CN111421311B - 一种回油管全自动组装设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种回油管全自动组装设备，包括涂油及组装机构、气密性检测机构、移载机器人、成品下料机构，以及用于上料蛇腹管的蛇腹管供料机构、用于上料外壳的外壳供料机构；涂油及组装机构用于对蛇腹管的压入端进行涂油，及将涂油后的蛇腹管压入外壳完成组装；气密性检测机构用于对组装后的回油管进行通气检查。本发明将蛇腹管组装及气密性检查合二为一，极大地降低了人工成本，并将原有半自动化设备的循环周期降低，极大地提高了设备产能；同时可以实现多种长度不一的蛇腹管自动供料，结构简洁，易于实现。
Description
技术领域
本发明涉及回油管自动化设备技术领域，尤其涉及一种回油管全自动组装设备。
背景技术
如图1所示，回油管由蛇腹管和外壳组装而成，其中蛇腹管和外壳均有多种型号。目前，回油管的组装大部分由人工或半自动化的设备完成，由两名作业员采用流水线作业方式，首先1号机作业员将蛇腹管压入端手动沾油，再使用设备手动将蛇腹管压入外壳中；1号机作业员将组装好的成品放在中转台上；然后2号机作业员从中转台取走产品，拿到2号机做通气检查(用橡胶堵头将外壳密封，再使用0.2MPa的气压往里吹气，检测气压的变化)；2号机作业员将检测好的产品进行装箱。由于人工操作存在随意性大、容易疲劳、精确度不高等问题，较难管控产品品质，人工成本也较高。
此外，不同型号的回油管采用的蛇腹管规格不统一，即蛇腹管为多种不同规格(长度不一)的管状物，如何实现长度不一的管状物的自动供给是设计的难点，依据目前市场上的自动供料设备很难实现多种规格管状物的自动供给。
发明内容
本发明的目的是提供一种回油管全自动组装设备，将蛇腹管组装及气密性检查合二为一，极大地降低了人工成本，并将原有半自动化设备的循环周期降低，极大地提高了设备产能；同时可以实现多种长度不一的蛇腹管自动供料，结构简洁，易于实现。
为实现上述目的，采用以下技术方案：
一种回油管全自动组装设备，包括涂油及组装机构、气密性检测机构、移载机器人、成品下料机构，以及用于上料蛇腹管的蛇腹管供料机构、用于上料外壳的外壳供料机构；所述涂油及组装机构用于对蛇腹管的压入端进行涂油，及将涂油后的蛇腹管压入外壳完成组装；所述气密性检测机构用于对组装后的回油管进行通气检查；所述移载机器人设于设备的中部，分别用于将蛇腹管供料机构的蛇腹管、外壳供料机构的外壳移载至涂油及组装机构，以及用于将回油管从涂油及组装机构移载至气密性检测机构，还用于将回油管从气密性检测机构移载至成品下料机构。
较佳地，所述蛇腹管供料机构包括顶部及底部开口的物料槽，物料槽设为从顶部至底部方向逐渐缩小的梯形料槽；所述物料槽的底部设有一物料滑板，物料滑板的顶部设有容纳一蛇腹管的出料槽；所述物料滑板经第一平移驱动模组驱动在物料槽的底部往返运动，以使物料槽中的任意一蛇腹管落入出料槽；所述第一平移驱动模组还用于驱动物料滑板的出料槽将蛇腹管带出物料槽。
较佳地，所述物料槽内还设有规格切换板，用于适应不同长度的蛇腹管；所述物料槽的一侧上方还设有图像识别传感器，用于检测出料槽带出的蛇腹管。
较佳地，所述涂油及组装机构包括蛇腹管定位模组，以及位于蛇腹管定位模组下方的涂油模组、外壳定位模组、第二平移驱动模组；所述涂油模组用于对蛇腹管的压入端进行涂油以及对蛇腹管底部进行初定位，外壳定位模组用于定位外壳；所述蛇腹管定位模组用于夹紧定位蛇腹管，并将蛇腹管的压入端插入外壳；所述第二平移驱动模组用于驱动涂油模组、外壳定位模组轮换至蛇腹管定位模组夹紧定位的蛇腹管压入端正下方。
