CN112809370B - 自动化磁铁组装设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及磁铁组装设备技术领域，尤其涉及自动化磁铁组装设备，解决现有技术中存在人工装配效率低的缺点，自动化磁铁组装设备，包括外框架，所述外框架内部的两侧分别设置有第一输送带和第二输送带，且第一输送带和第二输送带之间设置有抓料输送机构，所述外框架的内部设置有台面板，所述台面板的顶端设置有第一磁铁装配机构、第二磁铁装配机构和第三磁铁装配机构，所述第一磁铁装配机构和第三磁铁装配机构均包括磁铁组装机构和定位装配机构，所述第二磁铁装配机构包括磁铁下料机构和定位装配机构，通过各个机构的相互配合，逐步向外套桶的内部装配磁铁，自动化程度高，工作效率高。

Description

自动化磁铁组装设备

技术领域

本发明涉及磁铁组装设备技术领域，具体为自动化磁铁组装设备。

背景技术

光纤-自由空间型隔离器可分为非扩束型隔离器和扩束型隔离器两类。该类隔离器广泛应用于工业加工领域，能够有效地保持光纤激光器、光纤放大器的和光学传感器的频率稳定性。自由空间型隔离器内部一般包括磁性支撑件和光学件，磁性支撑件固定于激光器上，以支撑整个隔离器且为光学件提供必要的磁场，光学件固定于磁性支撑件上，以使激光能顺利地传出并不会回传。

现有的磁性支撑件一般包括多瓣式分体结构和环形结构，自由空间型隔离器生产时，且隔离器内部的磁铁一般设置有上下三层，需要逐层装配磁铁，现有的一般通过人工进行装配，工作效率慢，所以需要用到一种可以自动化装配磁铁组装设备。

发明内容

本发明的目的在于提供自动化磁铁组装设备，以解决上述背景技术中提出的人工装配效率低问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：自动化磁铁组装设备，包括外框架，所述外框架内部的两侧分别设置有第一输送带和第二输送带，且第一输送带和第二输送带之间设置有抓料输送机构，所述外框架的内部设置有台面板，所述台面板的顶端设置有第一磁铁装配机构、第二磁铁装配机构和第三磁铁装配机构，所述第一磁铁装配机构和第三磁铁装配机构均包括磁铁组装机构和定位装配机构，所述第二磁铁装配机构包括磁铁下料机构和定位装配机构，所述定位装配机构均设置在台面板顶端靠近抓料输送机构的一侧。

优选的，所述抓料输送机构包括横杆、横向驱动件、纵向驱动件和第一夹持件，所述横杆上均匀固定有第一夹持件，所述横向驱动件横向水平固定在横杆的后端，所述纵向驱动件纵向设置在横向驱动件的底端。

优选的，所述锁螺母机构包括第一支撑架、第二夹持件、支架、旋转头、第一旋转驱动件、顶板、第一升降驱动件、第二旋转驱动件、第一活动板和第一位置调节驱动件，所述第一支撑架固定在台面板的顶端，所述支架通过第一位置调节驱动件活动设置在第一支撑架的上方，所述旋转头通过第一旋转驱动件转动设置在支架上，所述第二夹持件与旋转头的底端固定连接，所述第一支撑架的一侧通过第二旋转驱动件转动设置有第一活动板，且第一活动板顶端的两侧均设置有定位杆，所述顶板通过第一升降驱动件活动设置在第一活动板的一侧，所述第一活动板的两端均设置有与顶板相互匹配的缺口。

优选的，所述定位装配机构包括第三升降驱动件、压紧管、第四支撑架和第四升降驱动件，所述第三升降驱动件和第四升降驱动件分别设置在第四支撑架的上下两端，所述压紧管与第三升降驱动件的输出端固定连接，所述第四支撑架的顶端设置有导向套，且导向套位于压紧管的正下方。

