CN110159665B - 保持架自动装球机及其装配方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及保持架自动装球机及其装配方法，包括机架，其顶部安装上料机构，中部水平安装工作平台，工作平台上安装传送气缸、滑轨，滑轨两侧安装导块和多组压球机构，压球机构包括多根伸入导块的顶杆，上料机构与导块间连接导管；上料机构内的滚珠在搅拌电机驱动下通过接口依次进入导管并随重力落下至导块内，传送气缸驱动T型块将放置在滑轨上的保持架推入导块之间，压球气缸通过压球块驱动顶杆动作，将落至导块内顶杆前端的滚珠压入保持架，在推送下一个保持架时将安装好的件推出下料。本发明实现了保持架的自动化装球，提高了装配效率，保证了装配质量，并适用于不同类型滚珠的同步安装。
Description
技术领域
本发明涉及保持架装配设备技术领域，尤其是一种保持架自动装球机及其装配方法。
背景技术
滑轨是一种广泛应用的装置，通常用以连接彼此间须相对运动的两个物品，如抽屉、机柜式服务器等。
滑轨保持架用来固定滚珠，在滑轨滑动时以保持滚珠在滑轨中的位置。保持架安装在滑轨中间件和小件之间，其两侧面嵌入安装多个滚珠，通过滚珠的滚动保证滑轨滑动的顺畅。
现有技术中，保持架侧面滚珠安装通过人工完成，将保持架放至治具上并共同置于众多滚珠堆中，通过刮板沿着保持架侧边外部刮过，使得滚珠被压入保持架侧边的孔中，完成装配。这种人工方式装配效率低下，也存在有孔未装到滚珠的风险；并且，这种人工装配方式只能应对保持架侧面安装同种类型滚珠的情况，若滚珠为钢珠和塑料珠的搭配，则无法操作。
发明内容
本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的保持架自动装球机及其装配方法，从而大大提高装配效率，且适用于不同类型滚珠的同步装配。
本发明所采用的技术方案如下：
一种保持架自动装球机，包括机架，所述机架顶部安装有多组上料机构，机架中部水平安装有工作平台，工作平台上安装有传送气缸，位于传送气缸输出端的工作平台上安装有滑轨，位于滑轨两侧的工作平台上对称安装有导块，两导块外侧的工作平台上均安装有多组压球机构，每组压球机构均包括多根顶杆；所述上料机构与导块之间连接有多根导管，上料机构内有滚珠，滚珠在电机驱动下进入导管并随重力落下至导块内，顶杆在气缸驱动下将滚珠压入保持架对应的孔中。
作为上述技术方案的进一步改进：
单组上料机构的结构为：包括与机架顶部固定的两块相对设置的安装块一，两安装块一之间安装有滚珠桶；滚珠桶顶部安装有桶盖，底部设置有多个接口，每个接口均与一根导管端部相连；桶盖两端分别通过铰链安装有可翻转开启的侧盖，桶盖顶部安装有搅拌电机，搅拌电机的输出端向下穿过桶盖并在其端部安装有搅拌杆，搅拌杆位于滚珠桶内且其端头安装有十字型的搅拌头。
所述滚珠桶下部延伸为倒置的圆台结构。
单组压球机构的结构为：包括与工作平台固定的安装块二，安装块二上安装有压球气缸，压球气缸输出端安装有压球块，压球块上间隔安装有多根顶杆，顶杆贯穿压球块并伸入导块内。
所述导块顶部开有多个与导管相连的阶梯式的孔一，导块内侧面的下部设置有斜面，斜面上开有槽，贯穿导块开有多个倾斜的孔二，所述孔二一端在槽上，另一端在导块的外侧面上；所述孔一与孔二构成三通结构。
所述顶杆的一端沿轴向开有向上的平面形成台阶，另一端沿轴向依次延伸有方柱部和圆柱部，圆柱部外周设有螺纹。
位于两块所述导块的两端部共同安装有前板和后板，前板和后板顶部共同安装有上板，上板上固定安装有下压气缸，且其输出端向下贯穿上板；所述传送气缸的输出端安装有沿滑轨滑动的T型块，所述后板上开有供滑轨和T型块穿过的T形孔。
所述顶杆外端倾斜向上布置，且在气缸驱动下沿轴向倾斜运动。
所述上料机构还包括用于检测滚珠的传感器。
一种利用所述的保持架自动装球机的装配方法，包括如下操作步骤：
第一步：备料，准备保持架和滚珠，保持架顶部设置有凹槽；
第二步：初始状态，传送气缸带动T型块缩回，下压气缸缩回，压球气缸通过压球块带动顶杆伸出，使顶杆挡住孔一；
第三步：上料，通过铰链旋转侧盖将滚珠桶的盖子打开，将滚珠倒入滚珠桶内并关闭侧盖；将保持架放置到T型块前方的滑轨上；
