一种摩托车超越离合器钢柱和弹簧自动装配机的制作方法

本实用新型涉及一种对摩托车的超越离合器钢柱和弹簧进行自动装配的设备，属于摩托车生产设备技术领域。

背景技术：

摩托车超越离合器又叫单向器，是关系摩托车能否启动的重要部件，超越离合器的制造和装配质量好坏直接影响到启动器的可靠性与稳定性。当前摩托车单向器组件主要采用工人手工装配，装配效率低；手工装配具有随机性，可靠程度低。其中工作量最大，最不易装配的环节当属内部小零件弹簧、钢柱与外部星轮异形槽的装配。弹簧和钢柱的零件体积小，不易抓取和定位，因此装配慢，影响了超越离合器的整体装配时间，降低了生产效率，十分有必要进行改进。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种摩托车超越离合器钢柱和弹簧自动装配机，这种装配机可以对超越离合器的钢柱和弹簧进行自动上料、落料和装配，工作过程迅捷、精准，实现完全自动化，可以明显提高超越离合器生产自动化装配水平，减轻工人劳动强度。

解决上述技术问题的技术方案是：

一种摩托车超越离合器钢柱和弹簧自动装配机，它由机架、弹簧上料机构、弹簧推送机构、组合推送机构、进料槽板、下压装配机构组成，机架为直立的L型框架，弹簧上料机构安装在机架上部长度方向的一端，组合推送机构安装在机架的L型框架内部，组合推送机构位于弹簧上料机构的下方，组合推送机构与弹簧上料机构平行，进料槽板为长方形板，进料槽板位于组合推送机构的前端，组合推送机构的前端与进料槽板的长边垂直相对，弹簧推送机构位于L型机架的侧面，弹簧推送机构的前端与进料槽板的短边垂直相对，弹簧上料机构的下端与进料槽板的弹簧推送机构的前端垂直相对，下压装配机构位于机架上部长度方向的另一端，下压装配机构的下端与进料槽板的另一个长边外侧相对，外部星轮位于下压装配机构的下端。

上述摩托车超越离合器钢柱和弹簧自动装配机，所述机架由两块L型板、底板、中间连接板组成，两块L型板平行相对，底板和中间连接板与两块L型板垂直连接组成L型框架，L型框架的L型长边垂直向下直立，L型框架的L型短边位于水平位置，弹簧上料机构和组合推进机构安装在L型框架的短边上方，靠近L型长边的一端，进料槽板和下压装配机构安装在L型框架的短边另一端，弹簧推送机构位于进料槽板的外侧。

上述摩托车超越离合器钢柱和弹簧自动装配机，所述弹簧上料机构由平移气缸、弹簧上料气缸、平移气缸底板、平移气缸底板固定座、弹簧上料气缸底板、弹簧上料气缸头部连接件、磁石装卡件组成，平移气缸底板固定座固定连接在机架的L型框架顶面，平移气缸底板的板面的下端与平移气缸底板固定座侧面垂直固定连接，平移气缸的气缸推杆前端与平移气缸底板相连接，弹簧上料气缸底板由螺栓固定在平移气缸的缸体上，弹簧上料气缸由螺栓固定在弹簧上料气缸底板上，弹簧上料气缸头部连接件通过螺栓固定在弹簧上料气缸的气缸推杆的前端，磁石装卡件末端插入到弹簧上料气缸头部连接件的定位孔内通过紧定螺钉紧固，磁石装卡件前端开有方形槽，槽内嵌入磁石。

上述摩托车超越离合器钢柱和弹簧自动装配机，所述弹簧推送机构由弹簧推送气缸底板、弹簧推送气缸、弹簧推送气缸头部连接件、弹簧推料杆组成，弹簧推料气缸底板为长方形板，弹簧推料气缸底板的长度方向的一端与机架的L型框架侧面垂直连接，弹簧推料气缸底板位于弹簧上料气缸的气缸推杆下方，弹簧推送气缸通过螺栓固定在弹簧推送气缸底板上，弹簧推送气缸头部连接件通过螺栓连接在弹簧推送气缸的气缸推杆的前端，弹簧推料杆后部插入到弹簧推送气缸头部连接件的定位孔内通过紧定螺钉紧固，弹簧推料杆前部嵌入到弹簧推送机构前端的进料槽板中。

