CN108356142A - 一种电容外壳自动化翻边装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电容外壳自动化翻边装置，包括输送机构、加工机构、收集机构、连接输送机构、加工机构和收集机构的控制系统；输送机构包括主流水线、一号视觉检测装置和吹气剔除装置、步进流水线、导向板、传感器；加工机构包括安装架、八工位分布盘、上料机构、预翻边机构、翻边成型机构、冲裁机构、成品下料机构；收集机构包括支架、收集工装、翻转电机、成品塑料筐、顶升气缸。本发明具备结构紧凑、体积下、操作简单的优点，能够实现自动化上料、抓取、翻边、裁边、下料和收集，提高工作效率，能多次检测工件状况，及时剔除不良品，确保成型工件质量，整个装置的稳定性、可靠性高。

Description

一种电容外壳自动化翻边装置
技术领域
本发明涉及自动化设备技术领域，具体的说是一种电容外壳自动化翻边装置。
背景技术
电容为电容器的简称，是电子设备中大量使用的电子元件之一，广泛应用于隔直、耦合、旁路、滤波、调谐回路、能量转换、控制电路等方面，为保证电容的安全，电容外要包裹一层外壳，电容外壳一般要经过翻边加工处理。
电容外壳在加工制作时，由于体积小且制作精密，涉及的工艺过程复杂，操作繁琐，不利于提高工作效率，难以适应大规模批量生产，降低企业经济收益。
发明内容
为了避免和解决上述技术问题，本发明提出了一种电容外壳自动化翻边装置。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种电容外壳自动化翻边装置，包括输送机构，用于完成工件的导向、不合格品的初步删选且检测工件的正反面；加工机构，用于对工件的自动抓取和加工工位的切换，且实现对工件的翻边、裁剪和下料；收集机构，区分放置工件的良品和不良品，且完成对良品工件的收装；还包括连接输送机构、加工机构和收集机构的控制系统。
作为本发明的进一步改进，所述输送机构包括主流水线、安装在主流水线上的一号视觉检测装置和吹气剔除装置、靠近加工机构送料的步进流水线、连接主流水线和步进流水线的导向板、安装在步进流水线上用于检测工件的传感器。
作为本发明的进一步改进，所述传感器包括检测工件正反面的第一传感器、检测工件到位的第二传感器。
作为本发明的进一步改进，所述一号视觉检测装置为三十万像素视觉相机，用于检测工件正面是否开裂和变形。
作为本发明的进一步改进，所述吹气剔除装置为连通有气泵的气管，所述主流水线上设有与吹气剔除装置配合的不良品箱。
作为本发明的进一步改进，所述加工机构包括安装架和安装有工装的八工位分布盘，所述八工位分布盘沿顺时针方向依次设有上料机构、预翻边机构、翻边成型机构、冲裁机构、成品下料机构。
作为本发明的进一步改进，所述八工位分布盘的底部还连接有凸轮分割器，所述工装上设有与两个工件配合的安装槽。所述安装架为铝合金框架，且配备安全门开关。
作为本发明的进一步改进，所述上料机构包括第一SCARA机器人、检测上料工件缺陷的二号视觉检测装置。所述第一SCARA机器人的末端连接有气动夹爪。所述第一SCARA机器人的下端设有不良品盒。
作为本发明的进一步改进，所述预翻边机构包括与安装架相连的预翻边气缸的压头、与预翻边气缸滑动配合的预翻边上模。
作为本发明的进一步改进，所述预翻边上模包括两个对称分布的移动模、与两个移动模水平滑动配合的导向杆、连接在导向杆两端的矩形板、与矩形板相连的滑杆。
作为本发明的进一步改进，所述压头包括与工件配合的导向柱、与导向柱相连的翻边斜面。所述翻边斜面与导向柱的夹角为150度。
作为本发明的进一步改进，所述翻边成型机构包括与安装架相连的翻边气缸、连接在翻边气缸上且与工装配合的翻边上模。
作为本发明的进一步改进，所述翻边上模包括与工件配合的翻边导向柱、与翻边导向柱相连的压边台面。
所述冲裁机构包括与安装架相连的冲裁气缸、连接在冲裁气缸上且与工装配合的刀模。
作为本发明的进一步改进，所述成品下料机构包括第二SCARA机器人、检测成品工件缺陷的三号视觉检测装置、用于冲裁废料收集的废边收集槽、将废边送进废边收集槽中的吹气装置。
