CN113458747A - 一种空气滤芯高速装配设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及滤芯装配设备领域，具体是涉及一种空气滤芯高速装配设备，包括机架以及设置在机架上的：滤芯上料器、第一滤芯定位台、移料器、第二滤芯定位台、施压装置。本发明通过滤芯上料器将芯部移动至固定板和活动板组合形成的V形槽内部，两个盖部上料器分别将顶盖和底盖移动至第一滤芯定位台的旁侧，两个移料器分别将盖部上料器输出端的顶盖和底盖插装至芯部的两端，使其成为一个滤芯整体，然后第二直线驱动器驱动活动板下降，滤芯从第一滤芯定位台上滚落至第二滤芯定位台上的V形槽内部，接着施压装置对滤芯的两端施压，以消除芯部与盖部之间的间隙，从而完成了滤芯的高速装配。

Description

一种空气滤芯高速装配设备
技术领域
本发明涉及滤芯装配设备领域，具体是涉及一种空气滤芯高速装配设备。
背景技术
滤芯通常包括芯部以及分别安装在芯部顶端和底端的顶盖和底盖，现有的滤芯自动装配设备，往往都是通过回转盘等转位装置将用于放置顶盖和底盖的模具移动至各个工位，然后再由上料装置和工业机器人将其装配为一体。
由于回转盘占地面积大，所以导致设备整体占地面积大，同时回转盘的转动速度快会导致回转盘上放置的滤芯倒落，所以现有的滤芯自动装配不仅占地面积大，而且生产效率低。
所以需要一种占地面积小并且能够高速装配滤芯的设备。
发明内容
为解决上述技术问题，提供一种空气滤芯高速装配设备。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：
一种空气滤芯高速装配设备，用于将芯部和其两端的盖部装配为一体，包括机架以及设置在机架上的，
滤芯上料器，滤芯上料器用于输出芯部；
第一滤芯定位台，第一滤芯定位台包括固定板、活动板和第二直线驱动器，固定板和第二直线驱动器均设置在机架上，固定板与活动板均竖直设置并且彼此平行，固定板和活动板的顶端均为斜面并且组合成V形槽，V形槽设置在滤芯上料器的输出端，第二直线驱动器用于驱动活动板竖直升降；
盖部上料器，盖部上料器用于输出盖部，盖部上料器具有两个，两个盖部上料器分别设置在第一滤芯定位台的旁侧；
移料器，移料器具有两个，两个移料器分别将盖部上料器输出的盖部插接至芯部的两端；
第二滤芯定位台，第二滤芯定位台设置在活动板的旁侧下方，第二滤芯定位台的结构与第一滤芯定位台的结构相同；
施压装置，施压装置用于挤压芯部两端的盖部。
优选的，活动板的最高点与固定板侧面之间的水平距离小于芯部的半径。
优选的，滤芯上料器包括，
分料板，分料板设置在第一滤芯定位台远离第二滤芯定位台的一侧，分料板包括朝向第一滤芯定位台倾斜的顶板和竖直设置的侧板，侧板设置在顶板远离第一滤芯定位台的一侧；
第一直线驱动器，设置在机架上，第一直线驱动器用于驱动分料板竖直升降；
储料箱，设置在机架上，储料箱设置在分料板远离第一滤芯定位台的一侧，储料箱包括朝向分料板倾斜的底板，储料箱朝向分料板的一面设置有可供一个芯部沿着底板滚出的开口，侧板与储料箱之间留有间隙。
优选的，储料箱还包括套设在底板周围的盒体以及设置在底板下方的振动器，盒体和振动器设置在机架上，底板设置在振动器的输出端。
优选的，储料箱还包括横穿储料箱的多个轴，轴上套装有滚轮，轴设置在靠近盒体内壁的位置，滚轮与盒体的内壁之间留有间隙。
优选的，盖部上料器包括，
振动盘，设置在机架上；