优选的，所述第一磁铁装配机构和第三磁铁装配机构结构相同，且第一磁铁装配机构和第三磁铁装配机构内部定位装配机构的一侧均设置有磁铁组装机构。

优选的，所述磁铁组装机构包括储料槽、第一推板、第二位置调节组件、顶头、竖直驱动件、第二活动板、第三旋转驱动件、第二支撑架和驱动组件，所述第二支撑架的顶端设置有支撑面板，所述第二活动板通过第三旋转驱动件转动设置在支撑面板的中间，且第二活动板的两侧均设置有放置通孔，所述储料槽设置在支撑面板的一侧，所述第一推板通过第二位置调节组件设置在储料槽顶端的一侧，所述储料槽的顶端设置有与第一推板相互匹配的条形开口，所述储料槽靠近第二支撑架的一侧的一端设置有出料通孔，所述顶头通过竖直驱动件设置在出料通孔的正上方，所述驱动组件设置在支撑面板靠近顶头的一侧。

优选的，所驱动组件包括第四旋转驱动件、第三支撑架、固定支撑块、活动支撑块和第二升降驱动件，所述第三支撑架通过第四旋转驱动件转动设置在台面板的顶端，所述固定支撑块固定在第三支撑架的顶端，若干活动支撑块通过第二升降驱动件均匀设置在第三支撑架的顶端，且活动支撑块和固定支撑块呈环形阵列设置在第三支撑架的顶端，固定支撑块低于活动支撑块一个磁铁的厚度。

优选的，所述磁铁下料机构包括第一驱动件、第二推板、导向槽和出料口)，所述导向槽设置在定位装配机构的一侧，且导向槽的顶端设置有储料桶，所述第二推板通过第一驱动件活动插接在导向槽的内部。

优选的，所述导向槽靠近定位装配机构的一侧通过第二驱动件活动设置有推板，且推板的一侧设置有出料口。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该自动化磁铁组装设备通过设置第一输送带和第二输送带，方便输送外套桶，第一输送带和第二输送带之间设置有抓料输送机构，方便调节外套桶的位置，通过第一磁铁装配机构、第二磁铁装配机构、第三磁铁装配机构和锁螺母机构，可以自动取料，依次对外套桶的内部安装多层磁铁，并对磁铁进行限位固定，自动化装配，工作效率高。

附图说明

图1为本发明立体结构示意图；

图2为本发明定位装配机构立体结构示意图；

图3为本发明驱动组件立体结构示意图；

图4为本发明支撑面板俯视结构示意图；

图5为本发明第二磁铁装配机构立体结构示意图；

图6为本发明定位装配机构立体结构示意图；

图7为本发明锁螺母机构第一立体结构示意图；

图8为本发明锁螺母机构第二立体结构示意图；

图9为本发明抓料输送机构立体结构示意图。

图中：1、外框架；101、台面板；2、第一输送带；3、抓料输送机构；301、横杆；302、横向驱动件；303、纵向驱动件；304、第一夹持件；4、第一磁铁装配机构；5、第二磁铁装配机构；6、第三磁铁装配机构；7、锁螺母机构；701、第一支撑架；702、第二夹持件；703、支架；704、旋转头；705、第一旋转驱动件；706、顶板；707、第一升降驱动件；708、第二旋转驱动件；709、第一活动板；7091、定位杆；7092、缺口；7010、第一位置调节驱动件；8、第二输送带；9、磁铁组装机构；901、储料槽；9011、条形开口；9012、出料通孔；902、第一推板；903、第二位置调节组件；904、顶头；905、竖直驱动件；906、第二活动板；9061、放置通孔；907、第三旋转驱动件；908、第二支撑架；9081、支撑面板；909、驱动组件；9091、第四旋转驱动件；9092、第三支撑架；9093、固定支撑块；9094、活动支撑块；9095、第二升降驱动件；10、定位装配机构；1001、第三升降驱动件；1002、压紧管；1003、第四支撑架；10031、导向套；1004、第四升降驱动件；11、磁铁下料机构；1101、第一驱动件；1102、第二推板；1103、导向槽；11031、储料桶；1104、出料口；1105、第二驱动件。

