CN109514230A - 一种手动剃须刀全自动组装设备及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种手动剃须刀全自动组装设备，包括环形导轨及其上设置的输送小车，输送小车上设置有组装工装，环形导轨外侧沿输送小车运行方向依次设置有刀框上料机构、导向辊组装机构、鬓须刀组装机构、润滑条组装机构、刀片组装机构、铝扣组装机构、铝扣撑开扣紧机构、CCD视觉检测机构、下料装盘机构，铝扣撑开扣紧机构用于下压卡座，顶针用于在卡座沿导向柱向下移动时撑开铝扣，CCD视觉检测机构用于检测剃须刀刀头表面是否有瑕疵及漏配件，下料装盘机构用于将组装工装上合格的剃须刀刀头放入料盘中。本设计不仅提高了产品的组装效率，而且提高了产品的良品率。

Description

一种手动剃须刀全自动组装设备及其控制方法

技术领域

本发明涉及手动剃须刀技术领域，尤其涉及一种手动剃须刀全自动组装设备及其控制方法，主要适用于提高产品的组装效率、提高产品的良品率。

背景技术

现有的剃须刀分为手动及电动两大类，对于手动剃须刀来说，由于它具有剃须更彻底和不需要电源等优点，所以在市场占有相当比重的份额。剃须刀头由于小零部件较多且结构复杂，所以现在大多数组装由人工来完成，人工组装这些小零部件，由于这些小零部件不仅有定位要求，而且还存在配合压入的情况，所以造成效率低下且合格率不高，这就造成人工成本、物料成本的提高。为解决人工组装带来的问题，市场上剃须刀刀头采用机械组装方式来代替人工组装，机械组装时，在组装工装上安放剃须刀各小零部件。虽然机械组装方式降低了生产成本，但是其仍然存在以下缺陷：机械组装时采用的组装设备与组装工装结构过于简单，导致组装设备与组装工装功能过于单一，从而使得组装效率低；另外，现有组装设备并不能完成所有组装步骤，需要人工来辅助，且组装工装仅起定位运输的作用，因此，产品的良品率较低。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的产品组装效率低、产品良品率低的缺陷与问题，提供一种产品组装效率高、产品良品率高的手动剃须刀全自动组装设备及其控制方法。

为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种手动剃须刀全自动组装设备，包括环形导轨及其上设置的输送小车，输送小车上设置有组装工装；

所述环形导轨外侧沿输送小车运行方向依次设置有刀框上料机构、导向辊组装机构、鬓须刀组装机构、润滑条组装机构、刀片组装机构、铝扣组装机构、铝扣撑开扣紧机构、CCD视觉检测机构、下料装盘机构；

所述组装工装包括从上到下依次设置的卡座、一号固定座、二号固定座，所述卡座的数量为两个，两个卡座对称设置在一号固定座上，所述二号固定座上设置有导向柱，导向柱的一端套装有导向铜套，导向柱的另一端安装在二号固定座上的一号凹槽内，导向柱的外圆周面上位于导向铜套与二号固定座之间的部位套装有压缩弹簧，所述卡座的两端均套装在导向铜套的外圆周面上，卡座上开设有二号凹槽，所述一号固定座上设置有两对顶针，顶针的一端安装在一号固定座上，顶针的另一端延伸至二号凹槽内；

所述刀框上料机构，用于将刀框放置于卡座上；

所述导向辊组装机构、鬓须刀组装机构、润滑条组装机构、刀片组装机构、铝扣组装机构，分别用于将导向辊、鬓须刀、润滑条、刀片、铝扣组装到刀框上；

所述铝扣撑开扣紧机构，用于下压卡座；

所述顶针，用于在卡座沿导向柱向下移动时撑开刀框两端的铝扣；

所述CCD视觉检测机构，用于检测剃须刀刀头表面是否有瑕疵及漏配件；

所述下料装盘机构，用于将组装工装上合格的剃须刀刀头放入料盘中。

所述刀框上料机构、导向辊组装机构均包括振动盘、接料座、一号旋转气缸，所述振动盘通过滑槽与接料座相连接，所述一号旋转气缸的下端连接有夹爪气缸，夹爪气缸位于接料座的上方，所述一号旋转气缸的上端通过一号支座与一号升降气缸相连接，一号支座与一号滑块相连接，一号滑块安装在与一号支座相互垂直的一号滑轨上，一号滑轨的一端设置有与一号滑块相连接的一号移载气缸，一号滑轨的另一端设置有一号液压缓冲器。

所述鬓须刀组装机构包括支撑架与夹取工装，所述夹取工装的上端依次通过二号旋转气缸、二号支座与二号升降气缸相连接，二号支座与二号移载气缸相连接，二号移载气缸安装在支撑架上，所述夹取工装的下方设置有鬓须刀料盘，鬓须刀料盘放置在料盘移位模组上，所述料盘移位模组的一端设置有上料盘模组，上料盘模组用于升降鬓须刀料盘，上料盘模组的侧边设置有上料盘气缸，所述料盘移位模组的另一端设置有下空料盘气缸。

所述润滑条组装机构包括一号卷料盘与切断机构，所述一号卷料盘上设置有一号磁阻尼器，一号卷料盘与切断机构之间沿润滑条运行方向依次设置有校正轮、一号送料压紧气缸，所述切断机构的上方设置有润滑条吸取机构，润滑条吸取机构的上端依次通过三号旋转气缸、三号支座与三号升降气缸相连接，三号支座与二号滑块相连接，二号滑块安装在与三号支座相互垂直的二号滑轨上，二号滑轨的一端设置有与二号滑块相连接的三号移载气缸，二号滑轨的另一端设置有二号液压缓冲器。

所述刀片组装机构包括六轴机器人与一号夹取气缸，所述六轴机器人上设置有刀片夹取工装，六轴机器人与一号夹取气缸之间设置有转盘，转盘与马达相连接，转盘上对称设置有两对安装槽，所述一号夹取气缸位于组装工装的上方，一号夹取气缸的上端通过四号旋转气缸、四号支座与四号升降气缸相连接。

