CN109202444B - 一种滚筒芯轴的装配设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种滚筒芯轴的装配设备，在工作台上设置的若干夹持座，围绕工作台朝向夹持座顺序设置有轴套推夹工装，包括第一支座、气缸推杆组件、助推块，助推块在第一支座的进料道末端设置，助推块铰接在第一支座上，助推块包括助推臂和挡轴臂，在推杆将轴套往夹持座方向推送的过程中，助推臂被动推开夹持座的侧臂，使轴套顺利进入夹持腔；胶塞夹子的推夹工装包括胶塞进料座、护垫、胶塞移动台，胶塞进料座内连通设置有胶塞通道、推杆通道，胶塞推杆可在推杆通道内往复运动，从而将胶塞通道最底端的胶塞夹子推出胶塞通道、经过轴套的开口挤压进入轴套的内腔，护垫设有护片，所述胶塞移动台朝夹持座方向移动，使护片伸入轴套的开口。

Description

一种滚筒芯轴的装配设备

技术领域

本发明属于机械装配加工生产技术领域，更具体地说，是涉及一种滚筒芯轴的装配设备。

背景技术

在建筑装潢施工过程中，通常采用涂料滚筒刷给墙壁刷涂料。施工时，将涂料滚筒刷浸没于涂料桶，然后再提起，使滚筒刷表面布满涂料后，再将滚筒刷在墙壁上滚动上料。滚筒刷的结构包括转动杆、刷筒、刷毛，刷毛安装在刷筒的外壁，转动杆插入刷筒内，刷筒可相对转动杆滚动，因此，转动杆与刷筒之间设置有转动机构，该转动机构由滚筒芯轴完成，滚筒芯轴包括轴套和胶塞夹子，轴套固定在刷筒端部，轴套的中部设有可宽松容置胶塞夹子的内腔，内腔在轴套的外壁有开口，在该开口两侧一体伸出一对翼片，该翼片用于防止被塞进内腔的胶塞夹子从里面掉出来。在轴套两端贯穿轴套的中心线设有转动杆孔，胶塞夹子是筒形结构，其中部也设有转动杆孔，转动杆从轴套转动杆孔插入内腔，并紧配装配在胶塞夹子的转动杆孔内，从而使刷筒可以绕转动杆滚动。

目前，滚筒芯轴的装配是通过手动完成的，人工将胶塞夹子从轴套的开口处用力塞进轴套内腔，该工艺十分费时费力，效率低下。因此，本案发明人设计一套自动化装配设备，通过将轴套定位夹紧，再以气缸推杆将胶塞夹子推入轴套内腔，以自动化设备代替人工操作，大大提高生产效率、降低生产成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种滚筒芯轴的装配设备，通过工作台的夹持座将滚筒芯轴的轴套夹紧，将胶塞夹子准确地逐一挤进轴套的内腔里，完成滚筒芯轴的装配，整个过程无须人手操作，设备自动完成。

本发明解决其技术问题的技术方案是：一种滚筒芯轴的装配设备，包括工作台，PLC控制台，在工作台上设置的若干夹持座，围绕工作台朝向夹持座顺序设置有轴套推夹工装、胶塞夹子推夹工装，轴套内腔在轴套的外壁有开口，在开口两侧一体伸出一对翼片，在轴套两端贯穿轴套的中心线设有轴套转动杆孔，其特征在于：所述轴套推夹工装包括T形座、一对活动安装在T形座的支撑体两侧的侧臂，所述轴套推夹工装包括第一支座、气缸推杆组件、助推块，所述助推块在第一支座的进料道末端设置，所述助推块铰接在第一支座上，所述助推块包括助推臂和挡轴臂，在推杆将轴套往夹持座方向推送的过程中，助推臂被动推开夹持座的侧臂，使轴套顺利进入夹持座的夹持腔；所述胶塞夹子推夹工装包括胶塞进料座、护垫、胶塞移动台，胶塞进料座、护垫设置在胶塞移动台上，所述胶塞进料座内连通设置有胶塞通道、推杆通道，胶塞推杆可在推杆通道内往复运动，从而将胶塞通道最底端的胶塞夹子推出胶塞通道、经过轴套的开口挤压进入轴套的内腔，所述护垫设有护片，所述胶塞移动台可朝夹持座方向移动，从而使护片伸入轴套的开口，胶塞夹子将护片的自由端推开并抵靠在轴套的翼片上。

