CN114619676A - 一种用于周向带孔塑料环的钢珠自动装填机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于周向带孔塑料环的钢珠自动装填机构，包括钢珠送料模块、塑料环传输模块、冲填模块、进给模块和塑料环，塑料环上设有两组环形均布的四边形通孔以及若干个轴向分布的半圆形通槽，四边形通孔设于两个半圆形通槽之间，冲填塑料环传输模块包括塑料环进料传输机构、转运机构和塑料环出料传输机构，冲填转运机构包括升降座和固定座，冲填升降座通过升降机构能够相对于固定座上下移动。本发明能够实现塑料环上钢珠的自动装配。

Description

一种用于周向带孔塑料环的钢珠自动装填机构
技术领域
本发明涉及套筒钢珠装配设备技术领域，尤其是涉及一种用于周向带孔塑料环的钢珠自动装填机构。
背景技术
随着汽车市场日趋激烈的竞争，用户对汽车各项性能要求的不断提高，变速器的换挡性能也逐渐成为评定汽车性能的一个重要指标。汽车换挡定位套筒作为汽车变速箱的必要配件之一，对汽车变速器换挡的可靠性、换挡性能、手感和司机的疲劳强度影响非常大。
目前，汽车换挡定位套筒加工生产过程中涉及小钢珠压入塑料环周向均布小孔的装配工艺，该塑料环轴向分布2列小孔，每列周向分布10多个小钢珠预装小孔，小钢珠直径约1.5mm，目前主要采用人工压装的方式，存在生产效率低、劳动强度大等问题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种用于周向带孔塑料环的钢珠自动装填机构。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种用于周向带孔塑料环的钢珠自动装填机构，包括钢珠送料模块、塑料环传输模块、冲填模块、进给模块和塑料环，塑料环上设有四边形通孔和半圆形通槽，四边形通孔设于两个半圆形通槽之间，塑料环传输模块包括塑料环进料传输机构、转运机构和塑料环出料传输机构，转运机构包括升降座和固定座，塑料环通过塑料环进料传输机构运输至升降座上，转运机构上设有塑料环压紧定位装置，塑料环放置于转运机构上经塑料环压紧定位装置压紧，并通过第一电机驱动旋转，升降座的上部设有旋转底托，旋转底托的下方设有推杆机构用于驱动其向塑料环出料传输机构一侧旋转；
钢珠送料模块设于旋转底托的上方，钢珠送料模块包括送料管，送料管设于升降座的右侧，送料管内设有用于传输钢珠的通道，送料管的下部设有通孔，冲填模块设于送料管远离升降座的一侧，冲填模块包括顶针，顶针能够穿过通孔压入四边形通孔内；
升降座内设有光纤传感器，光纤传感器与第一电机和冲填模块电连接。
升降机构为剪叉升降机。
钢珠送料模块还包括第二电机和钢珠储存桶，第二电机通过电机安装板、钢珠储存安装板与钢珠储存桶连接，第二电机的转轴设于钢珠储存桶内并连接有蛟龙辊，钢珠储存桶的下方通过一个夹块与送料管连接，送料管为两根，两根送料管的下部通过另一个夹块连接。
冲填模块还包括顶针安装块、浮动接头和第一气缸，浮动接头连接第一气缸与顶针安装块，顶针固定于顶针安装块远离第一气缸的一侧。
升降座上设有移动座，移动座与升降座之间设有第二气缸，第二气缸的推杆伸缩能够驱动移动座向升降座上的塑料环远离或靠近。
塑料环压紧定位装置包括电机顶轴，电机顶轴与第一电机连接，固定座上设有轴承和靠轴，轴承固定于固定座上，靠轴穿过轴承并与塑料环的一端贴合，电机顶轴的轴肩以及靠轴靠近塑料环的一端均设有内凹槽。
塑料环进料传输机构包括机架、传输辊和链轮，传输辊通过连接块连接，链轮用于驱动连接块，链轮上设有链轮轴，链轮轴与机架转动连接，靠近转运机构一侧的链轮轴上转动连接有旋转杆，旋转杆靠近升降座的一端设有向上凸起的顶杆，升降座上设有与顶杆位置相对应的连接台，旋转杆的下端设有第一伸缩杆，第一伸缩杆的两端分别与旋转杆和机架转动连接，旋转杆与升降机构电连接，塑料环出料传输机构与塑料环进料传输机构结构相同。
推杆机构包括设于升降座内的螺杆、滑块和推杆，推杆的两端分别与滑块和旋转底托铰接，螺杆通过第三电机驱动旋转。
