CN105436909A - 一种水箱自动装配与密封性测试设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水箱自动装配与密封性测试设备,包括机座、工位转盘、水箱传送带、第一机械手、螺母送料装置、螺母装配装置、散热片传送带、第二机械手、散热片检测装置、拧螺丝装置、水箱成品传送带、第三机械手、水箱成品密封性测试装置、用于将水箱成品取放在测试装置的第四机械手和控制单元，控制单元分别与工位转盘、水箱传送带、第一机械手、螺母送料装置、螺母装配装置、散热片传送带、第二机械手、散热片检测装置、拧螺丝装置、水箱成品传送带、第三机械手、密封性测试装置和第四机械手电气连接，与现有技术相比，本发明具有生产效率高、加工成本低、质量稳定和自动化程度有效提升的优点。

Description

一种水箱自动装配与密封性测试设备

技术领域

本发明涉及一种自动化设备领域，尤其涉及一种水箱自动装配与密封性测试设备。

背景技术

现有的饮水机的水箱，都是采用手工方式对水箱进行装配和测试，采用手工方式对水箱进行装配是在生产线完成，生产线上设有不同的工人，不同的工人完成不同的装配工序，装配完成后也设有工人手工对水箱的密封性时行测试，测试时是先对两连接管塞住，输气管与气源连接后将水箱放入水中检查是否漏气，若漏气水箱就会在水中冒泡，反之水箱不会在水中冒泡，上述水箱手工方式对水箱进行装配和测试，存在生产效率低、加工成本高、质量不稳定和自动化程度低的缺点。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种生产效率高、加工成本低、质量稳定和自动化程度有效提升的水箱自动装配与密封性测试设备。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种水箱自动装配与密封性测试设备，包括机座、安装在机座上由第一电机驱动旋转的工位转盘、水箱传送带、位于水箱传送带一侧用于取放水箱的第一机械手、螺母送料装置、位于螺母送料装置一侧的螺母装配装置、散热片传送带、位于散热片传送带一侧用于取放散热片的第二机械手、散热片检测装置、拧螺丝装置、水箱成品传送带、位于水箱成品传送带一侧的用于取放水箱成品的第三机械手、水箱成品密封性测试装置、用于将水箱成品取放在测试装置的第四机械手和控制单元，控制单元分别与工位转盘、水箱传送带、第一机械手、螺母送料装置、螺母装配装置、散热片传送带、第二机械手、散热片检测装置、拧螺丝装置、水箱成品传送带、第三机械手、密封性测试装置和第四机械手电气连接，第一机械手、螺母装配装置、第二机械手、散热片检测装置、拧螺丝装置和第三机械手环绕固定在工位转盘外侧；

所述工位转盘的边沿处固定有若干个支承水箱的夹具；

所述第一机械手、第二机械手、第三机械手分别包括支架、固定在支架上的第二电机、由第二电机驱动旋转的横臂、横臂两侧各设有一第一气缸、由第一气缸驱动升降的升降架；横臂设有导槽，升降架相应设有与导槽配合的导轨，第二电机的转轴与横臂固定连接，升降架与第一气缸的缸柱固定连接，第一机械手和第二机械手的升降架设有吸取爪，第三机械手的升降架设有由第二气缸驱动的第一夹持爪，第一夹持爪与第二气缸的缸柱固定连接；

所述螺母送料装置包括振动盘、与振动盘相连的螺母输送板和位于螺母输送带另一端与螺母装配装置相连的送料座，螺母装配装置包括固定架第三气缸、与第三气缸的缸柱相连的推送杆、第四气缸、与第四气缸的缸柱相连的挤压杆，第三气缸与第四气缸均固定在固定架上，送料座设有可让推送杆和挤压杆伸入的缺口；

散热片检测装置包括支座、固定在支座上的检测气缸和散热片检测头，散热片检测头固定在检测气缸的缸柱上；

拧螺丝装置包括带有两导柱的支承架、固定在支承架上的第三电机、第五气缸、套接在两导柱上的第一升降板、第二升降板，由第三电机驱动将螺丝拧紧的螺丝刀、与螺丝供应装置连接的螺丝供给头，第五气缸的缸柱与第一升降板和第二升降板相连，螺丝刀伸入螺丝供给头内，第一升降板设有第一连接座，第二升降板设有第二连接座，第三电机的转轴与螺丝刀之间设有联动轴，联动轴两端各设有一使联动轴与第三电机的转轴、螺丝刀连接的万向节，螺丝刀枢接在第一连接座上，螺丝供给头固定在第二连接座上；

