CN103165255B - 电位器自动组装设备 - Google Patents

Abstract

<b/>电位器自动组装设备，涉及电位器自动组装技术。包括支架运送装置、碳片运送装置、旋盘运送装置、刷子运送装置、支架与碳片组装单元、旋盘与刷子组装单元、整体产品组装单元、PLC模组和人机界面。首先，通过所述支架与碳片组装单元将碳片组装于支架，再通过所述旋盘与刷子组装单元将刷子组装于旋盘，之后，通过整体产品组装单元将组装刷子的旋盘与组装碳片的支架组装，从而获得电位器产品；解决了电位器的自动组装问题，实现了电位器的碳片、支架、刷子及旋盘四个单元在一台组装设备上自动组装；使电位器产品的一致性和可靠性提高，组装效率高，组装成本低；同时，工人劳动量小，劳动强度轻，有益身体健康。

Description

电位器自动组装设备

技术领域

本发明涉及电位器自动组装技术，尤指一种电位器自动组装设备。

背景技术

电位器应用很广泛，并且随着各种电子及电器设备的小型化发展趋势，电位器的个体也在小型化和微型化。目前，电位器的生产组装主要靠人工进行，如一种由支架、碳片、刷子及旋盘组装的旋动式电位器，由于零件小，致使取拿不便，组装难于到位，容易出现偏差；因此，产品的一致性和可靠性受到挑战，导致机械性能和电气性能不良；生产效率低，生产成本高；同时，工人劳动量大，劳动强度高，甚至对视力伤害大。

市场需要一种电位器自动组装设备，能使产品的一致性和可靠性提高，生产效率提高，生产成本降低；同时，能减轻工人的劳动，保护工人的身体健康。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是克服人工组装电位器的上述不足，推出一种电位器自动组装设备。能使产品的一致性和可靠性提高，能提高生产效率，降低生产成本；还能减轻工人劳动，利于保护工人身体健康。

为此，本发明电位器自动组装设备采用下述技术方案：

构造电位器自动组装设备，在机台上包括设置支架运送装置、碳片运送装置、旋盘运送装置、刷子运送装置、支架与碳片组装单元、旋盘与刷子组装单元、整体产品组装单元、PLC模组和人机界面，所述PLC模组设置数字电路记忆模块；其中，支架运送装置和碳片运送装置沿X向相对设置，支架及碳片沿X向相向运送到所述支架与碳片组装单元进行组装；旋盘运送装置和刷子运送装置沿Y向相邻设置，旋盘和刷子沿Y向同向运送到所述旋盘与刷子组装单元进行组装；首先，通过所述支架与碳片组装单元将碳片组装于支架，再通过所述旋盘与刷子组装单元将刷子组装于旋盘，之后，通过整体产品组装单元将组装刷子的旋盘与组装碳片的支架组装，从而获得电位器产品；

所述支架与碳片组装单元包括支架和碳片抓放装置以及沿X向行走的输送支架和碳片的循环轨道，所述支架和碳片抓放装置包括能沿Y向来回移动且能上下（沿Z向）移动的真空发生器吸嘴A；所述支架和碳片抓放装置的一边抓放支架，另一边抓放碳片；所述支架和碳片抓放装置在PLC模组控制下抓住支架或碳片，沿Y向移动，所述输送支架和碳片的循环轨道在气缸推动模具到位后暂停，所述支架和碳片抓放装置的抓放支架的一边将输送到所述支架与碳片组装单元的支架放到所述输送支架和碳片的循环轨道上，所述支架和碳片抓放装置的抓放碳片的一边将碳片放到所述支架上装配；

旋盘与刷子组装单元包括旋盘定位装置、切料装置、沿X向行走的输送旋盘的循环轨道及装配刷子真空发生器吸嘴，旋盘定位装置包括夹持机械手、定位凸台及定位步进马达，在定位凸台设置定位针及定位方柱，定位针及定位方柱的大小及位置与旋盘上的转轴安装孔及定位方孔相对应，定位针及定位方柱能上下伸缩；夹持机械手将从旋盘运送装置送来的的旋盘放置到定位凸台上，定位步进马达使旋盘转动以寻找定位方向，直到定位针及定位方柱向上伸进旋盘上的转轴安装孔及定位方孔从而实现定位；另一只夹持机械手抓起旋盘摆放到输送旋盘的循环轨道上使旋盘向前输送；切料装置包括刀具及驱动刀具的切料气缸，当刷子运送装置中的料带拉动器将料带拉动到位，由切料顶起气缸将料带顶起，切料气缸驱动刀具切下刷子，所述装配刷子真空发生器吸嘴吸住刷子，切料顶起气缸下行移走，切料气缸再次动作推动所述装配刷子真空发生器吸嘴到旋盘所在的位置将刷子装配到旋盘上；

