專利名稱：一種鏈條裝配過程中的套筒定向整理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鏈條自動(dòng)化裝配過程中的套筒定向整理裝置。鏈條裝配時(shí)，套筒的接縫朝向要求的方向可以顯著地提高鏈條的使用壽命。
背景技術(shù)：
鏈條由若干鏈節(jié)組成，一個(gè)鏈節(jié)的結(jié)構(gòu)與受力狀態(tài)與如圖1所示。一個(gè)鏈節(jié)由套筒23、銷軸24和鏈片25組成。一個(gè)鏈節(jié)的受力狀態(tài)見圖1(a)，工作狀態(tài)的鏈條承受拉載荷。套筒是由合金板材卷制而成的，不可避免的存在一個(gè)接縫。一般情況下，裝配時(shí)并不對(duì)接縫的方向進(jìn)行定向整理，接縫方向呈隨機(jī)分布狀態(tài)。多數(shù)情況下銷軸與套筒的接觸狀態(tài)如圖1(b)，最好的情況如圖1(c)，最差的情況如圖1(d)。由于接縫形似一個(gè)刀刃，加劇銷軸的磨損。如果一個(gè)鏈條中有一處如圖1(d)，那么在使用中鏈條就首先從那里被拉斷。尤其是用于高速、重載荷的情況下這一問題很突出。汽車鏈條屬高速鏈條，傳動(dòng)精度要求也高于普通機(jī)械。由于磨損變長，精度超差，只好報(bào)廢。目前汽車制造廠家要求鏈條生產(chǎn)廠家實(shí)現(xiàn)套筒的定向裝配如圖1(c)。
而套筒的定向是不容易實(shí)現(xiàn)的，原因是(1)套筒尺寸小，其外徑尺寸范圍一般在3～8mm；(2)套筒表面光潔，外部唯一的特征——接縫，其寬度在0.01mm左右，而且一致性不好，難以識(shí)別；(3)鏈條自動(dòng)化裝配要求的速度高，節(jié)拍約為每分鐘70個(gè)鏈節(jié)，包含140個(gè)套筒。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出了一種鏈條自動(dòng)化裝配過程中的套筒定向整理裝置，目的在于解決現(xiàn)有鏈條自動(dòng)化裝配過程中存在的套筒接縫方向不可控，導(dǎo)致鏈條在使用過程中易發(fā)生磨損變長，精度超差，斷裂等缺陷的問題。
本發(fā)明解決該技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案，其思路是考慮一種鏈條裝配過程中的套筒定向整理方法，它包括有常規(guī)機(jī)電傳動(dòng)與定位方式，但其特征在于制造鏈條時(shí)，單元鏈節(jié)中的套筒用合金板材卷制時(shí)存在一個(gè)接縫，使裝置中帶有可動(dòng)的整理舌的整理軸插入套筒內(nèi)，在整理軸轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，整理舌的刃口落入套筒內(nèi)部接縫，使套筒與整理軸一同轉(zhuǎn)動(dòng)，并在確定的方向停止轉(zhuǎn)動(dòng)，而后整理軸抽出，實(shí)現(xiàn)套筒接縫處于預(yù)先設(shè)定的方向。
根據(jù)該技術(shù)方案思路所設(shè)計(jì)的一種鏈條裝配過程中的套筒定向整理裝置參見圖2-4，該裝置設(shè)置在現(xiàn)有的鏈條裝配機(jī)工作臺(tái)17上，被整理的套筒來自裝配機(jī)的料倉，經(jīng)過定向整理的套筒進(jìn)入裝配機(jī)的送料通道，特征在于套筒定向整理裝置的構(gòu)成為電機(jī)6的電機(jī)齒輪8與轉(zhuǎn)盤齒輪9嚙合，帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤13，轉(zhuǎn)盤13安裝在軸16上，軸16與工作臺(tái)17連接。軸16上還裝配有升降盤14和大齒輪15，升降盤14上裝配有整理軸1，整理軸1的下端裝配有整理軸齒輪18，整理軸齒輪18與大齒輪15相嚙合，整理軸1被升降盤14帶動(dòng)上下運(yùn)動(dòng)，整理軸又可以繞自身軸線回轉(zhuǎn)，所有的整理軸都安裝在升降盤上，整理軸被齒輪18驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)，整理軸不得相對(duì)升降盤沿軸向運(yùn)動(dòng)；其中，轉(zhuǎn)盤13上設(shè)置有安置套筒4的套筒定位孔26，升降盤上所設(shè)置的所有整理軸1與轉(zhuǎn)盤13上設(shè)置的相同數(shù)目的套筒定位孔26是分別對(duì)應(yīng)同心的。