CN115178993B - 一种钢珠自动上料压接装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钢珠自动上料压接装置，包括控制器、自动上料模块和压接模块；所述压接模块包括固定座和压杆，所述固定座的内部设置有压接通道，所述压接通道的一侧设置有入料通道；所述压杆包括压接头，压杆的一端设置有压杆驱动器；所述压接通道设置有检测模块；所述自动上料模块包括输料管和上料盘，输料管靠近上料盘的一端设置有气源，输料管的另一端通过输料管座与固定座连接；所述输料管的出料端设置有导料块，所述导料块设置有接料孔和缓冲通道，所述接料孔与输料管的出料端之间设置有泄压间隙a。本发明利用气源的气流压力输送钢珠，可以适应复杂管路，通过可调节的泄压间隙a，可以在上料速度与减少冲击之间取得合适的平衡。
Description
技术领域
本发明涉及工业装配技术领域，特别是涉及一种钢珠自动上料压接装置。
背景技术
使用钢珠对零部件上的小油道进行密封，是近年汽车低中压零部件上常用的压装密封工艺。随着汽车零部件高度集成化，单个零部件上的钢珠装配数量越来越多，人工上料压接的方式存在效率低、人力成本高等问题。
因此，亟需设计一种钢珠自动上料压接装置，实现钢珠的高效自动化压接。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明所采用的技术方案如下：
一种钢珠自动上料压接装置，其特征在于：包括控制器、自动上料模块(10)和压接模块(30)；
所述压接模块(30)包括固定座(32)和压杆(31)，所述固定座(32)的内部设置有供钢珠(90)通过的压接通道(322)，所述压接通道(322)的一侧设置有入料通道(323)；
所述压杆(31)包括与压接通道(322)滑动套接的压接头(312)，压杆(31)远离压接头(312)的一端设置有压杆驱动器(35)；
所述压接通道(322)上设置有检测模块(50)，所述检测模块(50)包括挡料机构(51)，所述挡料机构(51)靠近压接通道(322)的出料口；所述挡料机构(51)包括挡料板(511)和驱动挡料板(511)阻隔或不阻隔钢珠(90)贯通压接通道(322)的挡料驱动器(512)，所述挡料驱动器(512)与固定座(32)连接；
所述检测模块(50)还包括缺料传感器(53)和多料传感器(54)，所述缺料传感器(53)和多料传感器(54)依次沿挡料机构(51)朝入料通道(323)的方向设置，所述缺料传感器(53)和多料传感器(54)分别与控制器信号连接；
所述自动上料模块(10)包括输料管(11)和将钢珠(90)自动送入输料管(11)的上料盘(14)，所述输料管(11)靠近上料盘(14)的一端设置有驱动钢珠(90)运动的气源(19)，输料管(11)的另一端通过输料管座(13)与固定座(32)连接；
所述输料管(11)的出料端设置有导料块(40)，所述导料块(40)设置有接料孔(41)和缓冲通道(42)，所述缓冲通道(42)与固定座(32)的入料通道(323)气密性连通；所述接料孔(41)与输料管(11)的出料端之间设置有泄压间隙(a)；
所述上料盘(14)、挡料驱动器(512)和压杆驱动器(35)分别与控制器信号连接。
优选的，所述压杆(31)上设置有监测压杆(31)移动距离的行程尺(20)，所述行程尺(20)与控制器信号连接。
优选的，所述入料通道(323)的出料口朝压接通道(322)方向倾斜，入料通道(323)与压接通道(322)的入料夹角(b)≥95度；所述钢珠(90)与压接通道(322)间隙配合，所述挡料板(511)与压接通道(322)不气密性阻隔。
优选的，所述缺料传感器(53)和多料传感器(54)之间设置有阻隔或不阻隔钢珠(90)的分料机构(52)，所述分料机构(52)与控制器信号连接。
优选的，所述自动上料模块(10)还包括入料筒(15)，所述入料筒(15)内部设置有推料孔(153)，所述推料孔(153)的一端与输料管(11)连通，另一端设置有与推料孔(153)滑动套接的推杆(16)，所述推杆(16)的内部设置有气道(161)，所述推杆(16)远离输料管(11)的一端设置有推杆驱动器(17)，所述推杆驱动器(17)与控制器信号连接；
