CN116393962A - 一种钢球压装装置及钢球压装装置压装钢球的方法 - Google Patents
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Abstract
一种钢球压装装置,机架1成双层框架式结构,X‑Y双轴伺服机构2固定安装在机架1的上框架101上,工装板3安装在X‑Y双轴伺服机构2的移动平台上并随之沿X向和Y向直线运动,压装工件4安装在工装板3上,压装电缸组件5固定安装在机架1上框架101的顶部基准面上并实现其电缸推杆沿Z向伸缩运动,压头机构6安装在压装电缸组件5的电缸推杆端部位置随之运动,视觉模块7固定安装在自动调整机构8的安装基准面并实现相机沿Z向伸缩运动调节相机焦距,自动调整机构8固定安装在柜体1顶部基准面上并实现止挡位置的自动可调,自动上料机构9一端固定安装在柜体1顶部,一端与压头机构连接实现钢球的自动上料。
Description
技术领域
本发明涉及机械加工领域,尤其是一种钢球压装装置及钢球压装装置压装钢球的方法。
背景技术
目前国内市场的压装机大多数为半自动化设备,其中以针对单一工件冲裁、整形较多,其上下料、点控均需人工操作,具有一定的安全隐患。
现有钢球压装装置的缺点有:压装效率低;对工件兼容性较差;不能批量压装;具有不可控因素和安全隐患;手动操作繁琐。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的问题,本发明提供一种钢球压装装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种钢球压装装置,包括有机架1、X-Y双轴伺服机构2、工装板3、压装工件4、压装模块5、压头机构6、视觉模块7、自动调整机构8、自动上料机构9;其中:机架1成双层框架式结构,包括有上框架101和下框架102;X-Y双轴伺服机构2固定安装在机架1的上框架101上,工装板3安装在X-Y双轴伺服机构2的移动平台上并随之沿X向和Y向直线运动,压装工件4安装在工装板3上,压装电缸组件5固定安装在机架1上框架101的顶部基准面上并实现其电缸推杆沿Z向伸缩运动,压头机构6安装在压装电缸组件5的电缸推杆端部位置随之运动,视觉模块7固定安装在自动调整机构8的安装基准面并实现相机沿Z向伸缩运动调节相机焦距,自动调整机构8固定安装在柜体1顶部基准面上并实现止挡位置的自动可调,自动上料机构9一端固定安装在柜体1顶部,一端与压头机构连接实现钢球的自动上料。
一种钢球压装装置压装钢球的方法,压装步骤如下:
a.压装工件置于吸盘上,吸盘通电,磁吸力牢牢固定住压装工件;
b.压装机构工作,自动校准坐标零位;
c.相机伸缩机构工作,根据工件高度调节相机焦距并对工件面进行拍照,而后计算出工件上所有待压装孔位相对于坐标零位的坐标;
d.激光测距仪对压头和工件表面之间的距离进行精准测量,并反馈到控制系统确定压球机构的实际行程;
e.X-Y双轴伺服机构开始移动,将工件上首个待压装孔位调整到坐标零位,并设置自动运行程序,依次对所有待压装孔位进行压装;
f.待压装孔位调整到坐标零位后,压装电缸组件带动压球机构工作,压头向下运动过程中,带动活动轴套沿基体内腔向下运动,当压头运动到达止挡自动调节机构限制的行程终点时,基体上的45°斜孔与活动轴套上的45°斜孔正好对齐,此时钢球从送料机构中借助重力作用落入活动轴套斜孔中,随着压头返回向上运动时,活动轴套上的斜孔露出,钢球随重力落入压头和护球扇页之间的中心槽孔上,并且活动轴套在弹簧作用力下恢复到初始位置;
g.重复进行步骤f,压头带着钢球挤压护球扇页打开,且正好落入待压工件的孔上,压头继续向下运动到达止挡自动调节机构限制的行程终点,一个钢球压装完毕,往复循环步骤f,g,直至该工件孔位压装完毕。
本发明还具有以下附加技术特征:
