CN104924071B - 喷头自动装配机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种喷头自动装配机，该喷头由面盖、本体、胶垫、万向头以及螺母装配而成；该装配机包括用以控制后述各机构动作的控制机构、面盖与本体装配机构、万向头装配机构、胶垫装配机构、本体与螺母装配机构、多工位分割机构以及机架。本发明专门针对现有的简易淋浴喷头的各个装配工序设计一款装配机器，可以实现该喷头的全自动装配，因此可以大大提高装配效率，降低装配成本，降低装配不良率。

Description

喷头自动装配机

技术领域

本发明涉及一种淋浴喷头的自动装配设备，尤指一种喷头自动装配机。

背景技术

目前，在卫浴制造业，淋浴喷头的组装或装配大都是采用人工完成的。对于功能多、结构较为复杂的喷头来说，由于产量小，即使采用人工组装，其人工成本也并不突出。但是，对于简易喷头来说，售价低、产量大，人工组装成本相对整个产品来说，将占据大部分比例。而且人工组装效率低、还会出现配件漏装的现象，尤其是胶垫密封圈的漏装，将大大提高产品不良率。

如图1及图2所示，是目前最为常见的简易淋浴喷头的结构示意图，该简易喷头9由面盖91、本体92、胶垫93、万向头94以及螺母95装配而成，这种简易喷头9的组装一般包括如下几道工序：

第一道工序为将面盖91装配到本体92上方，两者是通过螺纹连接的，为了方便面盖91与本体92的旋接，该面盖91的上方设置有一字形凸块911，以方便旋转面盖91；

第二道工序为将万向头94从上方放入到中空的螺母95内，螺母95的内侧设置有与万向头94的球头配合的凹球面，使两者可以相对万向旋转；

第三道工序为将胶垫93放入到螺母95内，该螺母95内侧设置有可放置胶垫93的凹槽或者台阶；

第四道工序为将本体92与螺母95装配到一起，两者是通过螺纹连接的，装配后，本体92与螺母95通过胶垫93实现密封。

现有技术中，这种简易喷头的上述四道工序均为人工完成，有待开发一台可以实现上述喷头自动装配的设备。

经过检索，有关喷头或花洒的装配设备如下：CN201110390350.X公开了一种“花洒自动装配流水线”、CN201220633654.4公开了“一种气动装花洒出水套工装”、CN201320088832.4公开了一种“花洒自动化生产线”、CN201410171655.5公开了“一种花洒式喷头自动组装机”、CN201420086707.4公开了一种“花洒专用自动组装设备”等等。现有组装设备大都仅适用于结构相对复杂的花洒或者喷头，并没有针对上述特定简易结构喷头所设计的装配机械。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种针对特定简易结构淋浴喷头的自动装配机。

为解决上述技术问题，本发明的技术解决方案是：

一种喷头自动装配机，该喷头由面盖、本体、胶垫、万向头以及螺母装配而成；该装配机包括用以控制后述各机构动作的控制机构、面盖与本体装配机构、万向头装配机构、胶垫装配机构、本体与螺母装配机构、多工位分割机构以及固定安装上述各机构的机架；该面盖与本体装配机构包括可将面盖有序排列并使其凸块朝上送出的面盖送料装置、可夹持面盖凸块的面盖夹持装置、可带动面盖夹持装置移动的面盖移动装置、可带动面盖夹持装置旋转的面盖旋转装置以及可对面盖凸块的方向进行定位使面盖夹持装置顺利夹持凸块的定位装置；该万向头装配机构包括可将万向头有序排列并使其球头朝上送出的万向头送料装置、可对万向头进行抓取的万向头抓取装置以及可带动万向头抓取装置移动的万向头移动装置；该胶垫装配机构包括可将胶垫有序排列并送出的胶垫送料装置、可对胶垫进行抓取的胶垫抓取装置以及可带动胶垫抓取装置移动的胶垫移动装置；该本体与螺母装配机构包括本体夹持装置、可带动本体夹持装置旋转的本体旋转装置以及可带动本体夹持装置移动的本体移动装置；该多工位分割机构包括若干可移动到各工位处的夹具，其上设有本体固定凹槽以及螺母固定凹槽。

优选地，进一步包括成品卸料机构，该成品卸料机构包括成品抓取装置、可带动该成品抓取装置移动的成品移动装置以及设置在机架上的成品出料滑道。

优选地，所述的面盖与本体装配装置及所述的本体与螺母装配机构进一步设置有可感知旋转圈数的感应装置。

优选地，所述的感应装置包括相互配合使用的定位开关及定位凸轮。

优选地，所述的感应装置为角度传感器。

优选地，所述的面盖夹持装置设有一夹持凸块，该夹持凸块的底部设有与所述面盖的一字形凸块形状相当的夹持槽，该夹持凸块的上方还设有与所述面盖旋转装置连接的轴，该夹持槽的至少一边设有至少一个弹性弹珠；所述的本体夹持装置与该面盖夹持装置的结构相同；所述夹具处设有可固定本体或螺母的夹紧气缸。

优选地，所述的定位装置设置在所述面盖送料装置的出料口处，其包括一定位气缸及一设置于该定位气缸前端的定位板；在所述面盖送料装置的出料口处设置有面盖定位架，该面盖定位架上设有定位槽。

优选地，所述的面盖送料装置、所述的万向头送料装置以及所述的胶垫送料装置采用自动送料振动盘。

优选地，所述的万向头抓取装置及所述的成品抓取装置采用气动抓手；所述的胶垫抓取装置采用气动吸盘；所述的面盖旋转装置以及所述的本体旋转装置采用旋转电机。

优选地，所述的多工位分割机构进一步包括可旋转的转盘；在该转盘上设有若干绕圆周方向且等距排列的所述夹具。

采用上述方案后，本发明专门针对现有的简易淋浴喷头的各个装配工序设计一款装配机器，可以实现该喷头的全自动装配，因此可以大大提高装配效率，降低装配成本，降低装配不良率。

附图说明

图1是本发明所述装配机所要装配的淋浴喷头的组装后外观示意图；

图2是本发明所述装配机所要装配的淋浴喷头的组装前分解示意图；

图3是本发明的整体结构示意图；

图4是本发明所述面盖与本体装配机构的示意图；

图5是本发明所述万向头装配机构的示意图；

图6是本发明所述胶垫装配机构的示意图；

图7是本发明所述本体与螺母装配机构的示意图；

图8是本发明所述面盖夹持装置的结构示意图；

图9是本发明所述面盖夹持装置的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详述。

本发明所揭示的是一种喷头自动装配机，如图3至图7所示，为本发明的较佳实施例。所述的喷头自动装配机是专门针对图1及图2所示的淋浴喷头的装配机械，该喷头自动装配机包括控制机构1、面盖与本体装配机构2、万向头装配机构3、胶垫装配机构4、本体与螺母装配机构5、多工位分割机构7以及机架8，还可以进一步包括成品卸料机构6。其中：

