一种小型磁铁精确装配装置及方法
技术领域
本发明涉及小型电子产品装配领域,尤其涉及一种小型磁铁精确装配装置及方法。
背景技术
小型电子产品装配需要装入小型磁铁,小型磁铁为整条来料,每条20个磁铁,装配时需要用手借助外力装入小型磁铁,易丢失,费时费力,产量低。
中国专利公开号为CN103419007A的专利提出了一种磁铁分离装置,利用多个拨杆转动一圈可以将长条大块的磁铁分离并收集,降低了工人磁铁分离工作的劳动,但是对于1-2mm的小型磁铁来说,拨杆的长度较长、直径较小会导致刚性较差,结构无法保证完成分离,并且分离的速度被人工限制,此装置也无法实现装配功能。
中国专利公开号为CN104742413A的专利提出了一种给礼品盒样板开槽并安装磁铁的设备,利用水平放置的气缸将磁铁推出,再用可以水平移动的拾取机构拾取磁铁并水平移动到安装磁铁工位,完成磁铁安装的动作,但是磁铁分离动作与安装动作是分开的,增加了工序和时间,结构的复杂增加了成本,无法应用到小型磁铁的精确装配。
发明内容
针对现有技术中存在不足,本发明提供了一种小型磁铁精确装配装置及其方法,以解决手工装配小型磁铁费时费力的问题。
本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
一种小型磁铁精确装配装置,包括底板、电控单元、动力单元、工作转盘、定位载具、放料工作台、小型电子产品检测单元、两个小型磁铁压入单元、小型磁铁检测单元和成品收集单元;
所述动力单元固定在底板上,所述工作转盘安装在动力单元上,并由动力单元提供动力,工作转盘上安装有六个定位载具,六个所述定位载具沿工作转盘的圆周方向均布;
底板上沿工作转盘的圆周方向均布有六个工位,分别为第一至第六工位,所述放料工作台、小型电子产品检测单元、两个小型磁铁压入单元、小型磁铁检测单元和成品收集单元按顺序依次安装在第一至第六工位上;
所述小型磁铁压入单元包括小型磁铁存放模块和小型磁铁推进模块,所述小型磁铁存放模块位于小型磁铁推进模块的正下方;
所述小型磁铁推进模块包括笔形气缸、浮动接头、顶针和气缸固定板,所述笔形气缸固定在气缸固定板的一端,笔形气缸的活塞端部与顶针固定连接,所述笔形气缸和顶针的轴线位于同一条直线上;
所述小型磁铁存放模块包括磁铁存放盒,所述磁铁存放盒的顶端固定于气缸固定板的另一端,磁铁存放盒内设有用于存放小型磁铁的圆形导轨,所述顶针能够在圆形导轨内上下运动;两个所述小型磁铁压入单元分别为第一小型磁铁压入单元和第二小型磁铁压入单元,第一小型磁铁压入单元和第二小型磁铁压入单元的磁铁存放盒分别存放不同规格的小型磁铁;
所述电控单元与动力单元、小型电子产品检测单元、小型磁铁压入单元以及小型磁铁检测单元电连接,小型电子产品检测单元检测到达第二工位的定位载具上是否具有小型电子产品,然后发送信号给电控单元,电控单元根据小型电子产品检测单元反馈的信号控制动力单元使得工作转盘旋转,若未检测到小型电子产品,工作转盘则逆时针旋转使得第二工位上的定位载具返回到第一工位,若检测到小型电子产品,工作转盘则顺时针旋转使得第二工位上的定位载具到第三工位;
当载有小型电子产品的定位载具旋转到第四和第五工位时,电控单元分别控制两个小型磁铁压入单元将小型磁铁压入到小型电子产品中;
小型磁铁检测单元检测到达第五工位上的小型电子产品上是否具有两个不同规格的小型磁铁,若未检测到第三或第四工位上的小型磁铁压入单元对应的小型磁铁,则发送信号给电控单元,电控单元根据小型磁铁检测单元反馈的信号控制动力单元使得工作转盘逆时针旋转到相应小型磁铁压入单元对应的工位上;若检测到两个不同规格的小型磁铁,电控单元(2)控制动力单元使得工作转盘顺时针旋转到第六工位,并控制成品收集单元收集小型电子产品的成品。
优选地,所述笔形气缸的活塞端部通过浮动接头与顶针固定连接。
优选地,所述小型磁铁存放模块包括磁铁存放盒和观察盖板,所述磁铁存放盒的顶端固定于气缸固定板的另一端,磁铁存放盒的内部两端设有第一圆形导轨,磁铁存放盒的一侧面上设有第一半圆形导轨,所述观察盖板的内表面四周设有四个磁铁,观察盖板与小型磁铁存放盒通过对角的销孔定位,并通过所述四个磁铁吸附在磁铁存放盒的一侧面,观察盖板的内表面上设有第二半圆形导轨,所述第二半圆形导轨与第一半圆形导轨组成第二圆形导轨,所述第一圆形导轨与第二圆形导轨连通,观察盖板的外表面上设有观察孔,通过观察孔能够观测到第二圆形导轨内的小型磁铁。