所述铝扣组装机构包括二号卷料盘、冲切模具、二号夹取气缸，所述二号卷料盘上设置有二号磁阻尼器，二号卷料盘与冲切模具之间设置有送料轮，送料轮的侧边设置有二号送料压紧气缸，所述冲切模具的上方设置有冲切气缸，冲切模具的两侧分别设置有推出气缸与铝扣接料座，所述二号夹取气缸位于组装工装的上方，二号夹取气缸的上端通过五号支座与五号升降气缸相连接，五号支座安装在与其相互垂直的四号移载气缸上。

所述下料装盘机构包括XYZ驱动模组与三号夹取气缸，所述三号夹取气缸设置在组装工装的上方，三号夹取气缸通过五号旋转气缸、六号支座与六号升降气缸相连接，六号支座与XYZ驱动模组相连接，所述XYZ驱动模组的下方设置有输送带，输送带的一端设置有空盘自动堆叠机构，输送带的另一端设置有满盘自动堆叠机构。

所述环形导轨的外侧设置有定位气缸，定位气缸通过连杆与定位销相连接，所述输送小车上设置有与定位销相卡接的卡接槽。

所述卡座上位于二号凹槽两侧的部位均设置有限位凸台，限位凸台与刀框的侧面相接触，所述卡座上位于二号凹槽之间的部位开设有三号凹槽，三号凹槽的侧壁与刀框的下端相接触。

一种手动剃须刀全自动组装设备的控制方法，所述控制方法包括以下步骤：

先通过输送小车将组装工装输送至刀框上料机构处，刀框上料机构将刀框放置于卡座上，再通过输送小车将组装工装输送至导向辊组装机构处，导向辊组装机构将导向辊组装到刀框上，然后通过输送小车将组装工装输送至鬓须刀组装机构处，鬓须刀组装机构将鬓须刀组装到刀框上，再通过输送小车将组装工装输送至润滑条组装机构处，润滑条组装机构先在线将润滑条卷料切断，再将切断成型的润滑条组装到刀框上，然后通过输送小车将组装工装输送至刀片组装机构处，刀片组装机构将刀片组装到刀框上，再通过输送小车将组装工装输送至铝扣组装机构处，铝扣组装机构先在线冲切铝扣卷料，再将冲切成型的铝扣组装到刀框上，然后通过输送小车将组装工装输送至铝扣撑开扣紧机构处，铝扣撑开扣紧机构下压卡座，此时，卡座沿导向柱向下移动，移动过程中，顶针撑开铝扣将鬓须刀、刀片扣紧在刀框上，再通过输送小车将组装工装输送至CCD视觉检测机构处，CCD视觉检测机构检测剃须刀刀头为合格品后，通过输送小车将组装工装输送至下料装盘机构处，然后通过下料装盘机构将组装工装上合格的剃须刀刀头放入料盘中，此时，控制方法结束。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明一种手动剃须刀全自动组装设备及其控制方法中刀框上料机构用于将刀框放置于卡座上，导向辊组装机构、鬓须刀组装机构、润滑条组装机构、刀片组装机构、铝扣组装机构分别用于将导向辊、鬓须刀、润滑条、刀片、铝扣组装到刀框上，铝扣撑开扣紧机构用于下压卡座，顶针用于在卡座沿导向柱向下移动时撑开刀框两端的铝扣，CCD视觉检测机构用于检测剃须刀刀头表面是否有瑕疵及漏配件，下料装盘机构用于将组装工装上合格的剃须刀刀头放入料盘中；上述结构的组装设备实现无人生产车间装配功能，一台组装设备能完成25人至30人的手工组装工作量，同时在线成型润滑条与铝扣，并配合组装工装实现铝扣张开固定部件，提高了产品的良品率。因此，本发明提高了产品的组装效率、提高了产品的良品率。

2、本发明一种手动剃须刀全自动组装设备及其控制方法中振动盘通过滑槽将物料输送至接料座，一号升降气缸将夹爪气缸升降到位，夹爪气缸抓取物料，一号移载气缸推动夹爪气缸至环形轨道进行组装，组装工装上产品为镜像放置，采用一号旋转气缸旋转放置物料；上述结构的刀框上料机构、导向辊组装机构，不仅自动化程度高，提高了产品的组装效率，而且各部件间配合良好，可靠性高，使得产品的良品率高。因此，本发明自动化程度高、产品的组装效率高、产品的良品率高。

3、本发明一种手动剃须刀全自动组装设备及其控制方法中上料盘模组带动鬓须刀料盘上升至指定位置，上料盘气缸推动鬓须刀料盘至料盘移位模组上，料盘移位模组带动鬓须刀料盘至夹取工装下方，夹取工装在二号升降气缸、二号移载气缸的带动下夹取鬓须刀并将鬓须刀输送至环形轨道进行组装；组装时，采用二号旋转气缸旋转放置物料；当每盘鬓须刀组装完后，通过下空料盘气缸将空盘输出；上述结构的鬓须刀组装机构，不仅自动化程度高，提高了产品的组装效率，减少了人工成本，而且各部件间配合良好，可靠性高，使得产品的良品率高。因此，本发明自动化程度高、产品的组装效率高、成本低、产品的良品率高。

4、本发明一种手动剃须刀全自动组装设备及其控制方法中一号卷料盘配合校正轮、一号送料压紧气缸将物料输送至切断机构，润滑条吸取机构在三号升降气缸、三号移载气缸将润滑条输送至环形轨道进行组装；组装时，采用三号旋转气缸旋转放置物料；上述结构的润滑条组装机构，不仅自动化程度高，提高了产品的组装效率，而且各部件间配合良好，可靠性高，使得产品的良品率高，另外润滑条采用在线切断成型，扩大了组装设备的适用范围。因此，本发明自动化程度高、产品的组装效率高、产品的良品率高、适用范围广。