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在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-9，本发明提供的一种实施例：自动化磁铁组装设备，包括外框架1，外框架1内部的两侧分别设置有第一输送带2和第二输送带8，且第一输送带2和第二输送带8之间设置有抓料输送机构3，抓料输送机构3包括横杆301、横向驱动件302、纵向驱动件303和第一夹持件304，横杆301上均匀固定有第一夹持件304，第一夹持件304为手指气缸，横向驱动件302横向水平固定在横杆301的后端，横向驱动件302为无杆气缸，纵向驱动件303纵向设置在横向驱动件302的底端，横向驱动件302底端的两侧通过滑轨与外框架1滑动连接，纵向驱动件303为气缸，通过第一夹持件304方便夹取外套桶，通过横向驱动件302、纵向驱动件303方便将外套桶移动至各个工位，装配磁铁，进出料等；

外框架1的内部设置有台面板101，台面板101的顶端设置有第一磁铁装配机构4、第二磁铁装配机构5和第三磁铁装配机构6，第一磁铁装配机构4和第三磁铁装配机构6均包括磁铁组装机构9和定位装配机构10，第二磁铁装配机构5包括磁铁下料机构11和定位装配机构10，定位装配机构10均设置在台面板101顶端靠近抓料输送机构3的一侧，定位装配机构10包括第三升降驱动件1001、压紧管1002、第四支撑架1003和第四升降驱动件1004，第三升降驱动件1001和第四升降驱动件1004分别设置在第四支撑架1003的上下两端，第三升降驱动件1001和第四升降驱动件1004均为气缸，压紧管1002与第三升降驱动件1001的输出端固定连接，第四支撑架1003的顶端设置有导向套10031，且导向套10031位于压紧管1002的正下方，通过抓料输送机构3将外套桶抓取至第四支撑架1003的内部，再通过第四升降驱动件1004将外套桶顶至导向套10031的下方，方便对外套桶进行固定，通过压紧管1002的上下移动，便于将移动至第四支撑架1003顶端的磁铁顶入外套桶的内部；

第一磁铁装配机构4和第三磁铁装配机构6结构相同，且第一磁铁装配机构4和第三磁铁装配机构6内部定位装配机构10的一侧均设置有磁铁组装机构9；

磁铁组装机构9包括储料槽901、第一推板902、第二位置调节组件903、顶头904、竖直驱动件905、第二活动板906、第三旋转驱动件907、第二支撑架908和驱动组件909，第二支撑架908的顶端设置有支撑面板9081，第二活动板906通过第三旋转驱动件907转动设置在支撑面板9081的中间，第三旋转驱动件907为旋转气缸，且第二活动板906的两侧均设置有放置通孔9061，支撑面板9081的两端均设置有与放置通孔9061相互匹配的通孔，储料槽901设置在支撑面板9081的一侧，第一推板902通过第二位置调节组件903设置在储料槽901顶端的一侧，储料槽901的顶端设置有与第一推板902相互匹配的条形开口9011，第二位置调节组件903包括垂直设置的气缸和水平设置的气缸，方便调节第一推板902的位置，不断向一侧推动磁铁块，储料槽901靠近第二支撑架908的一侧的一端设置有出料通孔9012，顶头904通过竖直驱动件905设置在出料通孔9012的正上方，竖直驱动件905为气缸，驱动组件909设置在支撑面板9081靠近顶头904的一侧；

