CN206936802U - 一种泵体曲轴弹簧在线安装设备的弹簧预顶入机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种泵体曲轴弹簧在线安装设备的弹簧预顶入机构。它包括固定座、第一升降滑块、第一升降伺服电机、旋转伺服电机以及旋转顶杆，第一升降滑块沿竖直方向滑动设置固定座上，第一升降伺服电机设于固定座上，第一升降伺服电机与第一升降滑块丝杆传动连接，旋转伺服电机与旋转顶杆下端驱动连接，旋转顶杆的上端设有预顶入顶针。本实用新型通过第一升降伺服电机和旋转伺服电机同时驱动预顶入顶针作上升顶入运动和旋转运动，以使预顶入顶针带着锥形弹簧边旋转边顶入压缩机泵体的曲轴孔内，从而减少锥形弹簧的压入阻力的同时也大大避免了锥形弹簧拉伸的现象，最终实现了预先将锥形弹簧顶入压缩机泵体曲轴轴孔内的目的。

Description

一种泵体曲轴弹簧在线安装设备的弹簧预顶入机构

技术领域

本实用新型涉及压缩机泵体的装配技术领域，特别涉及一种泵体曲轴弹簧在线安装设备的弹簧预顶入机构。

背景技术

目前，国内对于压缩机泵体曲轴弹簧的上料及安装仍是人工上料安装，自动化程度很低，人工上料安装无法满足大批量生产的需求；另外，现有的曲轴弹簧均为锥形弹簧，体积比较小，因此也增加其抓取及定位难度，同时在安装时需要避免出现弹簧拉伸现象，导致弹簧变形或安装变位。

因此现有压缩机泵体的装配技术领域急需一种生产效率高、自动化程度高，能够在线自动安装曲轴弹簧的全自动安装设备。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种自动化程度高、、锥形弹簧安装高效，准确，能够满足大批量生产的需求的泵体曲轴弹簧在线安装设备的弹簧预顶入机构。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种泵体曲轴弹簧在线安装设备的弹簧预顶入机构，包括固定座、第一升降滑块、第一升降伺服电机、旋转伺服电机以及旋转顶杆，所述第一升降滑块沿竖直方向滑动设置固定座上，所述第一升降伺服电机设于固定座上，所述第一升降伺服电机通过第一丝杆传动机构与第一升降滑块丝杆传动连接，所述旋转顶杆竖直转动设置在第一升降滑块上，所述旋转伺服电机设于第一升降滑块上并与旋转顶杆下端驱动连接，所述旋转顶杆的上端设有预顶入顶针。

本实用新型还可以作以下进一步改进。

所述第一升降滑块上设有顶杆套筒，所述旋转顶杆转动设置在顶杆套筒内，所述旋转顶杆包括上转轴、联轴器、下转轴以及预顶入顶针，所述上转轴、下转轴之间通过联轴器上下连接，所述预顶入顶针设于上转轴的上端并伸出顶杆套筒，所述旋转伺服电机与下转轴驱动连接。

所述预顶入顶针的上端呈锥形头状，优选是圆锥形，所述预顶入顶针的上端设有定位柱。所述预顶入顶针的上端的形状与锥形弹簧的形状相适配，且其上端还设有定位柱，因此预顶入顶针能在往压缩机泵体的曲轴轴孔内顶入锥形弹簧时，很好地定位锥形弹簧，并避免锥形弹簧产生拉伸变形。

所述上转轴与顶杆套筒之间设有轴承，因此上转轴转动稳定、顺畅。

所述第一升降伺服电机与第一丝杆传动机构的第一丝杆传动连接，所述第一升降滑块设置于第一丝杆传动机构的第一滑块上。

所述第一升降伺服电机的驱动端设有主动同步带轮，所述丝杆的下端设有从动同步带轮，主动同步带轮和从动同步带轮之间通过同步带传动连接。第一升降伺服电机通过主动同步带轮、从动同步带轮、第一同步带驱动第一丝杆传动机构的第一丝杆转动，丝杆带动第一升降滑块上升或下降，本实用新型通过丝杆传动机构传动，传动效率高、传动稳定。

