CN108176981A - 电子接插件的高速装配流水线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动化生产装备，更具体地说，涉及一种工业产品的自动化生产设备。本发明电子接插件的高速装配流水线，包括：工作台、用于运送载具实现循环输送的载具驱动机构、用于输送和纠正偏心铆钉的方向的纠正上料机构、用于抓取偏心铆钉的上料机械手、用于对偏心铆钉实施旋铆作业的旋铆机、用于输送基板并实现上料作业的流水上料机构，所述载具驱动机构包括一号料槽、二号料槽、三号料槽、四号料槽、四套用于推动载具的推动机构，四套所述推动机构为：一号推动机构、二号推动机构、三号推动机构、四号推动机构。用于对偏心零件的自动化纠正，利用机械手实现偏心零件的自动化抓取，利用载具驱动机构实现载具的流水线输送，提高机械装配的自动化水平和产品品质。

Description

电子接插件的高速装配流水线

技术领域

本发明涉及一种自动化生产装备，更具体地说，涉及一种工业产品的自动化生产设备。

背景技术

自动化装配基于19世纪机械制造业中零部件的标准化和互换性，开始用于小型武器和钟表的生产，随后又应用于汽车工业。在20世纪，美国福特汽车公司首先建立采用运输带的移动式汽车装配线，将工序细分，在各工序上实行专业装配操作，使装配周期缩短了约90%，降低了生产成本。互换性生产和移动装配线的出现和发展，为大批大量生产采用自动化开辟了道路，于是陆续出现了料斗式自动给料器和螺钉、螺母自动拧紧机等简单的自动化装置。在20世纪60年代，随着数字控制技术的迅速发展，出现了自动化程度较高而又有较大适应性的数控装配机，从而有可能在多品种中批生产中采用自动化装配。1982年，日本的个别工厂已采用数字控制工业机器人来自动装配多种规格的交流伺服电动机。

机器的自动化装配是指机器装配工艺过程的自动化。自动化装配系统可分为两种类型：其一是基于大批量生产装配的刚性自动化装配系统，主要由专用装配设备和专用工艺装备所组成；其二是基于柔性制造系统的柔性装配系统FAS(flexible assemblysystem)，主要由装配中心(assembling center)和装配机器人(assembly robot)组成。由于全世界制造业正向多品种、小批量生产的柔性制造和计算机集成制造发展，所以柔性装配系统是自动化装配的发展方向。

通常，机器的装配作业比其他加工作业复杂，为保证自动化装配的顺利实施，需要具备以下条件。

(1)实现自动装配的机械产品的结构和装配工艺应保持一定的稳定性和先进性。

(2)采用的自动装配设备或装配自动线应能确保机器的装配质量。

(3)所采用的装配工艺应该保证容易实现自动化装配。

(4)待装配的机械产品及其零部件应具有良好的自动装配结构工艺性。

配合部分机械化的流水线和辅助设备实现了局部自动化装配和全自动化装配，在自动化装配机上必须装备相应的带工具和夹具的夹持装置，以保证所组装的零件相互位置的必要精度，实现单元组装和钳工操作的可能性，如装上、取下、拧出一拧入、压紧一松开、压入、铆接、磨光及其他必要的动作。自动装配机因工件输送方式不同可分为回转型和直进型两类，根据工序繁简不同，又可分为单工位、多工位结构。回转型自动装配机常用于装配零件数量少、外形尺寸小、装配节拍短或装配作业要求高的装配场合。至于基准零件尺寸较大，装配工位较多，尤其是装配过程中检测工序多或手工装配和自动装配混合操作的多工序装配，则以选择直进型自动装配机为宜。

装配自动化在于提高生产效率，降低成本，保证产品质量，特别是减轻或取代特殊条件下的人工装配劳动。实现装配自动化是生产过程自动化或工厂自动化的重要标志，也是系统工程学在机械制造领域里实施的重要内容。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种电子接插件的高速装配流水线，用于对偏心零件的自动化纠正，利用机械手实现偏心零件的自动化抓取，利用载具驱动机构实现载具的流水线输送，提高机械装配的自动化水平和产品品质。

