CN109794758A - 一种弹簧和固定片的组装设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及灯具行业附件组装技术领域，尤其涉及一种弹簧和固定片的组装设备。本发明提供的弹簧和固定片的组装设备通过设置组合装置和送料装置，组合装置用于撑开弹簧的弹簧圈；送料装置中的限位治具和第二夹取机构相配合能够实现对固定片X、Y、Z向的限制定位，以实现自动、精准地将固定片装配到弹簧的弹簧圈上，能够保证自动化组装质量，降低人工劳动强度，提高工作效率。

Description

一种弹簧和固定片的组装设备

技术领域

本发明涉及灯具行业附件组装技术领域，尤其涉及一种弹簧和固定片的组装设备。

背景技术

在灯具附件组装中，通常需要对弹簧和固定片进行组装，以便于后期灯的安装。如图1所示，弹簧包括两个翼臂101和弹簧圈102，固定片上设置有卡片201，弹簧和固定片组装是指将固定片的卡片201卡设在弹簧的弹簧圈102上。目前弹簧与固定片的组装方式通常采用人工附带治具组装，能够精准地将固定片的卡片201卡设在弹簧的弹簧圈102上。但是，该组装方式生产效率低，且人工操作疲劳强度大，存在一定的操作危险性。由于实现弹簧和固定片的组装对固定片的定位要求较高，而目前尚无能够实现弹簧和固定片精准组装的设备。

因此，亟待需要一种弹簧和固定片的组装设备以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种弹簧和固定片的组装设备，能够实现自动、精准地装配弹簧和固定片，保证自动化组装质量，降低人工劳动强度，提高工作效率。

为实现上述目的，提供以下技术方案：

一种弹簧和固定片的组装设备，包括：

送料装置，包括限位治具、第一夹取机构和第二夹取机构，所述限位治具上设置有限位槽，所述第一夹取机构能够夹取固定片并将其放置在所述限位槽内，所述第二夹取机构上设置有挡块，所述挡块能够与所述固定片相抵接，所述第二夹取机构能够夹取所述限位槽内的所述固定片并将其转送至与所述弹簧组合的位置；

组合装置，用于撑开弹簧的弹簧圈。

进一步地，所述第一夹取机构包括第一夹爪和第一驱动组件，所述第一驱动组件能够驱动所述第一夹爪上下左右运动。

进一步地，所述第二夹取机构包括第二夹爪和第二驱动组件，所述挡块设置在所述第二夹爪上，所述第二驱动组件能够驱动所述第二夹爪上下左右运动。

进一步地，所述组合装置包括：

压紧机构，包括相连接压板和第三驱动组件，所述第三驱动组件能够驱动所述压板上下运动以压紧所述弹簧的翼臂；

顶升机构，包括相连接的顶杆和第四驱动组件，所述第四驱动组件能够驱动所述顶杆上下运动以撑开所述弹簧圈。

进一步地，所述顶杆的端部设置有V型槽。

进一步地，还包括压合装置，所述压合装置包括：

冲压底模，包括底模和第五驱动组件，所述底模用于放置组合后的所述固定片和所述弹簧圈，所述第五驱动组件能够驱动所述底模前后运动；

冲压机构，包括冲头和第六驱动组件，所述第六驱动组件能够驱动所述冲头上下运动以与所述底模相配合。

进一步地，所述底模上设置有定位槽，所述固定片能够容纳于所述定位槽内。

进一步地，还包括收料装置，所述收料装置包括第三夹取机构和收料滑道，所述第三夹取机构包括第三夹爪和第七驱动组件，所述第七驱动组件能够驱动所述第三夹爪抓取所述固定片并将其转送至所述收料滑道。

进一步地，所述送料装置还包括振动盘和送料架，所述送料架上设置有导向槽，所述导向槽与所述振动盘的输出端相连通，所述固定片能够沿所述导向槽延伸方向移动。

进一步地，还包括工位转盘，所述工位转盘上设置有工位，所述工位上设置有弹簧治具，所述工位转盘能够转动。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明提供的弹簧和固定片的组装设备包括工作台、送料装置和组合装置，送料装置和组合装置均设置在工作台上。组合装置用于撑开弹簧的弹簧圈，以便于固定片的卡片卡设在弹簧圈上。送料装置包括限位治具、第一夹取机构和第二夹取机构，限位治具上设置有限位槽，第一夹取机构用于将固定片放置在限位槽内，以限制固定片的X方向的位移。第二夹取机构上设置有挡块，在第二夹取机构夹持限位槽内的固定片时，挡块与固定片相抵接，以进一步实现对固定片Y向、Z向的限制，第二夹取机构用于将固定片转送至组合装置以与弹簧圈卡合。