作为本发明的进一步改进，所述吹气装置为连通有气泵的气管，所述废边收集槽的一端靠近八工位分布盘上的工装放置且另一端穿过安装架。
作为本发明的进一步改进，所述二号视觉检测装置和三号视觉检测装置置均为三十万像素视觉相机，用于检测工件正面是否开裂和变形。
作为本发明的进一步改进，所述收集机构包括支架、安装在支架上的收集工装、连接收集工装的翻转电机、置于收集工装的下方且与支架滑动配合的成品塑料筐、连接成品塑料筐的顶升气缸。
作为本发明的进一步改进，靠近支架处还设有不良品收集框。
作为本发明的进一步改进，所述控制系统包括电源、与电源相连的PLC、与PLC相连的触摸屏和报警灯，所述PLC用于控制输送机构、加工机构和收集机构工作，所述输送机构上设有与PLC相连的传感器开关、一号检测开关和一号空气开关，所述加工机构上设有与PLC相连的二号检测开关和二号空气开关，所述收集机构上设有与PLC相连相连的继电器。
本发明的有益效果是：
本发明具备结构紧凑、体积下、操作简单的优点，能够实现自动化上料、抓取、翻边、裁边、下料和收集，大大节省加工时间，提高工作效率，有效适应规模生产加工的需求，提高企业经济收益，该装置在加工过程中，能多次检测工件状况，及时剔除不良品，确保成型工件质量，整个装置的稳定性、可靠性高。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明的立体图一；
图2为本发明的立体图二；
图3为本发明中输送机构的立体图；
图4为本发明中加工机构去除顶部框体后的立体图；
图5为图4的I处局部放大图；
图6为图4的II处局部放大图；
图7为本发明中加工机构去除顶部框体后的俯视图；
图8为本发明中加工机构去除机构和预翻边机构后的立体图；
图9为图8的III处局部放大图；
图10为本发明中刀模的结构图；
图11为本发明中预翻边机构的结构图；
图12为本发明中预翻边上模的结构图；
图13为本发明中翻边机构的结构图；
图14为本发明中工装的结构图；
图15为本发明中收集机构的立体图；
图16为本发明中控制系统的结构框图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。
如图1至图16所示，一种电容外壳自动化翻边装置，包括：
输送机构1，用于完成工件的导向、不合格品的初步删选且检测工件的正反面；加工机构2，用于对工件的自动抓取和加工工位的切换，且实现对工件的翻边、裁剪和下料；收集机构3，区分放置工件的良品和不良品，且完成对良品工件的收装，还包括连接输送机构1、加工机构2和收集机构3的控制系统4。
所述输送机构1包括主流水线11、安装在主流水线11上的一号视觉检测装置12和吹气剔除装置13、靠近加工机构2送料的步进流水线14、连接主流水线11和步进流水线14的导向板15、安装在步进流水线14上用于检测工件的传感器。使用时，工件产经过导向板15导向后垂直落入步进流水线14中，步进流水线14采用铝合金型材支架并通过步进电机控制，主流水线11采用铝合金型材并通过交流调速控制。
所述传感器包括检测工件正反面的第一传感器16、检测工件到位的第二传感器17。
所述一号视觉检测装置12为三十万像素工业级视觉相机，用于检测工件正面是否开裂和变形，有开裂和变形的工件视为不合格品或不良品，反之则为合格品或良品。
所述吹气剔除装置13为连通有气泵的气管，所述主流水线11上设有与吹气剔除装置13配合的不良品箱18。
所述加工机构2包括安装架21和安装有工装221的八工位分布盘22，所述八工位分布盘22沿顺时针方向依次设有上料机构23、预翻边机构24、翻边成型机构25、冲裁机构26、成品下料机构27。
所述八工位分布盘22的底部还连接有凸轮分割器222，采用凸轮分割器222驱动分布盘转动，重复定位精度可达到30角秒。所述工装221上设有与两个工件配合的安装槽221a，每次完成2件产品加工，可在工装内放置厚度块来冲压不同深度的产品。所述安装架21为铝合金框架，且配备安全门开关。