承料台，设置在机架上，承料台具有可容纳一个内侧朝下的盖部的凹槽，凹槽朝向承料台的输出端开放并且与其连通。
优选的，承料台还具有可容纳一个内侧朝上的盖部的插槽，凹槽与插槽并排设置。
优选的，移料器包括，
第一旋转驱动器，设置在机架上，
第一机械手，设置在第一旋转驱动器的输出端，第一机械手用于夹持盖部，第一旋转驱动器用于驱动第一机械手的输出端往复于凹槽和插槽之间；
第二旋转驱动器，设置在机架上；
第二机械手，设置在第二旋转驱动器的输出端，第二机械手用于夹持盖部，第二旋转驱动器用于驱动第二旋转驱动器的输出端往复于插槽和第一滤芯定位台上放置的芯部的端部之间。
优选的，施压装置包括，
压块，压块是圆筒形状，压块具有两个并且同轴设置在位于第二滤芯定位台顶端芯部的两端；
第三机械手，设置在机架上，压块安装在第三机械手的输出端。
优选的，还包括，
成品箱，成品箱设置在第二滤芯定位台远离第一滤芯定位台的一侧，成品箱是顶部开口的盒体，成品箱朝向第二滤芯定位台的一面倾斜并且其顶端与第二滤芯定位台之间的间隙小于滤芯的半径；
手推车，成品箱设置在手推车上。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是：
本发明通过滤芯上料器将芯部移动至固定板和活动板组合形成的V形槽内部，两个盖部上料器分别将顶盖和底盖移动至第一滤芯定位台的旁侧，两个移料器分别将盖部上料器输出端的顶盖和底盖插装至芯部的两端，使其成为一个滤芯整体，然后第二直线驱动器驱动活动板下降，滤芯从第一滤芯定位台上滚落至第二滤芯定位台上的V形槽内部，接着施压装置对滤芯的两端施压，以消除芯部与盖部之间的间隙，从而完成了滤芯的高速装配。因为不需要转位，所以本发明的滤芯装配速度约为具有回转盘的自动装配设备的5倍。
附图说明
图1为本发明的立体图一；
图2为本发明的立体图二；
图3为本发明隐藏机架、成品箱和手推车后的立体图；
图4为本发明的隐藏机架和手推车后的俯视图；
图5为图4的A-A截面处剖视图；
图6为图5的B处局部放大图；
图7为图5的立体图；
图8为本发明的滤芯定位台、承料台、移料器和施压装置的立体图；
图9为本发明的承料台和第二旋转驱动器、第二机械手的工作状态的主视图；
图10为本发明的承料台和第一旋转驱动器、第一机械手的工作状态的立体图；
图中标号为：
1-滤芯上料器；1a-分料板；1a1-顶板；1a2-侧板；1b-第一直线驱动器；1c-储料箱；1c1-底板；1c2-盒体；1c3-振动器；1c4-轴；1c5-滚轮；
2-第一滤芯定位台；2a-固定板；2b-活动板；2c-第二直线驱动器；
3-盖部上料器；3a-振动盘；3b-承料台；3b1-凹槽；3b2-插槽；
4-移料器；4a-第一旋转驱动器；4b-第一机械手；4c-第二旋转驱动器；4d-第二机械手；
5-第二滤芯定位台；
6-施压装置；6a-压块；6b-第三机械手；
7-成品箱；
8-手推车。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
传统的回转盘式自动装配设备，每次装配一个滤芯大概需要5秒，效率太低，为了解决如何高速装配滤芯的技术问题，如图1-7所示，提供以下技术方案：
一种空气滤芯高速装配设备，用于将芯部和其两端的盖部装配为一体，包括机架以及设置在机架上的，
滤芯上料器1，滤芯上料器1用于输出芯部；
