專利名稱:用于組裝玩具車輪的設備的制作方法
a、發明的技術領域：
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本發明與用于組裝玩具車輪的設備有關，特別涉及自動連續地把小玩具車車輪裝配到其車軸兩端上，從而使車輪組裝配套的設備。
b、現有技術。
以前，對于玩具車、特別是小型玩具車的車輪的組裝配套是由手工把車輪裝配到車軸兩端來完成的。這就妨礙了整個玩具車組裝的自動化，也妨礙了組裝時間的減少。
因此，本發明的目的之一是提供一套用于組裝玩具車輪的設備，該設備能自動連續地進行組裝操作，該操作是為把以單零件輸送的玩具車輪固定到也以單零件輸送的玩具車軸兩端。
本發明的另一目的是提供一套用于組裝玩具車輪的設備，該設備能使玩具車組裝過程完全自動化。根據本發明，提供了一套適于將車輪自動裝配到車軸上的玩具車輪組裝設備，其中借助于一對車輪供給裝置和一個車軸供給裝置分別將左、右車輪和一車軸連續輸送到予定位置，在一控制裝置的程序控制下由一車軸定位裝置將車軸卡住并定位，然后由一車輪裝配裝置將左、右車輪推上并固定到車軸兩端。
車輪供給裝置設計成通過車輪進給通道輸送車輪，同時使車輪以特定姿勢定向。車輪進給通道被互相平行安裝，以便從其出口處成對放出車輪。車輪裝配裝置設置在車輪進給通道各自的出口附近并且適于以垂直于車輪進給通道的方向前后推動車輪。車軸定位裝置在夾住來自車軸進給裝置的車軸時可以前進和后退，從而將車軸放置并定位在車輪裝配裝置間。控制裝置至少對由車輪裝配裝置推進車輪，以及由車軸定位裝置使車軸裝配定位施行程序控制，從而連續不斷地將車輪固定在車軸的兩端。然后再將如此組裝的配套車輪排放出。
根據本發明，這種把玩具車輪裝配到車軸兩端部的工作可以在短時間內自動地用機械方式進行，因此可以無需人工作業和無干擾地自動生產質量一致的產品。此外，還可以排除前面所提的妨礙玩具車組裝過程完全自動化的障礙。
圖1是實施本發明的玩具車輪組裝設備的完整結構的透視圖;
圖2是圖1的側面視圖;
圖3是車輪供給裝置局部放大剖視圖;
圖4是車輪進給通道的局部放大剖視圖;
圖5是曲線表示一個用于車輪進給通道的傳感器的輸出波形;
圖6和圖7為平面視圖，每個圖表示車輪裝配裝置與車輪定位裝置的操作情況。
圖8是一局部側視圖，表示出車輪進給通道，車輪裝配裝置與車軸定位裝置三者之間的關系。
現在參考本發明的一個較佳實施例。
本實施例的一套車輪組裝設備具有一對車輪供給裝置10、10一對車輪裝配裝置30，30，一個車軸供給裝置50，一車軸定位裝置70以及一個用于控制所列舉裝置運轉的控制裝置90，這些裝置均緊湊地布置在一底座91上(附圖中僅示出其一部分)。
每一車輪供給裝置10，10包括一零件進料器11，一車輪進給通道，一零件儲料器13用于貯存車輪1于其內部，并分批將該車輪輸送到零件進料器11，而且這些成對的部件被對稱地布置在底座91上的不同兩側，零件進料器11有一帶振動器(未示出)的基底部分14，該振動器裝在基底部分14內部，還有一安裝在基底部分14上的盆形進料部分15。基底部分14的振動器可以是常規形式的。例如，振動器可能是這樣的即通過電磁鐵順序把許多彈性鐵條往下拉釋放恢復到其初始位置，重復這些操作以產生一種給定振頻的振蕩。進料部分15的內壁上有一盤旋上升的斜道16。車輪1受到基底部分14產生的振動而顛上斜道16直至到達用于使車輪定向或調節的最高處通道17，在那里車輪被輸送到車輪進給通道12。
在斜道16的最高端形成用于使車輪定向或調節的通道17從而具有階梯部分，這部分是由支撐車輪的凸起部1a的17a部分和支撐輪胎部1b的17b部分組成。這樣，如果一個車輪1已被升高，其凸起部1a是朝進料部分15內部設置的，那未該車輪在用于定向或調節的通道17上就會失去平衡并落入進料部分15中。另一方面，以適當取向狀態升高的車輪經過進料部分15與車輪供給通道間的連接部構成的開口18輸送到車輪進給通道12，然后下落到車輪供通道最下方部位構成的開口19，因此，當本發明的設備運轉時，車輪供給通道12中裝滿了車輪1。在各自的車輪進給通道12中車輪1，1是這樣取向的即其凸起部1a，1a互相面對面排列。
