CN106475765B - 一种烟雾报警器多工位组装拧脚装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种烟雾报警器多工位组装拧脚装置，属于产品组装设备领域。本发明包括机架、顶升机构和拧脚机构，顶升机构包括升降机构和顶压机构，升降机构包括升降框架和能够带动升降框架升降的升降驱动机构，升降框架内设有若干组顶压机构，每组顶压机构均包括压台和能够带动压台压紧烟雾报警器组件的气动推顶机构；拧脚机构包括安装在机架上部的支架和安装于支架上的若干组拧脚单元，每组拧脚单元均包括拧脚驱动机构、齿轮箱和拧杆，拧脚驱动机构通过齿轮箱与拧杆传动连接，且拧杆的头部具有拧脚槽。本发明利用机械化设备代替人工完成拧脚装配工作，拧脚压力可控，产品质量稳定，合格率高，且生产效率高，降低了人工成本。

Description

一种烟雾报警器多工位组装拧脚装置

技术领域

本发明涉及一种产品组装设备，更具体地说，涉及一种烟雾报警器多工位组装拧脚装置。

背景技术

烟雾报警器对于预防火灾，减少火灾损失具有现实意义，目前已经在家庭、公共建筑等领域广泛应用。如图1和图2所示，为一种烟雾报警器的结构示意图，由图可知，该烟雾报警器100主要由底座101、集成电路元件102和上盖103三个部分组成，集成电路元件102设置在底座101和上盖103组成的空间内，其中，底座101上具有三个引脚101a，集成电路元件102上设有三个能够与上述的引脚101a相匹配的引脚卡槽102a，在烟雾报警器100组装时，将集成电路元件102安装在底座101内，此时引脚101a穿过引脚卡槽102a，同时需要对引脚101a进行拧转一定角度，从而使集成电路元件102固定在底座101内。

目前，对于上述引脚101a的拧脚过程通常采用人工完成，由于该引脚101a在烟雾报警器100内不仅起到固定作用，同时还起到在固定时与集成电路元件102上的触点相接触导电的作用，因此对于上述拧脚过程具有很高的要求，不仅需要保证集成电路元件102和底座101在压紧状态下拧脚，以保证引脚101a接触良好，而且需要保证压紧力适中，防止因压力过大而在后续运输和使用过程中因引脚101a松动而导致接触不良。而人工拧脚无法准确保证压力，组装后的产品质量不稳定，合格率较低，而且组装效率非常低，出货量少，同时人工成本很高，提高了产品的制造成本。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有烟雾报警器组装拧脚存在的上述不足，提供一种烟雾报警器多工位组装拧脚装置，采用本发明的技术方案，利用机械化设备代替人工完成拧脚装配工作，拧脚压力可控，产品质量稳定，合格率高，且生产效率高，降低了人工成本。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种烟雾报警器多工位组装拧脚装置，包括机架、设于机架底部的顶升机构和设于机架上部的拧脚机构，其中，

所述的顶升机构包括升降机构和顶压机构，所述的升降机构包括升降框架和能够带动升降框架升降的升降驱动机构，所述的升降框架内设有若干组顶压机构，每组顶压机构均包括压台和能够带动压台压紧烟雾报警器组件的气动推顶机构；

所述的拧脚机构包括安装在机架上部的支架和安装于支架上的若干组拧脚单元，每组拧脚单元均包括拧脚驱动机构、齿轮箱和拧杆，所述的拧脚驱动机构通过齿轮箱与拧杆传动连接，所述的拧杆位于相对应的压台的正上方，且拧杆的头部具有能够与相对应的烟雾报警器组件上的引脚相配合的拧脚槽。

更进一步地，所述的顶升机构还包括设于升降框架底部两侧的两组支撑机构，每组支撑机构均包括推动气缸、支撑杆和拉簧，所述的支撑杆的一端铰接在升降框架的底部，支撑杆的另一端设于机架上设置的开口内，所述的拉簧的一端连接在升降框架上，拉簧的另一端连接在支撑杆上，所述的推动气缸固定于机架上，且推动气缸位于支撑杆的一侧；当升降驱动机构带动升降框架上升到最大行程时，支撑杆的自由端在拉簧的侧向拉力作用下离开开口并抵在机架上，当升降驱动机构带动升降框架下降时，推动气缸将支撑杆的自由端推入开口内。

更进一步地，所述的顶压机构还包括连接气动推顶机构的压力检测器，所述的压力检测器用于监测对应的气动推顶机构的气压。

更进一步地，所述的升降框架的顶部还设有定位柱。

更进一步地，所述的升降驱动机构包括升降气缸、导柱和导套，所述的升降框架通过导柱和导套安装于机架上，所述的升降气缸固定在机架上，且升降气缸与升降框架的底部相连接；所述的气动推顶机构包括顶压气缸、连接杆和导向组件，所述的顶压气缸安装于升降框架内，且顶压气缸通过连接杆连接压台，所述的导向组件设于连接杆与升降框架之间。

更进一步地，所述的拧脚机构还包括用于加热拧杆的加热装置。

更进一步地，所述的加热装置为设于拧杆内的电加热管。

更进一步地，所述的拧脚驱动机构包括驱动气缸、驱动齿条、滑轨、滑块和驱动齿轮，所述的驱动气缸固定于支架上，且驱动气缸与驱动齿条相连，所述的驱动齿条通过滑轨和滑块安装在支架上，所述的驱动齿条与驱动齿轮相啮合，所述的驱动齿轮与齿轮箱的输入轴相连。

更进一步地，所述的驱动齿条与并列设置的两个以上的驱动齿轮相啮合，每个驱动齿轮均连接一个齿轮箱。

更进一步地，所述的齿轮箱具有三个输出轴，每个输出轴均连接一个从动齿轮，齿轮箱的输入轴连接一个主动齿轮，该主动齿轮通过中间齿轮分别与三个从动齿轮传动啮合，且每个输出轴均与一根拧杆相连接。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下有益效果：

(1)本发明的一种烟雾报警器多工位组装拧脚装置，其主要由顶升机构和拧脚机构组成，利用顶升机构将烟雾报警器向上压紧在拧脚机构上，拧脚机构动作完成拧脚工作，利用机械化设备代替了人工完成拧脚装配工作，拧脚压力可控，产品质量稳定，合格率高，且生产效率高，降低了人工成本；

(2)本发明的一种烟雾报警器多工位组装拧脚装置，其顶升机构包括升降机构和顶压机构，升降机构能够快速升降，使压台快速达到烟雾报警器组件底部，提高顶升机构动作效率；顶压机构能够与烟雾报警器组件一一对应，保证各个工位上的烟雾报警器组件均具有适当的组装压力，从而保证了拧脚后连接牢固且电接触更加充分稳定，提高了烟雾报警器的质量稳定性和产品合格率；

(3)本发明的一种烟雾报警器多工位组装拧脚装置，其顶升机构还包括设于升降框架底部两侧的两组支撑机构，在升降框架升起后能够起到良好的支撑作用，提高了顶升机构的结构稳定性，从而满足了各个工位上的烟雾报警器组件的压紧需要；并且，支撑机构设计巧妙，结构简单紧凑；

(4)本发明的一种烟雾报警器多工位组装拧脚装置，其顶压机构还包括连接气动推顶机构的压力检测器，压力检测器用于监测对应的气动推顶机构的气压，采用气动推力压紧烟雾报警器组件，与传统电机压紧方式相比，气动推力可调可控性强，便于压力监测，保证每个工位上的烟雾报警器组件均具有适当的组装压力，且便于组装压力的调节；

(5)本发明的一种烟雾报警器多工位组装拧脚装置，其升降框架的顶部还设有定位柱，便于顶升机构在组装拧脚时与烟雾报警器组件准确定位，保证了烟雾报警器组件的引脚能够准确插入拧杆的拧脚槽内，实现准确拧脚；

(6)本发明的一种烟雾报警器多工位组装拧脚装置，其拧脚机构还包括用于加热拧杆的加热装置，有效防止了烟雾报警器组件引脚上的蜡粘留在拧杆上，防止拧脚槽堵塞；该加热装置为设于拧杆内的电加热管，实施方便，加热快速，功耗较低；

(7)本发明的一种烟雾报警器多工位组装拧脚装置，其拧脚驱动机构通过齿轮齿条机构将驱动气缸的直线运动转换为转动，结构稳定可靠；且驱动齿条可与多组驱动齿轮啮合传动，减少了驱动气缸的数量，降低了拧脚装置的成本，并且能够同时完成多组烟雾报警器的拧脚操作，大幅提高了产品的组装效率；

(8)本发明的一种烟雾报警器多工位组装拧脚装置，其齿轮箱具有三个输出轴，每个输出轴均连接一个从动齿轮，齿轮箱的输入轴连接一个主动齿轮，该主动齿轮通过中间齿轮分别与三个从动齿轮传动啮合，且每个输出轴均与一根拧杆相连接；采用该齿轮箱，结构简单，传动稳定，实现了烟雾报警器组件上的三个引脚的同步拧脚，提高了产品组装效率。

附图说明

图1为一种烟雾报警器的结构示意图；

图2为图1中烟雾报警器的爆炸结构示意图；

图3为与本发明的一种烟雾报警器多工位组装拧脚装置配合使用的定位托板的结构示意图；

图4为本发明的一种烟雾报警器多工位组装拧脚装置的结构示意图；

图5为定位托板在本发明的一种烟雾报警器多工位组装拧脚装置中的使用状态示意图；

图6为本发明中的顶升机构的结构示意图；

图7为本发明中的顶升机构处于初始位置的结构示意图；

图8为本发明中的顶升机构处于顶升位置的结构示意图；

图9为本发明中的拧脚机构的结构示意图；

图10为本发明拧脚机构中的一组拧脚单元的结构示意图。

示意图中的标号说明：

100、烟雾报警器；101、底座；101a、引脚；102、集成电路元件；102a、引脚卡槽；103、上盖；

200、定位托板；201、托板本体；202、滚轮；203、通孔；204、轮廓定位块；205、角度定位块；206、凸台；

1、机架；11、开口；2、顶升机构；21、升降机构；211、升降气缸；212、升降框架；2121、定位柱；213、导柱；214、导套；22、顶压机构；221、顶压气缸；222、连接杆；223、压台；224、导向组件；23、支撑机构；231、推动气缸；232、支撑杆；233、拉簧；3、拧脚机构；31、支架；32、拧脚单元；321、拧脚驱动机构；3211、驱动气缸；3212、驱动齿条；3213、滑轨；3214、滑块；3215、驱动齿轮；322、齿轮箱；323、拧杆；3231、拧脚槽。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。

实施例

结合图4和图5所示，本实施例的一种烟雾报警器多工位组装拧脚装置，包括机架1、设于机架1底部的顶升机构2和设于机架1上部的拧脚机构3，该拧脚装置能够配合烟雾报警器组装生产线使用，组装在一起的底座101和集成电路元件102设置在如图3所示的定位托板200，并由输送机构输送到顶升机构2的上方，该定位托板200包括托板本体201，在托板本体201的两侧设有便于定位托板200移动的滚轮202，托板本体201上设有若干通孔203，在每个通孔203的周边设有轮廓定位块204，用于定位烟雾报警器的底座101，并在通孔203的孔壁上设有角度定位块205，通过轮廓定位块204和角度定位块205保证了烟雾报警器在定位托板200上位置准确；另外，在托板本体201的两端各设有一凸台206，一端用于定位托板200的挡停，一端用于定位托板200的位置检测。拧脚时，装有底座101和集成电路元件102的定位托板200被输送到顶升机构2的上方，顶升机构2上升将定位托板200顶起并使拧脚机构3与底座101、集成电路元件102组合后的引脚101a卡合压紧，拧脚机构3动作完成拧脚操作。

结合图6所示，本实施例中的顶升机构2包括升降机构21和顶压机构22，升降机构21包括升降框架212和能够带动升降框架212升降的升降驱动机构，升降框架212内设有若干组顶压机构22，每组顶压机构22均包括压台223和能够带动压台223压紧烟雾报警器组件的气动推顶机构。升降机构21能够快速升降，使压台223快速达到烟雾报警器组件的底部，提高顶升机构2动作效率，具体地，该升降机构21的升降驱动机构包括升降气缸211、导柱213和导套214，升降框架212通过导柱213和导套214安装于机架1上，升降气缸211固定在机架1上，且升降气缸211与升降框架212的底部相连接，升降动作稳定可靠；顶压机构22与烟雾报警器组件一一对应，保证各个工位上的烟雾报警器组件均具有适当的组装压力，具体地，该顶压机构22的气动推顶机构包括顶压气缸221、连接杆222和导向组件224，顶压气缸221安装于升降框架212内，且顶压气缸221通过连接杆222连接压台223，导向组件224设于连接杆222与升降框架212之间，每个烟雾报警器组件配备一组顶压机构22，保证了拧脚后连接牢固且电接触更加充分稳定，提高了烟雾报警器的质量稳定性和产品合格率。上述的升降驱动机构和气动推顶机构均采用导向机构，保证了升降动作的稳定性。并且，顶压机构22还包括连接气动推顶机构的压力检测器，压力检测器用于监测对应的气动推顶机构的气压，采用气动推力压紧烟雾报警器组件，与传统电机压紧方式相比，气动推力可调可控性强，便于压力监测，保证每个工位上的烟雾报警器组件均具有适当的组装压力，且便于组装压力的调节。为了便于定位托板200与顶升机构2准确定位，在升降框架212的顶部还设有定位柱2121，该定位柱2121能够与定位托板200上的定位孔相配合，便于顶升机构2在组装拧脚时与烟雾报警器组件准确定位，保证了烟雾报警器组件的引脚能够准确与拧脚机构3相配合，实现准确拧脚。

另外，如图7和图8所示，本实施例中的顶升机构2还包括设于升降框架212底部两侧的两组支撑机构23，每组支撑机构23均包括推动气缸231、支撑杆232和拉簧233，支撑杆232的一端铰接在升降框架212的底部，支撑杆232的另一端为自由端且设于机架1上设置的开口11内，拉簧233的一端连接在升降框架212上，拉簧233的另一端连接在支撑杆232上，推动气缸231固定于机架1上，且推动气缸231位于支撑杆232的一侧；当升降驱动机构带动升降框架212上升到最大行程时(如图8所示)，支撑杆232的自由端在拉簧233的侧向拉力作用下离开开口11并抵在机架1上，当升降驱动机构带动升降框架212下降时，推动气缸231将支撑杆232的自由端推入开口11内，从而使升降框架212自如下降到如图7所示状态。为了便于支撑杆232的自由端能够更顺畅的切换，优选地，在支撑杆232自由端还设有圆滑过渡的倒角。上述的支撑机构23在升降框架212升起后能够起到良好的支撑作用，提高了顶升机构2的结构稳定性，从而满足了各个工位上的烟雾报警器组件的压紧需要；并且，支撑机构23设计巧妙，结构简单紧凑。

如图9所示，本实施例中的拧脚机构3包括安装在机架1上部的支架31和安装于支架31上的若干组拧脚单元32，每组拧脚单元32均包括拧脚驱动机构321、齿轮箱322和拧杆323，拧脚驱动机构321通过齿轮箱322与拧杆323传动连接，拧杆323位于相对应的压台223的正上方，且拧杆323的头部具有能够与相对应的烟雾报警器组件上的引脚101a相配合的拧脚槽3231。每组齿轮箱322上连接的拧杆323与其下方的顶压机构22一一对应，在顶压机构22将烟雾报警器组件压紧后，拧脚驱动机构321通过齿轮箱322带动相应的拧杆323转动来将烟雾报警器组件上的引脚101a扭转一定角度，完成拧脚动作。

