背景技术
轻触开关是随着电子技术发展的要求而开发的第四代开关产品,属于电子行业的标准件,轻触开关的长宽高尺寸、接触电阻、按键的使用力和回弹力、手感值、导通性、行程等参数,已经作为出厂检验和成品检验的关键核心指标。现有技术条件下,除了复杂的检验工序,各检验参数基本上是采用手工单一检测和复检来保证。现有人工检验方式主要有以下方式及不足:
1)产品规格系列多,结构多样化,例如:
3×4系列:小龟两脚、四脚,中龟四脚,大龟;
3×6系列:结构有:3×6×2.5红头、白头。3×6×4.3和3×6×5插脚,贴片,带支架,侧按;
4.5×4.5系列:H=3.8/4.3/5/6/7/8.....结构有:边三脚,插脚,贴片;
5.2×5.2系列:结构有:无盖0.8h,平盖,铜头、塑胶头1.5、1.7、2.5、4.3h;
6×6系列:H=2.5/2.7/3.1/3.4/3.8/4/4.3/4.5/4.8/5/5.5/6/6.5/7/8/9/12;
结构有:贴片/插脚/上支架/下支架/边二脚/长边四脚/对脚/中二脚/方头/常闭/红头贴片;
12×12系列:H=4.3/5/5.5/6/7/7.3/7.5/8/8.5/9/10/11/12/13/14;
结构有:贴片/插脚/方头/飞机头/中心带圆。
2)人工检测的方式包括:
2.1)人工使用推拉力计对使用力和回弹力进行检测和手工记录;
2.2)人工使用卡尺对行程和结构尺寸进行检测和手工记录;
2.3)引脚氧化和按键手感采用人工按键和目测后手工记录;
2.4)现有人工手握产品,通过毫欧表的两个探针来测时产品的通断,人工一分钟最多测试3-4个,且人工连续性持续性差,人工测试效率低易疲劳,会交叉出错,人工统计和分类,人工用斤计算数量,人工计数统计产品将产品好坏混杂。
现有检验工具和设备都是一对一的单一检测,所需测试工具和设备种类非常之多,数量巨大,另外,人工统计和分类包装,人力成本高效率低。
可见,实现轻触开关成品在出品前,对核心性能参数进行全自动检测、记录、分料,是现实迫切需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种轻触开关的全自动检测装置,解决了现有技术中采用人工检测,存在整体检测和设备投入成本高,操作步骤多、劳动强度大,工作效率低、测量误差较大、重复精度不高,可靠性差的问题。
本发明所采用的技术方案是,一种轻触开关的全自动检测装置,在工作台上表面沿纵向固定安装有输送滑轨,在工作台前端面固定安装有水平的主滑轨,
输送滑轨的后端与轻触开关出料排序螺旋分选振盘对接;在输送滑轨的后端靠前设置有整形组件;
在输送滑轨的前端靠后分别设置有料腔调节组件和推料组件;在输送滑轨的前端设置有升降选料机构和挡料机构;在挡料机构之前设置有万能检测机构;
在万能检测机构之前设置有分选机构,该分选机构的结构是,包括固定在主滑轨端头的辅助导轨,在辅助导轨上设置有滑杆气缸,滑杆气缸上端面安装有CCD摄像机构,滑杆气缸正面安装有L型支撑板,L型支撑板前端固定有挡料板,挡料板窜进出料通道中;
还设置有控制机构。
本发明的轻触开关的全自动检测装置,其特征还在于:
输送滑轨的结构是,在主体上表面沿纵向开有组合料道,该组合料道包括上下互通的上料道和下料道,即包括上L型槽及邻接的L型槽相通构成的上料道;包括矩形槽、与矩形槽邻接的L型台阶槽、以及与L型台阶槽邻接的侧槽相通构成的下料道;侧槽上沿邻接的L型台阶开口与L型槽相对间隔设置;
在输送滑轨的宽沿一边开有一个组合缺口,该组合缺口通过两层隔板分隔为下缺口、中缺口和上缺口,该组合缺口处对应设置有整形组件;在输送滑轨的组合缺口之后附近设置有传感检测器。
