CN112496865B - 一种板簧产品冲孔及装配设备 - Google Patents

Abstract

一种板簧产品冲孔及装配设备，属于板簧装配技术领域。其特征在于：包括激光定位冲孔装置、板簧组装装置、吊装及装配桁架装置和装配底座；所述激光定位冲孔装置包括激光定位器和冲孔设备，所述激光定位器能够定位冲孔位置，冲孔设备能够对板簧进行冲孔作业；所述板簧组装装置能够将固定螺母安装在串装螺栓上。本发明所述的一种板簧产品冲孔及装配设备，用于辅助实施板簧的冲孔及螺栓螺母的装配作业，尤其是能够自动从横向和纵向两个方向取中确定板簧的开孔位置，结构设计简练且定位精准，适宜在实际生产中操作实施。

Description

一种板簧产品冲孔及装配设备

技术领域

本发明属于板簧装配技术领域，具体涉及一种板簧产品冲孔及装配设备。

背景技术

汽车板簧产品均有由多片簧片开设中心孔后，再由串装螺杆穿起各片板簧片、上紧固定螺母固定而成。从而汽车板簧生产过程中，在中心孔的定点钻孔和码放装配环节要求较高的生产精密度，以此保障产品在使用过程中的可靠性。对汽车板簧单一簧片进行的定位冲孔，发明人采用集成度更高，复合型更好的冲孔工艺，很大程度上提高了该环节的加工精度，使产品在最终装配成型后，拥有了更好使用效果和更长的使用寿命。此外，在现有技术中，冲孔后的各个板簧簧片需使用串装螺栓和固定螺母固定为一体，该装配作业也是完全依赖工人手动操作，不但生产效率低，且装配质量不均衡。

申请人设计了一种板簧产品冲孔及装配设备，能够用于辅助实施板簧的冲孔及螺栓螺母的装配作业。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种板簧产品冲孔及装配设备，用于辅助实施板簧的冲孔及螺栓螺母的装配作业。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：提供一种板簧产品冲孔及装配设备，其特征在于：包括激光定位冲孔装置、板簧组装装置、吊装及装配桁架装置和装配底座；所述激光定位冲孔装置包括激光定位器和冲孔设备，所述激光定位器能够定位冲孔位置，冲孔设备能够对板簧进行冲孔作业；所述板簧组装装置能够将固定螺母安装在串装螺栓上。

优选的，所述装配底座包括底座本体，在底座本体上设置板簧放置平台，在板簧放置平台上开设与板簧吊耳孔对应的左装配孔和右装配孔，在板簧放置平台下方的装配底座内设置左装配气缸和右装配气缸，所述左装配气缸和右装配气缸的气缸轴能够分别通过左装配孔和右装配孔向上穿出板簧放置平台，并穿装固定板簧的左吊耳和右吊耳。

优选的，所述激光定位器包括横轴定位机构和纵轴定位机构，横轴定位机构安装在板簧放置平台的左右两侧，在板簧放置平台上开设前侧装配槽，纵轴定位机构安装在板簧放置平台的下方；

所述横轴定位机构包括第一横向激光发射器、第二横向激光发射器和激光感应板，所述激光感应板竖直安装在板簧放置平台的左端，在板簧放置平台的右端开设纵向插装孔，在纵向插装孔内插装激光移动外套筒，在底座本体上设置外套筒升降驱动装置，所述外套筒升降驱动装置能够带动激光移动外套筒沿纵向插装孔上下移动；在激光移动外套筒的外周横向安装外套筒连杆，在底座本体的右侧壁上纵向设置外套筒移动导轨，在外套筒连杆上安装外套筒滑块，所述外套筒滑块插装在外套筒移动导轨中并能沿外套筒导轨上下移动；所述第一横向激光发射器安装在激光移动外套筒的上端；

在激光移动外套筒内套装激光移动内套杆，在底座本体上设置内套杆升降驱动装置，所述内套杆升降驱动装置能够带动激光移动内套杆沿激光移动外套筒上下移动；所述第二横向激光发射器安装在激光移动内套杆的上端；在激光移动外套筒的左侧壁上开设激光透射条孔，所述第二横向激光发射器能穿过激光透射条孔向左侧发射激光；

所述纵轴定位机构包括纵向激光发射器和纵向激光反射棱镜，在板簧放置平台的前侧装配槽的右侧壁上安装纵向激光发射器，在前侧装配槽的左侧壁上开设棱镜移动仓，在棱镜移动仓内插装棱镜安装杆的内伸端，棱镜安装杆的外伸端连接反射面与水平面呈45度角的纵向激光反射棱镜；开启纵向激光发射器后能够横向射向纵向激光反射棱镜激光射线并垂直向上反射至板簧的中心点上。