所述固定座沿竖直方向设置有第一升降滑轨，所述第一升降滑块滑动设置在第一升降滑轨上，因此第一升降滑块滑动稳定。

所述顶杆套筒包括筒身和筒盖，所述筒盖可拆卸设置在筒身的上端。

本实用新型的有益效果如下：

（一）本实用新型通过第一升降伺服电机和旋转伺服电机同时驱动预顶入顶针作上升顶入运动和旋转运动，以使预顶入顶针带着锥形弹簧边旋转边顶入压缩机泵体的曲轴孔内，从而减少锥形弹簧的压入阻力，同时也大大避免了锥形弹簧拉伸变形的现象，最终实现了将锥形弹簧预先顶入压缩机泵体曲轴轴孔内的目的。

附图说明

图1是实施例一中泵体曲轴弹簧在线安装设备的结构示意图。

图2是图1的另一角度的结构示意图。

图3是图1的第三个角度（省略了部分机架）的结构示意图。

图4是泵体曲轴弹簧在线安装设备的第一、第二工装盘定位顶升机构的结构示意图。

图5是图1的侧视图。

图6是图5中A-A处的剖视结构示意图。

图7是图6中的A处的放大结构示意图。

图8是图5中B-B处的剖视结构示意图。

图9是本实用新型弹簧预顶入机构预先顶入弹簧（省略了机架、送料机构）的结构示意图。

图10是图9中的B处的放大结构示意图。

图11是泵体曲轴弹簧在线安装设备的送料机构的结构示意图。

图12是图11的另一角度的结构示意图。

图13是图12中的C处的放大结构示意图。

图14是本实用新型弹簧预顶入机构的结构示意图。

图15是图14的分解结构示意图。

图16是本实用新型弹簧预顶入机构的剖视结构示意图。

图17是泵体曲轴弹簧在线安装设备的弹簧顶入到位及检测机构的结构示意图。

图18是图17的分解结构示意图。

图19是泵体曲轴弹簧在线安装设备的弹簧顶入到位及检测机构的剖视结构示意图。

图20是图19中的D处的放大结构示意图。

图21是压缩机泵体的结构示意图。

图22是锥形弹簧的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述。

实施例一，如图1至图22所示，一种泵体曲轴弹簧在线安装设备，包括机架1、控制装置（图中未示出）、振动进料机构9、送料机构2、第一工装盘定位顶升机构5、弹簧预顶入机构3、第二工装盘定位顶升机构6、弹簧顶入到位及检测机构4以及下压机构47，所述机架1上设有工作台14。

所述工作台14上设有弹簧预装工位13和弹簧安装及检测工位12。

控制装置，设于机架上，用于控制上述机构以及为上述机构供电。

所述振动进料机构9，用于振动、筛选锥形弹簧7，并将锥形弹簧7输送给送料机构2。

所述送料机构2，用于将振动进料机构9输送过来的锥形弹簧7逐个输送给弹簧预顶入机构3。

所述第一工装盘定位顶升机构5，设于工作台14上并位于弹簧预装工位13上，用于将弹簧预装工位13上的工装盘11顶升，以便弹簧预顶入机构3将送料机构输送过来的锥形弹簧7预先顶入到压缩机泵体8的曲轴80轴孔81内。

所述弹簧预顶入机构3，设于机架1上并位于弹簧预装工位13的下方，用于将送料机构输送过来的锥形弹簧7预先顶入到压缩机泵体8的曲轴80轴孔81内。

所述第二工装盘定位顶升机构6，设于工作台14上并位于弹簧安装及检测工位12上，用于将弹簧安装及检测工位12上的工装盘11顶升，以便弹簧顶入到位及检测机构4将锥形弹簧7完全顶入到压缩机泵体8的曲轴80轴孔81内。

所述弹簧顶入到位及检测机构，设于机架上并位于弹簧安装及检测工位的下方，用于检测压缩机泵体8的曲轴80轴孔81内是否有锥形弹簧7以及用于继续往压缩机泵体8的曲轴80轴孔81内顶入该锥形弹簧7，若有锥形弹簧7，则继续顶入，将压缩机泵体8的曲轴80轴孔81内的锥形弹簧7顶入到位；若无锥形弹簧7，则退出压缩机泵体8的曲轴80轴孔81。

所述下压机构47，设于机架1上并位于弹簧安装及检测工位12的上方，用于在弹簧顶入到位及检测机构4往压缩机泵体8的曲轴80轴孔81内顶入锥形弹簧时，将压缩机泵体8压在工作盘11上，防止压缩机泵体8被弹簧顶入到位及检测机构4顶起。

本实用新型还可以作以下进一步改进。

所述振动进料机构9包括振动进料盘90和进料槽10，所述进料槽10的进料端和振动进料盘90的出料口连通，所述送料机构2位于进料槽10的出料端。本实用新型的振动进料盘90振动筛选并输送出质量合格的锥形锥形弹簧7，并使其呈固定的朝向输送出，以便送料机构2的顶升和夹取。

所述送料机构2包括送料底座21、水平送料气缸22、顶料气缸23、夹料气缸25以及水平送料座24，所述水平送料座24水平滑动设置在送料底座21上，所述水平送料气缸22设于送料底座21上并与水平送料座24驱动连接，所述夹料气缸25设于水平送料座24上，所述夹料气缸25的两驱动端上分别设有左夹料爪252和右夹料爪251，夹料气缸25驱动左夹料爪252和右夹料爪251合拢或分开，送料底座21上设有顶料槽27，所述左夹料爪252和右夹料爪251位于顶料槽27上方，所述顶料气缸23设置在送料底座21上并位于顶料槽27下方，所述顶料气缸23的驱动端上设有顶料杆26。所述顶料槽27与进料槽10的出料端连通。所述顶料槽27对应顶料杆沿竖直方向设有顶料通道271，所述顶料杆26穿过顶料槽27，以顶升顶料槽内的锥形弹簧7。

所述左夹料爪251和右夹料爪252上分别设有左半夹紧腔254和右半夹紧腔253，所述左半夹紧腔254和右半夹紧腔253腔相对设置，左、右半夹紧腔254、253合拢后，构成圆台状或圆锥状的腔体，从而实现夹起锥形弹簧，也同时避免了左、右夹料爪夹取时，损坏锥形弹簧。

所述左半夹紧腔254和右半夹紧腔253对称设置。

所述左、右半夹紧腔254、253与锥形弹簧的形状相适配。

合拢后的左半夹紧腔254和右半夹紧腔253的上部呈圆台状或圆锥状。

所述左半夹紧腔254和右半夹紧腔253的下部均设有夹料口255，十分方便左、右夹料爪夹取锥形弹簧，结构设计合理。

所述顶料槽的一侧设有水平进料口、以便能够与输送锥形的送料槽接驳，实现顶料槽水平进料。

所述送料底座21沿水平方向设有水平滑轨28，所述水平送料座24滑动设置在水平滑轨28上。

所述第一工装盘定位顶升机构5和第二工装盘定位顶升机构6均包括安装底板50、顶升气缸51、前阻挡气缸52以及后阻挡气缸53，所述前阻挡气缸52、后阻挡气缸53分别设于安装底板50的前侧和后侧，所述顶升气缸51设于安装底板50上并位于前阻挡气缸52、后阻挡气缸53之间，所述顶升气缸51的驱动端上设有顶升板54，顶升板54上设有工装盘定位销56，工装盘定位销56呈对角设置在顶升板54上，所述前阻挡气缸52、后阻挡气缸53的驱动端上分别设有前阻挡块58和后阻挡块57，所述顶升板位于前阻挡块和后阻挡块之间。

当工装盘11到达弹簧预装工位13和弹簧安装及检测工位12时，两个工位上的第一工装盘定位顶升机构5和第二工装盘定位顶升机构6均会启动，两个工位上的工装盘定位顶升机构的前阻挡气缸52、后阻挡气缸53分别驱动前阻挡块58和后阻挡块57上升，从而阻止工装盘继续移动，以便弹簧预顶入机构3和弹簧顶入到位及检测机构4能对工装盘11上的压缩机泵体曲轴的进行安装锥形弹簧的操作。弹簧预顶入机构3和弹簧顶入到位及检测机构4的操作完成之后，前阻挡气缸52、后阻挡气缸53再降下前阻挡块58和后阻挡块57，生产线继续输送下一个工装盘过来，前阻挡气缸52、后阻挡气缸53再升起前阻挡块58和后阻挡块57，从而阻挡下一个工装盘，如此循环操作。

