本实用新型涉及锁具制造领域，更具体地说它涉及一种弹子锁芯自动装配机。
背景技术：
弹子锁 (Pin Tumbler Lock)，亦称弹珠锁、珠锁、锁簧锁或销栓锁，是其中一种最常见的锁具结构。原理是使用多个不同高度的圆柱形零件 ( 称为锁簧、弹子或珠 )，锁住锁芯。当放入正确的钥匙，各锁簧被推至相同的高度，锁芯便被放开。
现有技术中弹子锁的装配难点在于零部件较多，装配时要根据钥匙牙花深度在锁壳的每个弹子孔内均放入对应的弹子，再依次放入平头、弹簧、封门；还需对封门进行铆压固定，装配较为繁琐，自动化程度低，工人劳动强度大。
技术实现要素：
针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种弹子锁芯自动装配机，在于提高弹子锁芯的装配效率。
为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种弹子锁芯自动装配机，包括：
钥匙牙花检测机构，用于检测钥匙牙花深度；
锁壳定位机构，用于对锁壳进行定位以及固定；
铆压机构，设置于锁壳定位机构上方用于对封门进行铆压；
送料机构，设置有若干用于预存放零件的工装，送料机构工作时依次将工装输送至锁壳定位机构与铆压机构之间；
脱料机构，用于在工装输送至锁壳定位机构与铆压机构之间时释放工装内的零件；
第一上料机构，设置于送料机构旁用于在工装内装入弹子和平头；
第二上料机构，设置于送料机构旁用于在工装内装入弹簧和封门；
控制器，与上述各机构信号连接。
通过采用上述技术方案，钥匙牙花检测机构用于检测钥匙牙花深度并反馈至控制器，控制器可依次控制第一上料机构、第二上料机构在送料机构的工装内放入对应的弹子、平头、弹簧、封门；通过送料机构将装有上述零件的工装输送至铆压机构与锁壳定位机构之间时，通过脱离机构释放工装内的零件，使得零件落入预固定于锁壳定位机构上的锁壳的弹子孔内，并通过铆压机构对封门进行铆压，从而完成弹子锁芯的装配；采用机械化装配，自动化程度高，降低了工人的劳动强度，提高了生产效率以及装配质量。
本实用新型进一步设置为：所述钥匙牙花检测机构包括用于固定钥匙的夹具、于夹具上方的探头、驱动探头上下运动的升降机构、驱动探头水平移动的移动机构、与探头连接用于探头上下位移量的位移传感器。
通过采用上述技术方案，通过升降机构带动探头上下运动使得探头抵触或离开钥匙的牙花，并通过位移传感器检测上下位移量从而测的钥匙牙花深度数据，通过移动机构移动探头，从而对钥匙上的每个牙花进行检测。
本实用新型进一步设置为：锁壳定位机构包括具有夹槽的夹持座，夹持座上设有用于锁紧锁壳的夹紧气缸。
通过采用上述技术方案，锁壳可插入夹槽中进行定位，并通过夹紧气缸进行夹紧，具有可快速对锁壳进行固定的特点。
本实用新型进一步设置为：所述送料机构包括转盘，工装沿转盘周向均匀固定于转盘上；工装上设有若干存料孔，存料孔的下端延伸至转盘的下侧，存料孔的下端设有初始状态下闭合存料孔的启闭件。
通过采用上述技术方案，通过转盘间歇性的转动从而使得工装沿着转盘的周向进行递进式输送；工装上设有存料孔，且存料孔下端设有启闭件，使得供各零件放置的同时在输送过程中还不会导致零件掉落。
本实用新型进一步设置为：所述铆压机构包括设置在转盘上方的铆压气缸，铆压气缸连接有冲杆，冲杆与存料孔适配。
通过采用上述技术方案，在铆压气缸工作时，可驱动冲杆下降穿过存料孔至锁壳的弹子孔处对封门进行铆压。
本实用新型进一步设置为：所述脱料机构包括设置在锁壳定位机构处用于推动启闭件使得存料孔下端开启的启闭气缸。
通过采用上述技术方案，在存有零件的工装伴随转盘转动至锁壳上方时，可通过启闭气缸推动启闭件使得存料孔打开，进而使得零件落入锁壳的弹子孔。