整形组件的结构是,包括台阶板,台阶板的台阶与输送滑轨的底部卡位固定,台阶板的底板端头安装有滑轨及滑块,滑轨及滑块一起称为直线滑动副,在滑块上安装有压板组件,压板组件包括下整形压板、中整形压板和上整形压板,并且在下整形压板与中整形压板之间、以及中整形压板与上整形压板之间分别设置有一层隔板,该压板组件中的下整形压板、中整形压板和上整形压板与组合缺口中的下缺口、中缺口和上缺口一一对应配合。
升降选料机构的结构是,包括固定在工作台上的L型立板,在L型立板上固定安装有滑动导轨,滑动导轨中套装有上滑块,在L型立板上部安装有升降气缸,升降气缸的活塞杆向下与去料板传动连接,去料板与上滑块固定连接;
去料板的结构是,包括左半部分的取料槽板与右半部分的支撑板,右半部分与左半部分上下错位设置,且右半部分上端面高于左半部分上端面;支撑板上端开有倒T型连接槽,倒T型连接槽与升降气缸的活塞杆T型连接头配合套接;取料槽板下部中间位置开有通透的复合槽,复合槽包括底部的底槽,底槽一边连通有水平的上直槽,底槽另一边为台阶槽,台阶槽相邻连通有另一个上直槽;台阶槽上方对应开有U型槽。
万能检测机构的结构是,包括水平探针检测组件、上探针检测组件、下探针检测组件、移动检测机构、CCD摄像机构和检测腔;
或者,万能检测机构包括水平探针检测组件、上探针检测组件、移动检测机构、CCD摄像机构和检测腔。
万能检测机构的具体结构是,包括料腔二和料腔三,料腔二和料腔三共同构成的空间称为检测腔,沿检测腔的上下及左右两侧位置分别设置有上探针检测组件、下探针检测组件、水平探针检测组件及移动检测机构,
水平探针检测组件包括由水平气缸传动的水平探针组,上探针检测组件包括由上部竖直气缸传动的上探针组,下探针检测组件包括由下部竖直气缸传动的下探针组,移动检测机构由微型步进电机控制的连杆机构传动传感器组;
料腔二和料腔三的上下侧分别设置有相应的探孔,分别用于上探针组和下探针组的伸入;料腔二和料腔三的左右侧分别设置有相应的探孔和检查孔,左侧的探孔用于水平探针组的伸入,右侧的检查孔用于传感器组中触压传感器的探头伸入。
料腔三的出料口外端设置为斜坡通道,斜坡通道对外与出料通道对接,CCD摄像机构与料腔三的出料口正对;
料腔三通过连接板与料腔调节组件传动连接;
推料组件紧邻输送滑轨的平振设置,包括送料汽缸、送料汽缸杆上固定连接的限位板。
挡料机构的结构是,包括挡料汽缸,挡料汽缸的活塞杆端与挡料板传动连接,挡料板的另一端靠里开有料腔一。
本发明的有益效果是,能高速、方便、准确全自动检测不同规格、不同结构轻触开关的核心性能参数,实现对各种引脚、触脚、插脚,贴片特征的轻触开关制造品质的关键性能自动检测,替代众多数量种类的单一检测设备和工具,一分钟最多可检测280个轻触开关单件产品,操作简单、劳动强度降低,工作效率提高、测量误差降低、重复精度高,可靠性好。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
以下文本中的上下前后左右位置均以各个附图中的方向为基准,实际设置以此类推。
参照图1、图2、图6、图7,本发明的整体结构是,包括在基座8上设有工作台13,在工作台13上表面沿纵向固定安装有输送滑轨1,在工作台13前端面固定安装有水平的主滑轨14,
输送滑轨1的后端(入料口)与轻触开关出料排序螺旋分选振盘对接,输送滑轨1中开有与轻触开关相适配的多种规格和形状的进料通道;
在输送滑轨1的后段设置有传感检测器41;
在输送滑轨1的后端靠前设置有整形组件2,
在输送滑轨1的前端靠后分别设置有料腔调节组件9和推料组件10,
在输送滑轨1的前端(出料口)设置有升降选料机构3和挡料机构25,
在挡料机构25之前设置有万能检测机构,用于检测轻触开关的相关参数,替代单一的手工检测实现智能全自动检测;
在万能检测机构之前设置有分选机构12,用于对合格的轻触开关和不合格的轻触开关进行分类,分选机构12包括一组合格品料道及多组不合格品料道;
另外还设置有控制机构,控制机构与上述的万能检测机构及各个执行部件互相连接,接收检测信号或输出控制信号,对上述的各个执行机构的协调控制,实现检测品质统计及数据输出。
参照图3,输送滑轨1的结构是,在主体上表面沿纵向开有组合料道,该组合料道包括上下互通的上料道和下料道,即包括上L型槽43及邻接的L型槽42相通构成的上料道;包括矩形槽46、与矩形槽46邻接的L型台阶槽45、以及与L型台阶槽45邻接的侧槽44相通构成的下料道;侧槽44上沿邻接的L型台阶开口与L型槽42相对间隔设置;
在输送滑轨1(中部位置)的宽沿一边开有一个组合缺口,该组合缺口通过两层隔板分隔为下缺口47、中缺口48和上缺口49,该组合缺口处对应设置有整形组件2,用于对轻触开关中的弹片装配时不规整的整形复位,使轻触开关产品顺利稳定通过输送滑轨1;
在输送滑轨1的组合缺口之后附近设置有传感检测器41,传感检测器41对向输送滑轨1的组合料道,,用于检测输入输送滑轨1中的轻触开关是否到达整形位置,提供整形组件2开始整形的动作信号。
参照图4,整形组件2的结构是,包括作为安装基础的台阶板53,台阶板53的台阶与输送滑轨1的底部卡位固定,台阶板53的底板端头安装有滑轨54及滑块58(滑块58与自己的汽缸传动连接,图中未显示),滑轨54及滑块58一起称为直线滑动副,在滑块58上安装有压板组件,压板组件包括下整形压板50、中整形压板51和上整形压板52,并且在下整形压板50与中整形压板51之间、以及中整形压板51与上整形压板52之间分别设置有一层隔板,该压板组件中的下整形压板50、中整形压板51和上整形压板52与组合缺口中的下缺口47、中缺口48和上缺口49一一对应配合,通过滑块58与其连接的汽缸驱动,沿着滑轨54带动压板组件整体伸进组合缺口,实现移动。
参照图5、图6,升降选料机构3的结构是,包括固定在工作台13上的L型立板,在L型立板上固定安装有滑动导轨60,滑动导轨60中套装有上滑块61,在L型立板上部安装有升降气缸59,升降气缸59的活塞杆向下与去料板26传动连接,去料板26与上滑块61固定连接,确保去料板26沿着滑动导轨60上下垂直移动,将上方输送滑轨1振送过来的轻触开关送到下方的料腔二56的输入口;
去料板26的结构是,去料板26的主体形状类似Z型,包括左半部分的取料槽板27与右半部分的支撑板,右半部分与左半部分上下错位设置,且右半部分上端面高于左半部分上端面;支撑板中设有多个固定孔并且在背面与上滑块61固定连接,支撑板上端开有倒T型连接槽28,倒T型连接槽28与升降气缸59的活塞杆T型连接头配合套接,实现可靠传动;取料槽板27下部中间位置开有通透的复合槽,复合槽包括底部的底槽21,底槽21一边连通有水平的上直槽29,底槽21另一边为台阶槽30,台阶槽30相邻连通有另一个上直槽29,两边的上直槽29用于平板型轻触开关顺利穿过,台阶槽30上方对应开有U型槽31,U型槽31用于立式轻触开关的触角顺利通过及限位。
参照图5、图7、图8,万能检测机构的结构是,包括水平探针检测组件4、上探针检测组件5、下探针检测组件16、移动检测机构6、CCD摄像机构37和检测腔;(另一种简略的方案是,万能检测机构包括水平探针检测组件4、上探针检测组件5、移动检测机构6、CCD摄像机构37和检测腔)。
万能检测机构的具体结构是,包括用于测试和定位轻触开关的料腔二56和料腔三57,料腔二56和料腔三57共同构成的空间称为检测腔,沿检测腔的上下及左右两侧位置分别设置有上探针检测组件5、下探针检测组件16、水平探针检测组件4及移动检测机构6,
