅作业比较繁琐，劳动强度大，安装效率低，而且人工作业难以保证卡簧作业质量，作业一致性差。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明旨在提供一种卡簧搬运与安装机构，以实现卡簧的自动搬运与安装，提高作业效率，降低劳动强度。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种卡簧搬运与安装机构，包括一个工作台，所述工作台的内部设置有电气箱和卡簧料盒，所述工作台的台面中部设置有一个受电气箱控制的X轴移栽模组，所述X轴移栽模组上设置有一块用于盛放产品的治具，所述X轴移栽模组前部的左右两侧分别设置有一个受电气箱控制的卡簧供料装置，两个所述卡簧供料装置的进料口分别与卡簧料盒连接，两个所述卡簧供料装置的出料口分别位于所述工作台的台面之上，所述X轴移栽模组后部的上方架设有一个受电气箱控制的Y轴移栽模组，所述Y轴移栽模组的左右端分别设置有一个卡簧安装装置；

所述卡簧安装装置包括一块连接板，所述连接板的一个侧面与所述Y轴移栽模组连接，所述连接板的另一个侧面上设置有一个转动轴和一个受电气箱控制的笔形气缸，所述转动轴上设置有一块转动板，所述笔形气缸的伸缩杆通过浮动接头与所述转动板的侧端面连接，所述转动板上通过滑动模组安装板设置有一个直线模组，所述直线模组的马达固定座上设置有一个受电气箱控制的伺服电机，所述伺服电机的电机轴通过联轴器与所述直线模组的丝杠连接，所述直线模组的滑台上设置有一块滑动板，所述滑动板的下部通过夹爪气缸安装板设置有一个受电气箱控制的夹爪气缸，所述夹爪气缸的夹爪上设置有压针。

进一步的，所述连接板的左右两个侧端面上分别设置有一个用于限制所述转动板转动角度的挡块。

进一步的，所述连接板上设置有角度尺，所述角度尺由角度尺弧形槽和角度尺指针组成，所述角度尺弧形槽开设在所述连接板上，并标注有刻度尺，所述角度尺指针的上端设置在所述角度尺弧形槽内，所述角度尺指针的下端与所述转动轴连接，所述角度尺指针的转动角度与所述直线模组的转动角度相对应。

进一步的，所述夹爪气缸安装板通过滑轨可移动地设置在所述滑动板上，所述滑动板的中部设置有一个弹簧挡板，所述弹簧挡板与所述夹爪气缸安装板之间设置有缓冲弹簧，所述滑动板上还设置有一个用于检测所述缓冲弹簧压缩距离的压针传感器，所述压针传感器与电气箱信号连接。

进一步的，所述工作台的台面上设置有一个受电气箱控制的二次下压装置，所述二次下压装置位于所述X轴移栽模组后部的一侧，且位于所述Y轴移栽模组的正下方。

进一步的，所述X轴移栽模组为一个沿X轴方向上设置的直线电机。

进一步的，所述Y轴移栽模组包括一个两根立柱，两根所述立柱分别设置在所述X轴移栽模组后部左右两侧的所述工作台台面上，两根所述立柱的顶端共同设置有一块水平的直线电机安装板，所述直线电机安装板上沿Y轴方向设置有一个直线电机。

