CN111993342A - 一种机械手辅助的电气配件装配机构 - Google Patents

Abstract

本发明所公开的一种机械手辅助的电气配件装配机构，装配板上料轨道，其设置有装配板上料通道；自动推料机构，其设置有推料通道；装配轨道，其设置有装配通道；触头上料轨道，其设置有触头上料通道；推料通道上设置有装配板进料口，装配板上料轨道的进料端设置于装配板进料口处，且装配板上料通道出料端口与装配板进料口对应连通；装配轨道的进料端对接在自动推料机构的出料端处，且装配通道的进料端口与推料通道的出料端口对应连通；触头上料轨道的出料端设置于装配轨道的进料端位置处，装配轨道的进料端上方设置有触头装配机械手；装配通道的中部上方设置有挤压机构。其实现工作效率提升，并且大批量生产时人工劳动和人工成本降低，提升企业经济效益。

Description

一种机械手辅助的电气配件装配机构

技术领域

本发明涉及一种机械加工制造生产设备，尤其是一种机械手辅助的电气配件装配机构。

背景技术

目前，电气设备中的装配板上一字形排列装配多个带U型头的触头，并且装配时每个触头呈正反方向排布的装配工艺，采用人工装配的形式，因此人工手动装配操作存在以下缺陷：1、装配效率低下；2、而且大批量装配时，人工劳动强度较高，且人工成本高，3、导致企业需要将其它岗位的员工调派至包装岗位，从而使得企业无法有效调配、利用人力资源；4、由于人工手动容易出现装配疲劳而导致发生较多的一装配板上的至少两个并列触头是同一方向的，以致出现装配不合格，影响产品质量的合格率。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术的不足而设计的一种提升加工效率，降低人工成本、加工成本以及提升产品生产合格率的一种机械手辅助的电气配件装配机构。

本发明所设计的一种机械手辅助的电气配件装配机构，包括：

装配板上料轨道，其设置有装配板上料通道，装配板上料通道将多块装配板逐一经装配板进料口后输送至推料通道内；

自动推料机构，其设置有推料通道，并将进入推料通道中的装配板逐一推送至装配通道的进料端口位置处；

装配轨道，其设置有装配通道，装配通道的进料端作为触头装配工位；

触头上料轨道，其设置有触头上料通道，触头上料通道将多个触头逐个输送至其出料端处；

推料通道上设置有装配板进料口，装配板上料轨道的进料端设置于装配板进料口处，且装配板上料通道出料端口与装配板进料口对应连通；

装配轨道的进料端对接在自动推料机构的出料端处，且装配通道的进料端口与推料通道的出料端口对应连通；

触头上料轨道的出料端设置于装配轨道的进料端位置处，装配轨道的进料端上方设置有触头装配机械手，触头装配机械手将触头上料通道上的多个触头进行逐个抓取后各个触头以正反方向模式装配并呈一字形排列至装配板上；装配通道的中部上方设置有挤压机构，挤压机构将已装配在装配板上的触头进行顶压使触头固定在装配板上，且装配板上料轨道的进料端和触头上料轨道的进料端均设置有振动上料盘。

作为优选，触头装配机械手包括第一支架、固定于第一支架上的横向位移伺服滑台、垂直升降位移机构、旋转机械手、以及推动机构，垂直升降位移机构固定于横向位移伺服滑台的位移滑块上，旋转机械手包括旋转驱动装置和用于抓取装配触头的装配夹具，装配夹具连接在旋转驱动装置的驱动件上，且推动机构位于旋转驱动装置的上方，推动机构的伸缩杆与旋转驱动装置连接。

作为优选，垂直升降位移机构包括升降驱动气缸和固定于横向位移伺服滑台的位移滑块上的固定板，固定板上固定有垂直设置的直线位移导轨，直线位移导轨的滑块上固定旋转驱动装置，升降驱动气缸固定于固定板的顶端，其活塞杆端部与旋转驱动装置固定相连。