第一滤芯定位台2，第一滤芯定位台2包括固定板2a、活动板2b和第二直线驱动器2c，固定板2a和第二直线驱动器2c均设置在机架上，固定板2a与活动板2b均竖直设置并且彼此平行，固定板2a和活动板2b的顶端均为斜面并且组合成V形槽，V形槽设置在滤芯上料器1的输出端，第二直线驱动器2c用于驱动活动板2b竖直升降；
盖部上料器3，盖部上料器3用于输出盖部，盖部上料器3具有两个，两个盖部上料器3分别设置在第一滤芯定位台2的旁侧；
移料器4，移料器4具有两个，两个移料器4分别将盖部上料器3输出的盖部插接至芯部的两端；
第二滤芯定位台5，第二滤芯定位台5设置在活动板2b的旁侧下方，第二滤芯定位台5的结构与第一滤芯定位台2的结构相同；
施压装置6，施压装置6用于挤压芯部两端的盖部。
具体的，第二直线驱动器2c是气缸滑台，滤芯上料器1将芯部移动至固定板2a和活动板2b组合形成的V形槽内部，两个盖部上料器3分别将顶盖和底盖移动至第一滤芯定位台2的旁侧，两个移料器4分别将盖部上料器3输出端的顶盖和底盖插装至芯部的两端，使其成为一个滤芯整体，然后第二直线驱动器2c驱动活动板2b下降，滤芯从第一滤芯定位台2上滚落至第二滤芯定位台5上的V形槽内部，接着施压装置6对滤芯的两端施压，以消除芯部与盖部之间的间隙，从而完成了滤芯的高速装配。
进一步的：
为了解决第二直线驱动器2c驱动活动板2b下降时，如何确保滤芯一定会朝向第二滤芯定位台5的顶端滚落，而不是夹在活动板2b的顶端和固定板2a的侧面之间的技术问题，如图6所示，提供以下技术方案：
活动板2b的最高点与固定板2a侧面之间的水平距离小于芯部的半径。
具体的，活动板2b的宽度等于芯部的半径，活动板2b远离固定板2a的一边设有圆角，从而使得芯部落入活动板2b的最高点时，芯部的重心位于活动板2b的最高点远离固定板2a的一侧，从而使得芯部必然会朝向第二滤芯定位台5滚落。
进一步的：
为了解决如何自动向第一滤芯定位台2输出芯部的技术问题，如图5-7所示，提供以下技术方案：
滤芯上料器1包括，
分料板1a，分料板1a设置在第一滤芯定位台2远离第二滤芯定位台5的一侧，分料板1a包括朝向第一滤芯定位台2倾斜的顶板1a1和竖直设置的侧板1a2，侧板1a2设置在顶板1a1远离第一滤芯定位台2的一侧；
第一直线驱动器1b，设置在机架上，第一直线驱动器1b用于驱动分料板1a竖直升降；
储料箱1c，设置在机架上，储料箱1c设置在分料板1a远离第一滤芯定位台2的一侧，储料箱1c包括朝向分料板1a倾斜的底板1c1，储料箱1c朝向分料板1a的一面设置有可供一个芯部沿着底板1c1滚出的开口，侧板1a2与储料箱1c之间留有间隙。
具体的，第一直线驱动器1b是气缸滑台，储料箱1c内储存有大量堆放的芯部，圆柱形的芯部顺着底板1c1滚入到顶板1a1上，第一直线驱动器1b驱动分料板1a升起，使得顶板1a1举升一个芯部使其移动至第一滤芯定位台2的顶端旁侧，顶板1a1上的芯部顺着顶板1a1滚入到第一滤芯定位台2顶端的V型槽内部，同时侧板1a2遮盖住储料箱1c上的开口，从而阻止后续的芯部通过开口滚出，直至第一直线驱动器1b驱动分料板1a复位后，才会有一个芯部通过开口滚出并且滚入到顶板1a1的顶部。
进一步的：
为了解决芯部可能在储料箱1c内部堆积堵塞，导致芯部无法顺着底板1c1从储料箱1c的开口滚出的技术问题，如图5和7所示，提供以下技术方案：
储料箱1c还包括套设在底板1c1周围的盒体1c2以及设置在底板1c1下方的振动器1c3，盒体1c2和振动器1c3设置在机架上，底板1c1设置在振动器1c3的输出端。
