CN110355547A - 一种扭簧的分料输送机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种输送装置。目的是提供一种扭簧的分料输送机，该分料输送机能够间歇输送扭簧，并对扭簧的方向进行调整，同时能够将扭簧准确定位至工作台上，便于扭簧的自动化装配，大大提高扭簧的装配效率，降低劳动成本。技术方案是：一种扭簧的分料输送机，其特征在于：包括用于输送扭簧的储料装置、设置在储料装置的出料口处并依次对扭簧进行正向摆放的分料装置、将扭簧由分料装置运送至定位装置的运料装置以及对扭簧进行定位的定位装置；所述储料装置包括上部敞口的储料箱以及安装在储料箱内部并将储料箱中的扭簧输送至分料装置的第一输送机构。

Description

一种扭簧的分料输送机

技术领域

本发明涉及一种输送装置，具体是一种扭簧的分料输送机。

背景技术

扭簧是一种扭转弹簧，属于螺旋弹簧，由簧体和设置在簧体两端并与簧体一体弯折而成的两个挡杆组成。扭转弹簧可以存储和释放角能量。使用时扭转弹簧端部的两个挡杆被固定到工件上，当工件绕着扭簧轴线旋转时，产生的扭矩或旋转力可将工件拉回至初始位置。

扭簧的种类很多，其中有些扭簧两端的挡杆弯折方向不同，如图2所示的扭簧，其中一端的挡杆向外弯折，另一端的挡杆向内弯折，该种扭簧适用于座垫锁的扭簧装配。在装配这种扭簧时，扭簧与工件的装配方向是固定的；并且在扭簧装配过程中，需要将扭簧间歇性输送到工作台上与工件进行装配。现有的扭簧输送装置不能实现扭簧的间歇性输送，并且无法调整扭簧的方向，也不能将扭簧准确定位至工作台上，导致扭簧的装配效率不高，因此现在大多采用人工装配扭簧，大大增加了劳动成本。

发明内容

本发明的目的是克服上述背景技术的不足，提供一种扭簧的分料输送机，该分料输送机能够间歇输送扭簧，并对扭簧的方向进行调整，同时能够将扭簧准确定位至工作台上，便于扭簧的自动化装配，大大提高扭簧的装配效率，降低劳动成本。

本发明提供的技术方案是：

一种扭簧的分料输送机，其特征在于：包括用于输送扭簧的储料装置、设置在储料装置的出料口处并依次对扭簧进行正向摆放的分料装置、将扭簧由分料装置运送至定位装置的运料装置以及对扭簧进行定位的定位装置；

所述储料装置包括上部敞口的储料箱以及安装在储料箱内部并将储料箱中的扭簧输送至分料装置的第一输送机构；

所述分料装置包括机架、固定在机架上且依次连通的料斗、第一料道和第二料道、安装在料斗和第一料道内部以输送扭簧的第二输送机构、用于控制第一料道中的扭簧间歇进入第二料道的控制组件、设置在第二料道末端以正向摆放扭簧的翻转组件以及安装在机架上以检测扭簧姿态的视觉检测器；所述第二料道倾斜向下布置，使得进入第二料道的扭簧在重力作用下滑至第二料道末端；

所述运料装置包括固定在机架上的转台、可转动地竖直定位在转台上的旋转轴、安装在转台上以驱使旋转轴转动的运料电机、水平设置且中部与旋转轴固定连接的旋转臂、分别竖直设置在旋转臂两端的两个运料气缸、分别固定在两个运料气缸的气缸轴末端以吸取扭簧的两个电磁铁以及安装在转台上以定位旋转臂位置的传感器；

所述定位装置包括工作台、固定在工作台上且由工作台中心向外呈放射状均匀分布的若干导轨、可滑动地定位在若干导轨上的若干滑块、安装在若干滑块靠近工作台中心的一端以推动扭簧的若干推板以及驱动若干滑块运动的驱动机构；所述导轨、滑块和推板的数量相同且一一对应。

