CN113695471B - 一种工字轮装配机及一种成形模具 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种工字轮装配机及一种成形模具，包括机台和驱动机构,机台上设置有容工字轮第一连接部件和第二连接部件的放置区，其至少一侧设置有成形模具；驱动机构用于驱动成形模具使第一连接部件冲压变形将工字轮的第一连接部件和第二连接部件连为一体。一种成形模具，包括限位座、凸模、凸轮；限位座设有滑槽，凸模与滑槽滑动连接，滑槽内设有回位弹簧；凸轮包括凸部；凸轮设有用于连接驱动机构的连接孔，当驱动机构驱动凸轮旋转、且使凸轮旋转至凸部与凸模抵接时，将凸模顶出限位座外边缘；当凸轮旋转至凸部与凸模非抵接时，回位弹簧限制凸模伸出限位座外边缘。本发明旨在便捷组装工字轮，提高生产效率。

Description

一种工字轮装配机及一种成形模具

技术领域

本申请涉及工字轮组装生产装置技术领域，具体是一种工字轮装配机及一种成形模具。

背景技术

需要说明的是，本部分所记载的内容并不代表都是现有技术。

工字轮一般由两端的圆形侧板、圆柱形筒芯组合而成，其筒芯用于缠绕一些柔性线状、长卷状产品进行收集储存，方便运输。

现有的工字轮一般为一体铸造、注塑、锻造来制造，也有将工字轮的侧板与筒芯通过焊接、螺钉连接组装为一体；焊接的工字轮，焊烟污染空气环境，螺钉连接制造的工字轮效率低下。

发明内容

本发明主要针对以上问题，提出了一种工字轮装配机，旨在利用成形模具便捷组装工字轮，提高生产效率。

为实现上述目的，本发明提供了一种工字轮装配机，包括：机台和驱动机构,所述机台上设置有容工字轮第一连接部件和第二连接部件放置的放置区，所述放置区至少一侧设置有成形模具，所述驱动机构用于驱动所述成形模具使第一连接部件冲压变形将工字轮的第一连接部件和第二连接部件连为一体；其中，所述第一连接部件包括端盖、侧板，第二连接部件包括芯筒。

进一步地，所述成形模具包括限位座、凸模、凸轮；所述限位座设有滑槽，所述凸模与所述滑槽滑动连接，所述滑槽内设有回位弹簧；所述凸轮包括凸部；所述凸轮用于连接所述驱动机构，当所述驱动机构驱动所述凸轮旋转、且使所述凸轮旋转至所述凸部与所述凸模抵接时，将所述凸模顶出所述限位座外边缘；当所述凸轮旋转至所述凸部与所述凸模非抵接时，所述回位弹簧限制所述凸模伸出所述限位座外边缘。

进一步地，所述驱动机构包括第一电机、第一皮带、长轴、连杆、摆杆、转轮、转轴，所述第一电机带动所述第一皮带驱动所述长轴旋转，所述长轴、连杆、摆杆、转轮连接组成偏心轮摇杆机构，所述转轴与所述转轮连接驱动所述凸轮旋转。

进一步地，所述凸轮具有数个凸部，相邻的两个所述凸部之间形成与所述凸部圆弧过渡连接的凹部，所述凸模一端设有与所述凸轮抵接的滑轮、另一端设有尖锥；所述限位座、凸模数量均为五个，每个所述凸模位于两个所述限位座之间，呈圆周均布排列。

进一步地，所述限位座外边缘为圆弧，所述限位座用于插接端盖的凹槽。

进一步地，包括压合机构，所述压合机构包括第二电机、第二皮带、滑座、空心丝杠、丝杠螺母，所述空心丝杠套接所述转轴，所述空心丝杠穿设所述丝杠螺母，所述空心丝杠连接所述滑座，所述成形模具架设于所述滑座，所述第二电机带动所述第二皮带驱动所述丝杠螺母旋转形成所述空心丝杠带动所述滑座做直线往复运动，将所述第一连接部件和第二连接部件压装为一体。

进一步地，所述压合机构包括手轮，所述手轮套接所述空心丝杠。

进一步地，所述放置区两侧设置有相对设立的所述成形模具，所述压合机构驱动其中一侧所述成形模具相对另一侧所述成形模具位移。

进一步地，包括机架，所述机架设有托板，所述放置区设有托架，所述机台、长轴架设于所述机架，所述第一电机、第二电机安置于所述托板，所述托架用于托举芯筒。

为实现上述目的，本发明提供了一种成形模具，包括限位座、凸模、凸轮；所述限位座设有滑槽，所述凸模与所述滑槽滑动连接，所述滑槽内设有回位弹簧；所述凸轮包括凸部；所述凸轮设有用于连接驱动机构的连接孔，当驱动机构驱动所述凸轮旋转，且使所述凸轮旋转至所述凸部与所述凸模抵接时，将所述凸模顶出所述限位座外边缘；当所述凸轮旋转至所述凸部与所述凸模非抵接时，所述回位弹簧限制所述凸模伸出所述限位座外边缘。

与现有技术相比，本发明提供的一种工字轮装配机及一种成形模具，相比较焊接工字轮，更加环保无污染，相比较螺钉连接的工字轮，本工字轮装配机利用成形模具组装，加工时间短，效率更加高。转轮与手轮使工字轮装配机在电机未通电的状态下或电机故障的状态下，工人可以利用手动旋转手轮、转轮驱动压合机构、成形模具工作，来将工字轮连接为一体，保证生产。这种设计考虑周全，实用性强。

附图说明

图1为本申请一种工字轮装配机结构示意图。

图2为本申请一种工字轮装配机结构示意图。

图3为本申请一种工字轮装配机的驱动机构结构示意图。

图4为本申请一种工字轮装配机的压合机构结构示意图。

图5为本申请一种工字轮装配机及一种成形模具的成形模具结构示意图。

图6为本申请一种工字轮装配机及一种成形模具加工的工字轮结构爆炸图。

图7为本申请一种工字轮装配机局部结构剖视图。

图中所示的附图标记：1、机台；2、驱动机构；210、第一电机；220、第一皮带；230、长轴；240、连杆；250、摆杆；260、转轮；270、转轴；3、工字轮；310、第一连接部件；311、端盖；3111、凹槽；3112、凸起；312、侧板；320、第二连接部件；321、芯筒；4、放置区；410、托架；5、成形模具；510、限位座；511、滑槽；512、回位弹簧；520、凸模；521、滑轮；522、尖锥；530、凸轮；531、凸部；532、凹部；533、连接孔；6、压合机构；610、第二电机；620、第二皮带；630、滑座；640、空心丝杠；650、丝杠螺母；660、手轮；7、机架；710、托板。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参照图1-图7，本实施例提供了一种工字轮装配机，包括机台1和驱动机构2,机台1上设置有容工字轮3第一连接部件310和第二连接部件320放置的放置区4，放置区4至少一侧设置有成形模具5，驱动机构2用于驱动成形模具5使第一连接部件310冲压变形将工字轮3的第一连接部件310和第二连接部件320连为一体；其中，第一连接部件310包括端盖311、侧板312，第二连接部件320包括芯筒321。

现有的工字轮一般为一体铸造、注塑、锻造来制造，也有将工字轮的侧板与芯筒通过焊接、螺钉连接连接为一体，本工字轮装配机主要针对一种新型的工字轮进行装配，这种工字轮由端盖311、侧板312、芯筒321组成，端盖311先与侧板312进行组装，形成第一连接部件310，再将端盖311插入芯筒321的内孔，驱动机构2驱动成形模具5对端盖311加工，使端盖311冲压变形，端盖311靠变形与芯筒321咬合锁固，这样就使位于放置区4的第一连接部件310和第二连接部件320连为一体装配成工字轮3。