所述阻挡块57上设有导轮58，所述安装底板50上沿竖直方向设有导向筒59，所述顶升板54的底部设有导向光轴591，导向光轴591上下滑动设置在导向筒59内，以使顶升板54上下滑动设置在安装底板50上。

所述第一工装盘定位顶升机构5和第二工装盘定位顶升机构6的安装底板50对应弹簧预顶入机构3、弹簧顶入到位及检测机构4均设有让位孔55，所述旋转顶杆36和顶入到位顶杆45分别穿过各自对应的让位孔55。

所述弹簧预顶入机构3包括固定座31、第一升降滑块33、第一升降伺服电机32、旋转伺服电机34以及旋转顶杆36，所述第一升降滑块33沿竖直方向滑动设置固定座31上，所述第一升降伺服电机32设于固定座31上，所述第一升降伺服电机32通过第一丝杆传动机构37与第一升降滑块33丝杆传动连接，所述旋转顶杆36竖直转动设置在第一升降滑块33上，所述旋转伺服电机34设于第一升降滑块33上并与旋转顶杆36下端驱动连接，所述旋转顶杆36的上端设有预顶入顶针361。

所述第一升降滑块33上设有顶杆套筒35，所述旋转顶杆36转动设置在顶杆套筒35内，所述旋转顶杆36包括上转轴362、联轴器363、下转轴364以及预顶入顶针361，所述上转轴362、下转轴364之间通过联轴器363上下连接，所述上转轴362与顶杆套筒35之间设有轴承365，所述预顶入顶针361设于上转轴362的上端并伸出顶杆套筒35，所述旋转伺服电机34与下转轴364驱动连接。

所述预顶入顶针361的上端的上端呈锥形头状，优选是圆锥形状，所述预顶入顶针的上端设有定位柱366。

所述第一升降伺服电机32与第一丝杆传动机构37的第一丝杆371传动连接，所述第一升降滑块33设置于第一丝杆传动机构37的第一滑块372上。

所述第一升降伺服电机32的驱动端上设有主动同步带轮321，所述丝杆的下端设有从动同步带轮322，主动同步带轮321和从动同步带轮322之间通过同步带（图中未示出）传动连接。第一升降伺服电机32通过主动同步带轮321、从动同步带轮322、第一同步带驱动第一丝杆传动机构37的第一丝杆371转动，丝杆371带动滑块372和第一升降滑块33上升或下降。

所述固定座31沿竖直方向设置有第一升降滑轨373，所述第一升降滑块滑动设置在第一升降滑轨373上。

所述顶杆套筒35包括筒身350和筒盖351，所述筒盖351可拆卸设置在筒身350的上端。

所述弹簧顶入到位及检测机构4包括安装座41、第二升降滑块43、第二升降伺服电机42以及顶入到位顶杆45，所述第二升降滑块43沿竖直方向滑动设置安装座41上，所述第二升降伺服电机42设于安装座41上并与第二升降滑块43丝杆传动连接，所述顶入到位顶杆45竖直设置在第二升降滑块43上，所述顶入到位顶杆45的上端弹性设置有顶入到位顶针451，所述顶入到位顶针的上端呈圆柱状。所述顶入到位顶杆上设有用于感应顶入到位顶针的位移，以检测压缩机泵体的曲轴轴孔内是否有弹簧的感应开关454，所述感应开关454位于顶入到位顶针的下方。