所述侧臂内设有弹簧孔，所述弹簧孔内的弹簧端部抵靠在T形座上，使一对侧臂向支撑体合紧并拢。

所述T形座的支撑体设置安装腔，侧臂的内侧设有安装块，所述安装块伸入安装腔内，所述侧臂铰接在支撑体上。

所述助推块为L形，挡轴臂位于进料道的末端，助推臂在推杆行程的通道上，助推臂的自由端外侧壁设置楔面，助推臂的自由端内侧壁形状与轴套相适配。

胶塞移动台上还设置有上压气缸架，安装在上压气缸架的气缸可驱动上压板将轴套压紧。

所述胶塞移动台由第一推杆气缸驱动；所述胶塞推杆由第二推杆气缸驱动在推杆通道往复运动，所述第二推杆气缸安装在胶塞移动台上。

在胶塞夹子推夹工装的后工序设置不良品检测装置，所述不良品检测装置包括检测底座、检测轴、感应器，所述检测滑架在检测底座上往复移动，所述检测轴穿过检测滑架且朝向轴套伸展，所述检测轴与检测滑架之间设有复位弹簧，所述感应器用于检测所述检测轴在检测滑架上的移动位置变化。

所述检测滑架包括检测头和L形板，所述L形板的底板在检测底座上滑动，所述检测轴穿过L形板和检测头的轴孔，检测轴的中部设置复位凸块，复位凸块的外径大于检测头的轴孔，使检测轴在前进方向形成行程限止。

还包括装配不良品下线机，所述不良品下线机包括台座、下线气缸、U形推块，所述U形推块的底端连接下线气缸的推杆，所述U形推块用于压推夹持座的一对侧臂，使一对侧臂向外张开；所述下线气缸由PLC控制台驱动。

在所述U形推块上方固定插芯气缸架，插芯气缸架上安装插芯气缸，插芯气缸的推杆连接芯插，所述插芯气缸驱动芯插插入轴套转动杆孔，随着U形推块复位时将轴套从夹持座中带出。

本发明的有益效果是：

1、本发明采用T形座和弹性侧臂形成轴套的夹持容腔，轴套推夹工装通过助推块使轴套保持竖立并顺利地进入夹持腔，从而提供了一种轴套装配专用设备，极大地减少了人工操作，有效地提高了装配效率和装配质量。

2、本发明的胶塞夹子装配机构采用两套推杆机构，其中一套推杆机构将胶塞进料座和护垫移动到位，由第二套推杆机构将胶塞夹子挤压进入轴套内腔。在护垫上设置的护片从轴套内腔抵靠在翼片上，挤压胶塞夹子时迫使翼片张开，从而避免了胶塞夹子将翼片向内挤压变形而造成不良品，从而大大提高了产品装配效率和装配质量。

3、为了防止不良品混进合格品中，本发明设计有不良品检测装置和下线装置，采用检测轴探测轴套内是否有安装胶塞夹子，检测轴在有胶塞夹子和没有胶塞夹子两种状态下其轴端位置不同，通过接近开关感应器感知检测轴的位置变化而作出判定，从而准确地区分不良品。

4、不良品下线装置通过U形推块压推轴套夹持座的一对侧臂，解除了不良品的夹紧状态，芯插插入轴套转动杆孔，并随着U形推块复位时将轴套整个从夹持座中带出，有效杜绝了U形推块解除锁紧局部失效的情况发生。其结构简单、可靠性高。

