CN110653595A - 波形弹簧装配装置及其装配波形弹簧的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种波形弹簧装配装置，其包括转盘、导向柱、仿形工装、磁铁及吸盘；导向柱下端固定在转盘上；仿形工装套设在导向柱外并能沿导向柱上下移动；波形弹簧能通过导向柱上端依次套在导向柱外，最下方的波形弹簧抵靠仿形工装上表面；磁铁位于吸盘取片位置侧下方；导向柱的上端能随着所述转盘的转动而移动到吸盘取片位置正下方及所述磁铁4一侧；仿形工装能带动套设在同一导向柱外的波形弹簧移动到该导向柱上端。本发明还公开了利用该波形弹簧装配装置装配波形弹簧的方法，本发明能使吸盘每次仅吸取一个波形弹簧，消除波形弹簧装配质量隐患。

Description

波形弹簧装配装置及其装配波形弹簧的方法
技术领域
本发明涉及机械装配技术，特别涉及一种波形弹簧装配装置及其装配波形弹簧的方法。
背景技术
现有电子节气门体(DVE)生产线的波形弹簧上料方式是通过震动锅将波簧一字排开，确保抓取位置只有一个波形弹簧，然后用夹爪从料道上将波形弹簧从料道上夹起放入壳体。但因为波簧的应用功能是下压时的反弹力，为了保证反弹力满足要求每个波簧的高度不一致，而震动锅是通过限制波簧的高度来确保只有一个波簧在抓取位置等候抓取的。这导致设备报警率极高，而且卡料严重。
如果人工拿取波簧放入壳体，需要一个操作工，浪费人力资源。而且人工上料不能保证一次只放一个波形弹簧，存在质量隐患。
发明内容
本发明要解决的技术问题是使吸盘每次仅吸取一个波形弹簧，消除波形弹簧装配质量隐患。
为解决上述技术问题，奔赴买那个提供的波形弹簧装配装置，其包括转盘1、导向柱2、仿形工装3、磁铁4及吸盘5；
所述导向柱2下端固定在所述转盘1上；
所述仿形工装3套设在所述导向柱2外并能沿所述导向柱2上下移动；
所述波形弹簧10能通过所述导向柱2上端依次套在所述导向柱2外，最下方的波形弹簧10抵靠所述仿形工装3上表面；
所述磁铁4位于吸盘5取片位置侧下方；
所述导向柱2的上端能随着所述转盘1的转动而移动到吸盘5取片位置正下方及所述磁铁4一侧；
所述仿形工装3能带动套设在同一导向柱2外的波形弹簧10移动到该导向柱2上端。
较佳的，所述转盘1沿周向固定有至少2个导向柱，每个导向柱2外均分别套设有一能沿该导向柱2上下移动的仿形工装3。
较佳的，所述仿形工装3的上表面同所述波形弹簧10的下表面形状一致。
较佳的，所述波形弹簧装配装置还包括控制器、第一驱动装置、吸盘位置传感器、压力传感器；
所述第一驱动装置，用于驱动所述磁铁4移动；
所述吸盘位置传感器，用于检测所述吸盘4的当前位置；
所述压力传感器，用于检测所述吸盘4的进气口气压；
所述控制器，当所述吸盘5位于吸盘取片位置，并且所述吸盘5的进气口气压小于设定气压阈值，设定气压阈值小于大气压，则控制所述第一驱动装置驱动所述磁铁4移动到吸盘5取片位置侧下方。
较佳的，所述设定气压阈值小于0.7bar。
较佳的，所述波形弹簧装配装置还包括第二驱动装置及摄像头6；
所述第二驱动装置，用于驱动所述吸盘5移动；
所述控制器，当控制所述第一驱动装置驱动所述磁铁4于移动到吸盘5取片位置侧下方经过设定时间后，再控制所述第二驱动装置驱动所述吸盘5移动到摄像头6处。
较佳的，所述控制器，当所述吸盘5位于摄像头6处，则控制所述摄像头6检测所述吸盘5所吸附的波形弹簧10的厚度；
所述控制器，当所述吸盘5所吸附的波形弹簧10的厚度在设定厚度范围之外，则判断为吸盘5吸附弹簧不合格；当吸盘5所吸附的波形弹簧10的厚度在设定厚度范围之内，则判断为吸盘5吸附弹簧合格。
较佳的，当吸盘5吸附弹簧不合格，则所述控制器控制所述第二驱动装置驱动所述吸盘5移动到不合格品箱，并控制所述吸盘5进入释放状态释放所吸附的波形弹簧。
