CN110376993A - 在线电动牙刷半成品装配测试设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种避免人工误操作、降低工作风险和节省人力成本的在线电动牙刷半成品装配测试设备。本发明包括测试机架，所述测试机架上设置有操作控制器和与所述操作控制器电性连接的环形传动导轨，所述环形传动导轨上传动有若干个托盘，所述环形传动导轨上依次设置有均与所述操作控制器电性连接的进料工位、工作工位、出料工位和回流工位，所述工作工位按所述托盘传动方向依次设置有标准化测试治具、模拟工况测试治具、三轴焊锡平台和不良品传输装置。本发明应用于半成品电动牙刷测试设备的技术领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种测试设备,特别涉及一种在线电动牙刷半成品装配测试设备。
背景技术
此前，常规的测试电动牙刷内部组件用的标准化测试治具、工况模拟测试治具和跳线焊锡是由人工操作来完成。每个工位需要一个操作员，并排站在一起，形成一条流水线。每个操作员先从上一个工位那里取一个电动牙刷内部组件，完成自己的工作后，将电动牙刷内部组件传到下一个工位。
标准化测试工位和工况模拟测试工位的操作十分相似。操作员将电动牙刷内部组件放进测试治具，等待测试治具工作完成，再根据电脑屏幕上显示的结果，将电动牙刷内部组件传给下一个工位的操作员或者放入不良品收集盒。
跳线焊接工位的工作是用焊锡设备，将电动牙刷的一个电池跳线点焊接在一起。
但是现有的操作存在以下缺点：
现有的标准化测试治具工位和模拟工况测试治具工位的工作非常简单，操作员大部分时间都是在等待治具工作，效率都非常低；如果一个操作员同时操作两种治具，容易产生混乱，而出现漏测试、重复测试、将不良品当成良品等误操作；如果一个工位使用两个相同的治具，前后工位的产能也跟不上。
现有的跳线焊接工位的工作也非常简单，焊接一个电动牙刷内部组件的跳线点的时间非常短，以至于操作员大部分时间都在等待电动牙刷内部组件；而焊锡产生的烟雾，对人体产生危害。焊锡设备产生的高温，也容易发生烫伤事故。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种避免人工误操作、降低工作风险和节省人力成本的在线电动牙刷半成品装配测试设备。
本发明所采用的技术方案是：本发明包括测试机架，所述测试机架上设置有操作控制器和与所述操作控制器电性连接的环形传动导轨，所述环形传动导轨上传动有若干个托盘，所述环形传动导轨上依次设置有均与所述操作控制器电性连接的进料工位、工作工位、出料工位和回流工位，所述工作工位按所述托盘传动方向依次设置有标准化测试治具、模拟工况测试治具、三轴焊锡平台和不良品传输装置。
进一步的，每个所述托盘均设置有射频标签，所述进料工位、标准化测试治具、模拟工况测试治具、三轴焊锡平台、不良品传输装置和出料工位均设置有射频读取器和托盘传输阻挡气缸。
进一步的，所述测试机架设置有亚克力门，所述亚克力门将所述工作工位包围起来，所述亚克力门设置有电磁锁和安全插销，所述亚克力门上设置有悬臂操作箱，所述操作控制器设置于所述悬臂操作箱内。
进一步的，所述标准化测试治具包括假负载装置一和标准治具，所述标准治具包括设置于环形传动导轨一端的移动架一，所述移动架一上设置有纵向移动装置一和与所述纵向移动装置一相连接的测试盒一，所述测试盒一内设置有激光位移传感器一；所述假负载装置一包括设置于所述所述移动架一的下端设置有横向移动装置一和与所述横向移动装置一相连接的假负载装载器一，所述假负载装置一还包括设置于所述环形传动导轨下方的驱动装置一和与所述驱动装置一相连接的固定架，所述固定架的顶端设置有与所述托盘内产品的内部组件头部相适配的治具，所述固定架上设置有一缺口，所述测试盒一可移动至所述缺口上方。
