CN110842502B - 一种板簧半自动组装设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及板簧组装设备领域，具体涉及一种板簧半自动组装设备，包括有上料台、组装台、水平位移机构、组装机械手和工业电脑，上料台与组装台相邻设置，水平位移机构骑跨在上料台和组装台的上方，组装机械手固定安装在水平位移机构的工作端；组装台包括有置物台、中心引导螺杆和边缘引导滑杆，中心引导螺杆固定安装在组装台的中心并且竖直向上设置，四个边缘引导滑杆固定安装在组装台的四角并且竖直向上设置，水平位移机构和组装机械手均与工业电脑电连接；本组装设备只需要人工上料，后续的工作由设备按照预设的程序自动完成，从而能够完成板簧的半自动组装。

Description

一种板簧半自动组装设备

技术领域

本发明涉及板簧组装设备领域，具体涉及一种板簧半自动组装设备。

背景技术

板弹簧，简称板簧，由不少于1片的弹簧钢叠加组合而成的板状弹簧。

汽车板簧是汽车悬架系统中最传统的弹性元件，由于其可靠性好、结构简单、制造工艺流程短、成本低而且结构能大大简化等优点，从而得到广泛的应用。汽车板簧一般是由若干片不等长的合金弹簧钢组合而成一组近似于等强度弹簧梁。在悬架系统中除了起缓冲作用而外，当它在汽车纵向安置，并且一端与车架作固定铰链连接时，即可担负起传递所有各向的力和力矩，以及决定车轮运动的轨迹，起导向的作用；另外汽车板簧是多片叠加而成，当载荷作用下变形时，各片有相对的滑动而产生摩擦，产生一定的阻力，促使车身的振动衰减。

钢板弹簧的常规装车方式：钢板弹簧中心螺栓头与车桥定位孔配合，在钢板弹簧中心部位用盖板通过骑马U型螺栓与车桥牢固地联结为一个整体，在两卷耳端用钢板销轴与车架吊耳支架联结。钢板弹簧卷包耳端前支架为固定吊耳支架，后端为活动吊耳支架。

中国专利CN206445734U公开了一种专用板簧总成装配架，包括机架，横板，定位块，钢板弹簧，中间竖板，定位套，所述的机架包括2个竖直对称固定的支撑杆，所述的2个支撑杆的中部设有横板；所述的横板包括上横板和下横板，所述的上横板的中间位置设有定位槽，所述的定位槽是放置钢板弹簧的定位块的位置；所述的定位槽上设有中间竖板，所述的中间竖板顶端设有定位套。

从该专利中可以看出，板簧的装配是采用多种设备结合固定装配架，通过人工操作设备的方法将板簧组装为一体，安装过程缓慢、繁琐，所以需要一种能够自动组装板簧的设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种板簧半自动组装设备，本组装设备只需要人工上料，后续的工作由设备按照预设的程序自动完成，从而能够完成板簧的半自动组装。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种板簧半自动组装设备，包括有上料台、组装台、水平位移机构、组装机械手和工业电脑，上料台与组装台相邻设置，水平位移机构骑跨在上料台和组装台的上方，组装机械手固定安装在水平位移机构的工作端；组装台包括有置物台、中心引导螺杆和边缘引导滑杆，中心引导螺杆固定安装在组装台的中心并且竖直向上设置，四个边缘引导滑杆固定安装在组装台的四角并且竖直向上设置，水平位移机构和组装机械手均与工业电脑电连接。

上料状态下，组装机械手的工作端伸入至板簧板材的底部；

组装状态下，组装机械手的工作端紧压在板簧板材的顶部。

作为一种板簧半自动组装设备的一种优选方案，包括有滚珠台、第一有动力滑台、第二有动力滑台、第一挡板和第二挡板，第一有动力滑台安装在滚珠台朝向组装台的一边，第二有动力滑台安装在滚珠台与第一有动力滑台相邻的一边，第一挡板安装在第一有动力滑台的工作端，第二挡板安装在第二有动力滑台的工作端，第一有动力滑台和第二有动力滑台的工作端竖直向上设置，第一挡板和第二挡板均竖直并且紧贴滚珠台的边缘设置。

作为一种板簧半自动组装设备的一种优选方案，滚珠台上设置有若干条位于每两列相邻滚珠之间的凹槽，凹槽的深度大于组装机械手工作端的厚度。

作为一种板簧半自动组装设备的一种优选方案，置物台的中心设置有竖直贯穿置物台的放置孔，中心引导螺杆包括有第一螺纹杆和第一螺母，放置孔与第一螺纹杆间隙配合，第一螺纹杆和第一螺母螺纹连接，第一螺母的底面抵接在置物台的顶面。