所述的控制机构1用以后续各机构的统一控制，其可通过PLC控制，并可配置触摸屏。

配合图4所示，所述的面盖与本体装配机构2包括面盖送料装置21、定位装置22、面盖移动装置、面盖夹持装置25以及面盖旋转装置26，还可以进一步设置感应装置27。所述的面盖送料装置21用以将面盖91有序排列送出并使其上一字形的凸台911朝上。该面盖送料装置21可以采用自动送料振动盘，该自动送料振动盘为现在技术，其通过振动可以实现将无序的工件有序的排列后并由出料口送出，对于有朝向要求的工件来说(例如所述面盖91的传送，需要凸台911朝上)，还可以检测装置根据需要剔除排列朝向不符合要求的工件。所述的定位装置22设置在所述面盖送料装置21的出料口位置，其可对面盖91的方向进行定位，使后续的面盖夹持装置25可以顺利夹持工件。该定位装置22可以采用多种结构实现，例如通过CCD相机判断面盖91的一字形凸块911的方向，控制面盖夹持装置25的转角，以实现对凸块911的夹持。本实施例中，该定位装置22为一定位气缸221及一设置于该定位气缸221前端的定位板222，同时，在所述面盖送料装置21的出料口处设置有面盖定位架28，该面盖定位架28上设有定位槽281，当所述的面盖91被面盖送料装置21推入到该定位槽281内后，定位气缸221启动，如果凸块911不与定位板222平移，定位板222在向前移动的同时推动凸块911，使面盖91旋转，直至凸块911与定位板222平行为止，而该方向即为后续的面盖夹持装置25的夹持方向。所述的面盖移动装置可以实现面盖的移动，将面盖91从定位槽281处移动到工作工位处。该面盖移动装置根据机构位置的设置可以采用多种结构实现。本实施例中，该面盖移动装置包括面盖横向送料装置23及面盖纵向送料装置24，两者都可以通过气缸实现装置的移动，并可配备有导轨以增加移动精度，该面盖纵向送料装置24安装在该面盖横向送料装置23上。所述的面盖夹持装置25可以实现对面盖93上的一字形凸块911的夹持，可以采用气动抓手实现对凸块911的夹持。但是考虑到凸块911周围的空间有限，且以简化机构为目的，本实施例设计了一种简单的夹持机构，如图8及图9所示，该面盖夹持装置25设有一夹持凸块251，该夹持凸块251的底部设有与一字形凸块911形状相当的夹持槽252，该夹持凸块251的上方还设有轴253，该夹持槽252的至少一边设有至少一个弹性弹珠254，为了简化结构，也可以购买现成的弹珠螺丝旋紧在夹持槽252的侧边，本实施例在夹持槽252的两侧各设置两个共四个弹珠螺丝。当在面盖夹持装置25下移时，其夹持槽252与面盖91的凸块911相互插合，再由弹性弹珠254夹紧固定，从而可以将面盖91夹起；当面盖91与下方的本体92旋紧后，为了防止面盖夹持装置25上移时将面盖与本体一起带起，可以在固定本体的夹具处进一步设置一个夹紧气缸(图中未示出)，当该夹紧气缸动作时可将本体固定，这样当面盖夹持装置25上移时即可将面盖松开，使面盖和本体保留在夹具内，为下一道工序作准备。所述的面盖旋转装置26设置在所述面盖移动装置上，其可以实现面盖的旋转，该面盖旋转装置26可以为一旋转电机，该旋转电机与所述的轴253连接。为了控制面盖91旋转的力度，本实施例还设计了感应装置27，以感应判断面盖91的旋转圈数。本实施例中，该感应装置27包括相互配合使用的定位开关271及定位凸轮272。该感应装置27也可以采用角度传感器。该面盖与本体装配机构2的工作原理为：将要装配的面盖91倒入到面盖送料装置21内，由其将凸块911朝上的面盖91有序的从出料口送出，并推入到定位槽281内定位；然后定位气缸221启动，使凸块911朝向需要的角度；面盖移动装置带动面盖夹持装置25移动到面盖91的上方，之后下移夹持面盖91；面盖91被夹持后，面盖移动装置上移并平移到本体92上方；面盖移动装置再带动面盖91下移直到与本体92接触；然后由面盖旋转装置26带动面盖旋转，将其旋紧在本体92上，旋转角度由感应装置27控制；最后使各装置复位回到初始位置，完成面盖91的装配。

配合图5所示，所述万向头装配机构3包括万向头送料装置31、万向头移动装置以及万向头抓取装置34。所述的万向头送料装置31用以将万向头94有序的送出并使接头朝上，其也可以采用自动送料振动盘，工作原理与上述相同。所述的万向头移动装置用以实现万向头的移动，本实施例，该万向头移动装置也包括万向头横向送料装置32及万向头纵向送料装置33，同样的，两者可以通过气缸实现装置的移动，并配合有导轨。所述的万向头抓取装置34可以实现对万向头94的抓取，其可以采用多种结构形式，本实施例中，该万向头抓取装置34采用气动抓手。该万向头装配机构3的工作原理为：将要装配的万向头94倒入到万向头送料装置31内，由其将球头朝上的万向头94有序地从出料口送出到指定位置；然后万向头移动装置带动万向头抓取装置34移动到万向头的上方；再控制万向头抓取装置34抓取万向头；万向头移动装置再带动万向头移动到螺母95上方，万向头抓取装置34松开，万向头掉入螺母95内；最后各装置回到初始位置，完成万向头94的装配。

如图6所示，所述的胶垫装配机构4的结构可以与上述万向头装置机构3相类似，其可以包括胶垫送料装置41、胶垫移动装置以及胶垫抓取装置44，相同的，该胶垫送料装置41可以采用自动送料振动盘，该胶垫移动装置可以包括胶垫横向送料装置42及胶垫纵向送料装置43。所不同的是，根据胶垫结构的特别，所述的胶垫抓取装置44可以采用气动吸盘固定安装在所述胶垫移动装置之上。该胶垫装配机构4的工作原理与上述万向头装配机构3的工作原理类似，所不同的是，当胶垫93被放入到螺母95内后，继续下移胶垫抓取装置44，使胶垫93卡入到指定位置内，防止胶垫装配不到位而导致的密封不严等问题。

如图7所示，所述的本体与螺母装配机构5包括本体夹持装置51、本体旋转装置52以及本体移动装置。由于该机构在装配时，本体92与面盖91已经装配完成，因此本体92的夹持可以采用夹持面盖91的形式，所以该本体夹持装置51可以采用与所述面盖夹持装置25相同的结构，并可以进一步设置夹紧气缸用以固定本体或螺母。同样的本体旋转装置52也可以采用旋转电机来实现。所述的本体移动装置用以实现本体夹持装置51的移动，本实施例中，该本体移动装置包括本体横向送料装置53及万向头纵向送料装置54，同样的，两者可以通过气缸实现装置的移动，并配合有导轨。进一步的，该本体与螺母装配机构5还设置感应装置55，用以感应判断本体92的旋转圈数。本实施例中，该感应装置55可以由相互配合使用的定位开关551及定位凸轮552组成。该感应装置27也可以采用角度传感器。所述本体与螺母装配机构5的工作原理为：通过本体移动装置将本体夹持装置51移动到装配有面盖91的本体92上方，再由本体夹持装置51夹持面盖91的凸块911，连同本体92一起夹起；然后再由本体移动装置将本体92移动到螺母95的上方，并下移直到与螺母95接触；之后由本体旋转装置52带动本体旋转，将其旋紧在螺母95上，旋转角度由感应装置55控制；最后使各装置复位回到初始位置，完成本体92与螺母95的装配。

所述的多工位分割机构7用以实现工件在各工位的移动，该多工位分割机构7可以采用直线型的流水线，也可以采用回转型的流水线。本实施例中，该多工位分割机构7包括可转动的转盘71，在该转盘71上设有若干绕圆周方向且等距排列夹具72，该夹具72上设有本体固定凹槽以及螺母固定凹槽。上述面盖与本体装配机构2、万向头装配机构3、胶垫装配机构4、本体与螺母装配机构5以及后述的成品卸料机构6环绕在所述转盘71设置。当所述转盘71转动时，可以使其上的各夹具72依次移动到各工位下方。

所述的机架8用以固定支撑各机构。

本发明所述的喷头自动装配机的工作过程为：在本体与螺母安放工位，由人工将本体92以及螺母95放置到转盘71的夹具72的本体固定凹槽和螺母固定凹槽内；转盘71转动，依次通过面盖与本体装配工位、万向头装配工位、胶垫装配工位以及本体与螺母装配工位，由面盖与本体装配机构2、万向头装配机构3、胶垫装配机构4以及本体与螺母装配机构5分别进行各工序的装配；装配好的成品喷头在夹具72的螺母固定凹槽内，可由人工取出。在所述本体与螺母安放工位，也可以通过设置类似万向头装配机构的结构，设置本体安放机构以及螺母安放机构，实现本体与螺母自动安放到夹具72上。

本发明还可以进一步设置成品卸料机构6，以便完成装配后的成品喷头的自动卸料。该成品卸料机构6包括成品抓取装置61、可带动该成品抓取装置61移动的成品移动装置62以及设置在机架8上的成品出料滑道63。所述的成品抓取装置61可以为气动抓手，所述的成品移动装置62可以为由气缸带动并配备导轨的横向移动装置及纵向移动装置。所述的滑道63可以包括一设置在所述转盘71旁边的纵向滑筒631以及设置在机架8内部的横向滑道632，该横向滑道632的出料口设置有机架8的侧壁。该成品卸料机构6的工作原理为：当所述装配完成的成品喷头旋转至该成品卸料机构6的工位处时，该成品移动装置62带动成品抓取装置61带动到喷头上方，并下移由成品抓取装置61将喷头抓起，再由成品移动装置62带动喷头到达纵向滑筒631的上方，成品抓取装置61松开喷头，喷头掉落到纵向滑筒631内，由横向滑道632从机架8滑出整个机器，并可在出料口处设置一成品框，完成喷头的卸料。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故但凡依本发明的权利要求和说明书所做的变化或修饰，皆应属于本发明专利涵盖的范围之内。

Claims (10)

1.一种喷头自动装配机，其特征在于：该喷头（9）由面盖（91）、本体（92）、胶垫（93）、万向头（94）以及螺母（95）装配而成；该装配机包括用以控制后述各机构动作的控制机构（1）、面盖与本体装配机构（2）、万向头装配机构（3）、胶垫装配机构（4）、本体与螺母装配机构（5）、多工位分割机构（7）以及固定安装上述各机构的机架（8）；该面盖与本体装配机构（2）包括可将面盖有序排列并使其凸块朝上送出的面盖送料装置（21）、可夹持面盖凸块的面盖夹持装置（25）、可带动面盖夹持装置移动的面盖移动装置、可带动面盖夹持装置旋转的面盖旋转装置（26）以及可对面盖凸块的方向进行定位使面盖夹持装置顺利夹持凸块的定位装置（22）；该万向头装配机构（3）包括可将万向头有序排列并使其球头朝上送出的万向头送料装置（31）、可对万向头进行抓取的万向头抓取装置（34）以及可带动万向头抓取装置移动的万向头移动装置；该胶垫装配机构（4）包括可将胶垫有序排列并送出的胶垫送料装置（41）、可对胶垫进行抓取的胶垫抓取装置（44）以及可带动胶垫抓取装置移动的胶垫移动装置；该本体与螺母装配机构（5）包括本体夹持装置（51）、可带动本体夹持装置旋转的本体旋转装置（52）以及可带动本体夹持装置移动的本体移动装置；该多工位分割机构（7）包括若干可移动到各工位处的夹具（72），其上设有本体固定凹槽以及螺母固定凹槽。

2.根据权利要求1所述的喷头自动装配机，其特征在于：进一步包括成品卸料机构（6），该成品卸料机构包括成品抓取装置（61）、可带动该成品抓取装置（61）移动的成品移动装置（62）以及设置在机架（8）上的成品出料滑道（63）。

3.根据权利要求1或2所述的喷头自动装配机，其特征在于：所述的面盖与本体装配机构（2）及所述的本体与螺母装配机构（5）进一步设置有可感知旋转圈数的感应装置（27、55）。

4.根据权利要求3所述的喷头自动装配机，其特征在于：所述的感应装置（27、55）包括相互配合使用的定位开关（271、551）及定位凸轮（272、552）。

5.根据权利要求3所述的喷头自动装配机，其特征在于：所述的感应装置（27、55）为角度传感器。

6.根据权利要求1或2所述的喷头自动装配机，其特征在于：所述的面盖夹持装置（25）设有一夹持凸块（251），该夹持凸块的底部设有与所述面盖的一字形凸块（911）形状相当的夹持槽（252），该夹持凸块的上方还设有与所述面盖旋转装置（26）连接的轴（253），该夹持槽的至少一边设有至少一个弹性弹珠（254）；所述的本体夹持装置（51）与该面盖夹持装置（25）的结构相同；所述夹具（72）处设有可固定本体或螺母的夹紧气缸。

7.根据权利要求1或2所述的喷头自动装配机，其特征在于：所述的定位装置（22）设置在所述面盖送料装置（21）的出料口处，其包括一定位气缸（221）及一设置于该定位气缸前端的定位板（222）；在所述面盖送料装置（21）的出料口处设置有面盖定位架（28），该面盖定位架上设有定位槽（281）。

8.根据权利要求1或2所述的喷头自动装配机，其特征在于：所述的面盖送料装置（21）、所述的万向头送料装置（31）以及所述的胶垫送料装置（41）采用自动送料振动盘。

9.根据权利要求2所述的喷头自动装配机，其特征在于：所述的万向头抓取装置（34）及所述的成品抓取装置（61）采用气动抓手；所述的胶垫抓取装置（44）采用气动吸盘；所述的面盖旋转装置（26）以及所述的本体旋转装置（52）采用旋转电机。

10.根据权利要求1或2所述的喷头自动装配机，其特征在于：所述的多工位分割机构（7）进一步包括可旋转的转盘（71）；在该转盘上设有若干绕圆周方向且等距排列的所述夹具（72）。