本发明提供的弹簧和固定片的组装设备通过设置组合装置和送料装置，组合装置用于撑开弹簧的弹簧圈；送料装置中的限位治具和第二夹取机构相配合能够实现对固定片X、Y、Z向的限制定位，以实现自动、精准地将固定片装配到弹簧的弹簧圈上，能够保证自动化组装质量，降低人工劳动强度，提高工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的弹簧和固定片组装的示意图；

图2为本发明提供的弹簧和固定片的组装设备的结构示意图；

图3为本发明提供的工位转盘的结构示意图；

图4为本发明提供的弹簧治具的结构示意图；

图5为本发明提供的送料架的结构示意图；

图6为本发明提供的第一夹取机构的结构示意图；

图7为本发明提供的限位治具的结构示意图；

图8为本发明提供的第二夹取机构的结构示意图；

图9为本发明提供的组合装置的结构示意图；

图10为本发明提供的压合装置的结构示意图；

图11为本发明提供的收料装置的结构示意图。

附图标记：

101-翼臂；102-弹簧圈；201-卡片；

1-送料装置；11-限位治具；111-限位槽；12-第一夹取机构；121-第一夹爪；122-第一驱动组件；13-第二夹取机构；131-挡块；132-第二夹爪；133-第二驱动组件；14-振动盘；15-送料架；151-导向槽；152-限位板；

2-组合装置；21-压紧机构；211-压板；212-第三驱动组件；22-顶升机构；221-顶杆；222-第四驱动组件；

3-压合装置；31-冲压底模；311-底模；312-第五驱动组件；32-冲压机构；321-冲头；322-第六驱动组件；

4-收料装置；41-第三夹取机构；411-第三夹爪；412-第七驱动组件；42-收料滑道；

6-工位转盘；61-弹簧放料工位；62-组合工位；63-压合工位；64-收料工位；

7-弹簧治具；71-定位卡槽；72-定位卡柱。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“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，或是本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，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。

在本发明的描述中，“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”等描述，仅为了区分不同部件，不作为各部件优选级的限定。此外，“X向”是指沿工作台长度方向，或者沿固定片的送料方向；“Y向”是指沿工作台宽度方向；“Z向”指垂直于工作台的方向；“左右”指沿X向运动；“前后”指沿Y向运动；“上下”指沿Z向运动。

如图2-11所示，本实施例提供的弹簧和固定片的组装设备包括工作台、送料装置1和组合装置2，送料装置1和组合装置2均设置在工作台上。组合装置2用于撑开弹簧的弹簧圈102，以便于固定片的卡片201卡设在弹簧圈102上。送料装置1包括限位治具11、第一夹取机构12和第二夹取机构13，限位治具11上设置有限位槽111，第一夹取机构12用于将固定片放置在限位槽111内，以限制固定片的X方向的位移。第二夹取机构13上设置有挡块131，在第二夹取机构13夹持限位槽111内的固定片时，挡块131与固定片相抵接，以进一步实现对固定片Y向、Z向的限制，第二夹取机构13用于将固定片转送至组合装置2以与弹簧圈102卡合。

本实施例提供的弹簧和固定片的组装设备通过设置组合装置2和送料装置1，组合装置2用于撑开弹簧的弹簧圈102；送料装置1中的限位治具11和第二夹取机构13相配合能够实现对固定片X、Y、Z向的限制定位，以实现自动、精准地将固定片装配到弹簧的弹簧圈102上，能够保证自动化组装质量，降低人工劳动强度，提高工作效率。

如图3结合图2所示，本实施例提供的弹簧和固定片的组装设备还包括工位转盘6，工位转盘6上设置有工位，工位上设置有弹簧治具7，弹簧放置在弹簧治具7上，工位转盘6能够转动以使工位转动至所需位置。具体而言，通过分割器和调速电机的配合能够实现工位转盘6的转动。在本实施例中，调速电机的输出端与分割器的输入端通过传动带轮连接，以使调速电机的转动带动分割器工作，最终使工位转盘6转动。

如图4所示，弹簧治具7包括定位卡柱72、两个定位卡槽71，弹簧的弹簧圈102套装在卡柱上，弹簧的两个带有挂钩的翼臂101卡设在卡槽内，以限制弹簧挂钩的角度，方便人工放料。