所述第一输送机构和第二输送机构均为带式输送机；所述第一输送机构的输送带上还沿着输送带长度方向等间距设置有若干挡板。

所述料斗从上向下逐渐收缩；所述料斗底部的宽度略大于扭簧的外径；所述料斗底部与第一料道的连接处开设有缺口，缺口的宽度和高度均与扭簧的外径相适合，使得料斗内的扭簧依次经过缺口后进入第一料道；所述第二料道的末端底部贯穿形成方形孔。

所述控制组件包括固定在机架上且横向跨设在第一料道上方的龙门架、间隔一定距离竖直安装在龙门架上且其气缸轴可伸入至第一料道内的第一插片气缸和第二插片气缸、安装在第一插片气缸的气缸轴末端的第一插片以及安装在第二插片气缸的气缸轴末端的第二插片；所述第一插片与第二插片之间的距离大于扭簧的长度，并且第一插片与第二插片之间的距离小于2倍扭簧的长度。

所述翻转组件包括横向设置在第二料道方形孔下方的转轴、固定在转轴上并可在方形孔内翻转以正向摆放扭簧的翻板以及安装在机架上且通过带轮组驱使转轴转动的翻转电机。

所述驱动机构包括安装在工作台下方的旋转气缸、固定在旋转气缸的缸体上且开设有若干弧形槽的定位转盘、一端与滑块固定连接且另一端向下穿过工作台的连接块、固定在连接块底部且竖直伸入至弧形槽内的塞打螺钉；所述工作台上的每个导轨边开设有与该导轨平行布置且便于连接块穿过的槽口中。

两个电磁铁之间的距离与工作台中心至翻板中心之间的距离相同。

所述推板与扭簧接触的一面设置成与扭簧侧面相适合的弧形面。

所述视觉检测器为摄像头。

所述第一输送机构、第二输送机构、运料电机、翻转电机、视觉检测器、传感器、第一插片气缸、第二插片气缸、旋转气缸、运料气缸和电磁铁分别与控制器电连接，以保证各装置的工作配合。

本发明的有益效果是：

1)本发明中料斗底部缺口的长度和宽度均与扭簧的直径相适合，使得料斗内的扭簧只能单个依次进入第一料道，便于后续对扭簧的方向进行调整。

2)本发明的控制组件中，当第一插片气缸伸长且第二插片气缸收缩时，第一插片插入后方扭簧对其进行限位，在第二输送机构的带动下将前方扭簧输送至第二料道，从而实现扭簧的间歇输送。

3)本发明的翻转组件中，当扭簧滑至第二料道末端时，视觉检测器对翻板上的扭簧摆放姿态进行检测并将检测信号输送至控制器，然后控制器根据接收到的检测信号控制翻转电机转动，翻转电机驱动转轴和翻板转动，从而调整翻板上的扭簧方向，使扭簧正向摆放，便于后续扭簧与工件的装配。

4)本发明的定位装置中，驱动机构可驱使滑块向工作台的中心滑动，从而带动推板将扭簧定位至工作台中心位置，实现扭簧的准确定位。

5)本发明能够实现扭簧的间歇性输送和正向摆放，并对输送的扭簧进行准确定位，便于扭簧的自动化装配，提高扭簧装配效率，降低劳动成本，适合推广应用。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图。