优选的，所述外套筒升降驱动装置包括外套筒升降驱动电机和外套筒升降驱动齿轮，在激光移动外套筒的外侧壁上纵向固定外套筒驱动齿条，外套筒升降驱动电机安装在底座本体上，外套筒升降驱动电机的电机轴上安装外套筒升降驱动齿轮，所述外套筒升降驱动齿轮与外套筒驱动齿条相互啮合传动；

所述内套杆升降驱动装置包括内套杆升降驱动电机和内套杆升降驱动齿轮，在激光移动内套杆的外侧壁上纵向固定内套杆驱动齿条，内套杆升降驱动电机安装在底座本体上，内套杆升降驱动电机的电机轴上安装内套杆升降驱动齿轮，所述内套杆升降驱动齿轮与内套杆驱动齿条相互啮合传动。

优选的，板簧冲孔的定位方法如下：

竖直定位：调节棱镜安装杆的外伸的外伸长度，令纵向激光反射棱镜的反射点位于前侧装配槽的居中位置，继而开启纵向激光发射器，令反射的纵向激光垂直照射在板簧冲孔面的左右对称中线上；

横向定位：启动外套筒升降驱动电机，令激光移动外套筒带动第一横向激光发射器在发射激光的同时由初始位置开始上移，所述初始位置是指第一横向激光发射器发出的激光与板簧放置平台齐平的位置；直至第一横向激光发射器发出的激光高于板簧并被激光感应板感应到，立即止停外套筒升降驱动电机，记录第一横向激光发射器的移动距离L；而后启动内套杆升降驱动电机，令激光移动内套杆带动第二横向激光发射器上移L/2的距离，此时开启第二横向激光发射器，第二横向激光发射器发射出的激光水平照射在板簧冲孔面的上下对称中线上；

冲孔点定位：反射的纵向激光与第二横向激光发射器发射出的激光的交叉点，即为冲孔定位点。

优选的，所述板簧组装装置包括螺母储放装置和螺母取放装配机构，所述螺母储放装置设置在装配底座的侧面，吊装及装配桁架装置设置在装配底座的上部；所述吊装及装配桁架装置包括行走桁架，在行走桁架的横向导轨上设置能够横向往复行走的螺母拧紧机械手；螺母储放装置放置在装配底座内且位于板簧放置平台的中部下方；在板簧放置平台的下底面上设置螺母取放装配机构，所述螺母取放装配机构能从螺母储放装置内取出固定螺母，并将固定螺母插装在串装螺栓的端部，螺母拧紧机械手能够将固定螺母上紧在串装螺栓上，将调节稳定器与板簧本体固定在一起。

优选的，所述螺母取放装配机构包括螺母取放电机，所述螺母取放电机安装在板簧放置平台下方的下方，螺母取放电机的电机轴通过联轴器连接“L”型取放螺母摆臂的横杆部，取放螺母摆臂的竖杆部连接固定套环，在固定套环内通过套环轴承安装磁吸式螺母套，所述磁吸式螺母套的外周壁中部开设内嵌环槽，所述固定套环和套环轴承均设置在内嵌环槽内；所述磁吸式螺母套的外周壁上开设外齿面，磁吸式螺母套内开设与固定螺母外轮廓相适应的螺母磁吸套孔；所述前侧装配槽位于串装螺栓正下方；

螺母取放电机正向转动，能够令取放螺母摆臂的竖杆部向下摆动，直至磁吸式螺母套按压螺母储放装置，令螺母储放装置内的固定螺母弹出并吸附在螺母磁吸套孔内；螺母取放电机反向转动，能够令取放螺母摆臂的竖杆部向上摆动，并将固定螺母套装在串装螺栓上，完成固定螺母的取放动作。

优选的，所述螺母拧紧机械手通过第一行走吊杆安装在行走桁架的横向导轨上；第一行走吊杆的上端设置第一电动行走轮，第一行走吊杆的下端固定螺母拧紧机械手；第一行走吊杆包括第一上杆和第一下杆，第一上杆通过直线滑轨或伸缩气缸连接第一下杆；

所述螺母拧紧机械手包括上固定块、固定块连杆和下固定块，上固定块的上端固定在第一下杆的下端；上固定块通过固定块连杆垂直连接下固定块；在上固定块上通过拧紧螺母驱动电机，在拧紧螺母驱动电机的电机轴上固定主动齿轮，在下固定块上通过转动轴同轴安装从动齿轮和拧紧齿轮，在主动齿轮和从动齿轮上套装传动齿带；

所述第一行走吊杆能够带动螺母拧紧机械手移动至套装在串装螺栓上的固定螺母上方，通过直线滑轨或伸缩气缸带动第一下杆下移，令拧紧齿轮与磁吸式螺母套的外齿面相啮合；启动拧紧螺母驱动电机，即可通过主动齿轮、传动齿带及从动齿轮转动，继而令拧紧齿轮啮合带动磁吸式螺母套转动，将固定螺母上紧在串装螺栓上。

