CN102269847B - 光纤接口组件的自动封装、测试、分选设备及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了光纤接口组件的自动封装、测试、分选设备及其方法，其设备包括用于输送光纤接口组件的载料输送机构；用于对光纤接口组件进行压制的压装机构；用于在压制时，对光纤接口组件的装配压力和装配高度进行测试的测试系统；用于根据测试数据，对光纤接口组件进行分类分选的分选机构；用于对所述压装机构、测试系统和分选机构进行控制的控制系统；所述载料输送机构位于压装机构的下方，所述压装机构、测试系统和分选机构分别与控制系统连接。本发明实现了对光纤接口组件进行压制封装，并在压制时测试光纤接口组件的装配压力和装配高度，以及根据测试数据自动对光纤接口组件进行分类分选，封装压制品质得到了提高，经济效益明显。

Description

光纤接口组件的自动封装、测试、分选设备及其方法

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，特别涉及一种光纤接口组件的自动封装、测试、分选设备及其方法。

背景技术

光纤接口组件包括前盖和压块，在加工时需要将前盖和压块压合，传统的加工方式通过手工压制机将前盖和压块压制组装而成。组装后的组件总体的高度由工装来保证，并且检验前盖、压块装配后的脱开力靠机械拉拔的方式，将不能拔开脱离的组件则判为合格，将可以拔离的组件则判为不合格。

上述光纤接口组件的压装方式，其压装的工序多、耗人多（至少需要四个人），其工作效率非常低，而且劳动强度大，一旦产生疲劳、压装便不能充分压到位，导致装配后组件的整体高度会偏高。而且，上述脱开力的检测形式粗放，无具体数据可依，并且不能根据每个组件脱开力的大小对合格品进行细化分选，也不能判别不合格品不合格的具体原因。

有鉴于此，本发明提供一种光纤接口组件的自动封装、测试、分选设备及其方法。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种光纤接口组件的自动封装、测试、分选设备及其方法，以解决现有技术生产效率低、劳动强度大，产品分选粗放的问题。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种光纤接口组件的自动封装、测试、分选设备，用于对光纤接口组件进行压制封装，并在压制时测试光纤接口组件的装配压力和装配高度，以及根据测试数据自动对光纤接口组件进行分类分选，其中，包括：