所述推料孔(153)靠近输料管(11)的一侧设置有入料孔(151)，所述入料孔(151)远离输料管(11)的一侧设置有气孔(152)；所述入料孔(151)与上料盘(14)套接，所述气孔(152)与气源(19)套接；
所述推杆(16)设置有等料位置和推料位置，当推杆(16)处于推料位置时，推杆(16)将推料孔(153)与入料孔(151)阻隔，气孔(152)与气道(161)连通；当推杆(16)处于等料位置时，推料孔(153)与入料孔(151)连通，气孔(152)与气道(161)气密性阻隔。
优选的，所述入料筒(15)与入料孔(151)对应的位置设置有吸附钢珠(90)的磁吸(18)，当一颗钢珠(90)被磁吸(18)吸附后，其它钢珠不能再通过该入料孔(151)进入推料孔(153)中。
优选的，所述输料管(11)的出料端通过可调节的输料管夹(12)与输料管座(13)连接，输料管夹(12)用于调节泄压间隙(a)的大小。
优选的，所述压杆(31)设置有与压接头(312)同轴的套接柱(311)，所述套接柱(311)的外径大于压接头(312)；所述固定座(32)上设置有与压接通道(322)同轴的导套孔(321)，所述套接柱(311)与导套孔(321)滑动套接。
优选的，所述压杆(31)与固定座(32)之间设置有弹簧(33)，所述弹簧(33)在不受外力时，使压杆(31)远离固定座(32)。
优选的，所述压杆(31)上设置有限位销(34)，所述固定座(32)上设置有限位腰孔(324)；所述限位销(34)与限位腰孔(324)滑动卡接。
优选的，所述接料孔(41)和缓冲通道(42)之间的夹角为90～120度。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
1、操作简单，可以实现钢珠的高效自动化压接；
2、利用气源的气流压力输送钢珠，可以适应复杂管路，特别时自动上料模块和压接模块距离较远的工况。
3、设置有缺料传感器和多料传感器，可以避免钢珠多装及漏装；
4、设置的分料机构可以快速的排出压接通道中多余的钢珠；
5、利用气源的气流压力输送钢珠，配合入料通道与压接通道相对倾斜的设置，可以使压接模块适应水平、倾斜或垂直的任意角度压接；
6、通过可调节的泄压间隙a，可以在上料速度与减少冲击之间取得合适的平衡；
7、设置磁吸和合适的入料孔大小，可以在不借助传感器的情况下避免钢珠多上料；
8、设置的行程尺可以监测钢珠的压接深度是否符合设计要求。
附图说明
图1为本发明的压接模块结构示意图；
图2为压接通道内误装两个钢珠的示意图；
图3为自动上料模块的整体结构示意图(入料状态)；
图4为自动上料模块的局部结构示意图(推料状态)；
图5为导料块结构示意图；
图6为泄压间隙结构示意图。
其中：自动上料模块10、输料管11、输料管夹12、输料管座13、上料盘14、入料筒15、入料孔151、气孔152、推料孔153、推杆16、气道161、推杆驱动器17、磁吸18、气源19、行程尺20、压接模块30、压杆31、套接柱311、压接头312、固定座32、导套孔321、压接通道322、入料通道323、限位腰孔324、弹簧33、限位销34、压杆驱动器35、导料块40、接料孔41、缓冲通道42、检测模块50、挡料机构51、挡料板511、挡料驱动器512、分料机构52、缺料传感器53、多料传感器54、钢珠90、泄压间隙a、入料夹角b。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”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。
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：
如图1、2、3、4、5、6所示，一种钢珠自动上料压接装置，包括控制器、自动上料模块10和压接模块30；
所述压接模块30包括固定座32和压杆31，所述固定座32的内部设置有供钢珠90通过的压接通道322，所述压接通道322的一侧设置有入料通道323；
所述压杆31包括与压接通道322滑动套接的压接头312，压杆31远离压接头312的一端设置有压杆驱动器35；
所述压接通道322上设置有检测模块50，所述检测模块50包括挡料机构51，所述挡料机构51靠近压接通道322的出料口；所述挡料机构51包括挡料板511和驱动挡料板511阻隔或不阻隔钢珠90贯通压接通道322的挡料驱动器512，所述挡料驱动器512与固定座32连接；
所述检测模块50还包括缺料传感器53和多料传感器54，所述缺料传感器53和多料传感器54依次沿挡料机构51朝入料通道323的方向设置，所述缺料传感器53和多料传感器54分别与控制器信号连接；
所述自动上料模块10包括输料管11和将钢珠90自动送入输料管11的上料盘14，所述输料管11靠近上料盘14的一端设置有驱动钢珠90运动的气源19，输料管11的另一端通过输料管座13与固定座32连接；
所述输料管11的出料端设置有导料块40，所述导料块40设置有接料孔41和缓冲通道42，所述缓冲通道42与固定座32的入料通道323气密性连通；所述接料孔41与输料管11的出料端之间设置有泄压间隙a；
所述上料盘14、挡料驱动器512和压杆驱动器35分别与控制器信号连接。
本实施中，输料管11采用柔性胶管，压杆驱动器35采用油压机、气缸或电动缸。
钢珠在输料管11中通过高压气流来提升输送速度，当钢珠90进入导料块40后，需要将速度降低以减少冲击，通过泄压间隙a使钢珠90进入导料块40后，高压气流通过泄压间隙a排出，达到减压减速的效果，而且无需设置复杂的控制系统来控制气压。
因此设置泄压间隙a可以满足钢珠90在输料管11高速上料的同时，又可以减少对导料块40、压接通道322和挡料机构51的冲击，避免零件损坏。泄压间隙a的外侧可以设置消声器，以减少排气噪声。上料盘14采用震动式上料盘；挡料驱动器512可以采用气缸或电磁铁；行程尺采用机械式或光电式行程尺。
利用气源19的气流压力输送钢珠90，可以适应复杂管路，特别时自动上料模块10和压接模块30距离较远的工况。
本实施例的操作方法如下：
1、将钢珠90通过上料盘14自动放入输料管11中，并在输料管11接入气源19；
2、钢珠90在气源19的气流压力下，使钢珠90依次由输料管11—气隙a-
-接料孔41--缓冲通道42--入料通道323进入压接通道322；
3、挡料机构51将钢珠90的位置保持在预定的位置；
4、压杆驱动器35驱动压杆31将钢珠90压入工件中，完成压接作业；
进一步的，所述压杆31上设置有监测压杆31移动距离的行程尺20，所述行程尺20与控制器信号连接。
本实施例中，根据钢珠90压入工件内的深度，预设置好钢珠90相对工件和压杆31、以及钢珠90的直径，即可通过行程尺20监测压杆31的移动距离来判断钢珠90的压入深度是否符合设计要求。
本实施例中，当缺料传感器53检测到钢珠90，同时多料传感器54不检测到钢珠90，表示钢珠数量正确。本实施例中每次压入一个钢珠90，因此设置一个缺料传感器53和多料传感器54。如果每次需压入两颗钢珠90，则在钢珠90对应的位置两个缺料传感器和一个多料传感器54；同理，可以根据钢珠90的压入数量设置多料传感器54的数量。
进一步的，如图2所示，所述入料通道323的出料口朝压接通道322方向倾斜，入料通道323与压接通道322的入料夹角b≥95度；所述钢珠90与压接通道322间隙配合，所述挡料板511与压接通道322不气密性阻隔。
本实施例中，气源19的气流将钢珠90从入料通道323吹向压接通道322时，依靠倾斜的入料夹角b，使钢珠90在惯性作用下吹向挡料机构51，同时气流从挡料板511与压接通道322的间隙排出，在气流压力作用下，使钢珠90在待压接状态下始终保持与挡料机构51贴紧(缺料传感器53可以检测到钢珠90)。该设计可以使压接模块30在从下往上压接时，也可以将钢珠90保持与挡料机构51贴紧(缺料传感器53可以检测到钢珠90)，从而使压接模块30可以适应水平、倾斜或垂直的任意角度压接；比如安装在6轴机械手上，在同一工位上对工件不同方向、不同位置的孔中压入不同数量的钢珠90。
