CN113618398B - 一种单元式3u机箱组装线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单元式3U机箱组装线，由环形输送线、多个面板组装工作台、分料机构、机箱输送线、多个机箱组装工作台、自动工位和扫尾工作台组成，所述面板组装工作台用于面板的组装，环形输送线用于流转组装好的面板，分料机构用于将组装好的面板抓取放置在机箱输送线上，机箱输送线用于循环运输机箱，机箱组装工作台用于机箱内导轨的压装、背板安装及面板的插接，自动工位用于对机箱进行锁螺钉、插防错销、激光打标，扫尾工作台用于对组装好的机箱进行贴标、对异常机箱进行修复；本发明能一次完成机箱内部面板组装、导轨压紧、背板组装、面板插接操作，同时能进行锁螺丝、插防错销、激光打标操作，使得机箱的组装效率大大提高。

Description

一种单元式3U机箱组装线

技术领域

本发明涉及一种单元式3U机箱组装线。

背景技术

工控机箱使用较多，根据外部尺寸可以分为1U、2U、3U、4U....等，工控机箱主要用于器件的安装，使得器件组装模块化，便于器件与设备的连接。

现有机箱及机箱内部器件的组装基本都是通过人工方式进行，通过人工流水的方式一步步完成机箱组装的；这种组装效率较低，同时各个工位的衔接不够紧凑，已经不能满足现有生产的需要；因此需要研发一款机箱组装线来解决目前所遇到的问题，从而提高机箱的组装效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种自动化、智能化程度高，能一次完成机箱内部面板组装、导轨压紧、背板组装、面板插接操作，同时能进行锁螺丝、插防错销、激光打标工作，能大大提高机箱组装效率，具有实用性和使用广泛性的单元式3U机箱组装线。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

一种单元式3U机箱组装线，由环形输送线、多个面板组装工作台、分料机构、机箱输送线、多个机箱组装工作台、自动工位和扫尾工作台组成，面板组装工作台环绕环形输送线设置，环形输送线上设有托盘，所述分料机构设置在环形输送线的一端并与机箱输送线连接，机箱组装工作台设置在机箱输送线的两侧，机箱组装工作台包括导轨压装工作台、插面板工作台，所述自动工位与机箱输送线连接，所述自动工位包括锁螺钉工位、插防错销工位、激光打标工位，所述面板组装工作台用于面板的组装，环形输送线用于流转组装好的面板，分料机构用于将组装好的面板抓取放置在机箱输送线上，机箱输送线用于循环运输机箱，机箱组装工作台用于机箱内导轨的压装、背板安装及面板的插接，自动工位用于对机箱进行锁螺钉、插防错销、激光打标，扫尾工作台用于对组装好的机箱进行贴标、对异常机箱进行修复。

本发明通过环形输送线、多个面板组装工作台、分料机构、机箱输送线、多个机箱组装工作台、自动工位、扫尾工作台等的设置，实现了机箱内部面板组装、导轨压紧、背板组装、面板插接操作，同时能进行锁螺丝、插防错销、激光打标工作；使得机箱组装自动化、智能化，大大提高了机箱的组装效率。

优选的，所述面板组装工作台上设有螺钉供料器、料盒放置区、工控一体机、扫码枪、抽屉式料架、工位信息显示屏和智能电批。

该设置，保证了面板组装的准确性，同时便于面板操作过程中信息或步骤的记录，防止出现错误，同时也提高了面板组装效率。

优选的，所述面板组装工作台一侧都设有循环料架，循环料架上设有防静电箱放置架、料盒回收架、料盒放置架、防静电箱回收架，防静电箱放置架、料盒回收架、料盒放置架、防静电箱回收架上都设有导轮和限位器。

该设置，便于了面板物料的周转、调配，保证了面板组装工作台物料供应充足，实现了不间断工作。

优选的，所述分料机构包括机械臂和机械手。

该设置，便于将面板抓取后放置在机箱输送线上，便于后续面板的插接组装。

优选的，所述导轨压装工作台上设有导轨工装放置区和物料盒放置区，导轨工装放置区上安装有导轨压紧工装，所述导轨压紧工装包括Y轴移动机构、Z轴移动机构和X轴移动机构，Y轴移动机构上设有压板，压板的外侧设有保护罩，所述X轴移动机构上安装有支撑板，所述插面板工作台上设有背板组装区和插面板区。