轉(zhuǎn)盤13上還設(shè)置有定位銷孔12，升降盤14上設(shè)置有可插入定位銷孔12的定位銷11；轉(zhuǎn)盤13內(nèi)設(shè)置有可吸引升降盤14上下運(yùn)動(dòng)的電磁鐵線圈27；轉(zhuǎn)盤13上方還設(shè)置有把定向整理后的套筒推出轉(zhuǎn)盤并落入送料通道的推出桿10，防止套筒被整理軸頂出轉(zhuǎn)盤上部的擋板5。
所述的套筒定向整理裝置，整理軸內(nèi)部裝有一個(gè)以銷軸19為支撐軸的既可以露出，又可以縮進(jìn)整理軸的整理舌22，整理舌22的刃口與套筒內(nèi)部接縫的廓形相吻合，整理軸內(nèi)部還設(shè)有彈出整理舌22的軸內(nèi)彈簧21，整理軸1外部由上端往下分別設(shè)有滑套3，軸外彈簧2和擋圈20。
所述的套筒定向整理裝置，大齒輪15與整理軸齒輪18的速比為整數(shù)，即大齒輪與整理軸齒輪的速比為整數(shù)n時(shí)，轉(zhuǎn)盤每回轉(zhuǎn)n分之一周，整理軸回轉(zhuǎn)一周。整理軸齒輪是長齒輪。無論整理軸上升、下降、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)時(shí)，大齒輪與整理軸齒輪始終保持嚙合，以使調(diào)整軸在確定的方向停止轉(zhuǎn)動(dòng)。
所述的套筒定向整理裝置，其特征在于轉(zhuǎn)盤上的工位數(shù)為大齒輪與整理軸齒輪的速比的整數(shù)倍；轉(zhuǎn)盤上的工位劃分為四個(gè)區(qū)域A區(qū)，來自料倉的待整理的套筒；B區(qū)，正在整理的套筒；C區(qū)，經(jīng)過整理的套筒；D區(qū)，空工位；轉(zhuǎn)盤13上所有工位的套筒定位孔26內(nèi)都嵌入一個(gè)通用的橡膠圈28。
所述的套筒定向整理裝置，其特征在于檔板5與設(shè)置在鏈條裝配機(jī)工作臺(tái)17上的電機(jī)支架7相連接，檔板5與套筒4開始接觸的一端的接觸面為一斜面。
所述的套筒定向整理裝置，其特征在于設(shè)置在轉(zhuǎn)盤13上方的推出桿10安裝在裝配機(jī)送料通道的蓋板29上。
本發(fā)明的鏈條自動(dòng)化裝配過程中的套筒定向整理裝置，具有定位準(zhǔn)確、效率高的特點(diǎn)。鏈條裝配時(shí)，可以使套筒的接縫朝向要求的方向，因而顯著地提高鏈條的使用壽命；而且可以直接在現(xiàn)有的鏈條裝配機(jī)上安裝使用，本發(fā)明具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。


圖1鏈節(jié)的結(jié)構(gòu)與受力狀態(tài)圖(a)一個(gè)鏈節(jié)的結(jié)構(gòu)與受力狀態(tài)(b)隨機(jī)狀態(tài)(c)最佳狀態(tài)(d)最差狀態(tài)圖2鏈條自動(dòng)化裝配過程中的套筒定向整理方法和裝置的結(jié)構(gòu)示意3套筒定向整理的方法與整理軸的結(jié)構(gòu)原理圖(a)整理軸插入套筒(b)整理軸從套筒抽出圖4升降盤14上的小齒輪18與大齒輪15的傳動(dòng)關(guān)系示意中1、定向整理軸，2、軸外彈簧，3、滑套，4、套筒，5、擋板，6、電機(jī)，7、電機(jī)支架，8、電機(jī)齒輪，9、轉(zhuǎn)盤齒輪，10、推出桿，11、定位銷，12、定位銷孔，13、轉(zhuǎn)盤，14、升降盤，15、大齒輪，16、軸，17、工作臺(tái)，18、整理軸齒輪，19、銷軸，20、擋圈，21、軸內(nèi)彈簧，22、整理舌，23、(鏈節(jié)內(nèi)的)套筒，24、銷軸，25、鏈片，26、套筒定位孔，27、電磁鐵線圈，28橡膠圈，29蓋板，30擋銷，31小圓柱，32拉簧。
