CN114361756B - 一种环行器壳体方向自动识别装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种环行器壳体方向自动识别装置技术领域，包括仿形吸嘴、真空发生器，仿形吸嘴的侧壁开设有三个通气孔，三个通气孔分别与真空发生器、仿形吸嘴底部开设的三个吸气孔连通，从而形成三条独立气道；独立气道上均连接有真空传感器；三个吸气孔的圆心到仿形吸嘴中心的距离相等且呈正三角形分布，其中一个吸气孔的圆心位于仿形吸嘴的对称轴上；所述距离等于壳体上定位孔的圆心到壳体中心的距离。本发明可以根据真空传感器检测到的真空值确定不被堵住的吸气孔位置，进而可以实现自动识别壳体的方向，所述识别装置的价格低廉，有利于降低成本，有效解决现有技术采用视觉系统识别壳体方向导致成本高的技术问题。

Description

一种环行器壳体方向自动识别装置

技术领域

本发明涉及环行器装配技术领域，特别指一种环行器壳体方向自动识别装置。

背景技术

随着通信网络的迅速发展，特别是5G网络建设并投入使用，通信基站使用的环行器数量不断增大，价格持续降低，而生产人工成本不断升高；因此，环行器厂商需要开发自动化装配设备用于生产制造，实现自动化生产，以提高生产效率，降低生产成本。

在环行器产品生产中，产品调试及测试都需要进行端口区分，产品需要按照正确的方向放入夹具。如图1所示，为了实现方向防呆，现有技术在环行器设计时于壳体1底部的对称轴上开设两个定位孔11，所述两个定位孔11的圆心到壳体1中心的距离相等，测试夹具2上设计对应的定位凸点21，使得测试时壳体1的定位孔11套住测试夹具2的定位凸点21，从而避免方向放置出错。为了提高生产效率，环行器壳体已经大量使用自动冲压成型工艺生产，并以散装方式供货给环行器制造商。

环行器自动化装配时，一般使用振动盘送料器22，并结合导向条23进行导向从而实现壳体1的供料。振动盘送料器22送出壳体1时无法对壳体1底部定位孔11进行分辨，因此壳体1的方位随机处于如图2所示A、B、C三个方向之一，每个方向角度相差120度。因此，为了实现自动化装配，一般需要使用视觉系统，通过摄像头对送出的壳体1进行拍照，并结合图像对比软件，才能识别来自振动盘送料器22的每个壳体1所处的角度具体为A、B、C三个方向中的哪一个，从而为后续装配提供条件。上述视觉系统虽然能够有效地自动识别环行器壳体的方向，但是其硬件设备及专业软件较为昂贵，不利于降低成本。

故，现有技术具有较大的改进空间。

发明内容

本发明的目的是为了弥补现有技术的不足，提出一种环行器壳体方向自动识别装置，通过使用仿形吸嘴、真空发生器、真空传感器结合即可实现自动识别环行器壳体的方向，所述识别装置价格低廉，有利于降低成本。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

本发明所述一种环行器壳体方向自动识别装置，包括仿形吸嘴、真空发生器，所述仿形吸嘴的侧壁开设有三个通气孔，三个所述通气孔的一端分别通过管道与一真空发生器连接，另一端分别与所述仿形吸嘴底部开设的三个吸气孔连通，从而形成三条独立气道；所述独立气道上均连接有真空传感器；所述仿形吸嘴下部与环行器的壳体的内腔相匹配，且两者的中心重叠；所述三个吸气孔的圆心到仿形吸嘴中心的距离相等且呈正三角形分布，其中一个吸气孔的圆心位于仿形吸嘴的对称轴上；所述距离等于壳体上定位孔的圆心到壳体中心的距离。

所述真空发生器用于在通气孔与对应的吸气孔之间进行抽真空；所述真空传感器用于检测所述独立气道内部的真空值。所述仿形吸嘴下部与环行器的壳体的内腔相匹配，使得仿形吸嘴能够插入壳体的内腔，且通过吸气孔吸附固定住壳体。通过对三个吸气孔的具体位置进行限定，使得仿形吸嘴吸附固定住壳体时，其中一个吸气孔必然会与其中一个定位孔正对从而不被堵住，而另外两个吸气孔会被壳体的底部堵住，不被堵住的吸气孔对应的真空传感器检测到的真空值低于其余两个检测到的值，从而确定不被堵住的吸气孔位置，进而可以实现自动识别壳体的方向。

根据以上方案，所述仿形吸嘴的下部侧壁设有三条向外突出的定位条，所述定位条与壳体的侧壁缺口相匹配。

通过向外突出的定位条与壳体的侧壁缺口相匹配，使得仿形吸嘴能够准确地向下插入壳体的内腔，并使两者的相对角度固定。

根据以上方案，位于两个相邻定位条之间的侧壁下端设有第一倒角，所述定位条下端的两侧设有第二倒角。通过第一倒角、第二倒角的设置，以便仿形吸嘴能够顺利插入壳体的内腔。

根据以上方案，所述真空传感器与控制单元电性连接。

根据以上方案，所述控制单元为单片机或PLC控制器。

根据以上方案，所述仿形吸嘴的上端与旋转驱动机构连接。

根据以上方案，所述旋转驱动机构包括伺服电机、主动轮、从动轮，所述伺服电机的输出轴与所述主动轮固定连接，所述从动轮与仿形吸嘴的上端固定连接，所述主动轮与从动轮相啮合。

根据以上方案，所述伺服电机与所述控制单元电性连接。

给三个真空传感器设定相同的比较基准值，并且使真空值最小的低于比较基准值，另外两个真空值高于比较基准值。真空传感器将检测到的真空值与比较基准值进行比较并将比较结果发送到控制器，控制器根据三个真空传感器提供的信息判断是哪个吸气孔不被堵住，从而可以识别出壳体的方向，并根据识别出的壳体方向向伺服电机发出对应的指令控制旋转驱动机构驱动壳体旋转至目标角度，从而确保正确的装配方向。

本发明的有益效果在于：

本发明的一种环行器壳体方向自动识别装置，通过使用仿形吸嘴、真空发生器、真空传感器结合，并对三个吸气孔的具体位置进行限定，从而可以根据真空传感器检测到的真空值确定不被堵住的吸气孔位置，进而可以实现自动识别壳体的方向，所述识别装置价格低廉，有利于降低成本，有效解决现有技术采用视觉系统识别壳体方向导致成本高的技术问题。

附图说明

图1是现有环行器及其测试夹具的结构示意图；

图2是现有环行器壳体自动供料的结构示意图；

图3是本发明所述环行器壳体方向自动识别装置的结构示意图；

图4是本发明所述仿形吸嘴的结构示意图；

图5是本发明所述仿形吸嘴与环行器壳体匹配的示意图。

图中：1、壳体；11、定位孔；12、侧壁缺口；2、测试夹具；21、定位凸点；22、振动盘送料器；23、导向条；3、仿形吸嘴；31、通气孔；32、吸气孔；33、定位条；34、第一倒角；35、第二倒角；4、真空发生器；5、真空传感器。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明的技术方案进行说明。

如图3所示，本发明所述一种环行器壳体方向自动识别装置，包括仿形吸嘴3、真空发生器4，所述仿形吸嘴3的侧壁开设有三个通气孔31，三个所述通气孔31的一端分别通过管道与一真空发生器4连接，另一端分别与所述仿形吸嘴3底部开设的三个吸气孔32连通，从而形成三条独立气道；所述独立气道上均连接有真空传感器5；所述仿形吸嘴3下部与环行器的壳体1的内腔相匹配，且两者的中心重叠；所述三个吸气孔32的圆心到仿形吸嘴3中心的距离相等且呈正三角形分布，其中一个吸气孔32的圆心位于仿形吸嘴3的对称轴上；所述距离等于壳体1上定位孔11的圆心到壳体1中心的距离。

所述真空发生器4用于在通气孔31与对应的吸气孔32之间进行抽真空；所述真空传感器5用于检测所述独立气道内部的真空值。所述仿形吸嘴3下部与环行器的壳体1的内腔相匹配，使得仿形吸嘴3能够插入壳体1的内腔，且通过吸气孔32吸附固定住壳体1。通过对三个吸气孔32的具体位置进行限定，使得仿形吸嘴3吸附固定住壳体1时，其中一个吸气孔32必然会与其中一个定位孔11正对从而不被堵住，而另外两个吸气孔32会被壳体1的底部堵住，不被堵住的吸气孔32对应的真空传感器5检测到的真空值低于其余两个检测到的值，从而确定不被堵住的吸气孔32位置，进而可以实现自动识别壳体1的方向。

进一步地说，如图4所示，所述仿形吸嘴3的下部侧壁设有三条向外突出的定位条33，所述定位条33与壳体1的侧壁缺口12相匹配。通过向外突出的定位条33与壳体的侧壁缺口12相匹配，使得仿形吸嘴3能够准确地向下插入壳体1的内腔，并使两者的相对角度固定。

进一步地说，位于两个相邻定位条33之间的侧壁下端设有第一倒角34，所述定位条33下端的两侧设有第二倒角35。通过第一倒角34、第二倒角35的设置，以便仿形吸嘴3能够顺利插入壳体1的内腔。

进一步地说，所述真空传感器5与控制单元电性连接。所述控制单元为单片机或PLC控制器。所述仿形吸嘴3的上端与旋转驱动机构连接。所述旋转驱动机构包括伺服电机、主动轮、从动轮，所述伺服电机的输出轴与所述主动轮固定连接，所述从动轮与仿形吸嘴3的上端固定连接，所述主动轮与从动轮相啮合。所述伺服电机与所述控制单元电性连接。

给三个真空传感器5设定相同的比较基准值，并且使真空值最小的低于比较基准值，另外两个真空值高于比较基准值。真空传感器5将检测到的真空值与比较基准值进行比较并将比较结果发送到控制器，控制器根据三个真空传感器5提供的信息判断是哪个吸气孔不被堵住，从而可以识别出壳体1的方向，并根据识别出的壳体1方向向伺服电机发出对应的指令控制旋转驱动机构驱动壳体旋转至目标角度，有利于提高自动装配效率。

为了方便后续说明表述，如图5所示，将壳体1上的两个定位孔11标记为a、b，仿形吸嘴3底部开设的三个通气孔31分别标记为①②③。假定壳体方向A为目标方向，壳体方向B、C均为无效方向。

本发明所述一种环行器壳体方向自动识别装置在使用时，采用振动盘送料器22送出壳体1，壳体1的方位随机处于如图2所示A、B、C三个方向之一；驱动仿形吸嘴3往下移动，在定位条33与侧壁缺口12配合及倒角34的作用下，仿形吸嘴3的下部插入到位于仿形吸嘴3下方的壳体1的内腔，且两者的中心重叠；开启真空发生器4进行抽真空，所述仿形吸嘴3可以吸附固定住壳体1。

当壳体1为方向A时，定位孔b与吸气孔②正对，吸气孔②对应的独立气道漏气，则其对应的真空传感器5(标记为传感器Ⅱ)检测得的真空值较低，而吸气孔①、③被壳体1堵住，则其对应的真空传感器5检测得的真空值较高；同理，壳体1为方向B时，定位孔b与吸气孔①正对，其对应的真空传感器5(标记为传感器Ⅰ)检测得的真空值较低，而吸气孔②、③对应的真空传感器5(分别标记为传感器Ⅱ、Ⅲ)检测得的真空值较高；壳体1为方向C时，定位孔b与吸气孔③正对，其对应的真空传感器5(标记为传感器Ⅲ)检测得的真空值较低，而吸气孔②、③对应的真空传感器5(分别标记为传感器Ⅰ、Ⅲ)检测得的真空值较高。给三个真空传感器5设定相同的比较基准值，并且使真空值最小的低于比较基准值，另外两个真空值高于比较基准值。真空传感器5将检测到的真空值与比较基准值进行比较并将比较结果发送到控制器，控制器根据三个真空传感器5提供的信息判断是哪个吸气孔不被堵住，从而可以确定壳体1的方向是A、B、C的哪个。若壳体方向为A，控制器不向伺服电机发出指令；若壳体方向为B，控制器向伺服电机发出指令通过驱动主动轮、从动轮转动，从而使壳体顺时针旋转120°至壳体方向为A；若壳体方向为C，控制器向伺服电机发出指令通过驱动主动轮、从动轮转动，从而使壳体顺时针旋转240°至壳体方向为A。

环行器的壳体方向与真空传感检测到真空值的关系总结如下表1：

表1

以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (8)

1.一种环行器壳体方向自动识别装置，其特征在于，包括仿形吸嘴（3）、真空发生器（4），所述仿形吸嘴（3）的侧壁开设有三个通气孔（31），三个所述通气孔（31）的一端分别通过管道与一真空发生器（4）连接，另一端分别与所述仿形吸嘴（3）底部开设的三个吸气孔（32）连通，从而形成三条独立气道；所述独立气道上均连接有真空传感器（5）；所述仿形吸嘴（3）下部与环行器的壳体（1）的内腔相匹配，且两者的中心重叠；所述三个吸气孔（32）的圆心到仿形吸嘴（3）中心的距离相等且呈正三角形分布，其中一个吸气孔（32）的圆心位于仿形吸嘴（3）的对称轴上；所述距离等于壳体（1）上定位孔（11）的圆心到壳体（1）中心的距离；所述定位孔（11）的数量为两个，当壳体（1）贴合于仿形吸嘴（3）底部时，所述三个吸气孔（32）和两个定位孔（11）位于同一圆上，壳体（1）相对于仿形吸嘴（3）旋转时，当其中一个定位孔（11）与其中一个吸气孔（32）重合时，另一个定位孔（11）与其它三个吸气孔（32）均不重合。

2.根据权利要求1所述环行器壳体方向自动识别装置，其特征在于，所述仿形吸嘴（3）的下部侧壁设有三条向外突出的定位条（33），所述定位条（33）与壳体（1）的侧壁缺口（12）相匹配。

3.根据权利要求2所述环行器壳体方向自动识别装置，其特征在于，位于两个相邻定位条（33）之间的侧壁下端设有第一倒角（34），所述定位条（33）下端两侧设有第二倒角（35）。

4.根据权利要求1所述环行器壳体方向自动识别装置，其特征在于，所述真空传感器（5）与控制单元电性连接。

5.根据权利要求4所述环行器壳体方向自动识别装置，其特征在于，所述控制单元为单片机或PLC控制器。

6.根据权利要求4所述环行器壳体方向自动识别装置，其特征在于，所述仿形吸嘴（3）的上端与旋转驱动机构连接。

7.根据权利要求6所述环行器壳体方向自动识别装置，其特征在于，所述旋转驱动机构包括伺服电机、主动轮、从动轮，所述伺服电机的输出轴与所述主动轮固定连接，所述从动轮与仿形吸嘴（3）的上端固定连接，所述主动轮与从动轮相啮合。

8.根据权利要求7所述环行器壳体方向自动识别装置，其特征在于，所述伺服电机与所述控制单元电性连接。