一种电子接插件的高速装配流水线，包括：工作台、用于运送载具实现循环输送的载具驱动机构、用于输送和纠正偏心铆钉的方向的纠正上料机构、用于抓取偏心铆钉的上料机械手、用于对偏心铆钉实施旋铆作业的旋铆机、用于输送基板并实现上料作业的流水上料机构，所述载具驱动机构包括一号料槽、二号料槽、三号料槽、四号料槽、四套用于推动载具的推动机构，四套所述推动机构为：一号推动机构、二号推动机构、三号推动机构、四号推动机构，所述推动机构包括：载具推杆、推杆气缸，所述载具推杆固连于所述推杆气缸的活塞杆的末端；所述一号推动机构、二号推动机构、三号推动机构、四号推动机构相互连通构成口字型的布局，所述一号推动机构、二号推动机构、三号推动机构、四号推动机构分别和所述一号料槽、二号料槽、三号料槽、四号料槽相匹配；所述纠正上料机构、上料机械手固连于所述工作台，所述上料机械手位于所述纠正上料机构的上部，所述上料机械手从所述纠正上料机构处抓取到偏心铆钉后放置到位于所述载具驱动机构中的载具上；所述旋铆机位于所述二号料槽的上部；所述流水上料机构固连于所述工作台，所述流水上料机构包括：输送线、导向块、升降台、过度板、传送电机、上料机械手，所述传送电机用于驱动所述输送线运动，所述过渡板位于所述输送线的输出端，在所述过渡板的一侧固连有所述导向块，所述升降台活动连接于所述导向块。

更具体地，所述流水上料机构还包括：升降块、斜面滑块、斜面气缸，所述升降块固连于所述升降台，所述斜面滑块活动连接于所述导向块，所述斜面滑块和所述升降块相匹配，所述斜面滑块上设置有用于推动所述升降块运动的斜面，所述斜面气缸的活塞杆的末端固连于所述斜面滑块；所述导向块上设置有中间孔，所述升降台和过度板通过所述中间孔而相互连通。

更具体地，所述载具驱动机构还包括：对中滑块、对中气缸，所述对中滑块、对中气缸固连于所述二号料槽的侧部，所述对中滑块固连于所述对中气缸的活塞杆的端部；在载具上设置有和所述对中滑块相匹配的对中口。

优选地，所述纠正上料机构包括：送料轨道、纠偏块、小送料块、大滑板、大气缸、过度位、二次纠偏块，偏心铆钉位于所述送料轨道中，所述小送料块位于所述送料轨道的输出口处；所述大滑板活动连接于所述工作台，所述大气缸的活塞杆的末端固连于所述大滑板，所述小送料块、二次纠偏块固连于所述大滑板；所述过度位固连于所述送料轨道的末端，所述过度位用于逐渐校正偏心铆钉上铆钉凸台的位置；所述过度位固连于所述工作台，所述过度位上设置有用于容纳偏心铆钉的铆钉基体的容腔；所述二次纠偏块上设置有和铆钉凸台相匹配的纠偏口。

优选地，所述上料机械手包括：抓取机械手、手爪，所述抓取机械手固连于所述工作台，所述手爪固连于所述抓取机械手的执行端，所述手爪的方向朝下；所述手爪包括中间块、双手指，所述中间块固连于所述抓取机械手，所述双手指的数量为两个、活动连接于所述中间块的两侧；所述双手指包括左半片、右半片，所述左半片和右半片活动连接于所述中间块，所述左半片和右半片为相互磁性吸合的金属材料；所述左半片和右半片构成用于抓取铆钉凸台的抓取机构。

和传统技术相比，本发明电子接插件的高速装配流水线具有以下优点：

(1)所述大气缸的活塞杆处于缩回状态，所述小送料块位于所述送料轨道的输出口处，偏心铆钉在所述送料轨道的电磁激励下逐渐向所述小送料块所在方向运动，偏心铆钉在所述纠偏块的纠偏曲线的引导下，其铆钉凸台的方向逐渐调为一致，并进入到所述小送料块中；