具体的，底板1c1和盒体1c2是分体式结构，底板1c1与盒体1c2彼此之间无直接接触，振动器1c3不断地振动底板1c1，使得放置在底板1c1上的芯部在振动的作用下难以卡住，从而避免了芯部在储料箱1c内部堆积堵塞的问题。
进一步的：
为了解决振动器1c3驱动底板1c1振动的过程中，盒体1c2内部的芯部与盒体1c2之间产生刮擦，尤其是芯部容易与储料箱1c开口部位的边缘刮擦，导致芯部外表损伤的技术问题，如图5和6所示，提供以下技术方案：
储料箱1c还包括横穿储料箱1c的多个轴1c4，轴1c4上套装有滚轮1c5，轴1c4设置在靠近盒体1c2内壁的位置，滚轮1c5与盒体1c2的内壁之间留有间隙。
具体的，滚轮1c5是轴承，滚轮1c5用于将芯部与盒体1c2内壁之间的滑动摩擦转化为芯部与滚轮1c5之间的滚动摩擦，从而最大限度地降低芯部表面产生损伤的可能性。
进一步的：
为了解决如何向第一滤芯定位台2的两侧传输顶盖和底盖的技术问题，如图3和4所示，提供以下技术方案：
盖部上料器3包括，
振动盘3a，设置在机架上；
承料台3b，设置在机架上，承料台3b具有可容纳一个内侧朝下的盖部的凹槽3b1，凹槽3b1朝向承料台3b的输出端开放并且与其连通。
具体的，振动盘3a用于源源不断地向外输出盖部，盖部移动至凹槽3b1内部后停止移动，承料台3b上可以安装朝向凹槽3b1的光电开关，以供控制器决定是否需要停止振动盘3a的工作。
进一步的：
由于滤芯的顶盖和底盖远离芯部的部位均具有轴向朝外凸起的凸出部，使得盖部不能通过振动盘3a使得自身的凸出部朝下传输，所以传输到凹槽3b1上的盖部，其凸出部均朝上设置。这使得移料器4将盖部插装在芯部的端部时，需要对盖部完成抓取、提升、翻转、插装这四个步骤，完成四个步骤需要较长的时间，会显著降低盖部的装配效率，为了解决这一技术问题，如图10所示，提供以下技术方案：
承料台3b还具有可容纳一个内侧朝上的盖部的插槽3b2，凹槽3b1与插槽3b2并排设置。
具体的，通过增加一个插槽3b2，使得工业机器人可以将盖部的移动分为两个步骤，第一个步骤是将盖部从凹槽3b1内部翻转180度后移动至插槽3b2中，第二个步骤是将盖部从插槽3b2内部翻转90度后插接到芯部的端部，从而将四个步骤减少为两个步骤，显著的提高了盖部的装配效率。
进一步的：
为了解决如何移动盖部使其从凹槽3b1依次移动至插槽3b2和芯部的端部的技术问题，如图9和10所示，提供以下技术方案：
移料器4包括，
第一旋转驱动器4a，设置在机架上，
第一机械手4b，设置在第一旋转驱动器4a的输出端，第一机械手4b用于夹持盖部，第一旋转驱动器4a用于驱动第一机械手4b的输出端往复于凹槽3b1和插槽3b2之间；
第二旋转驱动器4c，设置在机架上；
第二机械手4d，设置在第二旋转驱动器4c的输出端，第二机械手4d用于夹持盖部，第二旋转驱动器4c用于驱动第二旋转驱动器4c的输出端往复于插槽3b2和第一滤芯定位台2上放置的芯部的端部之间。
具体的，第一旋转驱动器4a和第二旋转驱动器4c均是摆动气缸，第一机械手4b和第二机械手4d均是安装有盖部夹爪的手指气缸。
进一步的：
为了解决如何对滤芯的两端施压，以消除芯部和盖部之间装配间隙的技术问题，如图8所示，提供以下技术方案：
施压装置6包括，
压块6a，压块6a是圆筒形状，压块6a具有两个并且同轴设置在位于第二滤芯定位台5顶端芯部的两端；