在组装过程中，包括弹簧放料工位61，组合工位62、压合工位63以及收料工位64。首先，工作人员将弹簧放置在弹簧放料工位61上的弹簧治具7上；然后，工位转盘6顺时针转动将放置弹簧的弹簧治具7转动到组合工位62以对固定片和弹簧进行组合；然后转动工位转盘6将组合的弹簧和固定片转送到压合工位63，对弹簧和固定片进行压紧；最后转动工位转盘6将压紧后的弹簧和固定片转送到收料工位64进行收料。示例性地，工位转盘6上设置有四个工位，分别与前述四个组装工位相对应，能够使四个工位同时进行工作，提高工作效率。

可选地，如图5结合图2所示，为了实现固定片的自动上料，送料装置1还包括振动盘14、送料架15和直震送料器，送料架15上设置有导向槽151，导向槽151与振动盘14的输出端相连通；直震送料器设置在送料架15的下方，用于使固定片有序排列在导向槽151内。

振动盘14能够通过振动将无序工件自动有序定向排列整齐、准确地输送到下道工序。振动盘14其主要组成部分分为料斗、底盘、控制器和直线送料器。振动盘14工作原理就是由以上四部分共同协作而完成的，这个系统较终的目的是将杂乱无章的工件进行有秩序地定向排列，然后能够整齐准确地输送到下一道工作环节，它通过动力源的振动马达工作产生定向频率的力，马达主要是依靠脉冲电磁铁产生的磁场作用，使料斗向着振动盘14斜面方向的垂直分支方向振动,从而造成振动体下的弹簧片产生一定倾斜的角度，使料斗在垂直方向以垂直轴作为中心作扭摆振动，在这种振动的刺激下，料斗内的工序零件将会沿螺旋轨道上升，从而向着出料口前进直至出去。

送料架15上的导向槽151与振动盘14的输出端相连通，以便于固定片输送至送料架15的导向槽151内，并沿导向槽151的延伸方向移动。

示例性地，送料架15的导向槽151的上方设置有限位板152，以防止固定片在输送过程中由于振动影响掉落。

此外，在本实施例中，送料架15的下方设置有直震送料器，用于使固定片有序排列并向前移动。直震送料器包括直线轨道、电磁铁和弹簧片，通过对电磁铁介入交流电使电磁铁震动，电磁铁通过弹簧片带动直线轨道运动，从而达到直线送料的目的。

为了保证固定片与弹簧精准组装，需要对固定片进行精确定位。在本实施例提供组装设备中，能够对固定片进行二次定位，以实现对固定片X、Y、Z向的定位，提高固定片的定位精确度，提高固定片与弹簧组装效果，提高产品质量。

示例性地，第一次定位是利用第一夹取机构12将固定片从送料架15上夹取转送至限位治具11上，利用限位治具11上的限位槽111实现对固定片X向的限制。第二次定位是利用第二夹取机构13将限位槽111内的固定片夹取出来，当第二夹取机构13夹取固定片时，第二夹取机构13上的挡块131与固定片相抵接，从而实现对固定片Z向、Y向的限制。

示例性地，如图6所示，第一夹取机构12包括包括第一夹爪121和第一驱动组件122，第一夹爪121为手指气爪，第一驱动组件122包括上下运动气缸和左右运动气缸，能够实现对固定片的夹取及转移。

如图7所示，限位治具11包括对称设置的第一支撑臂和第二支撑臂，第一支撑臂和第二支撑臂上均设置有台阶，两个台阶共同组成限位槽111，固定片放置在台阶上。

优选地，为了便于第二夹取机构13夹持固定片，限位槽111的上下两侧贯穿限位治具11的厚度方向，即限位治具11的第一支撑臂和第二支撑臂之间间隔中空设置。

如图8所示，为了便于夹持固定片，第二夹取机构13包括第二夹爪132和第二驱动组件133。第二夹爪132为手指气爪，以便于夹取固定片的上下表面。第二驱动组件133包括伺服电机、同步带轮以及上下运动气缸，其中，上下运动气缸和第二夹爪132通过固定架设置在同步带上，通过伺服电机以及同步带轮的传动以实现第二夹爪132的左右移动；上下运动气缸能够驱动第二夹爪132上下运动，以实现夹取固定片后上下移动以与弹簧相配合。