所述密封性测试装置包括与工位转盘相同的支承水箱的夹具、位于夹具两侧的第六气缸、滑轨、可在滑轨上滑动的滑座和感应水箱内压力的气压感应器，第六气缸的缸柱抵靠在滑座一侧，其中一滑座上设有可将水箱两连接管密封的压块，另一滑座上设有可与水箱另一连接管对接并输出气体到水箱的输气管，气压感应器与输气管相连接，输气管设有与控制单元电连接的电磁阀；

作为上述方案的进一步改进，所述第四机械手包括固定在机座上的基座、第四电机、与第四电机转轴相连的转动臂、设在转动臂内的第五电机、与第五电机转轴相连的连接臂，连接臂内设有第六电机、第七电机和由第六电机、第七电机驱动的丝杆，丝杆下端设有连接板，连接板两侧各设有由第七气缸驱动的第二夹持爪。

作为上述方案的进一步改进，所述机座包括第一机座和第二机座，工位转盘、水箱传送带、第一机械手、螺母送料装置、螺母装配装置、散热片传送带、第二机械手、拧螺丝装置和第三机械手固定在第一机座上，水箱成品传送带、水箱成品密封性测试装置和第四机械手固定在第二机座上。

作为上述方案的进一步改进，所述第一升降板和第二升降板两侧各设有套接在两导柱上的套筒，套筒之间还套接有弹簧。

作为上述方案的进一步改进，所述第三气缸和第四气缸的数量均为两个、推送杆和挤压杆的数量均为两条，螺母输送带设有两螺母输送槽，两条推送杆和两条挤压杆分别设在两螺母输送槽的末端。

作为上述方案的进一步改进，所述螺丝刀的数量为四把，每把螺丝刀相应设置一第三电机、联动轴和两万向节组合与螺丝刀连接。

作为上述方案的进一步改进，所述第二电机为步进电机，第三电机、第四电机、第五电机、第六电机和第七均为伺服电机。

作为上述方案的进一步改进，所述第二电机与横臂之间设有行星减速器，行星减速器一端与第二电机的转轴相连，另一端与横臂相连。

作为上述方案的进一步改进，所述滑座上还设有用于压紧水箱的压紧臂，压紧臂一端设有可与水箱相接触的滚轮。

作为上述方案的进一步改进，所述水箱成品密封性测试装置一侧还固定有用于接收测试完毕的水箱成品的合格框和不合格框。

作为上述方案的进一步改进，所述密封性测试装置为四个，并列设置在第二机座上。

与现有技术相比，本发明的水箱自动装配与密封性测试设备的装配和测试过程中由控制单元自动控制各组件完成送料、螺母装配、散热片输送、散热片检测、散热片固定、成品输送、成品密封性测试和合格品、不合格品的转移，具有生产效率高、加工成本低、质量稳定和自动化程度有效提升的优点。

附图说明

图1为本发明一种水箱自动装配与密封性测试设备的示意图；

图2为图1中A处局部放大图；

图3为图1中B处局部放大图；

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明提供一种水箱自动装配与密封性测试设备，包括机座1、安装在机座1上由第一电机驱动旋转的工位转盘2、水箱传送带3、位于水箱传送带3一侧用于取放水箱的第一机械手4、螺母送料装置5、位于螺母送料装置5一侧的螺母装配装置6、散热片传送带7、位于散热片传送带7一侧用于取放散热片的第二机械手8、散热片检测装置9、拧螺丝装置10、水箱成品传送带11、位于水箱成品传送带11一侧的用于取放水箱成品的第三机械手12、水箱成品密封性测试装置13、用于将水箱成品取放在测试装置13的第四机械手14和控制单元，控制单元分别与工位转盘2、水箱传送带3、第一机械手4、螺母送料装置5、螺母装配装置6、散热片传送带7、第二机械手8、散热片检测装置9、拧螺丝装置10、水箱成品传送带11、第三机械手12、密封性测试装置13和第四机械手14电气连接；工位转盘2的边沿处固定有多个支承水箱的夹具15。

结合图2所示，第一机械手4、第二机械手8、第三机械手12分别包括支架16、固定在支架16上的第二电机17、由第二电机17驱动旋转的横臂18、横臂18两侧各设有一第一气缸19、由第一气缸19驱动升降的升降架20；横臂18设有导槽21，升降架20相应设有与导槽21配合的导轨22，第二电机17的转轴与横臂18固定连接，升降架20与第一气缸19的缸柱固定连接，第一机械手4和第二机械手8的升降架20设有吸取爪23，第三机械手12的升降架20设有由第二气缸24驱动的夹持爪25，夹持爪25与第二气缸24的缸柱固定连接；

螺母送料装置5包括振动盘26、与振动盘26相连的螺母输送带27和位于螺母输送带27另一端与螺母装配装置6相连的送料座28，螺母装配装置6包括固定架29、第三气缸30、与第三气缸30的缸柱相连的推送杆31、第四气缸32、与第四气缸32的缸柱相连的挤压杆33，第三气缸30与第四气缸32均固定在固定架29上，送料座28设有可让推送杆31和挤压杆33伸入的缺口34。第三气缸30和第四气缸32数量均为两个、推送杆31和挤压杆33的数量均为两条，螺母输送带27设有两螺母输送槽35，两条推送杆31和两条挤压杆33分别设在两螺母输送槽35的末端。

散热片检测装置9包括支座36、固定在支座36上的检测气缸37和散热片检测头38，散热片检测头38固定在检测气缸37的缸柱上；

拧螺丝装置10包括带有两导柱40的支承架39、固定在支承架39上的第三电机41、第五气缸42、套接在两导柱40上的第一升降板43、第二升降板44、由第三电机41驱动将螺丝拧紧的螺丝刀45、与螺丝供应装置连接的螺丝供给头46。第五气缸42的缸柱与第一升降板43和第二升降板44相连。螺丝刀45伸入螺丝供给头46内，第一升降板43设有第一连接座47，第二升降板44设有第二连接座48，第三电机41的转轴与螺丝刀45之间设有联动轴49，联动轴49两端各设有一使联动轴49与第三电机41的转轴、螺丝刀45连接的万向节50，螺丝刀45枢接在第一连接座47上，螺丝供给头46固定在第二连接座48上。第一升降板43和第二升降板44两侧各设有套接在两导柱40上的套筒51，套筒51之间还套接有弹簧52。螺丝刀45的数量为四把，每把螺丝刀45相应设置一第三电机41、联动轴49和两万向节50组合与螺丝刀45连接。

机座1包括第一机座和第二机座，工位转盘2、水箱传送带3、第一机械手4、螺母送料装置5、螺母装配装置6、散热片传送带7、第二机械手8、拧螺丝装置10和第三机械手12固定在第一机座上，水箱成品传送带11、水箱成品密封性测试装置13和第四机械手14固定在第二机座上。

第二电机17与横臂18之间设有行星减速器53，行星减速器53一端与第二电机17的转轴相连，另一端与横臂18相连。

结合图3所示：密封性测试装置13包括与工位转盘2相同的支承水箱的夹具15、位于夹具15两侧的第六气缸54、滑轨55、可在滑轨55上滑动的滑座56和感应水箱内压力的气压感应器，第六气缸54的缸柱抵靠在滑座56一侧，其中一滑座56上设有可将水箱两连接管密封的压块57，另一滑座56上设有可与水箱另一连接管对接并输出气体到水箱的输气管58，气压感应器与输气管58相连接，输气管58设有与控制单元电连接的电磁阀；密封性测试装置13为四个，并列设置在第二机座上。

第四机械手14包括固定在机座1上的基座59、第四电机60、与第四电机60转轴相连的转动臂61、设在转动臂61内的第五电机、与第五电机转轴相连的连接臂62，连接臂62内设有第六电机、第七电机和由第六电机、第七电机驱动的丝杆63，第六电机、第七电机组合驱动丝杆63升降和转动，丝杆63下端设有连接板64，连接板62两侧各设有由第七气缸65驱动的第二夹持爪66，丝杆63升降和转动可带动第二夹持爪66升降和转动。

滑座56上还设有用于压紧水箱的压紧臂67，压紧臂67一端设有可与水箱相接触的滚轮68。水箱成品密封性测试装置13一侧还固定有用于接收测试完毕的水箱成品的合格框69和不合格框70。

第二电机17为步进电机，第三电机41、第四电机60、第五电机、第六电机和第七均为伺服电机。

本发明的一种水箱自动装配与密封性测试设备的工作原理如下:工人将水箱置于水箱传送带3，水箱传送带3将水箱传送到第一机械手4，控制单元就控制第一机械手4的第一气缸19动作驱动升降架20下降使吸取爪23吸住水箱后第一气缸19动作驱动升降架20上升，第二电机17动作驱动横臂18旋转180度，第一气缸19动作驱动升降架20下降使水箱放置在夹具15内再驱动升降架20升起又去吸取另一水箱。

夹具15内放有水箱后控制单元就控制第一电机工作驱动工位转盘2转动设定角度，使放有水箱的夹具15到达螺母装配装置6处，第三气缸30动作驱动推送杆31将螺母推入送料座28内、第四气缸32就驱动挤压杆33向下移动将螺母压入水箱的凹槽内。

螺母压入水箱的凹槽后，控制单元又控制第一电机工作驱动工位转盘2转动设定角度，使压有螺母的水箱到达第二机械手8处，第二机械手8的第一气缸19动作驱动升降架20下降使吸取爪23吸住散热片后第一气缸19动作驱动升降架20上升，第二电机17动作驱动横臂18旋转180度，第一气缸19动作驱动升降架20下降使散热片放置在水箱上内再驱动升降架20升起又去吸取另一散热片。

散热片放置在水箱上完毕，控制单元又控制第一电机工作驱动工位转盘2转动设定角度，使放置有散热片的水箱到达散热片检测装置9，散热片检测装置9检测气缸37驱动散热片检测头38下降检测水箱是否放置有散热片，若检测到水箱没有放置散热片，控制单元就发出报警，让工人进行应急处理；若检测到水箱放置了散热片，控制单元又控制第一电机工作驱动工位转盘2转动设定角度，使放置有散热片的水箱到达拧螺丝装置10。

放置有散热片的水箱到达拧螺丝装置10，第五气缸42动作驱动第一升降板43和第二升降板44向下移动，从而使螺丝供给头46和螺丝刀45向下移动，螺丝供给头46与散热片接触后，第三电机41工作驱动万向节50、联动轴49转动，从而使螺丝刀45转动将螺丝供给头46内的螺丝拧在水箱上将散热片固定在水箱，螺丝刀45数量为四把，从而可将四颗螺丝拧在水箱上，使水箱装配完成变成水箱成品。

水箱装配完成变成水箱成品后，控制单元又控制第一电机工作驱动工位转盘2转动设定角度，水箱成品移动到第三机械手12处，第三机械手12的第一气缸19动作驱动升降架20下降使夹持爪25接触水箱成品，第二气缸24驱动夹持爪25张开后进入水箱成品又驱动夹持爪25合闭夹住水箱成品，第一气缸19动作驱动升降架20升起，第二电机17动作驱动横臂18旋转180度使水箱成品到达水箱成品传送带11处，第一气缸19又动作驱动升降架20下降使水箱成品放在水箱成品传送带11上后，第二气缸24驱动夹持爪25张开释放水箱成品，水箱成品就由水箱成品传送带11传送到密封性测试装置13处，第一气缸19又动作驱动升降架20升起去夹取另一水箱成品。

水箱成品传送带11传送到密封性测试装置13处，控制单元控制第四机械手14动作将水箱成品放置在不同位置的密封性测试装置13的夹具15上进行测试，水箱成品放置密封性测试装置13后，控制单元控制第六气缸54动作推动滑座56向水箱成品方向移动直到压紧臂67将水箱成品压紧同时压块57将水箱两连接管密封、输气管58插入水箱另一连接管通入气体，当气压感应器感应到水箱内的气压与输气管58相连气源的气压相同时，就发出控制信号给控制单元，控制单元就控制电磁阀关闭，气压感应器再检测一定时间，若水箱成品内的压力持续与气源压力相同，表明水箱是密封没漏气，若水箱成品内的压力持续低于气源压力，表明水箱是没密封有漏气，第四机械手14将合格没漏气的水箱移到合格框69，将不合格漏气的水箱移到不合格框70。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种水箱自动装配与密封性测试设备，其特征在于：包括机座、安装在机座上由第一电机驱动旋转的工位转盘、水箱传送带、位于水箱传送带一侧用于取放水箱的第一机械手、螺母送料装置、位于螺母送料装置一侧的螺母装配装置、散热片传送带、位于散热片传送带一侧用于取放散热片的第二机械手、散热片检测装置、拧螺丝装置、水箱成品传送带、位于水箱成品传送带一侧的用于取放水箱成品的第三机械手、水箱成品密封性测试装置、用于将水箱成品取放在测试装置的第四机械手和控制单元，控制单元分别与工位转盘、水箱传送带、第一机械手、螺母送料装置、螺母装配装置、散热片传送带、第二机械手、散热片检测装置、拧螺丝装置、水箱成品传送带、第三机械手、密封性测试装置和第四机械手电气连接，第一机械手、螺母装配装置、第二机械手、散热片检测装置、拧螺丝装置和第三机械手环绕固定在工位转盘外侧；