上述摩托车超越离合器钢柱和弹簧自动装配机，所述组合推送机构由组合推送气缸底板、组合推送气缸、组合推送气缸头部连接件、顶料杆组成，组合推送气缸底板垂直固定在机架的L型框架内部中间连接板上，组合推送气缸通过螺栓固定到组合推送气缸底板上，组合推送气缸头部连接件通过螺栓连接在组合推送气缸的气缸推杆的前端，顶料杆后部插入到组合推送气缸头部连接件的定位孔内通过紧定螺钉紧固，顶料杆前部嵌入到组合推送机构前端的进料槽板中。

上述摩托车超越离合器钢柱和弹簧自动装配机，所述进料槽板包括钢柱上料管、支管座、透明盖板、弹簧整形座，进料槽板的板面上有开有两个互相垂直的导向槽，一个导向槽与弹簧推送机构的弹簧推料杆的前端相对，另一个导向槽与组合推送机构的顶料杆的前端相对，钢柱上料管的下端与两个导向槽的交叉点上方相对，钢柱上料管由支管座卡住，支管座通过螺栓与透明盖板相连接，透明盖板通过螺栓固定在进料槽板上，弹簧整形座由螺栓固定在进料槽板上，弹簧整形座与弹簧推料杆的前端相对。

上述摩托车超越离合器钢柱和弹簧自动装配机，所述下压装配机构包括下压部分，下压部分包括下压气缸固定板、下压气缸底板、下压气缸、下压气缸头部连接件，下压气缸固定板为长方形板，下压气缸固定板垂直放置，下压气缸固定板的下端由螺栓固定在机架的L型框架的长度方向的一端的端面上，下压气缸由螺栓固定在下压气缸底板上，下压气缸和下压气缸底板整体再由螺栓固定到下压气缸固定板的上部，下压气缸的气缸推杆垂直向下，下压气缸头部连接件通过螺栓固定连接在下压气缸的气缸推杆前端。

上述摩托车超越离合器钢柱和弹簧自动装配机，所述下压装配机构包括转动装配部分，转动装配部分包括旋转固定板、步进电机安装座、步进电机座底板、步进电机、小同步带轮、大同步带轮、芯套、法兰盘、小轴承、芯轴、芯轴弹簧、大轴承、外芯轴、插料板，旋转固定板由螺栓固定在机架的L型框架的长度方向的一端上平面，步进电机安装座通过螺栓固定在旋转固定板上，步进电机由螺栓固定在步进电机安装座上，步进电机的电机轴上安装小同步带轮，法兰盘端面由螺栓固定在下压气缸头部连接件上，法兰盘在内孔通过紧定螺钉固定两个小轴承，芯轴与固定在法兰盘内的小轴承为紧配合，在旋转固定板下部通过螺栓连接一个芯套，芯套的内部安置有两个大轴承，外芯轴与固定在芯套里的大轴承为紧配合，外芯轴末端通过紧定螺钉安装大同步带轮，大同步带轮和小同步带轮之间由同步带连接，在芯轴前端通过螺栓固定插料板,插料板置于外芯轴前端的槽内, 外芯轴末端和法兰盘之间安装一根芯轴弹簧。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的弹簧上料气缸的气缸推杆前端通过磁石吸引弹簧，平移气缸将弹簧上料气缸连同磁石移动到进料槽板的上方，弹簧上料气缸的气缸推杆将弹簧推送到进料槽板的导向槽中，弹簧推送气缸的气缸推杆将弹簧沿着导向槽向前推送，同时钢柱通过钢柱上料管落到进料槽板的导向槽中与弹簧汇合，组合推料气缸的顶料杆将钢柱和弹簧同时推送到下压气缸的下端，下压气缸将钢柱和弹簧压入外部星轮中，步进电机通过同步带轮带动下压装配机构转动，完成钢柱和弹簧对外部星轮多工位装配。

本实用新型结构简单、操作方便、运行稳定、自动化程度高，可以完成对超越离合器的钢柱和弹簧进行自动上料、落料和装配，工作过程迅捷、精准，可以明显提高超越离合器生产自动化装配水平，减轻工人劳动强度。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的侧视图；