所述上料机构23包括第一SCARA机器人231、检测上料工件缺陷的二号视觉检测装置232。所述第一SCARA机器人231的末端连接有气动夹爪2311。所述第一SCARA机器人231的下端设有不良品盒234。使用时，机器人每次抓取1件工件放置在工装221内再抓取第2件工件放置在工装221内，2秒内完成2件抓取。
所述预翻边机构24包括与安装架21相连的预翻边气缸241、连接在预翻边气缸241上的压头243、与预翻边气缸241滑动配合的预翻边上模242。预翻边气缸241采用大缸径气缸，冲压力可达到400kgf/cm2。
所述预翻边上模242包括两个对称分布的移动模2421、与两个移动模2421水平滑动配合的导向杆2422、连接在导向杆2422两端的矩形板2423、与矩形板2423相连的滑杆2424。使用时，通过这种方式的预翻边上模242，能够方便预翻边上模242与工件的快速分离，不会妨碍下一步工位的加工。
所述压头243包括与工件配合的导向柱2431、与导向柱2431相连的翻边斜面2432。所述翻边斜面2432与导向柱2431的夹角为150度。
所述翻边成型机构25包括与安装架21相连的翻边气缸251、连接在翻边气缸251上且与工装221配合的翻边上模252。翻边气缸251采用大缸径气缸，冲压力可达到400kgf/cm2。
所述翻边上模252包括与工件配合的翻边导向柱2521、与翻边导向柱2521相连的压边台面2522。
所述冲裁机构26包括与安装架21相连的冲裁气缸261、连接在冲裁气缸261上且与工装221配合的刀模262。冲裁气缸261采用大缸径气缸，冲压力可达到1000kgf/cm2。
所述刀模262包括与工件配合的冲裁导向柱2621、与冲裁导向柱2621相连的裁切刀面2622。
所述成品下料机构27包括第二SCARA机器人271、检测成品工件缺陷的三号视觉检测装置272、用于冲裁废料收集的废边收集槽273、将废边送进废边收集槽273中的吹气装置274。
所述第二SCARA机器人271的末端连接有支撑板2741，所述支撑板2741上安装有吸盘27412。通过吸盘27412完成对成型工件的抓取。
所述吹气装置274为连通有气泵的气管，所述废边收集槽273的一端靠近八工位分布盘22上的工装221放置且另一端穿过安装架21。
所述二号视觉检测装置232和三号视觉检测装置置272均为三十万像素工业级视觉相机，用于检测成品工件正面翻边是否开裂和变形，有开裂和变形的工件视为不合格品或不良品，反之则为合格品或良品。
所述收集机构3包括支架31、安装在支架31上的收集工装32、连接收集工装32的翻转电机33、置于收集工装32的下方且与支架31滑动配合的成品塑料筐34、连接成品塑料筐34的顶升气缸35。靠近支架31处还设有不良品收集框36。
所述控制系统4包括电源、与电源相连的PLC、与PLC相连的触摸屏和报警灯，所述PLC用于控制输送机构1、加工机构2和收集机构3工作。所述输送机构1上设有与PLC相连的传感器开关、一号检测开关和一号空气开关，所述加工机构2上设有与PLC相连的二号检测开关和二号空气开关，所述收集机构3上设有与PLC相连相连的继电器。
下面对本发明的工作原理作进一步阐述：
工作时，工件放置在主流水线11上的起始端，经一号视觉检测装置12检测工件正面是否合格，不合格后，吹气剔除装置13将工件吹进不良品箱18中，工件经过导向板15翻转落进步进流水线14上，经过第一传感器16时检测工件正反面是否合格，到达第二传感器17时，启动第一SCARA机器人231抓取工件。
抓取后的工件落入工装221内，二号视觉检测装置232再次检测工件，第一SCARA机器人231会将不合格的工件剔除，凸轮分割器222驱动八工位分布盘22旋转。
工件翻转30度，预翻边气缸241带动预翻边上模242与工装221合模，实现预翻边；八工位分布盘22旋转，翻边气缸251带动翻边上模252与工装221合模，实现翻边；八工位分布盘22旋转，冲裁气缸261带动刀模262和工装221合模，实现裁除多余边，八工位分布盘22旋转。