优选的，所述螺母储放装置包括一端敞口另一端封闭的螺母储放筒，在螺母储放筒的筒底设置螺母顶出弹簧，在螺母储放筒的敞口端设置自动出料控制器，在螺母顶出弹簧和自动出料控制器之间的螺母储放筒内顺序同轴排列若干个固定螺母；

在螺母储放筒敞口端的内周壁上的左右两侧分别开设第一出料器安装容槽和第二出料器安装容槽；所述自动出料控制器包括第一顶杆、第二顶杆、第一铰接轴、第二铰接轴、第一折杆和第二折杆；在第一出料器安装容槽和第二出料器安装容槽的前侧壁上分别开设第一穿出孔和第二穿出孔，在第一穿出孔和第二穿出孔内分别穿装设置第一顶杆和第二顶杆，第一顶杆和第二顶杆设置在出料器安装容槽内的一端分别安装第一顶块和第二顶块，第一顶块和第二顶块分别铰接第一折杆和第二折杆的前端，第一折杆和第二折杆的中部分别通过第一铰接轴和第二铰接轴铰接设置在第一出料器安装容槽和第二出料器安装容槽的内侧壁上；第一折杆和第二折杆均为“L”形弯折杆体；在第一顶杆和第二顶杆上分别套装第一拉簧和第二拉簧，所述第一拉簧和第二拉簧的前端分别固定在第一出料器安装容槽和第二出料器安装容槽的前侧壁上，第一拉簧和第二拉簧的后端分别固定在第一顶块和第二顶块上；

在储料状态下，第一折杆和第二折杆的自由端分别伸出第一出料器安装容槽和第二出料器安装容槽，抵紧后侧的固定螺母并阻止固定螺母在螺母顶出弹簧的弹力下弹出螺母储放筒；在取料时，螺母取放电机正向转动，能够令取放螺母摆臂的竖杆部向下摆动，直至磁吸式螺母套按压第一顶杆和第二顶杆的外伸端，令第一折杆和第二折杆的自由端围绕第一铰接轴和第二铰接轴相对反向转动，直至分别收入第一出料器安装容槽和第二出料器安装容槽内，固定螺母在螺母顶出弹簧的弹力下弹出螺母储放筒，并吸附在螺母磁吸套孔内，实现取料。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明所述的一种板簧产品冲孔及装配设备，能够自动从横向和纵向两个方向确定板簧的取中开孔位置，结构设计简练且定位精准，适宜在实际生产中操作实施。

本发明能够通过板簧自动上料机械手实现自动上料，再通过装配底座和吊装及装配桁架装置实现板簧本体的紧固作业，尤其是通过螺母储放装置和螺母取放装配机构能够实现固定螺母的自动储放和吸取作业，实现精细化操作，节省人工；通过螺母拧紧机械手实施拧紧作业，多流程自动配合，效率得到大幅提升的同时，保证加工质量。

本发明经过多次试验改进，结构简练耐用，适宜在业界推广普及。

附图说明

图1是板簧冲孔定位状态的结构示意图；

图2是本发明的放料状态结构示意图；

图3是调节稳定器的安装状态示意图；

图4是螺母储放装置的结构示意图；

图5是图4的A-A向结构示意图；

图6是图5的B部放大图；

图7是磁吸式螺母套的结构示意图；

图8是图7的侧视图；

图9是螺母取放装配机构取料状态示意图；

图10是螺母取放装配机构放料状态示意图。

图中：1、激光定位冲孔装置；1.1、激光感应板；1.2、棱镜移动仓；1.3、棱镜安装杆；1.4、纵向激光反射棱镜；1.5、纵向激光发射器；1.6、第二横向激光发射器；1.7、第一横向激光发射器；1.8、激光移动外套筒；1.9、激光移动内套杆；1.10、外套筒升降驱动电机；1.11、外套筒移动导轨；1.12、外套筒滑块；1.13、外套筒连杆；1.14、内套杆升降驱动电机；

2、吊装及装配桁架装置；2.1、横向导轨； 2.12、左装配气缸；2.13、右装配气缸；2.25、纵向导轨；2.26、板簧上料机械手；2.27、第一电动行走轮；2.28、第一上杆；2.29、伸缩气缸；2.30、第一下杆；2.31、上固定块；2.32、主动齿轮；2.33、固定块连杆；2.34、传动齿带；2.35、下固定块；2.36、拧紧齿轮；

