CN111628387B - 一种卡托弹件装配系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卡托弹件装配系统，包括机台，所述机台上固定连接有第一机械臂、第二机械臂、治具和点胶机；所述第一机械臂上传动连接有用于输送弹件的第一搬运部，所述第二机械臂上传动连接有用于输送卡托的第二搬运部，所述治具包括一具有转动功能的安装座，所述安装座上具有多个用于放置卡托的放置槽，所述安装座在转动过程中具有以下三种转动状态。本装置能够高效自动的完成对卡托和弹件的装配工作，良品率高，自动化程度高。

Description

一种卡托弹件装配系统

技术领域

本发明涉及手机配件生产设备领域，尤其是涉及一种卡托弹件装配系统。

背景技术

卡托作为手机SIM卡的托盘，用于安装放置SIM卡，为了确保SIM卡能够卡紧在卡托的安装槽内不掉落，通常会在卡托的安装槽内胶结一个具有弹片的弹件，通过一注胶机往卡托内点胶，然后将弹件安装在卡托上使两者沾接固定。

卡托和弹件的体积都非常小，因此对安装精度要求较高，不能在卡托的安装槽内底面直接点胶，以防弹件顶面高于卡托顶面；因此会在卡托的安装槽中贴近弹件的侧壁上设置一凹槽，将胶水点胶在该凹槽内，再将弹件安装在该侧壁上，最大程度实现两者的无缝粘接；为了便于向凹槽内点胶，因此需要将凹槽槽口朝上，即卡托在放置固定、点胶、粘接等过程中需要进行转动，以便各道工序的正常进行，人工完成两者的胶接工作良品率低，生产效率也低，因此需要开发一种能够自动完成卡托与弹件装配的装置。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种自动完成卡托和弹件装配的卡托弹件装配系统。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种卡托弹件装配系统，包括机台，所述机台上固定连接有第一机械臂、第二机械臂、治具和点胶机；所述第一机械臂上传动连接有用于输送弹件的第一搬运部，所述第二机械臂上传动连接有用于输送卡托的第二搬运部，所述治具包括一具有转动功能的安装座，所述安装座上具有多个用于放置卡托的放置槽，所述安装座在转动过程中具有以下三种转动状态：第一转动状态为放置槽槽口竖直朝上，以使第二搬运部将卡托沿槽口送入放置槽；第二转动状态为放置槽槽口倾斜朝下，以使点胶机向放置槽里的卡托内凹槽中点胶；第三转动状态为放置槽槽口朝左，以使第一搬运部将弹件放入卡托的安装槽内进行粘接，并将粘接有弹件的卡托从放置槽内取出。

进一步的，所述放置槽设置在安装座两相邻的侧壁结合处，以使放置槽的一第一侧壁和槽口均与外界相通，该第一侧壁使得卡托的安装槽裸露，以使第一搬运部将弹件放入卡托安装槽内进行粘接。

进一步的，所述机台上固定连接有装载有弹件的振动盘，振动盘的输出槽出口处连接有一弹件预备放置机构，所述弹件预备放置机构包括一沿X轴方向往复移动的放置盘，所述放置盘上转动连接有多个支撑柱，所述支撑柱顶部具有用于放置弹件的卡槽，所述支撑柱在转动过程中具有一与振动的输出槽出口相对接的状态，该状态下弹件从振动盘进入卡槽内。

进一步的，所述第一搬运部包括多个具有真空吸附功能的第一吸附件。

进一步的，所述治具还包括一支架，所述安装座转动连接在该支架上，所述支架沿X轴方向往复移动连接在机台上。

进一步的，所述机台上固定连接有一具有Y轴方向和Z轴方向移动功能的移动平台，所述点胶机传动连接在该移动平台上。

进一步的，所述机台上固定连接有一对点胶机的点胶嘴进行擦拭的擦胶机构，所述擦胶机构包括擦胶带、输送机构和夹紧机构；所述输送机构用于驱动擦胶带移动，所述夹紧机构包括两个夹手和一驱动单元，两个夹手位于擦胶带的正下方，两个夹手在驱动单元驱动下做相向或反向移动，以使擦胶带在点胶嘴推动下进入两个夹手之间时，两个夹手在驱动单元驱动下相向移动并夹住裹有擦胶带的点胶嘴，此状态下点胶嘴脱离两个夹手完成擦胶。

