CN107431321A - 装配设备 - Google Patents

Abstract

提供一种装配设备(10)。该装配设备(10)包括使用中布置为供给一连串第一部件(14)的第一供给机构(12)，使用中布置为将连续不断的一个个第一部件(14)保持就位的保持机构(16)，使用中布置为当第一部件(14)由保持机构(16)保持就位时分隔单个的第一部件(14)的切割器(18)，使用中布置为将分隔开的第一部件(14)推入第二部件(22)中的对应的开口中的插入器(20)，以及联接到第一供给机构(12)、保持机构(16)、切割器(18)和插入器(20)中的每个的驱动机构(24)。驱动机构(24)在使用中布置为使得第一供给机构(12)、保持机构(16)、切割器(18)和插入器(20)的运动同步。

Description

装配设备

技术领域

本发明涉及部件装配，更特别地涉及一种装配设备。

背景技术

装配速度是制造中的重要考虑因素。较快的装配速度有助于减小制造成本。因此希望具有一种能够实现更快装配速度的用于部件装配的设备。

发明内容

由此，第一方面，本发明提供一种装配设备，该装配设备包括使用中布置为供给一连串第一部件的第一供给机构，使用中布置为将连续不断的一个个第一部件保持就位的保持机构，使用中布置为当第一部件由保持机构保持就位时分隔单个的第一部件的切割器，使用中布置为将分隔开的第一部件推入第二部件中的对应的开口中的插入器，以及联接到第一供给机构、保持机构、切割器和插入器中的每个的驱动机构。驱动机构在使用中布置为使得第一供给机构、保持机构、切割器和插入器的运动同步。

本发明的其他方面和优势将从以下结合附图的详细描述中变得明显，附图以示例的方式说明了本发明的原理。

附图说明

当结合附图阅读时，以下对本发明的优选实施例的详细描述将会更好理解。本发明以示例的方式说明但不受附图的限制，相似的标号指示相似的元件。需要理解的是为了容易理解本发明，附图未遵照比例且已被简化。

图1是根据本发明的一个实施例的装配设备的示意图；

图2是图1的装配设备的第一供给机构、保持机构和锁紧机构的放大的立体图；

图3是图2中示出的第一供给机构和保持机构的放大的后向立体图；

图4是图1的装配设备的第二供给机构的放大的立体图；

图5是根据本发明另一个实施例的装配设备的第一个方向的示意图；以及

图6是图5的装配设备的第二个方向的示意图。

具体实施方式

以下结合附图陈述的详细描述旨在描述目前本发明的优选实施例，而非意在代表本发明可以被实践的唯一形式。需要理解的是相同或等同的功能可以被旨在包含于本发明范围内的不同实施例完成。在附图中，相似的标号自始至终用于指示相似的元件。

现参照图1，示出了用于部件装配的装配设备10。装配设备10包括使用中布置为供给一连串第一部件14的第一供给机构12，使用中布置为将连续不断的一个个第一部件14保持就位的保持机构16，使用中布置为当第一部件14由保持机构16保持就位时分隔单个的第一部件14的切割器18，使用中布置为将分隔开的第一部件14推入第二部件22中的对应的开口(未示出)中的插入器20，以及联接到第一供给机构12、保持机构16、切割器18和插入器20中的每个的驱动机构24。驱动机构24在使用中布置为使得第一供给机构12、保持机构16、切割器18和插入器20的运动同步。

有利地，通过将装配设备10的多个部件处理元件12、16、18和20用到单个驱动机构24，消除了试图同步各部件处理元件时通常面临的定时和协调问题。因而这使得以装配设备10增加装配速度而无须对装配产品的质量做出让步成为可能。