5、本发明一种手动剃须刀全自动组装设备及其控制方法中六轴机器人控制刀片夹取工装将焊接好的刀片放置在转盘上，转盘将刀片输送至一号夹取气缸下方，一号夹取气缸在四号旋转气缸和四号升降气缸的作用下，将刀片组装到刀框上；上述结构的刀片组装机构，不仅自动化程度高，提高了产品的组装效率，减少了人工成本，而且各部件间配合良好，可靠性高，使得产品的良品率高。因此，本发明自动化程度高、产品的组装效率高、成本低、产品的良品率高。

6、本发明一种手动剃须刀全自动组装设备及其控制方法中二号卷料盘配合送料轮、二号送料压紧气缸将物料输送至冲切模具，冲切气缸下降将物料切断同时自动成型所需形状，推出气缸将成型的铝扣送至铝扣接料座，之后，二号夹取气缸在五号升降气缸和四号移载气缸的作用下降铝扣输送至环形轨道进行组装；上述结构的铝扣组装机构，不仅自动化程度高，提高了产品的组装效率，而且各部件间配合良好，可靠性高，使得产品的良品率高，另外铝扣采用在线冲压成型，扩大了组装设备的适用范围。因此，本发明自动化程度高、产品的组装效率高、产品的良品率高、适用范围广。

7、本发明一种手动剃须刀全自动组装设备及其控制方法中六号升降气缸升降至指定位置，三号夹取气缸夹取组装工装上的剃须刀刀头，然后通过XYZ驱动模组将剃须刀刀头放置在料盘中；下料时，通过五号旋转气缸旋转来夹取剃须刀刀头，上述结构的下料装盘机构，不仅自动化程度高，提高了产品的下料效率，而且各部件间配合良好，可靠性高。因此，本发明自动化程度高、产品的下料效率高、设备可靠性高。

8、本发明一种手动剃须刀全自动组装设备及其控制方法中环形导轨的外侧设置有定位气缸，定位气缸通过连杆与定位销相连接，输送小车上设置有卡接槽，当输送小车运行至工位处，定位气缸带动定位销卡接在卡接槽上，从而提高定位精度，提高组装设备的可靠性能；卡座上位于二号凹槽两侧的部位均设置有限位凸台，限位凸台与刀框的侧面相接触，卡座上位于二号凹槽之间的部位开设有三号凹槽，三号凹槽的侧壁与刀框的下端相接触，上述结构的卡座，提高了组装的定位精度。因此，本发明定位精度高、可靠性高。

附图说明

图1是本发明一种手动剃须刀全自动组装设备的外部结构示意图。

图2是本发明一种手动剃须刀全自动组装设备的内部结构示意图。

图3是图2中刀框上料机构（导向辊组装机构）的结构示意图。

图4是图2中鬓须刀组装机构的结构示意图。

图5是图2中润滑条组装机构的结构示意图。

图6是图2中刀片组装机构的结构示意图。

图7是图2中铝扣组装机构的结构示意图。

图8是图2中下料装盘机构的结构示意图。

图9是图2中环形导轨的结构示意图。

图10是图9中组装工装的整体结构示意图。

图11是图9中组装工装的分解图。

图12是图10中剃须刀刀头的俯视图。

图13是图10中剃须刀刀头的主视图。

图14是图10中剃须刀刀头的分解图。

图中：环形导轨1、输送小车2、定位气缸21、连杆22、定位销23、组装工装3、卡座31、一号固定座32、二号固定座33、导向柱34、导向铜套35、一号凹槽36、压缩弹簧37、二号凹槽38、顶针39、限位凸台310、三号凹槽311、垫片312、螺丝313、定位销314、剃须刀刀头4、刀框41、导向辊42、刀片43、鬓须刀44、润滑条45、铝扣46、刀框上料机构5、振动盘51、接料座52、一号旋转气缸53、滑槽54、夹爪气缸55、一号支座56、一号升降气缸57、一号滑块58、一号滑轨59、一号移载气缸510、一号液压缓冲器511、导向辊组装机构6、鬓须刀组装机构7、支撑架71、夹取工装72、二号旋转气缸73、二号支座74、二号升降气缸75、二号移载气缸76、鬓须刀料盘77、料盘移位模组78、上料盘模组79、上料盘气缸710、下空料盘气缸711、润滑条组装机构8、一号卷料盘81、切断机构82、一号磁阻尼器83、校正轮84、一号送料压紧气缸85、润滑条吸取机构86、三号旋转气缸87、三号支座88、三号升降气缸89、二号滑块810、二号滑轨811、三号移载气缸812、二号液压缓冲器813、刀片组装机构9、六轴机器人91、一号夹取气缸92、刀片夹取工装93、转盘94、马达95、四号旋转气缸96、四号支座97、四号升降气缸98、铝扣组装机构10、二号卷料盘101、冲切模具102、二号夹取气缸103、二号磁阻尼器104、送料轮105、二号送料压紧气缸106、冲切气缸107、推出气缸108、五号支座109、五号升降气缸110、四号移载气缸111、铝扣撑开扣紧机构11、CCD视觉检测机构12、下料装盘机构13、料盘131、XYZ驱动模组132、三号夹取气缸133、五号旋转气缸134、六号支座135、六号升降气缸136、输送带137、空盘自动堆叠机构138、满盘自动堆叠机构139、机柜14、安全罩15、操作界面16、三色指示灯17。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参见图1至图14，一种手动剃须刀全自动组装设备，包括环形导轨1及其上设置的输送小车2，输送小车2上设置有组装工装3；

所述环形导轨1外侧沿输送小车2运行方向依次设置有刀框上料机构5、导向辊组装机构6、鬓须刀组装机构7、润滑条组装机构8、刀片组装机构9、铝扣组装机构10、铝扣撑开扣紧机构11、CCD视觉检测机构12、下料装盘机构13；

所述组装工装3包括从上到下依次设置的卡座31、一号固定座32、二号固定座33，所述卡座31的数量为两个，两个卡座31对称设置在一号固定座32上，所述二号固定座33上设置有导向柱34，导向柱34的一端套装有导向铜套35，导向柱34的另一端安装在二号固定座33上的一号凹槽36内，导向柱34的外圆周面上位于导向铜套35与二号固定座33之间的部位套装有压缩弹簧37，所述卡座31的两端均套装在导向铜套35的外圆周面上，卡座31上开设有二号凹槽38，所述一号固定座32上设置有两对顶针39，顶针39的一端安装在一号固定座32上，顶针39的另一端延伸至二号凹槽38内；

所述刀框上料机构5，用于将刀框41放置于卡座31上；

所述导向辊组装机构6、鬓须刀组装机构7、润滑条组装机构8、刀片组装机构9、铝扣组装机构10，分别用于将导向辊42、鬓须刀44、润滑条45、刀片43、铝扣46组装到刀框41上；

所述铝扣撑开扣紧机构11，用于下压卡座31；

所述顶针39，用于在卡座31沿导向柱34向下移动时撑开刀框41两端的铝扣46；

所述CCD视觉检测机构12，用于检测剃须刀刀头4表面是否有瑕疵及漏配件；

所述下料装盘机构13，用于将组装工装3上合格的剃须刀刀头4放入料盘131中。

所述刀框上料机构5、导向辊组装机构6均包括振动盘51、接料座52、一号旋转气缸53，所述振动盘51通过滑槽54与接料座52相连接，所述一号旋转气缸53的下端连接有夹爪气缸55，夹爪气缸55位于接料座52的上方，所述一号旋转气缸53的上端通过一号支座56与一号升降气缸57相连接，一号支座56与一号滑块58相连接，一号滑块58安装在与一号支座56相互垂直的一号滑轨59上，一号滑轨59的一端设置有与一号滑块58相连接的一号移载气缸510，一号滑轨59的另一端设置有一号液压缓冲器511。

所述鬓须刀组装机构7包括支撑架71与夹取工装72，所述夹取工装72的上端依次通过二号旋转气缸73、二号支座74与二号升降气缸75相连接，二号支座74与二号移载气缸76相连接，二号移载气缸76安装在支撑架71上，所述夹取工装72的下方设置有鬓须刀料盘77，鬓须刀料盘77放置在料盘移位模组78上，所述料盘移位模组78的一端设置有上料盘模组79，上料盘模组79用于升降鬓须刀料盘77，上料盘模组79的侧边设置有上料盘气缸710，所述料盘移位模组78的另一端设置有下空料盘气缸711。

所述润滑条组装机构8包括一号卷料盘81与切断机构82，所述一号卷料盘81上设置有一号磁阻尼器83，一号卷料盘81与切断机构82之间沿润滑条运行方向依次设置有校正轮84、一号送料压紧气缸85，所述切断机构82的上方设置有润滑条吸取机构86，润滑条吸取机构86的上端依次通过三号旋转气缸87、三号支座88与三号升降气缸89相连接，三号支座88与二号滑块810相连接，二号滑块810安装在与三号支座88相互垂直的二号滑轨811上，二号滑轨811的一端设置有与二号滑块810相连接的三号移载气缸812，二号滑轨811的另一端设置有二号液压缓冲器813。

所述刀片组装机构9包括六轴机器人91与一号夹取气缸92，所述六轴机器人91上设置有刀片夹取工装93，六轴机器人91与一号夹取气缸92之间设置有转盘94，转盘94与马达95相连接，转盘94上对称设置有两对安装槽，所述一号夹取气缸92位于组装工装3的上方，一号夹取气缸92的上端通过四号旋转气缸96、四号支座97与四号升降气缸98相连接。

所述铝扣组装机构10包括二号卷料盘101、冲切模具102、二号夹取气缸103，所述二号卷料盘101上设置有二号磁阻尼器104，二号卷料盘101与冲切模具102之间设置有送料轮105，送料轮105的侧边设置有二号送料压紧气缸106，所述冲切模具102的上方设置有冲切气缸107，冲切模具102的两侧分别设置有推出气缸108与铝扣接料座，所述二号夹取气缸103位于组装工装3的上方，二号夹取气缸103的上端通过五号支座109与五号升降气缸110相连接，五号支座109安装在与其相互垂直的四号移载气缸111上。

所述下料装盘机构13包括XYZ驱动模组132与三号夹取气缸133，所述三号夹取气缸133设置在组装工装3的上方，三号夹取气缸133通过五号旋转气缸134、六号支座135与六号升降气缸136相连接，六号支座135与XYZ驱动模组132相连接，所述XYZ驱动模组132的下方设置有输送带137，输送带137的一端设置有空盘自动堆叠机构138，输送带137的另一端设置有满盘自动堆叠机构139。

所述环形导轨1的外侧设置有定位气缸21，定位气缸21通过连杆22与定位销23相连接，所述输送小车2上设置有与定位销23相卡接的卡接槽。

所述卡座31上位于二号凹槽38两侧的部位均设置有限位凸台310，限位凸台310与刀框41的侧面相接触，所述卡座31上位于二号凹槽38之间的部位开设有三号凹槽311，三号凹槽311的侧壁与刀框41的下端相接触。

一种手动剃须刀全自动组装设备的控制方法，所述控制方法包括以下步骤：

先通过输送小车2将组装工装3输送至刀框上料机构5处，刀框上料机构5将刀框41放置于卡座31上，再通过输送小车2将组装工装3输送至导向辊组装机构6处，导向辊组装机构6将导向辊42组装到刀框41上，然后通过输送小车2将组装工装3输送至鬓须刀组装机构7处，鬓须刀组装机构7将鬓须刀44组装到刀框41上，再通过输送小车2将组装工装3输送至润滑条组装机构8处，润滑条组装机构8先在线将润滑条卷料切断，再将切断成型的润滑条组装到刀框41上，然后通过输送小车2将组装工装3输送至刀片组装机构9处，刀片组装机构9将刀片43组装到刀框41上，再通过输送小车2将组装工装3输送至铝扣组装机构10处，铝扣组装机构10先在线冲切铝扣卷料，再将冲切成型的铝扣46组装到刀框41上，然后通过输送小车2将组装工装3输送至铝扣撑开扣紧机构11处，铝扣撑开扣紧机构11下压卡座31，此时，卡座31沿导向柱34向下移动，移动过程中，顶针39撑开铝扣46将鬓须刀44、刀片43扣紧在刀框41上，再通过输送小车2将组装工装3输送至CCD视觉检测机构12处，CCD视觉检测机构12检测剃须刀刀头4为合格品后，通过输送小车2将组装工装3输送至下料装盘机构13处，然后通过下料装盘机构13将组装工装3上合格的剃须刀刀头4放入料盘131中，此时，控制方法结束。

本发明的原理说明如下：

手动剃须刀全自动组装设备用于日用品行业，该设备包括有配件自动理料上料系统、配件自动冲压成型及组装系统、CCD视觉成像系统、高精度环形线运动工作平台系统、模组移载组装系统、六轴机器人组装系统（史陶比尔）、DD马达系统、软件及其硬件控制系统。首先，设备通过全自动理料方式输送所需要组装的配件到指定位置，输出信号给组装单元进行同步组装，其中包括高精度环形输送线、模组单元以及机器人单元；然后组装完成的产品进行CCD视觉系统检测表面是否有瑕疵及漏配件情况对应下料系统进行分拣装盒。设备采用PLC控制，人机界面操作方式，显示设备工作状态、故障状态以及故障模式，手动调试功能，便于维修和维护；设备带有可靠的安防措施，可靠的急停操作，并有三色灯指示运行状况。整条生产线设备实现无人生产车间装配功能，创造国内在手动剃须刀自动生产组装行业先例，为客户减少人工成本，一台设备产能解决现有25～30人的手工组装效率，同时解决作业员组装刀片时容易手部划伤以及良品率等问题。

刀框上料机构、导向辊组装机构：振动盘理料统一刀框或导向辊出料方向输送至接料座，感应器检测到位上下气缸升降到位，夹爪气缸取料，移载气缸前推（双滑轨滑块导向，液压缓冲器限位气缸行程）至环形轨道工装上进行组装；组装工装上产品为镜像放置，所以取放第二个产品时旋转气缸转180°放置。

鬓须刀组装机构：模组自动升降料盘到指定位置（传感器检测），气缸上料盘，料盘移位模组上的气缸升降夹紧，移载到组装模组下方，气缸升降夹取鬓须刀（排列式）移位组装至环形轨道工装上的刀框内；组装工装上产品为镜像放置，所以取放第二个产品时旋转气缸转180°放置；当每盘鬓须刀组装完后，模组移载至最后端，下空料盘气缸剔除；人工上料盘时设备可不停机，有安全防护措施。

润滑条组装机构：卷盘来料（配扭力磁阻尼器防止料盘料蓬松），压紧送料指定长度（送料同时校正轮同步校正润滑条方向），上下气缸下降切断同时吸取上升，移载气缸前推（双滑轨滑块导向，液压缓冲器限位气缸行程）至环形轨道工装上的刀框内；组装工装上产品为镜像放置，所以取放第二个产品时旋转气缸转180°放置，循环作业；带传感器检测，自动报警，三色指示灯显示，触摸屏显示故障情况及卷料用完情况，作业员干预。

刀片组装机构：前端部件组装完成后，环形轨道输送线把产品输送到此工位时，旋转机构进行夹取调换(把环形轨道线上未组装刀片的产品换到DD马达周转盘上，相应的把DD马达周转盘上组装刀片完成的产品放入环形轨道工装上)，当未组装刀片的产品放入DD马达周转盘上后旋转至机器人下端，机器人从焊接设备取出焊接好的刀片进行组装(采用手指气缸夹取)；组装完成后旋转180°至周转位等待调换；刀片组装采用史陶比尔六轴机器人对应刀片焊接设备同步实现多工位同步工作。

铝扣组装机构：卷盘来料（配扭力磁阻尼器防止料盘料蓬松），电机驱动载带送料轮指定料长度至冲切模具中心，冲切气缸下降切断同时自动成型所需形状，气缸上升同时自动脱模，铝扣成型后留在下模内，推出气缸送至组装取料位，待组装机构升降夹取，移载至环形轨道线工装上产品内进行组装。

下料装盘机构：产品组装完成后环形轨道线输送至下料XYZ模组下方，升降夹取，XY模组移位装满料盒（NG品自动放入不良品斗），料盘定位气缸缩回同时驱动电机运行输送至料满自动堆叠工位下方（空盘同时输送到组装工位定位待机组装，同时自动上空料盘机构吸取下降拉取一个料盘至输送线上），顶升实现自动叠加；感应器自动检测到位输出信号定位及故障报警；可实现空盘堆叠，自动每料盘送到指定位置待机-自动检测定位，等待XYZ模组装满完成品料盘，自动输送至堆叠工位进行储存，每工位有感应器检测工位空料盘和完成品料盘满料。