本实用新型进一步设置为：所述第一上料机构包括直线移位机构、连接于直线移位机构上的下料块，下料块上设有若干下料孔，下料孔的下端设置有挡板；挡板连接有驱动其离开或挡住下料孔的下料气缸；还包括若干弹子振动盘和一个平头振动盘；平头振动盘与其中一个下料孔连接；其余下料孔分别与一个弹子振动盘连接；每个下料孔内均设有一次仅供一个零件下落的下料组件。
通过采用上述技术方案，在放置对应弹子时，连接对应弹子振动盘的下料孔中的下料组件工作，使得一枚弹子落于挡板上，通过直线移位机构移动下料块，使得该下料孔移动至工装对应存料孔上方；然后下料气缸移走挡板，使得对应弹子落入对应存料孔内；重复上述操作使得每个存料孔内均落入对应的弹子；弹子放置完毕后，与平头振动盘连接的下料孔中的下料组件再逐次工作，使得每个存料孔内均落入一枚平头。
本实用新型进一步设置为：所述第二上料机构包括直线移位机构、连接于直线移位机构上的下料块，下料块上设有若干下料孔，下料孔的下端设置有挡板；挡板连接有驱动其离开或挡住下料孔的下料气缸；还包括弹簧振动盘和封门振动盘；弹簧振动盘和封门振动盘分别与一个下料孔连接；每个下料孔内均设有一次仅供一个零件下落的下料组件。
通过采用上述技术方案，与第一上料机构类似的，先是与弹簧振动盘连接的下料孔中的下料组件逐次工作，使得每个存料孔内均落入一枚弹簧；然后与封门振动盘连接的下料孔中的下料组件逐次工作，使得每个存料孔内均落入一枚封门。
本实用新型进一步设置为：所述夹持座包括用于支撑锁壳的固定块以及位于固定块两侧的夹板以及位于固定块里侧用于抵触锁壳端部的限位块；所述夹板上设有调节杆，所述限位块可调节连接于调节杆。
通过采用上述技术方案，当锁壳插入夹槽时，可通过两侧的夹板以及里侧的限位块进行精确的定位，在锁壳长度不同时可调节限位块于调节杆上的位置使得夹板之间可供锁壳插入的长度改变，适用于不同长度的锁体。
本实用新型进一步设置为：所述固定块滑动连接于两块夹板之间。
通过采用上述技术方案，在限位块可调节的情况下，将固定块设置为滑动结构，解决了现有单开锁芯的锁壳难以进行快速固定的问题；单开锁芯即一端为钥匙孔，另一端为手柄的锁芯；安装于门板上时，设置有钥匙孔的一端朝外，设置有手柄的一端位于室内；由于手柄相比锁壳要大一些且锁壳正常安装状态时，手柄延伸出锁壳的底部，而为了能够对锁壳进行有效定位，夹槽的截面大小通常与锁壳适配，这就使得略大且延伸出锁壳底部的手柄很难插入夹槽或者插入夹槽中后也是手柄与固定块抵触，锁壳失去有效的支撑。针对上述难点，本实用新型将固定块进一步设置为滑动结构，即固定块可以从两块夹板间抽出，有效解决了上述问题。具体地，在固定块位于两块夹板中时，调节限位块，使得限位块与固定块之间腾出用于放置上述手柄的空间，再将固定块拉出，将锁壳以手柄朝内的方式放置在固定块上，再将固定块推入两块夹板之间，使得手柄容纳在之前预留空间内，而锁体也可以支撑在固定块上；因此有效解决了现有单开锁芯的锁壳难以快速有效固定的问题。
综上所述，本实用新型相比传统装配方式具有自动化程度高，工人劳动强度低的特点，有效提高了弹子锁芯的装配效率。
附图说明
图1是本实施例的整体结构示意图；
图2是本实施例中送料机构的示意图；
图3是本实施例中工装的结构示意图；
图4是本实施例中工装的剖视示意图；
图5是本实施例中凸显铆压机构、送料机构、锁壳定位机构位置关系的示意图；
图6是本实施例中锁壳定位机构的示意图；
图7是本实施例中固定块未拉出夹板时锁壳定位机构的示意图；
图8是本实施例中固定块拉出夹板时锁壳定位机构的示意图；
图9是图8中A处的放大图；
图10是现有双开锁芯的结构示意图；
图11是现有单开锁芯的结构示意图；
图12是本实施例中凸显脱料机构与锁壳定位机构位置关系的示意图；
图13是本实施例中凸显脱料机构、工装、导向套位置关系的示意图；
图14是本实施例中凸显脱料机构、工装、导向套位置关系的剖视示意图；
图15是本实施例中凸显第一上料机构、第二上料机构安装位置的示意图；
图16是本实施例中凸显第一上料机构、第二上料机构高度方向结构的示意图；
图17是本实施例中凸显下料组件结构的示意图；
图18是本实施例中钥匙牙花检测机构的结构示意图；
图19是图18中B处的放大图；
图20是本实施例中凸显位移传感器安装位置的示意图；
图21是现有双排牙花的钥匙的结构示意图。
附图标记说明：1、钥匙牙花检测机构；2、送料机构；3、锁壳定位机构；4、铆压机构；5、第一上料机构；6、第二上料机构；7、机体；8、转盘；9、感应盘；10、工装；11、槽型光耦；12、对照孔；13、送料电机；14、定位杆；15、定位气缸；16、支架；17、定位组件；18、缺口；19、存料孔；20、滑板；21、挡止部；22、限位部；23、落料孔；24、滑槽；25、弹簧；26、铆压气缸；27、冲杆；28、导向套；29、支撑杆；30、底座；31、夹板；32、固定块；33、限位块；34、调节杆；35、夹紧气缸；36、锁紧块；37、夹槽；38、定位槽；39、粗调部；40、微调部；41、方槽；42、微调螺栓；43、粗调螺栓；44、腰形槽；45、插孔；46、插销；47、限位凸缘；48、限位台；49、挡块；50、弹簧；51、把手；52、传感器；53、弹性组件；54、安装槽；55、顶杆；56、弹簧；57、调节螺栓；58、双开锁芯；59、单开锁芯；60、脱料机构；61、启闭气缸；62、支座；63、推杆；64、滑动底座；65、滑槽；66、滑块；67、电机；68、丝杆；69、下料块；70、下料孔；71、弹子振动盘；72、平头振动盘；73、弹簧振动盘；74、封门振动盘；75、挡板；76、下料气缸；77、夹紧杆；78、夹紧头；79、弹簧；80、驱动气缸；81、底座；82、第一滑槽；83、滑动块；84、伺服电机；85、丝杆；86、第二滑槽；87、安装块；88、调节气缸；89、插槽；90、锁紧气缸；91、开关；92、启动杆；93、弹簧；94、安装板；95、滑轨；96、滑板；97、固定板；98、升降气缸；99、拉簧；100、探头；101、位移传感器。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
本实施例公开了一种弹子锁芯自动装配机，如图1所示，主要包括钥匙牙花检测机构1、送料机构2、锁壳定位机构3、铆压机构4、第一上料机构5、第二上料机构6、机体7、控制器。
如图1、2所示，送料机构2包括转盘8、送料气缸、固定于转盘8下方与转盘8联动的感应盘9、均匀分布于转盘8周向的三个工装10、固定于机体7的定位组件17和槽型光耦11。三个工装10的间隔角度为120度，感应盘9对应三个工装10的位置设有三个对照孔12；送料气缸通过同步带带动转盘8以及感应盘9转动；槽型光耦11夹持在感应盘9的上下两侧；当送料电机13带动转盘8每转120度时，对照孔12正好位于槽型光耦11中，槽型光耦11上下激光穿过对照孔12实现对照，从而控制送料电机13停止；当然槽型光耦11只是本实施例中的优选方案，也可以由其它传感器替代，旨在于提高转盘8转动的精度，使得转盘8每次转动120度停止。定位组件17包括设置在机体7上的支架16以及固定于支架16上的定位气缸15以及定位杆14，定位气缸15可用于推动定位杆14使得定位杆14嵌入缺口18内；转盘8停止时，定位杆14正好嵌入缺口18，在定位杆14上设置有弹簧，用于在定位气缸15复位时带动定位杆14复位。定位杆14上设置传感器可将信号传输给控制器，在定位杆14未嵌入缺口18时（即转盘8跑偏），可避免铆压机构4工作，以起到保护设备的作用。
工装10的结构如图3、4所示，包括用于预存放弹子、平头、弹簧、封门的若干存料孔19，工装10于存料孔19的下方滑动连接有滑板20，滑板20上设有与存料孔19对应的落料孔23；滑板20上设有向上延伸的挡止部21，挡止部21与工装10之间抵触有弹簧25，工装10上设有与挡止部21形成抵触的限位部22；工装10上设有供滑板20滑动的滑槽24；在弹簧25的作用下，挡止部21初始状态下与限位部22抵触，使得落料孔23与存料孔19错位。工装10在安装于转盘8时，存料孔19的下端位于转盘8的下方。
如图5所示，锁壳定位机构3设置在转盘8其中一个工装10位置的正下方，铆压机构4设置在转盘8上侧与锁壳定位机构3相对的位置。
如图5所示，铆压机构4包括支撑杆29，以及固定于支撑杆29上的铆压气缸26，铆压气缸26连接有若干冲杆27，冲杆27的数量与存料孔19的数量对应。支撑杆29上固定有用于对冲杆27进行定位的导向套28，冲杆27从导向套28中穿过。
以下对锁壳定位机构3做详细描述：
如图6所示，锁壳定位机构3包括底座30，底座30上设有两块相对设置的夹板31，两块夹板31之间滑动连接有固定块32；固定块32的里侧设置有限位块33，其中一块夹板31上设有调节杆34，限位块33可调节连接于调节杆34上。夹板31、固定块32、限位块33之间形成用于放置锁壳的夹槽37结构。其中一块夹板31的内侧设有锁紧块36，锁紧块36连接有夹紧气缸35，夹紧气缸35固定于夹板31上。
如图6所示，调节杆34包括带有定位槽38的粗调部39和横截面为矩形的微调部40，微调部40滑动连接于夹板31的方槽41内，夹板31上螺纹连接有用于锁紧微调部40的微调螺栓42；限位块33套设于粗调部39，限位块33上设有粗调螺栓43，粗调螺栓43拧紧时可嵌入定位槽38将限位块33固定于粗调部39。
如图6、7、8所示，固定块32的侧壁设有与调节杆34平行的腰形槽44，夹板31上设有插孔45，插孔45中连接有一端插入腰形槽44中的插销46。插销46包括设置于侧壁的限位凸缘47，插孔45内设有与限位凸缘47抵触的限位台48；夹板31上固定有套设于插销46的挡块49，挡块49与限位凸缘47之间抵触连接有弹簧50，插销46的外侧端部设有把手51。通过插销46插入腰形槽44中可以限制固定块32的移动距离，要将固定块32取出时，拉动把手51使得插销46脱离腰形槽44方可操作。
如图8、9所示，限位块33上安装有传感器52，传感器52可以用于检测限位块33上是否抵触有锁壳，从而给夹紧气缸35输出控制其动作的信号，传感器52优选为光幕传感器或光电传感器等。
如图8、9所示，限位块33上还设有在夹紧气缸35的活塞杆收回时用于弹出锁壳的弹性组件53，该弹性组件53包括设置在限位块33上的安装槽54，安装槽54中滑动连接有顶杆55；顶杆55一端延伸出安装槽54，另一端限位于安装槽54中；安装槽54内设有向外支撑顶杆55的弹簧56，且安装槽54中连接有用于挤压弹簧56的调节螺栓57。
该锁壳定位机构3针对一般双开锁芯58（参照图10）的锁壳使用时，无需将固定块32滑出，直接将锁壳插入夹槽37中即可对锁壳进行定位以及固定；定位过程通过两侧的夹板31以及限位块33达到，夹紧过程由传感器52控制夹紧气缸35的活塞杆伸长，使得锁紧块36夹紧锁壳达到。待装配工作完成后，控制器可控制夹紧气缸35的活塞杆收回，在弹性组件53的作用下，装配完成后的锁芯可以顺势弹出。
当针对带手柄的单开锁芯59（参照图11）的锁壳使用时，先调节限位块33于调节杆34上的位置，使得限位块33与固定块32之间形成用于容纳单开锁芯59手柄的空间，再将固定块32拉出，将锁壳以手柄朝内的状态放置于固定块32上，手柄部分不与固定块32上表面接触，再将固定块32推入两块夹板31之间，使得手柄容纳在限位块33与固定块32形成的空间内，此时锁壳可以稳定地支撑于固定块32上进行定位；手柄触发传感器52使得夹紧气缸35驱动锁紧块36将锁壳夹紧；待装配完成后，将固定块32拉出，再将装配完成的锁芯取下。
本实施例的锁壳定位机构3不仅可用于双开锁芯58的锁壳，同时也适用于单开锁芯59的锁壳。
本实施例中锁壳定位机构3与工装10之间的位置关系参照图12，锁壳固定于锁壳定位机构3时，与工装10下端的间距控制在2mm之内；在锁壳定位机构3旁设有脱料机构60，脱料机构60包括支座62以及固定于支座62的启闭气缸61，启闭气缸61连接有推杆63，推杆63用于推动挡止部21使得滑板20滑动。
启闭气缸61、锁壳、工装10、导向套28的位置关系参照图13、14，当启闭气缸61控制推杆63推动挡止部21至极限位置时，弹簧25被压缩，落料孔23与存料孔19重合，零件下落至锁壳的弹子孔中；在铆压气缸26的动作下，冲杆27穿过存料孔19、落料孔23，将封门铆压至锁壳的弹子孔内，完成锁芯的装配。采用上述方案可以有效降低工装10与锁壳之间的间距，使得冲杆27对封门进行铆压时更准确。
以下对第一上料机构5、第二上料机构6作详细描述：
如图15、16所示，第一上料机构5、第二上料机构6分别对应另外两个工装10的所在位置设置；均包括有滑动底座64，滑动底座64中设有滑槽65，滑槽65中滑动连接有滑块66，滑动底座64一端连接有电机67，电机67连接有位于滑槽65中且与滑块66螺接的丝杆68，电机67正反转时可带动滑块66于滑槽65中来回移动；滑块66上固定有位于工装10上方的下料块69；下料块69上排列有若干下料孔70。
如图16所示，第一上料机构5的上方设有若干用于存放弹子的弹子振动盘71，和一个用于存放平头的平头振动盘72；平头振动盘72通过送料管与第一上料机构5处的下料块69的一个下料孔70连接，该下料块69的其余下料孔70分别连接于一个弹子振动盘71。多个弹子振动盘71用于存放多种不同长度型号的弹子。
第二上料机构6的上方设有一个用于存放弹簧的弹簧振动盘73和一个用于存放封门的封门振动盘74，弹簧振动盘73和封门振动盘74分别与第二上料机构6上的下料块69的一个下料孔70连接。
下料块69的具体结构参照图17，下料孔70的下端设置有挡板75，挡板75为一个，挡住所有下料孔70的下端，挡板75上连接有下料气缸76，下料气缸76固定于下料块69上，在下料气缸76的活塞杆收回时，下料孔70的下端打开。每个下料孔70内均设有一次仅限一枚零件下落的下料组件，下料组件包括中部转动连接于下料块69的夹紧杆77，夹紧杆77的下端设有摆动时可从侧面插入下料孔70中的夹紧头78，下料块69于夹紧头78背向下料孔70的一侧安装有抵触于夹紧头78的弹簧79，在该弹簧79的作用下，夹紧头78产生始终朝向下料孔70一侧转动的趋势。下料组件还包括于夹紧杆77上侧用于推动夹紧杆77使得夹紧头78离开下料孔70的驱动气缸80。其中下料孔70于夹紧头78至挡板75之间的部分仅能够供一枚完整的零件放置。
下料块69的工作原理如下：在放置对应零件时，与对应振动盘连接的下料孔70中的下料组件工作，即驱动气缸80动作，此时其它驱动气缸80均不工作；使得对应的一枚零件落于挡板75上，然后该驱动气缸80复位，夹紧头78夹住下数的第二枚零件，在电机67带动滑块66移动使得下料孔70移动到工装10对应的存料孔19处时，下料气缸76动作使得挡板75离开下料孔70的下端，使得对应零件落入对应的存料孔19。重复上述操作，从而在每个存料孔19内放入对应的零件。
以下对钥匙牙花检测机构1作详细描述：
如图18所示，包括底座81，底座81中设置有第一滑槽82，第一滑槽82中滑动连接有滑动块83；底座81上固定有伺服电机84以及与伺服电机84传动连接的丝杆85，丝杆85位于第一滑槽82中与第一滑槽82平行并与滑动块83螺接；在伺服电机84正反转时，可以驱动滑动块83沿着第一滑槽82前后移动。
如图18、19、20所示，滑动块83上设与第一滑槽82垂直的第二滑槽86，第二滑槽86中滑动连接有安装块87，滑动块83上安装有用于推动安装块87沿着第二滑槽86来回移动的调节气缸88。
如图18、19所示，安装块87上设有用于供钥匙插入的插槽89，插槽89的上方为开口状；安装块87上安装有锁紧气缸90，锁紧气缸90的活塞杆穿入插槽89内，锁紧气缸90可用于对插入插槽89的钥匙进行锁紧。
如图18、19所示，安装块87上设有用于控制锁紧气缸90动作的开关91，开关91设有延伸至插槽89中的启动杆92，启动杆92上套设有弹簧93对启动杆92提供朝向钥匙插入方向的弹力；当钥匙插入插槽89时，挤压启动杆92，从而使得启动杆92触发开关91，开关91控制锁紧气缸90工作将钥匙锁紧。
如图18、20所示，底座81上设有向上延伸的安装板94，安装板94上固定连接有竖直方向的滑轨95，滑轨95上滑动连接有滑板96，滑板96上固定有位于插槽89上方的探头100；滑板96的上端设有与其垂直的固定板97，固定板97上固定有升降气缸98，升降气缸98的活塞杆穿过固定板97并与滑轨95上端相对；滑轨95与固定板97之间连接有提供滑板96向下运动趋势的拉簧99。
如图18、20所示，安装板94上安装有位移传感器101，位移传感器101优选但不限于直线位移传感器101，位移传感器101的拉索固定于固定板97，从而将滑板96的直线位移转换为电信号，得到检测数据。
该钥匙牙花检测机构1的工作过程如下：升降气缸98工作，活塞杆伸出顶触到滑轨95，使得滑板96上移保持在初始状态；将钥匙插入插槽89，通过锁紧气缸90锁紧钥匙；升降气缸98的活塞杆缩回时，滑板96通过自重以及拉簧99的拉力带动探头100下移，探头100抵触到牙花底部，位移传感器101将滑板96的直线位移转换为电信号，通过对电信号进行处理便可得到压花深度数据。
其中一个牙花深度检测完毕后，升降气缸98再次将滑板96以及探头100抬起；伺服电机84转动，通过丝杆85带动滑动块83移动，使得钥匙的下一个牙花与探头100相对；重复上述操作，完成对钥匙牙花深度的检测。
当所检测的钥匙为图21中带有双排牙花的钥匙时，在其中一排牙花检测完毕后，调节气缸88动作，推动安装块87移动，使得另一排牙花与探头100相对，因此也可对双排牙花的钥匙进行检测。
控制器为PLC，控制器与上述各机构信号连接，用于控制上述各个机构动作次序。
本实施例的工作过程如下：
钥匙牙花检测机构1检测钥匙牙花深度数据并反馈至控制器，控制器控制第一上料机构5在工装10的存料孔19内放入对应型号的弹子和平头；转盘8转动120度，使得装有弹子和平头的工装10转动至第二上料机构6处，第二上料机构6在工装10的存料孔19内放入弹簧和封门；转盘8再转动120度，装有弹子、平头、弹簧、封门的工装10移动至锁壳定位机构3与铆压机构4之间，且工装10位于预固定于锁壳定位机构3的锁壳的正上方，此时通过脱料机构60释放存料孔19内的零件，使得各零件向下落入锁壳的弹子孔，同时铆压机构4的冲杆27下降，穿过存料孔19、落料孔23至锁壳的弹子孔处，将封门铆压至锁壳内，从而完成弹子锁芯的装配。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的设计构思之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。