塑料环进料传输机构的传输辊上设有与四边形通孔位置相对应的卡块，传输辊内设有中间轴，中间轴和传输辊之间设有扭簧，中间轴的两端设有限位块，靠近塑料环进料传输机构一侧的连接台上设有与限位块相配合的凸块，卡块的上部为弧形面，卡块的下端设有第二伸缩杆，第二伸缩杆的下端伸入传输辊并固定有底板，中间轴上设有与底板位置相对应的凸轮，传输辊上设有用于容纳凸轮的空腔和用于容纳第二伸缩杆、卡块的缺口，在传输辊上设有挡环，挡环设于缺口内并位于底板的上方，挡环和底板之间设有弹簧。
本发明的有益效果是：
1.通过该机构可以实现塑料环上料、小钢珠装配和塑料环下料，整个过程实现自动化，节省人力，整体装配效率提高；
2.通过升降机构实现塑料环在顶针和塑料环进料传输机构之间上下升降，上升至顶针处对钢珠进行装配，下降至塑料环进料传输机构和塑料环出料传输机构处进行进料和出料，位置精度高，可靠性更好，实现了塑料环在上料工位、装配工位、下料工位的自动化转运；
3.设置光纤传感器检测塑料环位置，与第三电机配合，旋转塑料环，使四边形通孔与顶针的位置相对应，通过送料管对钢珠进行自动送料，传输钢珠至最下方，与顶针位置相对应，顶针在第一气缸的推动下，推动钢珠，使其压入四边形通孔内进行转配，实现了钢珠的自动化的装配
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为送料管、顶针与塑料环的结构示意图；
图3为冲填模块的结构示意图；
图4为塑料环进料传输机构、转运机构、塑料环进料传输机构的结构示意图；
图5为图4中A处放大图；
图6为转运机构的结构示意图；
图7为塑料环与塑料环进料传输机构配合的侧视图；
图8为塑料环进料传输机构与连接台配合的俯视图；
图9为卡块与传输辊、中间轴配合的结构示意图；
图10为凸块与限位块配合的结构示意图；
图11为链轮轴与旋转杆配合的结构示意图；
图12为送料管的结构示意图；
图13为电机顶轴、塑料环与靠轴配合的结构示意图；
图14为塑料环的结构示意图；
图中：1-第二电机、101-蛟龙辊、2-电机安装板、3-钢珠储存安装板、4-钢珠储存桶、5-夹块、6-送料管、61-通道、62-通孔、7-顶针、8-顶针安装块、9-浮动接头、10-第一气缸、11-电机顶轴、12-塑料环、13-轴承、131-推块、132-第三气缸、14-第一电机、15-靠轴、16-光纤传感器、17-四边形通孔、18-半圆形通槽、19-转运机构、191-升降座、192-第二气缸、193-移动座、194-连杆、195-第三气缸、196-固定座、197-支撑座、198-顶块、199-停止开关、1910-推杆、1911-螺杆、1912-第三电机、1913-连接台、1914-旋转杆、1915-第一伸缩杆、1916-顶杆、1917-旋转底托、20-塑料环进料传输机构、201-传输辊、202-卡块、203-链轮轴、21-塑料环出料传输机构、22-机架、23-内凹槽、24-凸块、25-中间轴、26-限位块、27-扭簧、28-凸轮、29-空腔、30-第二伸缩杆、31-底板、32-缺口、33-挡环、34-弹簧。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：
如图1～14所示，一种用于周向带孔塑料环的钢珠自动装填机构，包括钢珠送料模块、塑料环传输模块、冲填模块、进给模块和塑料环12，塑料环12上设有两组环形均布的四边形通孔17以及若干个轴向分布的半圆形通槽18，四边形通孔17设于两个半圆形通槽18之间，四边形通孔的侧边为特定的弧度设计，既保证了小钢珠的装配位置精度，又保证了装配后的小钢珠不会出现脱落情况；
钢珠送料模块包括第二电机1、钢珠储存桶4和两根送料管6，第二电机1通过电机安装板2、钢珠储存安装板3与钢珠储存桶4连接，第二电机1的转轴设于钢珠储存桶4内并连接有蛟龙辊101，钢珠储存桶4的下方通过一个夹块5与送料管6连接，送料管6为两根，两根送料管6的下部通过另一个夹块5连接，保持两根送料管6之间的稳定性，送料管6内设有用于传输钢珠的通道61，送料管6的下部设有通孔62，通孔62贯穿送料管6，机构首先通过钢珠储存安装板3将小钢珠群送入钢珠储存桶4内，再通过控制第二电机1驱动蛟龙辊101将小钢珠群进行搅拌使它们分布均匀并有序地进入送料管5内形成小钢珠串，通道61上端贯穿送料管6，用于接收与传输钢珠储存槽4中的小钢珠，送料管6下段轴向为封闭状态，用于定位小钢珠的传输停止位置，防止小钢珠在运输途中从管中脱离，通孔62与最底端的小钢珠位置相对应，送料管6用于将小钢珠传送至冲填模块处，固定在此方向上的顶针7可通过往复运动不断地将小钢珠精确地顶入塑料环12上的四边形通孔17内；
