一種摩托車超越離合器彈簧和滾柱自動裝配機(jī)

蔣朝陽　張新聚　牛虎力　何隆　李德輝　張洋　劉煜

摘要：一種摩托車超越離合器彈簧和滾柱自動裝配機(jī)，屬于摩托車生產(chǎn)裝配設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，用于超越離合器彈簧和滾柱進(jìn)行自動裝配。其技術(shù)方案是：彈簧上料氣缸通過磁石吸引彈簧，平移氣缸將彈簧上料氣缸連同磁石移動到進(jìn)料槽板的上方，彈簧上料氣缸的氣缸推桿將彈簧推送到進(jìn)料槽板的導(dǎo)向槽中，彈簧推送氣缸的氣缸推桿將彈簧沿著導(dǎo)向槽向前推送，同時滾柱落到進(jìn)料槽板的導(dǎo)向槽中與彈簧匯合，組合推料氣缸將彈簧和滾柱同時推送到下壓氣缸的下端，下壓氣缸將彈簧和滾柱壓入外部星輪中，步進(jìn)電機(jī)通過同步帶輪帶動下壓裝配機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動，完成彈簧和滾柱對外部星輪多工位裝配。本結(jié)構(gòu)簡單、運行穩(wěn)定，可以完成對超越離合器的彈簧和滾柱進(jìn)行自動上料、落料和裝配。

Abstract： An automatic assembly machine for motorcycle overrunning clutch spring and roller belongs to the technical field of motorcycle production and assembly equipment， and is used for automatic assembly of overrunning clutch spring and roller. The technical solution is： the spring loading cylinder attracts the spring through the magnet， the translation cylinder moves the spring loading cylinder and the magnet above the feed slot plate， and the cylinder push rod of the spring loading cylinder pushes the spring into the guide slot of the feed slot plate， the cylinder push rod of the spring push cylinder pushes the spring forward along the guide groove， while the roller falls into the guide groove of the feed groove plate and merges with the spring， the combined pushing cylinder pushes the spring and the roller to the lower end of the pressing cylinder at the same time. The pressing cylinder presses the spring and the roller into the external star wheel， stepping motor drives the downward pressing assembly mechanism through a synchronous belt wheel to complete the multi-station assembly of the external star wheel by the spring and the roller. The structure is simple and the operation is stable. It can complete the automatic feeding， blanking and assembly of the spring and roller of the overrunning clutch.

關(guān)鍵詞：摩托車單向器;自動裝配機(jī);多氣缸聯(lián)動

Key words： motorcycle unidirectional device;automatic assembly machine;multi-cylinder linkage

中圖分類號：U483? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2020）12-0142-02

1? 背景技術(shù)

摩托車超越離合器又叫單向器，是關(guān)系摩托車能否啟動的重要部件，超越離合器的制造和裝配質(zhì)量好壞直接影響到啟動器的可靠性與穩(wěn)定性。當(dāng)前摩托車單向器組件主要采用工人手工裝配，裝配效率低;手工裝配具有隨機(jī)性，可靠程度低。其中工作量最大，最不易裝配的環(huán)節(jié)當(dāng)屬內(nèi)部小零件彈簧、滾柱與外部星輪異形槽的裝配。彈簧和滾柱的零件體積小，不易抓取和定位，因此裝配慢，影響了超越離合器的整體裝配時間，降低了生產(chǎn)效率，十分有必要進(jìn)行改進(jìn)。本文主要對彈簧、滾柱與外部星輪異形槽的裝配進(jìn)行研究，該部分是提高裝配效率的關(guān)鍵。

2? 技術(shù)方案和結(jié)構(gòu)組成

①本自動裝配機(jī)由機(jī)架、彈簧上料機(jī)構(gòu)、彈簧推送機(jī)構(gòu)、組合推送機(jī)構(gòu)、進(jìn)料槽板、下壓裝配機(jī)構(gòu)組成（如圖4所示），機(jī)架為直立的L型框架，彈簧上料機(jī)構(gòu)安裝在機(jī)架上部長度方向的一端，組合推送機(jī)構(gòu)安裝在機(jī)架的L型框架內(nèi)部，組合推送機(jī)構(gòu)位于彈簧上料機(jī)構(gòu)的下方，組合推送機(jī)構(gòu)與彈簧上料機(jī)構(gòu)平行，進(jìn)料槽板為長方形板，進(jìn)料槽板位于組合推送機(jī)構(gòu)的前端，組合推送機(jī)構(gòu)的前端與進(jìn)料槽板的長邊垂直相對，彈簧推送機(jī)構(gòu)位于L型機(jī)架的側(cè)面，彈簧推送機(jī)構(gòu)的前端與進(jìn)料槽板的短邊垂直相對，彈簧上料機(jī)構(gòu)的下端與進(jìn)料槽板的彈簧推送機(jī)構(gòu)的前端垂直相對，下壓裝配機(jī)構(gòu)位于機(jī)架上部長度方向的另一端，下壓裝配機(jī)構(gòu)的下端與進(jìn)料槽板的另一個長邊外側(cè)相對，外部星輪位于下壓裝配機(jī)構(gòu)的下端（如圖1所示）。