所述工位转盘的边沿处固定有若干个支承水箱的夹具；

所述第一机械手、第二机械手、第三机械手分别包括支架、固定在支架上的第二电机、由第二电机驱动旋转的横臂、横臂两侧各设有一第一气缸、由第一气缸驱动升降的升降架；横臂设有导槽，升降架相应设有与导槽配合的导轨，第二电机的转轴与横臂固定连接，升降架与第一气缸的缸柱固定连接，第一机械手和第二机械手的升降架设有吸取爪，第三机械手的升降架设有由第二气缸驱动的第一夹持爪，第一夹持爪与第二气缸的缸柱固定连接；

所述螺母送料装置包括振动盘、与振动盘相连的螺母输送板和位于螺母输送带另一端与螺母装配装置相连的送料座，螺母装配装置包括固定架第三气缸、与第三气缸的缸柱相连的推送杆、第四气缸、与第四气缸的缸柱相连的挤压杆，第三气缸与第四气缸均固定在固定架上，送料座设有可让推送杆和挤压杆伸入的缺口；

散热片检测装置包括支座、固定在支座上的检测气缸和散热片检测头，散热片检测头固定在检测气缸的缸柱上；

拧螺丝装置包括带有两导柱的支承架、固定在支承架上的第三电机、第五气缸、套接在两导柱上的第一升降板、第二升降板，由第三电机驱动将螺丝拧紧的螺丝刀、与螺丝供应装置连接的螺丝供给头，第五气缸的缸柱与第一升降板和第二升降板相连，螺丝刀伸入螺丝供给头内，第一升降板设有第一连接座，第二升降板设有第二连接座，第三电机的转轴与螺丝刀之间设有联动轴，联动轴两端各设有一使联动轴与第三电机的转轴、螺丝刀连接的万向节，螺丝刀枢接在第一连接座上，螺丝供给头固定在第二连接座上；

所述密封性测试装置包括与工位转盘相同的支承水箱的夹具、位于夹具两侧的第六气缸、滑轨、可在滑轨上滑动的滑座和感应水箱内压力的气压感应器，第六气缸的缸柱抵靠在滑座一侧，其中一滑座上设有可将水箱两连接管密封的压块，另一滑座上设有可与水箱另一连接管对接并输出气体到水箱的输气管，气压感应器与输气管相连接，输气管设有与控制单元电连接的电磁阀；

所述第四机械手包括固定在机座上的基座、第四电机、与第四电机转轴相连的转动臂、设在转动臂内的第五电机、与第五电机转轴相连的连接臂，连接臂内设有第六电机、第七电机和由第六电机、第七电机驱动的丝杆，丝杆下端设有连接板，连接板两侧各设有由第七气缸驱动的第二夹持爪。

2.如权利要求1所述的一种水箱自动装配与密封性测试设备，其特征在于，所述机座包括第一机座和第二机座，工位转盘、水箱传送带、第一机械手、螺母送料装置、螺母装配装置、散热片传送带、第二机械手、拧螺丝装置和第三机械手固定在第一机座上，水箱成品传送带、水箱成品密封性测试装置和第四机械手固定在第二机座上。

3.如权利要求1所述的一种水箱自动装配与密封性测试设备，其特征在于，所述第一升降板和第二升降板两侧各设有套接在两导柱上的套筒，套筒之间还套接有弹簧。

4.如权利要求1所述的一种水箱自动装配与密封性测试设备，其特征在于，所述第三气缸和第四气缸的数量均为两个、推送杆和挤压杆的数量均为两条，螺母输送带设有两螺母输送槽，两条推送杆和两条挤压杆分别设在两螺母输送槽的末端。

5.如权利要求1所述的一种水箱自动装配与密封性测试设备，其特征在于，所述螺丝刀的数量为四把，每把螺丝刀相应设置一第三电机、联动轴和两万向节组合与螺丝刀连接。

6.如权利要求1所述的一种水箱自动装配与密封性测试设备，其特征在于，所述第二电机为步进电机，第三电机、第四电机、第五电机、第六电机和第七均为伺服电机。

7.如权利要求1所述的一种水箱自动装配与密封性测试设备，其特征在于，所述第二电机与横臂之间设有行星减速器，行星减速器一端与第二电机的转轴相连，另一端与横臂相连。

8.如权利要求1所述的一种水箱自动装配与密封性测试设备，其特征在于，所述滑座上还设有用于压紧水箱的压紧臂，压紧臂一端设有可与水箱相接触的滚轮。

9.如权利要求1所述的一种水箱自动装配与密封性测试设备，其特征在于，所述水箱成品密封性测试装置一侧还固定有用于接收测试完毕的水箱成品的合格框和不合格框。

10.如权利要求1所述的一种水箱自动装配与密封性测试设备，其特征在于，所述密封性测试装置为四个，并列设置在第二机座上。