进一步的，所述工作台的底部设置有便于所述工作台移动的万向轮。

进一步的，所述工作台的底部设置便于所述工作台高度调节的可调脚支撑。

进一步的，所述工作台的侧面设置有便于检修电气箱及更换卡簧料盒的合页门。

本发明的工作过程如下：

操作员首先根据产品的需求，选择并更换合适的压针，并将待安装卡簧的产品放入治具中，按下启动按钮。X轴移栽模组在电气箱的控制下将治具运送至两个卡簧供料装置之间的预设位置，Y轴移栽模组在电气箱的控制下分别将左右两个卡簧安装装置移动至左右两个卡簧供料装置上方的预设位置。两个卡簧安装装置上的伺服电机在电气箱的控制下经动直线模组、滑动板、夹爪气缸安装板、夹爪气缸带动压针向下移动至卡簧供料装置的出料口处并与卡簧接触，缓冲弹簧和弹簧挡板对压针起到缓冲作用，当压针传感器检测到感应缓冲弹簧的压缩距离到达预设范围内时，压针传感器向电气箱反馈压针下移到位信号，夹爪气缸在电气箱的控制下闭合带动压针从卡簧供料装置的出料口抓取卡簧，伺服电机在电气箱的控制下经直线模组、滑动板、夹爪气缸安装板和夹爪气缸带动压针向上移动至原位，完成卡簧抓取动作。

卡簧抓取动作完成后，Y轴移栽模组在电气箱的控制下将左右两个卡簧安装装置向内移动至治具上方的预设位置，笔形气缸在电气箱的控制下经浮动接头、转动轴、转动板、滑动模组安装板带动直线模组向内侧转动一定的角度，并通过转动板与挡块的配合来限制直线模组旋转的度数，度数可在角度尺上准确读出。此时直线模组经滑动板、夹爪气缸安装板、夹爪气缸带动压针对准治具上待安装卡簧的产品，然后伺服电机在电气箱的控制下经动直线模组、滑动板、夹爪气缸安装板、夹爪气缸、压针带动卡簧向下移动至产品中，缓冲弹簧和弹簧挡板对压针起到缓冲作用，当压针传感器检测到感应缓冲弹簧的压缩距离到达预设范围内时，压针传感器向电气箱反馈压针下移到位信号，夹爪气缸在电气箱的控制下打开带动压针将卡簧安装到产品中，完成卡簧安装动作。

完成卡簧安装动作后，伺服电机在电气箱的控制下经直线模组、滑动板、夹爪气缸安装板和夹爪气缸带动压针向上移动至原位，笔形气缸在电气箱的控制下经浮动接头、转动轴、转动板、滑动模组安装板带动直线模组向外侧转动一定的角度至原位，Y轴移栽模组在电气箱的控制下分别将左右两个卡簧安装装置向外移动至左右两个卡簧供料装置上方的预设位置，X轴移栽模组在电气箱的控制下将治具运送至工作台台面的后部，将安装好卡簧的产品送入下一道工序，最后X轴移栽模组在电气箱的控制下将治具运送至两个卡簧供料装置之间的预设位置，完成一次搬运和安装卡簧的循环作业。

本发明的有益效果是：

1、本发明实现全自动控制，作业员只需将产品放入治具后，按启动按钮即可实现卡簧的自动安装及搬运，具有速度快，精度高，撞击缓冲，劳动强度小，成本低，适用性广等优点，而且本发明整体结构紧凑简洁，便于安装和维护，高效稳定，质量可靠。

2、本发明利用伺服电机带动直线模组使夹爪气缸上下运动，从而带动压针进行精确的抓取与安装，重复定位精度高，稳定高效且节省成本和空间。

3、本发明可以通过更换压针，以适应不同种类的卡簧安装需要，适用范围相当广泛。

4、本发明在夹爪气缸安装板上方设置了缓冲弹簧和弹簧挡板，可以在压针抓取和安装卡簧时，有效的对产品起缓冲作用，防止产品压过大造成损坏，大幅提高了适用性。

5、本发明采用气缸推动取料部分来进行压针转动角度的粗略调节，利用挡块和角度尺进行压针转动角度的精确调节，通过调整挡块和角度尺的距离，可以适应不同角度的卡簧安装，机器适用性广。

6、本发明的工作台尺寸及离地高度适宜,十分符合人机工程，且工作台的框架和台板均选用钢材制成，整体强度高，工作台底部设置有可调脚支撑，便于调节台面的高度，工作台底部设置有万向轮，便于整机设备的搬移，且工作台内部控制回路和气动回路分开布局，可以避免产生干扰。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明卡簧搬运与安装机构的正面立体图；

