CN110893544B - 一种小型充电器自动装配与检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于充电器生产设备技术领域，尤其是一种小型充电器自动装配与检测系统，包括多工位转盘，以及围绕多工位转盘布置的若干固定板，沿多工位转盘的周向设有若干个夹具，固定板上围绕多工位转盘依次设有下盖上料机构、电路板与尾线上料机构、第一通电测试机构、点胶机构、上盖上料机构、超声熔融机构、第二通电测试机构、分选机构。本发明实现了对小型充电器的机械装配和机械检测，并且，装配检测过程中对充电器外壳的磨损小，测试效率高、精确度好。
Description
技术领域
本发明涉及一种小型充电器自动装配与检测系统，属于充电器生产设备技术领域。
背景技术
充电器是一种给储能模块进行充电的设备，在当今电子产品广泛应用的大环境下，适配各种电子产品的充电器的需求逐步增加。其中常见的小型充电器主要由电路板、尾线、充电器下盖以及充电器上盖组成。小型充电器的装配主要包括上料、通电测试、点胶、焊接和分选等工序。目前充电器的装配工序大多由工人手动完成，工作量较大，制造成本、人力资源成本以及时间成本较高。一些工序耗时较长，造成大量未成形产品的累积，导致生产效率低下。且在充电器的装配过程中，人工手动装配容易造成充电器外壳的磨损。除此之外，现有的充电器的接头通电检测大多采用手动接插测试的方式，测试效率低、精确度差，产品质量难以保证。为此，我们提出了一种小型充电器自动装配与检测系统。
发明内容
针对以上技术现状，本发明的目的在于提供一种小型充电器自动装配与检测系统,实现小型充电器的自动化生产,能够代替传统的人工装配，在降低生产成本的同时提升产品的质量,提高生产效率。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种小型充电器自动装配与检测系统，包括多工位转盘，以及围绕多工位转盘布置的若干固定板，沿多工位转盘的周向设有若干个夹具，固定板上围绕多工位转盘依次设有下盖上料机构、电路板与尾线上料机构、第一通电测试机构、点胶机构、上盖上料机构、超声熔融机构、第二通电测试机构、分选机构，其中下盖上料机构和上盖上料机构结构相同，第一通电测试机构和第二通电测试机构结构相同。
作为更进一步的优选方案，所述下盖上料机构包括底座和支架；底座上设有推料槽，推料槽的一端具有第一推动气缸，第一推动气缸的动力端为伸缩的活塞杆，活塞杆端部为第一滑块，第一滑块沿推料槽移动；推料槽上方为倾斜的上料通道，上料通道靠近推料槽处具有用于落料的开口；所述支架上部设有横向的第一导轨，第一导轨上具有第二滑块，第二滑块上具有第一底板，第一导轨端部具有驱动第一底板沿第一导轨移动的第一气缸；第一底板上设有纵向的升降导轨，升降导轨上设有升降滑块，升降滑块上具有升降底板，升降底板上具有第一气爪，升降导轨的端部设有驱动升降底板沿升降导轨移动的升降气缸。
作为更进一步的优选方案，所述电路板与尾线上料机构包括底板和支架，底板上设有第二推动气缸、第二气缸、电路板料槽、尾线料槽以及废料口；第二推动气缸的动力端为伸缩的活塞杆，活塞杆的端部为第三滑块；第二气缸的动力端为伸缩的活塞杆，活塞杆的端部为第四滑块；所述支架上部设有横向的第六导轨，第六导轨上具有第九滑块，第九滑块上具有第五底板，第六导轨端部具有驱动第五底板沿第六导轨移动的第七气缸；第五底板上设有纵向的第七导轨，第七导轨上设有第十滑块，第十滑块上具有第六底板，第六底板上具有第二气爪以及第六气爪，第七导轨的端部设有驱动第六底板沿第七导轨移动的第八气缸。
作为更进一步的优选方案，所述第一通电测试机构包括支架，支架内设有第二导轨，第二导轨上具有第五滑块，支架一侧设有推动第五滑块移动的第三气缸，第五滑块上远离第三气缸的一侧设有第三气爪和负载接口，该第三气爪的两个抓臂上分别安装有铜片。