作为优选，旋转驱动装置包括推拉驱动气缸、安装框架、齿条、齿轮、管体和定位板，安装框架固定于直线位移导轨的滑块上，升降驱动气缸的活塞杆端部与安装框架固定相连，管体通过轴承固定于安装框架上的安装孔内，管体的顶端套接固定齿轮和定位板，定位板的两端定位分别与齿轮和安装框架的顶面接触，管体的底端固定装配夹具，安装框架上设置有支板和位于支板处的通孔，齿条经通孔插入安装框架的内腔后与齿轮啮合，支板上固定推拉驱动气缸，推拉驱动气缸的活塞杆端部固定齿条，定位板的底面限制齿条，装配夹具的底面设置有用于夹持触头的U型头的夹持槽，且夹持槽上设置有与管体连通的穿孔，管体内设置有顶杆，推动机构通过安装架固定于安装框架上，其伸缩杆与顶杆固定相连。

作为优选，挤压机构包括第二支架、固定于第二支架上的挤压气缸、固定于挤压气缸的活塞杆上的推移块、固定于推移块侧壁上的板体、以及驱动块和固定于驱动块顶端的挤压块，第二支架的顶部框架上设置有垂直长形孔，挤压块位于装配通道的中部上方，驱动块的顶端设置有定位杆和第一配合部，推移块的端部设置有与第一配合部配合的第二配合部，板体上设置有垂直长形孔位置对应的位移轨迹孔，定位杆贯穿位移轨迹孔和插入垂直长形孔中，位移轨迹孔包括倾斜孔或弧形孔和水平孔，挤压块的底面设置有挤压定位槽，其中第一配合部可以是与倾斜孔的倾斜角度一致的倾斜面，第二配合部也可以是与倾斜孔的倾斜角度一致的倾斜面。

作为优选，第一配合部包括弧形面或倾斜面。

作为优选，第二配合部包括弧形面或倾斜面。

作为优选，自动推料机构包括推料气缸和固定于推料气缸的伸缩杆上推料块，推料块经推料通道的进料端插入至其内部。

作为优选，装配通道和推料通道的内壁上均设置有限位通槽，装配板的侧壁插入限位通槽内。

作为优选，还包括工作台，装配板上料轨道和触头上料轨道通过平振器安装在工作台上，第一支架和第二支架均固定于工作台上。

作为优选，还包括上推机构，上推机构包括第三支架、上推气缸和固定于上推气缸的活塞杆端部的上推杆，第三支架固定于触头上料轨道的出料端底面，上推气缸固定于第三支架上，上推气缸的活塞杆伸出使上推杆依次贯穿第三支架的顶部和触头上料通道出料端口处的通孔，以将该出料端口处的触头顶出上移。

本发明所设计的一种电子产品全自动快速包装流水线，其通过对触头和装配板同时自动上料实现多个触头呈正反模式排列装配于装配板上，并且还通过挤压机构进行自动挤压触头，使得触头装配后牢固的固定于装配板上，从而进一步通过自动化生产装配来实现工作效率提升，并且大批量生产时人工劳动和人工成本降低，使得企业可有效调配、利用人力资源，进一步提升企业的经济效益，同时使得产品生产时的合格率得到提升。

