一种配重砝码离散式飞轮自动装配设备的制作方法

本发明涉及自动装配技术领域，具体是涉及一种配重砝码离散式飞轮自动装配设备。

背景技术：

飞轮是个储能器，在机械中广泛应用。在工程和生活中，我们经常会用到一些需要瞬间较大的输出功率设备，而这些功率如果完全靠电机实现会对电气系统造成很大的负担。典型的例子便是机械加工中的冲床。而利用转动的飞轮在辅助时间存储能量，再在实际作用时间通过离合装置将飞轮的动能再转化为滑块的动能，便可以减轻对电机的负担。现有飞轮是整体式圆盘结构，这种结构存储的能量是固定的，如果遇到其惯量需求可变的情况，例如实验台上的飞轮组件，整体式圆盘结构的飞轮就很难满足设备的需求。

中国专利cn201310424434.x公开了一种配重砝码离散式飞轮，包括飞轮基体和数个飞轮砝码，所述飞轮基体由基座和飞轮砝码座组成，所述基座为圆盘形状，所述飞轮砝码座与所述基座上下同轴设置，所述飞轮基体沿轴心设有中心轴孔，所述飞轮砝码座沿周边均布加工有四至八个半圆形凹槽，每个半圆形凹槽内安装一个飞轮砝码。

图1为该装置的立体图，该装置由人工装配费事费力，现需一种飞轮自动装配设备以提高生产效率。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种配重砝码离散式飞轮自动装配设备，该技术方案解决了配重砝码离散式飞轮的自动装配问题。

为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：一种配重砝码离散式飞轮自动装配设备，包括有飞轮基体上料机构、砝码送料机构、滑道引导装置、砝码推料机构、装配台、自动拧螺钉机、成品卸料机构和工业电脑，装配台工作端沿轴向依次设置有基座入料端、砝码上料端、螺钉固定端和成品卸料端，飞轮基体上料机构、砝码送料机构、自动拧螺钉机和成品卸料机构均设置在装配台一侧，飞轮基体上料机构出料端和成品卸料机构入料端分别朝向装配台的基座入料端和成品卸料端，砝码送料机构的出料端一侧通过滑道引导装置与装配台砝码上料端连通，自动拧螺钉机工作端朝向装配台的螺钉固定端，砝码推料机构设置在滑道引导装置出料口另一侧，砝码推料机构朝向装配台砝码上料端，所述机构均与工业电脑电连接。

优选地，飞轮基体上料机构包括有第一带式传输机和光电传感器，光电传感器工作端沿径向设置在第一带式传输机的出料端；砝码送料机构包括有第二带式传输机；成品卸料机构包括有第三带式传输机，第一带式传输机、光电传感器和第三带式传输机均设置在装配台一侧，第一带式传输机出料端和第三带式传输机入料端分别朝向装配台的基座入料端和成品卸料端，第二带式传输机的出料端一侧通过滑道引导装置与装配台砝码上料端连通。

优选地，滑道引导装置包括有引导道,引导道沿径向两端分别设置在砝码送料机构出料端一侧和装配台砝码上料端一侧。

优选地，砝码送料机构还包括有支撑板,支撑板沿径向设置在第二带式传输机出料端；砝码推料机构包括有长轴气缸、夹具装置、牵引支撑装置和红外传感器，长轴气缸沿径向设置在第二带式传输机出料端一侧，夹具装置一端与长轴气缸输出轴固定连接，夹具装置工作端朝向装配台砝码上料端，牵引支撑装置设置在夹具装置两侧，牵引支撑装置牵引端与支撑板顶端滚动连接，红外传感器设置在夹具装置一侧，夹具装置和红外传感器工作端均朝向装配台砝码上料端。

优选地，夹具装置包括有安装盒、第一气缸、伸缩轴、双边齿条、齿轮、夹爪和抵柱，安装盒一端与长轴气缸工作端固定连接，第一气缸同轴设置在安装盒内部，第一气缸工作端贯穿安装盒与伸缩轴固定连接，双边齿条同轴设置在伸缩轴另一端，齿轮转动设置在安装盒一端两侧，齿轮与双边齿条啮合，夹爪固定设置在齿轮圆周面上，抵柱同轴设置在齿轮一端。

优选地，牵引支撑装置包括有安装架和牵引轮,安装架底端固定设置在夹具装置两侧，牵引轮转动设置在安装架顶端，牵引轮与支撑板滚动配合。

优选地，装配台包括有固定台、旋转台、限位圈、内圈限位装置和内圈固定夹具，旋转台同轴设置在固定台顶端，限位圈同轴设置在固定台上，限位圈内径大于飞轮基座外径，限位圈圆周面上沿径向依次设置有进料口和操作口,砝码推料机构和自动拧螺钉机工作端分别朝向进料口和操作口,内圈限位装置同轴设置在旋转台内部，内圈固定夹具工作端同轴贯穿内圈限位装置设置在旋转台上，内圈固定夹具工作端竖直朝上。

优选地，内圈限位装置包括有固定筒和条形块，固定筒同轴固定在旋转台顶端，条形块沿轴向设置在固定筒外圆周面上，固定筒外径小于飞轮基座内径。

优选地，内圈固定夹具包括有固定座、凸座、伸缩杆、第一连杆、第二连杆、压板和第二气缸，固定座同轴固定设置在顶端，凸座沿轴向均布在固定座外圆周面上，伸缩杆同轴滑动设置在固定座内部，第二气缸同轴设置在旋转台内部，第一连杆底端与凸座顶端铰接，第二连杆顶端与伸缩杆顶端，第一连杆顶端与第二连杆底端铰接，压板设置在第一连杆铰接处。

优选地，引导道在位于装配台砝码上料端的一端设置有通槽。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：

工作人员在飞轮基体上料机构上取得飞轮基座，工作人员将飞轮基座同轴放置在旋转台上，从而使得飞轮基座内部的条形槽被内圈限位装置限制，固定座同轴固定设置在顶端，而凸座沿轴向均布在固定座外圆周面上，从而使得当飞轮基座放置在旋转台上时，第二气缸工作端伸出时，伸缩杆在固定座内部向外伸出，从而使得彼此相连的第一连杆和第二连杆的铰接处靠近轴线，从而使得压板到轴线的距离小于飞轮基座内圈半径，从而使得飞轮基座能够被放置到旋转台上，当第二气缸工作端复位时，伸缩杆在固定座内部复位，从而使得压板到轴线的距离大于飞轮基座内圈半径，从而使得压板能够抵接在飞轮基座内圈上，从而使得飞轮基座被固定在旋转台上，从而使得飞轮基座其中一个半圆槽朝向进料口，装配台工作端可步进转动，装配台夹紧工作端对飞轮基座内圈进行固定，从而使得砝码推料机构将位于砝码送料机构出料端的砝码通过滑道引导装置将其推送到飞轮基座的半圆形凹槽内部，然后装配台工作端带动飞轮基座步进转动，从而使得飞轮基座下一个半圆形凹槽转动至装配台的砝码上料端，而已推送有砝码的半圆形凹槽移动至装配台螺钉固定端，从而使得自动拧螺钉机将砝码通过螺钉彻底固定在飞轮基座内部，而装配台工作端一直转动，从而使得飞轮基座半圆形凹槽内均安装固定有砝码，从而使得装配成功，装配完成后，装配台夹紧工作端松开飞轮基座内圈，从而使得飞轮基座能够从装配台工作端上取下通过成品卸料机构送至指定地点。

该装置能够将砝码自动装配在飞轮基座上，工作效率高，减少了人工成本。

附图说明

图1为配重砝码离散式飞轮的立体图；

图2为本发明的立体图；

图3为本发明的俯视图；

图4为本发明的砝码送料机构和装配台的立体图；

图5为图4的a处局部放大图；

图6为图4的b处局部放大图；

图7为本发明的装配台的立体图；

图8为本发明的旋转台和内圈限位装置的立体图；

图9为本发明的内圈固定夹具的立体图；

图10为本发明的内圈固定夹具的正视图；

图11为图10的c-c处剖视图。

图中标号为：

1、飞轮基体上料机构；1a、第一带式传输机；1b、光电传感器；

2、砝码送料机构；2a、第二带式传输机；2b、支撑板；

3、滑道引导装置；3a、引导道；3a1、通槽；

4、砝码推料机构；4a、长轴气缸；4b、夹具装置；4b1、安装盒；4b2、第一气缸；4b3、伸缩轴；4b4、双边齿条；4b5、齿轮；4b6、夹爪；4b7、抵柱；4c、牵引支撑装置；4c1、安装架；4c2、牵引轮；4d、红外传感器；

5、装配台；5a、固定台；5b、旋转台；5c、限位圈；5c1、进料口；5c2、操作口；5d、内圈限位装置；5d1、固定筒；5d2、条形块；5e、内圈固定夹具；5e1、固定座；5e2、凸座；5e3、伸缩杆；5e4、第一连杆；5e5、第二连杆；5e6、压板；5e7、第二气缸；

6、自动拧螺钉机；

7、成品卸料机构；7a、第三带式传输机；

8、成品。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

参照图2至图11所示的一种配重砝码离散式飞轮自动装配设备，包括有飞轮基体上料机构1、砝码送料机构2、滑道引导装置3、砝码推料机构4、装配台5、自动拧螺钉机6、成品卸料机构7和工业电脑，装配台5工作端沿轴向依次设置有基座入料端、砝码上料端、螺钉固定端和成品卸料端，飞轮基体上料机构1、砝码送料机构2、自动拧螺钉机6和成品卸料机构7均设置在装配台5一侧，飞轮基体上料机构1出料端和成品卸料机构7入料端分别朝向装配台5的基座入料端和成品卸料端，砝码送料机构2的出料端一侧通过滑道引导装置3与装配台5砝码上料端连通，自动拧螺钉机6工作端朝向装配台5的螺钉固定端，砝码推料机构4设置在滑道引导装置3出料口另一侧，砝码推料机构4朝向装配台5砝码上料端，所述机构均与工业电脑电连接。

工业电脑控制所述机构正常有序的工作，工作人员在飞轮基体上料机构1上取得飞轮基座，然后将飞轮基座同轴放置在装配台5工作端上，飞轮基座其中一个半圆形凹槽朝向装配台5砝码上料端，装配台5工作端可步进转动，装配台5夹紧工作端对飞轮基座内圈进行固定，从而使得砝码推料机构4将位于砝码送料机构2出料端的砝码通过滑道引导装置3将其推送到飞轮基座的半圆形凹槽内部，然后装配台5工作端带动飞轮基座步进转动，从而使得飞轮基座下一个半圆形凹槽转动至装配台5的砝码上料端，而已推送有砝码的半圆形凹槽移动至装配台5螺钉固定端，从而使得自动拧螺钉机6将砝码通过螺钉彻底固定在飞轮基座内部，而装配台5工作端一直转动，从而使得飞轮基座半圆形凹槽内均安装固定有砝码，从而使得装配成功，装配完成后，装配台5夹紧工作端松开飞轮基座内圈，从而使得飞轮基座能够从装配台5工作端上取下通过成品卸料机构7送至指定地点。

飞轮基体上料机构1包括有第一带式传输机1a和光电传感器1b，光电传感器1b工作端沿径向设置在第一带式传输机1a的出料端；砝码送料机构2包括有第二带式传输机2a；成品卸料机构7包括有第三带式传输机7a，第一带式传输机1a、光电传感器1b和第三带式传输机7a均设置在装配台5一侧，第一带式传输机1a出料端和第三带式传输机7a入料端分别朝向装配台5的基座入料端和成品卸料端，第二带式传输机2a的出料端一侧通过滑道引导装置3与装配台5砝码上料端连通。

飞轮基座和砝码分别通过第一带式传输机1a和第二带式传输机2a传送运输，工作人员可将飞轮基体上料机构1传送至出料端的飞轮基座放置到装配台5工作端，飞轮基座在传输至飞轮基体上料机构1的出料端时，光电传感器1b工作端检测到物体，从而发送信号给工业电脑，由工业电脑控制第一带式传输机1a停止传送，从而防止飞轮基座堆积从而跌落飞轮基体上料机构1，砝码在砝码送料机构2上传送从而便于将砝码由出料端连续不断的推送至装配台5的砝码上料端，而在装配台5上装配完成的成品由工作人员取下送至第三带式传输机7a上。

滑道引导装置3包括有引导道3a,引导道3a沿径向两端分别设置在砝码送料机构2出料端一侧和装配台5砝码上料端一侧。

通过将引导道3a沿径向两端分别设置在砝码送料机构2出料端一侧和装配台5砝码上料端一侧，从而使得位于砝码送料机构2出料端的砝码被砝码推料机构4工作端通过引导道3a推送至装配台5砝码上料端，从而将砝码推送到飞轮基座的半圆形凹槽内部，从而实现连续不断的装配。

砝码送料机构2还包括有支撑板2b,支撑板2b沿径向设置在第二带式传输机2a出料端；砝码推料机构4包括有长轴气缸4a、夹具装置4b、牵引支撑装置4c和红外传感器4d，长轴气缸4a沿径向设置在第二带式传输机2a出料端一侧，夹具装置4b一端与长轴气缸4a输出轴固定连接，夹具装置4b工作端朝向装配台5砝码上料端，牵引支撑装置4c设置在夹具装置4b两侧，牵引支撑装置4c牵引端与支撑板2b顶端滚动连接，红外传感器4d设置在夹具装置4b一侧，夹具装置4b和红外传感器4d工作端均朝向装配台5砝码上料端。

