专利名称:用于组装玩具车轮的设备的制作方法
a、发明的技术领域：
。
本发明与用于组装玩具车轮的设备有关，特别涉及自动连续地把小玩具车车轮装配到其车轴两端上，从而使车轮组装配套的设备。
b、现有技术。
以前，对于玩具车、特别是小型玩具车的车轮的组装配套是由手工把车轮装配到车轴两端来完成的。这就妨碍了整个玩具车组装的自动化，也妨碍了组装时间的减少。
因此，本发明的目的之一是提供一套用于组装玩具车轮的设备，该设备能自动连续地进行组装操作，该操作是为把以单零件输送的玩具车轮固定到也以单零件输送的玩具车轴两端。
本发明的另一目的是提供一套用于组装玩具车轮的设备，该设备能使玩具车组装过程完全自动化。根据本发明，提供了一套适于将车轮自动装配到车轴上的玩具车轮组装设备，其中借助于一对车轮供给装置和一个车轴供给装置分别将左、右车轮和一车轴连续输送到予定位置，在一控制装置的程序控制下由一车轴定位装置将车轴卡住并定位，然后由一车轮装配装置将左、右车轮推上并固定到车轴两端。
车轮供给装置设计成通过车轮进给通道输送车轮，同时使车轮以特定姿势定向。车轮进给通道被互相平行安装，以便从其出口处成对放出车轮。车轮装配装置设置在车轮进给通道各自的出口附近并且适于以垂直于车轮进给通道的方向前后推动车轮。车轴定位装置在夹住来自车轴进给装置的车轴时可以前进和后退，从而将车轴放置并定位在车轮装配装置间。控制装置至少对由车轮装配装置推进车轮，以及由车轴定位装置使车轴装配定位施行程序控制，从而连续不断地将车轮固定在车轴的两端。然后再将如此组装的配套车轮排放出。
根据本发明，这种把玩具车轮装配到车轴两端部的工作可以在短时间内自动地用机械方式进行，因此可以无需人工作业和无干扰地自动生产质量一致的产品。此外，还可以排除前面所提的妨碍玩具车组装过程完全自动化的障碍。
图1是实施本发明的玩具车轮组装设备的完整结构的透视图;
图2是图1的侧面视图;
图3是车轮供给装置局部放大剖视图;
图4是车轮进给通道的局部放大剖视图;
图5是曲线表示一个用于车轮进给通道的传感器的输出波形;
图6和图7为平面视图，每个图表示车轮装配装置与车轮定位装置的操作情况。
图8是一局部侧视图，表示出车轮进给通道，车轮装配装置与车轴定位装置三者之间的关系。
现在参考本发明的一个较佳实施例。
本实施例的一套车轮组装设备具有一对车轮供给装置10、10一对车轮装配装置30，30，一个车轴供给装置50，一车轴定位装置70以及一个用于控制所列举装置运转的控制装置90，这些装置均紧凑地布置在一底座91上(附图中仅示出其一部分)。
每一车轮供给装置10，10包括一零件进料器11，一车轮进给通道，一零件储料器13用于贮存车轮1于其内部，并分批将该车轮输送到零件进料器11，而且这些成对的部件被对称地布置在底座91上的不同两侧，零件进料器11有一带振动器(未示出)的基底部分14，该振动器装在基底部分14内部，还有一安装在基底部分14上的盆形进料部分15。基底部分14的振动器可以是常规形式的。例如，振动器可能是这样的即通过电磁铁顺序把许多弹性铁条往下拉释放恢复到其初始位置，重复这些操作以产生一种给定振频的振荡。进料部分15的内壁上有一盘旋上升的斜道16。车轮1受到基底部分14产生的振动而颠上斜道16直至到达用于使车轮定向或调节的最高处通道17，在那里车轮被输送到车轮进给通道12。
在斜道16的最高端形成用于使车轮定向或调节的通道17从而具有阶梯部分，这部分是由支撑车轮的凸起部1a的17a部分和支撑轮胎部1b的17b部分组成。这样，如果一个车轮1已被升高，其凸起部1a是朝进料部分15内部设置的，那未该车轮在用于定向或调节的通道17上就会失去平衡并落入进料部分15中。另一方面，以适当取向状态升高的车轮经过进料部分15与车轮供给通道间的连接部构成的开口18输送到车轮进给通道12，然后下落到车轮供通道最下方部位构成的开口19，因此，当本发明的设备运转时，车轮供给通道12中装满了车轮1。在各自的车轮进给通道12中车轮1，1是这样取向的即其凸起部1a，1a互相面对面排列。
虽然在附图中没有详细说明，进料部分15和车轮进给通道12没有牢牢固定在一起，而是互相稍微脱开一些以避免随着进料部分15共振。
由两块L形截面的板件合成矩形构成车轮供给通道12，并且倾斜地装设在零件进料器11和车轮装配装置30之间。传感器20由一光发射元件和一光测器组成，该传感器20设置在每一车轮进给通道12两端的中间部位并经一光电开关21连接到控制装置90上以便监测车轮1的运动状况，用以检测设备运转过程中可能出现的异常。传传感器20的一个检测点CP比在车轮进给通道12中车轮1，1凸起部1a，1a的连线稍低，如图4中所示。因此，当该设备处于正常运转条件时，一个来自光测器的信号有规律地重复如图5(a)中所示的开-关波形。但如果设备有些故障，以致车轮1保持在车轮进给通道12中不动或者车轮进给通道12被排空，则信号连续为开或关如图5(b)或图5(C)中所示。如果这些状态持续几秒钟，控制装置90就驱动零件进料器11的基底部分14，而且如果此后信号仍然保持开或关状态，则装置90测定该信号为异常并发出报警信号。
车轮进给通道12在其最下方部位有一切去部分以便在车轮1若阻塞通道12时可从该切口处将车轮1卸下，切口处装有一盖板22用于防止车轮1跳出通道12。
弯臂23固定在零件贮料器13的侧部，探测器24装在该弯臂23的稍端用于检测进料部分15中车轮1的减少情况。一个舌形板26从探测器24向下垂挂进料部15以便在车轮1数量减少时向下摆动。当该舌形板26下摆到一予定角度时，探测器24便被接通并发出一个信号给控制装置90。根据接收的信号，控制装置90启动一零件贮料器13内的倾卸装置(未示出)经一装料斜槽27将贮料器13中的贮存车轮1输送到进料部15中。
车轮装配装置30具有一个空气气缸31，一定向移位盒32，一连杆33以及一紧固件34。在T字形底板37上互相对称地装有两套这些部件。空气气缸31有一机件，该机件由垂直于车轮进给通道12的方向(图6和图7中箭头X的方向)上的驱动空气使其前进或后退，并且插到定向移位盒32中。定向移位盒32以平行方向传送汽缸31的运动并将此运动传给连杆33。连杆33有一被收入通孔35中的尖端，该通孔是在紧固件34中形成的，根据空气气缸31的运转使连杆宜于前进或后退，紧固件34位于邻近车轮进给通道12的下端位置而且适于接收沿车轮进给通道12落下来的车轮1，并将该车轮固定在一予定位置。一对紧固件34对称地设置在底板37上。组装位置设在紧固件34的通孔35的轴B延长线上。紧固件34的上部、底部或其侧部装有弹性件36，用于防备车轮1下落。
车轮供给装置50具有一零件进料器51和一车轴供给通道52零件进料器51与车轮供给装置10的零件进料器11相似，而且它包括一带振动器(未示出)的基底部分53，该振动器装在基底部分之内，还有一安装在基底部分53上的盆形进料器部分54。进料器部分54的内壁上有斜道55用于通过基底部分53产生的振动使车轴2颠上斜道55，再经设置在该斜道最高处的装料部位56输送到车轴进给通道52。车轴进给通道52做成槽形件。它具有适于车轴2直径的宽度以及一装在其上面的厚板。当然，供给的车轴部件可以做成其他形式的比如可以采用圆柱形或矩形构件。虽然在附图中未作图解说明，但车轴供给通道52不必紧固在进料器部分54上，而是稍微脱开些以避免共振。虽然按图解，本实施例中车轴供给通道52上没有探测器，但可按车轮进给通道12那样设置一个探测器。
车轴定位装置70具有一个用于卡住并使车轴2定位的部件71以及一个装设在底板37上的空气气缸72。T字形底板37为车轮装配装置30共同使用。夹持定位件71的前端有一用于卡住车轴2的阶梯部73，其后端被连接到空气气缸72的连杆72a上。一个前端弯曲的弹性件74固定在夹持定位件71上，以便盖住阶梯部73，从而使车轴2能确实卡在阶梯部73中，空气气缸72沿车轮进给通道12在长度方向来回移动夹持定位件71。更确切地说，该夹持定位件71在沿车轴进给通道52的轴线A设置的车轴接收位置与沿轴B设置的组装位置之间作往复运动。该夹持定位件71被夹在一对导向件75，75之间从而使其能直线前进或后退，有一块直接连到车轴供给通道52的导向件75作成带有通孔76以便形成车轴供给通道的继续延长部分，同时它另外的作用，为一个用于确保车轴2定位的止动器。
被设置盖在阶梯部73上面的弹性件74恰好将车轴2压抵住阶梯部分73，但当它受到某种施加的力作用时，可以容易地碰出以致释放掉该车轴2。在组装位置的中心处进一步设置了一个止动器78以挡住夹持定位件71，用于使由该部件71携带的车轴2准确定位。如图所示本实施例中止动器78做成弯勾状，但也可以做成别的形状。
在底板37上组装位置附近构成一开口37a，此开口37a下方装有一斜槽38用以卸下成套车轮，该成套车轮是由车轴2与装在轴上的左右车轮组成的。就此而言，注意到车轮装配装置30的紧固件34的一部分悬在开口37a上方，以便由该紧固件将组装成套的车轮卡住，并且这套车轮不随着夹持定位件71而后退。
根据本发明把车轮1装到车轴2上的进行过程如下在车轴接收位置A由阶梯部73接收并固定住车轴2时，通过空气气缸72使夹持定位件71推进，直到该阶梯部73或车轴2达到组装位置B为止。然后，启动一位置检测器(未示出)以发出一个开始推进的信号给用于驱动车轮1，1的空气气缸31，31。另一方面，在组装位置B两侧上紧固件34，34中(此时车轴2就已位)，分别经车轮进给通道12，12输送过来的车轮1，1，按其与组装位置B对准的中心被固定和紧固。因此，当开始推进的信号传到空气气缸31，31时，空气气缸31则开始推进，同时从两外侧部推动车轮1，1直到该车轮1，1，已装配到车轮上为止。与此同时，由于车轮的推进使弹性件36张开，车轮通过后该弹性件又恢复到初始位置，从而防止了随后的车轮1掉出来。
当空气气缸31推进一定距离从而将车轮1，1装配到车轴2上时，位置检测器(未示出)就被启动以便发出一个使空气气缸31撤回去的信号。当空气气缸31分别回到其予定位置时，位置检测器再次被启动，以发出信号使夹持定位件71的空气气缸72同样撤回。根据这一信号，夹持定位件71撤回到车轴接收位置A，与此同时，由于已固定在车轴2两端的车轴1，1部分地支靠在紧固件34上，所以此套车轮不随着夹持定位件71后撤而是在部件34撤回时靠其本身重量从开口37a落进斜槽38中并且被排放出本设备。另一方面已经把夹持定位件71撤回到车轮接收位置A的空气气缸72根据控制装置90的程序控制大约停一秒钟后再次被推进，而且将重复前面进行过的操作。当部件暂停时就可完成使接收的车轴进入夹持定位件71的阶梯部件。作为一个循环，一系列这种操作是在约2.5到4秒钟内进行的。
本发明不只限于如图所示的实施例，而且从一个车轮供给装置向两个车轮进给通道输送车轮是可行的。进而，可以改变操操顺序。比如，车轮驱动装置已撤回后夹持定位件的空气气缸才可后撤，或者这些空气气缸可同时后撤。此外，其他形式的驱动装置可用来代替空气气缸。
权利要求
一套用于将车轮装配到车轴上的玩具车轮组装设备，该设备具有(a)一对车轮供给装置，用于在给车轮定向使其取予定姿势后经车轮进给通道输送车轮，所述车轮进给通道被互相平行设置(b)一对车轮装配装置分别设置在邻近车轮进给通道的出口位置，而且适于在垂直于车轮进给通道的方向上前后移动车轮。(c)一车轮供给装置，用于在给车轴定向使其与车轮进给通道相垂直后，再从车轴进给通道输送一车轴。(d)一车轴定位装置，适于推进或后退并夹住从车轴供给装置输送过来的车轴，用以将车轴定位在两车轮装配装置之间。(e)一个控制装置至少用于控制由车轮装配装置推入车轮、供给车轴以及由车轴定位装置使车轴定位等工序，以便连续不断地将车轮装配到车轴上。
专利摘要
本发明的目的是用于玩具(比如小型玩具车)的车轮组装设备。该设备能自动组装车轮和车轴，在此以前这些工作是由手工完成的。本发明的设备具有一对车轮进给通道用于输送一对以适当取向状态互相平行排列的车轮；一对车轮装配装置用于将输送来的车轮推到预定位置；一车轴供给装置用于按与车轮输送方向垂直的方向输送车轴；一个车轴定位装置用于将照此输送过来的车轴定位在两车轮装配装置之间；以及一个控制装置用于对不同装置的操作进行程序控制。
文档编号A63H17/00GK85104961SQ85104961
公开日1987年1月7日 申请日期1985年6月29日
发明者川道治雄 申请人:株式会社宝导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan