[发明专利]卡簧与转轴智能装配装置

权利要求书

1.一种卡簧与转轴智能装配装置，其特征在于：包括支撑框架、台面板、转轴上料落料装置、转轴限位装置、卡簧上料装置、卡簧组装装置和控制器，所述台面板固定在支撑框架上，所述转轴上料落料装置、转轴限位装置、卡簧上料装置、卡簧组装装置均与台面板相连接并分别经控制器控制；

所述转轴上料落料装置包括转轴储料盒、转轴分拣上料机构、转轴上料槽、落料回收机构和落料驱动机构，所述转轴储料盒、转轴分拣上料机构、转轴上料槽在台面板上依次从前向后排列设置，所述转轴储料盒内设有由前端向后端向下倾斜的转轴斜滑板，后端设有供转轴从转轴斜滑板滑出的转轴开口；

所述转轴分拣上料机构包括单元固定梯、单元升降梯、升降梯驱动机构和转轴检测传感器，相邻的单元固定梯之间设有单元升降梯，所述单元固定梯、单元升降梯均由前后相互衔接并从前端向后端阶梯升高的单元台阶组成，所述单元台阶由台阶横向面和台阶竖向面组成，所述台阶横向面为由前端向后端逐渐向下倾斜的斜面，台阶竖向面为由前端向后端向上倾斜的斜面，所述单元固定梯线性阵列设在转轴储料盒的后端并固定在台面板上，所述单元固定梯的长度大于等于单元升降梯的长度，高度小于单元升降梯的高度，单元固定梯最前端的台阶横向面长度大于单元升降梯最前端的台阶横向面长度，单元固定梯最后端的台阶横向面长度大于单元升降梯最后端的台阶横向面，单元固定梯最后端的台阶横向面的高度低于上料槽前侧板最上端的高度，所述单元固定梯上最前端的台阶横向面与转轴斜滑板相配合，所述单元升降梯的单元台阶与单元固定梯的单元台阶错开设置，所述台面板上开设有供单元升降梯穿过的升降梯通口，所述单元升降梯的下端穿出升降梯通口与固定在台面板下端的升降梯驱动机构相连接，所述升降梯驱动机构与控制器相连接；

所述转轴检测传感器设在单元固定梯最后端的台阶横向面上，所述转轴检测传感器与控制器相连接；

所述转轴上料槽包括上料槽后侧板、上料槽前侧板，所述上料槽前侧板设在单元固定梯与单元升降梯的后端并固定在台面板上，所述上料槽后侧板与上料槽前侧板相对设置并经与台面板相连接的落料驱动机构驱动与上料槽前侧板相接触或分开，所述落料驱动机构与控制器相连接，上料槽后侧板与上料槽前侧板接触时，所述上料槽前侧板与上料槽后侧板上端形成可容纳转轴的V形凹槽，所述台面板上在上料槽后侧板下方设有供转轴落料的落料开口，所述落料开口的下端设有回收转轴的落料回收机构；

所述上料槽前侧板的上端设有由前向后向下倾斜的导向斜面，所述上料槽前侧板上在V形凹槽的下方设有横向设置的定位凹槽或定位凸台，所述上料槽后侧板上在V形凹槽的下方设有横向设置的定位凸台或定位凹槽，所述定位凸台和定位凹槽的纵向截面形状均为梯形，所述上料槽后侧板经定位凸台或定位凹槽与上料槽前侧板上的定位凹槽或定位凸台相配合定位；

所述转轴限位装置包括转轴顶推机构、转轴端部定位机构、转轴下压抵紧机构，所述转轴端部定位机构设在转轴上料槽的右侧，所述转轴端部定位机构包括转轴定位驱动机构和转轴定位块，所述转轴定位块经与台面板相连接的转轴定位驱动机构驱动靠近或远离转轴上料槽，所述转轴定位驱动机构与控制器相连接；

所述转轴顶推机构与转轴端部定位机构相对设置，所述转轴顶推机构包括转轴顶推驱动机构和转轴推板，所述转轴推板经与台面板相连接的转轴顶推驱动机构驱动在V形凹槽内横向移动，所述转轴顶推驱动机构与控制器相连接；

所述转轴顶推驱动机构包括顶推气缸、导轨A、滑块A、滑块连接板A、夹紧推块、转轴推板、镀铬光轴、浮动轴、浮动接头连接板、弹簧限位板和弹簧，所述导轨A设在转轴上料槽后侧并横向固定在台面板上，所述滑块A与导轨A滑动连接，所述滑块连接板A与滑块A固定连接，所述滑块连接板A的右端与设在导轨A的后侧并横向固定在台面板上的顶推气缸的活塞杆相连接，左端与夹紧推块固定连接，所述夹紧推块上横向开设有供镀铬光轴穿过的光轴通孔，所述镀铬光轴插在光轴通孔内，所述镀铬光轴经螺栓与夹紧推块固定连接，所述镀铬光轴的右端与转轴推板固定连接，所述转轴推板下端的形状与V形凹槽的形状相配合，所述顶推气缸与控制器相连接；

所述浮动轴的一端与顶推气缸的活塞杆相连接并固定连接有弹簧限位板，另一端与浮动接头连接板滑动连接，所述浮动接头连接板与滑块连接板A固定连接，所述浮动轴上套接有弹簧，所述弹簧的一端与弹簧限位板相抵触，另一端与浮动接头连接板相抵触；

所述转轴下压抵紧机构设在转轴上料槽的上方，所述转轴下压抵紧机构包括转轴下压驱动机构和横向线性阵列设置的单元轴压板，单元轴压板下端的形状设置成与V形凹槽相配合的V形，所述单元轴压板经转轴下压驱动机构驱动上下移动，所述转轴下压驱动机构与控制器相连接；

所述卡簧上料装置在台面板上与转轴端部定位机构同侧设置，所述卡簧上料装置包括卡簧安装机构、推块驱动机构，所述卡簧安装机构包括导轨固定板、卡簧上料导轨、卡簧推块、导轨端面固定板，所述导轨固定板横向固定在台面板上，所述导轨固定板的左侧固定连接有导轨端面固定板，导轨端面固定板的上端还设有光纤传感器，光纤传感器与控制器相连接，所述导轨固定板的上端设有卡簧上料导轨，所述卡簧上料导轨的形状与卡簧内圈形状相配合，所述卡簧上料导轨上设有用于推动卡簧横向移动并与卡簧上料导轨滑动配合的卡簧推块，所述卡簧推块经推块驱动机构驱动沿卡簧上料导轨横向移动，所述推块驱动机构与控制器相连接；

所述推块驱动机构包括推块归位驱动机构和卡簧推料机构，所述推块归位驱动机构包括导轨C、滑块C、滑块连接板C、合页、操纵杆、推拉板、操纵杆推动气缸、操纵杆行程限位罩、滑块推动板，所述导轨C横向固定在导轨固定板的侧壁上，所述滑块C与导轨C滑动连接，所述滑块C与滑块连接板C固定连接，所述滑块连接板C的上端经合页与卡簧推块铰接，下端与推拉板固定连接，推拉板的左侧固定连接有滑块推动板，所述推拉板上开设有操纵杆限位槽，所述操纵杆 的下端设在操纵杆限位槽内并与操纵杆限位槽铰接，所述操纵杆的上端设有操纵杆行程限位罩，所述操纵杆行程限位罩的下端与台面板固定连接，上端面上设有横向设置的操纵杆横向位移导向长条口和纵向设置的操纵杆限位口，所述操纵杆限位口设在操纵杆横向位移导向长条口的右端并与操纵杆横向位移导向长条口相连通，所述操纵杆推动气缸设在推拉板、滑块推动板的左侧，所述操纵杆的上端伸出操纵杆横向位移导向长条口经与台面板相连接的操纵杆推动气缸驱动沿操纵杆横向位移导向长条口移动并卡进操纵杆限位口中，所述操纵杆推动气缸与控制器相连接；

所述滑块推动板上设有接近开关，接近开关与控制器相连接；

所述卡簧推料机构设在台面板的下端，所述卡簧推料机构包括左导向柱、右导向柱、坠料盒、轴承、钢丝线，所述左导向柱的上端、右导向柱的上端分别与台面板固定连接，下端分别与支撑框架的底板固定连接，所述左导向柱与右导向柱之间设有坠料盒，所述坠料盒的一端经轴承与左导向柱滑动连接，另一端经轴承与右导向柱滑动连接，所述坠料盒上连接有钢丝线，所述钢丝线的另一端与操纵杆相连接；

所述卡簧组装装置设在卡簧上料装置与转轴端部定位机构之间，所述卡簧组装装置包括卡簧位移驱动机构、卡簧夹持机构，所述卡簧夹持机构包括滑台缸、卡簧钳固定板、卡簧钳，所述滑台缸的活塞杆与卡簧钳固定板固定连接，所述卡簧钳与卡簧钳固定板固定连接，所述卡簧钳经滑台缸驱动上下移动，所述滑台缸经与台面板相连接的卡簧位移驱动机构驱动纵向移动，所述滑台缸、卡簧位移驱动机构分别与控制器相连接；