雖然在附圖中沒有詳細說明，進料部分15和車輪進給通道12沒有牢牢固定在一起，而是互相稍微脫開一些以避免隨著進料部分15共振。
由兩塊L形截面的板件合成矩形構成車輪供給通道12，并且傾斜地裝設在零件進料器11和車輪裝配裝置30之間。傳感器20由一光發射元件和一光測器組成，該傳感器20設置在每一車輪進給通道12兩端的中間部位并經一光電開關21連接到控制裝置90上以便監測車輪1的運動狀況，用以檢測設備運轉過程中可能出現的異常。傳傳感器20的一個檢測點CP比在車輪進給通道12中車輪1，1凸起部1a，1a的連線稍低，如圖4中所示。因此，當該設備處于正常運轉條件時，一個來自光測器的信號有規律地重復如圖5(a)中所示的開-關波形。但如果設備有些故障，以致車輪1保持在車輪進給通道12中不動或者車輪進給通道12被排空，則信號連續為開或關如圖5(b)或圖5(C)中所示。如果這些狀態持續幾秒鐘，控制裝置90就驅動零件進料器11的基底部分14，而且如果此后信號仍然保持開或關狀態，則裝置90測定該信號為異常并發出報警信號。
車輪進給通道12在其最下方部位有一切去部分以便在車輪1若阻塞通道12時可從該切口處將車輪1卸下，切口處裝有一蓋板22用于防止車輪1跳出通道12。
彎臂23固定在零件貯料器13的側部，探測器24裝在該彎臂23的稍端用于檢測進料部分15中車輪1的減少情況。一個舌形板26從探測器24向下垂掛進料部15以便在車輪1數量減少時向下擺動。當該舌形板26下擺到一予定角度時，探測器24便被接通并發出一個信號給控制裝置90。根據接收的信號，控制裝置90啟動一零件貯料器13內的傾卸裝置(未示出)經一裝料斜槽27將貯料器13中的貯存車輪1輸送到進料部15中。
車輪裝配裝置30具有一個空氣氣缸31，一定向移位盒32，一連桿33以及一緊固件34。在T字形底板37上互相對稱地裝有兩套這些部件。空氣氣缸31有一機件，該機件由垂直于車輪進給通道12的方向(圖6和圖7中箭頭X的方向)上的驅動空氣使其前進或后退，并且插到定向移位盒32中。定向移位盒32以平行方向傳送汽缸31的運動并將此運動傳給連桿33。連桿33有一被收入通孔35中的尖端，該通孔是在緊固件34中形成的，根據空氣氣缸31的運轉使連桿宜于前進或后退，緊固件34位于鄰近車輪進給通道12的下端位置而且適于接收沿車輪進給通道12落下來的車輪1，并將該車輪固定在一予定位置。一對緊固件34對稱地設置在底板37上。組裝位置設在緊固件34的通孔35的軸B延長線上。緊固件34的上部、底部或其側部裝有彈性件36，用于防備車輪1下落。
車輪供給裝置50具有一零件進料器51和一車軸供給通道52零件進料器51與車輪供給裝置10的零件進料器11相似，而且它包括一帶振動器(未示出)的基底部分53，該振動器裝在基底部分之內，還有一安裝在基底部分53上的盆形進料器部分54。進料器部分54的內壁上有斜道55用于通過基底部分53產生的振動使車軸2顛上斜道55，再經設置在該斜道最高處的裝料部位56輸送到車軸進給通道52。車軸進給通道52做成槽形件。它具有適于車軸2直徑的寬度以及一裝在其上面的厚板。當然，供給的車軸部件可以做成其他形式的比如可以采用圓柱形或矩形構件。雖然在附圖中未作圖解說明，但車軸供給通道52不必緊固在進料器部分54上，而是稍微脫開些以避免共振。雖然按圖解，本實施例中車軸供給通道52上沒有探測器，但可按車輪進給通道12那樣設置一個探測器。
車軸定位裝置70具有一個用于卡住并使車軸2定位的部件71以及一個裝設在底板37上的空氣氣缸72。T字形底板37為車輪裝配裝置30共同使用。夾持定位件71的前端有一用于卡住車軸2的階梯部73，其后端被連接到空氣氣缸72的連桿72a上。一個前端彎曲的彈性件74固定在夾持定位件71上，以便蓋住階梯部73，從而使車軸2能確實卡在階梯部73中，空氣氣缸72沿車輪進給通道12在長度方向來回移動夾持定位件71。更確切地說，該夾持定位件71在沿車軸進給通道52的軸線A設置的車軸接收位置與沿軸B設置的組裝位置之間作往復運動。該夾持定位件71被夾在一對導向件75，75之間從而使其能直線前進或后退，有一塊直接連到車軸供給通道52的導向件75作成帶有通孔76以便形成車軸供給通道的繼續延長部分，同時它另外的作用，為一個用于確保車軸2定位的止動器。