用于输送光纤接口组件的载料输送机构；

用于对光纤接口组件进行压制的压装机构；

用于在压制时，对光纤接口组件的装配压力和装配高度进行测试的测试系统；

用于根据测试数据，对光纤接口组件进行分类分选的分选机构；

用于对所述压装机构、测试系统和分选机构进行控制的控制系统；

所述载料输送机构位于压装机构的下方，所述压装机构、测试系统和分选机构分别与控制系统连接；

所述的光纤接口组件的自动封装、测试、分选设备，其中，所述分选机构包括：

用于检测光纤接口组件是否到达分选位置的第二传感器；

用于对光纤接口组件进行分类分选的分选盒；

用于带动分选盒转动的第二同步带；

用于驱动第二同步带传动的第二步进电机；

所述分选盒和第二进步电机分别与第二同步带传动连接，所述第二传感器与控制系统连接。

所述的光纤接口组件的自动封装、测试、分选设备，其中，所述载料输送机构包括：

用于装载光纤接口组件的装载治具；

用于输送装载治具的第一同步带；

用于驱动第一同步带转动的第一步进电机；以及

用于检测光纤接口组件是否到达压制位置的第一传感器；

所述装载治具装设在所述第一同步带上，所述第一传感器位于同步带的一侧，所述第一步进电机与第一同步带传动连接。

所述的光纤接口组件的自动封装、测试、分选设备，其中，所述压装机构包括：支撑架、伺服电机、丝杠、压制头安装板和压制头；

所述伺服电机装设在支撑架上，并通过丝杠与压制头安装板连接，所述压制头安装在所述压制头安装板上。

所述的光纤接口组件的自动封装、测试、分选设备，其中，所述测试系统包括：

用于检测光纤接口组件的装配压力的压力传感器；

用于安装压力传感器的第一安装块和第二安装块；

用于检测光纤接口组件的装配高度的位移传感器；

所述压力传感器和位移传感器分别与控制系统连接；所述位移传感器装设在所述压制头安装板上，所述第一安装块、压力传感器和第二安装块位于丝杠和压制头安装板之间；其中，所述第一安装块装设在丝杠上，所述压力传感器的一端装设在第一安装块上，另一端装设在第二安装块上，所述第二安装块装设在压制头安装板上。

所述的光纤接口组件的自动封装、测试、分选设备，其中，还包括压力校正机构，所述压力校正机构包括：压力校正杆，所述压力校正杆的一端位于所述压制头的下方，另一端延伸至自动封装、测试、分选设备外。

删除此段。

所述的光纤接口组件的自动封装、测试、分选设备，其中，所述控制系统包括：

用于将自动封装、测试、分选设备中的各传感器采集的信号进行放大的放大模块；

用于接收放大模块输出的放大信号的通信模块；

用于对放大后的信号进行模数转换的模数转换模块；

用于根据各传感器采集的信号，向自动封装、测试、分选设备中相应的电机驱动器发送控制信号，控制其进行相应操作的PLC控制器；

各个传感器分别与放大模块连接，所述放大模块依次通过通信模块、模数转换模块与PLC控制器连接，所述PLC控制器分别与各个电机的电机驱动器连接。

一种采用光纤接口组件的自动封装、测试、分选设备实现对光纤接口组件自动封装、测试、分选的方法，其中，包括：

由载料输送机构将光纤接口组件输送至压装机构的压制位置；

通过压装机构对光纤接口组件进行压制；同时由测试系统测试光纤接口组件压制时的装配压力和装配高度；

由载料输送机构将光纤接口组件输送至分选机构的分选位置；

由分选机构根据测试数据，对光纤接口组件进行分类分选。

所述的对光纤接口组件自动封装、测试、分选的方法，其中，所述通过压装机构对光纤接口组件进行压制，同时由测试系统测试光纤接口组件压制时的装配压力和装配高度的步骤具体包括：

由伺服电机驱动丝杠带动压制头下降压制光纤接口组件；

由压力传感器测量光纤接口组件的装配压力；并由位移传感器测量光纤接口组件的装配高度；

由伺服电机驱动丝杠带动压制头上升复位。

所述的对光纤接口组件自动封装、测试、分选的方法，其中，所述由伺服电机驱动丝杠带动压制头下降压制光纤接口组件的步骤具体包括：

伺服电机驱动丝杠带动压制头按第一速度下降第一高度；

伺服电机驱动丝杠带动压制头按第二速度下降第二高度，进行预压制；

伺服电机驱动丝杠带动压制头按第三速度下降第三高度，完成压制；

其中，所述第一速度、第二速度和第三速度依次减小，第一高度、第二高度和第三高度依次减小。

相较于现有技术，本发明提供的光纤接口组件的自动封装、测试、分选设备及其方法，采用了载料输送机构、压装机构、测试系统、分选机构实现了对光纤接口组件进行压制封装，并在压制时测试光纤接口组件的装配压力和装配高度，以及根据测试数据自动对光纤接口组件进行分类分选。本发明在单位效率不变的情况下，把现有技术中由四个工位、四个人力完成的工作集中由一个人一台机完成，节省了3个人力，封装压制品质得到了提高，经济效益明显，而且本发明还实现检测了装配压力和装配高度，并根据这个装配压力和装配高度对压制的组件进行精细分类，其智能化程度高。

附图说明

图1为本发明实施例提供的自动封装、测试、分选设备的立体结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为本发明实施例提供的载料输送机构的俯视图。

图4为本发明实施例提供的载料输送机构的侧视图。

图5为本发明实施例提供的压装机构的结构示意图。

图6为本发明实施例提供的分选机构的侧视图。

图7为本发明实施例提供控制系统的结构框图。

图8为本发明实施例提供的自动封装、测试、分选的方法流程图。

具体实施方式

本发明提供一种光纤接口组件的自动封装、测试、分选设备及其方法，用于对光纤接口组件进行压制封装，并在压制时测试光纤接口组件的装配压力和装配高度，以及根据测试数据自动对光纤接口组件进行分类分选。

为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1和图2，本发明实施例提供的光纤接口组件的自动封装、测试、分选设备包括载料输送机构11、压装机构21、测试系统、分选机构41、控制系统51，所述载料输送机构11位于压装机构21的下方，所述压装机构21、测试系统和分选机构41分别与控制系统51连接，根据控制系统的控制指令执行相应操作。

具体而言，所述载料输送机构11用于输送光纤接口组件，压装机构21用于对光纤接口组件进行压制，测试系统用于在压制时，对光纤接口组件的装配压力和装配高度进行测试，分选机构41用于根据测试数据，对光纤接口组件进行分类分选，控制系统51用于对所述压装机构21、测试系统和分选机构41进行控制。

请一并参阅图3和图4，在本发明实施例提供的自动封装、测试、分选设备中，其载料输送机构11包括用于装载光纤接口组件101的装载治具111，用于输送装载治具111的第一同步带112，用于驱动第一同步带转动的第一步进电机113，以及用于检测光纤接口组件是否到达压制位置的第一传感器114。

其中，所述装载治具111为多个，其装设在所述第一同步带112上，并按一定间距有序的排列，在装载治具111中放有待压制的光纤接口组件101，其随第一同步带112移动。所述第一传感器114位于同步带的一侧，用于实时检测待压制的光纤接口组件101是否到达压装机构21的正下方，所述第一步进电机113与第一同步带112传动连接，通过控制系统51控制第一步进电机113每次驱动第一同步带112传动的距离。

本发明实施例提供的光纤接口组件的自动封装、测试、分选设备其压装机构21包括：支撑架221、伺服电机222、丝杠223、压制头安装板224和压制头225，如图1、图2和图5所示。所述压制头225用于压制光纤接口组件，所述伺服电机222用于驱动丝杠223的升降，从而带动压制头225升降。

本发明实施例中，所述伺服电机222为两个，均装设在支撑架221上，并通过丝杠223与压制头安装板224连接，所述压制头225安装在所述压制头安装板224上。其中，所述支撑架221架设于自动封装、测试、分选设备的工作台10上，在支撑架221上设置有丝杠安装板227和第三传感器226，该第三传感器226用于控制丝杠223复位，并对丝杠223下降和上升位置极限的进行保护。

所述的测试系统包括：用于检测光纤接口组件的装配压力的压力传感器311，用于安装压力传感器311的第一安装块312和第二安装块313，及用于检测光纤接口组件的装配高度的位移传感器314。

所述压力传感器311和位移传感器314分别与控制系统51连接，分别将压力传感器311和位移传感器314采集的数据发送给控制系统51，所述位移传感器314为接触式传感器，其装设在所述压制头安装板224上，该位移传感器314的感应头位于压制头225的下方，以便于对装配高度的测量。所述第一安装块312、压力传感器311和第二安装块313位于丝杠223和压制头安装板224之间，其中，所述第一安装块312装设在丝杠223上，所述压力传感器311的一端装设在第一安装块312上，另一端装设在第二安装块313上，所述第二安装块313装设在压制头安装板224上。