第四步：装配，按下按钮启动，下压气缸缩回，传送气缸驱动T型块沿着滑轨向前运动，滑轨上的保持架被推送至两导块内部；按钮启动延迟0.2s后，下压气缸伸出并下压在保持架顶面的凹槽位置，待保持架到位后下压气缸缩回；传送气缸驱动T型块缩回；压球气缸缩回后迅速伸出，使得在带动顶杆缩回的时间间隙中各孔二内均有一颗滚珠落至顶杆前部，滚珠在压球气缸迅速伸出时由顶杆压入保持架；
第五步：下料，如步骤三放置保持架至滑轨上，如步骤四启动按钮，传送气缸将新放置的保持架推送至两导块内部的同时，已装配完的保持架受推力从导块前部的前板处被推出并落至料框里；下压气缸、传送气缸及压球气缸同步骤四依次动作，完成新放置保持架的装配；
第六步：重复第五步，循环工作。
本发明的有益效果如下：
本发明结构紧凑、合理，操作方便，通过搅拌电机带动搅拌杆、搅拌头旋转，驱使滚珠桶内的滚珠在旋转过程中顺序落至导管中并随重力依次落至导块的孔一内，实现滚珠在导管中的顺序单个列队；单个压球机构中通过压球气缸同时驱动多个顶杆施力于落下的滚珠，将其压至保持架内完成装配，且设置有多组压球机构同时动作，大大提高了装配效率，保证了装配质量；
本发明还包括如下优点：
顶杆一端部设有朝上的平面，位于孔一尾端待落下的滚珠在顶杆运动过程中能够沿着平面相对滚动，不阻碍到顶杆的动作；顶杆另一端设置有方柱部，顶杆穿过压球块时，其方柱部与压球块配合，方柱部保证了顶杆不会相对于压球块产生转动，进而保证了与滚珠接触的平面始终朝上；
设置有多组上料结构，可装入不同类型的滚珠，以应对保持架上滚珠混搭的状况；亦可在单个保持架需装配很多滚珠时，用于分散上料，提高生产率；
上料机构内设置有传感器，用于检测滚珠桶内滚珠的有无，在滚珠量不足时及时预警提醒上料。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明上料机构的结构示意图。
图3为图2的爆炸图。
图4为本发明的结构示意图(省略机架、上料机构和导管)。
图5为图4中A部的局部放大图。
图6为本发明导块的结构示意图。
图7为本发明导块的侧视图(全剖视图)。
图8为本发明顶杆的结构示意图。
图9为本发明保持架与滚珠的结构示意图(爆炸图)。
图10为本发明工作状态图(主视图，放置保持架后)。
图11为本发明工作状态图(按图10中C-C截面剖视，保持架推入，滚珠落下时)。
图12为图11中D部的局部放大图。
图13为本发明工作状态图(滚珠压入保持架)
其中：1、机架；101、工作平台；2、传送气缸；3、滑轨；4、导块；401、孔一；402、斜面；403、槽；404、孔二；5、导管；6、下压气缸；7、滚珠桶；8、桶盖；9、接口；10、安装块一；11、搅拌电机；12、搅拌杆；1201、搅拌头；13、安装块二；14、压球气缸；15、压球块；16、顶杆；1601、台阶；1602、方柱部；1603、圆柱部；17、前板；18、后板；19、上板；20、T型块；21、传感器；22、侧盖；40、保持架；41、凹槽；50、滚珠。
具体实施方式
下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。
如图1和图4所示，本实施例的保持架自动装球机，包括机架1，机架1顶部安装有多组上料机构，机架1中部水平安装有工作平台101，工作平台101上安装有传送气缸2，位于传送气缸2输出端的工作平台101上安装有滑轨3，位于滑轨3两侧的工作平台101上对称安装有导块4，两导块4外侧的工作平台101上均安装有多组压球机构，每组压球机构均包括多根顶杆16；上料机构与导块4之间连接有多根导管5，上料机构内有滚珠50，滚珠50在电机驱动下进入导管5并随重力落下至导块4内，顶杆16在气缸驱动下将滚珠50压入保持架对应的孔中；设置的多组上料结构，可装入不同类型的滚珠50，以应对保持架上滚珠混搭的状况；亦可在单个保持架需装配很多滚珠时，用于分散上料，提高生产率。
如图2和图3所示，单组上料机构的结构为：包括与机架1顶部固定的两块相对设置的安装块一10，两安装块一10之间安装有滚珠桶7；滚珠桶7顶部安装有桶盖8，底部设置有多个接口9，每个接口9均与一根导管5端部相连；桶盖8两端分别通过铰链安装有可翻转开启的侧盖22，桶盖8顶部安装有搅拌电机11，搅拌电机11的输出端向下穿过桶盖8并在其端部安装有搅拌杆12，搅拌杆12位于滚珠桶7内且其端头安装有十字型的搅拌头1201，通过搅拌电机11带动搅拌杆12、搅拌头1201旋转，驱使滚珠桶7内的滚珠在旋转过程中顺序落至导管5中并随重力落下。
