CN113070666B - 一种适于流水作业的端盖、浮封装配装置及其装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种适于流水作业的端盖、浮封装配装置及其装配方法，属于装配设备，针对现有装配为手工装配造成生产效率低、人工成本高的问题，采用技术方案如下：一种适于流水作业的端盖、浮封装配装置，包括工作台和浮封存储机构，工作台包括设有转动机构以及沿转动机构转动方向设置的搬运压装机构和平面度检测机构，转动机构上设有用于承载端盖的工位，搬运压装机构上设有拾取压装单元，拾取压装单元包括用于拾取浮封的抓手以及压模，当抓手带动浮封相对压模上移直至浮封的上表面与压模的下表面接触时，压模下降对浮封施加压力，压装浮封和端盖；端盖在转动机构在平面度检测机构处检测平面度。装置和装配方法能够节省人工成本，且适合流水作业。

Description

一种适于流水作业的端盖、浮封装配装置及其装配方法

技术领域

本发明属于装配设备领域，特别涉及一种适于流水作业的端盖、浮封装配装置。

背景技术

需要装配浮封的端盖一端设有限位槽，浮封的一部分嵌设在限位槽中，并且保证浮封和端盖紧配合，这样浮封不容易掉落出来。现有技术中，端盖和浮封通常通过人工装配，并在装配结束后检测平整度。由于手工施力不均，装配时往往需要多个步骤才能完成，操作程序繁琐，并且手工装配的操作者会疲劳，无法保证端盖和浮封始终受力一致，不能保证制品的合格率，因而不适合流水作业，并且人工成本较高，企业希望通过机械装配代替手工装配，以保证产品的合格率，同时方便流水作业，减少人工成本。

发明内容

针对现有技术的问题，本发明提供一种适于流水作业的端盖、浮封装配装置，能够替代手工装配，且适于流水作业，有利于减少人工成本。

本发明采用技术方案如下：一种适于流水作业的端盖、浮封装配装置，包括工作台和位于工作台一侧的浮封存储机构，所述工作台包括设有转动机构以及沿转动机构转动方向间隔设置的搬运压装机构和平面度检测机构，所述转动机构、搬运压装机构和平面度检测机构通过控制器控制实现按序运动，所述转动机构上设有多个用于承载端盖的工位，搬运压装机构和平面度检测机构间隔至少一个工位，控制器控制转动机构每次转动一个工位，所述搬运压装机构上设有通过驱动机构实现移动的拾取压装单元，所述拾取压装单元在浮封存储机构和工位之间移动，所述拾取压装单元包括用于拾取浮封的抓手以及用于对浮封施加压力的压模，所述抓手穿设于压模，其下部可沿压模上下移动，当抓手带动浮封相对压模上移直至浮封的上表面与压模的下表面接触时，压模下降对浮封施加压力，使得浮封与端盖紧配合；装配好浮封的端盖在转动机构带动下转动至平面度检测机构处，通过平面度检测机构检测装配好浮封的端盖上部的平面度。

本申请采用转动机构、搬运压装机构和平面度检测机构替代人工操作，能够节省人工成本，浮封仅受到压模单向施加的压力，能够一次压装成型，装配方便，端盖通过转动机构向平面度检测机构流转，转动机构转动一周即可完成装配和检测，因此本申请的装置适合流水作业；此外，搬运压装机构和平面度检测机构沿转动机构转动方向设置，能够合理利用空间，提高空间利用率。

进一步地，一清洁机构位于搬运压装机构和平面度检测机构之间，其投影在转动机构上的区域为清洁区，所述清洁机构通过控制器控制运动，所述清洁机构上设有与供气装置相通的风刀，所述风刀与位于清洁区内的工位位置适配，以便利用气流清除清洁区内的工位上的杂质。

进一步地，所述搬运压装机构还包括支架以及设置在支架上的横置驱动单元和竖置驱动单元，所述横置驱动单元和竖置驱动单元组成所述驱动机构，所述竖置驱动单元连接在横置驱动单元上，所述竖置驱动单元与所述拾取压装单元相连，以便竖置驱动单元与拾取压装单元同时横移，竖向移动时竖置驱动单元驱动拾取压装单元竖向移动，所述横置驱动单元上设有位置传感器，用于检测竖置驱动单元的横向位置。