进一步的，所述安装座的一端固定连接有一凸轮，该凸轮具有第一限位面和第二限位面，所述支架上设置有一限位部，所述限位部具有限制凸轮转动角度的第一止动面、第二止动面和第三止动面，所述安装座转动过程中，当第一限位面顶抵在第一止动面上时，安装座处于第三转动状态；当第一限位面顶抵在第二止动面上时，安装座处于第二转动状态；当第二限位面顶抵在第三止动面上时，安装座处于第一转动状态。

进一步的，所述限位部包括活动块和固定块，所述第一止动面设置在活动块上，所述第二止动面和第三止动面设置在固定块上，所述活动块滑动连接在固定块上，活动块滑动至凸轮正下方时，第一限位面仅能顶抵在第一止动面上，第二限位面仅能顶抵在第三止动面上；活动块复位后，第一限位面仅能顶抵在第二止动面上，第二限位面仅能顶抵在第三止动面上。

进一步的，所述第二搬运部具有多个第二吸附件、多个第三吸附件和多个第四吸附件，所述第二吸附件具有转动功能并用于吸附卡托侧壁，所述第三吸附件具有升降功能并用于吸附卡托的安装槽，所述第四吸附件具有升降功能并用于吸附放置卡托的托盘。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本装置能够自动高效的完成对卡托和弹件的运输、装配和整理等工作，所有工序集中在一个设备上完成，提高工作效率，降低人力成本和生产成本。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明。

附图说明

图1为本发明实施例的立体图。

图2为本发明实施例的俯视图。

图3为本发明实施例中弹件预备放置机构的结构示意图。

图4为本发明实施例中擦胶机构的立体图。

图5为本发明实施例中擦胶机构的主视图。

图6为本发明实施例中治具的结构示意图。

图7为本发明实施例中治具安装座的结构示意图。

图8为本发明实施例中治具压板的结构示意图。

图9为本发明实施例中治具转动状态的结构示意图。

图10为本发明实施例中第二搬运部的正向立体图。

图11为本发明实施例中第二搬运部的反向立体图。

图12为本发明实施例中第二搬运部的底面结构示意图。

图中：1-机台，11-第一升降台，12-第二升降台，13-移动平台，14-点胶机，15-滚珠丝杠传动机构，2-弹件的输送部分，21-振动盘，22-输出槽，23-放置盘，24-支撑柱，25-卡槽，26-第一气缸，27-CCD工业相机，3-第一机械臂，31-第一搬运部，4-第二机械臂，5-第二搬运部，51-第二吸附件，52-旋转电机，53-第三吸附件，54-第二气缸，55-第四吸附件，56-第三气缸，6-擦胶机构，601-机架，602-放料辊，603-辅助辊，604-弹性压片，605-撑板，606-手指气缸，607-夹手，608-第六气缸，609-压紧辊，610-第一电机，611-输送辊，612-收料辊，613-擦胶带，7-治具，71-支架，711-旋转气缸，712-第四气缸，72-安装座，721-第五气缸，722-放置槽，73-压板，731-第一凸部，732-第二凸部，74-凸轮，741-第一限位面，742-第二限位面，75-固定块，751-第二止动面，752-第三止动面，76-活动块，761-第一止动面，8-卡托，9-弹件。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效作详细说明。

如图1-2所示，一种卡托弹件装配系统，包括机台1、点胶机14、治具7、固定在机台1上的第一机械臂3、第二机械臂4；其中第一机械臂3和第二机械臂4均为多轴机器人，以实现多自由度移动。

第一机械臂3上传动连接有用于输送弹件9的第一搬运部31，第二机械臂4上传动连接有用于输送卡托8的第二搬运部5。

机台1上具有对弹件的输送部分2和对卡托的输送部分。

如图3所示，机台1上固定有一振动盘21，振动盘21用于逐一供给弹件，振动盘21的输出槽22出口处连接有一弹件预备放置机构，弹件预备放置机构包括一沿X轴方向往复移动的放置盘23，该放置盘23通过一第一气缸26驱使沿X轴方向移动，放置盘23上转动连接有多个支撑柱24，支撑柱24顶部具有用于放置弹件的卡槽25，放置盘23底部固定连接有一驱动电机，该驱动电机通过带传动与支撑柱24传动连接，以驱动支撑柱24的转动；支撑柱24在转动过程中具有一与振动的输出槽出口相对接的状态，该状态下弹件从振动盘21进入卡槽25内。

放置盘23旁侧具有一CCD工业相机27，当第一搬运部31将弹件从卡槽25内取出并从CCD工业相机27上方通过时，CCD工业相机27对第一搬运部31上的弹件进行拍照并比对，确保第一搬运部31上的弹件角度的精准，以使该些弹件能够精准的与卡托进行胶接，当发现第一搬运部31上弹件角度与预定值存在偏差时，第一机械臂3将该些弹件送回振动盘21，然后转动支撑柱24，对弹件的位置角度进行调节，直至符合要求。

第一搬运部31由多个具有真空吸附功能的第一吸附件构成，本实施例中采用吸附管，具体的，放置盘23上具有四根支撑柱24，第一吸附件的数量为4个。

如图10-12所示，第二搬运部5具有四个第二吸附件51、四个第三吸附件53和两个第四吸附件55，第二吸附件51具有转动功能并用于吸附卡托侧壁，第三吸附件53具有升降功能并用于吸附卡托的安装槽，第四吸附件55具有升降功能并用于吸附放置卡托的托盘。其中第二吸附件51为一吸附管，并通过一旋转电机52驱使转动，第三吸附件53为一可以嵌入卡托安装槽内的吸附部，该吸附部上具有用于吸附住安装槽内底面的吸附孔，所有的第三吸附件53通过一第二气缸54驱使进行升降，第四吸附件55为真空吸盘，用于搬运整个托盘，两个第四吸附件55分别通过一第三气缸56驱动升降。

在第一机械臂3和第二机械臂4之间的机台1上固定连接有一移动平台13面，该移动平台13具有Y轴方向和Z轴方向移动功能，点胶机14传动连接在该移动平台13上，从而使点胶机14能够在Y轴方向移动，Z轴方向升降。

移动平台13下方具有一滚珠丝杠传动机构15，治具7传动连接在该滚珠丝杠传动机构15上，滚珠丝杠传动机构15驱动治具7沿X轴方向往复移动，从而使治具7在第一机械臂3、点胶机14和第二机械臂4三个工作位上往复移动。

如图6-8所示，治具7包括支架71和安装座72，所述安装座72上具有八个用于放置卡托的放置槽722，安装座72在一旋转气缸711驱使下转动连接在支架71上。放置槽722设置在安装座72两相邻的侧壁结合处，以使放置槽722的一第一侧壁和槽口均与外界相通，该第一侧壁使得卡托的安装槽裸露，进而便于弹件放入卡托安装槽内进行粘接。

安装座72上设置有两块压板73，安装座72底部设置有两个分别用于驱动压板73升降的第四气缸712，压板73缩回至底部时，封住部分第一侧壁，压板73伸出至顶部时，脱离与放置槽722的接触。压板73只封住第一侧壁远离槽口处的底部，便于第二搬运部5的第三吸附件53嵌入卡托的安装槽内，从而将卡托吸附，然后沿槽口抽离放置槽722，直至脱离压板73的覆盖范围后才能沿垂直于第一侧壁的方向取出卡托。