当砝码在第二带式传输机2a上移动至两块支撑板2b之间时，红外传感器4d工作端检测到砝码一侧，从而发出信号给工业电脑，从而使得工业电脑控制第二带式传输机2a停止传送运输，从而使得夹具装置4b工作端启动张开，从而使得夹具装置4b夹取端召开能够夹住砝码两侧的程度，从而使得长轴气缸4a工作端向前伸长，从而使得夹具装置4b能够夹住砝码两侧，然后长轴气缸4a工作端继续伸长，从而使得夹具装置4b夹住砝码两侧将其送至装配台5砝码上料端，在装配台5砝码上料端，夹具装置4b工作端开合，从而使得夹具装置4b内部伸出端将砝码顶进砝码基座半圆形凹槽内部，牵引支撑装置4c用于夹具装置4b在第二带式传输机2a上滑动时，能够导向且能减小与第二带式传输机2a之间的摩擦力。

夹具装置4b包括有安装盒4b1、第一气缸4b2、伸缩轴4b3、双边齿条4b4、齿轮4b5、夹爪4b6和抵柱4b7，安装盒4b1一端与长轴气缸4a工作端固定连接，第一气缸4b2同轴设置在安装盒4b1内部，第一气缸4b2工作端贯穿安装盒4b1与伸缩轴4b3固定连接，双边齿条4b4同轴设置在伸缩轴4b3另一端，齿轮4b5转动设置在安装盒4b1一端两侧，齿轮4b5与双边齿条4b4啮合，夹爪4b6固定设置在齿轮4b5圆周面上，抵柱4b7同轴设置在齿轮4b5一端。

安装盒4b1一端与长轴气缸4a工作端固定连接，从而使得长轴气缸4a工作端能够推动安装盒4b1在砝码送料机构2上滑动，而第一气缸4b2工作端贯穿安装盒4b1与伸缩轴4b3固定连接，从而使得第一气缸4b2工作端伸出时，伸缩轴4b3能够推动双边齿条4b4向前伸出，从而使得抵柱4b7能够抵接在砝码的安装槽内，而齿轮4b5转动设置在安装盒4b1一端两侧且齿轮4b5与双边齿条4b4啮合，从而使得齿轮4b5在4a1上转动，从而使得两侧夹爪4b6呈现张开状态，从而使得夹爪4b6能够移动至砝码的两侧，从而使得第一气缸4b2工作端复位，从而夹住砝码，从而防止在推送砝码时，砝码转动从而影响装配。

牵引支撑装置4c包括有安装架4c1和牵引轮4c2,安装架4c1底端固定设置在夹具装置4b两侧，牵引轮4c2转动设置在安装架4c1顶端，牵引轮4c2与支撑板2b滚动配合。

安装架4c1底端固定设置在夹具装置4b两侧，而牵引轮4c2转动设置在安装架4c1顶端，从而使得夹具装置4b在砝码送料机构2上滑动时，夹具装置4b能够在安装架4c1和牵引轮4c2的作用下，使得夹具装置4b底端不与砝码送料机构2顶端接触，从而减小摩擦力和导向。

装配台5包括有固定台5a、旋转台5b、限位圈5c、内圈限位装置5d和内圈固定夹具5e，旋转台5b同轴设置在固定台5a顶端，限位圈5c同轴设置在固定台5a上，限位圈5c内径大于飞轮基座外径，限位圈5c圆周面上沿径向依次设置有进料口5c1和操作口5c2,砝码推料机构4和自动拧螺钉机6工作端分别朝向进料口5c1和操作口5c2,内圈限位装置5d同轴设置在旋转台5b内部，内圈固定夹具5e工作端同轴贯穿内圈限位装置5d设置在旋转台5b上，内圈固定夹具5e工作端竖直朝上。

工作人员将飞轮基座同轴放置在旋转台5b上，从而使得飞轮基座内部的条形槽被内圈限位装置5d限制，而内圈固定夹具5e工作端开合，从而使其能够紧紧抵接在飞轮基座的内圈上，从而将飞轮基座固定在旋转台5b上，从而使得飞轮基座其中一个半圆槽朝向进料口5c1，从而使得砝码推料机构4能够将砝码通过进料口5c1推送至飞轮基座半圆槽内，而旋转台5b带动飞轮基座在固定台5a上转动，从而使得存有砝码的飞轮基座被限位圈5c限制住，在操作口5c2处，自动拧螺钉机6工作端通过螺钉将砝码与飞轮基座固定住，而旋转台5b不断的在固定台5a上转动，从而实现连续装配砝码。