驱动组件909包括第四旋转驱动件9091、第三支撑架9092、固定支撑块9093、活动支撑块9094和第二升降驱动件9095，第三支撑架9092通过第四旋转驱动件9091转动设置在台面板101的顶端，第四旋转驱动件9091为电机和同步带轮，固定支撑块9093固定在第三支撑架9092的顶端，若干活动支撑块9094通过第二升降驱动件9095均匀设置在第三支撑架9092的顶端，第二升降驱动件9095可为气缸，固定支撑块9093和活动支撑块9094均位于放置通孔9061的正下方，且活动支撑块9094和固定支撑块9093呈环形阵列设置在第三支撑架9092的顶端，固定支撑块9093低于活动支撑块9094一个磁铁的厚度，通过控制活动支撑块9094的升降，每次向放置通孔9061的内部顶入一个磁铁块，其余活动支撑块9094顶端插入放置通孔9061的内部，夹持住磁铁进行旋转，转至下一个工位时，活动支撑块9094下降，继续顶入磁铁块，直至将多块磁铁组合成一个完整的环形磁铁；

磁铁下料机构11包括第一驱动件1101、第二推板1102、导向槽1103和出料口1104，导向槽1103设置在定位装配机构10的一侧，且导向槽1103的顶端设置有储料桶11031，储料桶11031内部放置有多个环形磁铁块，磁铁之前通过塑料垫片隔开，避免吸附在一起，不易下料，储料桶11031的底端与导向槽1103连通，在重力作用下，磁铁和塑料垫片落至导向槽1103的内部，第二推板1102通过第一驱动件1101活动插接在导向槽1103的内部，第一驱动件1101可为无杆气缸，方便将导向槽1103内部的磁铁不断推向定位装配机构10进行装配；

导向槽1103靠近定位装配机构10的一侧通过第二驱动件1105活动设置有推板，第二驱动件1105可为气缸，且推板的一侧设置有出料口1104，方便将磁铁顶端的塑料垫片推至出料口1104进行收集；

锁螺母机构7包括第一支撑架701、第二夹持件702、支架703、旋转头704、第一旋转驱动件705、顶板706、第一升降驱动件707、第二旋转驱动件708、第一活动板709和第一位置调节驱动件7010，第一支撑架701固定在台面板101的顶端，支架703通过第一位置调节驱动件7010活动设置在第一支撑架701的上方，第一位置调节驱动件7010包括水平调节的气缸和垂直调节的电机丝杆组件，旋转头704通过第一旋转驱动件705转动设置在支架703上，第一旋转驱动件705可为电机和同步带轮，第二夹持件702与旋转头704的底端固定连接，第二夹持件702可为手指气缸，方便夹持定位螺母，第一旋转驱动件705带动第二夹持件702和螺母旋转，将螺母旋在外套桶的顶端，避免外套桶内部的磁铁在排斥力的作用下飞出，第一支撑架701的一侧通过第二旋转驱动件708转动设置有第一活动板709，第二旋转驱动件708可为旋转气缸，且第一活动板709顶端的两侧均设置有定位杆7091，定位杆7091上套接有多个定位螺母，顶板706通过第一升降驱动件707活动设置在第一活动板709的一侧，定位杆7091可为电机丝杆驱动组件，第一活动板709的两端均设置有与顶板706相互匹配的缺口7092，通过第一升降驱动件707带动顶板706上下运动，可以不断将定位杆7091上的螺母向上顶，方便第二夹持件702的夹取，同时定位杆7091设置有两个，当一侧定位杆7091上的螺母用完之后，通过第二旋转驱动件708带动第一活动板709旋转一定的角度，令另一侧的螺母旋转至顶板706的上方即可。