较佳地，所述外壳定位模组包括顶部设有外壳仿形凹槽的第一治具平台；所述涂油模组包括涂油器，以及驱动涂油器升降的涂油驱动气缸；所述蛇腹管定位模组包括夹紧定位夹爪，以及用于驱动夹紧定位夹爪升降的夹爪升降驱动模组；所述夹爪升降驱动模组经缓冲弹簧与夹紧定位夹爪连接，缓冲弹簧用于缓冲夹爪升降驱动模组的驱动力。
较佳地，所述气密性检测机构包括顶部设有外壳仿形凹槽的第二治具平台、设于第二治具平台一端的通气检测模组，以及设于第二治具平台一侧的打标模组；所述通气检测模组用于密封外壳并进行通气检查，打标模组用于对良品进行标记。
较佳地，所述通气检测模组包括连接有气源的通气管，通气管的一端设有与外壳密封连接的密封堵头；所述通气检测模组还包括用于驱动通气管靠近或远离第二治具平台的第三平移驱动模组；所述打标模组包括标记头，以及用于驱动标记头靠近或远离第二治具平台的第四平移驱动模组。
较佳地，所述外壳供料机构包括振动盘，以及设于振动盘出料端的挡料定位机构；所述挡料定位机构包括夹料定位模组、第三治具平台，以及用于驱动第三治具平台靠近或远离振动盘出料端的第五平移驱动模组；所述第三治具平台底部还设有定位卡勾，以及用于驱动定位卡勾勾紧或松开外壳的卡勾驱动气缸；所述夹料定位模组包括夹料爪，以及用于驱动夹料爪升降的夹料升降气缸。
较佳地，所述外壳供料机构包括向内倾斜的上料滚轮线、向外倾斜的空盘回流滚轮线，以及设于两者同一端的第一平台切换模组；所述第一平台切换模组包括料盘传输线，以及用于驱动料盘传输线切换对接上料滚轮线或空盘回流滚轮线的第一切换驱动气缸。
较佳地，所述成品下料机构包括向外倾斜的下料滚轮线、向内倾斜的空盒回流滚轮线，以及设于两者同一端的第二平台切换模组；所述第二平台切换模组包括料盒传输线、驱动料盒传输线升降的料盒升降气缸，以及用于驱动料盒传输线切换对接下料滚轮线或空盒回流滚轮线的第二切换驱动气缸。
采用上述方案，本发明的有益效果是：
本发明是将蛇腹管组装及气密性检查合二为一的全自动设备，极大地降低了人工成本(减少2名产线员工)，并将原有设备CT(循环周期)降低，极大地提高了设备产能。此外，蛇腹管供料机构可用于有一定韧性的管状物的供料，可实现多种长度规格的的自动供给以及长度规格检测，供料的容量可根据客户需求进行设计调整。
附图说明
图1为回油管的立体图；
图2为本发明的俯视结构示意图；
图3为本发明的立体图；
图4为本发明的蛇腹管供料机构的立体图；
图5为本发明的第一平移驱动模组、物料滑板的立体图；
图6为本发明的涂油及组装机构的立体图；
图7为本发明的气密性检测机构的立体图；
图8为本发明的实施例1的立体图；
图9为本发明实施例1中挡料定位机构的立体图；
图10为本发明实施例2的立体图；
图11为本发明的成品下料机构的立体图；
其中，附图标识说明：
1—涂油及组装机构， 2—气密性检测机构，
3—移载机器人， 4—成品下料机构，
5—蛇腹管供料机构， 6/6’—外壳供料机构，
7—回油管， 11—蛇腹管定位模组，
12—涂油模组， 13—外壳定位模组，
14—第二平移驱动模组， 21—第二治具平台，
22—通气检测模组， 23—打标模组，
24—点检平台， 41—下料滚轮线，
42—空盒回流滚轮线， 43—第二平台切换模组，