第二夹爪132包括相配合的上夹持件和下夹持件，挡块131设置在上夹持件和下夹持件上。

具体而言，上夹持件包括上夹持端和上连接端，下夹持件包括下夹持端和下连接端，上夹持端和下夹持端用于夹持固定片，上连接端和下连接端配合形成容纳腔，以避让限位治具11的第一支撑臂。

示例性地，上夹持端上设置有容纳槽，容纳槽用于容纳固定片的凸起。此外，容纳槽的两侧对称设置有挡块131，下夹持端上与容纳槽对应的位置也设置有挡块131，当上夹持端与下夹持端夹持固定片时，下夹持端上的挡块131和固定片上的凸起能够容置于容纳槽内，在夹紧固定片的同时，限制固定片Y向的位移，确保固定片与弹簧精准组装。

可选地，如图9所示，组合装置2包括压紧机构21和顶升机构22，压紧机构21用于压紧弹簧的翼臂101，顶升机构22用于撑开弹簧圈102，一方面保证弹簧的精确定位，避免弹簧因外力发生错位，另一方面，撑起弹簧圈102，便于将固定片的卡片201与弹簧圈102进行卡合。

示例性地，压紧机构21包括相连接压板211和第三驱动组件212，第三驱动组件212能够驱动压板211压紧弹簧的翼臂101。第三驱动组件212为三杆气缸，三杆气缸能够驱动压板211上下运动，以压紧或远离弹簧的翼臂101。当然，在其他实施例中，第三驱动组件212还可以是直线电机、同步带轮等，只要能够实现压板211的上下运动即可，在此不再一一举例说明。

优选地，两个压紧机构21设置在弹簧的两侧，以分别压紧弹簧的两个翼臂101。

示例性地，顶升机构22包括相连接的顶杆221和第四驱动组件222，第四驱动组件222能够驱动顶杆221上下运动，用于撑开弹簧圈102。第四驱动组件222为三杆气缸，三杆气缸能够驱动顶杆221上下运动，以使顶杆221顶起弹簧圈102的一圈，以实现撑开弹簧圈102。

优选地，在本实施例中，顶杆221用于顶起弹簧的一个翼臂101，由弹簧的翼臂101的上升带动弹簧圈102上升，从而实现撑开弹簧圈102。具体而言，顶杆221的端部设置有V型槽，弹簧的翼臂101能够限制在V型槽内，从而在实现撑开弹簧圈102的同时，避免弹簧发生错位。

可选地，如图10所示，本实施例提供的弹簧和固定片的组装设备还包括压合装置3，压合装置3包括冲压底模31和冲压机构32，冲压底模31用于放置组合后的固定片和弹簧圈102，冲压机构32用于与冲压底模31相配合以压紧固定片的卡片201与弹簧的弹簧圈102，以增加弹簧与固定片的连接强度。

示例性地，冲压底模31包括底模311和第五驱动组件312，底模311用于放置组合后的固定片和弹簧圈102，第五驱动组件312能够驱动底模311运动。第五驱动组件312为气缸，当组合后的弹簧和固定片传送到压合装置3处时，气缸推动底模311前后运动，以使底模311处于固定片的下方，在冲压机构32冲压固定片时，能够起到支撑导向作用。

优选地，底模311上设置有定位槽，固定片能够容纳于定位槽内，以实现固定片的定位，保证压合装置3的压合效果。

示例性地，冲压机构32包括冲头321和第六驱动组件322，第六驱动组件322能够驱动冲头321上下运动以与底模311相配合。第六驱动组件322为气缸，能够驱动冲头321上下运动以冲压固定片的卡片201，使固定片与弹簧卡合紧密。

可选地，如图11所示，本实施例提供的弹簧和固定片的组装设备还包括收料装置4，收料装置4包括第三夹取机构41和收料滑道42，第三夹取机构41包括第三夹爪411和第七驱动组件412，第七驱动组件412能够驱动第三夹爪411抓取固定片并将其转送至收料滑道42。第七驱动组件412包括上下运动气缸和左右运动气缸，能够实现第三夹爪411的上下左右四个方向的运动，以更好地抓取固定片，并将固定片转送至收料滑道42。

在本实施中，收料滑道42的一端朝向工位转盘6，以便于夹爪将夹取的组合好的弹簧和固定片放置在收料滑道42内。本实施例提供的组装设备用于将弹簧和固定片进行自动组装、压紧，采用PLC、继电器、电磁阀以及感应器控制整个设备的动作流程。