进一步的，所述缺料传感器53和多料传感器54之间设置有阻隔或不阻隔钢珠90的分料机构52，所述分料机构52与控制器信号连接。
本实施例中，所述分料机构52的结构和挡料机构51相同，在压接通道322等待钢珠进入时，挡料机构51阻隔压接通道322；如果多料传感器54检测到钢珠90，分料机构52阻隔压接通道322，然后挡料机构51不阻隔压接通道322，将缺料传感器53对应的钢珠90在气压及/或重力作用下排出压接通道322；再后，挡料机构51阻隔压接通道322，分料机构52不阻隔压接通道322，使多料传感器54对应的钢珠90移动到缺料传感器53对应的位置。如果多料传感器54依然检测到钢珠90，则重复前述步骤，直至多料传感器54不检测到钢珠90。
进一步的，如图3、4所示，所述自动上料模块10还包括入料筒15，所述入料筒15内部设置有推料孔153，所述推料孔153的一端与输料管11连通，另一端设置有与推料孔153滑动套接的推杆16，所述推杆16的内部设置有气道161，所述推杆16远离输料管11的一端设置有推杆驱动器17，所述推杆驱动器17与控制器信号连接；
所述推料孔153靠近输料管11的一侧设置有入料孔151，所述入料孔151远离输料管11的一侧设置有气孔152；所述入料孔151与上料盘14套接，所述气孔152与气源19套接；
所述推杆16设置有等料位置和推料位置，当推杆16处于推料位置(如图4所示)时，推杆16将推料孔153与入料孔151阻隔，气孔152与气道161连通；当推杆16处于等料位置(如图3所示)时，推料孔153与入料孔151连通，气孔152与气道161气密性阻隔。
进一步的，所述输料管11的出料端通过可调节的输料管夹12与输料管座13连接，输料管夹12用于调节泄压间隙a的大小。通过调节泄压间隙a的大小，可以在上料速度和减少冲击之间找到合适的平衡。
进一步的，所述入料筒15与入料孔151对应的位置设置有吸附钢珠90的磁吸18，当一颗钢珠90被磁吸18吸附后，其它钢珠不能再通过该入料孔151进入推料孔153中。
本实施例中，通过磁吸18限制一颗以上的钢珠90进入推料孔153中，防止钢珠多装。在其它实施例中，但需要一次装入多颗钢珠时，还可以增加入料孔151的数量。
进一步的，为了提升压接时压杆31的稳定性，所述压杆31设置有与压接头312同轴的套接柱311，所述套接柱311的外径大于压接头312；所述固定座32上设置有与压接通道322同轴的导套孔321，所述套接柱311与导套孔321滑动套接。
进一步的，为了便于压接完成后压杆31复位，所述压杆31与固定座32之间设置有弹簧33，所述弹簧33在不受外力时，使压杆31远离固定座32。
进一步的，为了防止压杆31和固定座32分离，所述压杆31上设置有限位销34，所述固定座32上设置有限位腰孔324；所述限位销34与限位腰孔324滑动卡接。
进一步的，如图4所示，为了减少钢珠90对固定座32的冲击，所述接料孔41和缓冲通道42之间的夹角为90～120度。
本实施例在应用中，固定座32的加工难度和成本比导料块40要大的多，因此通过将钢珠90在导料块40中通过缓冲通道42进行转向来减少钢珠90对固定座32的冲击，从而避免固定座32损坏。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明专利权利要求的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种钢珠自动上料压接装置，其特征在于：包括控制器、自动上料模块(10)和压接模块(30)；
所述压接模块(30)包括固定座(32)和压杆(31)，所述固定座(32)的内部设置有供钢珠(90)通过的压接通道(322)，所述压接通道(322)的一侧设置有入料通道(323)；
所述压杆(31)包括与压接通道(322)滑动套接的压接头(312)，压杆(31)远离压接头(312)的一端设置有压杆驱动器(35)；