整体产品组装单元包括夹持式机械手，该夹持式机械手抓起已装配好刷子的旋盘由回转气缸驱动旋转180度，致使该旋盘翻转180度，接着，另一气缸推动该夹持式机械手伸向所述输送支架和碳片的循环轨道，将该已装配好刷子的旋盘装配在输送过来的已装配碳片的支架上。

对上述技术方案进行进一步阐述:

PLC模组与支架运送装置、碳片运送装置、旋盘运送装置、刷子运送装置、支架与碳片组装单元、旋盘与刷子组装单元和整体产品组装单元电性连接；人机界面与PLC模组电性连接，通过人机界面输入命令，再通过PLC模组控制支架运送装置、碳片运送装置、旋盘运送装置、刷子运送装置、支架与碳片组装单元、旋盘与刷子组装单元和整体产品组装单元的运行。

人机界面通过触摸屏或按键输入指令。

支架运送装置包括设置在机台左方的运送支架震动盘及X向震动式运送通道，运送支架震动盘的送出端与X向震动式运送通道的起始端衔接，X向震动式运送通道的末端通到所述支架与碳片组装单元，支架从运送支架震动盘经X向震动式运送通道从左往右运送到所述支架与碳片组装单元（左右方向及X向，本文全同）。

碳片运送装置包括设置在机台右方的推送碳片的步进马达、碳片放置模座、感应碳片的光纤感应器及顶起用气缸，感应碳片的光纤感应器向顶起用气缸输送感应信号，碳片上下叠放在碳片放置模座内，推送碳片的步进马达将从碳片放置模座下落的碳片向左推动，当感应碳片的光纤感应器感应到碳片时，感应碳片的光纤感应器向顶起用气缸输送感应信号，顶起用气缸将碳片顶起推送碳片到碳片通道，且在所述碳片通道上碳片一个接一个向左彼此相推到所述支架与碳片组装单元。

旋盘运送装置包括运送旋盘震动盘及Y向震动式运送通道，运送旋盘震动盘的送出端与Y向震动式运送通道的起始端衔接，Y向震动式运送通道的末端通到所述旋盘与刷子组装单元，旋盘从运送旋盘震动盘经Y向震动式运送通道运送到所述旋盘与刷子组装单元。

刷子运送装置包括刷子卷料盘、Y向料带通道及所述料带拉动器，所述刷子连接成的料带卷成一卷一卷的刷子卷料容装于刷子卷料盘，刷子卷料盘及料带拉动器分别位于Y向料带通道的两端。

本发明电位器自动组装设备还包括报警装置，报警装置与PLC模组电性连接，支架运送装置、碳片运送装置、旋盘运送装置、刷子运送装置、支架与碳片组装单元、旋盘与刷子组装单元和整体产品组装单元在运行中的故障能通过报警装置报警并在人机界面上显示。

本发明电位器自动组装设备还设置铆紧装置，铆紧装置承接来自整体产品组装单元上已经将碳片、支架、刷子及旋盘装配在一起的产品，将该产品铆接紧固。

同现有技术相比，本发明的有益效果在于：其一，解决了电位器的自动组装问题，实现了电位器的碳片、支架、刷子及旋盘四个单元在一台组装设备上自动组装。其二，步进马达与机械结构相配合，实现了旋盘精确定位。其三，在支架与碳片组装单元、旋盘与刷子组装单元及整体产品组装单元采用精密循环轨道送料，多个料爪同步送料，步距准且操作简便。其四，真空发生器二级转换组装，解决了机械夹持问题。其五，PLC模组中，使用数字电路记忆模块，控制性能提高。其六，报警装置采用七彩灯报警模块，能随时报警监控机台的稳定性。其七，使电位器产品的一致性和可靠性提高，组装效率高，组装成本低；同时，工人劳动量小，劳动强度轻，有益身体健康。

附图说明

图1为组装产品电位器的分解示意图；

图2为本发明整体示意图；

图3为支架运送装置示意图；

图4为旋盘运送装置和碳片运送装置示意图；

图5为刷子运送装置示意图；

图6为支架与碳片组装单元、旋盘与刷子组装单元及整体产品组装单元示意图。

图中：1、支架运送装置；101、运送支架震动盘；102、X向震动式运送通道；103、直震器；

2、碳片运送装置；21、推送碳片的步进马达；22、碳片放置模座；23、碳片通道；

3、旋盘运送装置；31、运送旋盘震动盘；32、Y向震动式运送通道；

4、刷子运送装置；41、刷子卷料盘；42、Y向料带通道；43、料带拉动器；

5、支架与碳片组装单元；51、真空发生器吸嘴A；52、输送支架和碳片的循环轨道；

6、旋盘与刷子组装单元；61、旋盘定位装置；62、切料装置；63、输送旋盘的循环轨道；

7、整体产品组装单元；71、夹持式机械手；

8、PLC模组；9、人机界面；10、报警装置；11、铆紧装置；12、机台；

    100、支架；200、碳片；300、旋盘；400、刷子。

具体实施方式

下面结合附图介绍本发明的具体实施方式。

图1为组装产品电位器的分解示意图，通过本发明将支架100、碳片200、旋盘300及刷子400自动组装成电位器。

如图2所示，本发明电位器自动组装设备包括支架运送装置1、碳片运送装置2、旋盘运送装置3、刷子运送装置4、支架与碳片组装单元5、旋盘与刷子组装单元6、整体产品组装单元7、PLC模组8和人机界面9，所述这些装置皆设置在机台12上；其中，支架运送装置1和碳片运送装置2沿X向相对设置，支架及碳片沿X向相向运送到所述支架与碳片组装单元5进行组装；旋盘运送装置3和刷子运送装置4沿Y向相邻设置，旋盘和刷子沿Y向同向运送到所述旋盘与刷子组装单元6进行组装。首先，通过所述支架与碳片组装单元5将碳片组装于支架，再通过所述旋盘与刷子组装单元6将刷子组装于旋盘，之后，通过整体产品组装单元7将组装刷子的旋盘与组装碳片的支架组装，从而获得电位器产品。

如图2及图6所示，所述支架与碳片组装单元5包括支架和碳片抓放装置、以及沿X向行走的输送支架和碳片的循环轨道52，输送支架和碳片的循环轨道52精密的循环轨道，其步距准且操作简便，所述支架和碳片抓放装置包括能沿Y向来回移动且能上下（沿Z向）移动的真空发生器吸嘴A51，该真空发生器为二级转换，在组装时能解决机械夹持问题；所述支架和碳片抓放装置的一边抓放支架，另一边抓放碳片；所述支架和碳片抓放装置在PLC模组控制下抓住支架或碳片，沿Y向移动，所述输送支架和碳片的循环轨道51在气缸推动模具到位后暂停，所述支架和碳片抓放装置的抓放支架的一边将输送到所述支架与碳片组装单元5的支架放到所述输送支架和碳片的循环轨道52上，所述支架和碳片抓放装置的抓放碳片的一边将碳片放到所述支架上装配。

如图2及图6所示，旋盘与刷子组装单元6包括旋盘定位装置61、切料装置62、沿X向行走的输送旋盘的循环轨道63及装配刷子真空发生器吸嘴，旋盘定位装置6包括夹持机械手、定位凸台及定位步进马达，在定位凸台设置定位针及定位方柱，定位针及定位方柱的大小及位置与旋盘上的转轴安装孔及定位方孔相对应，定位针及定位方柱能上下伸缩；夹持机械手将从旋盘运送装置3送来的的旋盘放置到定位凸台上，定位步进马达使旋盘转动以寻找定位方向，直到定位针及定位方柱向上伸进旋盘上的转轴安装孔及定位方孔从而实现定位；另一只夹持机械手抓起旋盘摆放到输送旋盘的循环轨道63上使旋盘向前输送；切料装置62包括刀具及驱动刀具的切料气缸，当刷子运送装置4中的料带拉动器43将料带拉动到位，由切料顶起气缸将料带顶起，切料气缸驱动刀具切下刷子，所述装配刷子真空发生器吸嘴吸住刷子（该真空发生器为二级转换），切料顶起气缸下行移走，切料气缸再次动作推动所述装配刷子真空发生器吸嘴到旋盘所在的位置将刷子装配到旋盘上。

如图2所示，整体产品组装单元7包括夹持式机械手71，该夹持式机械手71抓起已装配好刷的旋盘由回转气缸驱动旋转180度，致使该旋盘翻转180度，接着，另一气缸推动该夹持式机械手71伸向所述输送支架和碳片的循环轨道52，将该已装配好刷子的旋盘装配在输送过来的已装配碳片的支架上。