在旋转气缸711驱使安装座72转动过程中，安装座72的放置槽722具有以下三种转动状态(如图9中标注的上下左右方位，该方位只是一个助于理解的示意，并不意味着如第三转动状态中槽口必须朝向左方位，比如也可以是右方位)：第一转动状态为放置槽722槽口竖直朝上，以利于卡托沿槽口进入放置槽722；第二转动状态为放置槽722槽口倾斜朝下，倾斜角度为45°，以利于向放置槽722内卡托内凹槽中点胶；第三转动状态为放置槽722槽口朝左，以利于将弹件放入卡托的安装槽内进行粘接。

为了实现上述三种转动状态，安装座72一端固定连接有一凸轮74，该凸轮74具有第一限位面741和第二限位面742，支架71上设置有一限位部，限位部包括活动块76和固定块75，活动块76通过一第五气缸721滑动连接在固定块75上；其中，活动块76上具有第一止动面761，固定块75上具有第二止动面751和第三止动面752。

当第一限位面741顶抵在第一止动面761上时，安装座72处于第三转动状态；当第一限位面741顶抵在第二止动面751上时，安装座72处于第二转动状态；当第二限位面742顶抵在第三止动面752上时，安装座72处于第一转动状态。

其中，第五气缸721驱动活动块76伸出时，凸轮74在转动时，其第一限位面741仅能顶抵在第一止动面761上，第二限位面742仅能顶抵在第三止动面752上；第二气缸54驱动活动块76缩回时，第一限位面741仅能顶抵在第二止动面751上，第二限位面742仅能顶抵在第三止动面752上。

本实施例中，如图8所示，压板73上具有压住卡托侧壁的第一凸部731和嵌入卡托安装槽的第二凸部732。压板73的下降将卡托稳固的固定在放置槽722内，避免卡托的晃动或脱离。

如图4-5所示，本实施例中，治具7旁侧的机台1处固定连接有一对点胶机14的点胶嘴进行擦拭的擦胶机构6。

擦胶机构6包括夹紧机构和用于输送擦胶带613的输送机构。擦胶带613优选布带。

输送机构包括一机架601，机架601上转动连接有一放料辊602、多个辅助辊603、一输送辊611和一收料辊612，擦胶带613缠绕在放料辊602上并从放料辊602输出，然后依次绕接过所有辅助辊603和输送辊611后缠绕在收料辊612上。

其中一辅助辊603旁侧的机架601上设置有对该输送辊611上通过的擦胶带613进行压覆的弹性压片604，该输送辊611临近放料辊602，弹性压片604对该辅助辊603上的擦胶带613产生一压力，可以起到避免擦胶带613脱离辅助辊603并保证擦胶带613具有一定的张紧力。

其中，输送辊611和收料辊612均是动力辊轴，机架601上固定连接有一第一电机610，该第一电机610优选力矩电机以驱动收料辊612的转动，同时力矩电机自带的特性使得收料辊612可以起到调整擦胶带613张紧度的作用；该第一电机610还可以通过皮带驱动输送辊611的转动。力矩电机可以实时调整擦胶带613的张紧度。

该输送辊611临近收料辊612布置，机架601上固定连接有一第六气缸608，第六气缸608活塞杆上转动连接有压紧辊609，以使第六气缸608活塞杆伸出时，压紧辊609周侧壁与该输送辊611周侧壁相接触以辅助该输送辊611对擦胶带613进行输送，第六气缸608活塞杆缩回时，压紧辊609远离该输送辊611。压紧辊609压在输送辊611上时，可以更好的对擦胶带613进行输送。