图3是本实用新型的正视图；

图4是图3的侧视图；

图5是图3的俯视图；

图6是图3的A-A剖视图；

图7是弹簧上料机构的结构示意图；

图8是弹簧推送机构、组合推送机构和进料槽板的结构示意图；

图9是下压装配机构的结构示意图。

图中标记如下：下压气缸固定板1、下压气缸底板2、下压气缸3、旋转固定板4、步进电机安装座5、支管座6、平移气缸底板固定座7、组合推送气缸8、平移气缸底板9、平移气缸10、弹簧上料气缸底板11、弹簧上料气缸12、透明盖板13、弹簧推送气缸底板14、弹簧推送气缸15、小同步带轮16、弹簧整形座17、大同步带轮18、螺母19、下压气缸头部连接件20、钢柱上料管21、步进电机22、中间连接板23、机架24、底板25、L型板26、弹簧上料气缸头部连接件27、组合推送气缸头部连接件28、步进电机座底板29、磁石装卡件30、顶料杆31、进料槽板32、弹簧推料杆33、组合推送气缸底板34、芯套35、法兰盘36、小轴承37、芯轴38、芯轴弹簧39、套筒40、大轴承41、外芯轴42、插料板43、弹簧推送气缸头部连接件44。

具体实施方式

本实用新型由机架、弹簧上料机构、弹簧推送机构、组合推送机构、进料槽板32、下压装配机构组成。

图1-5显示，机架24为直立的L型框架，机架24由两块L型板26、底板25、中间连接板23组成。两块L型板26平行相对，底板25和中间连接板23与两块L型板26垂直连接组成L型框架，L型框架的L型长边垂直向下直立，L型框架的L型短边位于水平位置。

图1-5显示，弹簧上料机构安装在机架24上部长度方向靠近L型长边的一端，组合推送机构安装在机架24的L型框架内部，组合推送机构位于弹簧上料机构的下方，组合推送机构与弹簧上料机构平行，进料槽板32为长方形板，进料槽板32位于组合推送机构的前端，组合推送机构的前端与进料槽板32的长边垂直相对，弹簧推送机构位于L型机架24的侧面，弹簧推送机构的前端与进料槽板32的短边垂直相对，弹簧上料机构的下端与进料槽板32的弹簧推送机构的前端垂直相对，下压装配机构位于机架24上部长度方向的另一端，下压装配机构的下端与进料槽板32的另一个长边外侧相对，外部星轮位于下压装配机构的下端。

图1-5、7显示，弹簧上料机构由平移气缸10、弹簧上料气缸12、平移气缸底板固定座7、平移气缸底板9、弹簧上料气缸底板11、弹簧上料气缸头部连接件27、磁石装卡件30组成。

平移气缸底板固定座7固定连接在机架24的L型框架顶面，平移气缸底板9的板面的下端与平移气缸底板固定座7侧面垂直固定连接，平移气缸10的气缸推杆前端与平移气缸底板9相连接。弹簧上料气缸底板11由螺栓固定在平移气缸10的缸体上，弹簧上料气缸12由螺栓固定在弹簧上料气缸底板11上。因此平移气缸10的气缸推杆伸出或缩回时，平移气缸10的缸体左右进行移动，带动弹簧上料气缸底板11和弹簧上料气缸12一起左右移动。

图1-5、7显示，弹簧上料气缸头部连接件27通过螺栓固定在弹簧上料气缸12的气缸推杆的前端，磁石装卡件30末端插入到弹簧上料气缸头部连接件27的定位孔内通过紧定螺钉紧固，磁石装卡件30前端开有方形槽，槽内嵌入磁石。由于弹簧的刚性及弹性系数较低，若是采用气爪或吸盘抓取容易使其变形，会增加定位和组装的困难，因此在弹簧上料气缸头部连接件27嵌入一块磁石靠磁力来吸引弹簧，并利用磁力线的方向来定位弹簧。

图1-5、8显示，弹簧推送机构由弹簧推送气缸底板14、弹簧推送气缸15、弹簧推送气缸头部连接件44、弹簧推料杆33组成。

弹簧推料气缸底板14为长方形板，弹簧推料气缸底板14的长度方向的一端与机架24的L型框架侧面垂直连接，弹簧推料气缸底板14位于弹簧上料气缸12的气缸推杆下方。弹簧推送气缸15通过螺栓固定在弹簧推送气缸底板14上，弹簧推送气缸头部连接件44通过螺栓连接在弹簧推送气缸15的气缸推杆的前端，弹簧推料杆33后部插入到弹簧推送气缸头部连接件44的定位孔内通过紧定螺钉紧固，弹簧推料杆33前部嵌入到弹簧推送机构前端的进料槽板32中。弹簧推料气缸15将弹簧上料气缸12送来的弹簧推送到进料槽板32中，弹簧与钢柱汇合。