如图2所示，PLC模组8与支架运送装置1、碳片运送装置2、旋盘运送装置3、刷子运送装置4、支架与碳片组装单元5中设置的装置、旋盘与刷子组装单元6中设置的装置和整体产品组装单元7中设置的装置电性连接；人机界面9与PLC模组8电性连接，通过人机界面9输入命令，再通过PLC模组8控制支架运送装置1、碳片运送装置2、旋盘运送装置3、刷子运送装置4、支架与碳片组装单元5中设置的装置、旋盘与刷子组装单元6中设置的装置和整体产品组装单元7中设置的装置的运行。

PLC模组8设置数字电路记忆模块。

人机界面9通过触摸屏或按键输入指令。

如图1及图3所示，支架运送装置1包括设置在机台12左方的运送支架震动盘101及X向震动式运送通道102，运送支架震动盘101为跑道式结构，震动式运送通道102的下面安装增强震动式运送通道102震动的直震器103，运送支架震动盘101的送出端与X向震动式运送通道102的起始端衔接，X向震动式运送通道102的末端通到所述支架与碳片组装单元5，支架从运送支架震动盘101经X向震动式运送通道102从左往右运送到所述支架与碳片组装单元5。

如图2及图4所示，碳片运送装置2包括设置在机台12右方的推送碳片的步进马达21、碳片放置模座22、感应碳片的光纤感应器及顶起用气缸，感应碳片的光纤感应器向顶起用气缸输送感应信号，碳片上下叠放在碳片放置模座22内，推送碳片的步进马达21将从碳片放置模座22下落的碳片向左推动，当感应碳片的光纤感应器感应到碳片时，感应碳片的光纤感应器向顶起用气缸输送感应信号，顶起用气缸将碳片顶起推送碳片到碳片通道23，且在所述碳片通道23上碳片一个接一个向左彼此相推到所述支架与碳片组装单元5。

如图2及图5所示，旋盘运送装3包括运送旋盘震动盘31及Y向震动式运送通道23，运送旋盘震动盘31为跑道式结构，Y向震动式运送通道23下面安装增强Y向震动式运送通道23震动的直震器，运送旋盘震动盘31的送出端与Y向震动式运送通道32的起始端衔接，Y向震动式运送通道32的末端通到所述旋盘与刷子组装单元6，旋盘从运送旋盘震动盘31经Y向震动式运送通道32运送到所述旋盘与刷子组装单元6。

如图2及图5所示，刷子运送装置4包括刷子卷料盘41、Y向料带通道42及所述料带拉动器43，所述刷子连接成的料带卷成一卷一卷的刷子卷料容装于刷子卷料盘41，刷子卷料盘41及料带拉动器43分别位于Y向料带通道42的两端。

如图2所示，本发明电位器自动组装设备还包括报警装置10，报警装置10与PLC模组8电性连接，支架运送装置1、碳片运送装置2、旋盘运送装置3、刷子运送装置4、支架与碳片组装单元5中设置的装置、旋盘与刷子组装单元6中设置的装置和整体产品组装单元7中设置的装置在运行中的故障能通过报警装置10报警并在人机界面9上显示。报警装置10使用七彩灯报警模块。

如图2所示，本发明电位器自动组装设备还设置铆紧装置11，铆紧装置11承接来自整体产品组装单元7上已经将碳片、支架、刷子及旋盘装配在一起的产品，将该产品铆接紧固。

Claims (8)

1.电位器自动组装设备，其特征在于：在机台上包括设置支架运送装置、碳片运送装置、旋盘运送装置、刷子运送装置、支架与碳片组装单元、旋盘与刷子组装单元、整体产品组装单元、PLC模组和人机界面，所述PLC模组设置数字电路记忆模块；其中，支架运送装置和碳片运送装置沿X向相对设置，支架及碳片沿X向相向运送到所述支架与碳片组装单元进行组装；旋盘运送装置和刷子运送装置沿Y向相邻设置，旋盘和刷子沿Y向同向运送到所述旋盘与刷子组装单元进行组装；首先，通过所述支架与碳片组装单元将碳片组装于支架，再通过所述旋盘与刷子组装单元将刷子组装于旋盘，之后，通过整体产品组装单元将组装刷子的旋盘与组装碳片的支架组装，从而获得电位器产品；

所述支架与碳片组装单元包括支架和碳片抓放装置以及沿X向行走的输送支架和碳片的循环轨道，所述支架和碳片抓放装置包括能沿Y向来回移动且能上下移动的真空发生器吸嘴A；所述支架和碳片抓放装置的一边抓放支架，另一边抓放碳片；所述支架和碳片抓放装置在PLC模组控制下抓住支架或碳片，沿Y向移动，所述输送支架和碳片的循环轨道在气缸推动模具到位后暂停，所述支架和碳片抓放装置的抓放支架的一边将输送到所述支架与碳片组装单元的支架放到所述输送支架和碳片的循环轨道上，所述支架和碳片抓放装置的抓放碳片的一边将碳片放到所述支架上装配；

