CN111761336B - 一种微型弹簧自动上料装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种微型弹簧自动上料装置，包括振动盘、料轨、弹簧旋转机构、弹簧顶升机构、弹簧搬运机械手和弹簧夹取治具，所述弹簧旋转机构包括电机安装板、旋转电机和旋转轴。所述微型弹簧自动上料装置采用振动盘上料，由于振动盘上料的局限性，只能水平上料，所以需要利用弹簧旋转机构先接收水平位置的弹簧，再把弹簧由水平位置转换成竖直位置，然后再利用弹簧顶升机构从弹簧固定孔内顶出，才能由弹簧夹取治具夹紧，最后利用弹簧搬运机械手把弹簧和弹簧夹取治具一起搬运至预定位置，实现了弹簧的全自动上料，效率高，能降低操作人员的劳动强度，而且采用竖直夹取的方式，能有效保证弹簧位置精准，不歪斜，尤其适用微型弹簧。

Description

一种微型弹簧自动上料装置

技术领域

本发明涉及自动化设备技术领域，尤其涉及一种微型弹簧自动上料装置。

背景技术

越来越多的消费电子产品做的越来越精美，一些弹性按钮、按压开关等尺寸也越来越小，使用的复位弹簧也越来越小，有的外径不足1mm，长度也仅为2-3mm，由于此类微型弹簧尺寸太过细小，采用人工组装是非常困难的，存在效率低，劳动强度大的问题，如果要实现自动化组装弹簧，就必须先实现弹簧的自动上料，目前市场上尚未发现有此类装置，有待开发。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微型弹簧自动上料装置，实现全自动化上料，效率高，降低操作人员的劳动强度。

本发明是这样实现的：一种微型弹簧自动上料装置，包括振动盘、料轨、弹簧旋转机构、弹簧顶升机构、弹簧搬运机械手和弹簧夹取治具，所述弹簧旋转机构包括电机安装板、旋转电机和旋转轴，所述旋转轴的圆周面上设有弹簧固定孔，所述旋转电机安装在电机安装板上，所述旋转电机用于带动旋转轴旋转，使弹簧固定孔在水平位置和竖直位置之间切换；所述料轨一端接振动盘，另一端贴近旋转轴，并在弹簧固定孔处于水平位置时，与弹簧固定孔对齐，弹簧经振动盘、料轨送料至弹簧固定孔内；所述弹簧顶升机构用于在弹簧固定孔处于竖直位置时，将弹簧从弹簧固定孔内顶出，所述弹簧夹取治具用于将顶出的弹簧夹住，所述弹簧搬运机械手用于带动弹簧夹取治具移动，以搬运弹簧。

其中，所述弹簧顶升机构包括顶升气缸、顶杆、固定架、顶板和第一顶针，所述固定架固定在旋转轴上，顶板滑动设置在固定架内，所述第一顶针固定在顶板上，所述顶升气缸固定在电机安装板上，所述顶杆设置在顶升气缸上，所述顶升气缸通过顶杆带动顶板和第一顶针升降，所述第一顶针从弹簧固定孔下方进入弹簧固定孔，以把弹簧顶出。

其中，所述弹簧夹取治具包括升降气缸、升降气缸安装板、夹取气缸、夹取气缸安装板、V形驱动头、导轨、导柱、左滑块、右滑块、左复位弹簧、右复位弹簧、左滚轮、右滚轮、左夹爪、右夹爪、第二顶针、第二顶针气缸和滑块安装架，所述升降气缸安装板与弹簧搬运机械手连接，所述升降气缸安装在升降气缸安装板上，所述夹取气缸安装板滑动设置在升降气缸安装板上，所述升降气缸带动夹取气缸安装板升降，所述夹取气缸固定在夹取气缸安装板上，所述V形驱动头设置在夹取气缸上，所述滑块安装架设置在夹取气缸安装板上，所述导轨和导柱均设置在滑块安装架上，所述左滑块和右滑块滑动设置在导轨和导柱上，所述左滚轮和左夹爪设置在左滑块上，所述右滚轮和右夹爪设置在右滑块上，所述左夹爪、右夹爪上设有用于固定弹簧的半圆形槽，所述第二顶针气缸设置在夹取气缸安装板上，所述第二顶针设置在第二顶针气缸上，所述夹取气缸带动V形驱动头移动，V形驱动头通过左滚轮、右滚轮带动左滑块、右滑块反向移动，左夹爪、右夹爪跟随左滑块、右滑块反向移动，以实现夹取弹簧和松开弹簧动作，所述左复位弹簧用于左滑块复位，所述右复位弹簧用于右滑块复位，所述第二顶针气缸带动第二顶针移动，在左夹爪、右夹爪松开弹簧时，第二顶针从半圆形槽的上方向下将弹簧顶出，所述第二顶针在弹簧被第一顶针顶出时，还用于定位弹簧，防止弹簧歪斜。