3、装配底座；3.1、板簧放置平台；3.2、底座本体；3.3、左装配孔；3.4、右装配孔；3.5、前侧装配槽；

4、板簧本体；

5、螺母储放装置；5.1、螺母储放筒挡销；5.2、螺母筒推簧；5.3、螺母筒插槽；5.4、第一顶杆；5.5、第一穿出孔；5.6、螺母储放筒；5.7、第二穿出孔；5.8、第二顶杆；5.9、螺母顶出弹簧；5.10、第一拉簧；5.11、第一顶块；5.12、第一出料器安装容槽；5.13、第一铰接轴；5.14、第一折杆；5.15、第二折杆；5.16、第二铰接轴；5.17、第二出料器安装容槽；5.18、第二顶块；5.19、第二拉簧；

6、螺母取放装配机构；6.1、螺母取放电机；6.2、取放螺母摆臂；6.3、固定套环；6.4、磁吸式螺母套。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

如图1、2和3所示，本发明所述的一种板簧产品冲孔及装配设备，包括激光定位冲孔装置、板簧组装装置、吊装及装配桁架装置和装配底座；所述激光定位冲孔装置包括激光定位器和冲孔设备，所述激光定位器能够定位冲孔位置，冲孔设备能够对板簧进行冲孔作业；所述板簧组装装置能够将固定螺母安装在串装螺栓上。

所述装配底座包括底座本体，在底座本体上设置板簧放置平台，在板簧放置平台上开设与板簧吊耳孔对应的左装配孔和右装配孔，在板簧放置平台下方的装配底座内设置左装配气缸和右装配气缸，所述左装配气缸和右装配气缸的气缸轴能够分别通过左装配孔和右装配孔向上穿出板簧放置平台，并穿装固定板簧的左吊耳和右吊耳。如需加工不带卷耳的中间或下层簧片，可在左装配气缸和右装配气缸的电机轴上分别固定“U”形插装式板簧夹爪，可将簧片的左右两端插入插装式板簧夹爪内，以实现普通簧片的固定。

如图1所示，所述激光定位器包括横轴定位机构和纵轴定位机构，横轴定位机构安装在板簧放置平台的左右两侧，在板簧放置平台上开设前侧装配槽，纵轴定位机构安装在板簧放置平台的下方。

所述横轴定位机构包括第一横向激光发射器、第二横向激光发射器和激光感应板，所述激光感应板竖直安装在板簧放置平台的左端，在板簧放置平台的右端开设纵向插装孔，在纵向插装孔内插装激光移动外套筒，在底座本体上设置外套筒升降驱动装置，所述外套筒升降驱动装置能够带动激光移动外套筒沿纵向插装孔上下移动；在激光移动外套筒的外周横向安装外套筒连杆，在底座本体的右侧壁上纵向设置外套筒移动导轨，在外套筒连杆上安装外套筒滑块，所述外套筒滑块插装在外套筒移动导轨中并能沿外套筒导轨上下移动；所述第一横向激光发射器安装在激光移动外套筒的上端。

在激光移动外套筒内套装激光移动内套杆，在底座本体上设置内套杆升降驱动装置，所述内套杆升降驱动装置能够带动激光移动内套杆沿激光移动外套筒上下移动；所述第二横向激光发射器安装在激光移动内套杆的上端；在激光移动外套筒的左侧壁上开设激光透射条孔，所述第二横向激光发射器能穿过激光透射条孔向左侧发射激光。

所述纵轴定位机构包括纵向激光发射器和纵向激光反射棱镜，在板簧放置平台的前侧装配槽的右侧壁上安装纵向激光发射器，在前侧装配槽的左侧壁上开设棱镜移动仓，在棱镜移动仓内插装棱镜安装杆的内伸端，棱镜安装杆的外伸端连接反射面与水平面呈45度角的纵向激光反射棱镜；开启纵向激光发射器后能够横向射向纵向激光反射棱镜激光射线并垂直向上反射至板簧的中心点上。

所述外套筒升降驱动装置包括外套筒升降驱动电机和外套筒升降驱动齿轮，在激光移动外套筒的外侧壁上纵向固定外套筒驱动齿条，外套筒升降驱动电机安装在底座本体上，外套筒升降驱动电机的电机轴上安装外套筒升降驱动齿轮，所述外套筒升降驱动齿轮与外套筒驱动齿条相互啮合传动。

所述内套杆升降驱动装置包括内套杆升降驱动电机和内套杆升降驱动齿轮，在激光移动内套杆的外侧壁上纵向固定内套杆驱动齿条，内套杆升降驱动电机安装在底座本体上，内套杆升降驱动电机的电机轴上安装内套杆升降驱动齿轮，所述内套杆升降驱动齿轮与内套杆驱动齿条相互啮合传动。

板簧冲孔的定位方法如下：

竖直定位：调节棱镜安装杆的外伸的外伸长度，令纵向激光反射棱镜的反射点位于前侧装配槽的居中位置，继而开启纵向激光发射器，令反射的纵向激光垂直照射在板簧冲孔面的左右对称中线上；