作为一种板簧半自动组装设备的一种优选方案，中心引导螺杆还包括有第二螺母，第一螺纹杆与第二螺母螺纹连接，第二螺母的顶面抵接在置物台的底面。

作为一种板簧半自动组装设备的一种优选方案，置物台的四角设置有竖直向上凸起的垫高块，垫高块的高度等于第一螺母的厚度。

作为一种板簧半自动组装设备的一种优选方案，置物台的四角均设置有至少一个安装孔，边缘引导滑杆包括光杆、第二螺纹杆和第三螺母，光杆和第二螺纹杆同轴并且为一体件，第二螺纹杆和第三螺母螺纹连接，光杆的直径大于安装孔的口径，第二螺纹杆和安装孔间隙配合。

作为一种板簧半自动组装设备的一种优选方案，水平位移机构包括有固定安装在地面并且骑跨在上料台和组装台正上方的龙门行车，龙门行车的横梁上固定安装有第三有动力滑台，第三有动力滑台的工作方向水平设置，组装机械手固定安装在第三有动力滑台的工作端。

作为一种板簧半自动组装设备的一种优选方案，组装机械手包括有一对对称设置并且均固定安装在第三有动力滑台工作端的第四有动力滑台，第四有动力滑台的工作方向水平设置并且平行于第三有动力滑台的工作方向，每个第四有动力滑台的工作端均固定安装有第五有动力滑台，第五有动力滑台的工作方向竖直设置，每个第五有动力滑台的工作端均固定安装有叉杆，叉杆的工作端为水平设置的长条形状。

作为一种板簧半自动组装设备的一种优选方案，还包括有夹紧机构，夹紧机构包括有第六有动力滑台和压杆，第六有动力滑台与叉杆固定连接，第六有动力滑台的工作端竖直向下设置，压杆固定安装在第六有动力滑台的工作端并且位于叉杆的正上方，压杆的工作端为与叉杆朝着相同方向延伸的长条形状，夹紧机构与工业电脑电连接。

本发明的有益效果：

上料台用于已经加工出组装孔的板簧板材上料；组装台用于板簧板材的定位、叠放和组装；置物台用于层层放置、叠加板簧的板材；中心引导螺杆用于固定板簧板材组装孔的位置，使得所有板簧板材的组装孔均套设在中心引导螺杆上；边缘引导滑杆紧贴于板簧板材两侧的边缘位置，使得所有板簧板材均保持同一个朝向叠放；水平位移机构用于移动组装机械手，使其能够在上料台和组装台之间来回移动；组装机械手用于自下而上地抬起板簧板材，然后将其从上料台上挪动到组装台上，并且在叠放足够组装一件板簧的板材后，自上而下地压紧板簧板材，使其产生弹性形变，便于工作人员安装最后一步的螺母；工业电脑，用于向水平位移机构和组装机械手发出信号，命令水平位移机构和组装机械手按照预设的程序工作。

本组装设备只需要人工上料，后续的工作由设备按照预设的程序自动完成，从而能够完成板簧的半自动组装。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述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是本发明实施例所述的一种板簧半自动组装设备的立体图；

图2是本发明实施例所述的一种板簧半自动组装设备的俯视图；

图3是本发明实施例所述的一种板簧半自动组装设备去除上料台的立体图；

图4是本发明实施例所述的一种板簧半自动组装设备的上料台立体图；

图5是本发明实施例所述的一种板簧半自动组装设备的组装台立体图；

图6是本发明实施例所述的一种板簧半自动组装设备的组装台去除中心引导螺杆的立体图；

图7是本发明实施例所述的一种板簧半自动组装设备的组装台正视图；

图8是本发明实施例所述的一种板簧半自动组装设备的组装台剖视图；

图9是本发明实施例所述的一种板簧半自动组装设备的组装机械手和夹紧机构立体图；

图10是本发明实施例所述的一种板簧半自动组装设备的组装机械手和夹紧机构侧视图；

图中：

1、上料台；1a、滚珠台；1a1、凹槽；1b、第一有动力滑台；1c、第二有动力滑台；1d、第一挡板；1e、第二挡板；

2、组装台；2a、置物台；2a1、放置孔；2a2、垫高块；2a3、安装孔；2b、中心引导螺杆；2b1、第一螺纹杆；2b2、第一螺母；2b3、第二螺母；2c、边缘引导滑杆；2c1、光杆；2c2、第二螺纹杆；2c3、第三螺母；