较佳的，当吸盘5吸附弹簧合格，则所述控制器控制所述第二驱动装置驱动所述吸盘5移动到装配工位，并控制所述吸盘5进入释放状态释放所吸附的波形弹簧。
较佳的，所述装配工位为电子节气门体的波形弹簧装配工位。
较佳的，所述波形弹簧装配装置还包括第三驱动装置、第四驱动装置；
所述第三驱动装置，用于驱动所述仿形工装3沿导向柱2上下移动；
所述第四驱动装置，用于驱动所述转盘1转动；
所述控制器，当一导向柱2移动到所述吸盘5取片位置正下方，如果所述吸盘5位于所述吸盘5取片位置并处于吸附状态，而且所述吸盘5的进气口气压小于设定气压阈值，则控制第三驱动装置驱动套在该导向柱2外的仿形工装3向上移动，随后当所述吸盘的进气口气压升高超过设定阈值，则控制所述第三驱动装置停止驱动所述仿形工装3 沿导向柱2向上移动。
为解决上述技术问题，奔赴买那个提供的利用所述的波形弹簧装配装置装配波形弹簧的方法，其包括如下步骤：
一.将波形弹簧拆包装套到上料转盘1上的导向柱2上，最底的波形弹簧10的下表面同位于导向柱2底部的仿形工装3的上表面适配，使波形弹簧周向定位；
二.控制器控制第四驱动装置驱动转盘1转动使一导向柱2移动到吸盘取片位置正下方，控制第二驱动装置驱动所述吸盘5移动到吸盘取片位置；
三.控制器控制所述吸盘5进入吸附状态，如果所述吸盘5的进气口气压小于设定气压阈值，进行步骤四，否则进行步骤五；
四.控制器控制第三驱动装置驱动该导向柱2上的仿形工装3向上移动，进行步骤三；
五.控制器控制第一驱动装置驱动所述磁铁4移动到吸盘取片位置侧下方；
六.经过设定时间后，控制器控制所述第二驱动装置驱动所述吸盘移动到摄像头6处；
七.当所述吸盘移动到摄像头6处，控制器控制所述摄像头6检测所述吸盘5所吸附的波形弹簧10的厚度；
八.当所述吸盘5所吸附的波形弹簧10的厚度在设定厚度范围之外，则控制器判断为吸盘5吸附弹簧不合格，进行步骤九；当吸盘5所吸附的波形弹簧10的厚度在设定厚度范围之内，则控制器判断为吸盘5吸附弹簧合格，进行步骤十；
九.所述控制器控制所述第二驱动装置驱动所述吸盘5移动到不合格品箱，并控制所述吸盘5进入释放状态释放所吸附的波形弹簧，进行步骤二；
十.所述控制器控制所述第二驱动装置驱动所述吸盘5移动到装配工位，并控制所述吸盘5进入释放状态释放所吸附的波形弹簧，使波形弹簧装配到工件壳体，进行步骤二。
本发明的波形弹簧装配装置，采用转盘1、仿形工装3和导向柱2穿料上料，通过磁铁4的N极或S极的磁性同化分离套设在导向柱2上端靠近吸盘取片位置的波形弹簧 10，避免叠放在一起的波形弹簧10之间因防锈油等粘合在一起，使位于导向柱2上方的吸盘每次仅吸取一个波形弹簧10，消除波形弹簧装配质量隐患。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面对本发明所需要使用的附图作简单的介绍，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是本发明的波形弹簧装配装置一实施例结构示意图；
图2是本发明的波形弹簧装配装置一实施例通过磁铁磁性同化分离波形弹簧示意图；
图3是利用本发明的波形弹簧装配装置装配波形弹簧的方法示意图；
图4是利用本发明的波形弹簧装配装置装配波形弹簧的方法流程图。
附图标记说明：
1转盘；2导向柱；3仿形工装；4磁铁；5吸盘；6摄像头；10波形弹簧。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
如图1、图2及图3所示，波形弹簧装配装置，包括转盘1、导向柱2、仿形工装3、磁铁4及吸盘5；
所述导向柱2下端固定在所述转盘1上；
所述仿形工装3套设在所述导向柱2外并能沿所述导向柱2上下移动；