第三机械手6b，设置在机架上，压块6a安装在第三机械手6b的输出端。
具体的，第三机械手6b是宽阔手指气缸，压块6a中间的孔用于避让盖部上的凸出部位，在第二直线驱动器2c驱动活动板2b下降使得装配为一体的滤芯滚落到第二滤芯定位台5上之后，第三机械手6b驱动压块6a相向靠近从而将盖部朝向芯部挤压，进而消除了盖部与芯部之间的间隙。
进一步的：
为了解决如何收集从第二滤芯定位台5上输出的滤芯的技术问题，如图1和2所示，提供以下技术方案：
还包括，
成品箱7，成品箱7设置在第二滤芯定位台5远离第一滤芯定位台2的一侧，成品箱7是顶部开口的盒体，成品箱7朝向第二滤芯定位台5的一面倾斜并且其顶端与第二滤芯定位台5之间的间隙小于滤芯的半径；
手推车8，成品箱7设置在手推车8上。
具体的，通过第二滤芯定位台5输出的滤芯顺着成品箱7的斜壁滑入到成品箱7内部，待成品箱7集满之后，工作人员通过手推车8将成品箱7推走，同时将另一个成品箱7和手推车8推入到第二滤芯定位台5的旁侧。
本发明的工作原理：
步骤一、将芯部码放至储料箱1c内部，将顶盖和底盖分别倒入两个振动盘3a内部，通过手推车8将成品箱7推至第二滤芯定位台5的旁侧；
步骤二、芯部从储料箱1c内部顺着底板1c1滚入到分料板1a顶部，第一直线驱动器1b驱动分料板1a升起使得芯部滚入到固定板2a和活动板2b之间形成的V形槽内部；
步骤三、振动盘3a驱动盖部移动至凹槽3b1内部，第一旋转驱动器4a和第一机械手4b将凹槽3b1内部的盖部翻转180度置入插槽3b2内部，第二旋转驱动器4c和第二机械手4d将插槽3b2内部的盖部翻转90度插装到芯部的两端；
步骤四、第二直线驱动器2c驱动活动板2b下降，滤芯从固定板2a和活动板2b之间滚落到第二滤芯定位台5的顶端；
步骤五、第三机械手6b驱动两个压块6a相互靠近，压块6a挤压滤芯的两端；
步骤六、第二滤芯定位台5释放滤芯，滤芯滚落到成品箱7内部收集。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种空气滤芯高速装配设备，用于将芯部和其两端的盖部装配为一体，其特征在于，包括机架以及设置在机架上的，
滤芯上料器(1)，滤芯上料器(1)用于输出芯部；
第一滤芯定位台(2)，第一滤芯定位台(2)包括固定板(2a)、活动板(2b)和第二直线驱动器(2c)，固定板(2a)和第二直线驱动器(2c)均设置在机架上，固定板(2a)与活动板(2b)均竖直设置并且彼此平行，固定板(2a)和活动板(2b)的顶端均为斜面并且组合成V形槽，V形槽设置在滤芯上料器(1)的输出端，第二直线驱动器(2c)用于驱动活动板(2b)竖直升降；
盖部上料器(3)，盖部上料器(3)用于输出盖部，盖部上料器(3)具有两个，两个盖部上料器(3)分别设置在第一滤芯定位台(2)的旁侧；
移料器(4)，移料器(4)具有两个，两个移料器(4)分别将盖部上料器(3)输出的盖部插接至芯部的两端；
第二滤芯定位台(5)，第二滤芯定位台(5)设置在活动板(2b)的旁侧下方，第二滤芯定位台(5)的结构与第一滤芯定位台(2)的结构相同；
施压装置(6)，施压装置(6)用于挤压芯部两端的盖部。
2.根据权利要求1所述的一种空气滤芯高速装配设备，其特征在于，活动板(2b)的最高点与固定板(2a)侧面之间的水平距离小于芯部的半径。
3.根据权利要求1所述的一种空气滤芯高速装配设备，其特征在于，滤芯上料器(1)包括，