进一步地，所述浮封存储机构与工位之间设有一盛装液体的储料机构，所述储料机构位于所述抓手横移的路径上，所述储料机构上设有位置标识件，用于提示储料机构的位置，以便拾取压装单元拾取浮封后在储料机构处停留，而后控制器控制抓手下降蘸取液体，在装配浮封前清除浮封表面的杂质，防止杂质划伤端盖以及影响浮封与端盖的装配效果。

进一步地，所述转动机构上设有上下料区，所述上下料区覆盖至少一个工位。可以在一个工位处上料和下料，也可以在两个工位处分别实现上料和下料，操作灵活，可以手工或机器放置端盖，实现半自动化或全自动化；每个工位处设有用于限位端盖的支座和用于支撑支座的支柱，所述支柱的下端穿设于所述转动机构上，所述支柱上套置第二弹性件，以便支座受压后回位；所述搬运压装机构投影在转动机构上的区域为压装区，所述工作台上设有支撑柱，所述支撑柱位于所述压装区内，其位置与落入压装区内的支柱位置适配，以便搬运压装机构下压时顶住支柱，防止工位被搬运压装机构下压而无法提供足够的支撑力，同时防止转动机构被压偏。

进一步地，所述浮封存储机构包括支撑板以及设置在支撑板上的存储单元，所述存储单元包括限位柱以及套置在限位柱上的支撑盘，所述支撑板上设有与支撑盘位置对应的通孔，所述支撑板下方设有能够穿过通孔升降的顶料机构，所述顶料机构上升时顶起所述支撑盘，使得浮封向上顶出，便于抓手抓取；所述支撑板下方设有一驱动装置，用于驱动所述支撑板转动，所述存储单元为至少两个，所述通孔数量与所述存储单元数量适配，以增加浮封存储机构的存储量。

进一步地，所述抓手包括被一升降机构驱动的连接座以及多个设置在连接座上的拾取爪，所述连接座上设有滑槽，所述滑槽内设有与拾取爪的上部相连的第一弹性件，所述压模套置在所述连接座外，当抓手相对压模上升时，拾取爪的上部被压至滑槽底部，拾取爪的下部能够容纳在所述压模内，当抓手相对压模下降时，所述拾取爪的下部在第一弹性件的弹力作用下向外顶出。压装时，拾取爪能够为压模让位，抓取动作和压模动作互不干扰，有效减少浮封移位，保证设备能够一次压装成功。

进一步地，所述平面度检测机构包括可上下移动的检测板，所述检测板上设有平面度检测传感器，所述平面度检测传感器的探头位于所述检测板的下方，以便于检测装配好浮封的端盖处的平整度。平整度采用平面度检测机构进行检测，降低了手工检测的误差，并使得端盖、浮封装配装置适于流水作业，提高了生产效率。

使用上述适于流水作业的端盖、浮封装配装置的装配方法，包括如下步骤：

步骤1，准备：在转动机构的上下料区对应的工位上放置待装配的端盖，控制器控制转动机构转动一个工位，使得待装配的端盖移动到压装区；

步骤2，搬运浮封：搬运压装机构上的拾取压装单元抓取浮封存储机构上位于最上端的浮封，横移后在储料机构处停留，拾取压装单元带着拾取的浮封下降，蘸取储料机构中的液体，而后拾取压装单元上升回位，继续横移至压装区的正上方；

步骤3，压装浮封：拾取压装单元中的抓手上升，直至浮封的上表面与压模的下表面接触时，压模下降对浮封施加压力，使得浮封与端盖紧配合，而后压模上升远离端盖直至设定位置处，抓手的下部相对压模下降，并在弹力作用下从压模的下部伸出，而后拾取压装单元横移至浮封存储机构处等待；