具體實(shí)施例方式在顯微鏡下觀察套筒的結(jié)構(gòu)特征，發(fā)現(xiàn)套筒接縫內(nèi)部寬度明顯大于外部(見圖3)，而且一致性好。根據(jù)這一特征設(shè)計(jì)了套筒定向整理裝置(圖2)。本裝置主要包括定向整理軸1、轉(zhuǎn)盤13、升降盤14、擋板5、大齒輪15和推出桿10。核心零件是7對(duì)相互平行的整理軸1，整理軸前端部的結(jié)構(gòu)如圖3。整理軸前端內(nèi)部有一個(gè)可以繞銷軸19回轉(zhuǎn)的金屬片，稱為整理舌22，它可以在彈簧21的作用下彈出。當(dāng)滑套3在彈簧2作用下向整理軸前端滑動(dòng)時(shí)，可以把整理舌壓入整理軸內(nèi)。
轉(zhuǎn)盤13上設(shè)20個(gè)工位，容20對(duì)套筒，轉(zhuǎn)盤上的工位劃分為四個(gè)區(qū)域A區(qū)，來自料倉，等待整理的套筒；B區(qū)，正在整理的套筒；C區(qū)，經(jīng)過整理的套筒；D區(qū)，空工位。轉(zhuǎn)盤由電機(jī)6通過電機(jī)齒輪8和轉(zhuǎn)盤齒輪9驅(qū)動(dòng)。定向整理前的套筒4從現(xiàn)有裝配機(jī)的料倉落入轉(zhuǎn)盤上位于A區(qū)的套筒定位孔26。擋板5下方是整理工位，整理后，推出桿10把定向整理后的套筒推出轉(zhuǎn)盤并落入送料通道。轉(zhuǎn)盤上所有的套筒定位孔26內(nèi)都嵌入一個(gè)橡膠圈28，該橡膠圈的作用是(1)防止套筒在整理舌的刃口落入接縫之前被整理軸帶著回轉(zhuǎn)；(2)防止套筒從轉(zhuǎn)盤中滑落。轉(zhuǎn)盤與升降盤之間通過定位銷11定位。
工作循環(huán)開始時(shí)升降盤處于下位，一端連接升降盤14、另一端連接安裝于大齒輪15上的小圓柱31的拉簧32和擋銷30確定升降盤的初始位置。整理軸1與被整理的套筒4同心，當(dāng)嵌入轉(zhuǎn)盤內(nèi)部的電磁鐵線圈接入電流，吸引升降盤上升，升降盤帶動(dòng)整理軸上升，整理軸分別插入對(duì)應(yīng)的套筒。當(dāng)整理軸插入套筒的同時(shí)，滑套3被向下推，軸外彈簧2被壓縮。轉(zhuǎn)盤上部的擋板5防止套筒被整理軸頂出轉(zhuǎn)盤。當(dāng)整理軸插入套筒的指定深度，轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)。由于整理軸齒輪與大齒輪始終嚙合，整理軸在被轉(zhuǎn)盤帶動(dòng)公轉(zhuǎn)的同時(shí)還繞自身軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。在整理軸相對(duì)套筒的轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，由于軸內(nèi)彈簧21的作用，一旦遇到套筒內(nèi)部的接縫，整理舌的刃口就落入接縫，帶動(dòng)套筒與整理軸一同回轉(zhuǎn)，到達(dá)規(guī)定的方向停止轉(zhuǎn)動(dòng)。電磁鐵斷電，升降盤降下，帶動(dòng)整理軸從套筒內(nèi)抽出?；?在軸外彈簧的作用下向整理軸端部滑動(dòng)，將整理舌壓入整理軸內(nèi)，同時(shí)阻止套筒被整理軸帶出。升降盤降至下位后，反向回轉(zhuǎn)到初始位置。本實(shí)施例裝置共有7對(duì)整理軸，可以同時(shí)整理7對(duì)套筒。工作節(jié)拍為6秒，每分鐘10個(gè)循環(huán)，整理70對(duì)套筒，滿足了自動(dòng)化裝配的要求。
為保證整理動(dòng)作準(zhǔn)確無誤，必須保證(1)當(dāng)套筒從裝配機(jī)的料倉落入各工位的定位孔時(shí)不會(huì)穿過轉(zhuǎn)盤滑落；(2)整理舌22的刃口落入接縫之前套筒不隨整理軸回轉(zhuǎn)；(3)一旦整理舌的刃口落入接縫，套筒就隨整理軸回轉(zhuǎn)；(4)整理軸在確定的方位停止，套筒即在一定的方位停止，整理動(dòng)作完成。
前述第(1)、(2)是通過在轉(zhuǎn)盤13上所有的套筒定位孔26內(nèi)都嵌入一個(gè)具有阻尼作用的橡膠圈28實(shí)現(xiàn)的。第(3)是通過既可以露出，又可以縮進(jìn)整理軸的整理舌實(shí)現(xiàn)的。整理舌的刃口與套筒內(nèi)部接縫具有相同的截面形狀。在彈簧21的作用下，整理舌一旦遇到接縫，其刃口就落入接縫，帶動(dòng)套筒隨整理軸回轉(zhuǎn)。第(4)是通過大齒輪15與整理軸齒輪18的整數(shù)速比且始終保持嚙合保證的。本實(shí)施例裝置中大小齒輪速比為10∶1，轉(zhuǎn)盤上設(shè)20個(gè)工位，容納20對(duì)套筒。當(dāng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過2個(gè)工位，整理軸則回轉(zhuǎn)1軸，即轉(zhuǎn)盤每回轉(zhuǎn)10分之一周，整理軸回轉(zhuǎn)一周。安裝時(shí)調(diào)整好大齒輪15與整理軸齒輪18的初始位置，使整理軸與轉(zhuǎn)盤上的工位對(duì)準(zhǔn)，然后將大齒輪15與軸16固定。
該裝置中整理軸直徑較小，剛度差，因此工作過程中需要保證整理軸不受彎矩載荷。轉(zhuǎn)盤通過定位銷11帶動(dòng)升降盤14回轉(zhuǎn)，定位銷11的直徑大于整理軸。當(dāng)升降盤上升，升降盤上的定位銷在整理軸插入套筒之前插入轉(zhuǎn)盤上的定位銷孔。當(dāng)升降盤下降，升降盤上的定位銷在整理軸抽出套筒之后從轉(zhuǎn)盤上的定位銷孔抽出。定位銷抽出后升降盤由拉簧32驅(qū)動(dòng)反轉(zhuǎn)至初始位置。
轉(zhuǎn)盤上部的當(dāng)板5和套在整理軸上的軸外彈簧2與滑套3的功能分別是當(dāng)整理軸插入套筒時(shí)不把套筒頂出轉(zhuǎn)盤；當(dāng)整理軸抽出套筒時(shí)不把套筒帶出轉(zhuǎn)盤。檔板5與套筒4開始接觸的一面為一斜面，當(dāng)轉(zhuǎn)盤帶動(dòng)剛落入A區(qū)套筒定位孔26的套筒回轉(zhuǎn)時(shí)，斜面將由于橡膠圈的阻擋尚未完全落入的套筒向下壓，使其上端面與轉(zhuǎn)盤下端面平齊。
為保證套筒定向整理裝置的工作節(jié)拍與裝配機(jī)的工作節(jié)拍精確一致，按常規(guī)方式通過調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速和電機(jī)齒輪8與轉(zhuǎn)盤齒輪9的速比實(shí)現(xiàn)。
整理好的套筒需要準(zhǔn)確的落入送料通道的等待位置。當(dāng)整理好的套筒轉(zhuǎn)至等待位置上方，推出桿10把套筒推出，落入送料通道的等待位置。
為了滿足裝配機(jī)的高速度，裝置采用并行整理的方法，本實(shí)施例共有7對(duì)整理軸，可以同時(shí)整理7對(duì)套筒。每分鐘整理70對(duì)套筒，滿足了自動(dòng)化裝配的要求。而采用光學(xué)整理方法，單個(gè)整理則不能滿足裝配機(jī)的高速度，并行整理則需要多套相同的設(shè)備，成本勢(shì)必明顯增加。
本裝置整理的套筒尺寸為外徑6.35mm，內(nèi)徑4.45mm，長度8.50mm。這一技術(shù)適用于所有規(guī)格的鏈條。
權(quán)利要求
1.一種鏈條裝配過程中的套筒定向整理裝置，設(shè)置在鏈條裝配機(jī)工作臺(tái)(17)上，被整理的套筒來自裝配機(jī)的料倉，經(jīng)過定向整理的套筒進(jìn)入裝配機(jī)的送料通道，本發(fā)明的特征在于套筒定向整理裝置的構(gòu)成為電機(jī)(6)的電機(jī)齒輪(8)與轉(zhuǎn)盤齒輪(9)帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤(13)，轉(zhuǎn)盤(13)通過軸(16)與工作臺(tái)(17)連接，軸(16)設(shè)置在轉(zhuǎn)盤下方，軸(16)上還裝配有升降盤(14)和大齒輪(15)，升降盤(14)上裝配有整理軸(1)，整理軸1的下端裝配有整理軸齒輪(18)，整理軸齒輪(18)與大齒輪(15)相嚙合；其中，轉(zhuǎn)盤(13)上設(shè)有安置套筒4的套筒定位孔(26)，升降盤上所設(shè)置的所有整理軸(1)與轉(zhuǎn)盤(13)上設(shè)置的相同數(shù)目的套筒定位孔(26)是分別對(duì)應(yīng)同心的；轉(zhuǎn)盤(13)上還設(shè)置有定位銷孔(12)，升降盤(14)上設(shè)置有可插入定位銷孔(12)的定位銷(11)；轉(zhuǎn)盤(13)內(nèi)設(shè)置有可吸引升降盤(14)上下運(yùn)動(dòng)的電磁鐵線圈(27)；轉(zhuǎn)盤(13)上方還設(shè)置有把定向整理后的套筒推出轉(zhuǎn)盤并落入送料通道的推出桿(10)，防止套筒被整理軸頂出轉(zhuǎn)盤上部的擋板(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的套筒定向整理裝置，其特征在于整理軸內(nèi)部裝有一個(gè)可以繞銷軸(19)為支撐軸回轉(zhuǎn)的、既可以露出，又可以縮進(jìn)整理軸的整理舌(22)，整理舌(22)的刃口與套筒內(nèi)部接縫的廓形相吻合，整理軸內(nèi)部還設(shè)有彈出整理舌(22)的軸內(nèi)彈簧(21)，整理軸(1)外部由上端往下分別設(shè)有滑套(3)、軸外彈簧(2)和擋圈(20)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的套筒定向整理裝置，其特征在于大齒輪(15)與整理軸齒輪(18)的速比為整數(shù)，整理軸齒輪是長齒輪。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的套筒定向整理裝置，其特征在于轉(zhuǎn)盤上的工位數(shù)為大齒輪與整理軸齒輪的速比的整數(shù)倍；轉(zhuǎn)盤上的工位劃分為四個(gè)區(qū)域A區(qū)，來自料倉的待整理的套筒；B區(qū)，正在整理的套筒；C區(qū)，經(jīng)過整理的套筒；D區(qū)，空工位；轉(zhuǎn)盤(13)上所有工位的套筒定位孔(26)內(nèi)都嵌入一個(gè)通用的橡膠圈(28)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的套筒定向整理裝置，其特征在于檔板(5)與設(shè)置在鏈條裝配機(jī)工作臺(tái)(17)上的電機(jī)支架(7)相連接，檔板(5)與套筒(4)接觸的一面為一斜面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的套筒定向整理裝置，其特征在于設(shè)置在轉(zhuǎn)盤(13)上方的推出桿(10)安裝在裝配機(jī)送料通道的蓋板(29)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的套筒定向整理裝置，其特征在于一端連接升降盤(14)、另一端連接安裝于大齒輪(15)上的小圓柱(31)的拉簧(32)和擋銷(30)確定升降盤的初始位置。
全文摘要
一種鏈條裝配過程中的套筒定向整理裝置涉及鏈條自動(dòng)化裝配領(lǐng)域，裝置安裝在現(xiàn)有鏈條裝配機(jī)上，構(gòu)成為電機(jī)(6)帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤(13)，與轉(zhuǎn)盤同樣安裝在軸(16)上的還有升降盤(14)和大齒輪(15)，升降盤上裝配有整理軸(1)，整理軸的下端裝配的整理軸齒輪(18)與大齒輪相嚙合，所有的整理軸都安裝在升降盤上并隨其上下運(yùn)動(dòng)；轉(zhuǎn)盤上設(shè)置有放套筒的工位，整理軸與轉(zhuǎn)盤上設(shè)置的被整理的套筒(4)同心；轉(zhuǎn)盤內(nèi)設(shè)有可吸引升降盤的電磁鐵線圈(27)；裝置中帶有可動(dòng)的整理舌的整理軸插入套筒內(nèi)，在整理軸轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，整理舌的刃口落入套筒內(nèi)部接縫，使套筒與整理軸一同轉(zhuǎn)動(dòng)，并在確定的方向停止轉(zhuǎn)動(dòng)，而后整理軸抽出，實(shí)現(xiàn)套筒接縫處于預(yù)先設(shè)定的方向。本發(fā)明具有定位準(zhǔn)確、效率高等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)B21L19/00GK1557582SQ200410000668
公開日2004年12月29日 申請(qǐng)日期2004年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月16日
發(fā)明者劉德忠, 費(fèi)仁元, 隋允康, 王偉 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)