由于烟雾报警器的集成电路元件102在制作时需要浸蜡，因此在拧脚时，拧杆323上非常容易粘留残余的蜡，容易造成拧杆323的拧脚槽3231堵塞，为了解决蜡的残留问题，在本实施例中，拧脚机构3还包括用于加热拧杆323的加热装置(图中为示出)，利用加热的拧杆323进行拧脚，有效防止了烟雾报警器组件引脚101a上的蜡粘留在拧杆323上，防止拧脚槽3231堵塞。优选地，加热装置为设于拧杆323内的电加热管，实施方便，加热快速，功耗较低。

如图10所示，上述的拧脚驱动机构321包括驱动气缸3211、驱动齿条3212、滑轨3213、滑块3214和驱动齿轮3215，驱动气缸3211固定于支架31上，且驱动气缸3211与驱动齿条3212相连，驱动齿条3212通过滑轨3213和滑块3214安装在支架31上，驱动齿条3212与驱动齿轮3215相啮合，驱动齿轮3215与齿轮箱322的输入轴相连。拧脚驱动机构321通过齿轮齿条机构将驱动气缸的直线运动转换为转动，结构稳定可靠。并且，在本实施例中，驱动齿条3212与并列设置的两个以上的驱动齿轮3215相啮合，每个驱动齿轮3215均连接一个齿轮箱322，减少了驱动气缸3211的数量，降低了拧脚装置的成本，能够同时完成多组烟雾报警器的拧脚操作，大幅提高了产品的组装效率。上述的齿轮箱322具有三个输出轴，每个输出轴均连接一个从动齿轮，齿轮箱322的输入轴连接一个主动齿轮，该主动齿轮通过中间齿轮分别与三个从动齿轮传动啮合，且每个输出轴均与一根拧杆323相连接，采用该齿轮箱322，结构简单，传动稳定，实现了烟雾报警器组件上的三个引脚的同步拧脚，提高了产品组装效率。

上述的烟雾报警器组件是指底座101和集成电路元件102的组合件。

本实施例的一种烟雾报警器多工位组装拧脚装置，可同时完成多个烟雾报警器的拧脚工作，在本实施例中，设置两排共10各工位进行组装拧脚，即一次可完成10个烟雾报警器的拧脚操作。工作时，定位托板200将烟雾报警器组件带到顶升机构2的正下方(如图5所示状态)，此时，升降气缸211带动顶压机构22快速上升到定位托板200的底部，并将定位托板200托起使拧杆323与烟雾报警器组件的拧脚相靠近，此时升降气缸211对烟雾报警器组件并不施加压紧力；然后，顶压气缸221带动压台223上升到定位托板200的通孔203内，对烟雾报警器组件施加压紧力，使底座101和集成电路元件102压合在一起，由于支撑机构23的作用，此时升降框架212不会下降，从而保证了顶压气缸221的压紧力稳定且适当；之后，拧脚驱动机构321通过齿轮箱322带动拧杆323转动一定角度，完成拧脚工作；随后，顶升机构2复位，定位托板200带着烟雾报警器组件进入下一道组装工序。

本发明的一种烟雾报警器多工位组装拧脚装置，利用顶升机构将烟雾报警器向上压紧在拧脚机构上，拧脚机构动作完成拧脚工作，利用机械化设备代替了人工完成拧脚装配工作，拧脚压力可控，产品质量稳定，合格率高，且生产效率高，降低了人工成本。

以上示意性地对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性地设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种烟雾报警器多工位组装拧脚装置，其特征在于：包括机架(1)、设于机架(1)底部的顶升机构(2)和设于机架(1)上部的拧脚机构(3)，其中，

所述的顶升机构(2)包括升降机构(21)和顶压机构(22)，所述的升降机构(21)包括升降框架(212)和能够带动升降框架(212)升降的升降驱动机构，所述的升降框架(212)内设有若干组顶压机构(22)，每组顶压机构(22)均包括压台(223)和能够带动压台(223)压紧烟雾报警器组件的气动推顶机构；