优化的,X-Y双轴伺服机构2可实现X向和Y向高精度位置移动,X-Y双轴伺服机构2包括有X方向位移机构和Y方向位移机构。
X方向位移机构包括有底部安装板201、X轴滑轨安装板202、X轴滑轨组件203、X轴电机204、X轴减速器205、X轴丝杠206和X轴安装板207;其中:底部安装板201的两侧安装有X轴滑轨安装板202,X轴滑轨安装板202上部安装有X轴滑轨组件203;底部安装板201的一侧设置有X轴电机204,X轴电机204通过X轴减速器205连接有X轴丝杠206,X轴丝杠206连接于X轴安装板207,X轴安装板207滑动安装于X轴滑轨组件203上。
Y方向位移机构包括有Y轴安装板208、Y轴滑轨组件209、Y轴电机210、Y轴减速器211、Y轴丝杠212和Y轴滑轨安装板213;X轴安装板207的顶部两侧设置有Y轴滑轨安装板208,Y轴滑轨安装板208上设置有Y轴滑轨组件209;Y轴滑轨安装板208的一侧设置有Y轴电机210,Y轴电机210通过Y轴减速器211连接于Y轴丝杠212,Y轴丝杠212连接于Y轴安装板213,Y轴安装板213滑动安装于Y轴滑轨组件209上。
优化的,吸盘3为磁吸吸盘,通电形成磁场吸住压装工件4。
优化的,压装电缸组件5可通过位移控制和压力控制实现电缸503的推杆任意位置的高精度定位,其中,压力传感器508安装在电缸503的推杆底部、连接板510的上方,导向杆505的下端部固定安装在活动板504上,活动板504的两端沿着导向杆505的导杆槽上下移动,止挡自动调节机构8的调节块套装在导向杆505上,通过改变调节块的位置高度实现活动板相对于压装工件4的相对距离;其中:压装电缸组件5包括有压装电机501、减速器502、电缸503、活动板504、导向杆505、导向轴承506、位移传感器507、压力传感器508、连接板509、连接板510、上模板511;压装电机501的底部设置有减速器502,减速器502的底部设置有电缸503,电缸503的底部设置有活动板504;电缸503的两侧设置有导向杆505,导向杆505上设置有导向轴承506;导向杆505上还设置有位移传感器507;导向杆505的底部设置有连接板509和连接板510,连接板510的顶部设置有压力传感器508,连接板510的底部设置有上模板511。
调整电机512、调整减速器513及调整模组分别控制止挡滑台517和相机模块518,调整模组随调整模组安装架516固定在安装架514上,安装架514与安装底板515固定并安装在上框架101上;调整模组先控制相机模组518对焦拍照,后控制止挡滑台517进行压装限位;调整电机512的输出轴与压力传感器链接,光栅尺安装在压力传感器连接板上进行反馈;压装模块519的上模板与导向轴来连接,随电缸沿Z轴向下移动,止挡滑台517进行限位,压头继续下压进行压装。
相机模组518包括有外罩5181和下安装板5182、上安装板5183,外罩5181的底部安装有下安装板5182,外罩5181的顶部安装有上安装板5183;相机5184和镜头5185固定在上安装板5183上,相机5184可进行Z轴微调对焦;条形光源5186固定在下安装板5182上,条形光源5186用调节支架5187固定,可进行角度调节用于解决光源暗场问题。
优化的,压球机构6由压头6a、活动轴套6b、弹簧6c、基体6d、护球扇页6e等组成,压头6a穿过压装电缸组件5的活动板固定安装在压装电缸组件5的电缸推杆端部,活动轴套6b套装在基体6d内腔中并且是间隙配合并能够相对与基体内腔沿Z向上下移动,弹簧6c放置在基体6d内腔底部的相应槽孔内,且活动轴套6b紧挨弹簧6c上方放置,压头6a穿过活动轴套6b的内腔,并且设置有凸台与活动轴套6b的内腔形成间隙配合,可相对于活动轴套6b沿Z向做上下运动,护球扇页6e为两个半片圆锥体弧形薄壁件,通过销轴对称安装在基体6d的外侧将基体6d底部包裹住且可绕该销轴相对向旋转,形成开合状态,闭合时护球扇页6e的轴线与压头6a的轴线重合,压头6a沿Z轴向下运动时接触到护球扇页6e内腔锥面时,将两个半片圆锥体弧形薄壁件6f挤开形成打开状态,压头伸出。
优化的,基体6d内腔与活动轴套6b的外壁设计有防转子台,保证活动轴套只能相对于基体上下运动,不能绕轴线旋转串动。
优化的,活动轴套6b和基体6d上均设计有45°斜孔,斜孔方向均是外壁高内腔低,斜孔直径根据钢球直径来设计,且斜孔位置的壁厚与钢球直径相同,保证一次顺利通过一枚钢球且两者斜孔处于同一垂直平面内,当活动轴套相对基体上下运动时,可以实现两者斜孔的对准,从而保证钢球同时穿过基体6d和活动轴套6b的斜孔滑落到活动轴套内腔里面。
优化的,压头6a、活动轴套6b、基体6d均由无磁金属材料加工而成,避免被吸盘磁性磁化对钢球下落节奏的影响。
优化的,送料机构由料斗、输送软管、球嘴组成,料斗固定在机柜1顶部,钢球通过料斗底部锥口单个排列进入软管,球嘴一端通过螺纹固定在压球机构6的基体6d外壁斜口上,另外一端与软管连接。
本发明和现有技术相比,其优点在于:
1.本发明可实现自动化压装,对工件进行批量压装;2.本发明可自动上料压装(钢珠);3.本发明可提高压装效率;4.本发明能兼容多种规格工件;5.本发明可对同种规格多种孔位进行识别压装;6.本发明可加强安全防护设置,操作方便简单。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的钢球压装装置整体结构示意图;
图2为本发明的机架1结构示意图;
图3为本发明的X-Y双轴伺服机构2结构示意图;
图4为本发明的压装电缸组件5结构示意图;
图5为本发明的相机模组518结构示意图;
图6为本发明的压装电缸组件5结构示意图;
图7为本发明的压头机构6结构示意图。
附图标记说明:机架1、X-Y双轴伺服机构2、工装板3、压装工件4、压装模块5、压头机构6、视觉模块7、自动调整机构8、自动上料机构9。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明公开的示例性实施例,这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明,并且能够将本发明公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。虽然附图中显示了本发明公开的示例性实施例,然而应当理解,本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。
一种钢球压装装置,包括有机架1、X-Y双轴伺服机构2、工装板3、压装工件4、压装模块5、压头机构6、视觉模块7、自动调整机构8、自动上料机构9;其中:机架1成双层框架式结构,包括有上框架101和下框架102;X-Y双轴伺服机构2固定安装在机架1的上框架101上,工装板3安装在X-Y双轴伺服机构2的移动平台上并随之沿X向和Y向直线运动,压装工件4安装在工装板3上,压装电缸组件5固定安装在机架1上框架101的顶部基准面上并实现其电缸推杆沿Z向伸缩运动,压头机构6安装在压装电缸组件5的电缸推杆端部位置随之运动,视觉模块7固定安装在自动调整机构8的安装基准面并实现相机沿Z向伸缩运动调节相机焦距,自动调整机构8固定安装在柜体1顶部基准面上并实现止挡位置的自动可调,自动上料机构9一端固定安装在柜体1顶部,一端与压头机构连接实现钢球的自动上料。
X-Y双轴伺服机构2可实现X向和Y向高精度位置移动,X-Y双轴伺服机构2包括有X方向位移机构和Y方向位移机构。
X方向位移机构包括有底部安装板201、X轴滑轨安装板202、X轴滑轨组件203、X轴电机204、X轴减速器205、X轴丝杠206和X轴安装板207;其中:底部安装板201的两侧安装有X轴滑轨安装板202,X轴滑轨安装板202上部安装有X轴滑轨组件203;底部安装板201的一侧设置有X轴电机204,X轴电机204通过X轴减速器205连接有X轴丝杠206,X轴丝杠206连接于X轴安装板207,X轴安装板207滑动安装于X轴滑轨组件203上。
Y方向位移机构包括有Y轴安装板208、Y轴滑轨组件209、Y轴电机210、Y轴减速器211、Y轴丝杠212和Y轴滑轨安装板213;X轴安装板207的顶部两侧设置有Y轴滑轨安装板208,Y轴滑轨安装板208上设置有Y轴滑轨组件209;Y轴滑轨安装板208的一侧设置有Y轴电机210,Y轴电机210通过Y轴减速器211连接于Y轴丝杠212,Y轴丝杠212连接于Y轴安装板213,Y轴安装板213滑动安装于Y轴滑轨组件209上。
吸盘3为磁吸吸盘,通电形成磁场吸住压装工件4。
压装电缸组件5可通过位移控制和压力控制实现电缸503的推杆任意位置的高精度定位,其中,压力传感器508安装在电缸503的推杆底部、连接板510的上方,导向杆505的下端部固定安装在活动板504上,活动板504的两端沿着导向杆505的导杆槽上下移动,止挡自动调节机构8的调节块套装在导向杆505上,通过改变调节块的位置高度实现活动板相对于压装工件4的相对距离;其中:压装电缸组件5包括有压装电机501、减速器502、电缸503、活动板504、导向杆505、导向轴承506、位移传感器507、压力传感器508、连接板509、连接板510、上模板511;压装电机501的底部设置有减速器502,减速器502的底部设置有电缸503,电缸503的底部设置有活动板504;电缸503的两侧设置有导向杆505,导向杆505上设置有导向轴承506;导向杆505上还设置有位移传感器507;导向杆505的底部设置有连接板509和连接板510,连接板510的顶部设置有压力传感器508,连接板510的底部设置有上模板511。
调整电机512、调整减速器513及调整模组分别控制止挡滑台517和相机模块518,调整模组随调整模组安装架516固定在安装架514上,安装架514与安装底板515固定并安装在上框架101上;调整模组先控制相机模组518对焦拍照,后控制止挡滑台517进行压装限位;调整电机512的输出轴与压力传感器链接,光栅尺安装在压力传感器连接板上进行反馈;压装模块519的上模板与导向轴来连接,随电缸沿Z轴向下移动,止挡滑台517进行限位,压头继续下压进行压装。
相机模组518包括有外罩5181和下安装板5182、上安装板5183,外罩5181的底部安装有下安装板5182,外罩5181的顶部安装有上安装板5183;相机5184和镜头5185固定在上安装板5183上,相机5184可进行Z轴微调对焦;条形光源5186固定在下安装板5182上,条形光源5186用调节支架5187固定,可进行角度调节用于解决光源暗场问题;
压球机构6由压头6a、活动轴套6b、弹簧6c、基体6d、护球扇页6e等组成,压头6a穿过压装电缸组件5的活动板固定安装在压装电缸组件5的电缸推杆端部,活动轴套6b套装在基体6d内腔中并且是间隙配合并能够相对与基体内腔沿Z向上下移动,弹簧6c放置在基体6d内腔底部的相应槽孔内,且活动轴套6b紧挨弹簧6c上方放置,压头6a穿过活动轴套6b的内腔,并且设置有凸台与活动轴套6b的内腔形成间隙配合,可相对于活动轴套6b沿Z向做上下运动,护球扇页6e为两个半片圆锥体弧形薄壁件,通过销轴对称安装在基体6d的外侧将基体6d底部包裹住且可绕该销轴相对向旋转,形成开合状态,闭合时护球扇页6e的轴线与压头6a的轴线重合,压头6a沿Z轴向下运动时接触到护球扇页6e内腔锥面时,将两个半片圆锥体弧形薄壁件6f挤开形成打开状态,压头伸出。
基体6d内腔与活动轴套6b的外壁设计有防转子台,保证活动轴套只能相对于基体上下运动,不能绕轴线旋转串动。