3、水平位移机构；3a、龙门行车；3b、第三有动力滑台；

4、组装机械手；4a、第四有动力滑台；4b、第五有动力滑台；4c、叉杆；

5、夹紧机构；5a、第六有动力滑台；5b、压杆。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若出现术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“连接”等指示部件之间的连接关系，该术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通或两个部件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参照图1至图10所示的一种板簧半自动组装设备，包括有上料台1、组装台2、水平位移机构3、组装机械手4和工业电脑，上料台1与组装台2相邻设置，水平位移机构3骑跨在上料台1和组装台2的上方，组装机械手4固定安装在水平位移机构3的工作端；组装台2包括有置物台2a、中心引导螺杆2b和边缘引导滑杆2c，中心引导螺杆2b固定安装在组装台2的中心并且竖直向上设置，四个边缘引导滑杆2c固定安装在组装台2的四角并且竖直向上设置，水平位移机构3和组装机械手4均与工业电脑电连接。

上料状态下，组装机械手4的工作端伸入至板簧板材的底部；

组装状态下，组装机械手4的工作端紧压在板簧板材的顶部。

上料台1，用于已经加工出组装孔的板簧板材上料；

组装台2，用于板簧板材的定位、叠放和组装；

置物台2a，用于层层放置、叠加板簧的板材；

中心引导螺杆2b，用于固定板簧板材组装孔的位置，使得所有板簧板材的组装孔均套设在中心引导螺杆2b上；

边缘引导滑杆2c，紧贴于板簧板材两侧的边缘位置，使得所有板簧板材均保持同一个朝向叠放；

水平位移机构3，用于移动组装机械手4，使其能够在上料台1和组装台2之间来回移动；

组装机械手4，用于自下而上地抬起板簧板材，然后将其从上料台1上挪动到组装台2上，并且在叠放足够组装一件板簧的板材后，自上而下地压紧板簧板材，使其产生弹性形变，便于工作人员安装最后一步的螺母；

工业电脑，用于向水平位移机构3和组装机械手4发出信号，命令水平位移机构3和组装机械手4按照预设的程序工作。

包括有滚珠台1a、第一有动力滑台1b、第二有动力滑台1c、第一挡板1d和第二挡板1e，第一有动力滑台1b安装在滚珠台1a朝向组装台2的一边，第二有动力滑台1c安装在滚珠台1a与第一有动力滑台1b相邻的一边，第一挡板1d安装在第一有动力滑台1b的工作端，第二挡板1e安装在第二有动力滑台1c的工作端，第一有动力滑台1b和第二有动力滑台1c的工作端竖直向上设置，第一挡板1d和第二挡板1e均竖直并且紧贴滚珠台1a的边缘设置。

滚珠台1a，用于放置板簧板材，便于工作人员在滚珠上移动板材；

第一有动力滑台1b和第二有动力滑台1c均为气缸动力滑台，第一有动力滑台1b和第二有动力滑台1c分别用于驱动第一挡板1d和第二挡板1e竖直向上贯穿滚珠台1a的工作面，或者驱动第一挡板1d和第二挡板1e竖直向下移动至滚珠台1a的工作面下方；

第一挡板1d和第二挡板1e，用于板簧板材的两条边定位，工作人员在滚珠台1a上推动板簧板材使其与第一挡板1d和第二挡板1e对齐，该板簧板材的位置即确定，之后第一有动力滑台1b和第二有动力滑台1c驱动第一挡板1d和第二挡板1e降下，组装机械手4即可精准地抬起板簧板材。

滚珠台1a上设置有若干条位于每两列相邻滚珠之间的凹槽1a1，凹槽1a1的深度大于组装机械手4工作端的厚度。

凹槽1a1便于组装机械手4的工作端插入其中，从而使得组装机械手4的工作端得以伸入到板簧板材的底部下方，进而使得组装机械手4的工作端得以自下而上地将板簧板材抬起。

置物台2a的中心设置有竖直贯穿置物台2a的放置孔2a1，中心引导螺杆2b包括有第一螺纹杆2b1和第一螺母2b2，放置孔2a1与第一螺纹杆2b1间隙配合，第一螺纹杆2b1和第一螺母2b2螺纹连接，第一螺母2b2的底面抵接在置物台2a的顶面。