工作原理：工作时，先通过第一夹持件304将第一输送带2上未装配的外套桶夹持到第四支撑架1003上，再通过第四升降驱动件1004伸长，将外套桶的顶端顶到导向套10031的底端，接着通过位置调节组件903向一侧推动第一推板902，将磁铁推送至出料通孔9012处，再通过竖直驱动件905向下推动顶头904，将磁铁推动至放置通孔9061的内部，此时第二升降驱动件9095均为伸长状态，通过第四旋转驱动件9091带动第三支撑架9092旋转，同时控制对应活动支撑块9094一侧的第二升降驱动件9095下降，令活动支撑块9094旋转至出料通孔9012的底端，将磁铁推至活动支撑块9094的顶端，直到所有的活动支撑块9094顶端均放置有磁铁块，放置通孔9061内组合成一个完整的环形磁铁，通过第三旋转驱动件907带动第二活动板906旋转，将组合完成的磁铁旋转至压紧管1002的正下方，通过第三升降驱动件1001带动压紧管1002下降，将组合完成的磁铁顶入外套桶的内部，完成第一层磁铁的装配，接着通过第一夹持件304将外套桶夹持住，通过纵向驱动件303带动横杆301和第一夹持件304同步向后运动，再通过横向驱动件302带动横杆301和第一夹持件304向右侧移动一个工位，再将外套桶放置在磁铁下料机构11一侧的第四支撑架1003内部，通过第一驱动件1101带动第二推板1102在导向槽1103的内部滑动，将落到导向槽1103顶端的磁铁推送至第四支撑架1003的顶端，然后通过第二驱动件1105将磁铁顶端的塑料垫片推送至出料口1104内部，再通过第三升降驱动件1001伸长，通过压紧管1002将磁铁顶入外套桶的内部，即完成第二层磁铁的装配，接着通过抓料输送机构3将外套桶夹持至第三磁铁装配机构6处，进行第三层磁铁的装配，第三磁铁装配机构6与第一磁铁装配机构4处的工作原理相同，最后将完成磁铁组装的外套桶夹持至第一支撑架701处，通过第一位置调节驱动件7010带动支架703运动至第一活动板709的上方，定位杆7091上套接有多个定位螺母，第二夹持件702底端两侧的夹爪夹住定位螺母上的通孔，将定位螺母夹持至外套桶的顶端，再通过第一旋转驱动件705带动螺母旋转，对螺母进行旋转固定，通过第一升降驱动件707带动顶板706上下运动，便于将螺母向上顶，方便取料，当一侧的定位螺母使用完之后，通过第二旋转驱动件708带动第一活动板709旋转，将另一侧的定位螺母旋转至顶板706的上方，实现不间断供料，最后装配完成之后，通过抓料输送机构3将外套桶夹持至第二输送带8的顶端进行出料。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (5)

1.自动化磁铁组装设备，包括外框架（1），其特征在于：所述外框架（1）内部的两侧分别设置有第一输送带（2）和第二输送带（8），且第一输送带（2）和第二输送带（8）之间设置有抓料输送机构（3），所述外框架（1）的内部设置有台面板（101），所述台面板（101）的顶端设置有第一磁铁装配机构（4）、第二磁铁装配机构（5）和第三磁铁装配机构（6），所述第一磁铁装配机构（4）和第三磁铁装配机构（6）均包括磁铁组装机构（9）和定位装配机构（10），所述第二磁铁装配机构（5）包括磁铁下料机构（11）和定位装配机构（10），所述定位装配机构（10）均设置在台面板（101）顶端靠近抓料输送机构（3）的一侧；

所述定位装配机构（10）包括第三升降驱动件（1001）、压紧管（1002）、第四支撑架（1003）和第四升降驱动件（1004），所述第三升降驱动件（1001）和第四升降驱动件（1004）分别设置在第四支撑架（1003）的上下两端，所述压紧管（1002）与第三升降驱动件（1001）的输出端固定连接，所述第四支撑架（1003）的顶端设置有导向套（10031），且导向套（10031）位于压紧管（1002）的正下方；

所述第一磁铁装配机构（4）和第三磁铁装配机构（6）结构相同，且第一磁铁装配机构（4）和第三磁铁装配机构（6）内部定位装配机构（10）的一侧均设置有磁铁组装机构（9）；