本实施例的装配设备10还包括第二供给机构26,其在使用中布置为接收一连串第二部件22且将每个第二部件22置于接收对应的第一部件14的位置。

在示出的实施例中，驱动机构24包括第一马达28，自第一马达28延伸的第一驱动轴或主驱动轴30，以及将切割器18联接到第一驱动轴30的第一曲柄和滑动件组件32。第一曲柄和滑动件组件32使用时布置为将第一驱动轴30的旋转运动转化为切割器18的往复运动。在本实施例中，第一曲柄和滑动件组件32包括联接到第一驱动轴30的第一曲柄34，第一端联接到第一曲柄34的第一连接器36，以及一端联接到第一连接器36的第二端、另一端联接到切割器18的第一滑动件38。使用时，因为第一曲柄34围绕第一驱动轴30的轴线旋转，所以第一连接器36交替地拉和推抵第一滑动件38以使切割器18的线性往复运动形成。

有利地，通过将切割器18联接到主驱动轴30，最大化切割器18的切削力。这使得装配设备10在一系列应用中使用成为可能，包括那些由于例如较厚的零部件而需要较大的切削力的应用。

示出的实施例中的驱动机构24还包括联接到第一驱动轴30的第二驱动轴40，以及将插入器20联接到第二驱动轴40的第二曲柄和滑动件组件42，第二驱动轴40从第一驱动轴30横向延伸。第二曲柄和滑动件组件42在使用时布置为将第二驱动轴40的旋转运动转化为插入器20的往复运动。在示出的实施例中，第二曲柄和滑动件组件42包括联接到第二驱动轴40的第二曲柄44，第一端联接到第二曲柄44的第二连接器46，以及一端联接到第二连接器46的第二端、另一端联接到插入器20的第二滑动件48。使用时，因为第二曲柄44围绕第二驱动轴40的轴线旋转，所以第二连接器46交替地拉和推抵第二滑动件48以使插入器20的线性往复运动形成。使用时，第二驱动轴40利用来自第一驱动轴30的扭矩并且用其使第二曲柄44的旋转和第一曲柄34的旋转同步，以此方式，切割器18和插入器20的线性往复运动也同步。在本实施例中，第二驱动轴40借助一对锥齿轮50联接到第一驱动轴30。然而，本领域的普通技术人员可以理解，本发明并不限于利用锥齿轮联接第一驱动轴30第二驱动轴40。在可选的实施例中，第一驱动轴30第二驱动轴40可以借助例如链轮和链条布置、分度驱动或其他运动传递联动手段联接到彼此。

在示出的实施例中，驱动机构24还包括联接到第一驱动轴30且平行于第一驱动轴30延伸的第三驱动轴52。使用时，如同第二驱动轴40，第三驱动轴52利用来自第一驱动轴30的扭矩并且用其使第一供给机构12和保持机构16的运动与切割器18和插入器20的运动同步。在本实施例中，第三驱动轴52借助正时皮带54联接到第一驱动轴30。然而，本领域的普通技术人员可以理解，本发明并不限于利用正时皮带联接第一驱动轴30第三驱动轴52。在可选的实施例中，第一驱动轴30第三驱动轴52可以借助例如链轮布置、链条驱动或其他运动传递联动手段联接到彼此。

尽管本实施例示出了联接有第一马达28的主驱动轴30联接到切割器18，但是本领域的普通技术人员可以理解本发明并不被驱动机构24的驱动轴的布局所限制。在可选的实施例中可以提供驱动轴的替换布置。

现参照图2，示出了图1中的装配设备10的第一供给机构12、保持机构16和锁紧机构56的放大立体图。

第一供给机构12包括联接到第三驱动轴52的第一凸轮组件58和安装到第一凸轮组件58的第一供给器60。第一凸轮组件58在使用中布置为将第三驱动轴52的旋转运动转化为第一供给器60的旋转式往复运动。在本实施例中，第一凸轮组件58包括第一凸轮62和具有多个侧面66的第一框架64。第一凸轮62被接收到第一框架64中且具有在任意时间点和第一框架64的各个侧面66接触的表面轮廓68。在本实施例中，第一凸轮组件58还包括以交叉和滑动关系联接到第一框架64的第一引导件70。第一引导件70在使用时布置为利用第一框架64的水平运动且引导第一框架64的运动。由于第一凸轮组件58的设计，第一凸轮62在使用时在第一框架64内围绕第三驱动轴52的轴线旋转，移动第一框架64做旋转式往复运动(在本实施例中，沿方形的或矩形的路径)，该旋转式往复运动使得附接的第一供给器60接合、供给、脱离一连串第一部件14，然后再接合该一连串第一部件14以供给该一连串第一部件14中的下一部件。有利地，第一凸轮组件58的闭环设计在第一供给器60的运动中有助于锁紧，因此使得增加装配速度而不产生危害最终装配产品质量的稳定性和同步性问题成为可能。

在示出的实施例中，锁紧机构56在使用中布置为当第一供给器60未接合时将一连串第一部件14锁紧到位。更特别地，锁紧机构56借助第三连接器72联接到第一供给器60且在本实施例中通过弹簧74偏向该一连串第一部件14。由此，当第一供给器60通过旋转第一凸轮62被推向一连串第一部件14且接合该一连串第一部件14时，第三连接器72推动锁紧机构56远离该一连串第一部件14且锁紧机构56从该一连串第一部件14脱离。当第一供给器60通过旋转第一凸轮62被推动远离一连串第一部件14时，第一供给器60从一连串第一部件14脱离接合且弹簧74使锁紧机构56偏回到与该一连串第一部件的14接合。有利地，锁紧机构56在切割过程中有助于将第一部件14锁紧到位，因此提高了切割过程中的稳定性和精确性。

现参照图2和3，本实施例的保持机构16包括联接到第三驱动轴52的第一肘节机构76和附接到第一肘节机构76的保持架78。第一肘节机构76使用时布置为将第三驱动轴52的旋转运动转换为保持架78的往复运动。使用时，在第一供给机构12供给第一部件时，保持架78交替地朝向、继而远离该一连串第一部件14，因而交替地保持、继而放开连续不断的一个个第一部件14。

现参照图4，示出了图1的装配设备10的第二供给机构26的放大立体图。在本实施例中，第二供给机构26包括联接到第四驱动轴82的第二凸轮组件80和安装到第二凸轮组件80的第二供给器84。在本实施例中，第四驱动轴82联接到第二马达86且由第二马达86提供动力。第二凸轮组件80在使用中布置为将第四驱动轴82的旋转运动转化为第二供给器84的旋转式往复运动。

在示出的实施例中，第二凸轮组件80包括第二凸轮88和具有多个侧面92的第二框架90。第二凸轮88被接收到第二框架90中且具有在任意时间点和第二框架90的各个侧面92接触的表面轮廓94。在本实施例中，第二凸轮组件80还包括以交叉和滑动关系联接到第二框架90的第二引导件96。第二引导件96在使用时布置为引导第二框架90的运动(在该特定实施例中，第二框架90的水平运动)。第二引导件96还作为第二框架90的支撑。由于第二凸轮组件80的设计，第二凸轮88在使用时在第二框架90内围绕第四驱动轴82的轴线旋转，移动第二框架90做旋转式往复运动(在本实施例中，沿方形的或矩形的路径)，该旋转式往复运动使得附接的第二供给器84接合、供给、脱离接合、然后再接合连续不断的一个个第二部件22以在装配过程中供给第二部件22。有利地，第二凸轮组件80的闭环设计在第二供给器84的运动中有助于锁紧，因此使得增加装配速度而不产生危害最终装配产品质量的稳定性和同步性问题成为可能。

在本实施例中，第二供给机构26还包括止挡件98和将止挡件98联接到第二凸轮组件80的第二肘节机构100。第二肘节机构100使用时布置为在第二供给器84未接合时将止挡件98置于将一连串第二部件22锁紧到位的位置。更具体地，当第二供给器84通过旋转第二凸轮88被推向和第二部件22之一接合时，第二肘节机构100拉动止挡件98远离该一连串第二部件22，因而止挡件98从该一连串第二部件22脱离接合。当第二供给器84随之通过旋转第二凸轮88被拉动远离一连串第二部件22时，第二供给器84从第二部件22脱离，而第二肘节机构100推动止挡件98和第二部件22之一接合，因而将该一连串第二部件22锁紧到位。有利地，由第二供给器84和止挡件98进行的该一连串交替的锁紧和解锁各个第二部件22有助于在高速分度过程期间稳定第二部件22的定位。

装配设备10的各个元件已经描述，以下将描述装配设备10的操作。

再次参照图1，在部件装配过程期间，第一供给机构12间隔地供给连续不断的一个个第一部件14。继而每个第一部件14由保持机构16保持。当一个第一部件14被保持架78保持就位时，切割器18移入以切割该第一部件14并将该第一部件14和剩余的第一部件14分隔，然后插入器20移入以将分隔后的第一部件14推入第二部件22的其中之一的对应开口(未示出)。继而第二供给机构26间隔地向前移动连续不断的一个个第二部件22以接收对应的一个个第一部件14。

现参照图5和6，示出了用于部件装配的装配设备110。本实施例的装配设备110与之前的实施例的不同之处在于该驱动机构24包括联接到第四驱动轴80的第五驱动轴112，该第五驱动轴112在使用时布置为将第二供给机构26的运动和第一供给机构12、保持机构16、切割器18和插入器20的运动同步。

有利地，通过将装配设备110的多个部件处理元件12、16、18、22和26用到单个驱动机构24，消除了试图同步各部件处理元件时通常会面临的定时和协调问题。因而这使得以装配设备110增加装配速度而无须对装配产品的质量做出让步成为可能。

在示出的实施例中，第五驱动轴112平行于第一驱动轴或主驱动轴30延伸且第一端通过正时带轮布置114联接到第一驱动轴30，正时带轮布置114被布置为将第一驱动轴30的旋转运动传递到第五驱动轴112。在本实施例中，正时带轮布置114包括：第一正时带轮116，第一驱动轴30通过第一正时带轮116被接收；第二正时带轮118，第五驱动轴112通过第二正时带轮118被接收；联接第一正时带轮116和第二正时带轮118的第二正时皮带120；以及第一带张紧器122，该第一带张紧器122被布置来施加力到第二正时皮带120上以带来或保持第二正时皮带120的张紧。在本实施例中，第五驱动轴112的第二端通过第二锥齿轮124联接到第四驱动轴80。尽管图5和图6示例了锥齿轮的使用，本领域的普通技术人员可以理解，本发明并不限于利用锥齿轮联接第四驱动轴80和第五驱动轴112。在可选的实施例中，第四驱动轴80和第五驱动轴112可以借助例如链轮和链条布置、分度驱动或其他运动传递联动手段联接到彼此。

从前述讨论中可以明显看出，本发明提供了一种能够相较传统系统实现显著较快的装配速度的装配设备。例如，当使用在电连接器装配过程中时，和传统系统不到500线迹(stitch)每分钟(SPM)的装配速度比较，本发明的装配设备能够稳定地实现800到2000SPM之间的装配速度。本发明的装配设备应用闭环设计，因而对于装配过程有必要的各种运动被锁定，不存在导致最终装配产品的较差质量、运动可受到连累的“空转”。有利地，这使得使用本发明的装配设备增加装配速度而无须对装配产品的质量做出让步成为可能。

对本发明的优选实施例的描述是为了说明和描述目的而提出，但并非详尽或将本发明限制在公开的形式。例如，尽管示例和描述了电连接器的装配，但本领域的普通技术人员可以理解本发明的装配设备并不限于电连接器装配。在可选的实施例中，本发明的装配设备可以应用到其他应用中，例如应用到针头和注射器以及要求相似装配过程的其他类型的产品的装配中。本领域技术人员可以理解的是在不脱离上述实施例的广泛的发明构思的情况下可以对上述实施例做出改变。因此，可以理解，本发明并不限于公开的特定实施例，而是覆盖由附加的权利要求限定的本发明的范围内的变型。

进一步地，除非文中明确要求，在说明书和权利要求中，词语“包括”等应按包含而非排他或详尽的意义来理解；也就是说，以“包含，但不限于”的意义理解。

Claims (14)