整体设备采用高精度环形轨道线布局，伺服电机驱动输送产品进行定位组装，工装运行速度快、平稳；由定位气缸和定位销进行二次定位组装。

组装工装为整个设备的基准，以定位输送产品，移载进行组装所需要组装的零件，自带铝扣撑开扣紧功能。

本设计中的刀片由激光焊接设备焊接而成，焊接设备可以采用如下结构：转盘上沿转盘的圆周方向均匀设置有多个焊接工装，所述转盘外侧沿转盘的圆周方向设置有刀骨上料机构、刀片冲裁机构、刀片上料机构、激光焊接机构、废料切断机构、排废机构、CCD视觉检测机构；所述刀骨上料机构用于将刀骨输送至焊接工装；所述刀片冲裁机构用于将双面刀片冲裁成所需形状和尺寸的单面刀片；所述刀片上料机构用于将单面刀片输送至焊接工装及将单面刀片叠放在刀骨上；所述激光焊接机构用于将单面刀片焊接在刀骨上；所述废料切断机构用于切断单面刀片的余料；所述排废机构用于移走余料；所述CCD视觉检测机构用于检测产品焊接光斑及刀骨与单面刀片对应的位置是否合格；所述焊接工装包括平行设置的一号固定座与二号固定座，一号固定座与二号固定座上均开设有与转盘相连接的固定孔，一号固定座的两侧面均通过侧压盖板与二号固定座的两侧面相连接，一号固定座与二号固定座之间平行设置有多个三号固定座，三号固定座的两侧面分别与侧压盖板相连接，一号固定座与三号固定座之间、相邻两个三号固定座之间、二号固定座与三号固定座之间都设置有刀骨压紧模块，刀骨压紧模块的一端与一号固定座、三号固定座相接触，刀骨压紧模块的另一端与二号固定座、三号固定座之间的部位用于放置刀骨，所述一号固定座、三号固定座的上端面都用于放置单面刀片。

实施例：

参见图1至图14，一种手动剃须刀全自动组装设备，包括环形导轨1及其上设置的输送小车2，输送小车2上设置有组装工装3，所述环形导轨1外侧沿输送小车2运行方向依次设置有刀框上料机构5、导向辊组装机构6、鬓须刀组装机构7、润滑条组装机构8、刀片组装机构9、铝扣组装机构10、铝扣撑开扣紧机构11、CCD视觉检测机构12、下料装盘机构13；所述组装工装3包括从上到下依次设置的卡座31、一号固定座32、二号固定座33，所述卡座31的数量为两个，两个卡座31对称设置在一号固定座32上，所述二号固定座33上设置有导向柱34，导向柱34的一端套装有导向铜套35，导向柱34的另一端安装在二号固定座33上的一号凹槽36内，导向柱34的外圆周面上位于导向铜套35与二号固定座33之间的部位套装有压缩弹簧37，所述卡座31的两端均套装在导向铜套35的外圆周面上，卡座31上开设有二号凹槽38，所述一号固定座32上设置有两对顶针39，顶针39的一端安装在一号固定座32上，顶针39的另一端延伸至二号凹槽38内；所述刀框上料机构5用于将刀框41放置于卡座31上；所述导向辊组装机构6、鬓须刀组装机构7、润滑条组装机构8、刀片组装机构9、铝扣组装机构10分别用于将导向辊42、鬓须刀44、润滑条45、刀片43、铝扣46组装到刀框41上；所述铝扣撑开扣紧机构11用于下压卡座31；所述顶针39用于在卡座31沿导向柱34向下移动时撑开刀框41两端的铝扣46；所述CCD视觉检测机构12用于检测剃须刀刀头4表面是否有瑕疵及漏配件；所述下料装盘机构13用于将组装工装3上合格的剃须刀刀头4放入料盘131中。

参见图3，所述刀框上料机构5、导向辊组装机构6均包括振动盘51、接料座52、一号旋转气缸53，所述振动盘51通过滑槽54与接料座52相连接，所述一号旋转气缸53的下端连接有夹爪气缸55，夹爪气缸55位于接料座52的上方，所述一号旋转气缸53的上端通过一号支座56与一号升降气缸57相连接，一号支座56与一号滑块58相连接，一号滑块58安装在与一号支座56相互垂直的一号滑轨59上，一号滑轨59的一端设置有与一号滑块58相连接的一号移载气缸510，一号滑轨59的另一端设置有一号液压缓冲器511。

参见图4，所述鬓须刀组装机构7包括支撑架71与夹取工装72，所述夹取工装72的上端依次通过二号旋转气缸73、二号支座74与二号升降气缸75相连接，二号支座74与二号移载气缸76相连接，二号移载气缸76安装在支撑架71上，所述夹取工装72的下方设置有鬓须刀料盘77，鬓须刀料盘77放置在料盘移位模组78上，所述料盘移位模组78的一端设置有上料盘模组79，上料盘模组79用于升降鬓须刀料盘77，上料盘模组79的侧边设置有上料盘气缸710，所述料盘移位模组78的另一端设置有下空料盘气缸711。

参见图5，所述润滑条组装机构8包括一号卷料盘81与切断机构82，所述一号卷料盘81上设置有一号磁阻尼器83，一号卷料盘81与切断机构82之间沿润滑条运行方向依次设置有校正轮84、一号送料压紧气缸85，所述切断机构82的上方设置有润滑条吸取机构86，润滑条吸取机构86的上端依次通过三号旋转气缸87、三号支座88与三号升降气缸89相连接，三号支座88与二号滑块810相连接，二号滑块810安装在与三号支座88相互垂直的二号滑轨811上，二号滑轨811的一端设置有与二号滑块810相连接的三号移载气缸812，二号滑轨811的另一端设置有二号液压缓冲器813。

参见图6，所述刀片组装机构9包括六轴机器人91与一号夹取气缸92，所述六轴机器人91上设置有刀片夹取工装93，六轴机器人91与一号夹取气缸92之间设置有转盘94，转盘94与马达95相连接，转盘94上对称设置有两对安装槽，所述一号夹取气缸92位于组装工装3的上方，一号夹取气缸92的上端通过四号旋转气缸96、四号支座97与四号升降气缸98相连接。

参见图7，所述铝扣组装机构10包括二号卷料盘101、冲切模具102、二号夹取气缸103，所述二号卷料盘101上设置有二号磁阻尼器104，二号卷料盘101与冲切模具102之间设置有送料轮105，送料轮105的侧边设置有二号送料压紧气缸106，所述冲切模具102的上方设置有冲切气缸107，冲切模具102的两侧分别设置有推出气缸108与铝扣接料座，所述二号夹取气缸103位于组装工装3的上方，二号夹取气缸103的上端通过五号支座109与五号升降气缸110相连接，五号支座109安装在与其相互垂直的四号移载气缸111上。