5、设备在最后工序以结构简单的楔形板将滚筒芯轴从工作台的夹持座中拨出，无须增加其它动力机构，该设计合理，且节能降耗。

附图说明

图1是本发明的滚筒芯轴装配设备结构示意图。

图2是本发明的夹持座侧臂结构示意图。

图3是本发明的夹持座T形座结构示意图。

图4是本发明的轴套结构示意图。

图5是本发明的胶塞夹子结构示意图。

图6是本发明的轴套夹装装置立体结构示意图。

图7是本发明的轴套夹装装置俯视图。

图8是本发明的轴套夹装装置另一角度的立体图。

图9是本发明的胶塞夹子装配装置立体结构示意图。

图10是本发明的胶塞夹子装配装置主视图。

图11是本发明的图10的A-A剖示图。

图12是本发明的图11的B-B剖示图。

图13是本发明的不良品检测装置立体结构示意图。

图14是本发明的不良品检测装置主视图。

图15是本发明的滚筒芯轴不良品检测装置俯视图。

图16是本发明的不良品下线装置立体结构示意图。

图17是本发明的不良品下线装置主视图。

图18是本发明的不良品下线装置俯视图。

图19是本发明的下料装置结构示意图。

图20是本发明的下料装置局部放大图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“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，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。除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，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的具体含义。

参见图4-5，滚筒芯轴由轴套20和胶塞夹子30组成，轴套固定在刷筒端部，胶塞夹子放入轴套中部的宽松内腔里，涂料滚筒刷的转动杆紧配插入胶塞夹子，使涂料滚筒刷的滚筒可以在转动杆上自如滚动。轴套内腔在轴套的外壁有开口201，在该开口两侧一体伸出一对翼片202，该翼片用于防止被塞进内腔的胶塞夹子从里面掉出来。在轴套两端贯穿轴套的中心线设有轴套转动杆孔203，胶塞夹子是筒形结构，其中部也设有夹子转动杆孔303，转动杆从轴套转动杆孔203进入内腔、并插入夹子转动杆孔303形成紧配连接，胶塞夹子在侧壁设有开口缝301，使胶塞夹子弹性夹持转动杆。

参见图1-3以及图6-19，本发明提供一种滚筒芯轴的装配设备，它通过夹紧轴套、轴套校正、装入胶塞夹子、检测是否装配到位、不良品下线、合格品下线等工序完成滚筒芯轴的装配。以下，按装配工序的顺序逐一详细描述本发明：

一、轴套夹装

参见图1-3以及图6-8，滚筒芯轴的装配设备包括机座1、旋转工作台10，振动盘(包括轴套旋转振动盘2及胶塞夹子旋转振动盘4)，旋转工作台10安装在机座上并由电机驱动旋转，在旋转工作台10上周向均布若干夹持座3，在机座上对应全部或部分夹持座设置有不同的工序加工设施，包括将轴套20以气压推进夹持座3的轴套推夹工装21、将轴套的内腔开口位置找正的对中工装31、将胶塞夹子30以气压推进轴套20内腔的胶塞夹子推夹工装41，不良品下线装置51、不良品下料装置61以及合格品下料装置。在机座上还设置有将轴套20有序排列的轴套旋转振动盘2及轴套送料线22，将胶塞夹子30有序排列的胶塞夹子旋转振动盘4及胶塞夹子送料管42。在机座上还设置有PLC控制台5。旋转工作台10由PLC控制台5驱动以固定的节奏步进式转动，使夹持有轴套20的夹持座3按步骤经过每一个工序加工设施，包括但不限于轴套推夹工装21、对中工装31、胶塞夹子推夹工装41，PLC控制台5控制每一个工序加工设施动作，从而以流水作业方式完成滚筒芯轴的装配任务。

旋转振动盘是一种自动定向排序的送料设备，旋转振动盘工作时，以一定频率的继续的力施加于盘子上，使它作上下和圆周方向的高速高频微幅振动，将工件(轴套20、胶塞夹子30)斜抛着前进，通常在料盘的外围设计有斜向上的特定轨道，使料盘内的工件逐步向高处移动，其间，摆放方向不正确的工件随振动盘的振动而骑跨在振动盘的轨道上，到了一定的位置后会掉回料斗内，从而使无序的工件自动有序定向排列整齐、准确地输送到下道工序。例如，轴套旋转振动盘2上设置竖梁，它方便轴套的凹槽204伏靠在其上，从而使得轴套20在离开振动盘时，其开口201以背向夹持座3的方向统一定向送至轴套推夹工装21前。而胶塞夹子30经过胶塞夹子旋转振动盘4的整理后，逐一进入胶塞夹子送料管42内。