51—物料槽， 52—物料滑板，
53—出料槽， 54—第一平移驱动模组，
55—规格切换板， 56—图像识别传感器，
61—振动盘， 62—挡料定位机构，
61’—上料滚轮线， 62’—空盘回流滚轮线，
63’—第一平台切换模组， 71—蛇腹管，
72—外壳， 111—夹紧定位夹爪，
112—夹爪升降驱动模组， 113—缓冲弹簧，
431—料盒传输线， 432—料盒升降气缸，
433—第二切换驱动气缸， 621—夹料定位模组，
622—第三治具平台， 623—第五平移驱动模组，
624—定位卡勾， 631’—料盘传输线，
632’—第一切换驱动气缸。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。
参照图2至3所示，本发明提供一种回油管全自动组装设备，包括涂油及组装机构1、气密性检测机构2、移载机器人3、成品下料机构4，以及用于上料蛇腹管71的蛇腹管供料机构5、用于上料外壳72的外壳供料机构6/6’；所述涂油及组装机构1用于对蛇腹管71的压入端进行涂油，及将涂油后的蛇腹管71压入外壳72完成组装；所述气密性检测机构2用于对组装后的回油管7进行通气检查；所述移载机器人3设于设备的中部，分别用于将蛇腹管供料机构5的蛇腹管71、外壳供料机构6/6’的外壳72移载至涂油及组装机构1，以及用于将回油管7从涂油及组装机构1移载至气密性检测机构2，还用于将回油管7从气密性检测机构2移载至成品下料机构4。
参照图4至5所示，所述蛇腹管供料机构5包括顶部及底部开口的物料槽51，物料槽51设为从顶部至底部方向逐渐缩小的梯形料槽，物料槽51采用梯形料槽，此种结构料槽有整形作用；所述物料槽51的底部设有一物料滑板52，物料滑板52的顶部设有容纳一蛇腹管71的出料槽53；在物料槽51内随意放入同规格(长度不一)的蛇腹管71，通过第一平移驱动模组54驱动物料滑板52来回摩擦(往返运动)可将蛇腹管71排列整齐，同时可使物料槽51中的任意一蛇腹管71落入出料槽53，以便物料滑板52将其带出。
所述物料槽51内还设有规格切换板55，使用规格切换板55将蛇腹管71长度区分开；所述物料槽51的一侧上方还设有图像识别传感器56，用于检测出料槽53带出的蛇腹管71。
还可在物料槽51的顶部两侧设置规格检测传感器，通过规格检测传感器确认是否是所需规格，确认OK后，通过第一平移驱动模组54带动物料滑板52(出料槽53)将蛇腹管71从物料槽51底部带出，再使用图像识别传感器56判断长度是否符合需要的规格，避免人工投错物料(与前端规格检测传感器形成双重判断)。
参照图6所示，所述涂油及组装机构1包括蛇腹管定位模组11，以及位于蛇腹管定位模组11下方的涂油模组12、外壳定位模组13、第二平移驱动模组14；所述涂油模组12用于对蛇腹管71的压入端进行涂油以及对蛇腹管71底部进行初定位，外壳定位模组13用于定位外壳72；所述蛇腹管定位模组11用于夹紧定位蛇腹管71，并将蛇腹管71的压入端插入外壳72；所述第二平移驱动模组14用于驱动涂油模组12、外壳定位模组13轮换至蛇腹管定位模组11夹紧定位的蛇腹管71压入端正下方。
所述涂油模组12包括涂油器，以及驱动涂油器升降的涂油驱动气缸；涂油器包括涂油头，以及用于为涂油头供油的油泵、电磁阀、定量阀等。所述蛇腹管定位模组11包括夹紧定位夹爪111，以及用于驱动夹紧定位夹爪111升降的夹爪升降驱动模组112；所述夹爪升降驱动模组112经缓冲弹簧113与夹紧定位夹爪111连接，缓冲弹簧113用于缓冲夹爪升降驱动模组112的驱动力，保证夹紧定位夹爪111放置蛇腹管71时不会损坏蛇腹管71。