图1-5、8显示，组合推送机构由组合推送气缸底板34、组合推送气缸8、组合推送气缸头部连接件28、顶料杆31组成。

组合推送气缸底板34垂直固定在机架24的L型框架内部中间连接板23上，组合推送气缸8通过螺栓固定到组合推送气缸底板34上，组合推送气缸头部连接件28通过螺栓连接在组合推送气缸8的气缸推杆的前端，顶料杆31后部插入到组合推送气缸头部连接件28的定位孔内通过紧定螺钉紧固，顶料杆31前部嵌入到组合推送机构前端的进料槽板32中。

图1-5、8显示，进料槽板32包括钢柱上料管21、支管座6、透明盖板13、弹簧整形座17。进料槽板32的板面上有开有两个互相垂直的导向槽，一个导向槽与弹簧推送机构的弹簧推料杆33的前端相对，另一个导向槽与组合推送机构的顶料杆31的前端相对，钢柱上料管21的下端与两个导向槽的交叉点上方相对，钢柱上料管由支管座6卡住，支管座6通过螺栓与透明盖板13相连接，透明盖板13通过螺栓固定在进料槽板32上，弹簧整形座17由螺栓固定在进料槽板32上，弹簧整形座17与弹簧推料杆33的前端相对。

图1-6、9显示，下压装配机构包括下压部分和转动装配部分。下压部分包括下压气缸固定板1、下压气缸底板2、下压气缸3、下压气缸头部连接件20，转动装配部分包括旋转固定板4、步进电机安装座5、步进电机22、步进电机座底板29、小同步带轮16、大同步带轮18、芯套35、法兰盘36、小轴承37、芯轴38、弹簧39、套筒40、大轴承41、外芯轴42、插料板43。

图1-6、9显示，下压气缸固定板1为长方形板，下压气缸固定板1垂直放置，下压气缸固定板1的下端由螺栓固定在机架24的L型框架的长度方向的一端的端面上，下压气缸3由螺栓固定在下压气缸底板2上，下压气缸3和下压气缸底板3整体再由螺栓固定到下压气缸固定板1的上部，下压气缸3的气缸推杆垂直向下，下压气缸头部连接件20通过螺栓固定连接在下压气缸3的气缸推杆前端。

图1-6、9显示，旋转固定板4由螺栓固定在机架24的L型框架的长度方向的一端上平面，步进电机安装座5通过螺栓固定在旋转固定板4上，步进电机22由螺栓固定在步进电机安装座5上，步进电机22的电机轴上安装小同步带轮16，法兰盘36端面由螺栓固定在下压气缸头部连接件20上，法兰盘36里嵌入了深沟球轴承，芯轴38与固定在法兰盘36内的小轴承37为紧配合，在旋转固定板4下部通过螺栓连接一个芯套35，芯套35的内部安置有两个大轴承41，外芯轴42与固定在芯套35里的大轴承41为紧配合。在位置上来看，两处轴承的连线是和下压气缸3的中芯轴线重合的，外芯轴42是是个空腔类的轴并且前端开有定位槽，芯轴38是贯穿于外芯轴42的，也就是说芯轴38可以在外芯轴42内滑动，有轴承的缘故其又可转动，并且芯轴38前端固定的插料板43会卡入（留有一定的间隙）到外芯轴42前端的定位槽，这样一来既可以限制芯轴38在外芯轴42内的转动（定向其滑动）又可以使得芯轴38随着外芯轴42的转动而转动。而不同的是，芯轴38与固定在法兰盘36内的轴承紧配合，法兰盘36是可以随着下压气缸3的气缸推杆的移动而移动的，芯轴38除了可转动外还具有了上下移动的能力，外芯轴42与固定在芯套35里的轴承紧配合，芯套35是固定不动的，所以外芯轴42就只具备转动的能力。步进电机22带动外芯轴42旋转时，因为插料板43卡入了外芯轴42上定位槽，使得其可以一起旋转，再加上芯轴38随下压气缸3的下压获得压料的能力。在大同步带轮18和大轴承41之间安装套筒40，套筒40的作用是阻止大轴承41脱离芯套35。

图6显示，在下压旋转过程中，芯轴38、外芯轴42、芯套35、插料板43围绕一条中心轴线转动，插料板43的下端一侧向外部凸出，凸出部分距离上述旋转的中心轴线的长度等于外部星轮的异形槽与外部星轮中心的距离，因此插料板43分别旋转到与外部星轮的三个不同的异形槽相对位置时，可以将钢柱和弹簧向下压入不同的异形槽，而这时芯轴38、外芯轴42、芯套35、插料板43均沿着中心轴线上下移动，仅仅依靠插料板43的外侧转动位置就可以完成对不同异形槽的装配。

本实用新型的工作过程如下：

钢柱落料： 钢柱通过振动料盘进入钢柱上料管21，钢柱依次沿着管道落入进料槽板32上的两个导向槽的交叉点处，即组合推送气缸8的顶料杆31的前端，等待弹簧的到位。

弹簧进料：弹簧处于预进料位置，此时平移气缸10在初始位置，弹簧上料气缸12开始工作，气缸推杆向下运动，使得磁石装卡件30前端的磁石吸附上弹簧，气缸推杆复位。此时平移气缸10开始工作，气缸推杆带动嵌入在弹簧上料气缸底板11上的弹簧上料气缸12一起向前运动，直到弹簧上料气缸12上的磁石装卡件30到弹簧整形座17开口槽上方，也就是走完平移气缸10的全部行程。弹簧上料气缸12开始工作，气缸推杆带动磁石装卡件30上磁石吸附的弹簧进入到弹簧整形座17开口槽中，此时弹簧已经处于弹簧推送气缸15上的弹簧推料杆33的前端。弹簧推送气缸15开始工作，气缸推杆带动弹簧推送气缸头部连接件44、弹簧推料杆33向前运动，即由弹簧推料杆33推送弹簧沿着导向槽前进到两个导向槽的交叉点处，与钢柱到一起等待组合推送气缸8的推送。

钢柱和弹簧推送：此时平移气缸10、弹簧上料气缸12开始复位，同时组合推送气缸8开始工作，组合推送气缸8的气缸推杆带动顶料杆31向前推送钢柱、弹簧进料，直到进入外芯轴42前端的槽内，同时也是在芯轴38前端插料板43的正下方，称之为第一装配工位。此时弹簧推送气缸15开始复位。

下压工作：下压气缸3开始工作，气缸推杆带动芯轴38及其前端固定的插料板43向下运动，插料板43的外端下底面将钢柱、弹簧压入到外部星轮的异形槽内，同时组合推送气缸8和下压气缸3开始复位，同时平移气缸10、弹簧上料气缸12开始带着下一个弹簧到达其工作末位置。组合推送气缸8复位完成后，弹簧推送气缸15推送弹簧到顶料杆31前端，再由组合推送气缸8将钢柱、弹簧组合推到压料位置。

旋转装配：步进电机22开始工作，通过一组同步带轮传递转矩带动芯轴38、外芯轴42、插料板43及钢柱、弹簧组合旋转到与第二装配工位相对的位置，下压气缸3开始工作，由插料板43的外端下底面将其压入到外部星轮的下一个异形槽内。

之后，等到步进电机22带动芯轴38、外芯轴42、插料板43复位后，组合推送气缸8再将钢柱、弹簧组合推送到下压工位，然后旋转到与第三装配工位相对的位置，开始压料，外部星轮共有三个异形槽（三个工位），芯轴38、外芯轴42、插料板43须转两个工位才能完成对超越离合器的装配。

本实用新型的一个实施例如下：

平移气缸10为亚德客公司生产，型号STWA10·100S，气缸行程100mm；

弹簧上料气缸12为亚德客公司生产，型号TR10·100S，气缸行程100mm；

弹簧推送气缸15为亚德客公司生产，型号TR10·40S，气缸行程40mm；

组合推送气缸8为SMC公司生产 ，型号CXSM6-50，气缸行程50mm；

下压气缸3为SMC公司生产，型号CXSM6-20，气缸行程20mm；

步进电机22型号为山社SS9093A05B， 配套驱动器为山社MD-2522型驱动器。