所述压接通道(322)上设置有检测模块(50)，所述检测模块(50)包括挡料机构(51)，所述挡料机构(51)靠近压接通道(322)的出料口；所述挡料机构(51)包括挡料板(511)和驱动挡料板(511)阻隔或不阻隔钢珠(90)贯通压接通道(322)的挡料驱动器(512)，所述挡料驱动器(512)与固定座(32)连接；
所述检测模块(50)还包括缺料传感器(53)和多料传感器(54)，所述缺料传感器(53)和多料传感器(54)依次沿挡料机构(51)朝入料通道(323)的方向设置，所述缺料传感器(53)和多料传感器(54)分别与控制器信号连接；
所述自动上料模块(10)包括输料管(11)和将钢珠(90)自动送入输料管(11)的上料盘(14)，所述输料管(11)靠近上料盘(14)的一端设置有驱动钢珠(90)运动的气源(19)，输料管(11)的另一端通过输料管座(13)与固定座(32)连接；
所述输料管(11)的出料端设置有导料块(40)，所述导料块(40)设置有接料孔(41)和缓冲通道(42)，所述缓冲通道(42)与固定座(32)的入料通道(323)气密性连通；所述接料孔(41)与输料管(11)的出料端之间设置有泄压间隙(a)；
所述上料盘(14)、挡料驱动器(512)和压杆驱动器(35)分别与控制器信号连接；
所述自动上料模块(10)还包括入料筒(15)，所述入料筒(15)内部设置有推料孔(153)，所述推料孔(153)的一端与输料管(11)连通，另一端设置有与推料孔(153)滑动套接的推杆(16)，所述推杆(16)的内部设置有气道(161)，所述推杆(16)远离输料管(11)的一端设置有推杆驱动器(17)，所述推杆驱动器(17)与控制器信号连接；
所述推料孔(153)靠近输料管(11)的一侧设置有入料孔(151)，所述入料孔(151)远离输料管(11)的一侧设置有气孔(152)；所述入料孔(151)与上料盘(14)套接，所述气孔(152)与气源(19)套接；
所述推杆(16)设置有等料位置和推料位置，当推杆(16)处于推料位置时，推杆(16)将推料孔(153)与入料孔(151)阻隔，气孔(152)与气道(161)连通；当推杆(16)处于等料位置时，推料孔(153)与入料孔(151)连通，气孔(152)与气道(161)气密性阻隔；
所述入料筒(15)与入料孔(151)对应的位置设置有吸附钢珠(90)的磁吸(18)，当一颗钢珠(90)被磁吸(18)吸附后，其它钢珠不能再通过该入料孔(151)进入推料孔(153)中；
所述输料管(11)的出料端通过可调节的输料管夹(12)与输料管座(13)连接，输料管夹(12)用于调节泄压间隙(a)的大小；
所述压杆(31)设置有与压接头(312)同轴的套接柱(311)，所述套接柱(311)的外径大于压接头(312)；所述固定座(32)上设置有与压接通道(322)同轴的导套孔(321)，所述套接柱(311)与导套孔(321)滑动套接；
所述压杆(31)与固定座(32)之间设置有弹簧(33)，所述弹簧(33)在不受外力时，使压杆(31)远离固定座(32)；所述压杆(31)上设置有限位销(34)，所述固定座(32)上设置有限位腰孔(324)；所述限位销(34)与限位腰孔(324)滑动卡接。
2.如权利要求1所述的一种钢珠自动上料压接装置，其特征在于：所述压杆(31)上设置有监测压杆(31)移动距离的行程尺(20)，所述行程尺(20)与控制器信号连接。
3.如权利要求1所述的一种钢珠自动上料压接装置，其特征在于：所述入料通道(323)的出料口朝压接通道(322)方向倾斜，入料通道(323)与压接通道(322)的入料夹角(b)≥95度；所述钢珠(90)与压接通道(322)间隙配合，所述挡料板(511)与压接通道(322)不气密性阻隔。
4.如权利要求1所述的一种钢珠自动上料压接装置，其特征在于：所述缺料传感器(53)和多料传感器(54)之间设置有阻隔或不阻隔钢珠(90)的分料机构(52)，所述分料机构(52)与控制器信号连接。
5.如权利要求1所述的一种钢珠自动上料压接装置，其特征在于：所述接料孔(41)和缓冲通道(42)之间的夹角为90～120度。
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