活动轴套6b和基体6d上均设计有45°斜孔,斜孔方向均是外壁高内腔低,斜孔直径根据钢球直径来设计,且斜孔位置的壁厚与钢球直径相同,保证一次顺利通过一枚钢球且两者斜孔处于同一垂直平面内,当活动轴套相对基体上下运动时,可以实现两者斜孔的对准,从而保证钢球同时穿过基体6d和活动轴套6b的斜孔滑落到活动轴套内腔里面。
压头6a、活动轴套6b、基体6d均由无磁金属材料加工而成,避免被吸盘磁性磁化对钢球下落节奏的影响。
送料机构由料斗、输送软管、球嘴组成,料斗固定在机柜1顶部,钢球通过料斗底部锥口单个排列进入软管,球嘴一端通过螺纹固定在压球机构6的基体6d外壁斜口上,另外一端与软管连接。
一种钢球压装装置压装钢球的方法,压装步骤如下:
a.压装工件置于吸盘上,吸盘通电,磁吸力牢牢固定住压装工件;
b.压装机构工作,自动校准坐标零位;
c.相机伸缩机构工作,根据工件高度调节相机焦距并对工件面进行拍照,而后计算出工件上所有待压装孔位相对于坐标零位的坐标;
d.激光测距仪对压头和工件表面之间的距离进行精准测量,并反馈到控制系统确定压球机构的实际行程;
e.X-Y双轴伺服机构开始移动,将工件上首个待压装孔位调整到坐标零位,并设置自动运行程序,依次对所有待压装孔位进行压装;
f.待压装孔位调整到坐标零位后,压装电缸组件带动压球机构工作,压头向下运动过程中,带动活动轴套沿基体内腔向下运动,当压头运动到达止挡自动调节机构限制的行程终点时,基体上的45°斜孔与活动轴套上的45°斜孔正好对齐,此时钢球从送料机构中借助重力作用落入活动轴套斜孔中,随着压头返回向上运动时,活动轴套上的斜孔露出,钢球随重力落入压头和护球扇页之间的中心槽孔上,并且活动轴套在弹簧作用力下恢复到初始位置;
g.重复进行步骤f,压头带着钢球挤压护球扇页打开,且正好落入待压工件的孔上,压头继续向下运动到达止挡自动调节机构限制的行程终点,一个钢球压装完毕,往复循环步骤f,g,直至该工件孔位压装完毕。
本发明可实现自动化压装,对工件进行批量压装;本发明可自动上料压装(钢珠);本发明可提高压装效率;本发明能兼容多种规格工件;本发明可对同种规格多种孔位进行识别压装;本发明可加强安全防护设置,操作方便简单。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,上面结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行了清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以上对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作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。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
Claims (10)
1.一种钢球压装装置,其特征在于,包括有机架(1)、X-Y双轴伺服机构(2)、工装板(3)、压装工件(4)、压装模块(5)、压头机构(6)、视觉模块(7)、自动调整机构(8)、自动上料机构(9);其中:所述机架(1)成双层框架式结构,包括有上框架(101)和下框架(102);所述X-Y双轴伺服机构(2)固定安装在所述机架(1)的上框架(101)上,所述工装板(3)安装在所述X-Y双轴伺服机构(2)的移动平台上并随之沿X向和Y向直线运动,所述压装工件(4)安装在所述工装板(3)上,所述压装电缸组件(5)固定安装在机架(1)上框架(101)的顶部基准面上并实现其电缸推杆沿Z向伸缩运动,所述压头机构(6)安装在所述压装电缸组件(5)的电缸推杆端部位置随之运动,所述视觉模块(7)固定安装在自动调整机构(8)的安装基准面并实现相机沿Z向伸缩运动调节相机焦距,所述自动调整机构(8)固定安装在所述柜体(1)顶部基准面上并实现止挡位置的自动可调,所述自动上料机构(9)一端固定安装在柜体(1)顶部,一端与压头机构连接实现钢球的自动上料。