步骤4，清洁：转动机构将装配好浮封的端盖移动至清洁机构处，通过风刀处的气流清洁杂质；

步骤5，平面度检测：转动机构将清洁完毕的端盖移动至平面度检测机构处，平面度检测机构上的平面度检测传感器与浮封的上表面接触，检测浮封的平面度；

步骤6，下料：转动机构继续转动，将装配好的端盖移动至上下料区，将上下料区中装配好的端盖取出。

本发明的方法中端盖移动依靠转动机构，搬运压装机构取出和压装浮封，而后清洁、平面度检测过程依次完成，转动机构持续转动就能持续获得装配好浮封的端盖，因此该方法适合流水作业，有利于提高生产效率。

进一步地，当清洁区、压装区均有端盖时，步骤3和步骤5可以同时进行。流水作业时能够节省时间，能够进一步提高生产效率。

本发明具有的有益效果：本申请采用转动机构、搬运压装机构和平面度检测机构替代人工操作，能够节省人工成本，浮封仅受到压模单向施加的压力，能够一次压装成型，装配方便，有利于流水作业；此外，搬运压装机构和平面度检测机构沿转动机构转动方向设置，能够合理利用空间，提高空间利用率；采用装配方法适合流水作业，有利于提高生产效率。

附图说明

图1为实施例的结构示意图；

图2为工作台结构示意图；

图3为浮封存储机构结构示意图；

图4为搬运压装机构结构示意图；

图5为抓手结构示意图；

图6为平面检测机构结构示意图；

图中：1-工作台；11-转动机构；111-工位；112-端盖；113-支座；114-支柱；115-第二弹性件；12-支撑柱；2-浮封存储机构；21-浮封；22-支撑板；23-存储单元；231-限位柱；232-支撑盘；24-顶料机构；25-驱动装置；3-搬运压装机构；31-拾取压装单元；311-抓手；3111-连接座；3112-拾取爪；312-压模；32-支架；33-横置驱动单元；34-竖置驱动单元；35-升降机构；4-平面度检测机构；41-检测板；42-平面度检测传感器；5-清洁机构；51-风刀；6-储料机构。

具体实施方式

下面结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。

本实施例的适于流水作业的端盖、浮封装配装置，如图1至图6所示，包括工作台1和存储浮封21的浮封存储机构2，浮封存储机构2位于工作台1一侧，所述工作台1包括设有转动机构11以及沿转动机构11转动方向间隔设置的搬运压装机构3和平面度检测机构4，所述转动机构11、搬运压装机构3和平面度检测机构4通过控制器控制实现按序运动，所述转动机构11上设有多个用于承载端盖112的工位111，搬运压装机构3和平面度检测机构4间隔两个工位111，控制器控制转动机构11每次转动一个工位111，所述搬运压装机构3上设有通过驱动机构实现移动的拾取压装单元31，所述拾取压装单元31在浮封存储机构2和工位111之间移动，所述拾取压装单元31包括用于拾取浮封21的抓手311以及用于对浮封21施加压力的压模312，所述抓手311穿设于压模312，其下部可沿压模312上下移动，当抓手311带动浮封21相对压模312上移直至浮封21的上表面与压模312的下表面接触时，压模312下降对浮封21施加压力，使得浮封21与端盖112紧配合；装配好浮封21的端盖112在转动机构11带动下转动至平面度检测机构4处，通过平面度检测机构4检测装配好浮封21的端盖112上部的平面度。

本申请采用转动机构11、搬运压装机构3和平面度检测机构4替代人工操作，能够节省人工成本，浮封21仅受到压模312单向施加的压力，能够一次压装成型，装配方便，端盖112通过转动机构11向平面度检测机构4流转，转动机构11转动一周即可完成装配和检测，因此本申请的装置适合流水作业；此外，搬运压装机构3和平面度检测机构4沿转动机构11转动方向设置，能够合理利用空间，提高空间利用率。

清洁机构5位于搬运压装机构3和平面度检测机构4之间，其投影在转动机构11上的区域为清洁区，所述清洁机构5通过控制器控制运动，所述清洁机构5上设有与供气装置相通的风刀51，所述风刀51与位于清洁区内的工位111位置适配，以便利用气流清除清洁区内的工位111上的杂质。