其中，所述旋转轴上还设有感应光纤，在弹簧固定孔旋转至竖直位置时，用于检测弹簧是否存在。

其中，所述弹簧搬运机械手为X-Y两轴搬运机械手。

其中，所述微型弹簧自动上料装置还包括X轴位置调整气缸和Y轴位置调整气缸，所述Y轴位置调整气缸设置在X轴位置调整气缸上，所述电机安装板设置在Y轴位置调整气缸上，通过X轴位置调整气缸和Y轴位置调整气缸来调整弹簧旋转机构和弹簧顶升机构的水平位置。

本发明的有益效果为：本发明所述微型弹簧自动上料装置采用振动盘上料，由于振动盘上料的局限性，只能水平上料，所以需要利用弹簧旋转机构先接收水平位置的弹簧，再把弹簧由水平位置转换成竖直位置，然后再利用弹簧顶升机构从弹簧固定孔内顶出，才能由弹簧夹取治具夹紧，最后利用弹簧搬运机械手把弹簧和弹簧夹取治具一起搬运至预定位置，实现了弹簧的全自动上料，效率高，能降低操作人员的劳动强度，而且采用竖直夹取的方式，能有效保证弹簧位置精准，不歪斜，尤其适用微型弹簧。

附图说明

图1是本发明所述微型弹簧自动上料装置的一个应用示例图；

图2是本发明所述微型弹簧自动上料装置的实施例的结构示意图；

图3是本发明所述振动盘和料轨的连接关系示意图；

图4是本发明所述弹簧旋转机构的结构示意图；

图5是本发明所述弹簧旋转机构另一状态的结构示意图；

图6是本发明所述弹簧旋转机构、弹簧顶升机构和弹簧夹取治具的配合关系示意图；

图7是本发明所述弹簧搬运机械手和弹簧夹取治具的配合关系示意图；

图8是本发明所述弹簧夹取治具的结构示意图；

图9是本发明所述弹簧夹取治具另一角度的结构示意图(夹紧状态)；

图10是本发明所述弹簧夹取治具松开状态的结构示意图；

图11是图10中A处入大图；

图12是本发明所述振动盘、料轨、弹簧旋转机构和弹簧顶升机构的配合关系示意图；

图13是把弹簧组装到表带上的动作示意图。

其中，1、振动盘；2、料轨；3、弹簧旋转机构；31、电机安装板；32、旋转电机；33、旋转轴；331、弹簧固定孔；34、感应光纤；4、弹簧顶升机构；41、顶升气缸；42、顶杆；43、固定架；44、顶板；45、第一顶针；5、弹簧搬运机械手；6、弹簧夹取治具；61、升降气缸；62、升降气缸安装板；63、夹取气缸；64、夹取气缸安装板；65、V形驱动头；66、导轨；67、导柱；68、左滑块；69、右滑块；691、左滚轮；692、右滚轮；693、左夹爪；694、右夹爪；695、第二顶针；696、第二顶针气缸；697、滑块安装架；7、X轴位置调整气缸；8、Y轴位置调整气缸；10、弹簧；20、分度旋转台；30、表带；40、表带定位治具。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图13所示，本发明所述微型弹簧自动上料装置作用是把弹簧10自动上料、夹取后放置到表带30的固定孔内，表带30是固定在表带定位治具40内。

作为本发明所述微型弹簧自动上料装置的实施例，如图1至图12所示，包括振动盘1、料轨2、弹簧旋转机构3、弹簧顶升机构4、弹簧搬运机械手5和弹簧夹取治具6，所述弹簧旋转机构3包括电机安装板31、旋转电机32和旋转轴33，所述旋转轴33的圆周面上设有弹簧固定孔331，所述旋转电机32安装在电机安装板31上，所述旋转电机32用于带动旋转轴33旋转，使弹簧固定孔331在水平位置和竖直位置之间切换；所述料轨2一端接振动盘1，另一端贴近旋转轴33，并在弹簧固定孔331处于水平位置时，与弹簧固定孔331对齐，弹簧经振动盘1、料轨2送料至弹簧固定孔331内；所述弹簧顶升机构4用于在弹簧固定孔331处于竖直位置时，将弹簧从弹簧固定孔331内顶出，所述弹簧夹取治具6用于将顶出的弹簧夹住，所述弹簧搬运机械手5用于带动弹簧夹取治具6移动，以搬运弹簧。