2.如权利要求1所述的一种钢球压装装置,其特征在于,所述X-Y双轴伺服机构(2)可实现X向和Y向高精度位置移动,所述X-Y双轴伺服机构(2)包括有X方向位移机构和Y方向位移机构;其中:
X方向位移机构包括有底部安装板(201)、X轴滑轨安装板(202)、X轴滑轨组件(203)、X轴电机(204)、X轴减速器(205)、X轴丝杠(206)和X轴安装板(207);其中:底部安装板(201)的两侧安装有X轴滑轨安装板(202),X轴滑轨安装板(202)上部安装有X轴滑轨组件(203);底部安装板(201)的一侧设置有X轴电机(204),X轴电机(204)通过X轴减速器(205)连接有X轴丝杠(206),X轴丝杠(206)连接于X轴安装板(207),X轴安装板(207)滑动安装于X轴滑轨组件(203)上;
Y方向位移机构包括有Y轴安装板(208)、Y轴滑轨组件(209)、Y轴电机(210)、Y轴减速器(211)、Y轴丝杠(212)和Y轴滑轨安装板(213);X轴安装板(207)的顶部两侧设置有Y轴滑轨安装板(208),Y轴滑轨安装板(208)上设置有Y轴滑轨组件(209);Y轴滑轨安装板(208)的一侧设置有Y轴电机(210),Y轴电机(210)通过Y轴减速器(211)连接于Y轴丝杠(212),Y轴丝杠(212)连接于Y轴安装板(213),Y轴安装板(213)滑动安装于Y轴滑轨组件(209)上。
3.如权利要求1所述的一种钢球压装装置,其特征在于,所述吸盘(3)为磁吸吸盘,通电形成磁场吸住所述压装工件(4)。
4.如权利要求2所述的一种钢球压装装置,其特征在于,所述压装电缸组件(5)可通过位移控制和压力控制实现电缸(503)的推杆任意位置的高精度定位,其中,压力传感器(508)安装在电缸(503)的推杆底部、连接板(510)的上方,导向杆(505)的下端部固定安装在活动板(504)上,活动板(504)的两端沿着导向杆(505)的导杆槽上下移动,止挡自动调节机构(8)的调节块套装在导向杆(505)上,通过改变调节块的位置高度实现活动板相对于所述压装工件(4)的相对距离;其中:所述压装电缸组件(5)包括有压装电机(501)、减速器(502)、电缸(503)、活动板(504)、导向杆(505)、导向轴承(506)、位移传感器(507)、压力传感器(508)、连接板(509)、连接板(510)、上模板(511);压装电机(501)的底部设置有减速器(502),减速器(502)的底部设置有电缸(503),电缸(503)的底部设置有活动板(504);电缸(503)的两侧设置有导向杆(505),导向杆(505)上设置有导向轴承(506);导向杆(505)上还设置有位移传感器(507);导向杆(505)的底部设置有连接板(509)和连接板(510),连接板(510)的顶部设置有压力传感器(508),连接板(510)的底部设置有上模板(511);
调整电机(512)、调整减速器(513)及调整模组分别控制止挡滑台(517)和相机模块(518),调整模组随调整模组安装架(516)固定在安装架(514)上,安装架(514)与安装底板(515)固定并安装在上框架(101)上;调整模组先控制相机模组(518)对焦拍照,后控制止挡滑台(517)进行压装限位;调整电机(512)的输出轴与压力传感器链接,光栅尺安装在压力传感器连接板上进行反馈;压装模块(519)的上模板与导向轴来连接,随电缸沿Z轴向下移动,止挡滑台(517)进行限位,压头继续下压进行压装;
相机模组(518)包括有外罩(5181)和下安装板(5182)、上安装板(5183),外罩(5181)的底部安装有下安装板(5182),外罩(5181)的顶部安装有上安装板(5183);相机(5184)和镜头(5185)固定在上安装板(5183)上,相机(5184)可进行Z轴微调对焦;条形光源(5186)固定在下安装板(5182)上,条形光源(5186)用调节支架(5187)固定,可进行角度调节用于解决光源暗场问题。