②所述彈簧上料機(jī)構(gòu)由平移氣缸、彈簧上料氣缸、平移氣缸底板、平移氣缸底板固定座、彈簧上料氣缸底板、彈簧上料氣缸頭部連接件、磁石裝卡件組成，平移氣缸底板固定座固定連接在機(jī)架的L型框架頂面，平移氣缸底板的板面的下端與平移氣缸底板固定座側(cè)面垂直固定連接，平移氣缸的氣缸推桿前端與平移氣缸底板相連接，彈簧上料氣缸底板由螺栓固定在平移氣缸的缸體上，彈簧上料氣缸由螺栓固定在彈簧上料氣缸底板上，彈簧上料氣缸頭部連接件通過螺栓固定在彈簧上料氣缸的氣缸推桿的前端，磁石裝卡件末端插入到彈簧上料氣缸頭部連接件的定位孔內(nèi)通過緊定螺釘緊固，磁石裝卡件前端開有方形槽，槽內(nèi)嵌入磁石（如圖3所示）。

③所述彈簧推送機(jī)構(gòu)由彈簧推送氣缸底板、彈簧推送氣缸、彈簧推送氣缸頭部連接件、彈簧推料桿組成，彈簧推料氣缸底板為長方形板，彈簧推料氣缸底板的長度方向的一端與機(jī)架的L型框架側(cè)面垂直連接，彈簧推料氣缸底板位于彈簧上料氣缸的氣缸推桿下方，彈簧推送氣缸通過螺栓固定在彈簧推送氣缸底板上，彈簧推送氣缸頭部連接件通過螺栓連接在彈簧推送氣缸的氣缸推桿的前端，彈簧推料桿后部插入到彈簧推送氣缸頭部連接件的定位孔內(nèi)通過緊定螺釘緊固，彈簧推料桿前部嵌入到彈簧推送機(jī)構(gòu)前端的進(jìn)料槽板中。

④所述組合推送機(jī)構(gòu)由組合推送氣缸底板、組合推送氣缸、組合推送氣缸頭部連接件、頂料桿組成，組合推送氣缸底板垂直固定在機(jī)架的L型框架內(nèi)部中間連接板上，組合推送氣缸通過螺栓固定到組合推送氣缸底板上，組合推送氣缸頭部連接件通過螺栓連接在組合推送氣缸的氣缸推桿的前端，頂料桿后部插入到組合推送氣缸頭部連接件的定位孔內(nèi)通過緊定螺釘緊固，頂料桿前部嵌入到組合推送機(jī)構(gòu)前端的進(jìn)料槽板中（如圖3所示）。

⑤所述下壓裝配機(jī)構(gòu)包括下壓部分，下壓部分包括下壓氣缸固定板、下壓氣缸底板、下壓氣缸、下壓氣缸頭部連接件，下壓氣缸固定板為長方形板，下壓氣缸固定板垂直放置，下壓氣缸固定板的下端由螺栓固定在機(jī)架的L型框架的長度方向的一端的端面上，下壓氣缸由螺栓固定在下壓氣缸底板上，下壓氣缸和下壓氣缸底板整體再由螺栓固定到下壓氣缸固定板的上部，下壓氣缸的氣缸推桿垂直向下，下壓氣缸頭部連接件通過螺栓固定連接在下壓氣缸的氣缸推桿前端（如圖1所示）。

⑥所述下壓裝配機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)動裝配部分，轉(zhuǎn)動裝配部分包括旋轉(zhuǎn)固定板、步進(jìn)電機(jī)安裝座、步進(jìn)電機(jī)座底板、步進(jìn)電機(jī)、小同步帶輪、大同步帶輪、芯套、法蘭盤、小軸承、芯軸、芯軸彈簧、大軸承、外芯軸、插料板，旋轉(zhuǎn)固定板由螺栓固定在機(jī)架的L型框架的長度方向的一端上平面，步進(jìn)電機(jī)安裝座通過螺栓固定在旋轉(zhuǎn)固定板上，步進(jìn)電機(jī)由螺栓固定在步進(jìn)電機(jī)安裝座上，步進(jìn)電機(jī)的電機(jī)軸上安裝小同步帶輪，法蘭盤端面由螺栓固定在下壓氣缸頭部連接件上，法蘭盤在內(nèi)孔通過緊定螺釘固定兩個小軸承，芯軸與固定在法蘭盤內(nèi)的小軸承為緊配合，在旋轉(zhuǎn)固定板下部通過螺栓連接一個芯套，芯套的內(nèi)部安置有兩個大軸承，外芯軸與固定在芯套里的大軸承為緊配合，外芯軸末端通過緊定螺釘安裝大同步帶輪，大同步帶輪和小同步帶輪之間由同步帶連接，在芯軸前端通過螺栓固定插料板，插料板置于外芯軸前端的槽內(nèi)，外芯軸末端和法蘭盤之間安裝一根芯軸彈簧（如圖2所示）。