所述的拧脚机构(3)包括安装在机架(1)上部的支架(31)和安装于支架(31)上的若干组拧脚单元(32)，每组拧脚单元(32)均包括拧脚驱动机构(321)、齿轮箱(322)和拧杆(323)，所述的拧脚驱动机构(321)通过齿轮箱(322)与拧杆(323)传动连接，所述的拧杆(323)位于相对应的压台(223)的正上方，且拧杆(323)的头部具有能够与相对应的烟雾报警器组件上的引脚(101a)相配合的拧脚槽(3231)。

2.根据权利要求1所述的一种烟雾报警器多工位组装拧脚装置，其特征在于：所述的顶升机构(2)还包括设于升降框架(212)底部两侧的两组支撑机构(23)，每组支撑机构(23)均包括推动气缸(231)、支撑杆(232)和拉簧(233)，所述的支撑杆(232)的一端铰接在升降框架(212)的底部，支撑杆(232)的另一端设于机架(1)上设置的开口(11)内，所述的拉簧(233)的一端连接在升降框架(212)上，拉簧(233)的另一端连接在支撑杆(232)上，所述的推动气缸(231)固定于机架(1)上，且推动气缸(231)位于支撑杆(232)的一侧；当升降驱动机构带动升降框架(212)上升到最大行程时，支撑杆(232)的自由端在拉簧(233)的侧向拉力作用下离开开口(11)并抵在机架(1)上，当升降驱动机构带动升降框架(212)下降时，推动气缸(231)将支撑杆(232)的自由端推入开口(11)内。

3.根据权利要求2所述的一种烟雾报警器多工位组装拧脚装置，其特征在于：所述的顶压机构(22)还包括连接气动推顶机构的压力检测器，所述的压力检测器用于监测对应的气动推顶机构的气压。

4.根据权利要求3所述的一种烟雾报警器多工位组装拧脚装置，其特征在于：所述的升降框架(212)的顶部还设有定位柱(2121)。

5.根据权利要求4所述的一种烟雾报警器多工位组装拧脚装置，其特征在于：所述的升降驱动机构包括升降气缸(211)、导柱(213)和导套(214)，所述的升降框架(212)通过导柱(213)和导套(214)安装于机架(1)上，所述的升降气缸(211)固定在机架(1)上，且升降气缸(211)与升降框架(212)的底部相连接；所述的气动推顶机构包括顶压气缸(221)、连接杆(222)和导向组件(224)，所述的顶压气缸(221)安装于升降框架(212)内，且顶压气缸(221)通过连接杆(222)连接压台(223)，所述的导向组件(224)设于连接杆(222)与升降框架(212)之间。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的一种烟雾报警器多工位组装拧脚装置，其特征在于：所述的拧脚机构(3)还包括用于加热拧杆(323)的加热装置。

7.根据权利要求6所述的一种烟雾报警器多工位组装拧脚装置，其特征在于：所述的加热装置为设于拧杆(323)内的电加热管。

8.根据权利要求6所述的一种烟雾报警器多工位组装拧脚装置，其特征在于：所述的拧脚驱动机构(321)包括驱动气缸(3211)、驱动齿条(3212)、滑轨(3213)、滑块(3214)和驱动齿轮(3215)，所述的驱动气缸(3211)固定于支架(31)上，且驱动气缸(3211)与驱动齿条(3212)相连，所述的驱动齿条(3212)通过滑轨(3213)和滑块(3214)安装在支架(31)上，所述的驱动齿条(3212)与驱动齿轮(3215)相啮合，所述的驱动齿轮(3215)与齿轮箱(322)的输入轴相连。

9.根据权利要求8所述的一种烟雾报警器多工位组装拧脚装置，其特征在于：所述的驱动齿条(3212)与并列设置的两个以上的驱动齿轮(3215)相啮合，每个驱动齿轮(3215)均连接一个齿轮箱(322)。

10.根据权利要求9所述的一种烟雾报警器多工位组装拧脚装置，其特征在于：所述的齿轮箱(322)具有三个输出轴，每个输出轴均连接一个从动齿轮，齿轮箱(322)的输入轴连接一个主动齿轮，该主动齿轮通过中间齿轮分别与三个从动齿轮传动啮合，且每个输出轴均与一根拧杆(323)相连接。