夹紧机构包括两个夹手607和一驱动单元，驱动单元优选手指气缸606，夹手607分别安装在手指气缸6062的活塞杆上，两个夹手607位于擦胶带613的正下方。

夹手607正上方的机架601上固定连接有两个撑板605，擦胶带613从撑板605上方通过，两个撑板605之间留有让点胶针通过的间隙。

本实施例中，辅助辊603的周侧壁上设置有用于绕接擦胶带613的环形凹槽。避免擦胶带613脱离辅助辊603。

擦胶带613从撑板605上以步进的方式行进通过，即一段一段的间隔式输送，两夹手607初始时处于张开状态，当擦胶带613在注胶机的点胶针推动下进入两个夹手607之间时，两个夹手607在手指气缸606驱动下相向移动并夹住裹有擦胶带613的点胶针，此状态下点胶针上升脱离两个夹手607，夹手607夹住的擦胶带613对点胶针完成擦胶作业，两夹手607再张开，擦胶带613脱离夹手607，力矩电机通过放料辊602使擦胶带613恢复一定的张紧度并缠绕擦胶带613，使未使用过的擦胶带613位于夹手607上方等待下一次对点胶针的擦拭。

本实施例中，机台1一侧还设置有第一升降台11和第二升降台12，第一升降台11和第二升降台12均由螺杆升降机和设置在螺杆升降机上的托板构成，第一升降台11用于放置托盘(托盘用于放置安装好弹件的卡托)，第二升降台12用于放置原料盘，原料盘内竖直插放有待安装的卡托。当取走一块托盘或原料盘后，第一升降台11和第二升降台12均各自上升相应高度。

第二搬运部5的第四吸附件55将第一升降台11上的托盘移动至第二机械臂4下方的工作区内，然后第二搬运部5的第二吸附件51将原料盘上的卡托送入治具7放置槽722内，第二搬运部5的第三吸附件53再将粘接好弹件的卡托从治具7搬运至工作区内的托盘上(卡托安装槽槽口朝上的放置在托盘内)，工作区内托盘装满卡托后，第二搬运部5的第四吸附件55将工作区内托盘再次转移至机台1另一处区域内，进行卡托和弹件装配质量的检测。

本治具7在使用时，如图9所示，安装座72上放置槽722的转动状态依次沿箭头方向所示，包括以下步骤：

S1、滚珠丝杠传动机构15驱动治具7移动至第二机械臂4下方，旋转气缸711驱动凸轮74的第二限位面742顶抵在第三止动面752上(活动块76可伸出或缩回，此处选择缩回状态)，此时安装座72处于第一转动状态，放置槽722槽口竖直朝上，第二搬运部5的第二吸附件51将卡托从原料盘取出并沿槽口处将其插入放置槽722内，压板73下降并压紧卡托。

S2、滚珠丝杠传动机构15驱动治具7移动至点胶机14下方，旋转气缸711驱动凸轮74的第一限位面741顶抵在第二止动面751上，此时安装座72处于第二转动状态，放置槽722槽口倾斜朝下，即卡托的安装槽中具有凹槽的侧壁倾斜朝上，使该凹槽槽口朝上，然后往点胶机14下降后该凹槽内点胶。

S3、滚珠丝杠传动机构15驱动治具7移动至第一机械臂3下方，旋转气缸711驱动凸轮74转动，并通过第五气缸721驱动活动块76伸出，使凸轮74的第一限位面741顶抵在活动块76的第一止动面761上，此时安装座72处于第三转动状态，放置槽722槽口朝左，即卡托的安装槽竖直朝上，第一搬运部31的第一吸附件将弹件从卡槽25取出并放入卡托的安装槽内进行粘接。