优选地,所述第一圆形导轨具有磁性。
优选地,成品收集单元包括固定支架、无杆气缸、滑台气缸、真空吸盘和收纳盒,所述无杆气缸固定于固定支架上,无杆气缸内的活塞能够水平方向运动,所述滑台气缸固定于无杆气缸的活塞上,滑台气缸上的滑台能够上下运动,所述真空吸盘固定于滑台气缸的滑台上,所述收纳盒安装于无杆气缸的下方;
所述控制单元通过电磁阀控制无杆气缸的活塞和滑台气缸的滑台动作。
优选地,所述定位载具包括铝块和仿形块,所述铝块嵌入于仿形块的底部,小型电子产品安装于仿形块内。
优选地,所述动力单元包括凸轮分度器、减速电机、同步带轮、连接板和感应模块,所述感应模块安装在凸轮分度器的侧面,凸轮分度器与减速电机通过连接板连接并固定在底板上;所述感应模块包括感应片、光电感应器,感应片安装于凸轮分度器的输出轴上,所述光电感应器设置在感应片的侧面,通过感应模块感知动力单元的动力传输速度与转角,将信号传送给电控单元,电控单元控制小型磁铁压入单元的动作。
优选地,所述磁铁存放盒底部设有磁铁压入头,所述磁铁压入头为圆柱状,通过顶丝固定和拆卸,并位于第一圆形导轨内。
一种小型磁铁精确装配的方法,包括以下步骤:
S1:将放料工作台上的小型电子产品放入当前在第一工位上的定位载具内,电控单元控制工作转盘顺时针旋转60°,继续将放料工作台上的小型电子产品放入当前在第一工位上的定位载具内,如此循环;
S2:小型电子产品检测单元检测当前在第二工位上的定位载具内是否具有小型电子产品,如未检测到小型电子产品,则电控单元控制工作转盘逆时针旋转60°,将当前位于第二工位的定位载具旋转到第一工位,并补放小型电子产品;若检测到小型电子产品,则电控单元控制工作转盘顺时针旋转60°,将当前位于第二工位的定位载具旋转到第三工位;
S3:第一小型磁铁压入单元将1mm左右的小型磁铁压入当前位于第三工位上的小型电子产品中,然后,电控单元控制工作转盘顺时针旋转60°,第二小型磁铁压入单元将2mm左右的小型磁铁压入当前位于第四工位上的小型电子产品中,然后,电控单元控制工作转盘顺时针旋转60°;
S4:小型磁铁检测单元对当前位于第五工位上的小型电子产品进行检测,若未检测到1mm左右的小型磁铁,则电控单元控制工作转盘逆时针旋转120°,第一小型磁铁压入单元将1mm左右的小型磁铁压入当前位于第三工位上的小型电子产品中,然后,电控单元控制工作转盘顺时针旋转120°;若未检测到2mm左右的小型磁铁,则电控单元控制工作转盘逆时针旋转60°,第二小型磁铁压入单元将2mm左右的小型磁铁压入当前位于第四工位上的小型电子产品中,然后,电控单元控制工作转盘顺时针旋转60°;若检测到1mm左右的小型磁铁和2mm左右的小型磁铁,则电控单元控制工作转盘顺时针旋转60°;
S5:控制单元控制成品收集单元的真空吸盘吸取当前位于第六工位上的小型电子产品,并搬运至收纳盒,然后电控单元控制工作转盘顺时针旋转60°,将空的定位载具送至第一工位,由此进入到下一个小型电子产品的磁铁装配。
本发明的有益效果:
目前为了完成这两种不同规格的小型磁铁的装配,使用的是虎钳夹具,手动旋转丝杆将磁铁压入,或者直接手工压入,不但难以易压入,而且耗费大量人力。本发明所述的小型磁铁精确装配装置,通过设计了小型磁体压入单元、成品收集单元等,并通过电控单元控制可实现自动将两种不同规格的小型磁铁精确地装入小型电子元器件中,极大地降低了劳动强度,提高了安装效率。
附图说明
图1为本发明所述一种小型磁铁精确装配装置的结构示意图。
图2为本发明所述一种小型磁铁精确装配装置的俯视图。
图3为本发明所述小型磁铁推进模块与存放模块的结构示意图。
图4为本发明所述观察盖板的结构示意图。
图5为本发明所述存放盒的结构示意图。
图6为本发明所述成品收集单元的结构示意图。
图7为本发明所述定位载具中仿形块的结构示意图。
图8为本发明所述感应模块的结构示意图。
其中:1.底板;2.电控单元;3.动力单元;31.感应片;32.光电感应器;4.工作转盘;5.定位载具;51.仿形块;6.放料工作台;7.小型电子产品检测单元;8.小型磁铁压入单元;81.小型磁铁存放模块;811.磁铁存放盒;812.观察盖板;813.观察孔;814第二半圆形导轨;815.第一圆形导轨;816.第一半圆形导轨;817.销孔;82.小型磁铁推进模块;821.笔形气缸;822.浮动接头;823.顶针;824.气缸固定板;9.小型磁铁检测单元;10.成品收集单元;101.无杆气缸;102.滑台气缸;103.真空吸盘;104.收纳盒;
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明,但本发明的保护范围并不限于此。
如图1所示,本发明所述的一种小型磁铁精确装配装置,包括底板1、电控单元2、动力单元3、工作转盘4、定位载具5、放料工作台6、小型电子产品检测单元7、两个小型磁铁压入单元8、小型磁铁检测单元9和成品收集单元10,所述动力单元3固定在底板1上,如图2所示,所述工作转盘4安装在动力单元3上,并由动力单元3提供动力,工作转盘4上安装有六个定位载具5,六个所述定位载具5沿工作转盘4的圆周方向均布,如图7所示,所述定位载具5包括铝块和仿形块51,所述铝块嵌入于仿形块51的底部,小型电子产品安装于仿形块51内。底板1上沿工作转盘4的圆周方向均布有六个工位,分别为第一至第六工位,所述放料工作台6、小型电子产品检测单元7、两个小型磁铁压入单元8、小型磁铁检测单元9和成品收集单元10按顺序依次安装在第一至第六工位上。
如图3所示,所述小型磁铁压入单元8包括小型磁铁存放模块81和小型磁铁推进模块82,所述小型磁铁存放模块81位于小型磁铁推进模块82的正下方,所述小型磁铁推进模块82包括笔形气缸821、浮动接头822、顶针823和气缸固定板824,所述笔形气缸821固定在气缸固定板824的一端,笔形气缸821的活塞端部通过浮动接头822与顶针823固定连接,所述笔形气缸821和顶针823的轴线位于同一条直线上。
如图3所示,所述小型磁铁存放模块81包括磁铁存放盒811和观察盖板812,如图5所示,所述磁铁存放盒811的顶端固定于气缸固定板824的另一端,磁铁存放盒811的内部两端设有第一圆形导轨815,所述第一圆形导轨815具有磁性。磁铁存放盒811的一侧面上设有第一半圆形导轨816,如图4所示,所述观察盖板812的内表面四周设有四个磁铁,观察盖板812与小型磁铁存放盒811通过对角的销孔817定位,并通过所述四个磁铁吸附在磁铁存放盒811的一侧面,观察盖板812的内表面上设有第二半圆形导轨814,所述第二半圆形导轨814与第一半圆形导轨816组成和第二圆形导轨,所述第一圆形导轨815和第二圆形导轨连通,观察盖板812的外表面上设有观察孔813,通过观察孔813能够观测到第二圆形导轨内的小型磁铁。所述磁铁存放盒811底部设有磁铁压入头,所述磁铁压入头为圆柱状,通过顶丝固定和拆卸,并位于第一圆形导轨815内。有磨损时可以更换新的磁铁压入头,磁铁压入头可以保护磁铁存放盒811底部的磨损。两个所述小型磁铁压入单元8分别为第一小型磁铁压入单元和第二小型磁铁压入单元,第一小型磁铁压入单元和第二小型磁铁压入单元内的磁铁存放盒811分别存放1mm左右的小型磁铁和2mm左右的小型磁铁,小型磁铁存放模块81里的磁铁在小型磁铁推进模块82的推动下被压入到小型电子产品中。
所述动力单元3包括凸轮分度器、减速电机、同步带轮、连接板和感应模块,所述感应模块安装在凸轮分度器的侧面,凸轮分度器与减速电机通过连接板连接并固定在底板1上;如图8所示,所述感应模块包括感应片31,光电感应器32,感应片31安装于凸轮分度器的输出轴上,所述光电感应器32设置在感应片31的侧面,通过感应模块感知动力单元3的动力传输速度与转角,将信号传送给电控单元2,电控单元2控制小型磁铁压入单元8的动作。
如图6所示,成品收集单元10包括固定支架105、无杆气缸101、滑台气缸102、真空吸盘103和收纳盒104,所述无杆气缸101固定于固定支架105上,无杆气缸101内的活塞能够水平方向运动,所述滑台气缸102固定于无杆气缸101的活塞上,滑台气缸102上的滑台能够上下运动,所述真空吸盘103固定于滑台气缸102的滑台上,所述收纳盒104安装于无杆气缸101的下方。所述控制单元2通过电磁阀控制无杆气缸101的活塞和滑台气缸102的滑台的动作。
小型电子产品检测单元包括对射光电传感器、电子产品检测支架、光电传感器固定钣金件,小型磁铁检测单元包括金属接近传感器、磁铁检测支架、传感器固定钣金件。
所述电控单元2与动力单元3、小型电子产品检测单元7、小型磁铁压入单元8以及小型磁铁检测单元9电连接,小型电子产品检测单元7检测到达第二工位的定位载具5上是否具有小型电子产品,然后发送信号给电控单元2,电控单元2根据小型电子产品检测单元7反馈的信号控制动力单元3使得工作转盘4旋转,若未检测到小型电子产品,工作转盘4则逆时针旋转使得第二工位上的定位载具5返回到第一工位,若检测到小型电子产品,工作转盘4则顺时针旋转使得第二工位上的定位载具5到第三工位;
当载有小型电子产品的定位载具5旋转到第四和第五工位时,电控单元2分别控制两个小型磁铁压入单元8将小型磁铁压入到小型电子产品中;
小型磁铁检测单元9检测到达第五工位上的小型电子产品上是否具有两个不同规格的小型磁铁,若未检测到第三或第四工位上的小型磁铁压入单元8对应的小型磁铁,则发送信号给电控单元2,电控单元2根据小型磁铁检测单元9反馈的信号控制动力单元3使得工作转盘4逆时针旋转到相应小型磁铁压入单元8对应的工位上;若检测到两个不同规格的小型磁铁,电控单元2控制动力单元3使得工作转盘4顺时针旋转到第六工位,工作转盘4旋转到第六工位时,真空吸盘103在滑台气缸102的带动下向下运动并吸住成品向上运动,在无杆气缸101的带动下向工作转盘4外侧移动并放入收纳盒104中。
一种小型磁铁精确装配的方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:将放料工作台6上的小型电子产品放入当前在第一工位上的定位载具5内,电控单元2控制工作转盘4顺时针旋转60°,继续将放料工作台6上的小型电子产品放入当前在第一工位上的定位载具5内,如此循环;
S2:小型电子产品检测单元7检测当前在第二工位上的定位载具5内是否具有小型电子产品,如未检测到小型电子产品,则电控单元2控制工作转盘4逆时针旋转60°,将当前位于第二工位的定位载具5旋转到第一工位,并补放小型电子产品;若检测到小型电子产品,则电控单元2控制工作转盘4顺时针旋转60°,将当前位于第二工位的定位载具5旋转到第三工位;
S3:第一小型磁铁压入单元将1mm左右的小型磁铁压入当前位于第三工位上的小型电子产品中,然后,电控单元2控制工作转盘4顺时针旋转60°,第二小型磁铁压入单元将2mm左右的小型磁铁压入当前位于第四工位上的小型电子产品中,然后,电控单元2控制工作转盘4顺时针旋转60°;
S4:小型磁铁检测单元9对当前位于第五工位上的小型电子产品进行检测,若未检测到1mm左右的小型磁铁,则电控单元2控制工作转盘4逆时针旋转120°,第一小型磁铁压入单元将1mm左右的小型磁铁压入当前位于第三工位上的小型电子产品中,然后,电控单元2控制工作转盘4顺时针旋转120°;若未检测到2mm左右的小型磁铁,则电控单元2控制工作转盘4逆时针旋转60°,第二小型磁铁压入单元将2mm左右的小型磁铁压入当前位于第四工位上的小型电子产品中,然后,电控单元2控制工作转盘4顺时针旋转60°;若检测到1mm左右的小型磁铁和2mm左右的小型磁铁,则电控单元2控制工作转盘4顺时针旋转60°;
S5:控制单元2控制成品收集单元10的真空吸盘103吸取当前位于第六工位上的小型电子产品,并搬运至收纳盒104,然后电控单元2控制工作转盘4顺时针旋转60°,将空的定位载具5送至第一工位,由此进入到下一个小型电子产品的磁铁装配。
所述实施例为本发明的优选的实施方式,但本发明并不限于上述实施方式,在不背离本发明的实质内容的情况下,本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。