图2为本发明卡簧搬运与安装机构中卡簧安装装置的右端轴测图；

图3为本发明卡簧搬运与安装机构中卡簧安装装置的左端轴测图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

参照图1所示，一种卡簧搬运与安装机构，包括一个工作台1，所述工作台1的内部设置有电气箱和卡簧料盒，且电气箱的控制回路和气动回路分开布局，避免产生干扰，所述工作台1的台面中部设置有一个受电气箱控制的X轴移栽模组2，所述X轴移栽模组2上设置有一块用于盛放产品3的治具4，所述X轴移栽模组2前部的左右两侧分别设置有一个受电气箱控制的卡簧供料装置5，两个所述卡簧供料装置5的进料口分别与卡簧料盒连接，两个所述卡簧供料装置5的出料口分别位于所述工作台1的台面之上，所述X轴移栽模组2后部的上方架设有一个受电气箱控制的Y轴移栽模组6，所述Y轴移栽模组6的左右端分别设置有一个卡簧安装装置7，所述工作台1的台面上还设置有一个受电气箱控制的二次下压装置8，用于确保所述卡簧在所述产品3上安放到位，所述二次下压装置8位于所述X轴移栽模组2后部的一侧，且位于所述Y轴移栽模组6的正下方。

所述X轴移栽模组2为一个沿X轴方向上设置的直线电机，所述治具4设置在该直线电机的滑块上。所述Y轴移栽模组6则包括一个两根立柱，两根所述立柱分别设置在所述X轴移栽模组2后部左右两侧的所述工作台1台面上，两根所述立柱的顶端共同设置有一块水平的直线电机安装板，所述直线电机安装板上沿Y轴方向设置有一个直线电机，两个所述卡簧安装装置7分别设置在该直线电机的左右两个滑块上。

参见图2和图3所示，所述卡簧安装装置7包括一块连接板701，所述连接板701的一个侧面与所述Y轴移栽模组6的直线电机上的滑块连接，所述连接板701的另一个侧面上设置有一个转动轴702和一个受电气箱控制的笔形气缸703；所述转动轴702上设置有一块转动板704，所述笔形气缸703的伸缩杆通过浮动接头705与所述转动板704的侧端面连接；所述转动板704上通过滑动模组安装板706设置有一个直线模组707，所述直线模组707的马达固定座上设置有一个受电气箱控制的伺服电机708，所述伺服电机708的电机轴通过联轴器与所述直线模组707的丝杠连接，所述直线模组707的滑台上设置有一块滑动板709，所述滑动板709的下部通过滑轨设置一块夹爪气缸安装板710，所述夹爪气缸安装板710上设置有一个受电气箱控制的夹爪气缸711，所述夹爪气缸711的夹爪上设置有压针712。所述滑动板709的中部设置有一个弹簧挡板713，所述弹簧挡板713与所述夹爪气缸安装板710之间设置有缓冲弹簧714，所述滑动板709上还设置有一个用于检测所述缓冲弹簧714压缩距离的压针传感器715，所述压针传感器715与电气箱信号连接。

所述连接板701的左右两个侧端面上分别设置有一个用于限制所述转动板704转动角度的挡块716。所述连接板701上设置有角度尺，所述角度尺由角度尺弧形槽717和角度尺指针718组成，所述角度尺弧形槽717开设在所述连接板701上，并标注有刻度尺，所述角度尺指针718的上端设置在所述角度尺弧形槽717内，所述角度尺指针718的下端与所述转动轴702连接，所述角度尺指针718的转动角度与所述直线模组707的转动角度相对应。