横向定位：启动外套筒升降驱动电机，令激光移动外套筒带动第一横向激光发射器在发射激光的同时由初始位置开始上移，所述初始位置是指第一横向激光发射器发出的激光与板簧放置平台齐平的位置；直至第一横向激光发射器发出的激光高于板簧并被激光感应板感应到，立即止停外套筒升降驱动电机，记录第一横向激光发射器的移动距离L；而后启动内套杆升降驱动电机，令激光移动内套杆带动第二横向激光发射器上移L/2的距离，此时开启第二横向激光发射器，第二横向激光发射器发射出的激光水平照射在板簧冲孔面的上下对称中线上；

冲孔点定位：反射的纵向激光与第二横向激光发射器发射出的激光的交叉点，即为冲孔定位点。

在本专利中，冲孔设备可采用现有技术或采用钻孔机以实现冲孔或钻孔作业，由于该设备并非本专利的主要创新点，本领域技术人员完全可以根据生产需要自行采买配备，在此不再赘述该设备的结构和使用方法。

所述板簧组装装置包括螺母储放装置和螺母取放装配机构，所述螺母储放装置设置在装配底座的侧面，吊装及装配桁架装置设置在装配底座的上部；所述吊装及装配桁架装置包括行走桁架，在行走桁架的横向导轨上设置能够横向往复行走的螺母拧紧机械手；螺母储放装置放置在装配底座内且位于板簧放置平台的中部下方；在板簧放置平台的下底面上设置螺母取放装配机构，所述螺母取放装配机构能从螺母储放装置内取出固定螺母，并将固定螺母插装在串装螺栓的端部，螺母拧紧机械手能够将固定螺母上紧在串装螺栓上。

如图9和10所示，所述螺母取放装配机构包括螺母取放电机，所述螺母取放电机安装在板簧放置平台下方的下方，螺母取放电机的电机轴通过联轴器连接“L”型取放螺母摆臂的横杆部。如图7和8所示，取放螺母摆臂的竖杆部连接固定套环，在固定套环内通过套环轴承安装磁吸式螺母套，所述磁吸式螺母套的外周壁中部开设内嵌环槽，所述固定套环和套环轴承均设置在内嵌环槽内；所述磁吸式螺母套的外周壁上开设外齿面，磁吸式螺母套内开设与固定螺母外轮廓相适应的螺母磁吸套孔；在板簧放置平台上开设前侧装配槽，所述前侧装配槽位于串装螺栓正下方。

如图9所示，螺母取放电机正向转动，能够令取放螺母摆臂的竖杆部向下摆动，直至磁吸式螺母套按压螺母储放装置，令螺母储放装置内的固定螺母弹出并吸附在螺母磁吸套孔内；如图10所示，螺母取放电机反向转动，能够令取放螺母摆臂的竖杆部向上摆动，并将固定螺母套装在串装螺栓上，完成固定螺母的取放动作。

如图3所示，所述螺母拧紧机械手通过第一行走吊杆安装在行走桁架的横向导轨上；第一行走吊杆的上端设置第一电动行走轮，第一行走吊杆的下端固定螺母拧紧机械手；第一行走吊杆包括第一上杆和第一下杆，第一上杆通过直线滑轨或第一伸缩气缸连接第一下杆。

所述螺母拧紧机械手包括上固定块、固定块连杆和下固定块，上固定块的上端固定在第一下杆的下端；上固定块通过固定块连杆垂直连接下固定块；在上固定块上通过拧紧螺母驱动电机，在拧紧螺母驱动电机的电机轴上固定主动齿轮，在下固定块上通过转动轴同轴安装从动齿轮和拧紧齿轮，在主动齿轮和从动齿轮上套装传动齿带。

所述第一行走吊杆能够带动螺母拧紧机械手移动至套装在串装螺栓上的固定螺母上方，通过直线滑轨或第一伸缩气缸带动第一下杆下移，令拧紧齿轮与磁吸式螺母套的外齿面相啮合；启动拧紧螺母驱动电机，即可通过主动齿轮、传动齿带及从动齿轮转动，继而令拧紧齿轮啮合带动磁吸式螺母套转动，将固定螺母上紧在串装螺栓上。

如图2和3所示，所述螺母储放装置包括若干个一端敞口另一端封闭的螺母储放筒，各个螺母储放筒用于储放不同规格的固定螺母。在装配底座的下部水平设置倒“L”形的螺母筒插槽，在螺母筒插槽的封闭端底部顺序设置螺母筒推簧和若干个螺母储放筒，在螺母筒插槽的侧部敞口处设置螺母储放筒挡销，螺母储放筒挡销能够阻挡螺母储放筒，防止螺母储放筒从侧部弹出；各个螺母储放筒的敞口端朝向螺母筒插槽的前侧敞口。