本实施例中，在丝杠223和第一安装块312之间还设置有压力过渡板316，用于缓冲丝杠223给压制头225施加的压力，防止压制头225压坏光纤接口组件。

在进一步的实施例中，所述自动封装、测试、分选设备还包括压力校正机构，所述压力校正机构包括：压力校正杆611，该压力校正杆611的一端位于所述压制头225的下方，另一端延伸至自动封装、测试、分选设备外。本实施例中，所述压力校正机构利用了杠杆原理，在需要减小压装机构21的压力时，将4KG或者8KG的砝码挂在压力校正杆611的一端，使压力校正杆611的另一端顶住压制头安装板224，来减小压装机构在压制过程中的压力。

请参阅图1、图2和图6，本发明实施例提供的自动封装、测试、分选设备的分选机构41包括第二传感器（图中未示出）、分选盒411、第二同步带412和第二步进电机413。所述分选盒411和第二进步电机413分别与第二同步带412传动连接，所述第二传感器与控制系统51连接。

其中，所述第二传感器用于检测光纤接口组件是否到达分选位置，分选盒411用于对光纤接口组件进行分类分选，第二同步带412用于带动分选盒411转动，第二步进电机413用于驱动第二同步带412传动。

本实施例中，在第一同步带112的侧端设置有物料分选管414，物料分选管414位于分选盒411的上方。当光纤接口组件压制后进入所述物料分选管414中，通过物料分选管414落入分选盒411中，所述分选盒411分为6格，将光纤接口组件分成6类。其中，光纤接口组件的分选由用户根据不同产品的工艺来自行定义：一般分别分为压力过大、尺寸超差、压力过小、另外三种档位根据压力大小范围来定义，如0～F1，F1～F2，F2～F3。当第二传感器感应到光纤接口组件到达时，控制系统根据压力传感器和位移传感器检测的数据来进行判断比较，从而驱动第二步进电机413控制分选盒转到相应的位置来分选物料。

请参阅图7，所述控制系统51包括放大模块、通信模块、模数转换模块和PLC控制器，所述放大模块与自动封装、测试、分选设备中的各传感器（如第一传感器114、第二传感器、第三传感器226、压力传感器311和位移传感器314等）连接，用于将各个传感器采集的信号进行放大，并将放大后的信号发送给通信模块。所述通信模块分别与放大模块和模数转换模块连接，所述模数转换模块与PLC控制器连接，用于将放大后的模块信号转换为PLC控制器可识别的数字信号。所述PCB控制器的输出端分别与各个电机的电机驱动器（如第一步进电机驱动器、第二步进电机驱动器、伺服电机驱动器等）连接，用于根据各传感器采集的信号，向自动封装、测试、分选设备中相应的电机驱动器发送控制信号，控制相应的电机工作。

本实施例中，所述控制系统中还设置有显示屏，用于实时显示压力传感器和位移传感器采集的数据。该显示屏为触摸屏，可进行人机交互，工作人员可通过该显示屏对设备的压制时的压力和装配高度的相关参数进行设置。

本发明还对应提供一种光纤接口组件的自动封装、测试、分选设备实现对光纤接口组件自动封装、测试、分选的方法，如图8所示，其包括：

S110、由载料输送机构将光纤接口组件输送至压装机构的压制位置；

S120、通过压装机构对光纤接口组件进行压制；同时由测试系统测试光纤接口组件压制时的装配压力和装配高度；

S130、由载料输送机构将光纤接口组件输送至分选机构的分选位置；

S140、由分选机构根据测试数据，对光纤接口组件进行分类分选。

其中，所述步骤S120具体包括：第一步、由伺服电机驱动丝杠带动压制头下降压制光纤接口组件；第二步、由压力传感器测量光纤接口组件的装配压力；并由位移传感器测量光纤接口组件的装配高度；第三步、由伺服电机驱动丝杠带动压制头上升复位。

本发明实施例中，所述由伺服电机驱动丝杠带动压制下降压制光纤接口组件的步骤具体包括：首先由伺服电机驱动丝杠带动压制头按第一速度下降第一高度；然后，由伺服电机驱动丝杠带动压制头按第二速度下降第二高度，进行预压制；之后，由伺服电机驱动丝杠带动压制头按第三速度下降第三高度，完成压制；其中，所述第一速度、第二速度和第三速度依次减小，第一高度、第二高度和第三高度依次减小。