所述搬运压装机构3还包括支架32以及设置在支架32上的横置驱动单元33和竖置驱动单元34，所述横置驱动单元33和竖置驱动单元34组成所述驱动机构，所述竖置驱动单元34连接在横置驱动单元33上，所述竖置驱动单元34与所述拾取压装单元31相连，以便竖置驱动单元34与拾取压装单元31同时横移，竖向移动时竖置驱动单元34驱动拾取压装单元31竖向移动，所述横置驱动单元33上设有位置传感器，用于检测竖置驱动单元34的横向位置。

所述浮封存储机构2与工位111之间设有一盛装液体的储料机构6，所述储料机构6位于所述抓手311横移的路径上，所述储料机构6上设有位置标识件，用于提示储料机构6的位置，以便拾取压装单元31拾取浮封21后在储料机构6处停留，而后控制器控制抓手311下降蘸取液体，在装配浮封21前清除浮封21表面的杂质，防止杂质划伤端盖112以及影响浮封21与端盖112的装配效果。

所述转动机构11上设有上下料区，所述上下料区覆盖至少一个工位111。可以在一个工位111处上料和下料，也可以在两个工位111处分别实现上料和下料，操作灵活，可以手工或机器放置端盖112，实现半自动化或全自动化；每个工位111处设有用于限位端盖112的支座113和用于支撑支座113的支柱114，所述支柱114的下端穿设于所述转动机构11上，所述支柱114上套置第二弹性件115，以便支座113受压后回位；所述搬运压装机构3投影在转动机构11上的区域为压装区，所述工作台1上设有支撑柱12，所述支撑柱12位于所述压装区内，其位置与落入压装区内的支柱114位置适配，以便搬运压装机构3下压时顶住支柱114，防止工位111被搬运压装机构3下压而无法提供足够的支撑力，同时防止转动机构11被压偏。

所述浮封存储机构2包括支撑板22以及设置在支撑板22上的存储单元23，所述存储单元23包括限位柱231以及套置在限位柱231上的支撑盘232，所述支撑板22上设有与支撑盘232位置对应的通孔，所述支撑板22下方设有能够穿过通孔升降的顶料机构24，所述顶料机构24上升时顶起所述支撑盘232，使得浮封21向上顶出，便于抓手311抓取；所述支撑板22下方设有驱动装置25，用于驱动所述支撑板22转动，所述存储单元23为至少两个，所述通孔数量与所述存储单元23数量适配，以增加浮封存储机构2的存储量。

所述抓手311包括被一升降机构35驱动的连接座3111以及多个设置在连接座3111上的拾取爪3112，所述连接座3111上设有滑槽，所述滑槽内设有与拾取爪3112的上部相连的第一弹性件，所述压模312套置在所述连接座3111外，当抓手311相对压模312上升时，拾取爪3112的上部被压至滑槽底部，拾取爪3112的下部能够容纳在所述压模312内，当抓手311相对压模312下降时，所述拾取爪3112的下部在第一弹性件的弹力作用下向外顶出。压装时，拾取爪3112能够为压模312让位，抓取动作和压模312动作互不干扰，有效减少浮封21移位，保证设备能够一次压装成功。

所述平面度检测机构4包括可上下移动的检测板41，所述检测板41上设有平面度检测传感器42，所述平面度检测传感器42的探头位于所述检测板41的下方，以便于检测装配好浮封21的端盖112处的平整度。平整度采用平面度检测机构4进行检测，降低了手工检测的误差，并使得端盖112、浮封21装配装置适于流水作业，提高了生产效率。

使用上述适于流水作业的端盖、浮封装配装置的装配方法，包括如下步骤：

步骤1，准备：采用手工或机械手在转动机构11的上下料区对应的工位111上放置待装配的端盖112，控制器控制转动机构11转动一个工位111，使得待装配的端盖112移动到压装区；

步骤2，搬运浮封：搬运压装机构3上的拾取压装单元31抓取浮封存储机构2上位于最上端的浮封21，横移后在储料机构6处停留，拾取压装单元31带着拾取的浮封21下降，蘸取储料机构6中的液体，而后拾取压装单元31上升回位，继续横移至压装区的正上方；