(2)所述大气缸的活塞杆伸出，所述二次纠偏块的纠偏口对已经位于所述过度位中的铆钉凸台相匹配，对偏心铆钉进行纠偏；同时地，所述小送料块将向前推出一枚偏心铆钉；此时，所述双手指分别位于所述过度位和小送料块的上方；

(3)所述抓取机械手驱动所述双手指下降，和偏心铆钉相匹配，铆钉凸台将进入到相互吸合的所述左半片、右半片，所述左半片、右半片在磁性吸合力的作用下实现对铆钉凸台的夹持；所述抓取机械手驱动所述双手指上升，将偏心铆钉从所述过度位和小送料块中同时取出；

(4)所述抓取机械手变换姿态，驱动所述双手指，将偏心铆钉从所述过度位中取出并放置于载具中，同时将偏心铆钉从所述小送料块中取出并放置于过度位中；所述大气缸的活塞杆缩回；

(5)所述四号推动机构推动所述载具从所述四号料槽向所述一号料槽中运动，所述一号推动机构推动所述载具从所述一号料槽向所述二号料槽中运动，所述二号推动机构推动所述载具从所述二号料槽向所述三号料槽中运动，所述三号推动机构推动所述载具从所述三号料槽向所述四号料槽中运动，从而构成无限循环的流水线输送方式；

(6)当载具到达所述一号料槽中时，所述流水上料机构将基板放置于载具上：所述斜面气缸的活塞杆处于缩回状态，所述斜面滑块驱动所述升降台、升降块下降，所述升降台、过度板处于同一高度，基板从所述输送线上经过所述过度板、中间孔，到达所述升降台上；所述斜面气缸的活塞杆伸出，所述斜面滑块驱动所述升降台、升降块上升，所述上料机械手从所述升降台上抓取到基板然后将其放置于载具上；

(7)载具逐个地从所述一号料槽中运动到所述旋铆机的下部；所述对中气缸驱动所述对中滑块进入到对中口中，所述载具被约束位置；接着旋压头下降，完成对偏心铆钉的铆接作业。

附图说明

图1是本发明电子接插件的高速装配流水线的结构示意图；

图2是本发明电子接插件的高速装配流水线的载具在工作状态下的结构示意图；

图3是本发明电子接插件的高速装配流水线的局部结构示意图；

图4是图3中本发明电子接插件的高速装配流水线的A处的局部结构放大示意图；

图5、图6、图7是本发明电子接插件的高速装配流水线的载具驱动机构的结构示意图；

图8是本发明电子接插件的高速装配流水线的纠正上料机构和上料机械手的结构示意图；

图9是本发明电子接插件的高速装配流水线的纠正上料机构的结构示意图；

图10、11、12是本发明电子接插件的高速装配流水线的流水上料机构的结构示意图；

图中：1 工作台、2 载具驱动机构、3 纠正上料机构、4 上料机械手、5 一号推动机构、6二号推动机构、7 三号推动机构、8 四号推动机构、9 载具推杆、10 推杆气缸、11 一号料槽、12 二号料槽、13 三号料槽、14 四号料槽、15 载具、16 送料轨道、17 纠偏块、18 小送料块、19 大滑板、20 大气缸、21 过度位、22 二次纠偏块、23 偏心铆钉、24 铆钉基体、25铆钉凸台、26 纠偏口、27 纠偏曲线、28 抓取机械手、29 手爪、30 左半片、31 右半片、32中间块、33 双手指、40 旋铆机、41 铆压头、42 对中滑块、43 对中气缸、44 对中口、45 基板、46 铆接口、50 流水上料机构、51 输送线、52 导向块、53 中间孔、54 升降台、55 过度板、56 升降块、57 斜面滑块、58 斜面气缸、59 传送电机、60 上料机械手。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步地详细说明，但不构成对本发明的任何限制，附图中类似的元件标号代表类似的元件。如上所述，本发明提供了一种电子接插件的高速装配流水线，用于对偏心零件的自动化纠正，利用机械手实现偏心零件的自动化抓取，利用载具驱动机构实现载具的流水线输送，提高机械装配的自动化水平和产品品质。