所述磁铁组装机构（9）包括储料槽（901）、第一推板（902）、第二位置调节组件（903）、顶头（904）、竖直驱动件（905）、第二活动板（906）、第三旋转驱动件（907）、第二支撑架（908）和驱动组件（909），所述第二支撑架（908）的顶端设置有支撑面板（9081），所述第二活动板（906）通过第三旋转驱动件（907）转动设置在支撑面板（9081）的中间，且第二活动板（906）的两侧均设置有放置通孔（9061），所述储料槽（901）设置在支撑面板（9081）的一侧，所述第一推板（902）通过第二位置调节组件（903）设置在储料槽（901）顶端的一侧，所述储料槽（901）的顶端设置有与第一推板（902）相互匹配的条形开口（9011），所述储料槽（901）靠近第二支撑架（908）的一侧的一端设置有出料通孔（9012），所述顶头（904）通过竖直驱动件（905）设置在出料通孔（9012）的正上方，所述驱动组件（909）设置在支撑面板（9081）靠近顶头（904）的一侧；

所述驱动组件（909）包括第四旋转驱动件（9091）、第三支撑架（9092）、固定支撑块（9093）、活动支撑块（9094）和第二升降驱动件（9095），所述第三支撑架（9092）通过第四旋转驱动件（9091）转动设置在台面板（101）的顶端，所述固定支撑块（9093）固定在第三支撑架（9092）的顶端，若干活动支撑块（9094）通过第二升降驱动件（9095）均匀设置在第三支撑架（9092）的顶端，且活动支撑块（9094）和固定支撑块（9093）呈环形阵列设置在第三支撑架（9092）的顶端，固定支撑块（9093）低于活动支撑块（9094）一个磁铁的厚度。

2.根据权利要求1所述的自动化磁铁组装设备，其特征在于：所述抓料输送机构（3）包括横杆（301）、横向驱动件（302）、纵向驱动件（303）和第一夹持件（304），所述横杆（301）上均匀固定有第一夹持件（304），所述横向驱动件（302）横向水平固定在横杆（301）的后端，所述纵向驱动件（303）纵向设置在横向驱动件（302）的底端。

3.根据权利要求1所述的自动化磁铁组装设备，其特征在于：所述第三磁铁装配机构(6)远离第二磁铁装配机构(5)的一侧设置有锁螺母机构(7)，所述锁螺母机构（7）包括第一支撑架（701）、第二夹持件（702）、支架（703）、旋转头（704）、第一旋转驱动件（705）、顶板（706）、第一升降驱动件（707）、第二旋转驱动件（708）、第一活动板（709）和第一位置调节驱动件（7010），所述第一支撑架（701）固定在台面板（101）的顶端，所述支架（703）通过第一位置调节驱动件（7010）活动设置在第一支撑架（701）的上方，所述旋转头（704）通过第一旋转驱动件（705）转动设置在支架（703）上，所述第二夹持件（702）与旋转头（704）的底端固定连接，所述第一支撑架（701）的一侧通过第二旋转驱动件（708）转动设置有第一活动板（709），且第一活动板（709）顶端的两侧均设置有定位杆（7091），所述顶板（706）通过第一升降驱动件（707）活动设置在第一活动板（709）的一侧，所述第一活动板（709）的两端均设置有与顶板（706）相互匹配的缺口（7092）。

4.根据权利要求1所述的自动化磁铁组装设备，其特征在于：所述磁铁下料机构（11）包括第一驱动件（1101）、第二推板（1102）、导向槽（1103）和出料口（1104），所述导向槽（1103）设置在定位装配机构（10）的一侧，且导向槽（1103）的顶端设置有储料桶（11031），所述第二推板（1102）通过第一驱动件（1101）活动插接在导向槽（1103）的内部。

5.根据权利要求4所述的自动化磁铁组装设备，其特征在于：所述导向槽（1103）靠近定位装配机构（10）的一侧通过第二驱动件（1105）活动设置有推板，且推板的一侧设置有出料口（1104）。