参见图8，所述下料装盘机构13包括XYZ驱动模组132与三号夹取气缸133，所述三号夹取气缸133设置在组装工装3的上方，三号夹取气缸133通过五号旋转气缸134、六号支座135与六号升降气缸136相连接，六号支座135与XYZ驱动模组132相连接，所述XYZ驱动模组132的下方设置有输送带137，输送带137的一端设置有空盘自动堆叠机构138，输送带137的另一端设置有满盘自动堆叠机构139。

参见图9，所述环形导轨1的外侧设置有定位气缸21，定位气缸21通过连杆22与定位销23相连接，所述输送小车2上设置有与定位销23相卡接的卡接槽。

参见图11，所述卡座31上位于二号凹槽38两侧的部位均设置有限位凸台310，限位凸台310与刀框41的侧面相接触，所述卡座31上位于二号凹槽38之间的部位开设有三号凹槽311，三号凹槽311的侧壁与刀框41的下端相接触。

按上述方案，一种手动剃须刀全自动组装设备的控制方法，所述控制方法包括以下步骤：先通过输送小车2将组装工装3输送至刀框上料机构5处，刀框上料机构5将刀框41放置于卡座31上，再通过输送小车2将组装工装3输送至导向辊组装机构6处，导向辊组装机构6将导向辊42组装到刀框41上，然后通过输送小车2将组装工装3输送至鬓须刀组装机构7处，鬓须刀组装机构7将鬓须刀44组装到刀框41上，再通过输送小车2将组装工装3输送至润滑条组装机构8处，润滑条组装机构8先在线将润滑条卷料切断，再将切断成型的润滑条组装到刀框41上，然后通过输送小车2将组装工装3输送至刀片组装机构9处，刀片组装机构9将刀片43组装到刀框41上，再通过输送小车2将组装工装3输送至铝扣组装机构10处，铝扣组装机构10先在线冲切铝扣卷料，再将冲切成型的铝扣46组装到刀框41上，然后通过输送小车2将组装工装3输送至铝扣撑开扣紧机构11处，铝扣撑开扣紧机构11下压卡座31，此时，卡座31沿导向柱34向下移动，移动过程中，顶针39撑开铝扣46将鬓须刀44、刀片43扣紧在刀框41上，再通过输送小车2将组装工装3输送至CCD视觉检测机构12处，CCD视觉检测机构12检测剃须刀刀头4为合格品后，通过输送小车2将组装工装3输送至下料装盘机构13处，然后通过下料装盘机构13将组装工装3上合格的剃须刀刀头4放入料盘131中，此时，控制方法结束。

Claims (10)

1.一种手动剃须刀全自动组装设备，包括环形导轨（1）及其上设置的输送小车（2），输送小车（2）上设置有组装工装（3），其特征在于：

所述环形导轨（1）外侧沿输送小车（2）运行方向依次设置有刀框上料机构（5）、导向辊组装机构（6）、鬓须刀组装机构（7）、润滑条组装机构（8）、刀片组装机构（9）、铝扣组装机构（10）、铝扣撑开扣紧机构（11）、CCD视觉检测机构（12）、下料装盘机构（13）；

所述组装工装（3）包括从上到下依次设置的卡座（31）、一号固定座（32）、二号固定座（33），所述卡座（31）的数量为两个，两个卡座（31）对称设置在一号固定座（32）上，所述二号固定座（33）上设置有导向柱（34），导向柱（34）的一端套装有导向铜套（35），导向柱（34）的另一端安装在二号固定座（33）上的一号凹槽（36）内，导向柱（34）的外圆周面上位于导向铜套（35）与二号固定座（33）之间的部位套装有压缩弹簧（37），所述卡座（31）的两端均套装在导向铜套（35）的外圆周面上，卡座（31）上开设有二号凹槽（38），所述一号固定座（32）上设置有两对顶针（39），顶针（39）的一端安装在一号固定座（32）上，顶针（39）的另一端延伸至二号凹槽（38）内；

所述刀框上料机构（5），用于将刀框（41）放置于卡座（31）上；

所述导向辊组装机构（6）、鬓须刀组装机构（7）、润滑条组装机构（8）、刀片组装机构（9）、铝扣组装机构（10），分别用于将导向辊（42）、鬓须刀（44）、润滑条（45）、刀片（43）、铝扣（46）组装到刀框（41）上；

所述铝扣撑开扣紧机构（11），用于下压卡座（31）；

所述顶针（39），用于在卡座（31）沿导向柱（34）向下移动时撑开刀框（41）两端的铝扣（46）；

所述CCD视觉检测机构（12），用于检测剃须刀刀头（4）表面是否有瑕疵及漏配件；

所述下料装盘机构（13），用于将组装工装（3）上合格的剃须刀刀头（4）放入料盘（131）中。

2.根据权利要求1所述的一种手动剃须刀全自动组装设备，其特征在于：所述刀框上料机构（5）、导向辊组装机构（6）均包括振动盘（51）、接料座（52）、一号旋转气缸（53），所述振动盘（51）通过滑槽（54）与接料座（52）相连接，所述一号旋转气缸（53）的下端连接有夹爪气缸（55），夹爪气缸（55）位于接料座（52）的上方，所述一号旋转气缸（53）的上端通过一号支座（56）与一号升降气缸（57）相连接，一号支座（56）与一号滑块（58）相连接，一号滑块（58）安装在与一号支座（56）相互垂直的一号滑轨（59）上，一号滑轨（59）的一端设置有与一号滑块（58）相连接的一号移载气缸（510），一号滑轨（59）的另一端设置有一号液压缓冲器（511）。

3.根据权利要求1所述的一种手动剃须刀全自动组装设备，其特征在于：所述鬓须刀组装机构（7）包括支撑架（71）与夹取工装（72），所述夹取工装（72）的上端依次通过二号旋转气缸（73）、二号支座（74）与二号升降气缸（75）相连接，二号支座（74）与二号移载气缸（76）相连接，二号移载气缸（76）安装在支撑架（71）上，所述夹取工装（72）的下方设置有鬓须刀料盘（77），鬓须刀料盘（77）放置在料盘移位模组（78）上，所述料盘移位模组（78）的一端设置有上料盘模组（79），上料盘模组（79）用于升降鬓须刀料盘（77），上料盘模组（79）的侧边设置有上料盘气缸（710），所述料盘移位模组（78）的另一端设置有下空料盘气缸（711）。