如图4和5所示，在螺母储放筒的筒底设置螺母顶出弹簧，在螺母储放筒的敞口端设置自动出料控制器，在螺母顶出弹簧和自动出料控制器之间的螺母储放筒内顺序同轴排列若干个固定螺母。

如图5所示，在螺母储放筒敞口端的内周壁上的左右两侧分别开设第一出料器安装容槽和第二出料器安装容槽；所述自动出料控制器包括第一顶杆、第二顶杆、第一铰接轴、第二铰接轴、第一折杆和第二折杆；在第一出料器安装容槽和第二出料器安装容槽的前侧壁上分别开设第一穿出孔和第二穿出孔，在第一穿出孔和第二穿出孔内分别穿装设置第一顶杆和第二顶杆，第一顶杆和第二顶杆设置在出料器安装容槽内的一端分别安装第一顶块和第二顶块，第一顶块和第二顶块分别铰接第一折杆和第二折杆的前端，第一折杆和第二折杆的中部分别通过第一铰接轴和第二铰接轴铰接设置在第一出料器安装容槽和第二出料器安装容槽的内侧壁上；第一折杆和第二折杆均为“L”形弯折杆体；在第一顶杆和第二顶杆上分别套装第一拉簧和第二拉簧，所述第一拉簧和第二拉簧的前端分别固定在第一出料器安装容槽和第二出料器安装容槽的前侧壁上，第一拉簧和第二拉簧的后端分别固定在第一顶块和第二顶块上。

在储料状态下，第一折杆和第二折杆的自由端分别伸出第一出料器安装容槽和第二出料器安装容槽，抵紧后侧的固定螺母并阻止固定螺母在螺母顶出弹簧的弹力下弹出螺母储放筒；在取料时，螺母取放电机正向转动，能够令取放螺母摆臂的竖杆部向下摆动，直至磁吸式螺母套按压第一顶杆和第二顶杆的外伸端，令第一折杆和第二折杆的自由端围绕第一铰接轴和第二铰接轴相对反向转动，直至分别收入第一出料器安装容槽和第二出料器安装容槽内，固定螺母在螺母顶出弹簧的弹力下弹出螺母储放筒，并吸附在螺母磁吸套孔内，实现取料。

固定螺母的装配过程如下：

（1）利用板簧上料机械手将各板簧片吊装到板簧放置平台上，左装配气缸和右装配气缸的气缸轴分别通过左装配孔和右装配孔向上穿出板簧放置平台，并穿装固定板簧本体的左吊耳和右吊耳。如需加工不带卷耳的中间或下层簧片，可在左装配气缸和右装配气缸的电机轴上分别固定“U”形插装式板簧夹爪，可将簧片的左右两端插入插装式板簧夹爪内，以实现普通簧片的固定。

（2）将其余各板簧片顺序摆放，串装螺栓能够穿过板簧的中间穿孔，直至串装螺栓的穿出端位于前侧装配槽的上方。

（3）螺母取放电机正向转动，能够令取放螺母摆臂的竖杆部向下摆动，直至磁吸式螺母套按压第一顶杆和第二顶杆的外伸端，令第一折杆和第二折杆的自由端围绕第一铰接轴和第二铰接轴相对反向转动，直至分别收入第一出料器安装容槽和第二出料器安装容槽内，固定螺母在螺母顶出弹簧的弹力下弹出螺母储放筒，并吸附在螺母磁吸套孔内，实现取料。

（4）第一行走吊杆能够带动螺母拧紧机械手移动至套装在串装螺栓上的固定螺母上方，通过直线滑轨或第一伸缩气缸带动第一下杆下移，令拧紧齿轮与磁吸式螺母套的外齿面相啮合；启动拧紧螺母驱动电机，即可通过主动齿轮、传动齿带及从动齿轮转动，继而令拧紧齿轮啮合带动磁吸式螺母套转动，将固定螺母上紧在串装螺栓上。

在本专利中，板簧上料机械手为成熟的现有技术，不再赘述其结构和工作原理。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (7)

1.一种板簧产品冲孔及装配设备，其特征在于：包括激光定位冲孔装置、板簧组装装置、吊装及装配桁架装置和装配底座；所述激光定位冲孔装置包括激光定位器和冲孔设备，所述激光定位器能够定位冲孔位置，冲孔设备能够对板簧进行冲孔作业；所述板簧组装装置能够将固定螺母安装在串装螺栓上；

所述装配底座包括底座本体，在底座本体上设置板簧放置平台，在板簧放置平台上开设与板簧吊耳孔对应的左装配孔和右装配孔，在板簧放置平台下方的装配底座内设置左装配气缸和右装配气缸，所述左装配气缸和右装配气缸的气缸轴能够分别通过左装配孔和右装配孔向上穿出板簧放置平台，并穿装固定板簧的左吊耳和右吊耳；