为了方便理解，本实施例提供的弹簧和固定片的组装设备工作原理和工作过程如下：

1)送料：送料装置1包括振动盘14和直震送料器，两者配合实现固定片自动送料。

2)二次定位：第一夹爪121将送料架15上固定片夹取转移至限位治具11的限位槽111内，实现固定片的第一次定位；第二夹爪132夹取限位治具11上的固定片，且第二夹爪132上的挡块131与固定片相抵接，实现固定片的第二次定位。

3)组合：在组装工位上，压板311压紧弹簧的两只翼臂101，顶杆221顶起其中一只翼臂101，第二夹爪132将限位治具11内的固定片夹取至组装工位与弹簧进行组装。

4)压合：冲头321和底模311相配合，以实现固定片与弹簧挂钩的压紧。

5)收料：第三夹爪411夹取固定片将其转移至收料滑道42，以实现自动收料。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所说的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种弹簧和固定片的组装设备，其特征在于，包括：

送料装置(1)，包括限位治具(11)、第一夹取机构(12)和第二夹取机构(13)，所述限位治具(11)上设置有限位槽(111)，所述第一夹取机构(12)能够夹取固定片并将其放置在所述限位槽(111)内，所述第二夹取机构(13)上设置有挡块(131)，所述挡块(131)能够与所述固定片相抵接，所述第二夹取机构(13)能够夹取所述限位槽(111)内的所述固定片并将其转送至与所述弹簧组合的位置；

组合装置(2)，用于撑开弹簧的弹簧圈(102)。

2.根据权利要求1所述的弹簧和固定片的组装设备，其特征在于，所述第一夹取机构(12)包括第一夹爪(121)和第一驱动组件(122)，所述第一驱动组件(122)能够驱动所述第一夹爪(121)上下左右运动。

3.根据权利要求1所述的弹簧和固定片的组装设备，其特征在于，所述第二夹取机构(13)包括第二夹爪(132)和第二驱动组件(133)，所述挡块(131)设置在所述第二夹爪(132)上，所述第二驱动组件(133)能够驱动所述第二夹爪(132)上下左右运动。

4.根据权利要求1所述的弹簧和固定片的组装设备，其特征在于，所述组合装置(2)包括：

压紧机构(21)，包括相连接压板(211)和第三驱动组件(212)，所述第三驱动组件(212)能够驱动所述压板(211)上下运动以压紧所述弹簧的翼臂(101)；

顶升机构(22)，包括相连接的顶杆(221)和第四驱动组件(222)，所述第四驱动组件(222)能够驱动所述顶杆(221)上下运动以撑开所述弹簧圈(102)。

5.根据权利要求4所述的弹簧和固定片的组装设备，其特征在于，所述顶杆(221)的端部设置有V型槽。

6.根据权利要求1所述的弹簧和固定片的组装设备，其特征在于，还包括压合装置(3)，所述压合装置(3)包括：

冲压底模(31)，包括底模(311)和第五驱动组件(312)，所述底模(311)用于放置组合后的所述固定片和所述弹簧圈(102)，所述第五驱动组件(312)能够驱动所述底模(311)前后运动；

冲压机构(32)，包括冲头(321)和第六驱动组件(322)，所述第六驱动组件(322)能够驱动所述冲头(321)上下运动以与所述底模(311)相配合。

7.根据权利要求6所述的弹簧和固定片的组装设备，其特征在于，所述底模(311)上设置有定位槽，所述固定片能够容纳于所述定位槽内。

8.根据权利要求1所述的弹簧和固定片的组装设备，其特征在于，还包括收料装置(4)，所述收料装置(4)包括第三夹取机构(41)和收料滑道(42)，所述第三夹取机构(41)包括第三夹爪(411)和第七驱动组件(412)，所述第七驱动组件(412)能够驱动所述第三夹爪(411)抓取所述固定片并将其转送至所述收料滑道(42)。

9.根据权利要求1-8任一项所述的弹簧和固定片的组装设备，其特征在于，所述送料装置(1)还包括振动盘(14)和送料架(15)，所述送料架(15)上设置有导向槽(151)，所述导向槽(151)与所述振动盘(14)的输出端相连通，所述固定片能够沿所述导向槽(151)延伸方向移动。

10.根据权利要求9所述的弹簧和固定片的组装设备，其特征在于，还包括工位转盘(6)，所述工位转盘(6)上设置有工位，所述工位上设置有弹簧治具(7)，所述工位转盘(6)能够转动。