附图说明

图1是整体结构示意图（一）；

图2是整体结构示意图（二）；

图3是整体结构示意图（三）；

图4是整体结构示意图（四）；

图5是整体结构示意图（五）；

图6是整体结构示意图（六）；

图7是爆炸视图。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

如附图所示，本实施例所描述的一种机械手辅助的电气配件装配机构，包括：

装配板上料轨道1，其设置有装配板上料通道11，装配板上料通道11将多块装配板300逐一经装配板进料口443后输送至推料通道441内；

自动推料机构4，其设置有推料通道441，并将进入推料通道441中的装配板逐一推送至装配通道61的进料端口位置处；

装配轨道6，其设置有装配通道61，装配通道61的进料端作为触头装配工位；

触头上料轨道2，其设置有触头上料通道21，触头上料通道21将多个触头逐个输送至其出料端处；

推料通道441上设置有装配板进料口443，装配板上料轨道1的进料端设置于装配板进料口443处，且装配板上料通道11出料端口与装配板进料口43对应连通；

装配轨道6的进料端对接在自动推料机构4的出料端处，且装配通道61的进料端口与推料通道441的出料端口对应连通；

触头上料轨道2的出料端设置于装配轨道6的进料端位置处，装配轨道6的进料端上方设置有触头装配机械手3，触头装配机械手3将触头上料通道21上的多个触头进行逐个抓取后各个触头400以正反方向模式装配并呈一字形排列至装配板300上；装配通道61的中部上方设置有挤压机构5，挤压机构5将已装配在装配板300上的触头400进行顶压使触头400固定在装配板300上，且装配板上料轨道1的进料端和触头上料轨道2的进料端均设置有振动上料盘200；其中进一步地，在装配轨道6的出料端设置下料斗600，并且触头400包括U型头401和置于U型头一端的插板402。

本实施例中，触头装配机械手包括第一支架30、固定于第一支架30上的横向位移伺服滑台31、垂直升降位移机构32、旋转机械手、以及推动机构35，垂直升降位移机构固定于横向位移伺服滑台的位移滑块上，旋转机械手包括旋转驱动装置34和用于抓取装配触头的装配夹具33，装配夹具连接在旋转驱动装置的驱动件上，且推动机构35位于旋转驱动装置34的上方，推动机构35的伸缩杆与旋转驱动装置34连接。

上述结构的触头装配机械手在投入使用后，利用横向位移伺服滑台实现垂直升降位移机构的左右往复平移，垂直升降位移机构驱动旋转驱动装置和装配夹具作垂直升降动作，从而将装配夹具位移至触头上料通道的出料端口上方后，再使装配夹具下移将触头上料通道的出料端口处的触头抓取并输送至装配通道进料端口处的装配板上方，从而夹持有触头（其U型头另一端朝向后侧）的装配夹具下移将触头的插板插接固定在装配板的装配孔中，当U型头另一端朝向后侧的触头装配完成后，依上述操作再利用装配夹具将U型头另一端朝向后侧的触头抓取后输送至装配通道进料端口处的装配板上方，然而基于需要正反方向安装因此，旋转驱动装置驱动装配夹具旋转180°，使得触头上的U型头另一端朝向前侧，旋转完成后，此触头（且U型头另一端朝向前侧）的插板插接固定在装配板的装配孔中，从而依上述操作进行反复不停的自动化无人装配操作，以达到在以装配板上进行触头的自动装配生产。

进一步地，垂直升降位移机构35包括升降驱动气缸353和固定于横向位移伺服滑台31的位移滑块上的固定板321，固定板321上固定有垂直设置的直线位移导轨323，直线位移导轨的滑块上固定旋转驱动装置34，升降驱动气缸353固定于固定板321的顶端，其活塞杆端部与旋转驱动装置34固定相连。其中，利用升降驱动气缸的活塞杆伸缩来驱动旋转驱动装置的升降位移，并且直线位移导轨使得旋转驱动装置的位移平稳可靠，升降驱动气缸使得旋转驱动装置的升降位移效率较高，进一步提升生产装配的效率。

优选地，旋转驱动装置34包括推拉驱动气缸348、安装框架341、齿条342、齿轮344、管体346和定位板345，安装框架341固定于直线位移导轨323的滑块上，升降驱动气缸353的活塞杆端部与安装框架341固定相连，管体346通过轴承347固定于安装框架341上的安装孔内，管体346的顶端套接固定齿轮344和定位板345，定位板的两端定位分别与齿轮和安装框架的顶面接触，管体的底端固定装配夹具，安装框架上设置有支板349和位于支板349处的通孔343，齿条342经通孔343插入安装框架341的内腔后与齿轮344啮合，支板349上固定推拉驱动气缸348，推拉驱动气缸348的活塞杆端部固定齿条342，定位板的底面限制齿条，装配夹具33的底面设置有用于夹持触头400的U型头402的夹持槽331，且夹持槽331上设置有与管体346连通的穿孔，管体346内设置有顶杆351，推动机构353通过安装架352固定于安装框架341上，其伸缩杆与顶杆351固定相连，其中推动机构353采用推动气缸。