放置孔2a1，用于定位并且供第一螺纹杆2b1插入；

第一螺纹杆2b1，用于引导板簧板材的组装孔，同时第一螺纹杆2b1即为板簧组装时必须的螺纹杆；

第一螺母2b2，用于支撑第一螺纹杆2b1使其不会从放置孔2a1中掉落。

中心引导螺杆2b还包括有第二螺母2b3，第一螺纹杆2b1与第二螺母2b3螺纹连接，第二螺母2b3的顶面抵接在置物台2a的底面。

第二螺母2b3，用于固定第一螺纹杆2b1，第一螺母2b2和第二螺母2b3配合将置物台2a夹设在中间，从而限制了第一螺纹杆2b1相对于置物台2a的轴向移动和径向移动，避免组装板簧的时候第一螺纹杆2b1产生晃动造成组装出错。

置物台2a的四角设置有竖直向上凸起的垫高块2a2，垫高块2a2的高度等于第一螺母2b2的厚度。

板簧板材放置在置物台2a上时，第一螺纹杆2b1穿过板簧板材的组装孔，最下层板簧板材的底面抵接在第一螺母2b2的顶面上，垫高块2a2用于抬起板簧板材的四角，以减轻板簧板材对第一螺母2b2的压力。

置物台2a的四角均设置有至少一个安装孔2a3，边缘引导滑杆2c包括光杆2c1、第二螺纹杆2c2和第三螺母2c3，光杆2c1和第二螺纹杆2c2同轴并且为一体件，第二螺纹杆2c2和第三螺母2c3螺纹连接，光杆2c1的直径大于安装孔2a3的口径，第二螺纹杆2c2和安装孔2a3间隙配合。

安装孔2a3，用于安装边缘引导滑杆2c，通过调整边缘引导滑杆2c的位置使其安装在不同的安装孔2a3中即可使得边缘引导滑杆2c能够适应不同规格的板簧板材；

光杆2c1，其底端抵接在置物台2a上，其周壁抵接在板簧板材的边缘，用于限制板簧板材的旋转；

第二螺纹杆2c2，穿过安装孔2a3，从而限制了光杆2c1相对于安装孔2a3的径向移动；

第三螺母2c3，其顶面抵接在置物台2a的底面，限制了光杆2c1相对于安装孔2a3的轴向移动。

水平位移机构3包括有固定安装在地面并且骑跨在上料台1和组装台2正上方的龙门行车3a，龙门行车3a的横梁上固定安装有第三有动力滑台3b，第三有动力滑台3b的工作方向水平设置，组装机械手4固定安装在第三有动力滑台3b的工作端。

龙门行车3a，用于移动第三有动力滑台3b，从而带动组装机械手4在上料台1和组装台2之间往复水平移动；

第三有动力滑台3b，用于移动组装机械手4使其能够沿着垂直于龙门行车3a工作方向的方向水平移动，从而使得组装机械手4移动不同宽度的板簧板材时，组装机械手4的工作端始终在板簧板材的中间位置。

组装机械手4包括有一对对称设置并且均固定安装在第三有动力滑台3b工作端的第四有动力滑台4a，第四有动力滑台4a的工作方向水平设置并且平行于第三有动力滑台3b的工作方向，每个第四有动力滑台4a的工作端均固定安装有第五有动力滑台4b，第五有动力滑台4b的工作方向竖直设置，每个第五有动力滑台4b的工作端均固定安装有叉杆4c，叉杆4c的工作端为水平设置的长条形状。

组装机械手4，通过两条叉杆4c组合成叉车的起重机构；

第四有动力滑台4a为滚珠丝杆滑台，用于调节两根叉杆4c之间的间距，从而使得叉杆4c能够抬起不同宽度的板簧板材；

第五有动力滑台4b为气缸动力滑台，用于升降叉杆4c，使得叉杆4c能够下降到待上料的板簧板材下方，或者使得叉杆4c带动板簧下降使其组装孔套设在第一螺纹杆2b1上。

还包括有夹紧机构5，夹紧机构5包括有第六有动力滑台5a和压杆5b，第六有动力滑台5a与叉杆4c固定连接，第六有动力滑台5a的工作端竖直向下设置，压杆5b固定安装在第六有动力滑台5a的工作端并且位于叉杆4c的正上方，压杆5b的工作端为与叉杆4c朝着相同方向延伸的长条形状，夹紧机构5与工业电脑电连接。