所述外壳定位模组13包括顶部设有外壳仿形凹槽的第一治具平台，第一治具平台底部安装压力传感器，同时夹爪升降驱动模组112下方安装位移传感器，并在外部仪表上生成压入力与位移量的曲线图，用于监测蛇腹管71压入力与位移的关系，可采集数据用于研究分析用。
参照图7所示，所述气密性检测机构2包括顶部设有外壳仿形凹槽的第二治具平台21、设于第二治具平台21一端的通气检测模组22，以及设于第二治具平台21一侧的打标模组23；所述通气检测模组22用于密封外壳72并进行通气检查，打标模组23用于对良品进行标记。
所述通气检测模组22包括连接有气源的通气管，通气管的一端设有与外壳72密封连接的密封堵头；所述通气检测模组22还包括用于驱动通气管靠近或远离第二治具平台21的第三平移驱动模组；所述打标模组23包括标记头，以及用于驱动标记头靠近或远离第二治具平台21的第四平移驱动模组。
气密性检测机构2旁边还设有一点检平台24，外部定期或在开机前需要对气密性检测机构2进行点检，每次点检时，点检人员将一良品(成品)放入该点检平台24定位(由于蛇腹管71较长，需要先放入点检平台24定位，等待移载机器人3抓取)，移载机器人3将该良品放入气密性检测机构2进行通气检查；再放入一不良品(成品)至该点检平台24定位，移载机器人3将该不良品放入气密性检测机构2进行通气检查，若该放入的良品检测通过，不良品检测不通过，则证明气密性检测机构2正常。
由于外壳72也有多种型号，有些外壳72适于采用振动盘上料。有些外壳72不能采用振动盘上料，同时为了避免混料而采用料盘供料(托盘依据个体差异做成专用治具)，料盘经滚轮线上料，组装完成后料盘自动排出，料盘可循环利用。
实施例1：
参照图8至9所示，所述外壳供料机构6包括振动盘61，以及设于振动盘出料端的挡料定位机构62；所述挡料定位机构62包括夹料定位模组621、第三治具平台622，以及用于驱动第三治具平台622靠近或远离振动盘61出料端的第五平移驱动模组623；所述第三治具平台622底部还设有定位卡勾624，以及用于驱动定位卡勾624勾紧或松开外壳的卡勾驱动气缸；所述夹料定位模组621包括夹料爪，以及用于驱动夹料爪升降的夹料升降气缸。
当第三治具平台622的外壳仿形凹槽内有外壳72时，首先夹料升降气缸驱动夹料爪上升，阻挡振动盘61出料端最外端的外壳72；随后定位卡勾624将第三治具平台622内的外壳72勾紧定位；最后第五平移驱动模组623驱动第三治具平台622远离振动盘61的出料端，等待移载机器人3取料。
实施例2：
参照图10所示，所述外壳供料机构6’包括向内倾斜的上料滚轮线61’、向外倾斜的空盘回流滚轮线62’，以及设于两者同一端的第一平台切换模组63’；所述第一平台切换模组63’包括料盘传输线631’，以及用于驱动料盘传输线631’切换对接上料滚轮线61’或空盘回流滚轮线62’的第一切换驱动气缸632’。
上料滚轮线61’用于将装载有外壳72的料盘传输至设备内部，上料滚轮线61’设置为向内倾斜，有利于借助一定的重力作用传输物料；同时，当料盘的外壳72被移载机器人3取完之后，第一切换驱动气缸632’驱动料盘传输线631’倾斜，与空盘回流滚轮线62’的倾斜方向一致并与其对接，可将空料盘回流至外部，实现料盘的循环利用，同时空盘回流滚轮线62’向外倾斜设置，有利于借助一定的重力作用传输空料盘。