本发明所述微型弹簧自动上料装置采用振动盘1上料，由于振动盘1上料的局限性，只能水平上料，所以需要利用弹簧旋转机构3先接收水平位置的弹簧，再把弹簧由水平位置转换成竖直位置，然后再利用弹簧顶升机构4从弹簧固定孔331内顶出，才能由弹簧夹取治具6夹紧，最后利用弹簧搬运机械手5把弹簧和弹簧夹取治具6一起搬运至预定位置，实现了弹簧的全自动上料，效率高，能降低操作人员的劳动强度，而且采用竖直夹取的方式，能有效保证弹簧位置精准，不歪斜，尤其适用微型弹簧。

在本实施例中，所述弹簧顶升机构4包括顶升气缸41、顶杆42、固定架43、顶板44和第一顶针45，所述固定架43固定在旋转轴33上，顶板44滑动设置在固定架43内，所述第一顶针45固定在顶板44上，所述顶升气缸41固定在电机安装板31上，所述顶杆42设置在顶升气缸41上，所述顶升气缸41通过顶杆42带动顶板44和第一顶针45升降，所述第一顶针45从弹簧固定孔331下方进入弹簧固定孔331，以把弹簧顶出。所述固定架43、顶板44和第一顶针45跟随旋转轴33旋转，相对位置比较固定，顶出时不会产生位置偏差；所述顶升气缸41和顶杆42则设置在电机安装板31上，不跟随旋转，所以旋转结构的质量轻，对旋转电机32的功率要求低，节能。

在本实施例中，所述弹簧夹取治具6包括升降气缸61、升降气缸安装板62、夹取气缸63、夹取气缸安装板64、V形驱动头65、导轨66、导柱67、左滑块68、右滑块69、左复位弹簧(未示出)、右复位弹簧(未示出)、左滚轮691、右滚轮692、左夹爪693、右夹爪694、第二顶针695、第二顶针气缸696和滑块安装架697，所述升降气缸安装板62与弹簧搬运机械手5连接，所述升降气缸61安装在升降气缸安装板62上，所述夹取气缸安装板64滑动设置在升降气缸安装板62上，所述升降气缸61带动夹取气缸安装板64升降，所述夹取气缸63固定在夹取气缸安装板64上，所述V形驱动头65设置在夹取气缸63上，所述滑块安装架696设置在夹取气缸安装板64上，所述导轨66和导柱67均设置在滑块安装架697上，所述左滑块68和右滑块69滑动设置在导轨66和导柱67上，所述左滚轮691和左夹爪691设置在左滑块68上，所述右滚轮692和右夹爪694设置在右滑块69上，所述左夹爪691、右夹爪692上设有用于固定弹簧的半圆形槽，所述第二顶针气缸696设置在夹取气缸安装板64上，所述第二顶针695设置在第二顶针气缸696上，所述夹取气缸63带动V形驱动头65移动，V形驱动头65通过左滚轮691、右滚轮692带动左滑块68、右滑块69反向移动，左夹爪693、右夹爪694跟随左滑块68、右滑块69反向移动，以实现夹取弹簧和松开弹簧动作，所述左复位弹簧用于左滑块68复位，所述右复位弹簧用于右滑块69复位，所述第二顶针气缸696带动第二顶针695移动，在左夹爪693、右夹爪694松开弹簧时，第二顶针695从半圆形槽的上方向下将弹簧顶出，所述第二顶针695在弹簧被第一顶针45顶出时，还用于定位弹簧，防止弹簧歪斜，第二顶针695前端为阶梯状，弹簧可以套设在前端，又不影响顶出弹簧。