这种装配工字轮3的机器，相比较焊接工字轮，更加环保无污染，相比较螺钉连接的工字轮，本工字轮装配机利用成形模具5组装，加工时间短，效率更加高。

请参照图1、图3和图5，成形模具5包括限位座510、凸模520、凸轮530；限位座510设有滑槽511，凸模520与滑槽511滑动连接，滑槽511内设有回位弹簧512；凸轮530包括凸部531；凸轮530用于连接驱动机构2，当驱动机构2驱动凸轮530旋转、且使凸轮530旋转至凸部531与凸模520抵接时，将凸模520顶出限位座510外边缘；当凸轮530旋转至凸部531与凸模520非抵接时，回位弹簧512限制凸模520伸出限位座510外边缘。

凸模520被凸轮530的凸部531顶出限位座510外边缘时，凸模520对端盖311加工，使端盖311冲压变形，端盖311靠变形与芯筒321咬合锁固，这样就使位于放置区4的第一连接部件310和第二连接部件320连为一体装配成工字轮3；工字轮3被装配完成，需要取下时，驱动机构2驱动凸轮530旋转、且使凸轮530旋转至凸部531与凸模520非抵接时，回位弹簧512提供弹推力限制凸模520伸出限位座510外边缘，凸模520不再与端盖311接触，方便工字轮3从成形模具5上脱模。

请参照图1-图3、图5，驱动机构2包括第一电机210、第一皮带220、长轴230、连杆240、摆杆250、转轮260、转轴270，第一电机210带动第一皮带220驱动长轴230旋转，长轴230、连杆240、摆杆250、转轮260连接组成偏心轮摇杆机构，转轴270与转轮260连接驱动凸轮530旋转。在驱动机构2工作过程中，由于第一电机210一直带动第一皮带220，第一皮带220带动长轴230旋转，长轴230带动连杆240旋转，连杆240为短臂所以摆杆250在带动转轮260运动时，转轮260带动转轴270间歇性的转动，这正对应凸轮530形状结构特征，使得凸轮530的凸部531与凸模520为抵接、非抵接两种状态切换，形成凸模520对端盖311的冲压以及收回方便脱模。

而且转轮260使驱动机构2在第一电机210未通电的状态下或第一电机210故障的状态下，工人可以利用手动旋转转轮260驱动转轴270旋转形成凸轮530抵接带动凸模520做冲压工作，来将第一连接部件310和第二连接部件320连接为一体，保证生产。这种设计考虑周全，实用性强。

请参照图5，凸轮530具有数个凸部531，相邻的两个凸部531之间形成与凸部531圆弧过渡连接的凹部532，凸模520一端设有与凸轮530抵接的滑轮521、另一端设有尖锥522；限位座510、凸模520数量均为五个，每个凸模520位于两个限位座510之间，呈圆周均布排列。因为端盖311为圆形，限位座510、凸模520数量均为五个呈圆周均布排列使得凸模520沿限位座510的滑槽511被凸轮530凸部531抵接顶出限位座510外边缘，便可以使端盖311受到尖锥522冲压变形，变形的部位与芯筒321内孔圆周呈咬合锁固，当需要脱模时，凸轮530旋转至凹部532，使凸模520有空间被容纳到凹部532，被回位弹簧512提供弹推力限制缩回限位座510内，尖锥522为锥体，在被凸模520带动缩回时，方便与端盖311脱离；凸轮530的凸部531与凹部532圆弧过渡连接，凸模520设有滑轮521与凸轮530抵接，降低了凸模520与凸轮530之间相互接触的摩擦力，降低磨损，延长成形模具5使用寿命。

请参照图5和图6，限位座510外边缘为圆弧，限位座510用于插接端盖311的凹槽3111。端盖311先与侧板312进行组装，形成第一连接部件310，根据端盖311的形状，将端盖311的凹槽3111套接到限位座510圆弧形外边缘上进行预定位，限位座510圆弧形外边缘能够很好的卡持端盖311的凹槽3111圆周，再将端盖311的凸起3112插入芯筒321的内孔，进行后续装配步骤。