图2是本发明中扭簧的立体结构示意图。

图3是本发明所述储料装置的立体结构示意图。

图4是本发明所述分料装置的立体结构示意图。

图5是本发明所述分料装置的右视结构示意图。

图6是本发明所述分料装置的俯视结构示意图。

图7是本发明所述运料装置的立体结构示意图。

图8是本发明所述运料装置的右视结构示意图。

图9是本发明所述定位装置的立体结构示意图。

图10是本发明所述定位装置的俯视结构示意图。

图11是本发明所述定位转盘的俯视结构示意图。

图12是本发明所述控制组件的立体结构示意图。

图13是本发明所述翻转组件调节扭簧姿态的状态示意图之一(扭簧位于左槽)。

图14是本发明所述翻转组件调节扭簧姿态的状态示意图之二(扭簧位于右槽)。

图15是本发明所述运料装置与定位装置的工作状态示意图。

附图标记：

1、储料装置；11、储料箱；12、储料电机；13、主动辊；14、输送带；15、链轮组；16、从动辊；17、挡板；2、分料装置；21、机架；22、第二输送机构；23、料斗；231、缺口；24、第一料道；25、龙门架；261、第一插片气缸；262、第二插片气缸；263第一插片；264、第二插片；27、第二料道；281、转轴；282、翻板；283、带轮组；29、视觉检测器；3、运料装置；31、转台；32、运料电机；34、旋转轴；35、支架；36、旋转臂；37、运料气缸；38、电磁铁；39、传感器；4、定位装置；41、工作台；42、槽口；43、导轨；44、滑块；45、推板；46、连接块；47、塞打螺栓；48、定位转盘；481、弧形槽；49、旋转气缸；5、扭簧；51、簧体；52、挡杆。

具体实施方式

以下结合附图所示的实施例进一步说明。

为描述方便，本实施例以图6的右侧为右，图6的左侧为左，图6中垂直纸面向外的方向为上，图6中垂直纸面向内的方向为下；扭簧在分料装置中由左向右进行传送。本发明所输送的扭簧5结构如图2所示，并且以挡杆52向外弯折的一端朝上，挡杆向内弯折的一端朝下作为扭簧的正向摆放方式。

如图1所示的扭簧的分料输送机，包括储料装置1、分料装置2、运料装置3和定位装置4。所述储料装置用于输送扭簧5；所述分料装置设置在储料装置的出料口处以接收扭簧，然后将接收到的扭簧间歇送出并进行正向摆放；所述运料装置将扭簧由分料装置转移至定位装置；所述定位装置用于对扭簧进行定位，以便在下一装配工序中将扭簧精确装配至工件，为实现扭簧的自动化装配提供前提。

所述储料装置包括储料箱11和第一输送机构。所述储料箱上部开设有敞口；所述第一输送机构安装在储料箱内部，包括主动辊13、从动辊16、输送带14和储料电机12。所述主动辊与从动辊平行布置，其中从动辊横向安装在储料箱的内部下侧，主动辊横向安装在储料箱上部的出料口处；所述输送带由主动辊和从动辊张紧，并且在输送带上沿着输送带长度方向等间距设置有若干挡板17，以便将储料箱内的扭簧由下向上进行输送；相邻挡板之间的距离略大于扭簧的外径，使得扭簧只能平放(即扭簧的轴线与输送带表面相平行)在相邻挡板之间。所述储料电机安装在储料架侧面，并通过链轮组15驱使第一主动辊转动。上述第一输送机构与现有的带式输送机结构相同，可外购获得。

所述分料装置包括机架21、料斗23、第一料道24、第二料道27、第二输送机构22、控制组件、翻转组件和视觉检测器29。所述料斗、第一料道和第二料道均固定在机架上且依次连通。

所述料斗位于储料箱出料口的正下方，以接收储料箱中的扭簧；料斗从上向下逐渐收缩，料斗底部倾斜布置，并且料斗底部的宽度略大于扭簧簧体51的外径，以便对扭簧的输送进行导向。料斗侧面下方与第一料道的连接处开设有缺口231；缺口的宽度和高度分别与扭簧的外径相适合，使得料斗内的扭簧只能单个通过缺口进入第一料道。所述第二输送机构安装在料斗和第一料道的内部，用于输送扭簧。所述第二输送机构采用带式输送机，可外购获得，其结构不再详述。工作时，在料斗的导向作用和第二输送机构的传送作用下，扭簧不断的从料斗的缺口处依次输出，进入第一料道并有序向右传送。