水平探针检测组件4包括由水平气缸传动的水平探针组19,上探针检测组件5包括由上部竖直气缸传动的上探针组17,下探针检测组件16包括由下部竖直气缸传动的下探针组18,移动检测机构6由微型步进电机控制的连杆机构传动传感器组36,传感器组36的安装支架套装在主滑轨14上,实现传感器组36的水平移动;料腔二56和料腔三57的上下侧分别设置有相应的探孔,分别用于上探针组17和下探针组18的伸入,实现对轻触开关被检测件20的有关性能检测;料腔二56和料腔三57的左右侧分别设置有相应的探孔和检查孔,左侧的探孔用于水平探针组19的伸入,右侧的检查孔用于传感器组36中触压传感器22的探头伸入,传感器组36用于测试轻触开关的按键使用力和回弹力,手感值、行程等参数;
料腔三57的出料口34外端设置为斜坡通道35,斜坡通道35对外与出料通道40对接,CCD摄像机构37与料腔三57的出料口34正对;
参照图5,料腔三57通过连接板与料腔调节组件9传动连接,料腔调节组件9中的隔离气缸伸缩,实现料腔三57与料腔二56距离的调节;
参照图5,推料组件10紧邻输送滑轨1的平振设置,包括送料汽缸、送料汽缸杆上固定连接的限位板。
参照图9,挡料机构25的结构是,包括挡料汽缸33,挡料汽缸33的活塞杆端与挡料板32传动连接,挡料板32的另一端靠里开有料腔一55。
挡料板32位于去料板26左半部分的取料槽板27之上;挡料板32设置在与料腔调节组件9的隔离气缸和推料组件10的送料汽缸伸缩的垂直方向,用于对隔离气缸和送料汽缸的限位。
如图10所示,分选机构12的结构是,包括固定在主滑轨14端头(左端)的辅助导轨24,在辅助导轨24上设置有滑杆气缸,滑杆气缸上端面安装有CCD摄像机构37,滑杆气缸正面安装有L型支撑板38,L型支撑板38前端固定有挡料板39,挡料板39窜进出料通道40中。
整形组件2,升降选料机构3,推料组件10、料腔调节组件9、挡料机构25、分选机构12、水平探针检测组件4、上探针检测组件5、下探针检测组件16、移动检测机构6均设有气缸控制输出动力。除推料组件10采用气缸轴使用挡料机构25限位,挡料机构25采用气缸轴与固定板限位外,其余机构均采用气缸控制滑动导轨,滑动导轨上设置对应固定机构控制各机构的动作;以上所有机构、输送滑轨1上的传感检测器41、电机均与控制机构连接并接受协调控制。
料腔三57与料腔二56的左端开有用于窜过探针所用U型槽,紧邻U型槽的台阶孔同方向设有并固定螺钉、弹簧及顶针组件,用于对料腔二56和料腔三57的多个轻触开关定位压紧;料腔三57与料腔二56的上端和下端分别开有用于窜过探针所用U型槽,用于检测各种引脚、触脚、插脚、贴片上的触点或端子与簧片之间接触电阻、导通性,测量产品的开关毫欧电阻等性能;料腔三57与料腔二56的右端开有直线槽用于测试轻触开关的按键使用力和回弹力、手感值、行程等参数。
当测试多组轻触开关时(例如图7显示的为两组被检测件20),二脚测试开关毫欧电阻,接触电阻、导通性时在二脚后端布置两组水平探针组19并接触,二脚的垂直方向上方布置两组上探针组17并接触进行测试;测试多组轻触开关三脚开关毫欧电阻,接触电阻、导通性原理和方法与测试多组轻触开关二脚相同;测试多组轻触开关四脚开关毫欧电阻,接触电阻、导通性时在上面二脚布置两组水平探针组19并接触进行测试,下面二脚布置两组下探针组18并接触进行测试;测试多组轻触开关的按键使用力和回弹力,手感值、行程等参数时正对按键设置传感器组36(例如两个触压传感器22)并接触进行测试。
当测试探针小于轻触开关时(或轻触开关的容积小于料腔二56和料腔三57容积),料腔二56固定不动,由料腔调节组件9将料腔三57推开与料腔二56相隔一个轻触开关的尺寸,即可适应不同规格被检测件20的检测。比如当测试探针为轻触开关的整数倍时,料腔二56固定不动,料腔三57由料腔调节组件9将料腔三57推开与料腔二56相隔一个轻触开关的0.5mm-1mm,分别对两个被检测件20进行探针测试;
探针设置有多组,多组探针分别针对引脚、触脚、插脚、贴片的位置接触设置,每组探针数量均为两个,探针固定在可调整固定板上(图中调整螺钉未画出),可调整固定板固定在各自气缸控制的滑动部件上(可调整固定板也可固定在固定气缸的气缸杆上),相邻组的探针间隔距离与料腔二56和料腔三57间隔距离保持一致。
本发明的工作过程是,
1)手工将被测轻触开关放入振盘中,通过振动将无序的轻触开关有序定向排序在输送滑轨1中,轻触开关途经传感检测器41时,传感检测器41给出整形组件2上的驱动信号,带动下整形压板50、中整形压板51和上整形压板52,向着输送滑轨1中的下缺口47、中缺口48和上缺口49对应移动,多次触压输送滑轨1中的轻触开关,使其装配时不规整的按键下的弹片规整,及上下的触角多次预压使其复位达到整形;
2)升降选料机构3的升降气缸59将去料板26复合槽(底槽21)的入口提升到与输送滑轨1输出出口位置对接,振盘将轻触开关(例如产品型号为4.5x4.5)振送到升降选料机构3的复合槽中;
3)升降气缸59下降,取料槽板27上部对输送滑轨1的出料口封堵起到挡料作用,复合槽(底槽21)与挡料机构25中的料腔一55、料腔二56、料腔三57对接惯通;
4)推料组件10动作,推料汽缸推杆将复合槽中的轻触开关送进料腔二56及料腔三57中,根据轻触开关尺寸大小,料腔调节组件9将料腔三57推开与料腔二56分离合适的距离,设置在料腔二56、料腔三57一侧的弹簧对压的圆销钉(图中未表达)将轻触开关压紧;
5)布置在料腔二56、料腔三57上下左右的万能检测机构动作,水平探针检测组件4控制水平探针组19、传感器组36控制多个触压传感器22、上探针检测组件5控制上探针组17、下探针检测组件16控制下探针组18,分别触压产品的对应部位,进行各自参数的检测;
6)产品导通得到需要检测的数据和信息后,万能检测机构、升降选料机构3、推料组件10、挡料机构25、料腔调节组件9分别复位,料腔二56和料腔三57合拢,重复下一个循环;料腔三57中的产品从出料口34出,CCD摄像机构37对出料口34中的轻触开关外观、尺寸进行摄像检测;
7)检测过的轻触开关被后面新送入的轻触开关推动,从料腔三57中再出料到出料斜坡35,根据判断结果,当前轻触开关为合格品时,分选机构12不动作,合格的轻触开关产品自动滑进第一个通道中进入合格料箱中;当前轻触开关为不合格品时,根据不合格品不同种类,分选机构12动作,封闭合格品料道及其它不合格品料道口,打开不合格品对应问题的料道,该不合格品进入该料道落入对应料箱中,实现分类收集。
在对应不合格料箱的出料口设置有相应的计数传感器,给出PLC和电脑的统计该类不合格轻触开关的数量和数据,不合格品电脑统计数到达规定数量,装满不合格品不合格料箱自动退出实施不合格品集中分类收集管理及处理;重复以上轻触开关的分类收集,包装、统计及处理工作。
由于采用上述结构,本发明装置能高速、方便、准确检测不同规格、不同结构轻触开关的核心性能参数,实现对各种引脚、触脚、插脚,贴片特征的轻触开关制造品质的关键性能自动智能检测;替代手工检测以及替代数量种类众多的单一检测设备和工具,替代手工装箱包装和手工分类统计,完成自动装箱包装和分类统计,大大节约了设备、场地、检测工具、人力投入成本,减轻了工人的劳动强度,保证了轻触开关的检测的一致性、可靠性及准确性,大大提高了生产检测效率和经济效益。