参见图1所示，所述工作台1的尺寸为1320mm*1350mm*900mm，所述工作台1的台面离地高度为900mm,符合人机工程。所述工作台1的框架选用50mm*50mm方管钢材组装而成，所述工作台1的台面选用20mm钢板，整体强度高。所述工作台1的底部设置有便于所述工作台1移动的万向轮9和便于所述工作台1高度调节的可调脚支撑10，所述工作台1的侧面设置有便于检修电气箱及更换卡簧料盒的合页门11。

操作员首先根据产品3的需求，选择并更换合适的压针712，并将待安装卡簧的产品3放入治具4中，按下启动按钮。X轴移栽模组2在电气箱的控制下将治具4运送至两个卡簧供料装置5之间的预设位置，Y轴移栽模组6在电气箱的控制下分别将左右两个卡簧安装装置7移动至左右两个卡簧供料装置5上方的预设位置。两个卡簧安装装置7上的伺服电机708在电气箱的控制下经动直线模组707、滑动板709、夹爪气缸安装板710、夹爪气缸711带动压针712向下移动至卡簧供料装置5的出料口处并与卡簧接触，缓冲弹簧714和弹簧挡板713对压针712起到缓冲作用，当压针传感器715检测到感应缓冲弹簧714的压缩距离到达预设范围内时，压针传感器715向电气箱反馈压针712下移到位信号，夹爪气缸711在电气箱的控制下闭合带动压针712从卡簧供料装置5的出料口抓取卡簧，伺服电机708在电气箱的控制下经直线模组707、滑动板709、夹爪气缸安装板710和夹爪气缸711带动压针712向上移动至原位，完成卡簧抓取动作。

卡簧抓取动作完成后，Y轴移栽模组6在电气箱的控制下将左右两个卡簧安装装置7向内移动至治具4上方的预设位置，笔形气缸703在电气箱的控制下经浮动接头705、转动轴702、转动板704、滑动模组安装板706带动直线模组707向内侧转动一定的角度，并通过转动板704与挡块716的配合来限制直线模组707旋转的度数，度数可在角度尺上准确读出。此时直线模组707经滑动板709、夹爪气缸安装板710、夹爪气缸711带动压针712对准治具4上待安装卡簧的产品3，然后伺服电机708在电气箱的控制下经动直线模组707、滑动板709、夹爪气缸安装板710、夹爪气缸711、压针712带动卡簧向下移动至产品3中，缓冲弹簧714和弹簧挡板713对压针712起到缓冲作用，当压针传感器715检测到感应缓冲弹簧714的压缩距离到达预设范围内时，压针传感器715向电气箱反馈压针712下移到位信号，夹爪气缸711在电气箱的控制下打开带动压针712将卡簧安装到产品3中，完成卡簧安装动作。

完成卡簧安装动作后，伺服电机708在电气箱的控制下经直线模组707、滑动板709、夹爪气缸安装板710和夹爪气缸711带动压针712向上移动至原位，笔形气缸703在电气箱的控制下经浮动接头705、转动轴702、转动板704、滑动模组安装板706带动直线模组707向外侧转动一定的角度至原位，Y轴移栽模组6在电气箱的控制下分别将左右两个卡簧安装装置7向外移动至左右两个卡簧供料装置5上方的预设位置，X轴移栽模组2在电气箱的控制下将治具4运送至工作台1台面的后部，将安装好卡簧的产品送入下一道工序，最后X轴移栽模组2在电气箱的控制下将治具4运送至两个卡簧供料装置5之间的预设位置，完成一次搬运和安装卡簧的循环作业。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种卡簧搬运与安装机构，其特征在于：包括一个工作台（1），所述工作台（1）的内部设置有电气箱和卡簧料盒，所述工作台（1）的台面中部设置有一个受电气箱控制的X轴移栽模组（2），所述X轴移栽模组（2）上设置有一块用于盛放产品（3）的治具（4），所述X轴移栽模组（2）前部的左右两侧分别设置有一个受电气箱控制的卡簧供料装置（5），两个所述卡簧供料装置（5）的进料口分别与卡簧料盒连接，两个所述卡簧供料装置（5）的出料口分别位于所述工作台（1）的台面之上，所述X轴移栽模组（2）后部的上方架设有一个受电气箱控制的Y轴移栽模组（6），所述Y轴移栽模组（6）的左右端分别设置有一个卡簧安装装置（7）；