进一步的，所述模拟工况测试治具包括假负载装置二和模拟治具，所述模拟治具包括设置于环形传动导轨一端的移动架二，所述移动架二上设置有纵向移动装置二和与所述纵向移动装置二相连接的测试盒二，所述假负载装置二包括设置于所述移动架一的下端设置有横向移动装置二和与所述横向移动装置二相连接的假负载装载器二，所述假负载装置二还包括所述环形传动导轨下方的驱动装置二和与所述驱动装置二相连接的若干组产品前端卡爪气缸以及设置于所述移动架二上且位于所述测试盒二后端的负载气缸，所述负载气缸下端设置有产品内部组件头部负载块。
进一步的，所述三轴焊锡平台包括三轴移动装置和与所述三轴移动装置相连接的自动焊接机，所述三轴焊锡平台还包括焊锡定位架，所述焊锡定位架设置于所述所述环形传动导轨的上方，所述焊锡定位架设有与所述自动焊接机相适配的焊接缺口。
进一步的，所述不良品传输装置包括设置于所述环形传动导轨下方的驱动装置三和与所述驱动装置三相连接的托盘顶升板，所述托盘顶升板的一侧设置有托盘推板，所述托盘顶升板的另一侧设置有不良品收集轨道，所述不良品收集轨道的末端设置有若干个指示灯。
进一步的，所述进料工位包括进料口，所述进料口设置有安全光幕一和激光位移传感器，所述激光位移传感器对着进料口处的托盘；所述出料工位包括出料口，所述出料口设置有安全光幕二，所述回流工位的导轨的首尾两端分别与所述出料工位导轨末端和所述上料工位导轨前端相连接，所述回流工位的导轨尾端设置有托盘传输阻挡气缸。
本发明的有益效果是：由于本发明包括测试机架，所述测试机架上设置有操作控制器和与所述操作控制器电性连接的环形传动导轨，所述环形传动导轨上传动有若干个托盘，所述环形传动导轨上依次设置有均与所述操作控制器电性连接的进料工位、工作工位、出料工位和回流工位，所述工作工位按所述托盘传动方向依次设置有标准化测试治具、模拟工况测试治具、三轴焊锡平台和不良品传输装置，所以本发明通过自动化控制，杜绝了漏测试、重复测试、将不良品当成良品等人工误操作，另外自动焊接跳线，使人远离焊锡时产生的烟雾危害和烫伤风险，通过本发明能减少3个操作员，降低人力成本。
附图说明
图1是本发明的示意图；
图2是本发明的内部结构示意图；
图3是标准化测试治具的结构示意图；
图4是模拟工况测试治具的结构示意图；
图5是三轴焊锡平台的结构示意图；
图6是不良品传输装置的结构示意图；
图7是托盘的结构示意图；
图8是固定架上的治具的结构示意图。
具体实施方式
如图1至图8所示，在本实施例中，本发明包括左右两边设置的测试机架1，两边的功能相同，外形对称，两边所述测试机架1共用一套测试系统，节省测试硬件的成本，测试系统采用独立供电，使设备其中一边故障时，另一边仍能继续工作；每个所述测试机架1上均设置有操作控制器和与所述操作控制器电性连接的环形传动导轨2，所述环形传动导轨2上传动有若干个托盘3，所述环形传动导轨2上依次设置有均与所述操作控制器电性连接的进料工位4、工作工位、出料工位5和回流工位6，所述工作工位按所述托盘3传动方向依次设置有标准化测试治具7、模拟工况测试治具8、三轴焊锡平台9和不良品传输装置10。
在本实施例中，每个所述托盘3均设置有射频标签，每个托盘3承载一个电动牙刷内部组件，每一块射频标签保存着一个唯一的编码，测试设备运行时，电动牙刷内部组件的信息将与托盘的编码绑定，所述进料工位4、标准化测试治具7、模拟工况测试治具8、三轴焊锡平台9、不良品传输装置10和出料工位5均设置有射频读取器、托盘到位传感器和托盘传输阻挡气缸，所述射频读取器用于读取托盘3的射频标签的信息，所述托盘传输阻挡气缸用于阻挡托盘3的在环形传动导轨2上运行；当承载着电动牙刷内部组件的托盘3传到标准化测试治具7、模拟工况测试治具8和三轴焊锡平台9这三个工位时，托盘3下方的一个射频读取托盘3的射频标签信息，并判断托盘3上的电动牙刷内部组件是否需要在该工位工作，如果不需要，托盘将被释放到下工位，如果需要，电动牙刷内部组件将被固定。