夹持座由T形座23和一对活动安装在座体两侧的侧臂24构成，T形座的支撑体231设置安装腔233，支撑体231的工作壁面232与轴套的外型面相适配，在支撑体231轴向设置销孔234，侧臂24的内侧壁面241同样与轴套的外型面相适配，由工作壁面232、一对侧壁面241共同围绕形成包裹夹持轴套的夹持腔。侧臂24的的内侧设有安装块242，安装块242伸入安装腔233内，并通过销钉铰接，在侧臂24内设有弹簧孔243，弹簧套入弹簧孔243内，弹簧的另一端抵靠在的T形座23表面上，从而，使侧臂24向支撑体231合紧并拢，当外力克服弹簧的弹力后，侧臂对可被扳开一定角度，以避让轴套的进入。

轴套推夹工装21包括第一支座29、气缸推杆组件、助推块25，第一支座29设有进料道，轴套沿着轴套送料线22被送入进料道，进料道的末端设置所述助推块25，助推块25为L形，由助推臂和挡轴臂构成，它铰接在支座上，它的挡轴臂位于进料道的末端，限止了轴套的继续前进，它的助推臂251在推杆的行程通道上，它以双臂首先将轴套扶持，使轴套保持直立状态，当推杆工作时，推力由轴套传递到助推臂251，助推块25绕铰轴旋转，助推臂的自由端外侧壁设置楔面，助推臂的自由端内侧壁形状与轴套相适配。助推臂251推开一侧的侧臂24，使轴套顺利进入由工作壁面232、一对侧壁面241共同围成的夹持腔内。气缸推杆组件包括驱动气缸、推杆座，在推杆座上上下并排设置有主推杆26、副推杆28，主推杆26抵压在轴套头206的侧壁，副推杆28从轴套的开口伸入到其内腔201里，副推杆28的顶推头是楔块形状的，具有易于进入内腔的尖端。

二、轴套校正

参见图1，对中工装31是由气缸驱动一楔块向夹持座的轴套开口方向插入，以纠正轴套开口偏离正中位置的情况，将轴套的内腔开口位置找正。

三、装入胶塞夹子

参见图9-12，滚筒芯轴的胶塞夹子推夹工装41包括胶塞底座39、设置在胶塞支座39上的第一推杆气缸34、第二推杆气缸35、胶塞移动台36、胶塞进料座32、护垫37、上压板38。第一推杆气缸34的推杆连接胶塞移动台36，使胶塞移动台36在胶塞底座39上作往复运动，在胶塞移动台36上固定设置第二推杆气缸35、胶塞进料座32、护垫37。胶塞进料座32内设置胶塞通道321、推杆通道322，胶塞通道321连通推杆通道322和胶塞夹子送料管42，胶塞夹子30从胶塞夹子送料管42进入胶塞通道321，胶塞推杆351由第二推杆气缸35驱动在推杆通道322往复运动，当它朝向夹持座3移动时，将胶塞通道321最底的胶塞夹子30往夹持座3送。在胶塞移动台36上还设置有上压气缸架33，上压气缸架33由主板、两侧板构成，其中，两侧板固定安装在胶塞移动台36上，主板上设置有料管孔和上压板孔，胶塞夹子送料管42穿过料管孔连接胶塞通道321，上压气缸安装在主板上方，上压气缸的推杆穿过上压板孔并与上压板38连接，当第二推杆气缸35工作时，上压气缸同时启动，使上压板38下移、从顶部压紧轴套20。护垫37紧贴在胶塞进料座32的两侧设置，护垫37具有一片倾斜设置的护片371，护片371是金属片材，两对称的护片371形成一个尖角，当胶塞移动台36被第一推杆气缸向前推至工作位置时，护片371的尖角刚好插入轴套的开口201，当胶塞夹子30随着胶塞推杆351前移时，两护片371被胶塞夹子30的侧壁推开，其变形张开且护片的末端抵靠在轴套的翼片202上，随着胶塞夹子30的进一步前移，两护片371使翼片202微微张开，以供胶塞夹子顺利进入轴套的内腔201。

四、不良品检测

参见图13-15，滚筒芯轴的不良品检测装置包括检测底座49、气缸推杆组件、检测滑架、检测轴45、复位弹簧44、感应器47，检测滑架由检测头43和L形板46组成，两者固定连接，L形板46的底板在检测底座49上滑动。检测轴45横穿检测头43的轴座432和L形板46上，检测轴的尾端从L形板的竖板轴孔上伸出，检测轴的中部设置复位凸块451，复位凸块451的外径大于检测头的轴孔，使检测轴45在前进方向形成行程限止。检测轴的前端伸向夹持座3，复位弹簧44套在检测轴上且其一端抵靠在复位凸块451上、另一端抵靠在L形板的竖板上。气缸推杆组件包括检测驱动气缸、检测推杆48，检测驱动气缸固定在检测底座49上，检测推杆48在L形板的下方活动，它与连接块431连接，通过顶推检测头的连接块431使检测滑架往复移动。感应器47安装在检测底座49上，在检测轴的尾端452设有接近开关，感应器47与PLC控制台5信号连接。不良品检测装置工作时，PLC控制台发出工作信号，检测气缸动作，检测推杆48将检测滑架推向检测位置，检测轴45直抵夹持座3并朝轴套的开口201伸入，若轴套内有胶塞夹子，胶塞夹子将阻止检测轴的进一步伸进，此时，轴的复位凸块451后移、复位弹簧44被压缩，检测轴的尾端向后移动，接近开关靠近感应器47，感应器47发出开关信号给PLC控制台，PLC控制台读取产品合格信号，并作出相应控制指令，使下一序的不良品下线装置不启动。完成检测动作后，检测推杆48后移使检测滑架复位至待检位置，而复位弹簧44也将检测轴向后拉至待检状态，等待下一次动作。

相反，若轴套内没有成功套装胶塞夹子，检测轴将随检测滑架的移动伸入到轴套20的内腔里，轴的复位凸块451始终抵靠检测头的外壁，复位弹簧44呈伸展状态，检测轴的尾端并没有相对L形板移动，因此，感应器47不能收到接近开关的靠近信号，此时，PLC控制台发出不良品信号，不良品指示灯闪烁，PLC控制台驱动工作台步进旋转，夹持座转动至不良品下线装置，不良品下线装置启动将空心的轴套从夹持座中下线。

五、不良品下线

参见图16-18，滚筒芯轴的不良品下线机包括台座、下线气缸53、U形推块58，U形推块的底端连接下线气缸的推杆55，U形推块用于压推夹持座的一对侧臂，使一对侧臂向外张开；下线气缸由PLC控制台驱动。在U形推块58上方固定插芯气缸架54，插芯气缸架上安装插芯气缸56，插芯气缸的推杆连接芯插57，插芯气缸驱动芯插57插入轴套转动杆孔203，随着U形推块58复位时将轴套20从夹持座3中带出。台座的旁边设置不良品收集容器59，不良品从夹持座中下线后掉落收集容器中。