1.一种装配设备，包括：

使用中布置为供给一连串第一部件的第一供给机构；

使用中布置为将连续不断的一个个第一部件保持就位的保持机构；

使用中布置为当第一部件由保持机构保持就位时分隔单个的第一部件的切割器；

使用中布置为将分隔开的第一部件推入第二部件中的对应开口中的插入器；以及

驱动机构，所述驱动机构联接到所述第一供给机构、所述保持机构、所述切割器和所述插入器中的每个且在使用中布置为使得所述第一供给机构、所述保持机构、所述切割器和所述插入器的运动同步。

2.根据权利要求1的设备，其中所述驱动机构包括：

马达；

自所述马达延伸的第一驱动轴；以及

将所述切割器联接到所述第一驱动轴且使用时布置为将所述第一驱动轴的旋转运动转化为所述切割器的往复运动的第一曲柄和滑动件组件。

3.根据权利要求2的设备，其中所述驱动机构还包括：

联接到所述第一驱动轴且自所述第一驱动轴横向延伸的第二驱动轴；以及

将所述插入器联接到所述第二驱动轴且使用时布置为将所述第二驱动轴的旋转运动转化为所述插入器的往复运动的第二曲柄和滑动件组件。

4.根据权利要求2的设备，其中：

所述驱动机构还包括：

联接到所述第一驱动轴且平行于所述第一驱动轴延伸的第三驱动轴，并且

所述第一供给机构包括：

联接到所述第三驱动轴的第一凸轮组件；以及

安装到所述第一凸轮组件的第一供给器，

其中所述第一凸轮组件在使用中布置为将所述第三驱动轴的旋转运动转化为所述第一供给器的旋转式往复运动。

5.根据权利要求4的设备，其中所述第一凸轮组件包括：

第一凸轮；以及

具有多个侧面的第一框架，其中所述第一凸轮被接收到所述第一框架中，所述第一凸轮具有在任意时间点和所述第一框架的各个侧面接触的表面轮廓。

6.根据权利要求5的设备，其中所述第一凸轮组件还包括联接到所述第一框架的第一引导件，其中所述第一引导件在使用时布置为引导所述第一框架的运动。

7.根据权利要求4的设备，还包括在使用中布置为当所述第一供给器未接合时将所述一连串第一部件锁紧到位的锁紧机构。

8.根据权利要求4的设备，其中所述保持机构包括：

联接到所述第三驱动轴的第一肘节机构；以及

附接到所述第一肘节机构的保持架，

其中所述第一肘节机构在使用时布置为将所述第三驱动轴的旋转运动转换为所述保持架的往复运动。

9.根据权利要求1的设备，还包括在使用中布置为接收一连串第二部件且将每个第二部件置于接收对应的第一部件的位置的第二供给机构。

10.根据权利要求9的设备，其中所述第二供给机构包括；

联接到第四驱动轴的第二凸轮组件；以及

安装到所述第二凸轮组件的第二供给器，

其中所述第二凸轮组件在使用中布置为将所述第四驱动轴的旋转运动转化为所述第二供给器的旋转式往复运动。

11.根据权利要求10的设备，其中所述第二凸轮组件包括：

第二凸轮；以及

具有多个侧面的第二框架，其中所述第二凸轮被接收到所述第二框架中，所述第二凸轮具有在任意时间点和所述第二框架的各个侧面接触的表面轮廓。

12.根据权利要求11的设备，其中所述第二凸轮组件还包括联接到所述第二框架的第二引导件，其中所述第二引导件在使用时布置为引导第二框架的运动。

13.根据权利要求10的设备，其中所述第二供给机构还包括：

止挡件；以及

将止挡件联接到所述第二凸轮组件的第二肘节机构，其中所述第二肘节机构使用时布置为在所述第二供给器未接合时将所述止挡件置于将所述一连串第二部件锁紧到位的位置。

14.根据权利要求10的设备，其中所述驱动机构还包括联接到所述第四驱动轴的第五驱动轴，所述第五驱动轴在使用时布置为将所述第二供给机构的运动和所述第一供给机构、所述保持机构、所述切割器和所述插入器的运动同步。