所述激光定位器包括横轴定位机构和纵轴定位机构，横轴定位机构安装在板簧放置平台的左右两侧，在板簧放置平台上开设前侧装配槽，纵轴定位机构安装在板簧放置平台的下方；

所述横轴定位机构包括第一横向激光发射器、第二横向激光发射器和激光感应板，所述激光感应板竖直安装在板簧放置平台的左端，在板簧放置平台的右端开设纵向插装孔，在纵向插装孔内插装激光移动外套筒，在底座本体上设置外套筒升降驱动装置，所述外套筒升降驱动装置能够带动激光移动外套筒沿纵向插装孔上下移动；在激光移动外套筒的外周横向安装外套筒连杆，在底座本体的右侧壁上纵向设置外套筒移动导轨，在外套筒连杆上安装外套筒滑块，所述外套筒滑块插装在外套筒移动导轨中并能沿外套筒导轨上下移动；所述第一横向激光发射器安装在激光移动外套筒的上端；

在激光移动外套筒内套装激光移动内套杆，在底座本体上设置内套杆升降驱动装置，所述内套杆升降驱动装置能够带动激光移动内套杆沿激光移动外套筒上下移动；所述第二横向激光发射器安装在激光移动内套杆的上端；在激光移动外套筒的左侧壁上开设激光透射条孔，所述第二横向激光发射器能穿过激光透射条孔向左侧发射激光；

所述纵轴定位机构包括纵向激光发射器和纵向激光反射棱镜，在板簧放置平台的前侧装配槽的右侧壁上安装纵向激光发射器，在前侧装配槽的左侧壁上开设棱镜移动仓，在棱镜移动仓内插装棱镜安装杆的内伸端，棱镜安装杆的外伸端连接反射面与水平面呈45度角的纵向激光反射棱镜；开启纵向激光发射器后能够横向射向纵向激光反射棱镜激光射线并垂直向上反射至板簧的中心点上。

2.根据权利要求1所述的一种板簧产品冲孔及装配设备，其特征在于：所述外套筒升降驱动装置包括外套筒升降驱动电机和外套筒升降驱动齿轮，在激光移动外套筒的外侧壁上纵向固定外套筒驱动齿条，外套筒升降驱动电机安装在底座本体上，外套筒升降驱动电机的电机轴上安装外套筒升降驱动齿轮，所述外套筒升降驱动齿轮与外套筒驱动齿条相互啮合传动；

所述内套杆升降驱动装置包括内套杆升降驱动电机和内套杆升降驱动齿轮，在激光移动内套杆的外侧壁上纵向固定内套杆驱动齿条，内套杆升降驱动电机安装在底座本体上，内套杆升降驱动电机的电机轴上安装内套杆升降驱动齿轮，所述内套杆升降驱动齿轮与内套杆驱动齿条相互啮合传动。

3.根据权利要求2所述的一种板簧产品冲孔及装配设备，其特征在于：板簧冲孔的定位方法如下：

竖直定位：调节棱镜安装杆的外伸的外伸长度，令纵向激光反射棱镜的反射点位于前侧装配槽的居中位置，继而开启纵向激光发射器，令反射的纵向激光垂直照射在板簧冲孔面的左右对称中线上；

横向定位：启动外套筒升降驱动电机，令激光移动外套筒带动第一横向激光发射器在发射激光的同时由初始位置开始上移，所述初始位置是指第一横向激光发射器发出的激光与板簧放置平台齐平的位置；直至第一横向激光发射器发出的激光高于板簧并被激光感应板感应到，立即止停外套筒升降驱动电机，记录第一横向激光发射器的移动距离L；而后启动内套杆升降驱动电机，令激光移动内套杆带动第二横向激光发射器上移L/2的距离，此时开启第二横向激光发射器，第二横向激光发射器发射出的激光水平照射在板簧冲孔面的上下对称中线上；

冲孔点定位：反射的纵向激光与第二横向激光发射器发射出的激光的交叉点，即为冲孔定位点。

4.根据权利要求3所述的一种板簧产品冲孔及装配设备，其特征在于：所述板簧组装装置包括螺母储放装置和螺母取放装配机构，所述螺母储放装置设置在装配底座的侧面，吊装及装配桁架装置设置在装配底座的上部；所述吊装及装配桁架装置包括行走桁架，在行走桁架的横向导轨上设置能够横向往复行走的螺母拧紧机械手；螺母储放装置放置在装配底座内且位于板簧放置平台的中部下方；在板簧放置平台的下底面上设置螺母取放装配机构，所述螺母取放装配机构能从螺母储放装置内取出固定螺母，并将固定螺母插装在串装螺栓的端部，螺母拧紧机械手能够将固定螺母上紧在串装螺栓上。