所述第二升降伺服电机42与第二丝杆传动机构44的第二丝杆441传动连接，所述第二升降滑块43设置在第二丝杆传动机构44的第二滑块442上。

所述顶入到位顶杆45的上端沿竖直方向设有顶针安装通道46，所述顶针安装通道46内设有导向套453，所述顶入到位顶针451穿过导向套453并上下滑动设置在顶针安装通道46内，所述顶入到位顶针451的下端螺接有限位螺母455，所述顶入到位顶针451的外壁上设有限位凸环456，所述限位凸环456的底面与导向套453之间设有复位弹簧452，以使限位螺母455抵接在导向套453的下端。

所述顶入到位顶杆45的侧壁对应感应开关454开有感应开关安装凹腔458，所述感应开关安装凹腔458位于顶针安装通道46的下方，并与顶针安装通道46连通，所述感应开关454设于感应开关安装凹腔458内。

所述安装座41沿竖直方向设置有第二升降滑轨411，所述第二滑块滑动设置在第二升降滑轨411上。

所述顶针安装通道46的上端设有沉孔，所述沉孔的形状、大小与限位凸环456的形状、大小相匹配。

所述弹簧安装及检测工位上设有龙门架49，所述下压机构47设于龙门架49上并位于弹簧安装及检测工位的上方，所述下压机构包括下压气缸471和下压头472，所述下压气缸471颠倒设置于龙门架49，所述下压气缸471的驱动端上与下压头472驱动连接。

本实用新型的工作原理是：

本实用新型通过振动进料盘90把散乱的锥形弹簧7有序地从进料槽10输送给送料机构2，在进料槽10的出料端处的锥形弹簧7到达送料底座21上的顶料槽27后，振动进料盘90停止进料，所述顶料气缸23驱动顶料杆26穿过顶料通道271和顶料槽27，以顶升锥形弹簧7，顶料杆26把锥形弹簧7送至左夹料爪252和右夹料爪251处，接着夹料气缸25驱动左夹料爪252和右夹料爪251夹紧锥形弹簧7，之后顶料气缸23驱动顶料杆26下降，水平送料气缸22驱动水平送料座24往弹簧预顶入机构3的方向移动，左夹料爪252和右夹料爪251前进把锥形弹簧7送至预顶入顶针361上方，接着第一升降伺服电机32驱动第一升降滑块33、旋转伺服电机34以及旋转顶杆36上升，预顶入顶针361上升至一定位置后，夹料气缸25驱动左夹料爪252和右夹料爪251打开，水平送料气缸22再驱动水平送料座、左夹料爪252和右夹料爪251后退复位，锥形弹簧7掉落至预顶入顶针361的上端,从而完成送料。

紧跟着，装有压缩机泵体的工装盘11随着生产线逐个输送到弹簧预装工位13上，然后顶升气缸51驱动顶升板54上升，顶升板54定位并顶起工装盘11，前阻挡块58和后阻挡块57升起并阻挡工装盘11移动，此时第一升降伺服电机32和旋转伺服电机34分别驱动预顶入顶针361上升和旋转，预顶入顶针361将锥形弹簧7预先顶入到压缩机泵体曲轴80的轴孔81内，预顶入顶针361上升到指定位置后停止旋转，然后下降复位，接着顶升气缸51驱动顶升板54下降（前阻挡块58和后阻挡块57也下降），放行工装盘11，锥形弹簧7预顶入完成，此时锥形弹簧7还没有完全顶到位，仍需弹簧顶入到位及检测机构进一步顶入。

接着上述预装好锥形弹簧7的压缩机泵体随工装盘11输送到弹簧安装及检测工位12，然后，顶升气缸51驱动顶升板54上升，顶升板54定位并顶起工装盘11，同时下压气缸471驱动下压头472下降，下压头472下降压住压缩机泵体8。

跟着，第二升降伺服电机42驱动顶入到位顶杆45上升，顶入到位顶针451插入到曲轴轴孔81内，并上升到指定位置后，由于锥形弹簧7的压入阻力大于复位弹簧452的弹力，若曲轴80内有锥形弹簧7且顶入到位顶针451顶到锥形弹簧7，则顶入到位顶针451向下移动，顶入到位顶针451的下端下降到某个位置或者抵在感应开关454时，感应开关454会感应到并发出信号给控制装置，控制装置控制第二升降伺服电机42驱动顶入到位顶杆45继续上升至顶住曲轴80下端，顶入到位顶针451上的限位凸环456下降至沉孔457内，顶入到位顶针451把锥形弹簧7压入到位。相反，若曲轴80的轴孔内无锥形弹簧7，第二升降伺服电机42便会驱动顶入到位顶杆45下降而退出压缩机泵体的曲轴80轴孔81。

由于曲轴80的轴孔内无锥形弹簧7，因此顶入到位顶针451不会向下移动，感应开关454不会发出信号给控制装置, 控制装置不会控制第二升降伺服电机42驱动顶入到位顶杆45继续上升至顶住曲轴80下端，顶入到位顶杆45没有继续上升至顶住曲轴80下端，这样的现象则表明曲轴80的轴孔内无锥形弹簧7，锥形弹簧7在弹簧预顶入机构3预装时或者预装后掉落了，因此需要对压缩机泵体的曲轴80轴孔81重新安装锥形弹簧7。

本实用新型泵体曲轴弹簧在线安装设备为在线安装形式，能与压缩机泵体装配线实现整线自动化对接。本实用新型通过振动进料机构、送料机构、第一工装盘定位顶升机构、弹簧预顶入机构、第二工装盘定位顶升机构、弹簧顶入到位及检测机构、下压机构分别实现了锥形弹簧的进料、送料、预安装、安装以及检测等动作，因此本实用新型的生产效率高、自动化程度高、出料装料高效准确，很好地提高在线安装的节拍，能够满足大批量生产的需求。

Claims (8)

1.一种泵体曲轴弹簧在线安装设备的弹簧预顶入机构，其特征在于，包括固定座、第一升降滑块、第一升降伺服电机、旋转伺服电机以及旋转顶杆，所述第一升降滑块沿竖直方向滑动设置固定座上，所述第一升降伺服电机设于固定座上，所述第一升降伺服电机通过第一丝杆传动机构与第一升降滑块丝杆传动连接，所述旋转顶杆竖直转动设置在第一升降滑块上，所述旋转伺服电机设于第一升降滑块上并与旋转顶杆下端驱动连接，所述旋转顶杆的上端设有预顶入顶针，所述预顶入顶针的上端呈锥形头状。

2.根据权利要求1所述泵体曲轴弹簧在线安装设备的弹簧预顶入机构，其特征在于，所述第一升降滑块上设有顶杆套筒，所述旋转顶杆转动设置在顶杆套筒内，所述旋转顶杆包括上转轴、联轴器、下转轴以及预顶入顶针，所述上转轴、下转轴之间通过联轴器上下连接，所述预顶入顶针设于上转轴的上端并伸出顶杆套筒，所述旋转伺服电机与下转轴驱动连接。

3.根据权利要求2所述泵体曲轴弹簧在线安装设备的弹簧预顶入机构，其特征在于，所述预顶入顶针的上端设有定位柱。

4.根据权利要求3所述泵体曲轴弹簧在线安装设备的弹簧预顶入机构，其特征在于，所述上转轴与顶杆套筒之间设有轴承。

5.根据权利要求4所述泵体曲轴弹簧在线安装设备的弹簧预顶入机构，其特征在于，所述第一升降伺服电机与第一丝杆传动机构的第一丝杆传动连接，所述第一升降滑块设置于第一丝杆传动机构的第一滑块上。

6.根据权利要求5所述泵体曲轴弹簧在线安装设备的弹簧预顶入机构，其特征在于，所述第一升降伺服电机的驱动端设有主动同步带轮，所述丝杆的下端设有从动同步带轮，主动同步带轮和从动同步带轮之间通过同步带传动连接。

7.根据权利要求6所述泵体曲轴弹簧在线安装设备的弹簧预顶入机构，其特征在于，所述固定座沿竖直方向设置有第一升降滑轨，所述第一升降滑块滑动设置在第一升降滑轨上。

8.根据权利要求7所述泵体曲轴弹簧在线安装设备的弹簧预顶入机构，其特征在于，所述顶杆套筒包括筒身和筒盖，所述筒盖可拆卸设置在筒身的上端。