步骤3，压装浮封：拾取压装单元31中的抓手311上升，直至浮封21的上表面与压模312的下表面接触时，压模312下降对浮封21施加压力，使得浮封21与端盖112紧配合，而后压模312上升远离端盖112直至设定位置处，抓手311的下部相对压模312下降，并在弹力作用下从压模312的下部伸出，而后拾取压装单元31横移至浮封存储机构2处等待；

步骤4，清洁：转动机构11将装配好浮封21的端盖112移动至清洁机构5处，通过风刀51处的气流清洁杂质；

步骤5，平面度检测：转动机构11将清洁完毕的端盖112移动至平面度检测机构4处，平面度检测机构4上的平面度检测传感器42与浮封21的上表面接触，检测浮封21的平面度；

步骤6，下料：转动机构11继续转动，将装配好的端盖112移动至上下料区，采用手工或机械手将上下料区中装配好的端盖112取出。

本发明的方法中端盖112移动依靠转动机构11，搬运压装机构3取出和压装浮封21，而后清洁、平面度检测过程依次完成，转动机构11持续转动就能持续获得装配好浮封21的端盖112，因此该方法适合流水作业，有利于提高生产效率。

当清洁区、压装区均有端盖112时，步骤3和步骤5可以同时进行。流水作业时能够节省时间，能够进一步提高生产效率。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求的范围中。

Claims (9)

1.一种适于流水作业的端盖、浮封装配装置，其特征在于，包括工作台(1)和存储浮封(21)的浮封存储机构(2)，所述工作台(1)包括设有转动机构(11)以及沿转动机构(11)转动方向间隔设置的搬运压装机构(3)和平面度检测机构(4)，所述转动机构(11)、搬运压装机构(3)和平面度检测机构(4)通过控制器控制实现按序运动，所述转动机构(11)上设有多个用于承载端盖(112)的工位(111)，搬运压装机构(3)和平面度检测机构(4)间隔至少一个工位，控制器控制转动机构(11)每次转动一个工位，所述搬运压装机构(3)上设有通过驱动机构实现移动的拾取压装单元(31)，所述拾取压装单元(31)在浮封存储机构(2)和工位(111)之间移动，所述拾取压装单元(31)包括用于拾取浮封(21)的抓手(311)以及用于对浮封(21)施加压力的压模(312)，所述抓手(311)穿设于压模(312)，其下部可沿压模(312)上下移动，当抓手(311)带动浮封(21)相对压模(312)上移直至浮封(21)的上表面与压模(312)的下表面接触时，压模(312)下降对浮封施加压力，使得浮封(21)与端盖(112)紧配合；所述抓手(311)包括被一升降机构(35)驱动的连接座(3111)以及多个设置在连接座(3111)上的拾取爪(3112)，所述连接座(3111)上设有滑槽，所述滑槽内设有与拾取爪(3112)的上部相连的第一弹性件，所述压模(312)套置在所述连接座(3111)外，当抓手(311)相对压模(312)上升时，拾取爪(3112)的上部被压至滑槽底部，拾取爪(3112)的下部能够容纳在所述压模(312)内，当抓手(311)相对压模(312)下降时，所述拾取爪(3112)的下部在第一弹性件的弹力作用下向外顶出；装配好浮封(21)的端盖(112)在转动机构(11)带动下转动至平面度检测机构(4)处，通过平面度检测机构(4)检测装配好浮封(21)的端盖(112)上部的平面度。

2.根据权利要求1所述的适于流水作业的端盖、浮封装配装置，其特征在于，一清洁机构(5)位于搬运压装机构(3)和平面度检测机构(4)之间，其投影在转动机构(11)上的区域为清洁区，所述清洁机构(5)通过控制器控制运动，所述清洁机构(5)上设有与供气装置相通的风刀(51)，所述风刀(51)与位于清洁区内的工位(111)位置适配，以便利用气流清除清洁区内的工位(111)上的杂质。

3.根据权利要求1或2所述的适于流水作业的端盖、浮封装配装置，其特征在于，所述搬运压装机构(3)还包括支架(32)以及设置在支架(32)上的横置驱动单元(33)和竖置驱动单元(34)，所述横置驱动单元(33)和竖置驱动单元(34)组成所述驱动机构，所述竖置驱动单元(34)连接在横置驱动单元(33)上，所述竖置驱动单元(34)与所述拾取压装单元(31)相连，所述横置驱动单元(33)上设有位置传感器，用于检测竖置驱动单元(34)的横向位置。