塑料环传输模块包括塑料环进料传输机构20、转运机构19和塑料环出料传输机构21，转运机构19包括升降座191和固定座196，升降座191通过升降机构能够相对于固定座196上下移动，升降机构优选为剪叉升降机，剪叉升降机包括两组相互交叉的连杆194和第三气缸195，连杆194的左端与升降座191和固定座196固定，连杆194的右端与升降座191和固定座196滑动连接，两组连杆194之间通过连轴连接，第三气缸195的两端分别与固定座196和一根上方的连轴转动连接，升降座下降至塑料环进料传输机构20处，塑料环12通过塑料环进料传输机构20运输至升降座191上，升降座启动上升，升降座191上设有移动座193，移动座193与升降座191之间设有第二气缸192，第二气缸192的推杆伸缩能够驱动移动座193向升降座191上的塑料环远离或靠近，移动座193上设有电机顶轴11，第一电机14与电机顶轴11连接，升降座191远离移动座193的另一侧设有支撑座197，升降座191的侧边设有顶块198，在支撑座197上设有停止开关199，通知开关与第三气缸195电连接，当顶块198向上移动至停止开关199后，第三气缸195停止运转，此时塑料环12与靠轴15的位置相对应，第三气缸132启动，靠轴15伸入塑料环12内，支撑座197上设有轴承13和靠轴15，支撑座197的上部还设有推块131，推块131与轴承13外圈固定推块131通过第三气缸132驱动，使靠轴15向塑料环12一侧靠近或远离，靠轴15穿过轴承13，升降座启动上升后，塑料环12的一端与靠轴抵靠，电机顶轴11的一部分伸入塑料环12内，并将塑料环压紧，第一电机14驱动塑料环旋转，在升降座191内设有光纤传感器16，光纤传感器16与第一电机14电连接，光纤传感器进行发送与接收，激光触碰通槽面与触碰非通槽面返回时间不同，若激光触碰通槽面则第一电机停止转动并进行小钢珠的装配，装配完成后第一电机转动，通过光纤传感器16检测塑料环上的半圆形通槽18的位置，同时与第一电机14进行配合，来调整塑料环12的位置使得四边形通孔17与冲填模块中的顶针7对齐，顶针7将单个小钢珠顶入塑料环的四边形通孔内并卡住，电机顶轴11的轴肩以及靠轴15靠近塑料环12的一端均设有内凹槽23，允许塑料环12的位置进行微调，以确保孔小钢珠的装配精度，并且减小了塑料环12转动时受到的来自头尾两端摩擦阻力，由于小钢珠装配时需要高精度，且装配间隔时间短，因此减小摩擦阻力可以更加有效的进行精度控制；
塑料环进料传输机构20包括机架22、传输辊201和链轮，传输辊201通过连接块连接，链轮用于驱动连接块，链轮上设有链轮轴203，链轮轴203与机架22转动连接，靠近转运机构19一侧的链轮轴203上转动连接有旋转杆1914，旋转杆1914靠近升降座191的一端设有向上凸起的顶杆1916，升降座191上设有与顶杆1916位置相对应的连接台1913，旋转杆1914的下端设有第一伸缩杆1915，第一伸缩杆1915的两端分别与旋转杆1914和机架22转动连接，旋转杆1914与第三气缸195电连接，塑料环出料传输机构21与塑料环进料传输机构20结构相同，在完成装配后，升降座191下降，当连接台1913下降至顶杆1916处后，对顶杆1916推压，关闭第三气缸195，实现升降座191与塑料环出料传输机构21的位置相对应，在连接台1913上设有启动按钮，当塑料环被转运至连接台时，启动按钮开启第三气缸195，将升降台191向上运输，设置装配时间，升降台在装配结束后自动下降，对装配完毕的塑料环下料并重新上料，实现了塑料环在上料工位、装配工位、下料工位的自动化转运；