所述控制组件包括龙门架25、第一插片气缸261、第二插片气缸262、第一插片263和第二插片264。所述龙门架固定在机架上且横向跨设在第一料道上方。第一插片气缸和第二插片气缸间隔一定距离竖直安装在龙门架上，并且第一插片气缸的气缸轴和第二插片气缸的气缸轴均可伸入至第一料道内。所述第一插片气缸的气缸轴末端固定有第一插片，第二插片气缸的气缸轴末端固定有第二插片，第一插片的高度小于第二插片的高度；所述第一插片与第二插片之间的距离大于扭簧的长度，并且第一插片与第二插片之间的距离小于2倍扭簧的长度。工作过程中，扭簧到达龙门架位置处时(如图6所示，以靠近龙门架的扭簧作为前方扭簧，前方扭簧左面相邻的扭簧作为后方扭簧)，第一插片气缸和第二插片气缸伸长，带动第一插片和第二插片向下运动，其中第一插片插入后方扭簧中部一小段距离，第二插片挡住前方扭簧；当需要将扭簧输送至第二料道时，第二插片气缸收缩，带动第二插片向上运动，在第二输送机构的传送作用下，前方扭簧进入第二料道，后方扭簧由于第一插片的限位作用下不运动；然后第二插片气缸伸长，带动第二插片向下运动，第一插片气缸收缩，带动第一插片向上运动，在第二输送机构的传送作用下，后方扭簧向右运动至前方扭簧的位置，重复上述操作，即可实现扭簧的间歇性单个输出。

所述第二料道从左向右倾斜向下布置，使得进入第二料道的扭簧在重力作用下滑至第二料道末端；第二料道的末端底部贯穿形成方形孔，方形孔处设置有所述翻转组件。所述翻转组件包括转轴281、翻板282、带轮组283和翻转电机(图中未显示)。所述转轴横向设置在第二料道方形孔下方并通过轴承座可转动地安装在机架上。所述翻板固定在转轴上，翻板初始位置为水平布置，因此扭簧将滑至翻板上，当翻板随着转轴在方形孔内翻转时，即可改变翻板上扭簧的方向，实现扭簧的正向摆放。所述翻转电机安装在机架上，翻转电机通过带轮组驱使转轴转动。所述视觉检测器安装在机架上，以检测扭簧在翻板上的摆放姿态(即检测扭簧右端的挡杆向外弯折还是向内弯折)；视觉检测器采用摄像头。工作过程中，当扭簧滑至翻板上时，摄像头对扭簧的姿态进行检测并将检测信号输送至控制器，然后控制器根据摄像头的检测信号控制翻转电机启动，翻转电机带动转轴和翻板顺时针或逆时针翻转，从而调整翻板上扭簧的方向，使扭簧正向摆放，便于后续扭簧的装配。

所述运料装置包括转台31、旋转轴34、运料电机32、旋转臂36、两个运料气缸37、两个电磁铁38和传感器39。所述转台固定在机架上；所述旋转轴可转动地竖直定位在转台上；所述运料电机安装在转台上以驱使旋转轴转动。所述旋转臂水平设置且其中部通过支架35与旋转轴固定连接。两个运料气缸分别竖直设置在旋转臂两端；两个电磁铁分别固定在两个运料气缸的气缸轴末端，以吸取扭簧；两个电磁铁之间的距离与工作台中心至翻板中心之间的距离相同。所述传感器(可采用接近开关)安装在转台上，用于定位旋转臂的位置。

所述定位装置包括工作台41、若干导轨43、若干滑块44、若干推板45和驱动机构。所述导轨、滑块和推板的数量相同(本实施例中均为三个)且一一对应。三个导轨固定在工作台上且由工作台中心向外呈放射状均匀分布(即相邻两导轨之间的夹角为120°)；所述滑块可滑动地定位在对应的导轨上；滑块靠近工作台中心的一端对应安装有所述推板，以便推动扭簧向工作台中心运动；所述推板与扭簧接触的一面设置成与扭簧侧面相适合的弧形面。