在本实施例中，所述测试机架1设置有亚克力门12，所述亚克力门12将所述工作工位包围起来，每扇亚克力门12都有一个电磁锁，在测试设备运行时锁住亚克力门12，使操作员无法打开，另外每扇亚克力门12都有一个安全插销，若在测试设备运行时门被打开，测试设备立即停止并切断设备内的压缩空气，以保护操作员的安全，所述亚克力门12上设置有悬臂操作箱13，所述操作控制器设置于所述悬臂操作箱13内，悬臂操作箱13上有一个显示器、一套键盘鼠标、一个触摸屏，一套按钮组，一个三色灯；显示器用于反映测试系统的状态、数据和记录；键盘鼠标用于对测试系统电脑进行操作；触摸屏用于反应设备状态和对设备进行操作；按钮组用于对设备启动、停止等进行操作；三色灯用于反映设备的运行状态。
在本实施例中，所述标准化测试治具7包括假负载装置一和标准治具，所述标准治具包括设置于环形传动导轨2一端的移动架一71，所述移动架一71上设置有纵向移动装置一72和与所述纵向移动装置一72相连接的测试盒一73，所述测试盒一73内设置有激光位移传感器一；所述假负载装置一包括设置于所述所述移动架一71的下端设置有横向移动装置一74和与所述横向移动装置一74相连接的假负载装载器一75，所述假负载装置一还包括设置于所述环形传动导轨2下方的驱动装置一76和与所述驱动装置一76相连接的固定架77，所述固定架77的顶端设置有与所述托盘3内产品的内部组件头部相适配的治具78，所述固定架77上设置有一缺口79，所述测试盒一73可移动至所述缺口79上方。
在本实施例中，所述模拟工况测试治具8包括假负载装置二和模拟治具，所述模拟治具包括设置于环形传动导轨2一端的移动架二81，所述移动架二81上设置有纵向移动装置二82和与所述纵向移动装置二82相连接的测试盒二83，所述假负载装置二包括设置于所述移动架一71的下端设置有横向移动装置二84和与所述横向移动装置二84相连接的假负载装载器二85，所述假负载装置二还包括所述环形传动导轨2下方的驱动装置二86和与所述驱动装置二86相连接的若干组产品前端卡爪气缸87以及设置于所述移动架二81上且位于所述测试盒二83后端的负载气缸88，所述负载气缸88下端设置有产品内部组件头部负载块89。
在本实施例中，所述三轴焊锡平台9包括三轴移动装置91和与所述三轴移动装置91相连接的自动焊接机92，所述三轴焊锡平台9还包括焊锡定位架93，所述焊锡定位架93设置于所述所述环形传动导轨2的上方，所述焊锡定位架93设有与所述自动焊接机92相适配的焊接缺口94。
在本实施例中，所述不良品传输装置10包括设置于所述环形传动导轨2下方的驱动装置三101和与所述驱动装置三101相连接的托盘顶升板102，所述托盘顶升板102的一侧设置有托盘推板103，所述托盘顶升板102的另一侧设置有不良品收集轨道104，所述不良品收集轨道104的末端设置有若干个指示灯。
在本实施例中，所述进料工位4包括进料口41，所述进料口41设置有安全光幕一和激光位移传感器二，所述激光位移传感器二对着进料口41处的托盘3，所述安全光幕一用以保护操作员不受测试设备伤害并获得良好的操作空间，测试设备通过一个激光位移传感器二检查电动牙刷内部组件是否放置正确；测试设备使用一个射频读取器，获取托盘3的信息；操作员将电动牙刷内部组件正确放置到进料区的托盘3上，并离开安全光幕，测试设备检查电动牙刷内部组件已放置正确，获取托盘3信息完成后，将托盘释放至工作区；所述出料工位5包括出料口51，所述出料口51设置有两对安全光幕二，以保护操作员不受设备伤害并获得良好的操作空间，通过测试并跳线焊接完成的电动牙刷内部组件和托盘3将被传到出料工位5，操作员将托盘3上的电动牙刷内部组件取走并离开安全光幕。空托盘3将被释放到回流工位6；所述回流工位6的导轨的首尾两端分别与所述出料工位5导轨末端和所述上料工位导轨前端相连接，所述回流工位6的导轨尾端也设置有托盘传输阻挡气缸，空托盘3将被堆积在回流工位6里，当进料工位4需要托盘3时，托盘3将被释放到进料工位4
本发明的工作过程为：
操作员在悬臂操作箱13启动测试软件后，启动设备，并等待设备初始化完成。
操作员将电动牙刷内部组件放置到进料工位4上的托盘3里，并离开安全光幕，激光位移传感器二检查电动牙刷内部组件放置正确后，通过射频读取器获取托盘3的编码并与电动牙刷内部组件绑定，然后将托盘3传送到工作工位，同时回流工位6释放一个空托盘3到进料工位4。