参照图11所示，所述成品下料机构4括向外倾斜的下料滚轮线41内倾斜的空盒回流滚轮线42及设于两者同一端的第二平台切换模组43；所述第二平台切换模组43包括料盒传输线431、驱动料盒传输线431升降的料盒升降气缸432，以及用于驱动料盒传输线431切换对接下料滚轮线41或空盒回流滚轮线42的第二切换驱动气缸433。
采用滚轮线下料，成品下料时是将空料盒传输至设备内部，将装载有成品的料盒传输至外部。即下料滚轮线41用于将装载有成品的料盒传输至设备外部，下料滚轮线41设置为向外倾斜，有利于借助一定的重力作用传输成品；此后，外部将空料盒放至空盒回流滚轮线42，同时第二切换驱动气缸433驱动料盒传输线431倾斜，与空盒回流滚轮线42的倾斜方向一致并与其对接，可将空料盘回流至设备内部，实现料盒的循环利用，同时空盒回流滚轮线42向内倾斜设置，有利于借助一定的重力作用传输空料盒。
由于摆放成品的料盒厚度较大，故设置一料盒升降气缸432驱动以协助第二切换驱动气缸433驱动料盒传输线431切换对接下料滚轮41线或空盒回流滚轮线42。
移载机器人3采用六轴机械手，其包括设于机械臂末端的用于移载外壳72的外壳夹爪，以及用于移载蛇腹管71的蛇腹管夹爪。蛇腹管供料机构5与涂油及组装机构1之间还设有不良品排出滑道，移载机器人3将组装不良、气密性检查不良或图像识别不良的物料、成品投入不良品排出滑道排出。
第一/第二/第三/第四/第五平移驱动模组、夹爪升降驱动模组112采用气缸实现，同时可以采用滑轨与滑块的组合或其他导向模组实现导向。第一/第二/第三治具平台周侧布置有物料传感器，用于感应治具平台上的物料是否到位。
本发明的工作过程如下：
1)将外壳72投入外壳供料机构6/6’，将蛇腹管72投入蛇腹管供料机构5；
2)移载机器人3从蛇腹管供料机构5的出料槽抓取蛇腹管71放至涂油模组12的涂油器上进行初定位，蛇腹管定位模组11的夹紧定位夹爪111将蛇腹管71夹紧定位，随后涂油模组12对蛇腹管71底部进行涂油；移载机器人3从外壳供料机构6/6’抓取外壳72放至外壳定位模组13的外壳仿形凹槽；
3)第二平移驱动模组14驱动外壳定位模组13移动至蛇腹管定位模组11的正下方，蛇腹管定位模组11将蛇腹管71的压入端插入外壳72，完成组装；
4)移载机器人3抓取组装好的成品移动至气密性检测机构2进行通气检查；
5)若检查为良品，则移载机器人3将良品移载至成品下料机构4下料；若为不良品，则移载机器人3将不良品移载至不良品排出滑道排出。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种回油管全自动组装设备，其特征在于，包括涂油及组装机构、气密性检测机构、移载机器人、成品下料机构，以及用于上料蛇腹管的蛇腹管供料机构、用于上料外壳的外壳供料机构；所述涂油及组装机构用于对蛇腹管的压入端进行涂油，及将涂油后的蛇腹管压入外壳完成组装；所述气密性检测机构用于对组装后的回油管进行通气检查；所述移载机器人设于设备的中部，分别用于将蛇腹管供料机构的蛇腹管、外壳供料机构的外壳移载至涂油及组装机构，以及用于将回油管从涂油及组装机构移载至气密性检测机构，还用于将回油管从气密性检测机构移载至成品下料机构；所述涂油及组装机构包括蛇腹管定位模组，以及位于蛇腹管定位模组下方的涂油模组、外壳定位模组、第二平移驱动模组；所述涂油模组用于对蛇腹管的压入端进行涂油以及对蛇腹管底部进行初定位，外壳定位模组用于定位外壳；所述蛇腹管定位模组用于夹紧定位蛇腹管，并将蛇腹管的压入端插入外壳；所述第二平移驱动模组用于驱动涂油模组、外壳定位模组轮换至蛇腹管定位模组夹紧定位的蛇腹管压入端正下方。