本实施例中，将压装机构分三段压制的主要目的在于保证效率和压制品质，第一段（即第一高度）是空行程，压制头没接触压制光纤接口组件前盖，为提高效率，一般速度较快。第二段（即第二高度）为初始压制段，在此段，压制还没完全到位，还留有压制余量。此段速度相对第一段速度要慢一些。第三段（即第三高度）是最终压制成型段，将第二段留下的余量压到位。为了避免丝杠的过冲和爬行压坏组件，此段是缓慢下行。并且，在压制头下压的过程中，压力、速度均已参数化，用户可依据不同的压制产品进行设定调整。

基于上述的光纤接口组件自动封装、测试、分选的设备和方法，以下对该设备整个工作过程进行详细描述：

请参阅图1至图6，在设备的左侧（如图1所示的视角）将待压制的光纤接口组件放入装载治具111中，装载治具111随第一同步带112向设备右侧移动，当第一传感器114检测到待压制的组件到达压制头225正下方时，两伺服电机222驱动丝杠223带动压制头225开始压装过程，当压制头225接触到光纤接口组件的前盖端面时，压力传感器311开始工作，采集压力数据并实时在控制系统51中显示压力值。当压制头安装板224上的位移传感器314接触到压制头225下方的压制砧板228时，位移传感器314开始工作，采集组件压制的高度，并实时在控制系统51中显示装配高度值，在压制完成后，伺服电机222驱动压制头225自动退回，控制系统51自动保存最终装配压力值和最终装配高度值，同时第一同步带112继续带动装载治具111流入下一工序（即物料分选工序）。在此工位，控制系统51将根据上一工位的最终测试数据（包括装配压力值、装配高度值）驱动第二步进电机413带动物料分选盒411转动，使相应档位的组件落入分选盒411相应的分选格中。

综上所述，本发明提供的光纤接口组件的自动封装、测试、分选设备及其方法，采用了载料输送机构、压装机构、测试系统、分选机构实现了对光纤接口组件进行压制封装，并在压制时测试光纤接口组件的装配压力和装配高度，以及根据测试数据自动对光纤接口组件进行分类分选。本发明在单位效率不变的情况下，把现有技术中由四个工位、四个人力完成的工作集中由一个人一台机完成，节省了3个人力，封装压制品质得到了提高，经济效益明显，而且本发明还实现检测了装配压力和装配高度，并根据这个装配压力和装配高度对压制的组件进行精细分类，其智能化程度高。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。 

Claims (8)

1.一种光纤接口组件的自动封装、测试、分选设备，用于对光纤接口组件进行压制封装，并在压制时测试光纤接口组件的装配压力和装配高度，以及根据测试数据自动对光纤接口组件进行分类分选，其特征在于，包括：