内圈限位装置5d包括有固定筒5d1和条形块5d2，固定筒5d1同轴固定在旋转台5b顶端，条形块5d2沿轴向设置在固定筒5d1外圆周面上，固定筒5d1外径小于飞轮基座内径。

当飞轮基座放置在旋转台5b上时，固定筒5d1插接在飞轮基座内部，而条形块5d2插接在飞轮基座的条形槽内部，从而使得旋转台5b在转动时，能够通过条形块5d2和条形槽的限位作用使得飞轮基座同步转动。

内圈固定夹具5e包括有固定座5e1、凸座5e2、伸缩杆5e3、第一连杆5e4、第二连杆5e5、压板5e6和第二气缸5e7，固定座5e1同轴固定设置在5b1顶端，凸座5e2沿轴向均布在固定座5e1外圆周面上，伸缩杆5e3同轴滑动设置在固定座5e1内部，第二气缸5e7同轴设置在旋转台5b内部，第一连杆5e4底端与凸座5e2顶端铰接，第二连杆5e5顶端与伸缩杆5e3顶端，第一连杆5e4顶端与第二连杆5e5底端铰接，压板5e6设置在第一连杆5e4铰接处。

固定座5e1同轴固定设置在5b1顶端，而凸座5e2沿轴向均布在固定座5e1外圆周面上，从而使得当飞轮基座放置在旋转台5b上时，第二气缸5e7工作端伸出时，伸缩杆5e3在固定座5e1内部向外伸出，从而使得彼此相连的第一连杆5e4和第二连杆5e5的铰接处靠近轴线，从而使得压板5e6到轴线的距离小于飞轮基座内圈半径，从而使得飞轮基座能够被放置到旋转台5b上，当第二气缸5e7工作端复位时，伸缩杆5e3在固定座5e1内部复位，从而使得压板5e6到轴线的距离大于飞轮基座内圈半径，从而使得压板5e6能够抵接在飞轮基座内圈上，从而使得飞轮基座被固定在旋转台5b上，从而便于装配。

引导道3a在位于装配台5砝码上料端的一端设置有通槽3a1。

砝码推料机构4工作端在将砝码送至装配台5砝码上料端时，砝码推料机构4夹取端需松开，而砝码推料机构4夹取端松开状态下宽度大于引导道3a宽度，从而在引导道3a一端设置通槽3a1，从而使得砝码推料机构4夹取端能够张开从而将砝码推送至飞轮基座安装槽内。

本发明的工作原理：

工作人员在飞轮基体上料机构1上取得飞轮基座，工作人员将飞轮基座同轴放置在旋转台5b上，从而使得飞轮基座内部的条形槽被内圈限位装置5d限制，固定座5e1同轴固定设置在5b1顶端，而凸座5e2沿轴向均布在固定座5e1外圆周面上，从而使得当飞轮基座放置在旋转台5b上时，第二气缸5e7工作端伸出时，伸缩杆5e3在固定座5e1内部向外伸出，从而使得彼此相连的第一连杆5e4和第二连杆5e5的铰接处靠近轴线，从而使得压板5e6到轴线的距离小于飞轮基座内圈半径，从而使得飞轮基座能够被放置到旋转台5b上，当第二气缸5e7工作端复位时，伸缩杆5e3在固定座5e1内部复位，从而使得压板5e6到轴线的距离大于飞轮基座内圈半径，从而使得压板5e6能够抵接在飞轮基座内圈上，从而使得飞轮基座被固定在旋转台5b上，从而使得飞轮基座其中一个半圆槽朝向进料口5c1，装配台5工作端可步进转动，装配台5夹紧工作端对飞轮基座内圈进行固定，从而使得砝码推料机构4将位于砝码送料机构2出料端的砝码通过滑道引导装置3将其推送到飞轮基座的半圆形凹槽内部，然后装配台5工作端带动飞轮基座步进转动，从而使得飞轮基座下一个半圆形凹槽转动至装配台5的砝码上料端，而已推送有砝码的半圆形凹槽移动至装配台5螺钉固定端，从而使得自动拧螺钉机6将砝码通过螺钉彻底固定在飞轮基座内部，而装配台5工作端一直转动，从而使得飞轮基座半圆形凹槽内均安装固定有砝码，从而使得装配成功，装配完成后，装配台5夹紧工作端松开飞轮基座内圈，从而使得飞轮基座能够从装配台5工作端上取下通过成品卸料机构7送至指定地点。