工件在成品下料机构27处时，三号视觉检测装置置272检测成型工件是否有缺陷，第二SCARA机器人271将不合格工件放入不良品收集框36中，将合格工件放入收集工装32内，同时，吹气装置274将冲裁后的废边吹进废边收集槽273中。
收集工装32中的工件装满时，翻转电机33转动，顶升气缸35推动成品塑料筐34上升，使收集工装32中的成型工件落入成品塑料筐34中。
本发明能够实现自动化上料、抓取、翻边、裁边、下料和收集，大大节省加工时间，提高工作效率，能多次检测工件状况，及时剔除不良品，确保成型工件质量，整个装置的稳定性、可靠性高。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种电容外壳自动化翻边装置，其特征在于：包括：
输送机构(1)，用于完成工件的导向、不合格品的初步删选且检测工件的正反面；
加工机构(2)，用于对工件的自动抓取和加工工位的切换，且实现对工件的翻边、裁剪和下料；
收集机构(3)，区分放置工件的良品和不良品，且完成对良品工件的收装；
还包括连接输送机构(1)、加工机构(2)和收集机构(3)的控制系统(4)。
2.根据权利要求1所述的一种电容外壳自动化翻边装置，其特征在于：所述输送机构(1)包括主流水线(11)、安装在主流水线(11)上的一号视觉检测装置(12)和吹气剔除装置(13)、靠近加工机构(2)送料的步进流水线(14)、连接主流水线(11)和步进流水线(14)的导向板(15)、安装在步进流水线(14)上用于检测工件的传感器。
3.根据权利要求2所述的一种电容外壳自动化翻边装置，其特征在于：所述传感器包括检测工件正反面的第一传感器(16)、检测工件到位的第二传感器(17)。
4.根据权利要求2所述的一种电容外壳自动化翻边装置，其特征在于：所述一号视觉检测装置(12)为三十万像素工业级视觉相机，用于检测工件正面是否开裂和变形。
5.根据权利要求1所述的一种电容外壳自动化翻边装置，其特征在于：所述加工机构(2)包括安装架(21)和安装有工装(221)的八工位分布盘(22)，所述八工位分布盘(22)沿顺时针方向依次设有上料机构(23)、预翻边机构(24)、翻边成型机构(25)、冲裁机构(26)、成品下料机构(27)。
6.根据权利要求5所述的一种电容外壳自动化翻边装置，其特征在于：所述上料机构(23)包括第一SCARA机器人(231)、检测上料工件缺陷的二号视觉检测装置(232)。
7.根据权利要求5所述的一种电容外壳自动化翻边装置，其特征在于：所述预翻边机构(24)包括与安装架(21)相连的预翻边气缸(241)、连接在预翻边气缸(241)上压头(243)、与预翻边气缸(241)滑动配合的预翻边上模(242)；
所述翻边成型机构(25)包括与安装架(21)相连的翻边气缸(251)、连接在翻边气缸(251)上且与工装(221)配合的翻边上模(252)；
所述冲裁机构(26)包括与安装架(21)相连的冲裁气缸(261)、连接在冲裁气缸(261)上且与工装(221)配合的刀模(262)。
8.根据权利要求5所述的一种电容外壳自动化翻边装置，其特征在于：所述成品下料机构(27)包括第二SCARA机器人(271)、检测成品工件缺陷的三号视觉检测装置(272)、用于冲裁废料收集的废边收集槽(273)、将废边送进废边收集槽(273)中的吹气装置(274)。
9.根据权利要求1所述的一种电容外壳自动化翻边装置，其特征在于：所述收集机构(3)包括支架(31)、安装在支架(31)上的收集工装(32)、连接收集工装(32)的翻转电机(33)、与支架(31)滑动配合的成品塑料筐(34)、连接成品塑料筐(34)的顶升气缸(35)。
10.根据权利要求1所述的一种电容外壳自动化翻边装置，其特征在于：所述控制系统(4)包括电源、与电源相连的PLC、与PLC相连的触摸屏和报警灯，所述PLC用于控制输送机构(1)、加工机构(2)和收集机构(3)工作。
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