用于输送光纤接口组件的载料输送机构；

用于对光纤接口组件进行压制的压装机构；

用于在压制时，对光纤接口组件的装配压力和装配高度进行测试的测试系统；

用于根据测试数据，对光纤接口组件进行分类分选的分选机构；

用于对所述压装机构、测试系统和分选机构进行控制的控制系统；

所述载料输送机构位于压装机构的下方，所述压装机构、测试系统和分选机构分别与控制系统连接；

所述的光纤接口组件的自动封装、测试、分选设备，其中，所述分选机构包括：

用于检测光纤接口组件是否到达分选位置的第二传感器；

用于对光纤接口组件进行分类分选的分选盒；

用于带动分选盒转动的第二同步带；

用于驱动第二同步带传动的第二步进电机；

所述分选盒和第二进步电机分别与第二同步带传动连接，所述第二传感器与控制系统连接。

2.根据权利要求1所述的光纤接口组件的自动封装、测试、分选设备，其特征在于，所述载料输送机构包括：

用于装载光纤接口组件的装载治具；

用于输送装载治具的第一同步带；

用于驱动第一同步带转动的第一步进电机；以及

用于检测光纤接口组件是否到达压制位置的第一传感器；

所述装载治具装设在所述第一同步带上，所述第一传感器位于同步带的一侧，所述第一步进电机与第一同步带传动连接。

3.根据权利要求1所述的光纤接口组件的自动封装、测试、分选设备，其特征在于，所述压装机构包括：支撑架、伺服电机、丝杠、压制头安装板和压制头；

所述伺服电机装设在支撑架上，并通过丝杠与压制头安装板连接，所述压制头安装在所述压制头安装板上。

4.根据权利要求3所述的光纤接口组件的自动封装、测试、分选设备，其特征在于，所述测试系统包括：

用于检测光纤接口组件的装配压力的压力传感器；

用于安装压力传感器的第一安装块和第二安装块；

用于检测光纤接口组件的装配高度的位移传感器；

所述压力传感器和位移传感器分别与控制系统连接；所述位移传感器装设在所述压制头安装板上，所述第一安装块、压力传感器和第二安装块位于丝杠和压制头安装板之间；其中，所述第一安装块装设在丝杠上，所述压力传感器的一端装设在第一安装块上，另一端装设在第二安装块上，所述第二安装块装设在压制头安装板上。

5.根据权利要求3所述的光纤接口组件的自动封装、测试、分选设备，其特征在于，还包括压力校正机构，所述压力校正机构包括：压力校正杆，所述压力校正杆的一端位于所述压制头的下方，另一端延伸至自动封装、测试、分选设备外。

6.根据权利要求1所述的光纤接口组件的自动封装、测试、分选设备，其特征在于，所述控制系统包括：

用于将自动封装、测试、分选设备中的各传感器采集的信号进行放大的放大模块；

用于接收放大模块输出的放大信号的通信模块；

用于对放大后的信号进行模数转换的模数转换模块；

用于根据各传感器采集的信号，向自动封装、测试、分选设备中相应的电机驱动器发送控制信号，控制其进行相应操作的PLC控制器；

各个传感器分别与放大模块连接，所述放大模块依次通过通信模块、模数转换模块与PLC控制器连接，所述PLC控制器分别与各个电机的电机驱动器连接。

7.一种采用权利要求1所述光纤接口组件的自动封装、测试、分选设备实现对光纤接口组件自动封装、测试、分选的方法，其特征在于，包括：

由载料输送机构将光纤接口组件输送至压装机构的压制位置；

通过压装机构对光纤接口组件进行压制；同时由测试系统测试光纤接口组件压制时的装配压力和装配高度；

由载料输送机构将光纤接口组件输送至分选机构的分选位置；

由分选机构根据测试数据，对光纤接口组件进行分类分选。

所述的对光纤接口组件自动封装、测试、分选的方法，其中，所述通过压装机构对光纤接口组件进行压制，同时由测试系统测试光纤接口组件压制时的装配压力和装配高度的步骤具体包括：

由伺服电机驱动丝杠带动压制头下降压制光纤接口组件；

由压力传感器测量光纤接口组件的装配压力；并由位移传感器测量光纤接口组件的装配高度；

由伺服电机驱动丝杠带动压制头上升复位。

8.根据权利要求7所述的对光纤接口组件自动封装、测试、分选的方法，其特征在于，所述由伺服电机驱动丝杠带动压制头下降压制光纤接口组件的步骤具体包括：

伺服电机驱动丝杠带动压制头按第一速度下降第一高度；

伺服电机驱动丝杠带动压制头按第二速度下降第二高度，进行预压制；

伺服电机驱动丝杠带动压制头按第三速度下降第三高度，完成压制；

其中，所述第一速度、第二速度和第三速度依次减小，第一高度、第二高度和第三高度依次减小。

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