该设置，实现了多个导轨的同步压紧组装操作，提高了导轨的组装效率。

优选的，所述机箱组装工作台的一侧设有机箱料架，机箱料架上设有机箱放置区一、背板防静电箱放置区、导轨放置区和机箱放置区二；机箱料架用于机箱物料的周转。

该设置，便于机箱、背板、导轨的放置，同时也便于完成对导轨、背板及面板的组装。

优选的，所述锁螺钉工位、插防错销工位、激光打标工位上都设有三维移动机构和输送机构，所述锁螺钉工位的三维移动机构上安装有锁螺钉机构，所述插防错销工位的三维移动机构上安装有插防错销机构，插防错销机构的一侧设有防错销上料机构，所述激光打标工位的三维移动机构上安装有激光打标机构。

该设置，通过三维移动机构的作用实现了对机箱不同位置的自动锁螺钉、插防错销、激光打标操作。

优选的，所述锁螺钉机构包括电动螺丝刀、摄像机一，摄像机一安装在电动螺丝刀的前端，所述电动螺丝刀为两个，电动螺丝刀的下端设有缓冲块。

该设置，通过摄像机的作用对机箱上螺钉位置进行锁定，通过电动螺丝刀的作用完成螺丝的锁紧操作。

优选的，所述插防错销机构包括夹爪、摄像机二，摄像机二设置在夹爪的前端，所述防错销上料机构包括振动盘、槽板安装座、支撑座、所述支撑座上安装有切料座，切料座的内侧设有转盘，转盘的上端连接有伺服电机，所述伺服电机的一侧设有气缸，气缸的下端安装有压杆，压杆延伸至转盘的上端，所述转盘的四周等距分布有凹槽，所述切料座内侧设有通孔，所述切料座的下端设有滑动机构，槽板安装座安装在滑动机构上，所述槽板安装座上设有槽板，槽板安装座与槽板之间设有弹簧，所述槽板上设有防错销定位槽，防错销定位槽与通孔处在同一垂直平面上，所述切料座一侧连接有进料通道，进料通道的一端与振动盘连接。

该设置，通过摄像机的作用完成插防错销位置的锁定，通过插防错销的作用将面板进行分类；同时通过防错销上料机构的设置，实现了防错销的自动上料，便于了防错销的插装。

优选的，所述激光打标机构包括打标器、打标器控制器，所述激光打标机构的一侧设有吸尘器，吸尘器的一端连接有吸尘防护罩。

该设置，通过激光打标机构的作用完成对箱体进行激光打标操作，通过吸尘器的作用将打标过程中产生的粉尘颗粒进行收集，便于集中进行处理，有利于环保。

本发明的有益效果是：使用方便，操作简单，能一次完成机箱内部面板组装、导轨压紧、背板组装、面板插接操作，同时能进行锁螺丝、插防错销、激光打标工作，能大大提高机箱组装效率，其自动化、智能化程度高，具有实用性和使用的广泛性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，但并不是对本发明保护范围的限制。