卡簧与转轴智能装配装置的操作方法为：

步骤S1：控制器控制操纵杆推动气缸的活塞杆推动滑块推动板向右移动，带动操纵杆沿着操纵杆横向位移导向长条口向右移动，操纵杆到达操纵杆限位口处并卡进操纵杆限位口内，此时操纵杆推动气缸的活塞杆收回，打开卡簧推块，将卡簧从卡簧上料导轨的右侧依次穿到卡簧上料导轨上，卡簧安装好以后，盖上卡簧推块，将操纵杆从操纵杆限位口中移出，卡簧推块用于顶推卡簧从卡簧上料导轨的右侧向左侧移动；

步骤S2：在转轴储料盒中放入转轴，转轴沿着转轴斜滑板从前向后滑动，其中一根转轴到达单元固定梯最前端的台阶横向面上；

步骤S3：控制器控制升降梯驱动机构工作带动单元升降梯上升，单元升降梯最前端的台阶横向面与单元固定梯的台阶横向面水平平齐并继续上升高于单元固定梯最前端的台阶横向面时，第一根转轴就从单元固定梯移动到单元升降梯的第一阶台阶横向面上，升降梯驱动机构驱动单元升降梯下移，使得转轴转移到单元固定梯的第二阶台阶横向面上，此时转轴储料盒中的第二根转轴继续滑落至单元固定梯最前端的台阶横向面上，升降梯驱动机构驱动单元升降梯重复上下移动，使得第一根转轴从单元固定梯的第一阶依次转移到第二阶、第三阶、第四阶上，直到第一根转轴到达单元固定梯最后端的台阶横向面上，在此过程中当第一根转轴到达第三阶上时，第二根转轴在第二阶上，第三根转轴在最前端的第一阶上，依次类推，保证单元固定梯每阶的台阶横向面上均有转轴在等待，转轴检测传感器检测单元固定梯最后端的台阶横向面上是否有转轴在等待，有转轴，升降梯驱动机构驱动单元升降梯升高，将单元固定梯最后端台阶横向面上的转轴转移到单元升降梯最后端的台阶横向面上，转轴从导向斜面滑至V形凹槽中；

步骤S4：根据转轴的规格尺寸以及转轴上卡簧槽的位置，转轴定位驱动机构带动转轴定位块横向移动，以限定转轴端部的位置；

步骤S5：顶推气缸驱动转轴推板移动，抵在转轴的另一端，在转轴定位块和转轴推板的作用下使转轴不会产生横向位移，通过设置镀铬光轴，螺栓拧松后，通过调整镀铬光轴的位置以实现调整夹紧推块与转轴推板的相对距离，当更换长度较短的转轴时，顶推气缸活塞杆的行程不够，通过调整镀铬光轴的位置使得夹紧推块与转轴推板之间的距离加大，实现转轴的顶推，当转轴长度较长时，可无需更改程序设定，通过调整镀铬光轴的位置使得夹紧推块与转轴推板之间的距离减小即可，如转轴的尺寸相比原有转轴尺寸稍微加长，此时无需更改顶推气缸的顶推行程也无需调整镀铬光轴的位置，在弹簧的弹力作用下使浮动接头连接板朝向弹簧限位板的方向移动，在确保对转轴顶推效果好的同时操作方便；

步骤S6：单元轴压板在下压气缸的作用下向下移动抵在转轴的上端，将转轴压紧；

步骤S7：卡簧位移驱动机构驱动滑台缸到达卡簧上料导轨的正上方，滑台缸动作带动卡簧钳向下移动夹起卡簧上料导轨上的卡簧，卡簧被卡簧钳夹持后，滑台缸带动卡簧钳向上移动，卡簧位移驱动机构驱动滑台缸纵向移动到转轴卡簧槽的正上方，滑台缸动作带动卡簧钳向下移动将卡簧卡在转轴上；

步骤S8：落料驱动机构驱动上料槽后侧板向后移动与上料槽前侧板分开，转轴经落料回收机构回收；

步骤S9：卡簧上料导轨上的卡簧在逐渐减少，操纵杆在坠料盒的作用下沿着操纵杆横向位移导向长条口向左移动，以实现卡簧推块能够推动卡簧上料导轨上的卡簧整体向左移动，最左端的卡簧能够位于卡簧钳的正下方；

步骤S10：当接近开关检测滑块推动板靠近操纵杆推动气缸，卡簧上料导轨上卡簧使用完，操纵杆推动气缸的活塞杆伸出，推动操纵杆沿着操纵杆横向位移导向长条口向右移动卡进操纵杆限位口中，打开卡簧推块，进行卡簧的安装。