所述波形弹簧10能通过所述导向柱2上端依次套在所述导向柱2外，最下方的波形弹簧10抵靠所述仿形工装3上表面；
所述磁铁4位于吸盘取片位置侧下方；
所述导向柱2的上端能随着所述转盘1的转动而移动到吸盘5取片位置正下方及所述磁铁4一侧；
所述仿形工装3能带动套设在同一导向柱2外的波形弹簧10移动到该导向柱2上端。
较佳的，所述转盘1沿周向固定有至少2个导向柱，每个导向柱2外均分别套设有一能沿该导向柱2上下移动的仿形工装3。
较佳的，所述仿形工装3的上表面同所述波形弹簧10的下表面形状一致，从而仿形工装3的上表面可以同所述波形弹簧10的下表面适配，将波形弹簧10周向粗定位。
实施例一的波形弹簧装配装置，采用转盘1、仿形工装3和导向柱2穿料上料，通过磁铁4的N极或S极的磁性同化分离套设在导向柱2上端靠近吸盘取片位置的波形弹簧10，避免叠放在一起的波形弹簧10之间因防锈油等粘合在一起，使位于导向柱2上方的吸盘每次仅吸取一个波形弹簧10，消除波形弹簧装配质量隐患。
实施例二
基于实施例一，所述波形弹簧装配装置还包括控制器、第一驱动装置、吸盘位置传感器、压力传感器；
所述第一驱动装置，用于驱动所述磁铁4移动；
所述吸盘位置传感器，用于检测所述吸盘4的当前位置；
所述压力传感器，用于检测所述吸盘4的进气口气压；
所述控制器，当所述吸盘5位于吸盘取片位置，并且所述吸盘5的进气口气压小于设定气压阈值，设定气压阈值小于大气压，则控制所述第一驱动装置驱动所述磁铁4移动到吸盘5取片位置侧下方。
所述设定气压阈值小于0.7bar。
实施例二的所述波形弹簧装配装置，如图2所示，所述磁铁4为位置是可移动的，当位于吸盘5取片位置的吸盘5的进气口为负压时，才自动控制磁铁4靠近吸盘取片位置侧下方，确保位于吸盘取片位置正下方的导向柱2的上端处所套设叠放的波形弹簧10 之间通过磁铁4磁性同化分离。
实施例三
基于实施例二，如图3所示，所述波形弹簧装配装置还包括第二驱动装置及摄像头6；
所述第二驱动装置，用于驱动所述吸盘5移动；
所述控制器，当控制所述第一驱动装置驱动所述磁铁4移动到吸盘5取片位置侧下方经过设定时间(例如2秒)后，再控制所述第二驱动装置驱动所述吸盘5移动到摄像头6处。
实施例四
基于实施例三的波形弹簧装配装置，所述控制器，当所述吸盘5位于摄像头6处，则控制所述摄像头6检测所述吸盘5所吸附的波形弹簧10的厚度；
所述控制器，当所述吸盘5所吸附的波形弹簧10的厚度在设定厚度范围之外，则判断为吸盘5吸附弹簧不合格；当吸盘5所吸附的波形弹簧10的厚度在设定厚度范围之内，则判断为吸盘5吸附弹簧合格。
较佳的，当吸盘5吸附弹簧不合格，则所述控制器控制所述第二驱动装置驱动所述吸盘5移动到不合格品箱，并控制所述吸盘5进入释放状态释放所吸附的波形弹簧。
较佳的，当吸盘5吸附弹簧合格，则所述控制器控制所述第二驱动装置驱动所述吸盘5移动到装配工位，并控制所述吸盘5进入释放状态释放所吸附的波形弹簧。
较佳的，所述装配工位为电子节气门体的波形弹簧装配工位。
实施例五
基于实施例四，所述波形弹簧装配装置还包括第三驱动装置、第四驱动装置；
所述第三驱动装置，用于驱动所述仿形工装3沿导向柱2上下移动；
所述第四驱动装置，用于驱动所述转盘1转动；
所述控制器，当一导向柱2移动到所述吸盘5取片位置正下方，如果所述吸盘5位于所述吸盘5取片位置并处于吸附状态，而且所述吸盘5的进气口气压小于设定气压阈值，则控制第三驱动装置驱动套在该导向柱2外的仿形工装3向上移动，随后当所述吸盘的进气口气压升高超过设定阈值，则控制所述第三驱动装置停止驱动所述仿形工装3 沿导向柱2向上移动。
利用该波形弹簧装配装置装配波形弹簧的方法如图4所示，包括如下步骤：
一.直接将包装状态的波形弹簧拆包装套到上料转盘1上的导向柱2上，最底的波形弹簧10的下表面同位于导向柱2底部的仿形工装3的上表面适配，使波形弹簧周向粗定位；