请参照图1、图2和图4、图7，包括压合机构6，压合机构6包括第二电机610、第二皮带620、滑座630、空心丝杠640、丝杠螺母650，空心丝杠640套接转轴270，空心丝杠640穿设丝杠螺母650，空心丝杠640连接滑座630，成形模具5架设于滑座630，第二电机610带动第二皮带620驱动丝杠螺母650旋转形成空心丝杠640带动滑座630做直线往复运动，将第一连接部件310和第二连接部件320压装为一体。

端盖311的凸起3112插入芯筒321的内孔，使第一连接部件310和第二连接部件320连接，为工人手动操作，属于预定位，这种连接还不充分牢靠，通过压合机构6驱动成形模具5，端盖311位于成形模具5上，成形模具5随滑座630移动，对端盖311与芯筒321施压，使得端盖311与芯筒321连接更加充分牢靠，后续再利用驱动机构2驱动成形模具5工作，使第一连接部件310冲压变形将工字轮3的第一连接部件310和第二连接部件320连为一体，压合机构6进一步保证工字轮3装配质量。

请参照图1、图2和图4，压合机构6包括手轮660，手轮660套接空心丝杠640。通过设置手轮660使压合机构6在第二电机610未通电的状态下或第二电机610故障的状态下，工人可以利用手动旋转手轮660驱动丝杠螺母650旋转形成空心丝杠640带动滑座630做直线往复运动，来将第一连接部件310和第二连接部件320压装为一体，保证生产。这种设计考虑周全，实用性强。

请参照图1、图2和图4，放置区4两侧设置有相对设立的成形模具5，压合机构6驱动其中一侧成形模具5相对另一侧成形模具5位移。这种设计使得工字轮3在装配时，受到压合机构6夹持压合，且两端可以同时获得成形模具5的冲压加工，装配生产效率高。

请参照图1和图2、图6，包括机架7，机架7设有托板710，放置区4设有托架410，机台1、长轴230架设于机架7，第一电机210、第二电机610安置于托板710，托架410用于托举芯筒321。

请参照图5，本实施例提供了一种成形模具，包括限位座510、凸模520、凸轮530；限位座510设有滑槽511，凸模520与滑槽511滑动连接，滑槽511内设有回位弹簧512；凸轮530包括凸部531；凸轮530设有用于连接驱动机构的连接孔533，当驱动机构驱动凸轮530旋转、且使凸轮530旋转至凸部531与凸模520抵接时，将凸模520顶出限位座510外边缘；当凸轮530旋转至凸部531与凸模520非抵接时，回位弹簧512限制凸模520伸出限位座510外边缘。

本成形模具工作原理：凸模520被凸轮530的凸部531顶出限位座510外边缘时，凸模520对工字轮3的端盖311加工，使端盖311受到冲压变形，端盖311靠变形与芯筒321咬合锁固，使第一连接部件310和第二连接部件320连为一体装配成工字轮3；工字轮3被装配完成，需要取下时，驱动机构驱动凸轮530旋转，且使凸轮530旋转至凸部531与凸模520非抵接时，回位弹簧512提供弹推力限制凸模520伸出限位座510外边缘，凸模520不再与端盖311接触，方便工字轮3从成形模具5上脱模。

本技术发明不局限于上述实施方式，只要是说明书中提及的方案均落在本发明的保护范围之内。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (8)

1.一种工字轮装配机，其特征在于，包括机台和驱动机构,所述机台上设置有容工字轮第一连接部件和第二连接部件放置的放置区，所述放置区至少一侧设置有成形模具，所述驱动机构用于驱动所述成形模具使第一连接部件冲压变形将工字轮的第一连接部件和第二连接部件连为一体；其中，所述第一连接部件包括端盖、侧板，第二连接部件包括芯筒，端盖先与侧板组装，形成所述第一连接部件，再将端盖插入芯筒的内孔，所述驱动机构驱动所述成形模具使端盖冲压变形，端盖靠变形与芯筒咬合锁固；