作为更进一步的优选方案，所述点胶机构包括支撑板，支撑板上设有胶液料仓和纵向的第三导轨，第三导轨上设有第六滑块，第六滑块上具有第二底板，第六滑块一侧设有用于推动第二底板沿第三导轨移动的第四气缸；第二底板的下部安装有点胶机，胶液料仓管路连通点胶机，点胶机下部分布有针头。
作为更进一步的优选方案，所述超声熔融机构包括固定座，固定座上具有支柱，支柱上设有超声熔融机。
作为更进一步的优选方案，所述分选机构包括支架，支架上具有横向的第四导轨，第四导轨上具有第七滑块，第七滑块上具有纵向的第三底板，第四导轨端部具有驱动第三底板沿第四导轨移动的第六气缸；第三底板上设有纵向的第五导轨，第五导轨上具有第八滑块，第八滑块上设有第四底板，第五导轨上端部具有驱动第四底板沿第五导轨移动的第五气缸，第四底板的下部设有第四气爪和第五气爪。
作为更进一步的优选方案，所述分选机构的侧边设有传送带。
与现有的技术相比，本发明实现了对小型充电器的机械装配和机械检测，并且，装配检测过程中对充电器外壳的磨损小，测试效率高、精确度好，具体优点在于：
（1）实现小型充电器的自动化生产,使小型充电器通电测试、点胶和熔融焊接自动完成,提升产品的质量,提高生产效率。
（2）采用多工位转盘生产线，节省空间，位移较短，时间成本控制精确。
（3）采用与平面成30度的夹角的带长槽的上料通道进行上下盖自主供料，实现精确供料，避免了卡料情况，节约了时间。
（4）通过一个中间挖有凹槽的桌面，对模具进行回收循环利用。
（5）设计了通用夹具，适合于每个工位，缩短了更换夹具的时间，节约了成本。
（6）利用分流导管和八根针头，实现了多点同时点胶，节约了时间，提高了点胶点定位的准确性。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的整体结构俯视图；
图3为本发明的下盖上料机构示意图；
图4为本发明的下盖上料机构的上料通道示意图；
图5为本发明的电路板与尾线上料机构示意图；
图6为本发明的通电测试机构示意图；
图7为本发明的点胶机构示意图；
图8为本发明的超声熔融机构示意图；
图9为本发明的分选机构示意图；
图10为本发明的工作流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
如图1和图2，一种小型充电器自动装配与检测系统，包括多工位转盘7，以及围绕多工位转盘7布置的若干固定板53，沿多工位转盘7的周向设有若干个夹具11，固定板53上围绕多工位转盘7依次设有下盖上料机构1、电路板与尾线上料机构2、第一通电测试机构3、点胶机构4、上盖上料机构5、超声熔融机构6、第二通电测试机构8、分选机构9；下盖上料机构1用于下盖搬运；电路板及尾线上料机构2用于电路板及尾线搬运；点胶机构4用于通过点胶固定电路板；第一通电测试机构3和第二通电测试机构8用于产品进行通电测试；上盖上料机构5用于上盖搬运；超声熔融机构6用于充电器整体的熔融焊接；分选机构9用于分选合格品以及不良品，其中下盖上料机构1和上盖上料机构5结构相同，第一通电测试机构3和第二通电测试机构8结构相同。
分选机构9的侧边设有传送带10，用于传输零件。
本发明的小型充电器自动装配与检测系统采用PLC进行控制。
如图3，下盖上料机构1包括底座和支架；底座上设有推料槽47，推料槽47的一端具有第一推动气缸13，第一推动气缸13的动力端为伸缩的活塞杆48，活塞杆48端部为第一滑块14，第一滑块14沿推料槽47移动，第一推动气缸13通过活塞杆48推动第一滑块14沿推料槽47移动；推料槽47上方为倾斜的上料通道12，上料通道12倾斜度为30°，从而能保证下盖或上盖能够顺利的下滑，上料通道12靠近推料槽47处具有用于落料的开口；所述支架上部设有横向的第一导轨17，第一导轨17上具有第二滑块16，第二滑块16上具有第一底板18，第一导轨17端部具有驱动第一底板18沿第一导轨17移动的第一气缸15；第一底板18上设有纵向的升降导轨21，升降导轨21上设有升降滑块20，升降滑块20上具有升降底板22，升降底板22上具有第一气爪23，升降导轨21的端部设有驱动升降底板22沿升降导轨21移动的升降气缸19，实现第一气爪23的上下移动。
下盖上料机构1与上盖上料机构5的结构原理相同，下盖上料机构1作用于下盖，上盖上料机构5作用于上盖。
如图4所示上料通道12中间开有两个长槽，目的是让下盖的电源接口能够卡在这两个槽中，从而实现精确定位下盖或上盖从上料通道12下落入推料道47中，第一推动气缸13推动活塞杆48，带动第一滑块14沿着推料道47前进，运动到第一推动气缸13行程终点。第一滑块14向前推完下盖或上盖后留有静止时间，从而让第一气爪23完成动作同时能够挡住下一个下盖或上盖，使之在第一推动气缸13回程的时候自动落入推料道47，完成下一步动作。第一气缸15推动第二滑块16沿第一导轨17向左移动。第一底板18固定在第二滑块16上，与第二滑块16一起运动。升降气缸19、升降滑块20、升降导轨21以及升降底板22固定在第一底板18上，与升降底板18同时向左移动。同时升降气缸19推动升降滑块20沿升降导轨21向下移动。升降底板22固定在升降滑块20上，与升降滑块20一起向下移动，第一气爪23固定在升降底板22上，第一气爪23实现了向左和向下运动。第一气爪23移动到指定位置，将下盖或上盖抓取，放到多工位转盘的夹具11上。
如图5，电路板与尾线上料机构2包括底板和支架，底板上设有第二推动气缸24、第二气缸26、电路板料槽30、尾线料槽31以及废料口32。第二推动气缸24的动力端为伸缩的活塞杆，活塞杆的端部为第三滑块25。第二气缸26的动力端为伸缩的活塞杆，活塞杆的端部为第四滑块27。所述支架上部设有横向的第六导轨64，第六导轨64上具有第九滑块65，第九滑块65上具有第五底板68，第六导轨64端部具有驱动第五底板68沿第六导轨64移动的第七气缸67；第五底板68上设有纵向的第七导轨69，第七导轨69上设有第十滑块70，第十滑块70上具有第六底板71，第六底板71上具有第二气爪29以及第六气爪28，第七导轨69的端部设有驱动第六底板71沿第七导轨69移动的第八气缸66。
第二推动气缸24收缩，活塞杆带动第三滑块向后移动，电路板和尾线由电路板料槽30、尾线料槽31中掉落到底板上，第二推动气缸24推动活塞杆，活塞杆带动第三滑块25向前移动，运动到第二推动气缸24行程终点，电路板和尾线运动到指定位置。第五底板68固定在第九滑块65上，与第九滑块65一起运动。第八气缸66、第十滑块70、第七导轨69以及第六底板71固定在第五底板68上，与第五底板68同时向左移动。同时第八气缸66推动第十滑块70沿第七导轨69向下移动。第六底板71固定在第十滑块70上，与升降滑块20一起向下移动，第二气爪29以及第六气爪28固定在第六底板71上，第二气爪29以及第六气爪28实现了向左和向下运动。第二气爪29以及第六气爪28移动到指定位置，将电路板和尾线抓取，放到多工位转盘的夹具11上。第二气缸26推动活塞杆，活塞杆带动第四滑块27向前移动推动空的模具，运动到第二气缸26行程终点，将其推下废料口32进入回收箱。
如图6，第一通电测试机构3或第二通电测试机构8包括支架，支架内设有第二导轨36，第二导轨36上具有第五滑块35，支架一侧设有推动第五滑块35移动的第三气缸37，第五滑块35上远离第三气缸37的一侧设有第三气爪34和负载接口46，该第三气爪34的两个抓臂上分别安装有铜片33，第三气缸37推动第三气爪34和负载接口46移动到指定位置，尾线接口与负载接口46对接，进行通电测试，第三气爪34收缩，铜片33与充电器的220伏接口接触然后开始充电测试。
如图7，点胶机构4包括支撑板42，支撑板42上设有胶液料仓43和纵向的第三导轨40，第三导轨40上设有第六滑块39，第六滑块39上具有第二底板41，第六滑块39一侧设有用于推动第二底板41沿第三导轨40移动的第四气缸38；第二底板41的下部安装有点胶机44，胶液料仓43管路连通点胶机44，点胶机44下部分布有8个针头45，点胶机44和针头45通过分流导管相连，点胶机44在第四气缸38的作用下，第六滑块39带动点胶机44运动到指定位置，开始点胶。