图1为本发明的组装线组成示意图；

图2为本发明的面板组装工作台结构示意图；

图3为本发明的循环料架结构示意图；

图4为本发明的机箱料架结构示意图；

图5为本发明的分料机构结构示意图；

图6为本发明的导轨压装工作台；

图7为本发明的插面板工作台；

图8为本发明的导轨压紧工装结构示意图；

图9为本发明的自动工位结构示意图；

图10为本发明的输送机构安装示意图；

图11为本发明的锁螺钉机构结构示意图；

图12为本发明的防错销上料机构结构示意图；

图13为本发明的转盘安装位置示意图；

图14为本发明的夹爪结构示意图；

图15为本发明的激光打标机构结构示意图

图16为本发明的环形输送线结构示意图；

图17为本发明的3U机箱结构示意图；

图18为本发明的面板插接状态示意图；

其中，1.环形输送线，2.面板组装工作台，3.分料机构，4.机箱输送线，5.机箱组装工作台，6.机箱料架，7.自动工位，8.扫尾工作台，9.托盘，10.螺钉供料器，11.料盒放置区，12.工控一体机，13.扫码枪，14.抽屉式料架，15.工位信息显示屏，16.智能电批，21.防静电箱放置架，22.料盒回收架，23.料盒放置架，24.防静电箱回收架，25.导轮，26.限位器；31.机箱放置区一，32.背板防静电箱放置区，33.导轨放置区，34.机箱放置区二，41.机械臂，42.机械手，50.导轨工装放置区，51.物料盒放置区，52.背板组装区，53.插面板区，54.Y轴移动机构，55.压板，56.保护罩，57.Z轴移动机构，58.X轴移动机构，59.支撑板，60.锁螺钉工位，61.插防错销工位，62.激光打标工位，63.三维移动机构，64.锁螺钉机构，65.插防错销机构，66.激光打标机构，71.固定支架一，72.电动螺丝刀，73.摄像机一，74.缓冲块，80.振动盘，81.防错销上料机构，82.槽板安装座，83.槽板，84.支撑座，85.伺服电机，86.切料座，87.进料通道，88.转盘，89.气缸，891.压杆，892.固定支架二，90.夹爪，91.摄像机二，92.弹簧，93.吸尘器，94.吸尘防护罩，95.固定支架三，96.打标器，97.打标器控制器，100.输送机构，101.面板，102.导轨，103.背板，104.螺钉，105.防错销，106.机箱。

具体实施方式

参阅图1至图18所示的一种单元式3U机箱组装线，由环形输送线1、多个面板组装工作台2、分料机构3、机箱输送线4、多个机箱组装工作台5、自动工位7和扫尾工作台8组成，面板组装工作台2环绕环形输送线1设置，环形输送线1上设有托盘9，所述分料机构3设置在环形输送线1的一端并与机箱输送线4连接，所述机箱组装工作台5设置在机箱输送线4的两侧，机箱组装工作台5包括导轨压装工作台、插面板工作台，所述自动工位7与机箱输送线4连接，所述自动工位7包括锁螺钉工位60、插防错销工位61、激光打标工位62，所述面板组装工作台2用于面板的组装，环形输送线1用于流转组装好的面板，分料机构3用于将组装好的面板抓取放置在机箱输送线上，机箱输送线4用于循环运输机箱，机箱组装工作台5用于机箱内导轨的压装、背板安装及面板的插接，自动工位7用于对机箱进行锁螺钉、插防错销、激光打标，扫尾工作台8用于对组装好的机箱进行贴标、对异常机箱进行修复。

进一步，所述面板组装工作台2上设有螺钉供料器10、料盒放置区11、工控一体机12、扫码枪13、抽屉式料架14、工位信息显示屏15和智能电批16。

进一步，所述面板组装工作台2一侧都设有循环料架，循环料架用于面板物料的周转，所述循环料架上设有防静电箱放置架21、料盒回收架22、料盒放置架23、防静电箱回收架24，防静电箱放置架21、料盒回收架22、料盒放置架23、防静电箱回收架24上都设有导轮25和限位器26；进一步，所述分料机构3包括机械臂41和机械手42。

进一步，所述导轨压装工作台上设有导轨工装放置区50和物料盒放置区51，导轨工装放置区50上安装有导轨压紧工装，所述导轨压紧工装包括Y轴移动机构54、Z轴移动机构57和X轴移动机构58，Y轴移动机构54上设有压板55，压板55的外侧设有保护罩56，所述X轴移动机构58上安装有支撑板59，所述插面板工作台上设有背板组装区52和插面板区53。

进一步，所述机箱组装工作台5的一侧设有机箱料架6，机箱料架用于机箱物料的周转，所述机箱料架6上设有机箱放置区一31、背板防静电箱放置区32、导轨放置区33和机箱放置区二34。

进一步，所述锁螺钉工位60、插防错销工位61、激光打标工位62上都设有三维移动机构63和输送机构100，所述锁螺钉工位60的三维移动机构上安装有锁螺钉机构64，所述插防错销工位61的三维移动机构上安装有插防错销机构65，插防错销机构65的一侧设有防错销上料机构81，所述激光打标工位62的三维移动机构上安装有激光打标机构66。