所述驱动机构用于驱动若干滑块沿导轨运动，驱动机构包括旋转气缸49、定位转盘48、连接块46和塞打螺栓47。所述旋转气缸安装在工作台下方；所述定位转盘固定在旋转气缸的缸体上，定位转盘上开设有若干弧形槽481(图中为三个弧形槽，三个弧形槽与三个滑块一一对应)；所述连接块一端与滑块固定连接且另一端向下穿过工作台并固定有所述塞打螺栓，塞打螺栓竖直伸入至定位转盘对应的弧形槽内；所述工作台上的每个导轨边开设有与该导轨平行布置的槽口42，以便连接块穿过。工作时，旋转气缸带动定位转盘转动，定位转盘通过塞打螺栓带动连接块沿着槽口滑动，进而带动滑块在导轨上滑动。

所述第一输送机构、第二输送机构、运料电机、翻转电机、视觉检测器、传感器、第一插片气缸、第二插片气缸、旋转气缸、运料气缸和电磁铁分别与控制器(图中未显示)电连接，以保证各装置的工作配合。

本发明的工作原理是：

初始位置时，翻板水平布置，第一插片气缸、第二插片气缸和运料气缸均收缩；

扭簧分料输送机开始工作时，启动储料电机12，使第一输送机构工作，将储料箱11中的扭簧5不断导入料斗23中，在料斗的导向作用和第二输送机构22的传送作用下，扭簧依次由料斗的缺口231处送出，进入第一料道并有序向右传送。当扭簧到达龙门架25处时(图12所示)，第一插片气缸261和第二插片气缸262伸长，带动第一插片263和第二插片264向下运动，其中第一插片插入后方扭簧中部一小段距离，第二插片挡住前方扭簧；当需要将扭簧输送至第二料道时，第二插片气缸收缩，带动第二插片向上运动，在第二输送机构的传送作用下，前方扭簧进入第二料道，后方扭簧由于第一插片的限位作用下不运动；然后第二插片气缸伸长，带动第二插片向下运动，第一插片气缸收缩，带动第一插片向上运动，在第二输送机构的传送作用下，后方扭簧向右运动至前方扭簧的位置；重复上述操作，使得扭簧被间歇性的单一输送至第二料道27。进入第二料道的扭簧，在重力作用下滑至第二料道末端的翻板282上，通过摄像头判断扭簧在翻板上的摆放姿态，若扭簧右端的挡杆向外弯折，则翻转电机283驱动转轴281逆时针旋转，使得扭簧落入左槽(即翻板左侧与第二料道之间的槽孔，如图13)，若扭簧右端的挡杆向内弯折，则翻转电机驱动转轴顺时针旋转，使得扭簧落入右槽(即翻板右侧与第二料道之间的槽孔，如图14)，完成扭簧的正向摆放。然后运料气缸伸长至第二料道的扭簧处，电磁铁上电吸取扭簧，运料汽缸收缩复位。之后启动运料电机32，通过转轴带动旋转臂旋转180°后，运料气缸再次伸长，并对电磁铁断电，使扭簧落至靠近工作台中心的位置。接着旋转汽缸49工作，带动定位转盘48旋转一定角度，使得三个滑块44上的推板45相互靠拢，推板推动扭簧并将扭簧定位在工作台中心，以方便后续工序对扭簧进行装配；至此完成了一次扭簧的分料输送和定位操作。

最后，需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有很多变形，比如改变电机的安装位置等。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种扭簧的分料输送机，其特征在于：包括用于输送扭簧(5)的储料装置(1)、设置在储料装置的出料口处并依次对扭簧进行正向摆放的分料装置(2)、将扭簧由分料装置运送至定位装置的运料装置(3)以及对扭簧进行定位的定位装置(4)；

所述储料装置包括上部敞口的储料箱(11)以及安装在储料箱内部并将储料箱中的扭簧输送至分料装置的第一输送机构；

所述分料装置包括机架(21)、固定在机架上且依次连通的料斗(23)、第一料道(24)和第二料道(27)、安装在料斗和第一料道内部以输送扭簧的第二输送机构(22)、用于控制第一料道中的扭簧间歇进入第二料道的控制组件、设置在第二料道末端以正向摆放扭簧的翻转组件以及安装在机架上以检测扭簧姿态的视觉检测器(29)；所述第二料道倾斜向下布置，使得进入第二料道的扭簧在重力作用下滑至第二料道末端；