5.如权利要求1至(4)任一项权利要求所述的一种钢球压装装置,其特征在于,所述压球机构(6)由压头(6a)、活动轴套(6b)、弹簧(6c)、基体(6d)、护球扇页(6e)等组成,所述压头(6a)穿过所述压装电缸组件(5)的活动板固定安装在所述压装电缸组件(5)的电缸推杆端部,所述活动轴套(6b)套装在所述基体(6d)内腔中并且是间隙配合并能够相对与基体内腔沿Z向上下移动,所述弹簧(6c)放置在所述基体(6d)内腔底部的相应槽孔内,且所述活动轴套(6b)紧挨所述弹簧(6c)上方放置,所述压头(6a)穿过所述活动轴套(6b)的内腔,并且设置有凸台与所述活动轴套(6b)的内腔形成间隙配合,可相对于所述活动轴套(6b)沿Z向做上下运动,所述护球扇页(6e)为两个半片圆锥体弧形薄壁件,通过销轴对称安装在所述基体(6d)的外侧将所述基体(6d)底部包裹住且可绕该销轴相对向旋转,形成开合状态,闭合时所述护球扇页(6e)的轴线与所述压头(6a)的轴线重合,所述压头(6a)沿Z轴向下运动时接触到所述护球扇页(6e)内腔锥面时,将两个半片圆锥体弧形薄壁件6f挤开形成打开状态,压头伸出。
6.如权利要求5所述的一种钢球压装装置,其特征在于,所述基体(6d)内腔与所述活动轴套(6b)的外壁设计有防转子台,保证活动轴套只能相对于基体上下运动,不能绕轴线旋转串动。
7.如权利要求6所述的一种钢球压装装置,其特征在于,所述活动轴套(6b)和所述基体(6d)上均设计有45°斜孔,斜孔方向均是外壁高内腔低,斜孔直径根据钢球直径来设计,且斜孔位置的壁厚与钢球直径相同,保证一次顺利通过一枚钢球且两者斜孔处于同一垂直平面内,当活动轴套相对基体上下运动时,可以实现两者斜孔的对准,从而保证钢球同时穿过基体(6d)和活动轴套(6b)的斜孔滑落到活动轴套内腔里面。
8.如权利要求7所述的一种钢球压装装置,其特征在于,所述压头(6a)、活动轴套(6b)、基体(6d)均由无磁金属材料加工而成,避免被吸盘磁性磁化对钢球下落节奏的影响。
9.如权利要求8所述的一种钢球压装装置,其特征在于,送料机构由料斗、输送软管、球嘴组成,料斗固定在所述机柜(1)顶部,钢球通过料斗底部锥口单个排列进入软管,球嘴一端通过螺纹固定在所述压球机构(6)的基体(6d)外壁斜口上,另外一端与软管连接。
10.一种基于权利要求1所述的钢球压装装置压装钢球的方法,其特征在于,所述压装步骤如下:
a.压装工件置于吸盘上,吸盘通电,磁吸力牢牢固定住压装工件;
b.压装机构工作,自动校准坐标零位;
c.相机伸缩机构工作,根据工件高度调节相机焦距并对工件面进行拍照,而后计算出工件上所有待压装孔位相对于坐标零位的坐标;
d.激光测距仪对压头和工件表面之间的距离进行精准测量,并反馈到控制系统确定压球机构的实际行程;
e.X-Y双轴伺服机构开始移动,将工件上首个待压装孔位调整到坐标零位,并设置自动运行程序,依次对所有待压装孔位进行压装;
f.待压装孔位调整到坐标零位后,压装电缸组件带动压球机构工作,压头向下运动过程中,带动活动轴套沿基体内腔向下运动,当压头运动到达止挡自动调节机构限制的行程终点时,基体上的45°斜孔与活动轴套上的45°斜孔正好对齐,此时钢球从送料机构中借助重力作用落入活动轴套斜孔中,随着压头返回向上运动时,活动轴套上的斜孔露出,钢球随重力落入压头和护球扇页之间的中心槽孔上,并且活动轴套在弹簧作用力下恢复到初始位置;
g.重复进行步骤f,压头带着钢球挤压护球扇页打开,且正好落入待压工件的孔上,压头继续向下运动到达止挡自动调节机构限制的行程终点,一个钢球压装完毕,往复循环步骤f,g,直至该工件孔位压装完毕。
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