2.根据权利要求1所述的回油管全自动组装设备，其特征在于，所述蛇腹管供料机构包括顶部及底部开口的物料槽，物料槽设为从顶部至底部逐渐缩小的梯形料槽；所述物料槽的底部设有物料滑板，物料滑板的顶部设有容纳一蛇腹管的出料槽；所述物料滑板经第一平移驱动模组驱动在物料槽的底部往返运动，以使物料槽中的任意一蛇腹管落入出料槽；所述第一平移驱动模组还用于驱动物料滑板的出料槽将蛇腹管带出物料槽。
3.根据权利要求2所述的回油管全自动组装设备，其特征在于，所述物料槽内还设有规格切换板，用于适应不同长度的蛇腹管；所述物料槽的一侧上方还设有图像识别传感器，用于检测出料槽带出的蛇腹管。
4.根据权利要求1所述的回油管全自动组装设备，其特征在于，所述外壳定位模组包括顶部设有外壳仿形凹槽的第一治具平台；所述涂油模组包括涂油器，以及驱动涂油器升降的涂油驱动气缸；所述蛇腹管定位模组包括夹紧定位夹爪，以及用于驱动夹紧定位夹爪升降的夹爪升降驱动模组；所述夹爪升降驱动模组经缓冲弹簧与夹紧定位夹爪连接，缓冲弹簧用于缓冲夹爪升降驱动模组的驱动力。
5.根据权利要求1所述的回油管全自动组装设备，其特征在于，所述气密性检测机构包括顶部设有外壳仿形凹槽的第二治具平台、设于第二治具平台一端的通气检测模组，以及设于第二治具平台一侧的打标模组；所述通气检测模组用于密封外壳并进行通气检查，打标模组用于对良品进行标记。
6.根据权利要求5所述的回油管全自动组装设备，其特征在于，所述通气检测模组包括连接有气源的通气管，通气管的一端设有与外壳密封连接的密封堵头；所述通气检测模组还包括用于驱动通气管靠近或远离第二治具平台的第三平移驱动模组；所述打标模组包括标记头，以及用于驱动标记头靠近或远离第二治具平台的第四平移驱动模组。
7.根据权利要求1所述的回油管全自动组装设备，其特征在于，所述外壳供料机构包括振动盘，以及设于振动盘出料端的挡料定位机构；所述挡料定位机构包括夹料定位模组、第三治具平台，以及用于驱动第三治具平台靠近或远离振动盘出料端的第五平移驱动模组；所述第三治具平台底部还设有定位卡勾，以及用于驱动定位卡勾勾紧或松开外壳的卡勾驱动气缸；所述夹料定位模组包括夹料爪，以及用于驱动夹料爪升降的夹料升降气缸。
8.根据权利要求1所述的回油管全自动组装设备，其特征在于，所述外壳供料机构包括向内倾斜的上料滚轮线、向外倾斜的空盘回流滚轮线，以及设于两者同一端的第一平台切换模组；所述第一平台切换模组包括料盘传输线，以及用于驱动料盘传输线切换对接上料滚轮线或空盘回流滚轮线的第一切换驱动气缸。
9.根据权利要求1所述的回油管全自动组装设备，其特征在于，所述成品下料机构包括向外倾斜的下料滚轮线、向内倾斜的空盒回流滚轮线，及设于两者同一端的第二平台切换模组；所述第二平台切换模组包括料盒传输线、用于驱动料盒传输线升降的料盒升降气缸，及用于驱动料盒传输线切换对接下料滚轮线或空盒回流滚轮线的第二切换驱动气缸。
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