第六有动力滑台5a为气缸动力滑台，叉杆4c和压杆5b均为弯曲成[形的扁钢，叉杆4c和压杆5b的顶端分别与第五有动力滑台4b和第六有动力滑台5a的输出端固定连接，叉杆4c和压杆5b的中端分别与第五有动力滑台4b和第六有动力滑台5a的滑动部固定连接，叉杆4c伸入到凹槽1a1内部并且位于板簧板材的下方之时，工业电脑发出信号给第六有动力滑台5a，第六有动力滑台5a驱动压杆5b自上而下地将板簧板材压紧在叉杆4c上，随后第五有动力滑台4b驱动叉杆4c自下而上地将板簧板材托起，从而实现板簧板材的抓取。

本发明的工作原理：

滚珠台1a用于放置板簧板材，工作人员在滚珠台1a上推动板簧板材使其与第一挡板1d和第二挡板1e对齐，该板簧板材的位置即确定，之后第一有动力滑台1b和第二有动力滑台1c驱动第一挡板1d和第二挡板1e降下；

第四有动力滑台4a驱动第五有动力滑台4b带动叉杆4c移动，使得叉杆4c之间的间距适合板簧板材的宽度，第三有动力滑台3b驱动组装机械手4移动使得板簧板材的中心位于两个叉杆4c的正中间；

接着水平位移机构3驱动组装机械手4移动使得叉杆4c插入到凹槽1a1中，叉杆4c伸入到板簧板材的底部下方，接着第六有动力滑台5a驱动压杆5b自上而下地将板簧板材压紧在叉杆4c上，随后第五有动力滑台4b驱动叉杆4c自下而上地将板簧板材托起；

然后，水平位移机构3驱动组装机械手4带动板簧的板材移动到组装台2的正上方，第五有动力滑台4b驱动叉杆4c竖直向下移动，使得板簧板材的组装孔对齐第一螺纹杆2b1并且套入，同时板簧板材的边缘抵接在边缘引导滑杆2c上，接着夹紧机构5松开对板簧板材的夹紧，水平位移机构3驱动组装机械手4脱离板簧板材，在重力的作用下，同时板簧板材在中心引导螺杆2b和边缘引导滑杆2c的引导下落入到组装台2上；

待所有需要组装的板簧板材均叠放在组装台2上之后，水平位移机构3驱动组装机械手4移动至组装台2的正上方，第五有动力滑台4b驱动叉杆4c竖直向下移动，使其底面抵接在最上方的板簧板材上并使得板簧板材产生弹性形变，接着工作人员拆下第二螺母2b3将其拧在第一螺纹杆2b1的顶端，随后第五有动力滑台4b驱动叉杆4c复位，板簧即组装完毕。

需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员应该明白，还可以对本发明做各种修改、等同替换、变化等等。但是，这些变换只要未背离本发明的精神，都应在本发明的保护范围之内。另外，本申请说明书和权利要求书所使用的一些术语并不是限制，仅仅是为了便于描述。

Claims (1)

1.一种板簧半自动组装设备，其特征在于，包括有上料台（1）、组装台（2）、水平位移机构（3）、组装机械手（4）和工业电脑，上料台（1）与组装台（2）相邻设置，水平位移机构（3）骑跨在上料台（1）和组装台（2）的上方，组装机械手（4）固定安装在水平位移机构（3）的工作端；组装台（2）包括有置物台（2a）、中心引导螺杆（2b）和边缘引导滑杆（2c），中心引导螺杆（2b）固定安装在组装台（2）的中心并且竖直向上设置，四个边缘引导滑杆（2c）固定安装在组装台（2）的四角并且竖直向上设置，水平位移机构（3）和组装机械手（4）均与工业电脑电连接；

上料状态下，组装机械手（4）的工作端伸入至板簧板材的底部；

组装状态下，组装机械手（4）的工作端紧压在板簧板材的顶部；

包括有滚珠台（1a）、第一有动力滑台（1b）、第二有动力滑台（1c）、第一挡板（1d）和第二挡板（1e），第一有动力滑台（1b）安装在滚珠台（1a）朝向组装台（2）的一边，第二有动力滑台（1c）安装在滚珠台（1a）与第一有动力滑台（1b）相邻的一边，第一挡板（1d）安装在第一有动力滑台（1b）的工作端，第二挡板（1e）安装在第二有动力滑台（1c）的工作端，第一有动力滑台（1b）和第二有动力滑台（1c）的工作端竖直向上设置，第一挡板（1d）和第二挡板（1e）均竖直并且紧贴滚珠台（1a）的边缘设置。

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