进一步，所述锁螺钉机构64包括电动螺丝刀72、摄像机一73，摄像机一73安装在电动螺丝刀72的前端，所述电动螺丝刀72为两个，电动螺丝刀72的下端设有缓冲块74。

进一步，所述插防错销机构65包括夹爪90、摄像机二91，摄像机二91设置在夹爪90的前端，所述防错销上料机构81包括振动盘80、槽板安装座82、支撑座84、所述支撑座84上安装有切料座86，切料座86的内侧设有转盘88，转盘88的上端连接有伺服电机85，所述伺服电机85的一侧设有气缸89，气缸89的下端安装有压杆891，压杆891延伸至转盘88的上端，所述转盘88的四周等距分布有凹槽，所述切料座86内侧设有通孔，所述切料座86的下端设有滑动机构，槽板安装座82安装在滑动机构上，所述槽板安装座82上设有槽板83，槽板安装座82与槽板83之间设有弹簧92，所述槽板83上设有防错销定位槽，防错销定位槽与通孔处在同一垂直平面上，所述切料座86一侧连接有进料通道87，进料通道87的一端与振动盘80连接。

进一步，所述激光打标机构66包括打标器96、打标器控制器97，所述激光打标机构66的一侧设有吸尘器93，吸尘器93的一端连接有吸尘防护罩94。

本发明的机箱输送线上还配备有固定支架，固定支架用于机箱的固定。

本发明的固定支架一71、固定支架二892、固定支架三95都为相同结构，为固定支架达到不同位置的显示，以方便叙述。

本发明使用时，首先在面板组装工作台上完成面板101的组装，然后将组装好的面板放置在环形输送线的托盘上，托盘带动面板移动至分料机构处，分料机构的机械臂带动机械手工作，机械手将面板抓取放置在机箱输送线上，然后工作人员拿取面板放置在导轨压装工作台上，在此之前工作人员在机箱料架上拿取机箱106、导轨102、背板103，工作人员将导轨102放在机箱内部的槽中，然后通过导轨压紧工装对导轨进行压紧组装操作，然后进行背板103的组装，再将由机箱输送线上拿取的面板101插入导轨的轨道中，从而完成面板101的插接操作；在完成面板插接后，工作人员直接将面板固定在固定支架上，然后将携带机箱的固定支架放置在机箱输送线上，固定支架沿着输送机构带动机箱移动至自动工位处，当达到固定支架一处时，摄像机一通过三维移动机构的作用对机箱螺钉104位置进行扫描、拍照，将信息进行记录，然后三维移动机构带动电动螺丝刀移动，电动螺丝刀完成对螺钉的锁紧操作；然后固定支架移动至固定支架二处时，摄像机二完成对防错销插接位置的扫描、拍照、记录操作，然后夹爪在槽板上抓取防错销105进行插接操作，插防错销完成后，固定支架带动机箱移动至固定支架三处，然后打标器按照设定的程序完成对机箱上的打标操作，打标完成后移动至扫尾工作台处进行检查，有瑕疵的进行修复，达标的选着直接存储。

在防错销的上料过程中，防错销经过振动盘、进料通道落入凹槽中，伺服电机带动转盘转动，当凹槽与切料盘的通孔处于同一直线时，防错销落穿过通孔落入防错销定位槽中(此时伺服电机停止工作)，同时气缸推动压杆向下运动，压杆穿过凹槽、通孔辅助防错销下移，然后压杆归位，伺服电机继续工作；当下一个防错销达到通孔上端的过程中，滑动机构带动槽板安装座移动，使得防错销定位槽位置变化，从而方便下一个防错销的定位上料；当夹爪抓取防错销时，先挤压槽板，弹簧压缩，使得防错销外漏，从而便于抓取；夹爪移走后，通过弹簧恢复力的作用，槽板复位。