二.控制器控制第四驱动装置驱动转盘1转动使一导向柱2移动到吸盘取片位置正下方，控制第二驱动装置驱动所述吸盘5移动到吸盘取片位置；
三.控制器控制所述吸盘5进入吸附状态，如果所述吸盘5的进气口气压小于设定气压阈值，进行步骤四，否则进行步骤五；
四.控制器控制第三驱动装置驱动该导向柱2上的仿形工装3向上移动，进行步骤三；
五.控制器控制第一驱动装置驱动所述磁铁4移动到吸盘取片位置侧下方；
六.经过设定时间后，控制器控制所述第二驱动装置驱动所述吸盘移动到摄像头6处；
七.当所述吸盘移动到摄像头6处，控制器控制所述摄像头6检测所述吸盘5所吸附的波形弹簧10的厚度；
八.当所述吸盘5所吸附的波形弹簧10的厚度在设定厚度范围之外，则控制器判断为吸盘5吸附弹簧不合格，进行步骤九；当吸盘5所吸附的波形弹簧10的厚度在设定厚度范围之内，则控制器判断为吸盘5吸附弹簧合格，进行步骤十；
九.所述控制器控制所述第二驱动装置驱动所述吸盘5移动到不合格品箱，并控制所述吸盘5进入释放状态释放所吸附的波形弹簧，进行步骤二；
十.所述控制器控制所述第二驱动装置驱动所述吸盘5移动到装配工位，并控制所述吸盘5进入释放状态释放所吸附的波形弹簧，使波形弹簧装配到工件壳体，进行步骤二。
实施例五的所述波形弹簧装配装置，导向柱2底端有仿形工装3将波形弹簧周向粗定位，仿形工装连接在驱动装置上，当吸盘没有建立起负压，驱动装置驱动仿形工装带着波形弹簧一直上升直到波形弹簧与吸盘接触并建立起负压，此时带有强磁的磁铁伸出磁化波形弹簧，相邻的两个波形弹簧因为同极性互相排斥使波形弹簧分开，吸盘只吸附最上方的一个波形弹簧；当吸盘移动到摄像头6处，通过摄像头6拍照检测吸盘5所吸附的波形弹簧的厚度，确保只有一个波形弹簧后放入工件壳体。实施例三的所述波形弹簧装配装置，波形弹簧通过转盘1方式上料，波形弹簧之间通过磁铁实现分离，能实现对于高度不稳定的波形弹簧的自动化上料，且设备的报警率低，有效提高了工厂自动化水平和生产线的柔性化，节约了操作工，提高了劳动生产率，带来了显著经济效益。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本实施例任何形式上限制。任何熟悉本领域的人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明做出许多可能的变动和修饰，或者修改为等同变化的等效实施例，因此，凡是未脱离本发明的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明保护的范围内。

Claims (12)

1.一种波形弹簧装配装置，其特征在于，包括转盘、导向柱、仿形工装、磁铁及吸盘；
所述导向柱下端固定在所述转盘1上；
所述仿形工装套设在所述导向柱外并能沿所述导向柱上下移动；
所述波形弹簧能通过所述导向柱上端依次套在所述导向柱外，最下方的波形弹簧抵靠所述仿形工装上表面；
所述磁铁位于吸盘取片位置侧下方；
所述导向柱的上端能随着所述转盘的转动而移动到吸盘取片位置正下方及所述磁铁一侧；
所述仿形工装能带动套设在同一导向柱外的波形弹簧移动到该导向柱上端。
2.根据权利要求1所述的波形弹簧装配装置，其特征在于，
所述转盘沿周向固定有至少个导向柱，每个导向柱外均分别套设有一能沿该导向柱上下移动的仿形工装。
3.根据权利要求1所述的波形弹簧装配装置，其特征在于，
所述仿形工装的上表面同所述波形弹簧的下表面形状一致。
4.根据权利要求1所述的波形弹簧装配装置，其特征在于，
所述波形弹簧装配装置还包括控制器、第一驱动装置、吸盘位置传感器、压力传感器；
所述第一驱动装置，用于驱动所述磁铁移动；
所述吸盘位置传感器，用于检测所述吸盘的当前位置；
所述压力传感器，用于检测所述吸盘的进气口气压；