S4、在S3状态下，滚珠丝杠传动机构15驱动治具7移动至第二机械臂4下方，压板73上升脱离与卡托的接触，第二搬运部5的第三吸附件53将粘接有弹件的卡托从槽口处从放置槽722内抽出。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种卡托弹件装配系统，其特征在于：包括机台，所述机台上固定连接有第一机械臂、第二机械臂、治具和点胶机；所述第一机械臂上传动连接有用于输送弹件的第一搬运部，所述第二机械臂上传动连接有用于输送卡托的第二搬运部，所述治具包括一具有转动功能的安装座，所述安装座上具有多个用于放置卡托的放置槽，所述安装座在转动过程中具有以下三种转动状态：第一转动状态为放置槽槽口竖直朝上，以使第二搬运部将卡托沿槽口送入放置槽；第二转动状态为放置槽槽口倾斜朝下，以使点胶机向放置槽里的卡托内凹槽中点胶；第三转动状态为放置槽槽口朝左，以使第一搬运部将弹件放入卡托的安装槽内进行粘接，并将粘接有弹件的卡托从放置槽内取出；

所述治具还包括一支架，所述安装座转动连接在该支架上，所述支架沿X轴方向往复移动连接在机台上；

所述安装座的一端固定连接有一凸轮，该凸轮具有第一限位面和第二限位面，所述支架上设置有一限位部，所述限位部具有限制凸轮转动角度的第一止动面、第二止动面和第三止动面，所述安装座转动过程中，当第一限位面顶抵在第一止动面上时，安装座处于第三转动状态；当第一限位面顶抵在第二止动面上时，安装座处于第二转动状态；当第二限位面顶抵在第三止动面上时，安装座处于第一转动状态；

所述限位部包括活动块和固定块，所述第一止动面设置在活动块上，所述第二止动面和第三止动面设置在固定块上，所述活动块滑动连接在固定块上，活动块滑动至凸轮正下方时，第一限位面仅能顶抵在第一止动面上，第二限位面仅能顶抵在第三止动面上；活动块复位后，第一限位面仅能顶抵在第二止动面上，第二限位面仅能顶抵在第三止动面上。

2.根据权利要求1所述的卡托弹件装配系统，其特征在于：所述放置槽设置在安装座两相邻的侧壁结合处，以使放置槽的一第一侧壁和槽口均与外界相通，该第一侧壁使得卡托的安装槽裸露，以使第一搬运部将弹件放入卡托安装槽内进行粘接。

3.根据权利要求1所述的卡托弹件装配系统，其特征在于：所述机台上固定连接有装载有弹件的振动盘，振动盘的输出槽出口处连接有一弹件预备放置机构，所述弹件预备放置机构包括一沿X轴方向往复移动的放置盘，所述放置盘上转动连接有多个支撑柱，所述支撑柱顶部具有用于放置弹件的卡槽，所述支撑柱在转动过程中具有一与振动的输出槽出口相对接的状态，该状态下弹件从振动盘进入卡槽内。

4.根据权利要求1所述的卡托弹件装配系统，其特征在于：所述第一搬运部包括多个具有真空吸附功能的第一吸附件。

5.根据权利要求1所述的卡托弹件装配系统，其特征在于：所述机台上固定连接有一具有Y轴方向和Z轴方向移动功能的移动平台，所述点胶机传动连接在该移动平台上。

6.根据权利要求5所述的卡托弹件装配系统，其特征在于：所述机台上固定连接有一对点胶机的点胶嘴进行擦拭的擦胶机构，所述擦胶机构包括擦胶带、输送机构和夹紧机构；所述输送机构用于驱动擦胶带移动，所述夹紧机构包括两个夹手和一驱动单元，两个夹手位于擦胶带的正下方，两个夹手在驱动单元驱动下做相向或反向移动，以使擦胶带在点胶嘴推动下进入两个夹手之间时，两个夹手在驱动单元驱动下相向移动并夹住裹有擦胶带的点胶嘴，此状态下点胶嘴脱离两个夹手完成擦胶。

7.根据权利要求1所述的卡托弹件装配系统，其特征在于：所述第二搬运部具有多个第二吸附件、多个第三吸附件和多个第四吸附件，所述第二吸附件具有转动功能并用于吸附卡托侧壁，所述第三吸附件具有升降功能并用于吸附卡托的安装槽，所述第四吸附件具有升降功能并用于吸附放置卡托的托盘。

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