所述成形模具包括限位座、凸模、凸轮；所述限位座设有滑槽，所述凸模与所述滑槽滑动连接，所述滑槽内设有回位弹簧；所述凸轮包括凸部；所述凸轮用于连接所述驱动机构，当所述驱动机构驱动所述凸轮旋转、且使所述凸轮旋转至所述凸部与所述凸模抵接时，将所述凸模顶出所述限位座外边缘；当所述凸轮旋转至所述凸部与所述凸模非抵接时，所述回位弹簧限制所述凸模伸出所述限位座外边缘；

所述凸轮具有数个凸部，相邻的两个所述凸部之间形成与所述凸部圆弧过渡连接的凹部，所述凸模一端设有与所述凸轮抵接的滑轮、另一端设有尖锥；所述限位座、凸模数量均为五个，每个所述凸模位于两个所述限位座之间，呈圆周均布排列。

2.根据权利要求1所述的一种工字轮装配机，其特征在于，所述驱动机构包括第一电机、第一皮带、长轴、连杆、摆杆、转轮、转轴，所述第一电机带动所述第一皮带驱动所述长轴旋转，所述长轴、连杆、摆杆、转轮连接组成偏心轮摇杆机构，所述转轴与所述转轮连接驱动所述凸轮旋转。

3.根据权利要求1所述的一种工字轮装配机，其特征在于，所述限位座外边缘为圆弧，所述限位座用于插接端盖的凹槽。

4.根据权利要求2所述的一种工字轮装配机，其特征在于，包括压合机构，所述压合机构包括第二电机、第二皮带、滑座、空心丝杠、丝杠螺母，所述空心丝杠套接所述转轴，所述空心丝杠穿设所述丝杠螺母，所述空心丝杠连接所述滑座，所述成形模具架设于所述滑座，所述第二电机带动所述第二皮带驱动所述丝杠螺母旋转形成所述空心丝杠带动所述滑座做直线往复运动，将所述第一连接部件和第二连接部件压装为一体。

5.根据权利要求4所述的一种工字轮装配机，其特征在于，所述压合机构包括手轮，所述手轮套接所述空心丝杠。

6.根据权利要求4所述的一种工字轮装配机，其特征在于，所述放置区两侧设置有相对设立的所述成形模具，所述压合机构驱动其中一侧所述成形模具相对另一侧所述成形模具位移。

7.根据权利要求4所述的一种工字轮装配机，其特征在于，包括机架，所述机架设有托板，所述放置区设有托架，所述机台、长轴架设于所述机架，所述第一电机、第二电机安置于所述托板，所述托架用于托举芯筒。

8.一种成形模具，应用于权利要求1至7任一项所述的一种工字轮装配机，其特征在于，包括限位座、凸模、凸轮；所述限位座设有滑槽，所述凸模与所述滑槽滑动连接，所述滑槽内设有回位弹簧；所述凸轮包括凸部；所述凸轮设有用于连接驱动机构的连接孔，当驱动机构驱动所述凸轮旋转，且使所述凸轮旋转至所述凸部与所述凸模抵接时，将所述凸模顶出所述限位座外边缘；当所述凸轮旋转至所述凸部与所述凸模非抵接时，所述回位弹簧限制所述凸模伸出所述限位座外边缘；

所述凸轮具有数个凸部，相邻的两个所述凸部之间形成与所述凸部圆弧过渡连接的凹部，所述凸模一端设有与所述凸轮抵接的滑轮、另一端设有尖锥；所述限位座、凸模数量均为五个，每个所述凸模位于两个所述限位座之间，呈圆周均布排列。

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