所述控制器，当所述吸盘位于吸盘取片位置，并且所述吸盘的进气口气压小于设定气压阈值，设定气压阈值小于大气压，则控制所述第一驱动装置驱动所述磁铁移动到吸盘取片位置侧下方。
5.根据权利要求4所述的波形弹簧装配装置，其特征在于，
所述设定气压阈值小于0.7bar。
6.根据权利要求4所述的波形弹簧装配装置，其特征在于，
所述波形弹簧装配装置还包括第二驱动装置及摄像头；
所述第二驱动装置，用于驱动所述吸盘移动；
所述控制器，当控制所述第一驱动装置驱动所述磁铁于移动到吸盘取片位置侧下方经过设定时间后，再控制所述第二驱动装置驱动所述吸盘移动到摄像头处。
7.根据权利要求6所述的波形弹簧装配装置，其特征在于，
所述控制器，当所述吸盘位于摄像头处，则控制所述摄像头检测所述吸盘所吸附的波形弹簧的厚度；
所述控制器，当所述吸盘所吸附的波形弹簧的厚度在设定厚度范围之外，则判断为吸盘吸附弹簧不合格；当吸盘所吸附的波形弹簧的厚度在设定厚度范围之内，则判断为吸盘吸附弹簧合格。
8.根据权利要求7所述的波形弹簧装配装置，其特征在于，
当吸盘吸附弹簧不合格，则所述控制器控制所述第二驱动装置驱动所述吸盘移动到不合格品箱，并控制所述吸盘进入释放状态释放所吸附的波形弹簧。
9.根据权利要求7所述的波形弹簧装配装置，其特征在于，
当吸盘吸附弹簧合格，则所述控制器控制所述第二驱动装置驱动所述吸盘移动到装配工位，并控制所述吸盘进入释放状态释放所吸附的波形弹簧。
10.根据权利要求9所述的波形弹簧装配装置，其特征在于，
所述装配工位为电子节气门体的波形弹簧装配工位。
11.根据权利要求7所述的波形弹簧装配装置，其特征在于，
所述波形弹簧装配装置还包括第三驱动装置、第四驱动装置；
所述第三驱动装置，用于驱动所述仿形工装沿导向柱上下移动；
所述第四驱动装置，用于驱动所述转盘1转动；
所述控制器，当一导向柱移动到所述吸盘取片位置正下方，如果所述吸盘位于所述吸盘取片位置并处于吸附状态，而且所述吸盘的进气口气压小于设定气压阈值，则控制第三驱动装置驱动套在该导向柱外的仿形工装向上移动，随后当所述吸盘的进气口气压升高超过设定阈值，则控制所述第三驱动装置停止驱动所述仿形工装沿导向柱向上移动。
12.一种利用权利要求11所述的波形弹簧装配装置装配波形弹簧的方法，其特征在于，包括如下步骤：
一.将波形弹簧拆包装套到上料转盘上的导向柱上，最底的波形弹簧的下表面同位于导向柱底部的仿形工装的上表面适配，使波形弹簧周向定位；
二.控制器控制第四驱动装置驱动转盘转动使一导向柱移动到吸盘取片位置正下方，控制第二驱动装置驱动所述吸盘移动到吸盘取片位置；
三.控制器控制所述吸盘进入吸附状态，如果所述吸盘的进气口气压小于设定气压阈值，进行步骤四，否则进行步骤五；
四.控制器控制第三驱动装置驱动该导向柱上的仿形工装向上移动，进行步骤三；
五.控制器控制第一驱动装置驱动所述磁铁移动到吸盘取片位置侧下方；
六.经过设定时间后，控制器控制所述第二驱动装置驱动所述吸盘移动到摄像头处；
七.当所述吸盘移动到摄像头处，控制器控制所述摄像头检测所述吸盘所吸附的波形弹簧的厚度；
八.当所述吸盘所吸附的波形弹簧的厚度在设定厚度范围之外，则控制器判断为吸盘吸附弹簧不合格，进行步骤九；当吸盘所吸附的波形弹簧的厚度在设定厚度范围之内，则控制器判断为吸盘吸附弹簧合格，进行步骤十；
九.所述控制器控制所述第二驱动装置驱动所述吸盘移动到不合格品箱，并控制所述吸盘进入释放状态释放所吸附的波形弹簧，进行步骤二；
十.所述控制器控制所述第二驱动装置驱动所述吸盘移动到装配工位，并控制所述吸盘进入释放状态释放所吸附的波形弹簧，使波形弹簧装配到工件壳体，进行步骤二。
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