上述结构的旋转驱动装置投入使用时，推拉驱动气缸的活塞杆伸缩来驱动齿条的伸缩运动，驱动齿轮发生旋转，齿轮的旋转驱动管体旋转，管体旋转带动装配夹具作180°旋转运动，其中当触头的插板的底端插入装配板的装配孔内后，再利用推动机构的伸缩杆伸出进行推动顶杆下移，以将触头的U型头推出夹持槽，以将触头的插板完全插接固定在装配板的装配孔中，装配完成后旋转驱动装置和顶杆均复位上升至起始位。

本实施例中，挤压机构5包括第二支架51、固定于第二支架51上的挤压气缸52、固定于挤压气缸52的活塞杆上的推移块53、固定于推移块53侧壁上的板体54、以及驱动块56和固定于驱动块56顶端的挤压块57，第二支架51的顶部框架511上设置有垂直长形孔512，挤压块57位于装配通道61的中部上方，驱动块56的顶端设置有定位杆55和第一配合部561，推移块53的端部设置有与第一配合部561配合的第二配合部531，板体54上设置有垂直长形孔位置对应的位移轨迹孔541，定位杆贯穿位移轨迹孔541和插入垂直长形孔512中，位移轨迹孔541包括倾斜孔542或弧形孔和水平孔543，挤压块57的底面设置有挤压定位槽571，其中第一配合部561可以是与倾斜孔542的倾斜角度一致的倾斜面，第二配合部也可以是与倾斜孔的倾斜角度一致的倾斜面。

上述结构的挤压机构在投入使用后，挤压气缸的活塞杆伸缩来驱动推移块的往复平移，推移块在平移过程中使第一配合部得倾斜面与第二配合部的倾斜面相互配合，同时定位杆在位移轨迹孔和垂直长形孔中作用下进行位移，来实现驱动块下移和上升，进一步带动挤压块的下移和上升，挤压块下移使得挤压定位槽对触头进行挤压，达到触头的插板顶端也与装配板的装配孔过盈配合固定。

另外，第一配合部561可以是与弧形孔对应的弧形面，第二配合部531也可以是与弧形孔对应的弧形面，其中利用弧形面可以是推移块在平移过程中使第一配合部得弧形面与第二配合部的弧形面相互配合，

本实施例中，自动推料机构4包括推料气缸41和固定于推料气缸41的伸缩杆上推料块42，推料块42经推料通道441的进料端插入至其内部。其中，推料气缸的活塞杆伸缩来驱动推料块在推料通道内进行往复平移，从而进行推动推料通道内的装配板被推动至装配通道的进料端口处。

本实施例中，装配通道61和推料通道441的内壁上均设置有限位通槽500，装配板的侧壁插入限位通槽内。其中利用限位通槽对通道内的装配板进行限位输送，以防止装配板脱离通道的情况发生。

本实施例中，还包括工作台100，装配板上料轨道和触头上料轨道通过平振器安装在工作台上，第一支架和第二支架均固定于工作台上。其使得装配板上料轨道和触头上料轨道发生震动，使得其两者通道的物料上料效率提升。

本实施例中，还包括上推机构7，上推机构7包括固定于工作台100上的第三支架73、上推气缸71和固定于上推气缸71的活塞杆端部的上推杆72，第三支架73固定于触头上料轨道2的出料端底面，上推气缸71固定于第三支架73上，上推气缸71的活塞杆伸出使上推杆依次贯穿第三支架73的顶部和触头上料通道2出料端口处的通孔22，以将该出料端口处的触头顶出上移，从而便于装配夹具进行抓取触头上料通道出料端口处的触头，提升装配时的使用性能。