如图8，超声熔融机构6包括固定座51，固定座51上具有支柱50，支柱50上设有超声熔融机49，固定座51固定在固定板53上，多工位转盘7转到合适位置，超声熔融机49开始工作，密封充电器上下壳。
如图9，分选机构9包括支架54，支架54上具有横向的第四导轨56，第四导轨56上具有第七滑块55，第七滑块55上具有纵向的第三底板57，第四导轨56端部具有驱动第三底板57沿第四导轨56移动的第六气缸58；第三底板57上设有纵向的第五导轨60，第五导轨60上具有第八滑块59，第八滑块59上设有第四底板61，第五导轨60上端部具有驱动第四底板61沿第五导轨60移动的第五气缸52，第四底板61的下部设有第四气爪62和第五气爪63，实现了向左和向下运动，第四气爪62和第五气爪6移动到指定位置，将充电器和尾线抓取；
该抓取机构在电路板尾线抓取装置的基础上进行了改进，导轨加长，采用双行程气缸，若鉴定为废品，则气缸运动至第一段行程处，气爪松开，废品进入废料口中。若鉴定为合格品，则气缸运动第二段行程，气爪松开，合格品落在传送带上，进行下一步工序。
基于小型充电器自动装配与检测系统，包括如下步骤：
1.下盖上料：将下盖按一定的姿态顺序整齐地放置在料道上，供生产线使用，之后使用一个气缸推杆装置，每次推动一个下盖，让其进入相应的气爪抓取工位，之后气爪抓取放入多工位转盘上移动夹具中。
2.电路板和尾线上料：将电路板和尾线按要求焊接，然后按要求放置在转动储料台上，供生产线使用，电路板与尾线固定在同一个模具里，两个气爪同时抓取电路板和尾线，并放置到下盖内，同时施加一定的载荷，使下盖插头与电路板插头座可靠连接，完成充电器主体的初步组装。同时，模具进入废料箱回收。
3.初步测试：220V电源插头使用气缸加铜片方式进行加紧，设计专门的装置进行负载孔夹紧操作自动为充电器连接所需电源，并自动连接负载、检测仪表，根据电压、电流等参数的变化，判断半成品是否合格，并将结果保存，若合格，后续工序将继续操作，若不合格，后续工序不再继续操作，进入废料箱回收。
4.点胶：多个点胶口同时定量、定点点胶，初步固定电路板元器件。
5.上盖上料：将上盖按一定的姿态顺序整齐地放置在料道上，供生产线使用，之后使用气缸推杆装置，每次推动一个上盖，让其进入相应的气爪抓取工位，气爪抓取放置到组合好的主体上，同时施加一定的载荷，使其预组合，同时释放上盖固定卡扣，防止上盖移位，为后续熔融焊接做准备。
6.超声熔融：气缸对充电器上下盖施压，同时启动超声熔融机器，完成充电器整体的熔融焊接。
7.通电测试：与步骤3初步测试相同。
8.组装质量分选：选取双行程气缸，若鉴定为次品，则气缸运动到第一段行程，气爪松开将次品放入废料箱当中。若鉴定为合格品，则气缸运动到第二段行程，气爪松开，随后将物料放到传送带上，工人进行随后的清洗以及包装工作
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种小型充电器自动装配与检测系统，其特征在于：包括多工位转盘（7），以及围绕多工位转盘（7）布置的若干固定板（53），沿多工位转盘（7）的周向设有若干个夹具（11），固定板（53）上围绕多工位转盘（7）依次设有下盖上料机构（1）、电路板与尾线上料机构（2）、第一通电测试机构（3）、点胶机构（4）、上盖上料机构（5）、超声熔融机构（6）、第二通电测试机构（8）、分选机构（9），其中下盖上料机构（1）和上盖上料机构（5）结构相同，第一通电测试机构（3）和第二通电测试机构（8）结构相同；所述下盖上料机构（1）包括底座和支架；底座上设有推料槽（47），推料槽（47）的一端具有第一推动气缸（13），第一推动气缸（13）的动力端为伸缩的活塞杆