承载着电动牙刷内部组件的托盘3先到达标准化测试治具7，标准化测试治,7先通过固定架77和固定架77内的治具78将托盘3以及电动牙刷内部组件固定，将假负载装载器一75装载到电动牙刷内部组件的头部，最后测试盒一73与电动牙刷内部组件连接并使其震动，高精度激光位移传感器一检测电动牙刷内部组件震动的角度和频率，测试完成后，标准化测试治具7将测试结果与托盘3的编码绑定起来，然后释放电动牙刷内部组件及托,3到模拟工况测试治具8，同时进料工位4释放一个载着电动牙刷内部组件的托盘3到该工位。
承载着电动牙刷内部组件的托盘3到达模拟工况测试治具8，模拟工况测试治具8先通过产品前端卡爪气缸87将托盘3以及电动牙刷内部组件固定，将假负载装载器二85装载到电动牙刷内部组件的头部。负载气缸8下降使产品内部组件头部负载块89压住假负载装载器二85。测试盒二83与电动牙刷内部组件连接并使其震动，测试盒二83接收并判断电动牙刷内部组件反馈的数据，测试完成后，,模拟工况测试治具8将测试结果与托盘3的编码绑定起来，然后释放电动牙刷内部组件及托,3到三轴焊锡平台9，标准化测试治具7释放一个完成测试的电动牙刷内部组件及托盘3到该工位。
承载着电动牙刷内部组件的托盘3到达三轴焊锡平台9，三轴焊锡平台9先通过焊锡定位架93将托盘3以及电动牙刷内部组件固定，三轴移动装置91将自动焊锡机92移动到电动牙刷内部组件的跳线焊接点，自动焊锡机92将跳线焊接点连接在一起，,三轴焊锡平台9完成工作并将结果与托盘3的编码绑定起来，然后释放电动牙刷内部组件及托,3到不良品传输装置10，同时模拟工况测试治具8释放一个完成测试的电动牙刷内部组件及托盘3到该三轴焊锡平台9。
承载着电动牙刷内部组件的托盘3到达不良品传输装置10，,不良品传输装置3将被判定为“不良”的电动牙刷内部组件及托盘3通过驱动装置三101驱动托盘顶升板102将“不良”的电动牙刷内部组件及托盘3托起，然后通过托盘推板103将“不良”的电动牙刷内部组件及托盘3传输到不良品收集轨道104里；将被判定为“通过”的电动牙刷内部组件及托盘释放到出料工位51，同时三轴焊锡平台9释放一个完成焊接的电动牙刷内部组件及托盘3到该位置；承载着“不良”的电动牙刷内部组件的托盘3到达不良品收集轨道104并被收集，不良品收集轨道104末端有三个指示灯，分别表示标准化、模拟工况、跳线焊接的“不良”，操作员通过指示灯的提示，将“不良”的电动牙刷内部组件放入对应的收集盒中，并将空托盘3放到回流工位6
承载着电动牙刷内部组件的托盘3到达出料工位51，出料工位51提示操作员取走电动牙刷内部组件，操作员取走电动牙刷内部组件并离开安全光幕后，空托盘3将被释放到回流工位6。
空托盘3传送到回流工位6，并在此区被收集。当进料工位4需要托盘3时，回流工位6将释放一个托盘3到进料工位4。
综上所述，本发明具有以下优点：
1.减少了人力成本，提高生产效率，保护操作员免受焊锡污染伤害；
2.采用托盘3装载牙刷内部组件用于传送带传输的方式，实现自动化在线测试；
3.托盘上的射频标签作为信息绑定的载体，可全程追溯测试结果和生产过程方便进行生产分析和跟踪；
4.多工位串联生产，加快节拍；
5.坏品出料通过射频标签进行分选，并且通过不同的指示灯告知操作员改产品的故障问题；
6.环形传动导轨2实现托盘3循环使用；
7.激光位移传感器通过2点测量的差值计算得到震动的频率，幅度等测试数值。
本发明应用于半成品电动牙刷测试设备的技术领域。
虽然本发明的实施例是以实际方案来描述的，但是并不构成对本发明含义的限制，对于本领域的技术人员，根据本说明书对其实施方案的修改及与其他方案的组合都是显而易见的。
Claims (8)
1.一种在线电动牙刷半成品装配测试设备，其特征在于：它包括测试机架（1），所述测试机架（1）上设置有操作控制器和与所述操作控制器电性连接的环形传动导轨（2），所述环形传动导轨（2）上传动有若干个托盘（3），所述环形传动导轨（2）上依次设置有均与所述操作控制器电性连接的进料工位（4）、工作工位、出料工位（5）和回流工位（6），所述工作工位按所述托盘（3）传动方向依次设置有标准化测试治具（7）、模拟工况测试治具（8）、三轴焊锡平台（9）和不良品传输装置（10）。