5.根据权利要求4所述的一种板簧产品冲孔及装配设备，其特征在于：所述螺母取放装配机构包括螺母取放电机，所述螺母取放电机安装在板簧放置平台下方的下方，螺母取放电机的电机轴通过联轴器连接“L”型取放螺母摆臂的横杆部，取放螺母摆臂的竖杆部连接固定套环，在固定套环内通过套环轴承安装磁吸式螺母套，所述磁吸式螺母套的外周壁中部开设内嵌环槽，所述固定套环和套环轴承均设置在内嵌环槽内；所述磁吸式螺母套的外周壁上开设外齿面，磁吸式螺母套内开设与固定螺母外轮廓相适应的螺母磁吸套孔；所述前侧装配槽位于串装螺栓正下方；

螺母取放电机正向转动，能够令取放螺母摆臂的竖杆部向下摆动，直至磁吸式螺母套按压螺母储放装置，令螺母储放装置内的固定螺母弹出并吸附在螺母磁吸套孔内；螺母取放电机反向转动，能够令取放螺母摆臂的竖杆部向上摆动，并将固定螺母套装在串装螺栓上，完成固定螺母的取放动作。

6.根据权利要求5所述的一种板簧产品冲孔及装配设备，其特征在于：所述螺母拧紧机械手通过第一行走吊杆安装在行走桁架的横向导轨上；第一行走吊杆的上端设置第一电动行走轮，第一行走吊杆的下端固定螺母拧紧机械手；第一行走吊杆包括第一上杆和第一下杆，第一上杆通过直线滑轨或伸缩气缸连接第一下杆；

所述螺母拧紧机械手包括上固定块、固定块连杆和下固定块，上固定块的上端固定在第一下杆的下端；上固定块通过固定块连杆垂直连接下固定块；在上固定块上通过拧紧螺母驱动电机，在拧紧螺母驱动电机的电机轴上固定主动齿轮，在下固定块上通过转动轴同轴安装从动齿轮和拧紧齿轮，在主动齿轮和从动齿轮上套装传动齿带；

所述第一行走吊杆能够带动螺母拧紧机械手移动至套装在串装螺栓上的固定螺母上方，通过直线滑轨或伸缩气缸带动第一下杆下移，令拧紧齿轮与磁吸式螺母套的外齿面相啮合；启动拧紧螺母驱动电机，即可通过主动齿轮、传动齿带及从动齿轮转动，继而令拧紧齿轮啮合带动磁吸式螺母套转动，将固定螺母上紧在串装螺栓上。

7.根据权利要求6所述的一种板簧产品冲孔及装配设备，其特征在于：所述螺母储放装置包括一端敞口另一端封闭的螺母储放筒，在螺母储放筒的筒底设置螺母顶出弹簧，在螺母储放筒的敞口端设置自动出料控制器，在螺母顶出弹簧和自动出料控制器之间的螺母储放筒内顺序同轴排列若干个固定螺母；

在螺母储放筒敞口端的内周壁上的左右两侧分别开设第一出料器安装容槽和第二出料器安装容槽；所述自动出料控制器包括第一顶杆、第二顶杆、第一铰接轴、第二铰接轴、第一折杆和第二折杆；在第一出料器安装容槽和第二出料器安装容槽的前侧壁上分别开设第一穿出孔和第二穿出孔，在第一穿出孔和第二穿出孔内分别穿装设置第一顶杆和第二顶杆，第一顶杆和第二顶杆设置在出料器安装容槽内的一端分别安装第一顶块和第二顶块，第一顶块和第二顶块分别铰接第一折杆和第二折杆的前端，第一折杆和第二折杆的中部分别通过第一铰接轴和第二铰接轴铰接设置在第一出料器安装容槽和第二出料器安装容槽的内侧壁上；第一折杆和第二折杆均为“L”形弯折杆体；在第一顶杆和第二顶杆上分别套装第一拉簧和第二拉簧，所述第一拉簧和第二拉簧的前端分别固定在第一出料器安装容槽和第二出料器安装容槽的前侧壁上，第一拉簧和第二拉簧的后端分别固定在第一顶块和第二顶块上；

在储料状态下，第一折杆和第二折杆的自由端分别伸出第一出料器安装容槽和第二出料器安装容槽，抵紧后侧的固定螺母并阻止固定螺母在螺母顶出弹簧的弹力下弹出螺母储放筒；在取料时，螺母取放电机正向转动，能够令取放螺母摆臂的竖杆部向下摆动，直至磁吸式螺母套按压第一顶杆和第二顶杆的外伸端，令第一折杆和第二折杆的自由端围绕第一铰接轴和第二铰接轴相对反向转动，直至分别收入第一出料器安装容槽和第二出料器安装容槽内，固定螺母在螺母顶出弹簧的弹力下弹出螺母储放筒，并吸附在螺母磁吸套孔内，实现取料。

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