分料板(1a)，分料板(1a)设置在第一滤芯定位台(2)远离第二滤芯定位台(5)的一侧，分料板(1a)包括朝向第一滤芯定位台(2)倾斜的顶板(1a1)和竖直设置的侧板(1a2)，侧板(1a2)设置在顶板(1a1)远离第一滤芯定位台(2)的一侧；
第一直线驱动器(1b)，设置在机架上，第一直线驱动器(1b)用于驱动分料板(1a)竖直升降；
储料箱(1c)，设置在机架上，储料箱(1c)设置在分料板(1a)远离第一滤芯定位台(2)的一侧，储料箱(1c)包括朝向分料板(1a)倾斜的底板(1c1)，储料箱(1c)朝向分料板(1a)的一面设置有可供一个芯部沿着底板(1c1)滚出的开口，侧板(1a2)与储料箱(1c)之间留有间隙。
4.根据权利要求3所述的一种空气滤芯高速装配设备，其特征在于，储料箱(1c)还包括套设在底板(1c1)周围的盒体(1c2)以及设置在底板(1c1)下方的振动器(1c3)，盒体(1c2)和振动器(1c3)设置在机架上，底板(1c1)设置在振动器(1c3)的输出端。
5.根据权利要求4所述的一种空气滤芯高速装配设备，其特征在于，储料箱(1c)还包括横穿储料箱(1c)的多个轴(1c4)，轴(1c4)上套装有滚轮(1c5)，轴(1c4)设置在靠近盒体(1c2)内壁的位置，滚轮(1c5)与盒体(1c2)的内壁之间留有间隙。
6.根据权利要求1所述的一种空气滤芯高速装配设备，其特征在于，盖部上料器(3)包括，
振动盘(3a)，设置在机架上；
承料台(3b)，设置在机架上，承料台(3b)具有可容纳一个内侧朝下的盖部的凹槽(3b1)，凹槽(3b1)朝向承料台(3b)的输出端开放并且与其连通。
7.根据权利要求6所述的一种空气滤芯高速装配设备，其特征在于，承料台(3b)还具有可容纳一个内侧朝上的盖部的插槽(3b2)，凹槽(3b1)与插槽(3b2)并排设置。
8.根据权利要求7所述的一种空气滤芯高速装配设备，其特征在于，移料器(4)包括，
第一旋转驱动器(4a)，设置在机架上，
第一机械手(4b)，设置在第一旋转驱动器(4a)的输出端，第一机械手(4b)用于夹持盖部，第一旋转驱动器(4a)用于驱动第一机械手(4b)的输出端往复于凹槽(3b1)和插槽(3b2)之间；
第二旋转驱动器(4c)，设置在机架上；
第二机械手(4d)，设置在第二旋转驱动器(4c)的输出端，第二机械手(4d)用于夹持盖部，第二旋转驱动器(4c)用于驱动第二旋转驱动器(4c)的输出端往复于插槽(3b2)和第一滤芯定位台(2)上放置的芯部的端部之间。
9.根据权利要求1所述的一种空气滤芯高速装配设备，其特征在于，施压装置(6)包括，
压块(6a)，压块(6a)是圆筒形状，压块(6a)具有两个并且同轴设置在位于第二滤芯定位台(5)顶端芯部的两端；
第三机械手(6b)，设置在机架上，压块(6a)安装在第三机械手(6b)的输出端。
10.根据权利要求1所述的一种空气滤芯高速装配设备，其特征在于，还包括，
成品箱(7)，成品箱(7)设置在第二滤芯定位台(5)远离第一滤芯定位台(2)的一侧，成品箱(7)是顶部开口的盒体，成品箱(7)朝向第二滤芯定位台(5)的一面倾斜并且其顶端与第二滤芯定位台(5)之间的间隙小于滤芯的半径；
手推车(8)，成品箱(7)设置在手推车(8)上。
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