六、合格品下线

参见图19-20，滚筒芯轴的下料装置设计非常简单实用，而且不需要配置动力装置。它由基座64和固定安装在基座上的楔板63构成，楔板63具有一个往上工序方向伸展的尖角631，楔板的安装高度是在夹持座顶平面与轴套的顶部凸环209下方之间，当工作台转动时，滚筒芯轴的轴套后背(轴套开口的背面)首先接触尖角的末端，并在继续旋转的过程中逐渐克服侧臂的弹力、被楔板的斜边推离夹持腔，最后，掉落在下料道65中。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员应当理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同替换所限定，在未经创造性劳动所作的改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种滚筒芯轴的装配设备，包括工作台，PLC控制台，在工作台上设置的若干夹持座，围绕工作台朝向夹持座顺序设置有轴套推夹工装、胶塞夹子推夹工装，轴套内腔在轴套的外壁有开口，在开口两侧一体伸出一对翼片，在轴套两端贯穿轴套的中心线设有轴套转动杆孔，其特征在于：所述轴套推夹工装包括T形座、一对活动安装在T形座的支撑体两侧的侧臂，所述轴套推夹工装包括第一支座、气缸推杆组件、助推块，所述助推块在第一支座的进料道末端设置，所述助推块铰接在第一支座上，所述助推块包括助推臂和挡轴臂，在推杆将轴套往夹持座方向推送的过程中，助推臂被动推开夹持座的侧臂，使轴套顺利进入夹持座的夹持腔；所述胶塞夹子推夹工装包括胶塞进料座、护垫、胶塞移动台，胶塞进料座、护垫设置在胶塞移动台上，所述胶塞进料座内连通设置有胶塞通道、推杆通道，胶塞推杆可在推杆通道内往复运动，从而将胶塞通道最底端的胶塞夹子推出胶塞通道、经过轴套的开口挤压进入轴套的内腔，所述护垫设有护片，所述胶塞移动台可朝夹持座方向移动，从而使护片伸入轴套的开口，胶塞夹子将护片的自由端推开并抵靠在轴套的翼片上；

所述侧臂内设有弹簧孔，所述弹簧孔内的弹簧端部抵靠在T形座上，使一对侧臂向支撑体合紧并拢；胶塞移动台上还设置有上压气缸架，安装在上压气缸架的气缸可驱动上压板将轴套压紧。

2.根据权利要求1所述滚筒芯轴的装配设备，其特征在于：所述T形座的支撑体设置安装腔，侧臂的内侧设有安装块，所述安装块伸入安装腔内，所述侧臂铰接在支撑体上。

3.根据权利要求2所述滚筒芯轴的装配设备，其特征在于：所述助推块为L形，挡轴臂位于进料道的末端，助推臂在推杆行程的通道上，助推臂的自由端外侧壁设置楔面，助推臂的自由端内侧壁形状与轴套相适配。

4.根据权利要求1所述滚筒芯轴的装配设备，其特征在于：所述胶塞移动台由第一推杆气缸驱动；所述胶塞推杆由第二推杆气缸驱动在推杆通道往复运动，所述第二推杆气缸安装在胶塞移动台上。

5.根据权利要求1所述滚筒芯轴的装配设备，其特征在于：在胶塞夹子推夹工装的后工序设置不良品检测装置，所述不良品检测装置包括检测底座、检测轴、感应器，检测滑架在检测底座上往复移动，所述检测轴穿过检测滑架且朝向轴套伸展，所述检测轴与检测滑架之间设有复位弹簧，所述感应器用于检测所述检测轴在检测滑架上的移动位置变化。

6.根据权利要求5所述滚筒芯轴的装配设备，其特征在于：所述检测滑架包括检测头和L形板，所述L形板的底板在检测底座上滑动，所述检测轴穿过L形板和检测头的轴孔，检测轴的中部设置复位凸块，复位凸块的外径大于检测头的轴孔，使检测轴在前进方向形成行程限止。

7.根据权利要求5所述滚筒芯轴的装配设备，其特征在于：还包括装配不良品下线机，所述不良品下线机包括台座、下线气缸、U形推块，所述U形推块的底端连接下线气缸的推杆，所述U形推块用于压推夹持座的一对侧臂，使一对侧臂向外张开；所述下线气缸由PLC控制台驱动。

8.根据权利要求7所述滚筒芯轴的装配设备，其特征在于：在所述U形推块上方固定插芯气缸架，插芯气缸架上安装插芯气缸，插芯气缸的推杆连接芯插，所述插芯气缸驱动芯插插入轴套转动杆孔，随着U形推块复位时将轴套从夹持座中带出。

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