升降座191的上部设有旋转底托1917，旋转底托1917为两根间隔一定距离的弧形杆，对塑料环可靠支撑的同时，也不影响光纤传感器的接发信号，旋转底托1917靠近塑料环出料传输机构21的一端与升降座191铰接，旋转底托1917的下方设有推杆机构用于驱动其旋转，推杆机构包括设于升降座191内的螺杆1911、滑块和推杆1910，滑块和螺杆1911相互螺接，推杆1910的两端分别与滑块和旋转底托1917铰接，螺杆1911通过第三电机1912驱动旋转，第三电机1912驱动螺杆1911旋转后，滑块向铰接点处滑移，推杆1910将旋转底托1917向上顶出，旋转底托1917相对于升降座旋转，塑料环受力不平衡向塑料环出料传输机构21一侧滚落，实现了塑料环的自动下料，在旋转底托1917复位后，塑料环进料传输机构对塑料环12再次上料；
钢珠送料模块设于旋转底托1917的上方，送料管6的下端延伸至塑料环12处并位于塑料环12的右侧，冲填模块设于送料管6远离升降座191的一侧，冲填模块包括顶针7、顶针安装块8、浮动接头9和第一气缸10，浮动接头9连接第一气缸10与顶针安装块8，顶针7固定于顶针安装块8远离第一气缸10的一侧，顶针7与通孔62的位置相对应，顶针7通过进给模块向旋转底托1917移动，冲填模块位于塑料环出料传输机构21的上方，顶针安装块用于安装与定位顶针；所述浮动接头用于连接第一气缸与顶针安装块，并防止脱落；第一气缸用于提供动力，控制顶针移动，光纤传感器将信号传递给第一气缸10，将顶针7往钢珠一侧推动，将钢珠压入四边形通孔17内；
由于塑料环为筒状结构，将塑料环放置于传输辊上后，比较容易发生滚动，使其运输较为困难，在塑料环进料传输机构(20)的传输辊201上设有与四边形通孔17位置相对应的卡块202，传输辊201内设有中间轴25，中间轴25和传输辊201之间设有扭簧27，中间轴25的两端设有限位块26，靠近塑料环进料传输机构20一侧的连接台1913上设有与限位块26相配合的凸块24，卡块202的上部为弧形面，卡块202的下端设有第二伸缩杆30，第二伸缩杆30包括弹簧，第二伸缩杆受压后长度变短，不受力时，弹簧推动第二伸缩杆伸长复位，第二伸缩杆30的下端伸入传输辊201并固定有底板31，中间轴25上设有与底板31位置相对应的凸轮28，传输辊201上设有用于容纳凸轮28的空腔29和用于容纳第二伸缩杆30、卡块202的缺口32，在传输辊201上设有挡环33，挡环33设于缺口32内并位于底板31的上方，挡环33和底板31之间设有弹簧34，将塑料环放置于传输辊上后，卡块202被压入缺口32内，由于塑料环的惯性，会相对于传输辊发生滚动，当塑料环滚动至卡块与四边形通孔位相对应时，卡块向上顶出伸入至塑料环12内，塑料环12的侧壁卡入卡块202与传输辊201之间的空隙内，此时塑料环12位置固定，不会发生滚动，传输辊带动塑料环12向前运输，当塑料环运输至凸块24处时凸块24推动限位块26，使限位块24旋转，凸轮28跟随旋转，使底板31下降，将卡块202收纳于传输辊201内，此时塑料环能够很容易从传输辊上脱离。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于周向带孔塑料环的钢珠自动装填机构，其特征在于：包括钢珠送料模块、塑料环传输模块、冲填模块、进给模块和塑料环(12)，塑料环(12)上设有四边形通孔(17)和半圆形通槽(18)，四边形通孔(17)设于两个半圆形通槽(18)之间，所述塑料环传输模块包括塑料环进料传输机构(20)、转运机构(19)和塑料环出料传输机构(21)，所述转运机构(19)包括升降座(191)和固定座(196)，塑料环(12)通过塑料环进料传输机构(20)运输至升降座(191)上，所述转运机构(19)上设有塑料环压紧定位装置，所述塑料环(12)放置于转运机构(19)上经塑料环压紧定位装置压紧，并通过第一电机(14)驱动旋转，升降座(191)的上部设有旋转底托(1917)，旋转底托(1917)的下方设有推杆机构，用于驱动其向塑料环出料传输机构(21)一侧旋转；
所述钢珠送料模块设于旋转底托(1917)的上方，钢珠送料模块包括送料管(6)，所述送料管(6)设于升降座(191)的右侧，所述送料管(6)内设有用于传输钢珠的通道(61)，所述送料管(6)的下部设有通孔(62)，所述冲填模块设于送料管(6)远离升降座(191)的一侧，所述冲填模块包括顶针(7)，所述顶针(7)能够穿过通孔(62)压入四边形通孔(17)内；