4.根据权利要求3所述的适于流水作业的端盖、浮封装配装置，其特征在于，所述浮封存储机构(2)与工位(111)之间设有一盛装液体的储料机构(6)，所述储料机构(6)位于所述抓手(311)横移的路径上，所述储料机构(6)上设有位置标识件，用于提示储料机构(6)的位置，以便拾取压装单元(31)拾取浮封(21)后在储料机构(6)处停留。

5.根据权利要求1所述的适于流水作业的端盖、浮封装配装置，其特征在于，所述转动机构(11)上设有上下料区，所述上下料区覆盖至少一个工位(111)；每个工位(111)处设有用于限位端盖(112)的支座(113)和用于支撑支座(113)的支柱(114)，所述支柱(114)的下端穿设于所述转动机构(11)上，所述支柱(114)上套置第二弹性件(115)，以便支座(113)受压后回位；所述搬运压装机构(3)投影在转动机构(11)上的区域为压装区，所述工作台(1)上设有支撑柱(12)，所述支撑柱(12)位于所述压装区内，其位置与落入压装区内的支柱(114)位置适配，以便搬运压装机构(3)下压时顶住支柱(114)。

6.根据权利要求1所述的适于流水作业的端盖、浮封装配装置，其特征在于，所述浮封存储机构(2)包括支撑板(22)以及设置在支撑板(22)上的存储单元(23)，所述存储单元(23)为至少两个，其包括限位柱(231)以及套置在限位柱(231)上的支撑盘(232)，所述支撑板(22)上设有与支撑盘(232)位置对应的通孔，所述支撑板(22)下方设有能够穿过通孔升降的顶料机构(24)，所述顶料机构(24)上升时顶起所述支撑盘(232)，使得浮封(21)向上顶出，便于抓手(311)抓取；所述支撑板(22)下方设有一驱动装置(25)，用于驱动所述支撑板(22)转动。

7.根据权利要求1所述的适于流水作业的端盖、浮封装配装置，其特征在于，所述平面度检测机构(4)包括可上下移动的检测板(41)，所述检测板(41)上设有平面度检测传感器(42)，所述平面度检测传感器(42)的探头位于所述检测板(41)的下方。

8.使用适于流水作业的端盖、浮封装配装置的装配方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，准备：在转动机构(11)的上下料区对应的工位(111)上放置待装配的端盖(112)，控制器控制转动机构(11)转动一个工位(111)，使得待装配的端盖(112)移动到压装区；

步骤2，搬运浮封：搬运压装机构(3)上的拾取压装单元(31)抓取浮封存储机构(2)上位于最上端的浮封(21)，横移后在储料机构(6)处停留，拾取压装单元(31)带着拾取的浮封(21)下降，蘸取储料机构(6)中的液体，而后拾取压装单元(31)上升回位，继续横移至压装区的正上方；

步骤3，压装浮封：拾取压装单元(31)中的抓手(311)上升，直至浮封(21)的上表面与压模(312)的下表面接触时，压模(312)下降对浮封(21)施加压力，使得浮封(21)与端盖(112)紧配合，而后压模(312)上升远离端盖(112)直至设定位置处，抓手(311)的下部相对压模(312)下降，并在弹力作用下从压模(312)的下部伸出，而后拾取压装单元(31)横移至浮封存储机构(2)处等待；

步骤4，清洁：转动机构(11)将装配好浮封(21)的端盖(112)移动至清洁机构(5)处，通过风刀(51)处的气流清洁杂质；

步骤5，平面度检测：转动机构(11)将清洁完毕的端盖(112)移动至平面度检测机构(4)处，平面度检测机构(4)上的平面度检测传感器(42)与浮封(21)的上表面接触，检测浮封(21)的平面度；

步骤6，下料：转动机构(11)继续转动，将装配好的端盖(112)移动至上下料区，将上下料区中装配好的端盖(112)取出。

9.根据权利要求8所述的装配方法，其特征在于，当清洁区、压装区均有端盖(112)时，步骤3和步骤5可以同时进行。

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