图1是本发明电子接插件的高速装配流水线的结构示意图，图2是本发明电子接插件的高速装配流水线的载具在工作状态下的结构示意图，图3是本发明电子接插件的高速装配流水线的局部结构示意图，图4是图3中本发明电子接插件的高速装配流水线的A处的局部结构放大示意图，图5、图6、图7是本发明电子接插件的高速装配流水线的载具驱动机构的结构示意图，图8是本发明电子接插件的高速装配流水线的纠正上料机构和上料机械手的结构示意图，图9是本发明电子接插件的高速装配流水线的纠正上料机构的结构示意图，图10、11、12是本发明电子接插件的高速装配流水线的流水上料机构的结构示意图。

本发明电子接插件的高速装配流水线，包括：工作台1、用于运送载具15实现循环输送的载具驱动机构2、用于输送和纠正偏心铆钉23的方向的纠正上料机构3、用于抓取偏心铆钉23的上料机械手4、用于对偏心铆钉23实施旋铆作业的旋铆机40、用于输送基板45并实现上料作业的流水上料机构50，所述载具驱动机构2包括一号料槽11、二号料槽12、三号料槽13、四号料槽14、四套用于推动载具15的推动机构，四套所述推动机构为：一号推动机构5、二号推动机构6、三号推动机构7、四号推动机构8，所述推动机构包括：载具推杆9、推杆气缸10，所述载具推杆9固连于所述推杆气缸10的活塞杆的末端；所述一号推动机构5、二号推动机构6、三号推动机构7、四号推动机构8相互连通构成口字型的布局，所述一号推动机构5、二号推动机构6、三号推动机构7、四号推动机构8分别和所述一号料槽11、二号料槽12、三号料槽13、四号料槽14相匹配；所述纠正上料机构3、上料机械手4固连于所述工作台1，所述上料机械手4位于所述纠正上料机构3的上部，所述上料机械手4从所述纠正上料机构3处抓取到偏心铆钉23后放置到位于所述载具驱动机构2中的载具15上；所述旋铆机40位于所述二号料槽12的上部；所述流水上料机构50固连于所述工作台1，所述流水上料机构50包括：输送线51、导向块52、升降台54、过度板55、传送电机59、上料机械手60，所述传送电机59用于驱动所述输送线51运动，所述过渡板55位于所述输送线51的输出端，在所述过渡板55的一侧固连有所述导向块52，所述升降台54活动连接于所述导向块52。

更具体地，所述流水上料机构50还包括：升降块56、斜面滑块57、斜面气缸58，所述升降块56固连于所述升降台54，所述斜面滑块57活动连接于所述导向块52，所述斜面滑块57和所述升降块56相匹配，所述斜面滑块57上设置有用于推动所述升降块56运动的斜面，所述斜面气缸58的活塞杆的末端固连于所述斜面滑块57；所述导向块52上设置有中间孔53，所述升降台54和过度板55通过所述中间孔53而相互连通。

更具体地，所述载具驱动机构2还包括：对中滑块42、对中气缸43，所述对中滑块42、对中气缸43固连于所述二号料槽12的侧部，所述对中滑块42固连于所述对中气缸43的活塞杆的端部；在载具15上设置有和所述对中滑块42相匹配的对中口44。

更具体地，所述纠正上料机构3包括：送料轨道16、纠偏块17、小送料块18、大滑板19、大气缸20、过度位21、二次纠偏块22，偏心铆钉23位于所述送料轨道16中，所述小送料块18位于所述送料轨道16的输出口处；所述大滑板19活动连接于所述工作台1，所述大气缸20的活塞杆的末端固连于所述大滑板19，所述小送料块18、二次纠偏块22固连于所述大滑板19；所述过度位21固连于所述送料轨道16的末端，所述过度位21用于逐渐校正偏心铆钉23上铆钉凸台25的位置；所述过度位21固连于所述工作台1，所述过度位21上设置有用于容纳偏心铆钉23的铆钉基体24的容腔；所述二次纠偏块22上设置有和铆钉凸台25相匹配的纠偏口26。

更具体地，所述上料机械手4包括：抓取机械手28、手爪29，所述抓取机械手28固连于所述工作台1，所述手爪29固连于所述抓取机械手28的执行端，所述手爪29的方向朝下；所述手爪29包括中间块32、双手指33，所述中间块32固连于所述抓取机械手28，所述双手指33的数量为两个、活动连接于所述中间块32的两侧；所述双手指33包括左半片30、右半片31，所述左半片30和右半片31活动连接于所述中间块32，所述左半片30和右半片31为相互磁性吸合的金属材料；所述左半片30和右半片31构成用于抓取铆钉凸台25的抓取机构。

基板45放置于载具15上，偏心铆钉23的铆钉基体24位于载具15中，偏心铆钉23的铆钉凸台25穿过基板45的铆接口46，所述旋铆机40将偏心铆钉23铆接于基板45上。

结合图1至图12，进一步描述本发明电子接插件的高速装配流水线的工作过程和工作原理：

本发明电子接插件的高速装配流水线用于实现偏心零件的纠正、装配和自动化输送，包括以下工艺步骤：

(1)所述大气缸20的活塞杆处于缩回状态，所述小送料块18位于所述送料轨道16的输出口处，偏心铆钉23在所述送料轨道16的电磁激励下逐渐向所述小送料块18所在方向运动，偏心铆钉23在所述纠偏块17的纠偏曲线27的引导下，其铆钉凸台25的方向逐渐调为一致，并进入到所述小送料块18中；

(2) 所述大气缸20的活塞杆伸出，所述二次纠偏块22的纠偏口26对已经位于所述过度位21中的铆钉凸台25相匹配，对偏心铆钉23进行纠偏；同时地，所述小送料块18将向前推出一枚偏心铆钉23；此时，所述双手指33分别位于所述过度位21和小送料块18的上方；

(3)所述抓取机械手28驱动所述双手指33下降，和偏心铆钉23相匹配，铆钉凸台25将进入到相互吸合的所述左半片30、右半片31，所述左半片30、右半片31在磁性吸合力的作用下实现对铆钉凸台25的夹持；所述抓取机械手28驱动所述双手指33上升，将偏心铆钉23从所述过度位21和小送料块18中同时取出；

(4)所述抓取机械手28变换姿态，驱动所述双手指33，将偏心铆钉23从所述过度位21中取出并放置于载具15中，同时将偏心铆钉23从所述小送料块18中取出并放置于过度位21中；所述大气缸20的活塞杆缩回；

(5)所述四号推动机构8逐个地推动所述载具15从所述四号料槽14向所述一号料槽11中运动，所述一号推动机构5逐个地推动所述载具15从所述一号料槽11向所述二号料槽12中运动，所述二号推动机构6逐个地推动所述载具15从所述二号料槽12向所述三号料槽13中运动，所述三号推动机构7逐个地推动所述载具15从所述三号料槽13向所述四号料槽14中运动，从而构成无限循环的流水线输送方式；

(6)当载具15到达所述一号料槽11中时，所述流水上料机构50将基板45放置于载具15上：所述斜面气缸58的活塞杆处于缩回状态，所述斜面滑块57驱动所述升降台54、升降块56下降，所述升降台54、过度板55处于同一高度，基板45从所述输送线51上经过所述过度板55、中间孔53，到达所述升降台54上；所述斜面气缸58的活塞杆伸出，所述斜面滑块57驱动所述升降台54、升降块56上升，所述上料机械手60从所述升降台54上抓取到基板45然后将其放置于载具15上；

(7)载具15逐个地从所述一号料槽11中运动到所述旋铆机40的下部；所述对中气缸43驱动所述对中滑块42进入到对中口44中，所述载具15被约束位置；接着旋压头41下降，完成对偏心铆钉23的铆接作业。