2.根据权利要求1所述的在线电动牙刷半成品装配测试设备，其特征在于：每个所述托盘（3）均设置有射频标签，所述进料工位（4）、标准化测试治具（7）、模拟工况测试治具（8）、三轴焊锡平台（9）、不良品传输装置（10）和出料工位（5）均设置有射频读取器和托盘传输阻挡气缸。
3.根据权利要求1所述的在线电动牙刷半成品装配测试设备，其特征在于：所述测试机架（1）设置有亚克力门（12），所述亚克力门（12）将所述工作工位包围起来，所述亚克力门（12）设置有电磁锁和安全插销，所述亚克力门（12）上设置有悬臂操作箱（13），所述操作控制器设置于所述悬臂操作箱（13）内。
4.根据权利要求1所述的在线电动牙刷半成品装配测试设备，其特征在于：所述标准化测试治具（7）包括假负载装置一和标准治具，所述标准治具包括设置于环形传动导轨（2）一端的移动架一（71），所述移动架一（71）上设置有纵向移动装置一（72）和与所述纵向移动装置一（72）相连接的测试盒一（73），所述测试盒一（73）内设置有激光位移传感器一；所述假负载装置一包括设置于所述所述移动架一（71）的下端设置有横向移动装置一（74）和与所述横向移动装置一（74）相连接的假负载装载器一（75），所述假负载装置一还包括设置于所述环形传动导轨（2）下方的驱动装置一（76）和与所述驱动装置一（76）相连接的固定架（77），所述固定架（77）的顶端设置有与所述托盘（3）内产品的内部组件头部相适配的治具（78），所述固定架（77）上设置有一缺口（79），所述测试盒一（73）可移动至所述缺口（79）上方。
5.根据权利要求1所述的在线电动牙刷半成品装配测试设备，其特征在于：所述模拟工况测试治具（8）包括假负载装置二和模拟治具，所述模拟治具包括设置于环形传动导轨（2）一端的移动架二（81），所述移动架二（81）上设置有纵向移动装置二（82）和与所述纵向移动装置二（82）相连接的测试盒二（83），所述假负载装置二包括设置于所述移动架一（71）的下端设置有横向移动装置二（84）和与所述横向移动装置二（84）相连接的假负载装载器二（85），所述假负载装置二还包括所述环形传动导轨（2）下方的驱动装置二（86）和与所述驱动装置二（86）相连接的若干组产品前端卡爪气缸（87）以及设置于所述移动架二（81）上且位于所述测试盒二（83）后端的负载气缸（88），所述负载气缸（88）下端设置有产品内部组件头部负载块（89）。
6.根据权利要求1所述的在线电动牙刷半成品装配测试设备，其特征在于：所述三轴焊锡平台（9）包括三轴移动装置（91）和与所述三轴移动装置（91）相连接的自动焊接机（92），所述三轴焊锡平台（9）还包括焊锡定位架（93），所述焊锡定位架（93）设置于所述所述环形传动导轨（2）的上方，所述焊锡定位架（93）设有与所述自动焊接机（92）相适配的焊接缺口（94）。
7.根据权利要求1所述的在线电动牙刷半成品装配测试设备，其特征在于：所述不良品传输装置（10）包括设置于所述环形传动导轨（2）下方的驱动装置三（101）和与所述驱动装置三（101）相连接的托盘顶升板（102），所述托盘顶升板（102）的一侧设置有托盘推板（103），所述托盘顶升板（102）的另一侧设置有不良品收集轨道（104），所述不良品收集轨道（104）的末端设置有若干个指示灯。
8.根据权利要求1所述的在线电动牙刷半成品装配测试设备，其特征在于：所述进料工位（4）包括进料口（41），所述进料口（41）设置有安全光幕一和激光位移传感器二，所述激光位移传感器二对着进料口（41）处的托盘（3）；所述出料工位（5）包括出料口（51），所述出料口（51）设置有安全光幕二，所述回流工位（6）的导轨的首尾两端分别与所述出料工位（5）导轨末端和所述上料工位导轨前端相连接，所述回流工位（6）的导轨尾端也设置有托盘传输阻挡气缸。
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