在本实施例中，所述旋转轴33上还设有感应光纤34，在弹簧固定孔331旋转至竖直位置时，用于检测弹簧是否存在，防止漏装弹簧。

在本实施例中，所述弹簧搬运机械手5为X-Y两轴搬运机械手，可以实现弹簧的两个方向的搬运，可以适应大部分应用场景。

在本实施例中，所述微型弹簧自动上料装置还包括X轴位置调整气缸7和Y轴位置调整气缸8，所述Y轴位置调整气缸8设置在X轴位置调整气缸7上，所述电机安装板31设置在Y轴位置调整气缸8上，通过X轴位置调整气缸7和Y轴位置调整气缸8来调整弹簧旋转机构3和弹簧顶升机构4的水平位置。本实施例中旋转轴33上设有二个弹簧固定孔331，每次可以上料二颗弹簧，但料轨2只有一条，并且是固定不动的，所以当其中一个弹簧固定孔331被装入弹簧后，Y轴位置调整气缸8会推动弹簧旋转机构3和弹簧顶升机构4整体前后移动，使料轨2对准另外一个弹簧固定孔331，实现第二个弹簧的上料。X轴位置调整气缸7主要用于在弹簧旋转机构3旋转时，防止与相邻的零件干涉，所以可能需要左右移动一下，进行避让。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种微型弹簧自动上料装置，其特征在于，包括振动盘、料轨、弹簧旋转机构、弹簧顶升机构、弹簧搬运机械手和弹簧夹取治具，所述弹簧旋转机构包括电机安装板、旋转电机和旋转轴，所述旋转轴的圆周面上设有弹簧固定孔，所述旋转电机安装在电机安装板上，所述旋转电机用于带动旋转轴旋转，使弹簧固定孔在水平位置和竖直位置之间切换；所述料轨一端接振动盘，另一端贴近旋转轴，并在弹簧固定孔处于水平位置时，与弹簧固定孔对齐，弹簧经振动盘、料轨送料至弹簧固定孔内；所述弹簧顶升机构用于在弹簧固定孔处于竖直位置时，将弹簧从弹簧固定孔内顶出，所述弹簧夹取治具用于将顶出的弹簧夹住，所述弹簧搬运机械手用于带动弹簧夹取治具移动，以搬运弹簧；

所述弹簧顶升机构包括顶升气缸、顶杆、固定架、顶板和第一顶针，所述固定架固定在旋转轴上，顶板滑动设置在固定架内，所述第一顶针固定在顶板上，所述顶升气缸固定在电机安装板上，所述顶杆设置在顶升气缸上，所述顶升气缸通过顶杆带动顶板和第一顶针升降，所述第一顶针从弹簧固定孔下方进入弹簧固定孔，以把弹簧顶出；

所述弹簧夹取治具包括升降气缸、升降气缸安装板、夹取气缸、夹取气缸安装板、V形驱动头、导轨、导柱、左滑块、右滑块、左复位弹簧、右复位弹簧、左滚轮、右滚轮、左夹爪、右夹爪、第二顶针、第二顶针气缸和滑块安装架，所述升降气缸安装板与弹簧搬运机械手连接，所述升降气缸安装在升降气缸安装板上，所述夹取气缸安装板滑动设置在升降气缸安装板上，所述升降气缸带动夹取气缸安装板升降，所述夹取气缸固定在夹取气缸安装板上，所述V形驱动头设置在夹取气缸上，所述滑块安装架设置在夹取气缸安装板上，所述导轨和导柱均设置在滑块安装架上，所述左滑块和右滑块滑动设置在导轨和导柱上，所述左滚轮和左夹爪设置在左滑块上，所述右滚轮和右夹爪设置在右滑块上，所述左夹爪、右夹爪上设有用于固定弹簧的半圆形槽，所述第二顶针气缸设置在夹取气缸安装板上，所述第二顶针设置在第二顶针气缸上，所述夹取气缸带动V形驱动头移动，V形驱动头通过左滚轮、右滚轮带动左滑块、右滑块反向移动，左夹爪、右夹爪跟随左滑块、右滑块反向移动，以实现夹取弹簧和松开弹簧动作，所述左复位弹簧用于左滑块复位，所述右复位弹簧用于右滑块复位，所述第二顶针气缸带动第二顶针移动，在左夹爪、右夹爪松开弹簧时，第二顶针从半圆形槽的上方向下将弹簧顶出，所述第二顶针在弹簧被第一顶针顶出时，还用于定位弹簧，防止弹簧歪斜；

所述旋转轴上还设有感应光纤，在弹簧固定孔旋转至竖直位置时，用于检测弹簧是否存在。

2.根据权利要求1所述的微型弹簧自动上料装置，其特征在于，所述弹簧搬运机械手为X-Y两轴搬运机械手。

3.根据权利要求1所述的微型弹簧自动上料装置，其特征在于，所述微型弹簧自动上料装置还包括X轴位置调整气缸和Y轴位置调整气缸，所述Y轴位置调整气缸设置在X轴位置调整气缸上，所述电机安装板设置在Y轴位置调整气缸上，通过X轴位置调整气缸和Y轴位置调整气缸来调整弹簧旋转机构和弹簧顶升机构的水平位置。