综合上述得出的一种机械手辅助的电气配件装配机构，在投入使用时，利用横向位移伺服滑台实现垂直升降位移机构的左右往复平移，利用升降驱动气缸的活塞杆伸缩来驱动旋转驱动装置和装配夹具作垂直升降位移，从而将装配夹具位移至触头上料通道的出料端口上方后，上推气缸的活塞杆伸出使上推杆依次贯穿第三支架的顶部和触头上料通道出料端口处的通孔，以将该出料端口处的触头顶出上移，此时再使装配夹具下移将上推杆顶端处的触头抓取并输送至装配通道进料端口处的装配板上方，从而夹持有触头（其U型头另一端朝向后侧）的装配夹具下移将触头的插板底端插接固定在装配板的装配孔中，然后利用推动机构的伸缩杆伸出进行推动顶杆下移，以将触头的U型头推出夹持槽，以将触头的插板完全插接固定在装配板的装配孔中，当U型头另一端朝向后侧的触头装配完成后，依上述操作再利用装配夹具将U型头另一端朝向后侧的触头抓取后输送至装配通道进料端口处的装配板上方，此时推拉驱动气缸的活塞杆伸缩来驱动齿条的伸缩运动，驱动齿轮发生旋转，齿轮的旋转驱动管体旋转，管体旋转带动装配夹具作180°旋转运动，使得触头上的U型头另一端朝向前侧，旋转完成后，此触头（且U型头另一端朝向前侧）的插板插接固定在装配板的装配孔中，其中当触头的插板底端插入装配板的装配孔内后，再利用推动机构的伸缩杆伸出进行推动顶杆下移，以将触头的U型头推出夹持槽，以将触头的插板完全插接固定在装配板的装配孔中，然后依上述自动化操作在一块装配板上装配一以一字形排列的触头组（其中每个触头的U型头另一端以正反朝向模式进行排泪），同时装配完成后的装配板在未装配的装配板推入装配通道进料端口处后前侧移动一个工位，然后已在挤压机构旁侧的一已装配触头的装配板位移至挤压块的下方，从而挤压气缸的活塞杆伸缩来驱动推移块的往复平移，推移块在平移过程中使第一配合部得倾斜面与第二配合部的倾斜面相互配合，同时定位杆在位移轨迹孔和垂直长形孔中作用下进行位移，来实现驱动块下移和上升，进一步带动挤压块的下移和上升，挤压块下移使得挤压定位槽对触头进行挤压，达到触头的插板顶端也与装配板的装配孔过盈配合固定，最后依上述操作进行反复进行自动化装配生产。

上述流水线设备中的固定可根据实际情况选择进行固定或者螺栓固定或者过盈配合固定。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内，同时上述中的固定可根据实际情况进行选择螺栓固定或者焊接固定。

Claims (2)

1.一种机械手辅助的电气配件装配机构，其特征在于，包括：触头装配机械手和垂直升降位移机构；

触头装配机械手包括第一支架、固定于第一支架上的横向位移伺服滑台、垂直升降位移机构、旋转机械手、以及推动机构，垂直升降位移机构固定于横向位移伺服滑台的位移滑块上，旋转机械手包括旋转驱动装置和用于抓取装配触头的装配夹具，装配夹具连接在旋转驱动装置的驱动件上，且推动机构位于旋转驱动装置的上方，推动机构的伸缩杆与旋转驱动装置连接；

垂直升降位移机构包括升降驱动气缸和固定于横向位移伺服滑台的位移滑块上的固定板，固定板上固定有垂直设置的直线位移导轨，直线位移导轨的滑块上固定旋转驱动装置，升降驱动气缸固定于固定板的顶端，其活塞杆端部与旋转驱动装置固定相连。

2.根据权利要求1所述的一种机械手辅助的电气配件装配机构，其特征在于，旋转驱动装置包括推拉驱动气缸、安装框架、齿条、齿轮、管体和定位板，安装框架固定于直线位移导轨的滑块上，升降驱动气缸的活塞杆端部与安装框架固定相连，管体通过轴承固定于安装框架上的安装孔内，管体的顶端套接固定齿轮和定位板，定位板的两端定位分别与齿轮和安装框架的顶面接触，管体的底端固定装配夹具，安装框架上设置有支板和位于支板处的通孔，齿条经通孔插入安装框架的内腔后与齿轮啮合，支板上固定推拉驱动气缸，推拉驱动气缸的活塞杆端部固定齿条，定位板的底面限制齿条，装配夹具的底面设置有用于夹持触头的U型头的夹持槽，且夹持槽上设置有与管体连通的穿孔，管体内设置有顶杆，推动机构通过安装架固定于安装框架上，其伸缩杆与顶杆固定相连。

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