所述升降座(191)内设有光纤传感器(16)，光纤传感器(16)与第一电机(14)和冲填模块电连接。
2.如权利要求1所述的一种用于周向带孔塑料环的钢珠自动装填机构，其特征在于：所述升降机构为剪叉升降机。
3.如权利要求1所述的一种用于周向带孔塑料环的钢珠自动装填机构，其特征在于：所述钢珠送料模块还包括第二电机(1)和钢珠储存桶(4)，第二电机(1)通过电机安装板(2)、钢珠储存安装板(3)与钢珠储存桶(4)连接，第二电机(1)的转轴设于钢珠储存桶(4)内并连接有蛟龙辊(101)，钢珠储存桶(4)的下方通过一个夹块(5)与送料管(6)连接，送料管(6)为两根，两根送料管(6)的下部通过另一个夹块(5)连接。
4.如权利要求1所述的一种用于周向带孔塑料环的钢珠自动装填机构，其特征在于：所述冲填模块还包括顶针安装块(8)、浮动接头(9)和第一气缸(10)，所述浮动接头(9)连接第一气缸(10)与顶针安装块(8)，所述顶针(7)固定于顶针安装块(8)远离第一气缸(10)的一侧。
5.如权利要求1所述的一种用于周向带孔塑料环的钢珠自动装填机构，其特征在于：所述升降座(191)上设有移动座(193)，所述移动座(193)与升降座(191)之间设有第二气缸(192)，第二气缸(192)的推杆伸缩能够驱动移动座(193)向升降座(191)上的塑料环远离或靠近。
6.如权利要求5所述的一种用于周向带孔塑料环的钢珠自动装填机构，其特征在于：所述塑料环压紧定位装置包括电机顶轴(11)，所述电机顶轴(11)与第一电机(14)连接，所述固定座(196)上设有轴承(13)和靠轴(15)，轴承(13)固定于固定座(196)上，靠轴(15)穿过轴承(13)并与塑料环(12)的一端贴合，电机顶轴(11)的轴肩以及靠轴(15)靠近塑料环(12)的一端均设有内凹槽(23)。
7.如权利要求1所述的一种用于周向带孔塑料环的钢珠自动装填机构，其特征在于：所述塑料环进料传输机构(20)包括机架(22)、传输辊(201)和链轮，所述传输辊(201)通过连接块连接，所述链轮用于驱动连接块，链轮上设有链轮轴(203)，所述链轮轴(203)与机架(22)转动连接，靠近转运机构(19)一侧的链轮轴(203)上转动连接有旋转杆(1914)，旋转杆(1914)靠近升降座(191)的一端设有向上凸起的顶杆(1916)，所述升降座(191)上设有与顶杆(1916)位置相对应的连接台(1913)，旋转杆(1914)的下端设有第一伸缩杆(1915)，第一伸缩杆(1915)的两端分别与旋转杆(1914)和机架(22)转动连接，所述旋转杆(1914)与升降机构电连接，所述塑料环出料传输机构(21)与塑料环进料传输机构(20)结构相同。
8.如权利要求1所述的一种用于周向带孔塑料环的钢珠自动装填机构，其特征在于：所述推杆机构包括设于升降座(191)内的螺杆(1911)、滑块和推杆(1910)，所述推杆(1910)的两端分别与滑块和旋转底托(1917)铰接，螺杆(1911)通过第三电机(1912)驱动旋转。
9.如权利要求7所述的一种用于周向带孔塑料环的钢珠自动装填机构，其特征在于：所述塑料环进料传输机构(20)的传输辊(201)上设有与四边形通孔(17)位置相对应的卡块(202)，所述传输辊(201)内设有中间轴(25)，所述中间轴(25)和传输辊(201)之间设有扭簧(27)，所述中间轴(25)的两端设有限位块(26)，靠近塑料环进料传输机构(20)一侧的连接台(1913)上设有与限位块(26)相配合的凸块(24)，所述卡块(202)的上部为弧形面，所述卡块(202)的下端设有第二伸缩杆(30)，第二伸缩杆(30)的下端伸入传输辊(201)并固定有底板(31)，所述中间轴(25)上设有与底板(31)位置相对应的凸轮(28)，传输辊(201)上设有用于容纳凸轮(28)的空腔(29)和用于容纳第二伸缩杆(30)、卡块(202)的缺口(32)，所述在传输辊(201)上设有挡环(33)，所述挡环(33)设于缺口(32)内并位于底板(31)的上方，挡环(33)和底板(31)之间设有弹簧(34)。
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