所述运料装置包括固定在机架上的转台(31)、可转动地竖直定位在转台上的旋转轴(34)、安装在转台上以驱使旋转轴转动的运料电机(32)、水平设置且中部与旋转轴固定连接的旋转臂(36)、分别竖直设置在旋转臂两端的两个运料气缸(37)、分别固定在两个运料气缸的气缸轴末端以吸取扭簧的两个电磁铁(38)以及安装在转台上以定位旋转臂位置的传感器(39)；

所述定位装置包括工作台(41)、固定在工作台上且由工作台中心向外呈放射状均匀分布的若干导轨(43)、可滑动地定位在若干导轨上的若干滑块(44)、安装在若干滑块靠近工作台中心的一端以推动扭簧的若干推板(45)以及驱动若干滑块运动的驱动机构；所述导轨、滑块和推板的数量相同且一一对应。

2.根据权利要求1所述的扭簧的分料输送机，其特征在于：所述第一输送机构和第二输送机构均为带式输送机；所述第一输送机构的输送带(14)上还沿着输送带长度方向等间距设置有若干挡板(17)。

3.根据权利要求2所述的扭簧的分料输送机，其特征在于：所述料斗从上向下逐渐收缩；所述料斗底部的宽度略大于扭簧的外径；所述料斗底部与第一料道的连接处开设有缺口(231)，缺口的宽度和高度均与扭簧的外径相适合，使得料斗内的扭簧依次经过缺口后进入第一料道；所述第二料道的末端底部贯穿形成方形孔。

4.根据权利要求3所述的扭簧的分料输送机，其特征在于：所述控制组件包括固定在机架上且横向跨设在第一料道上方的龙门架(25)、间隔一定距离竖直安装在龙门架上且其气缸轴可伸入至第一料道内的第一插片气缸(261)和第二插片气缸(262)、安装在第一插片气缸的气缸轴末端的第一插片(263)以及安装在第二插片气缸的气缸轴末端的第二插片(264)；所述第一插片与第二插片之间的距离大于扭簧的长度，并且第一插片与第二插片之间的距离小于2倍扭簧的长度。

5.根据权利要求4所述的扭簧的分料输送机，其特征在于：所述翻转组件包括横向设置在第二料道方形孔下方的转轴(281)、固定在转轴上并可在方形孔内翻转以正向摆放扭簧的翻板(282)以及安装在机架上且通过带轮组(283)驱使转轴转动的翻转电机。

6.根据权利要求5所述的扭簧的分料输送机，其特征在于：所述驱动机构包括安装在工作台下方的旋转气缸(49)、固定在旋转气缸的缸体上且开设有若干弧形槽的定位转盘(48)、一端与滑块固定连接且另一端向下穿过工作台的连接块(46)、固定在连接块底部且竖直伸入至弧形槽内的塞打螺钉(47)；所述工作台上的每个导轨边开设有与该导轨平行布置且便于连接块穿过的槽口(42)中。

7.根据权利要求6所述的扭簧的分料输送机，其特征在于：两个电磁铁之间的距离与工作台中心至翻板中心之间的距离相同。

8.根据权利要求7所述的扭簧的分料输送机，其特征在于：所述推板与扭簧接触的一面设置成与扭簧侧面相适合的弧形面。

9.根据权利要求8所述的扭簧的分料输送机，其特征在于：所述视觉检测器为摄像头。

10.根据权利要求9所述的扭簧的分料输送机，其特征在于：所述第一输送机构、第二输送机构、运料电机、翻转电机、视觉检测器、传感器、第一插片气缸、第二插片气缸、旋转气缸、运料气缸和电磁铁分别与控制器电连接，以保证各装置的工作配合。