旋盘与刷子组装单元包括旋盘定位装置、切料装置、沿X向行走的输送旋盘的循环轨道及装配刷子真空发生器吸嘴，旋盘定位装置包括夹持机械手、定位凸台及定位步进马达，在定位凸台设置定位针及定位方柱，定位针及定位方柱的大小及位置与旋盘上的转轴安装孔及定位方孔相对应，定位针及定位方柱能上下伸缩；夹持机械手将从旋盘运送装置送来的的旋盘放置到定位凸台上，定位步进马达使旋盘转动以寻找定位方向，直到定位针及定位方柱向上伸进旋盘上的转轴安装孔及定位方孔从而实现定位；另一只夹持机械手抓起旋盘摆放到输送旋盘的循环轨道上使旋盘向前输送；切料装置包括刀具及驱动刀具的切料气缸，当刷子运送装置中的料带拉动器将料带拉动到位，由切料顶起气缸将料带顶起，切料气缸驱动刀具切下刷子，所述装配刷子真空发生器吸嘴吸住刷子，切料顶起气缸下行移走，切料气缸再次动作推动所述装配刷子真空发生器吸嘴到旋盘所在的位置将刷子装配到旋盘上；

整体产品组装单元包括夹持式机械手，该夹持式机械手抓起已装配好刷子的旋盘由回转气缸驱动旋转180度，致使该旋盘翻转180度，接着，另一气缸推动该夹持式机械手伸向所述输送支架和碳片的循环轨道，将该已装配好刷子的旋盘装配在输送过来的已装配碳片的支架上。

2.根据权利要求1所述的电位器自动组装设备，其特征在于：PLC模组与支架运送装置、碳片运送装置、旋盘运送装置、刷子运送装置、支架与碳片组装单元、旋盘与刷子组装单元和整体产品组装单元电性连接；人机界面与PLC模组电性连接，通过人机界面输入命令，再通过PLC模组控制支架运送装置、碳片运送装置、旋盘运送装置、刷子运送装置、支架与碳片组装单元、旋盘与刷子组装单元和整体产品组装单元的运行。

3.根据权利要求1或2所述的电位器自动组装设备，其特征在于：支架运送装置包括设置在机台左方的运送支架震动盘及X向震动式运送通道，运送支架震动盘的送出端与X向震动式运送通道的起始端衔接，X向震动式运送通道的末端通到所述支架与碳片组装单元，支架从运送支架震动盘经X向震动式运送通道从左往右运送到所述支架与碳片组装单元。

4.根据权利要求1或2所述的电位器自动组装设备，碳片运送装置包括设置在机台右方的推送碳片的步进马达、碳片放置模座、感应碳片的光纤感应器及顶起用气缸，感应碳片的光纤感应器向顶起用气缸输送感应信号，碳片上下叠放在碳片放置模座内，推送碳片的步进马达将从碳片放置模座下落的碳片向左推动，当感应碳片的光纤感应器感应到碳片时，感应碳片的光纤感应器向顶起用气缸输送感应信号，顶起用气缸将碳片顶起推送碳片到碳片通道，且在所述碳片通道上碳片一个接一个向左彼此相推到所述支架与碳片组装单元。

5.根据权利要求1或2所述的电位器自动组装设备，旋盘运送装置包括运送旋盘震动盘及Y向震动式运送通道，运送旋盘震动盘的送出端与Y向震动式运送通道的起始端衔接，Y向震动式运送通道的末端通到所述旋盘与刷子组装单元，旋盘从运送旋盘震动盘经Y向震动式运送通道运送到所述旋盘与刷子组装单元。

6.根据权利要求1或2所述的电位器自动组装设备，刷子运送装置包括刷子卷料盘、Y向料带通道及所述料带拉动器，所述刷子连接成的料带卷成一卷一卷的刷子卷料容装于刷子卷料盘，刷子卷料盘及料带拉动器分别位于Y向料带通道的两端。

7.根据权利要求1或2所述的电位器自动组装设备，还包括报警装置，报警装置与PLC模组电性连接，支架运送装置、碳片运送装置、旋盘运送装置、刷子运送装置、支架与碳片组装单元、旋盘与刷子组装单元和整体产品组装单元在运行中的故障能通过报警装置报警并在人机界面上显示。

8.根据权利要求1或2所述的电位器自动组装设备，还设置铆紧装置，铆紧装置承接来自整体产品组装单元上已经将碳片、支架、刷子及旋盘装配在一起的产品，将该产品铆接紧固。