3? 本裝置的有益效果

彈簧上料氣缸的氣缸推桿前端通過磁石吸引彈簧，平移氣缸將彈簧上料氣缸連同磁石移動到進(jìn)料槽板的上方，彈簧上料氣缸的氣缸推桿將彈簧推送到進(jìn)料槽板的導(dǎo)向槽中，彈簧推送氣缸的氣缸推桿將彈簧沿著導(dǎo)向槽向前推送，同時滾柱通過滾柱上料管落到進(jìn)料槽板的導(dǎo)向槽中與彈簧匯合，組合推料氣缸的頂料桿將彈簧和滾柱同時推送到下壓氣缸的下端，下壓氣缸將彈簧和滾柱壓入外部星輪中，步進(jìn)電機(jī)通過同步帶輪帶動下壓裝配機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動，完成彈簧和滾柱對外部星輪多工位裝配（如圖3所示）。本裝置結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、運行穩(wěn)定、自動化程度高，可以完成對超越離合器的彈簧和滾柱進(jìn)行自動上料、落料和裝配，工作過程迅捷、精準(zhǔn)，可以明顯提高超越離合器生產(chǎn)自動化裝配水平，減輕工人勞動強(qiáng)度。

4? 本裝置的的動力元件

平移氣缸（10）為亞德客公司生產(chǎn)，型號STWA10·100S，氣缸行程100mm;

彈簧上料氣缸（12）為亞德客公司生產(chǎn)，型號TR10·100S，氣缸行程100mm;

彈簧推送氣缸（15）為亞德客公司生產(chǎn)，型號TR10·40S，氣缸行程40mm;

組合推送氣缸（8）為SMC公司生產(chǎn)，型號CXSM6-50，氣缸行程50mm;

下壓氣缸（3）為SMC公司生產(chǎn)，型號CXSM6-20，氣缸行程20mm;

步進(jìn)電機(jī)（22）型號為山社SS9093A05B，配套驅(qū)動器為山社MD-2522型驅(qū)動器。

圖紙標(biāo)注如下：

1.下壓氣缸固定板? ? ? ? 2.下壓氣缸連接板? ? ? ? 3.下壓氣缸

4.旋轉(zhuǎn)固定板? ? ? ? ? ? ? 5.步進(jìn)電機(jī)安裝座? ? ? ? 6.支管座

7.底板固定座? ? ? ? ? ? ? ?8.彈簧組合推送氣缸? ? ?9.底板座

10.輔助氣缸? ? ? ? ? ? ? ?11.垂直板? ? ? ? ? ? ? ? ? ?12.彈簧轉(zhuǎn)運氣缸

13.透明蓋板? ? ? ? ? ? ? ?14.彈簧推送氣缸連接板

15.彈簧推送氣缸? ? ? ? ? 16.12齒同步帶輪? ? ? ? ?17.彈簧正形座

18.24齒同步帶輪? ? ? ? 19.薄螺母M6? ? ? ? ? ? ? 20.彈簧+軸

21.亞克力管? ? ? ? ? ? ? ?22.步進(jìn)電機(jī)? ? ? ? ? ? ? ?23.連接板

24.L型板1? ? ? ? ? ? ? ? ?25.底部連接板? ? ? ? ? ? ?26.L型板2

27.轉(zhuǎn)運氣缸頭部連接件? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 28.套筒

29.步進(jìn)電機(jī)電機(jī)座底板? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?30.接彈簧零件

31.頂料桿? ? ? ? ? ? ? ? ? 32.槽板? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 33.彈簧推料桿

34.推料氣缸連接板? ? ? 35.套筒? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?36.法蘭盤

37.小軸承? ? ? ? ? ? ? ? ? 38.芯軸? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?39.彈簧

40.套筒? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?41.大軸承? ? ? ? ? ? ? ? ? ?42.外芯軸

43.插料板? ? ? ? ? ? ? ? ? 44.推送氣缸頭部連接件

45.組合推送氣缸頭部連接件? ? ? ? ? ?46.下壓氣缸頭部連接件

參考文獻(xiàn)：

[1]徐專政.淺談電起動超越離合器工作原理[J].摩托車技術(shù)，2012（2）：72-73.

[2]梁建術(shù)，李欣業(yè).材料力學(xué)[M].中國鐵道出版社，2013，2.

[3]孫桓，陳作模，葛文杰.機(jī)械原理[M].高等教育出版社，2013，4.