被設置蓋在階梯部73上面的彈性件74恰好將車軸2壓抵住階梯部分73，但當它受到某種施加的力作用時，可以容易地碰出以致釋放掉該車軸2。在組裝位置的中心處進一步設置了一個止動器78以擋住夾持定位件71，用于使由該部件71攜帶的車軸2準確定位。如圖所示本實施例中止動器78做成彎勾狀，但也可以做成別的形狀。
在底板37上組裝位置附近構成一開口37a，此開口37a下方裝有一斜槽38用以卸下成套車輪，該成套車輪是由車軸2與裝在軸上的左右車輪組成的。就此而言，注意到車輪裝配裝置30的緊固件34的一部分懸在開口37a上方，以便由該緊固件將組裝成套的車輪卡住，并且這套車輪不隨著夾持定位件71而后退。
根據本發明把車輪1裝到車軸2上的進行過程如下在車軸接收位置A由階梯部73接收并固定住車軸2時，通過空氣氣缸72使夾持定位件71推進，直到該階梯部73或車軸2達到組裝位置B為止。然后，啟動一位置檢測器(未示出)以發出一個開始推進的信號給用于驅動車輪1，1的空氣氣缸31，31。另一方面，在組裝位置B兩側上緊固件34，34中(此時車軸2就已位)，分別經車輪進給通道12，12輸送過來的車輪1，1，按其與組裝位置B對準的中心被固定和緊固。因此，當開始推進的信號傳到空氣氣缸31，31時，空氣氣缸31則開始推進，同時從兩外側部推動車輪1，1直到該車輪1，1，已裝配到車輪上為止。與此同時，由于車輪的推進使彈性件36張開，車輪通過后該彈性件又恢復到初始位置，從而防止了隨后的車輪1掉出來。
當空氣氣缸31推進一定距離從而將車輪1，1裝配到車軸2上時，位置檢測器(未示出)就被啟動以便發出一個使空氣氣缸31撤回去的信號。當空氣氣缸31分別回到其予定位置時，位置檢測器再次被啟動，以發出信號使夾持定位件71的空氣氣缸72同樣撤回。根據這一信號，夾持定位件71撤回到車軸接收位置A，與此同時，由于已固定在車軸2兩端的車軸1，1部分地支靠在緊固件34上，所以此套車輪不隨著夾持定位件71后撤而是在部件34撤回時靠其本身重量從開口37a落進斜槽38中并且被排放出本設備。另一方面已經把夾持定位件71撤回到車輪接收位置A的空氣氣缸72根據控制裝置90的程序控制大約停一秒鐘后再次被推進，而且將重復前面進行過的操作。當部件暫停時就可完成使接收的車軸進入夾持定位件71的階梯部件。作為一個循環，一系列這種操作是在約2.5到4秒鐘內進行的。
本發明不只限于如圖所示的實施例，而且從一個車輪供給裝置向兩個車輪進給通道輸送車輪是可行的。進而，可以改變操操順序。比如，車輪驅動裝置已撤回后夾持定位件的空氣氣缸才可后撤，或者這些空氣氣缸可同時后撤。此外，其他形式的驅動裝置可用來代替空氣氣缸。
權利要求
一套用于將車輪裝配到車軸上的玩具車輪組裝設備，該設備具有(a)一對車輪供給裝置，用于在給車輪定向使其取予定姿勢后經車輪進給通道輸送車輪，所述車輪進給通道被互相平行設置(b)一對車輪裝配裝置分別設置在鄰近車輪進給通道的出口位置，而且適于在垂直于車輪進給通道的方向上前后移動車輪。(c)一車輪供給裝置，用于在給車軸定向使其與車輪進給通道相垂直后，再從車軸進給通道輸送一車軸。(d)一車軸定位裝置，適于推進或后退并夾住從車軸供給裝置輸送過來的車軸，用以將車軸定位在兩車輪裝配裝置之間。(e)一個控制裝置至少用于控制由車輪裝配裝置推入車輪、供給車軸以及由車軸定位裝置使車軸定位等工序，以便連續不斷地將車輪裝配到車軸上。
專利摘要
本發明的目的是用于玩具(比如小型玩具車)的車輪組裝設備。該設備能自動組裝車輪和車軸，在此以前這些工作是由手工完成的。本發明的設備具有一對車輪進給通道用于輸送一對以適當取向狀態互相平行排列的車輪；一對車輪裝配裝置用于將輸送來的車輪推到預定位置；一車軸供給裝置用于按與車輪輸送方向垂直的方向輸送車軸；一個車軸定位裝置用于將照此輸送過來的車軸定位在兩車輪裝配裝置之間；以及一個控制裝置用于對不同裝置的操作進行程序控制。
文檔編號A63H17/00GK85104961SQ85104961
公開日1987年1月7日 申請日期1985年6月29日
發明者川道治雄 申請人:株式會社寶導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan