CN110421339A - 一种弹簧自动装配装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种弹簧自动装配装置，用于将弹簧安装在电子器件上，弹簧两端均设有扭转臂，电子器件设有安装柱，电子器件在安装柱两侧分别设有供扭转臂嵌入的卡槽，所述自动装配装置包括由外而内依次嵌套的外管、内管和顶杆，所述外管与内管转动连接且可相对滑动，内管与顶杆转动连接且可相对滑动；顶杆顶部设有凸台，凸台直径大于顶杆直径，内管内侧顶部设有与所述凸台相配合的台阶面，当凸台底部抵在台阶面上时，顶杆底部伸出内管，顶杆直径与弹簧内径相匹配；内管底部设有内拨爪，外管底部设有外拨爪，本发明的装置通过内、外管的转动或升降来实现弹簧的自动抓取与安装，且均通过电机或气缸来实现，无需人工操作，可实现弹簧的自动化装配。

Description

一种弹簧自动装配装置

技术领域

本发明涉及一种弹簧自动装配装置，属于汽车电子器件安装领域。

背景技术

汽车电子零件的制造中经常会用到尺寸较小的弹簧（扭簧），弹簧的安装均为人工操作，由于弹簧尺寸较小，人工安装弹簧十分不方便，尤其在安装扭簧时，需同时扭转两个扭转臂，操作难度很大，效率很低。

发明内容

本发明为了解决现有技术中存在的问题，提供一种可实现弹簧的抓取与安装的自动装配装置。

为了达到上述目的，本发明提出的技术方案为：一种弹簧自动装配装置，用于将弹簧安装在电子器件上，所述弹簧两端均设有扭转臂，所述电子器件设有安装柱，所述安装柱直径与弹簧内径相匹配，电子器件在安装柱两侧分别设有供扭转臂嵌入的卡槽，所述自动装配装置包括由外而内依次嵌套的外管、内管和顶杆，所述外管与内管转动连接且可相对滑动，所述内管与顶杆转动连接且可相对滑动；所述顶杆顶部设有凸台，所述凸台直径大于顶杆直径，所述内管内侧顶部设有与所述凸台相配合的台阶面，当凸台底部抵在台阶面上时，顶杆底部伸出内管，顶杆直径与弹簧内径相匹配；所述内管底部设有内拨爪，外管底部设有外拨爪。

对上述技术方案的进一步设计为：所述自动装配装置还包括基座、升降电机和升降座，所述基座上设有导轨，所述升降电机固定在基座上，升降电机输出轴为螺杆，所述升降座上设有与螺杆配合的螺纹孔，且设有与导轨配合的导槽，升降座可在升降电机带动下沿导轨上下滑动。

所述自动装配装置还包括内管电机和外管电机，所述内管电机固定在升降座上，且输出轴与内管顶部连接，并可带动内管转动；所述外管电机设置于升降座上，且输出轴上设有第一同步齿轮，外管外侧设有第二同步齿轮，第一、第二同步齿轮之间设有同步带，外管电机通过同步齿轮和同步带带动外管转动。

所述自动装配装置还包括升降气缸和升降板，所述升降气缸固定在升降座上，所述升降板固定在升降气缸的输出端，所述外管电机固定在升降板上，所述外管与升降板转动连接，升降气缸可通过升降板带动外管与外管电机上下运动。

所述升降板上设有连接管套，所述连接管套套设在外管上，且与外管转动连接。

所述连接管套内壁设有呈环形的凸块，外管外壁上设有与凸块配合的凹槽，所述凸块与凹槽互相嵌合且互相转动连接。

所述内管电机输出轴底部与内管顶部固定连接，所述顶杆顶端与内管电机输出轴底端之间设有压簧。

所述自动装配装置还包括抓取工位，所述抓取工位上设有供弹簧垂直插入的弹簧槽，所述弹簧槽一侧设有供一扭转臂水平插入的扭转臂槽，且扭转臂槽与弹簧槽连通，所述扭转臂槽一侧设有供内拨爪插入的内拨爪槽，所述内拨爪槽与扭转臂槽连通。

所述自动装配装置还包括安装工位，所述安装工位与抓取工位并排设置，所述电子器件可拆卸的固定在安装工位上。

所述自动装配装置还包括平移气缸，所述基座固定在平移气缸的输出端上。

本发明的有益效果为：

本发明的弹簧自动装配装置在抓取弹簧时利用顶杆对弹簧进行定位，利用内、外拨爪抵住两扭转臂，并相对转动来扭动弹簧，利用弹簧弹力使弹簧卡在两拨爪与顶杆上；

安装弹簧时，先将内、外管下降，使顶杆在电子器件上的安装柱作用下伸入内管，安装装取代顶杆对弹簧进行定位，上升外管，弹簧顶部抵在内管底端，使弹簧位置不变，与外拨爪接触的扭转臂回弹并嵌入一卡槽内，然后上升内、外管，该扭转臂抵在该卡槽的上沿，弹簧在该扭转臂与卡槽作用下，位置不变，另一扭转臂与内拨爪分离，并在弹力作用下回弹，嵌入另一卡槽内；本发明通过上述装置实现弹簧的自动抓取与安装。

本发明的装置中内、外管的转动或升降均通过电机或气缸来实现，无需人工操作，可实现弹簧的自动化装配，节约人力成本，并可提高效率。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图一；

图2为本发明实施例的结构示意图二；

图3为本发明实施例的主视图；

图4为本发明实施例中定位工装结构示意图；

图5为图4中安装工位的局部放大图；

图6为图4中抓取工位的结构示意图；

图7为本发明实施例中内、外管与顶杆结构示意图；

图8为图7的剖视图。

图中：1-外管、11-外拨爪，12-外管电机，13-第一同步齿轮，14-第二同步齿轮，15-凹槽，2-内管，21-内拨爪，22-内管电机，23-内管电机输出轴，3-顶杆，31-凸台，32-压簧，4-基座，41-升降电机，42-升降座，43-导轨，44-螺杆，5-升降气缸，51-升降板，52-连接管套，6-弹簧，61-第一扭转臂，62-第二扭转臂，7电子器件，71-安装柱，72-第一卡槽，73-第二卡槽，8-定位工装，81-安装工位，82-抓取工位，83-弹簧槽，84-扭转臂槽，85-内拨爪槽，9-平移气缸，91-底板。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

如图1、图2和图3所示，本实施例的弹簧自动装配装置包括由外而内依次嵌套的外管1、内管2和顶杆3，所述外管1与内管2转动连接且可相对滑动，所述内管2与顶杆3转动连接且可相对滑动。

结合图4和图5所示，所述弹簧6两端分别设有第一扭转臂61和第二扭转臂62，所述电子器件7设有安装柱71，所述安装柱71直径与弹簧6内径相匹配，电子器件在安装柱71两侧分别设有供第一、第二扭转臂嵌入的第一卡槽72和第二卡槽73。

结合图3所示，本实施例的自动装配装置为实现内、外管的转动与上下移动，还设有基座4、升降电机41和升降座42，所述基座4上设有导轨43，所述升降电机41固定在基座42上，升降电机41输出轴为螺杆44，所述升降座42上设有与螺杆44配合的螺纹孔，且设有与导轨43配合的导槽，升降电机转动，通过螺杆44和螺纹孔的配合使升降座42沿导轨43上下滑动。

本实施例的自动装配装置还包括内管电机22、外管电机12、升降气缸5和升降板51，所述内管电机22固定在升降座42上，且输出轴与内管2顶部连接，并可带动内管2转动；所述升降气缸5固定在升降座42上，所述升降板51固定在升降气缸5的输出端，所述外管电机12固定在升降板51上，升降板51上设有连接管套52，所述连接管套52套设在外管1上，且与外管1转动连接，升降气缸5可通过升降板51带动外管1与外管电机12上下运动；所述外管电机12输出轴上设有第一同步齿轮13，外管1外侧设有第二同步齿轮14，第一、第二同步齿轮之间设有同步带，外管电机12通过同步齿轮和同步带带动外管1转动。结合图7所示，本实施例中连接管套52内壁设有呈环形的凸块，外管1外壁上设有与凸块配合的凹槽15，所述凸块与凹槽互相嵌合且互相转动连接，从而使外管1与升降板51之间只可转动连接，升降板51上下移动时可带动外管1一起上下移动。

结合图7和图8所示，本实施例中内管电机输出轴23底部与内管1顶部固定连接，所述顶杆3顶端与内管电机输出轴23底端之间设有压簧32，顶杆3顶部设有凸台31，所述凸台31直径大于顶杆3直径，所述内管2内侧顶部设有与所述凸台31相配合的台阶面，从而使内管2内部在台阶面以上形成供凸台上下滑动的空腔，当凸台31底部抵在台阶面上时，顶杆3底部伸出内管2，当压簧32收缩时，顶杆3底部可缩入内管2内，顶杆3直径与弹簧6内径相匹配；所述内管2底部设有用于拨动第二扭转臂62的内拨爪21，外管1底部设有用于拨动第一扭转臂61的外拨爪11。

如图4所示，本实施例的自动装配装置还设有定位工装8，定位工装8上并排设有抓取工位82和安装工位81，如图6所示，所述抓取工位82上设有供弹簧垂直插入的弹簧槽83，所述弹簧槽83一侧设有供第二扭转臂62水平插入的扭转臂槽84，且扭转臂槽84与弹簧槽83连通，所述扭转臂槽84一侧设有供内拨爪21插入的内拨爪槽85，所述内拨爪槽85与扭转臂槽84连通。

结合图1所示，本实施例为实现抓取工位82和安转工位81的位置切换，还设置有平移气缸9和底板91，所述平移气缸9固定在底板91上，所述基座4固定在平移气缸9的输出端上，并可在平移气缸带动下左右滑动连接在底板91上。

本实施例的自动装配装置抓取弹簧时，将弹簧6放置于抓取工位82上的弹簧槽83内，第二扭转臂62置于扭转臂槽84内，通过升降电机41带动内、外管下降，直至弹簧6套设在顶杆3伸出内管2部分上，此时内拨爪21高度低于外拨爪11高度，内拨爪伸入内拨爪槽85内，外拨爪11抵住第一扭转臂61一侧，通过外管电机12带动外管1转动，内、外管相对转动，扭动弹簧，且分别紧抵在第二扭转臂62与第一扭转臂61一侧；然后通过升降电机41带动内、外管上升，弹簧6通过弹力卡在内、外拨爪与顶杆3上，并随内、外管上升，实现抓取弹簧；然后再通过平移气缸带动整个装置平移，从抓取工位82上方移动至安装工位81上方。

由于弹簧依靠弹力卡在内、外拨爪上，两扭转臂之间的角度后发生一定的偏转，此时可通过外管电机12和内管电机22分别转动外管1和内管2，使弹簧6的两扭转臂调整至适合安装的角度。安装时，弹簧6可拆卸的固定在安装工位81上，通过升降气缸5带动内、外管下降，顶杆3底端正对安装柱71顶端，随着内、外管下降，顶杆3顶在安装柱71上，并不断压缩顶部的压簧32，顶杆3缩入内管2内，弹簧6套设在安装柱71上，通过升降气缸5带动外管1上升，外拨爪11与第一扭转臂61分离，第一扭转臂61在弹簧作用下回弹并卡入第一卡槽72内，第一卡槽72顶部设有挡板，然后通过升降电机41带动内、外管上升，第一扭转臂61受到第一卡槽72顶部挡板的限制作用下，位置不变，第二扭转臂62与内拨爪21分离，第二扭转臂62在弹簧作用下回弹并卡入第二卡槽73内，弹簧安装完成。

本发明的技术方案不局限于上述各实施例，凡采用等同替换方式得到的技术方案均落在本发明要求保护的范围内。

Claims (10)

1.一种弹簧自动装配装置，用于将弹簧安装在电子器件上，所述弹簧两端均设有扭转臂，所述电子器件设有安装柱，所述安装柱直径与弹簧内径相匹配，电子器件在安装柱两侧分别设有供扭转臂嵌入的卡槽，其特征在于：所述自动装配装置包括由外而内依次嵌套的外管、内管和顶杆，所述外管与内管转动连接且可相对滑动，所述内管与顶杆转动连接且可相对滑动；所述顶杆顶部设有凸台，所述凸台直径大于顶杆直径，所述内管内侧顶部设有与所述凸台相配合的台阶面，当凸台底部抵在台阶面上时，顶杆底部伸出内管，顶杆直径与弹簧内径相匹配；所述内管底部设有内拨爪，外管底部设有外拨爪。

2.根据权利要求1所述弹簧自动装配装置，其特征在于：所述自动装配装置还包括基座、升降电机和升降座，所述基座上设有导轨，所述升降电机固定在基座上，升降电机输出轴为螺杆，所述升降座上设有与螺杆配合的螺纹孔，且设有与导轨配合的导槽，升降座可在升降电机带动下沿导轨上下滑动。

3.根据权利要求2所述弹簧自动装配装置，其特征在于：所述自动装配装置还包括内管电机和外管电机，所述内管电机固定在升降座上，且输出轴与内管顶部连接，并可带动内管转动；所述外管电机设置于升降座上，且输出轴上设有第一同步齿轮，外管外侧设有第二同步齿轮，第一、第二同步齿轮之间设有同步带，外管电机通过同步齿轮和同步带带动外管转动。

4.根据权利要求3所述弹簧自动装配装置，其特征在于：所述自动装配装置还包括升降气缸和升降板，所述升降气缸固定在升降座上，所述升降板固定在升降气缸的输出端，所述外管电机固定在升降板上，所述外管与升降板转动连接，升降气缸可通过升降板带动外管与外管电机上下运动。

5.根据权利要求4所述弹簧自动装配装置，其特征在于：所述升降板上设有连接管套，所述连接管套套设在外管上，且与外管转动连接。

6.根据权利要求5所述弹簧自动装配装置，其特征在于：所述连接管套内壁设有呈环形的凸块，外管外壁上设有与凸块配合的凹槽，所述凸块与凹槽互相嵌合且互相转动连接。

7.根据权利要求3或6所述弹簧自动装配装置，其特征在于：所述内管电机输出轴底部与内管顶部固定连接，所述顶杆顶端与内管电机输出轴底端之间设有压簧。

8.根据权利要求1或6所述弹簧自动装配装置，其特征在于：所述自动装配装置还包括抓取工位，所述抓取工位上设有供弹簧垂直插入的弹簧槽，所述弹簧槽一侧设有供一扭转臂水平插入的扭转臂槽，且扭转臂槽与弹簧槽连通，所述扭转臂槽一侧设有供内拨爪插入的内拨爪槽，所述内拨爪槽与扭转臂槽连通。

9.根据权利要求8所述弹簧自动装配装置，其特征在于：所述自动装配装置还包括安装工位，所述安装工位与抓取工位并排设置，所述电子器件可拆卸的固定在安装工位上。

10.根据权利要求9所述弹簧自动装配装置，其特征在于：所述自动装配装置还包括平移气缸，所述基座固定在平移气缸的输出端上。