滚珠桶7下部延伸为倒置的圆台结构。
如图4和图5所示，单组压球机构的结构为：包括与工作平台101固定的安装块二13，安装块二13上安装有压球气缸14，压球气缸14输出端安装有压球块15，压球块15上间隔安装有多根顶杆16，顶杆16贯穿压球块15并伸入导块4内。
如图6和图7所示，导块4顶部开有多个与导管5相连的阶梯式的孔一401，导块4内侧面的下部设置有斜面402，斜面402上开有槽403，贯穿导块4开有多个倾斜的孔二404，孔二404一端在槽403上，另一端在导块4的外侧面上；孔一401与孔二404构成三通结构；孔一401尾部的直径略大于滚珠的直径，且确保单层只能容纳一颗滚珠。
如图8所示，顶杆16的一端沿轴向开有向上的平面形成台阶1601，另一端沿轴向依次延伸有方柱部1602和圆柱部1603，圆柱部1603外周设有螺纹；位于孔一401尾端待落下的滚珠在顶杆16运动过程中能够沿着平面相对滚动，不阻碍到顶杆16的动作；顶杆16穿过压球块15时，其方柱部1602与压球块15配合，方柱部1602保证了顶杆16不会相对于压球块15产生转动，进而保证了与滚珠接触的平面始终朝上。
位于两块导块4的两端部共同安装有前板17和后板18，前板17和后板18顶部共同安装有上板19，下压气缸6固定安装于上板19上方且其输出端向下贯穿；传送气缸2的输出端安装有沿滑轨3滑动的T型块20，后板18上开有供滑轨3和T型块20穿过的T形孔。
顶杆16外端倾斜向上布置，且在气缸驱动下沿轴向倾斜运动。
上料机构还包括用于检测滚珠的传感器21，用于检测滚珠桶7内滚珠的有无，在滚珠量不足时及时预警提醒上料。
本实施例设置有四组上料机构，六组压球机构，每组上料机构设置有六个接口9通过导管5连接至导块4上，每个导块4上开有十二个孔一401。
本实施例的利用保持架自动装球机的装配方法，包括如下操作步骤：
第一步：备料，准备如图9所示的保持架40和滚珠50，保持架40顶部设置有凹槽41；
第二步：初始状态，传送气缸2带动T型块20缩回，下压气缸6缩回，压球气缸14通过压球块15带动顶杆16伸出，使顶杆16挡住孔一401；
第三步：上料，通过铰链旋转侧盖22将滚珠桶7的盖子打开，将滚珠50倒入滚珠桶7内并关闭侧盖22；将保持架40放置到T型块20前方的滑轨3上，如图10所示；
第四步：装配，按下按钮启动，下压气缸6缩回，传送气缸2驱动T型块20沿着滑轨3向前运动，滑轨3上的保持架40被推送至两导块4内部；按钮启动延迟0.2s后，下压气缸6伸出并下压在保持架40顶面的凹槽41位置，待保持架40到位后下压气缸6缩回；传送气缸2驱动T型块20缩回；压球气缸14缩回后迅速伸出，使得在带动顶杆16缩回的时间间隙中各孔二404内均有一颗滚珠50落至顶杆16前部，如图11和图12所示；滚珠50在压球气缸14迅速伸出时由顶杆16压入保持架40，如图13所示；
第五步：下料，如步骤三放置保持架40至滑轨3上，如步骤四启动按钮，传送气缸2将新放置的保持架40推送至两导块4内部的同时，已装配完的保持架40受推力从导块4前部的前板17处被推出并落至料框里；下压气缸6、传送气缸2及压球气缸14同步骤四依次动作，完成新放置保持架40的装配；
第六步：重复第五步，循环工作。
本发明实现了保持架上滚珠的自动装配，实现了自动化，取代了人工，大大提高了装配效率，且适用于不同类型滚珠的同时装配。
以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。
Claims (8)
1.一种保持架自动装球机，包括机架(1)，其特征在于：所述机架(1)顶部安装有多组上料机构，机架(1)中部水平安装有工作平台(101)，工作平台(101)上安装有传送气缸(2)，位于传送气缸(2)输出端的工作平台(101)上安装有滑轨(3)，位于滑轨(3)两侧的工作平台(101)上对称安装有导块(4)，两导块(4)外侧的工作平台(101)上均安装有多组压球机构，每组压球机构均包括多根顶杆(16)；所述上料机构与导块(4)之间连接有多根导管(5)，上料机构内有滚珠(50)，滚珠(50)在电机驱动下进入导管(5)并随重力落下至导块(4)内，顶杆(16)在气缸驱动下将滚珠(50)压入保持架对应的孔中；
其中，单组上料机构的结构为：包括与机架(1)顶部固定的两块相对设置的安装块一(10)，两安装块一(10)之间安装有滚珠桶(7)；滚珠桶(7)顶部安装有桶盖(8)，底部设置有多个接口(9)，每个接口(9)均与一根导管(5)端部相连；桶盖(8)两端分别通过铰链安装有可翻转开启的侧盖(22)，桶盖(8)顶部安装有搅拌电机(11)，搅拌电机(11)的输出端向下穿过桶盖(8)并在其端部安装有搅拌杆(12)，搅拌杆(12)位于滚珠桶(7)内且其端头安装有十字型的搅拌头(1201)；
其中，单组压球机构的结构为：包括与工作平台(101)固定的安装块二(13)，安装块二(13)上安装有压球气缸(14)，压球气缸(14)输出端安装有压球块(15)，压球块(15)上间隔安装有多根顶杆(16)，顶杆(16)贯穿压球块(15)并伸入导块(4)内。
2.如权利要求1所述的保持架自动装球机，其特征在于：所述滚珠桶(7)下部延伸为倒置的圆台结构。
3.如权利要求1所述的保持架自动装球机，其特征在于：所述导块(4)顶部开有多个与导管(5)相连的阶梯式的孔一(401)，导块(4)内侧面的下部设置有斜面(402)，斜面(402)上开有槽(403)，贯穿导块(4)开有多个倾斜的孔二(404)，所述孔二(404)一端在槽(403)上，另一端在导块(4)的外侧面上；所述孔一(401)与孔二(404)构成三通结构。
4.如权利要求1所述的保持架自动装球机，其特征在于：所述顶杆(16)的一端沿轴向开有向上的平面形成台阶(1601)，另一端沿轴向依次延伸有方柱部(1602)和圆柱部(1603)，圆柱部(1603)外周设有螺纹。
5.如权利要求1所述的保持架自动装球机，其特征在于：位于两块所述导块(4)的两端部共同安装有前板(17)和后板(18)，前板(17)和后板(18)顶部共同安装有上板(19)，上板(19)上固定安装有下压气缸(6)，且其输出端向下贯穿上板(19)；所述传送气缸(2)的输出端安装有沿滑轨(3)滑动的T型块(20)，所述后板(18)上开有供滑轨(3)和T型块(20)穿过的T形孔。
6.如权利要求1所述的保持架自动装球机，其特征在于：所述顶杆(16)外端倾斜向上布置，且在气缸驱动下沿轴向倾斜运动。
7.如权利要求1所述的保持架自动装球机，其特征在于：所述上料机构还包括用于检测滚珠的传感器(21)。
8.一种利用权利要求1所述的保持架自动装球机的装配方法，其特征在于：包括如下操作步骤：
第一步：备料，准备保持架(40)和滚珠(50)，保持架(40)顶部设置有凹槽(41)；
第二步：初始状态，传送气缸(2)带动T型块(20)缩回，下压气缸(6)缩回，压球气缸(14)通过压球块(15)带动顶杆(16)伸出，使顶杆(16)挡住孔一(401)；
第三步：上料，通过铰链旋转侧盖(22)将滚珠桶(7)的盖子打开，将滚珠(50)倒入滚珠桶(7)内并关闭侧盖(22)；将保持架(40)放置到T型块(20)前方的滑轨(3)上；
第四步：装配，按下按钮启动，下压气缸(6)缩回，传送气缸(2)驱动T型块(20)沿着滑轨(3)向前运动，滑轨(3)上的保持架(40)被推送至两导块(4)内部；按钮启动延迟0.2s后，下压气缸(6)伸出并下压在保持架(40)顶面的凹槽(41)位置，待保持架(40)到位后下压气缸(6)缩回；传送气缸(2)驱动T型块(20)缩回；压球气缸(14)缩回后迅速伸出，使得在带动顶杆(16)缩回的时间间隙中各孔二(404)内均有一颗滚珠(50)落至顶杆(16)前部，滚珠(50)在压球气缸(14)迅速伸出时由顶杆(16)压入保持架(40)；
第五步：下料，如步骤三放置保持架(40)至滑轨(3)上，如步骤四启动按钮，传送气缸(2)将新放置的保持架(40)推送至两导块(4)内部的同时，已装配完的保持架(40)受推力从导块(4)前部的前板(17)处被推出并落至料框里；下压气缸(6)、传送气缸(2)及压球气缸(14)同步骤四依次动作，完成新放置保持架(40)的装配；
第六步：重复第五步，循环工作。
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