所述卡簧安装装置（7）包括一块连接板（701），所述连接板（701）的一个侧面与所述Y轴移栽模组（6）连接，所述连接板（701）的另一个侧面上设置有一个转动轴（702）和一个受电气箱控制的笔形气缸（703），所述转动轴（702）上设置有一块转动板（704），所述笔形气缸（703）的伸缩杆通过浮动接头（705）与所述转动板（704）的侧端面连接，所述转动板（704）上通过滑动模组安装板（706）设置有一个直线模组（707），所述直线模组（707）的马达固定座上设置有一个受电气箱控制的伺服电机（708），所述伺服电机（708）的电机轴通过联轴器与所述直线模组（707）的丝杠连接，所述直线模组（707）的滑台上设置有一块滑动板（709），所述滑动板（709）的下部通过夹爪气缸安装板（710）设置有一个受电气箱控制的夹爪气缸（711），所述夹爪气缸（711）的夹爪上设置有压针（712）。

2.根据权利要求1所述的卡簧搬运与安装机构，其特征在于：所述连接板（701）的左右两个侧端面上分别设置有一个用于限制所述转动板（704）转动角度的挡块（716）。

3.根据权利要求1所述的卡簧搬运与安装机构，其特征在于：所述连接板（701）上设置有角度尺，所述角度尺由角度尺弧形槽（717）和角度尺指针（718）组成，所述角度尺弧形槽（717）开设在所述连接板（701）上，并标注有刻度尺，所述角度尺指针（718）的上端设置在所述角度尺弧形槽（717）内，所述角度尺指针（718）的下端与所述转动轴（702）连接，所述角度尺指针（718）的转动角度与所述直线模组（707）的转动角度相对应。

4.根据权利要求1所述的卡簧搬运与安装机构，其特征在于：所述夹爪气缸安装板（710）通过滑轨可移动地设置在所述滑动板（709）上，所述滑动板（709）的中部设置有一个弹簧挡板（713），所述弹簧挡板（713）与所述夹爪气缸安装板（710）之间设置有缓冲弹簧（714），所述滑动板（709）上还设置有一个用于检测所述缓冲弹簧（714）压缩距离的压针传感器（715），所述压针传感器（715）与电气箱信号连接。

5.根据权利要求1所述的卡簧搬运与安装机构，其特征在于：所述工作台（1）的台面上设置有一个受电气箱控制的二次下压装置（8），所述二次下压装置（8）位于所述X轴移栽模组（2）后部的一侧，且位于所述Y轴移栽模组（6）的正下方。

6.根据权利要求1所述的卡簧搬运与安装机构，其特征在于：所述X轴移栽模组（2）为一个沿X轴方向上设置的直线电机。

7.根据权利要求1所述的卡簧搬运与安装机构，其特征在于：所述Y轴移栽模组（6）包括一个两根立柱，两根所述立柱分别设置在所述X轴移栽模组（2）后部左右两侧的所述工作台（1）台面上，两根所述立柱的顶端共同设置有一块水平的直线电机安装板，所述直线电机安装板上沿Y轴方向设置有一个直线电机。

8.根据权利要求1所述的卡簧搬运与安装机构，其特征在于：所述工作台（1）的底部设置有便于所述工作台（1）移动的万向轮（9）。

9.根据权利要求1所述的卡簧搬运与安装机构，其特征在于：所述工作台（1）的底部设置便于所述工作台（1）高度调节的可调脚支撑（10）。

10.根据权利要求1所述的卡簧搬运与安装机构，其特征在于：所述工作台（1）的侧面设置有便于检修电气箱及更换卡簧料盒的合页门（11）。