本发明的X轴移动机构、Y轴移动机构、Z轴移动机构、三维移动机构为常见结构，估不细述。

本发明的环形输送线、机箱输送线与常用输送结构及原理类似，估不细述。

本发明的面板组装工作台、机箱组装工作台为人工操作区域，故不细述。

以上，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，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种单元式3U机箱组装线，其特征在于：由环形输送线、多个面板组装工作台、分料机构、机箱输送线、多个机箱组装工作台、自动工位和扫尾工作台组成，面板组装工作台环绕环形输送线设置，环形输送线上设有托盘，所述分料机构设置在环形输送线的一端并与机箱输送线连接，机箱组装工作台设置在机箱输送线的两侧，机箱组装工作台包括导轨压装工作台、插面板工作台，所述自动工位与机箱输送线连接，所述自动工位包括锁螺钉工位、插防错销工位、激光打标工位，所述面板组装工作台用于面板的组装，环形输送线用于流转组装好的面板，分料机构用于将组装好的面板抓取放置在机箱输送线上，机箱输送线用于循环运输机箱，机箱组装工作台用于机箱内导轨的压装、背板安装及面板的插接，自动工位用于对机箱进行锁螺钉、插防错销、激光打标，扫尾工作台用于对组装好的机箱进行贴标、对异常机箱进行修复。

2.根据权利要求1所述的一种单元式3U机箱组装线，其特征在于：所述面板组装工作台上设有螺钉供料器、料盒放置区、工控一体机、扫码枪、抽屉式料架、工位信息显示屏和智能电批。

3.根据权利要求1所述的一种单元式3U机箱组装线，其特征在于：所述面板组装工作台一侧都设有循环料架，循环料架上设有防静电箱放置架、料盒回收架、料盒放置架、防静电箱回收架，防静电箱放置架、料盒回收架、料盒放置架、防静电箱回收架上都设有导轮和限位器。

4.根据权利要求1所述的一种单元式3U机箱组装线，其特征在于：所述分料机构包括机械臂和机械手。

5.根据权利要求1所述的一种单元式3U机箱组装线，其特征在于：所述导轨压装工作台上设有导轨工装放置区和物料盒放置区，导轨工装放置区上安装有导轨压紧工装，所述导轨压紧工装包括Y轴移动机构、Z轴移动机构和X轴移动机构，Y轴移动机构上设有压板，压板的外侧设有保护罩，所述X轴移动机构上安装有支撑板，所述插面板工作台上设有背板组装区和插面板区。

6.根据权利要求1所述的一种单元式3U机箱组装线，其特征在于：所述机箱组装工作台的一侧设有机箱料架，机箱料架上设有机箱放置区一、背板防静电箱放置区、导轨放置区和机箱放置区二；机箱料架用于机箱物料的周转。

7.根据权利要求1所述的一种单元式3U机箱组装线，其特征在于：所述锁螺钉工位、插防错销工位、激光打标工位上都设有三维移动机构和输送机构，所述锁螺钉工位的三维移动机构上安装有锁螺钉机构，所述插防错销工位的三维移动机构上安装有插防错销机构，插防错销机构的一侧设有防错销上料机构，所述激光打标工位的三维移动机构上安装有激光打标机构。

8.根据权利要求7所述的一种单元式3U机箱组装线，其特征在于：所述锁螺钉机构包括电动螺丝刀、摄像机一，摄像机一安装在电动螺丝刀的前端，所述电动螺丝刀为两个，电动螺丝刀的下端设有缓冲块。

9.根据权利要求7所述的一种单元式3U机箱组装线，其特征在于：所述插防错销机构包括夹爪、摄像机二，摄像机二设置在夹爪的前端，所述防错销上料机构包括振动盘、槽板安装座、支撑座、所述支撑座上安装有切料座，切料座的内侧设有转盘，转盘的上端连接有伺服电机，所述伺服电机的一侧设有气缸，气缸的下端安装有压杆，压杆延伸至转盘的上端，所述转盘的四周等距分布有凹槽，所述切料座内侧设有通孔，所述切料座的下端设有滑动机构，槽板安装座安装在滑动机构上，所述槽板安装座上设有槽板，槽板安装座与槽板之间设有弹簧，所述槽板上设有防错销定位槽，防错销定位槽与通孔处在同一垂直平面上，所述切料座一侧连接有进料通道，进料通道的一端与振动盘连接。

10.根据权利要求7所述的一种单元式3U机箱组装线，其特征在于：所述激光打标机构包括打标器、打标器控制器，所述激光打标机构的一侧设有吸尘器，吸尘器的一端连接有吸尘防护罩。

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