（48），活塞杆（48）端部为第一滑块（14），第一滑块（14）沿推料槽（47）移动；推料槽（47）上方为倾斜的上料通道（12），上料通道（12）靠近推料槽（47）处具有用于落料的开口；所述支架上部设有横向的第一导轨（17），第一导轨（17）上具有第二滑块（16），第二滑块（16）上具有第一底板（18），第一导轨（17）端部具有驱动第一底板（18）沿第一导轨（17）移动的第一气缸（15）；第一底板（18）上设有纵向的升降导轨（21），升降导轨（21）上设有升降滑块（20），升降滑块（20）上具有升降底板（22），升降底板（22）上具有第一气爪（23），升降导轨（21）的端部设有驱动升降底板（22）沿升降导轨（21）移动的升降气缸（19）。
2.根据权利要求1所述的一种小型充电器自动装配与检测系统，其特征在于：电路板与尾线上料机构（2）包括底板和支架，底板上设有第二推动气缸（24）、第二气缸（26）、电路板料槽（30）、尾线料槽（31）以及废料口（32）；第二推动气缸（24）的动力端为伸缩的活塞杆，活塞杆的端部为第三滑块（25）；第二气缸（26）的动力端为伸缩的活塞杆，活塞杆的端部为第四滑块（27）；所述支架上部设有横向的第六导轨（64），第六导轨（64）上具有第九滑块（65），第九滑块（65）上具有第五底板（68），第六导轨（64）端部具有驱动第五底板（68）沿第六导轨（64）移动的第七气缸（67）；第五底板（68）上设有纵向的第七导轨（69），第七导轨（69）上设有第十滑块（70），第十滑块（70）上具有第六底板（71），第六底板（71）上具有第二气爪（29）以及第六气爪（28），第七导轨（69）的端部设有驱动第六底板（71）沿第七导轨（69）移动的第八气缸（66）。
3.根据权利要求1所述的一种小型充电器自动装配与检测系统，其特征在于：所述第一通电测试机构（3）包括支架，支架内设有第二导轨（36），第二导轨（36）上具有第五滑块（35），支架一侧设有推动第五滑块（35）移动的第三气缸（37），第五滑块（35）上远离第三气缸（37）的一侧设有第三气爪（34）和负载接口（46），该第三气爪（34）的两个抓臂上分别安装有铜片（33）。
4.根据权利要求1所述的一种小型充电器自动装配与检测系统，其特征在于：所述点胶机构（4）包括支撑板（42），支撑板（42）上设有胶液料仓（43）和纵向的第三导轨（40），第三导轨（40）上设有第六滑块（39），第六滑块（39）上具有第二底板（41），第六滑块（39）一侧设有用于推动第二底板（41）沿第三导轨（40）移动的第四气缸（38）；第二底板（41）的下部安装有点胶机（44），胶液料仓（43）管路连通点胶机（44），点胶机（44）下部分布有针头（45）。
5.根据权利要求1所述的一种小型充电器自动装配与检测系统，其特征在于：所述超声熔融机构（6）包括固定座（51），固定座（51）上具有支柱（50），支柱（50）上设有超声熔融机（49）。
6.根据权利要求1所述的一种小型充电器自动装配与检测系统，其特征在于：所述分选机构（9）包括支架（54），支架（54）上具有横向的第四导轨（56），第四导轨（56）上具有第七滑块（55），第七滑块（55）上具有纵向的第三底板（57），第四导轨（56）端部具有驱动第三底板（57）沿第四导轨（56）移动的第六气缸（58）；第三底板（57）上设有纵向的第五导轨（60），第五导轨（60）上具有第八滑块（59），第八滑块（59）上设有第四底板（61），第五导轨（60）上端部具有驱动第四底板（61）沿第五导轨（60）移动的第五气缸（52），第四底板（61）的下部设有第四气爪（62）和第五气爪（63）。
7.根据权利要求1所述的一种小型充电器自动装配与检测系统，其特征在于：所述分选机构（9）的侧边设有传送带（10）。
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