最后，应当指出，以上实施例仅是本发明较有代表性的例子。显然，本发明不限于上述实施例，还可以有许多变形。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均应认为属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种电子接插件的高速装配流水线，其特征在于组成如下：工作台、用于运送载具实现循环输送的载具驱动机构、用于输送和纠正偏心铆钉的方向的纠正上料机构、用于抓取偏心铆钉的上料机械手、用于对偏心铆钉实施旋铆作业的旋铆机、用于输送基板并实现上料作业的流水上料机构，所述载具驱动机构包括一号料槽、二号料槽、三号料槽、四号料槽、四套用于推动载具的推动机构，四套所述推动机构为：一号推动机构、二号推动机构、三号推动机构、四号推动机构，所述推动机构包括：载具推杆、推杆气缸，所述载具推杆固连于所述推杆气缸的活塞杆的末端；所述一号推动机构、二号推动机构、三号推动机构、四号推动机构相互连通构成口字型的布局，所述一号推动机构、二号推动机构、三号推动机构、四号推动机构分别和所述一号料槽、二号料槽、三号料槽、四号料槽相匹配；所述纠正上料机构、上料机械手固连于所述工作台，所述上料机械手位于所述纠正上料机构的上部，所述上料机械手从所述纠正上料机构处抓取到偏心铆钉后放置到位于所述载具驱动机构中的载具上；所述旋铆机位于所述二号料槽的上部；所述流水上料机构固连于所述工作台，所述流水上料机构包括：输送线、导向块、升降台、过度板、传送电机、上料机械手，所述传送电机用于驱动所述输送线运动，所述过渡板位于所述输送线的输出端，在所述过渡板的一侧固连有所述导向块，所述升降台活动连接于所述导向块。

2.根据权利要求1所述的电子接插件的高速装配流水线，其特征在于：所述流水上料机构还包括：升降块、斜面滑块、斜面气缸，所述升降块固连于所述升降台，所述斜面滑块活动连接于所述导向块，所述斜面滑块和所述升降块相匹配，所述斜面滑块上设置有用于推动所述升降块运动的斜面，所述斜面气缸的活塞杆的末端固连于所述斜面滑块；所述导向块上设置有中间孔，所述升降台和过度板通过所述中间孔而相互连通。

3.根据权利要求1所述的电子接插件的高速装配流水线，其特征在于：所述载具驱动机构还包括：对中滑块、对中气缸，所述对中滑块、对中气缸固连于所述二号料槽的侧部，所述对中滑块固连于所述对中气缸的活塞杆的端部；在载具上设置有和所述对中滑块相匹配的对中口。

4.根据权利要求1所述的电子接插件的高速装配流水线，其特征在于：所述纠正上料机构包括：送料轨道、纠偏块、小送料块、大滑板、大气缸、过度位、二次纠偏块，偏心铆钉位于所述送料轨道中，所述小送料块位于所述送料轨道的输出口处；所述大滑板活动连接于所述工作台，所述大气缸的活塞杆的末端固连于所述大滑板，所述小送料块、二次纠偏块固连于所述大滑板；所述过度位固连于所述送料轨道的末端，所述过度位用于逐渐校正偏心铆钉上铆钉凸台的位置；所述过度位固连于所述工作台，所述过度位上设置有用于容纳偏心铆钉的铆钉基体的容腔；所述二次纠偏块上设置有和铆钉凸台相匹配的纠偏口。

5.根据权利要求1所述的电子接插件的高速装配流水线，其特征在于：所述上料机械手包括：抓取机械手、手爪，所述抓取机械手固连于所述工作台，所述手爪固连于所述抓取机械手的执行端，所述手爪的方向朝下；所述手爪包括中间块、双手指，所述中间块固连于所述抓取机械手，所述双手指的数量为两个、活动连接于所述中间块的两侧；所述双手指包括左半片、右半片，所述左半片和右半片活动连接于所述中间块，所述左半片和右半片为相互磁性吸合的金属材料；所述左半片和右半片构成用于抓取铆钉凸台的抓取机构。