4.根据权利要求1所述的一种手动剃须刀全自动组装设备，其特征在于：所述润滑条组装机构（8）包括一号卷料盘（81）与切断机构（82），所述一号卷料盘（81）上设置有一号磁阻尼器（83），一号卷料盘（81）与切断机构（82）之间沿润滑条运行方向依次设置有校正轮（84）、一号送料压紧气缸（85），所述切断机构（82）的上方设置有润滑条吸取机构（86），润滑条吸取机构（86）的上端依次通过三号旋转气缸（87）、三号支座（88）与三号升降气缸（89）相连接，三号支座（88）与二号滑块（810）相连接，二号滑块（810）安装在与三号支座（88）相互垂直的二号滑轨（811）上，二号滑轨（811）的一端设置有与二号滑块（810）相连接的三号移载气缸（812），二号滑轨（811）的另一端设置有二号液压缓冲器（813）。

5.根据权利要求1所述的一种手动剃须刀全自动组装设备，其特征在于：所述刀片组装机构（9）包括六轴机器人（91）与一号夹取气缸（92），所述六轴机器人（91）上设置有刀片夹取工装（93），六轴机器人（91）与一号夹取气缸（92）之间设置有转盘（94），转盘（94）与马达（95）相连接，转盘（94）上对称设置有两对安装槽，所述一号夹取气缸（92）位于组装工装（3）的上方，一号夹取气缸（92）的上端通过四号旋转气缸（96）、四号支座（97）与四号升降气缸（98）相连接。

6.根据权利要求1所述的一种手动剃须刀全自动组装设备，其特征在于：所述铝扣组装机构（10）包括二号卷料盘（101）、冲切模具（102）、二号夹取气缸（103），所述二号卷料盘（101）上设置有二号磁阻尼器（104），二号卷料盘（101）与冲切模具（102）之间设置有送料轮（105），送料轮（105）的侧边设置有二号送料压紧气缸（106），所述冲切模具（102）的上方设置有冲切气缸（107），冲切模具（102）的两侧分别设置有推出气缸（108）与铝扣接料座，所述二号夹取气缸（103）位于组装工装（3）的上方，二号夹取气缸（103）的上端通过五号支座（109）与五号升降气缸（110）相连接，五号支座（109）安装在与其相互垂直的四号移载气缸（111）上。

7.根据权利要求1所述的一种手动剃须刀全自动组装设备，其特征在于：所述下料装盘机构（13）包括XYZ驱动模组（132）与三号夹取气缸（133），所述三号夹取气缸（133）设置在组装工装（3）的上方，三号夹取气缸（133）通过五号旋转气缸（134）、六号支座（135）与六号升降气缸（136）相连接，六号支座（135）与XYZ驱动模组（132）相连接，所述XYZ驱动模组（132）的下方设置有输送带（137），输送带（137）的一端设置有空盘自动堆叠机构（138），输送带（137）的另一端设置有满盘自动堆叠机构（139）。

8.根据权利要求1所述的一种手动剃须刀全自动组装设备，其特征在于：所述环形导轨（1）的外侧设置有定位气缸（21），定位气缸（21）通过连杆（22）与定位销（23）相连接，所述输送小车（2）上设置有与定位销（23）相卡接的卡接槽。

9.根据权利要求1所述的一种手动剃须刀全自动组装设备，其特征在于：所述卡座（31）上位于二号凹槽（38）两侧的部位均设置有限位凸台（310），限位凸台（310）与刀框（41）的侧面相接触，所述卡座（31）上位于二号凹槽（38）之间的部位开设有三号凹槽（311），三号凹槽（311）的侧壁与刀框（41）的下端相接触。

10.一种权利要求1所述的手动剃须刀全自动组装设备的控制方法，其特征在于：所述控制方法包括以下步骤：

先通过输送小车（2）将组装工装（3）输送至刀框上料机构（5）处，刀框上料机构（5）将刀框（41）放置于卡座（31）上，再通过输送小车（2）将组装工装（3）输送至导向辊组装机构（6）处，导向辊组装机构（6）将导向辊（42）组装到刀框（41）上，然后通过输送小车（2）将组装工装（3）输送至鬓须刀组装机构（7）处，鬓须刀组装机构（7）将鬓须刀（44）组装到刀框（41）上，再通过输送小车（2）将组装工装（3）输送至润滑条组装机构（8）处，润滑条组装机构（8）先在线将润滑条卷料切断，再将切断成型的润滑条组装到刀框（41）上，然后通过输送小车（2）将组装工装（3）输送至刀片组装机构（9）处，刀片组装机构（9）将刀片（43）组装到刀框（41）上，再通过输送小车（2）将组装工装（3）输送至铝扣组装机构（10）处，铝扣组装机构（10）先在线冲切铝扣卷料，再将冲切成型的铝扣（46）组装到刀框（41）上，然后通过输送小车（2）将组装工装（3）输送至铝扣撑开扣紧机构（11）处，铝扣撑开扣紧机构（11）下压卡座（31），此时，卡座（31）沿导向柱（34）向下移动，移动过程中，顶针（39）撑开铝扣（46）将鬓须刀（44）、刀片（43）扣紧在刀框（41）上，再通过输送小车（2）将组装工装（3）输送至CCD视觉检测机构（12）处，CCD视觉检测机构（12）检测剃须刀刀头（4）为合格品后，通过输送小车（2）将组装工装（3）输送至下料装盘机构（13）处，然后通过下料装盘机构（13）将组装工装（3）上合格的剃须刀刀头（4）放入料盘（131）中，此时，控制方法结束。