CN116000627A - 一种安全帽帽箍部件全自动组装设备及组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种安全帽帽箍部件全自动组装设备及组装方法，其包括旋转盘、等角度设置在旋转盘上的若干载具、围绕旋转盘依次设置的插接盒上料机构、第一箍带组装机构、第一载具旋转机构、第二箍带组装机构、齿轮组装机构、齿轮组装检测机构、下料机构以及第二载具旋转机构；第一箍带组装机构与第二箍带组装机构均包括实现竖立状态箍带供料的第二供料器、夹持箍带翻转至水平状态并将其插入到插接盒中的第二搬运单元、在箍带插入插接盒之前对第二搬运单元上的箍带两侧进行位置矫正限位的夹持定位装置、以及辅助箍带插入并压紧插接盒的辅助插入装置。本发明能够实现箍带调节部件的自动组装，大大提高了组装效率和产品品质。

Description

一种安全帽帽箍部件全自动组装设备及组装方法

技术领域

本发明属于安全帽组装设备技术领域，特别是涉及一种安全帽帽箍部件全自动组装设备及组装方法。

背景技术

安全帽是防止冲击物伤害头部的防护用品。由帽壳、帽衬、下颊带和后箍组成，其中后箍又称帽箍松紧调节装置或锁紧器。对于帽箍松紧调节装置的结构如专利公开号为CN112869274A公开的一种安全帽帽箍松紧调节装置中所公开的结构，其包括调节盒、帽箍带、传动组件、限位组件以及旋钮，其中，调节盒由插接盒与插接盖扣合形成调节安装空间，帽箍带包括内箍带与外箍带，内箍带与外箍带插接在插接盒内，传动组件与限位组件可采用一体结构一方面实现与帽箍带内齿啮合，另一方面实现与旋钮联动旋转，通过转动旋钮，带动限位组件与传动组件同步旋转，通过传动组件上的齿轮与帽箍带内齿啮合，实现内箍带与外箍带相互缩紧或相互外扩的运动，进而实现帽围尺寸的调节。

如上述所述的帽箍调节结构，在组装时箍带需要插入到插接盒内，插接盒的两端具有插口，利用插口将箍带束缚在插接盒上并保持与插接盒仿形的弧形状态。但由于其箍带为薄片结构，且需要从插接盒的两端分别插入两片箍带，插接盒中部还具有中心定位轴，难以实现箍带的自动插接组装，因此，目前，关于插接盒、内箍带、外箍带以及传动组件的组装还没有实现自动化操作，均采用人工组装完成，其组装效率低，产品质量不稳定。

因此，有必要提供一种新的安全帽帽箍部件全自动组装设备及组装方法来解决上述技术问题。

发明内容

本发明的主要目的之一在于提供一种安全帽帽箍部件全自动组装设备，能够实现箍带调节部件的自动组装，大大提高了组装效率和产品品质。

本发明通过如下技术方案实现上述目的：一种安全帽帽箍部件全自动组装设备，其包括进行旋转运动的旋转盘、等角度设置在所述旋转盘上的若干载具、围绕所述旋转盘依次设置的插接盒上料机构、第一箍带组装机构、第一载具旋转机构、第二箍带组装机构、齿轮组装机构、齿轮组装检测机构、下料机构以及第二载具旋转机构；所述载具转动设置在所述旋转盘上，所述第一载具旋转机构与所述第二载具旋转机构驱动所述载具实现前后端位置的切换；所述第一箍带组装机构与所述第二箍带组装机构均包括实现竖立状态箍带供料的第二供料器、夹持箍带翻转至水平状态并将其插入到插接盒中的第二搬运单元、在箍带插入插接盒之前对所述第二搬运单元上的箍带两侧进行位置矫正限位的夹持定位装置、以及辅助箍带插入并压紧插接盒的辅助插入装置。

进一步的，所述载具包括旋转设置在所述旋转盘上的第一转轴、固定在所述第一转轴顶部的承载座以及位于所述承载座两侧的弹性夹块；所述承载座上形成有与插接盒仿形的第一定位槽。

进一步的，所述插接盒上料机构包括实现插接盒供料的第一供料器、设置在所述第一供料器末端的阻挡接料块、对插接盒进行方向识别并调整的方向校正单元以及将插接盒从所述阻挡接料块上搬运到所述方向校正单元上再将方向校正后的插接盒从所述方向校正单元上搬运到所述载具中的第一搬运单元。

进一步的，所述第一搬运单元包括第一升降杆、固定在所述第一升降杆顶部的第一支撑板、固定在所述第一支撑板上的第一气缸、受所述第一气缸驱动进行水平移动的第二支撑板、固定在所述第二支撑板上的吸附模组与夹持模组，所述吸附模组用于从所述阻挡接料块上吸附插接盒然后放置到所述调节座上，所述夹持模组用于从所述调节座上夹持插接盒然后放置到所述载具上。

进一步的，所述第二搬运单元包括第二电机、受所述第二电机驱动进行前后运动的第三支撑板、固定在所述第三支撑板上的第二气缸、受所述第二气缸驱动进行左右运动的第四支撑板、固定在所述第四支撑板上的第三气缸、受所述第三气缸驱动绕水平轴进行旋转的旋转板以及固定在所述旋转板上的第一夹爪气缸、以及受所述第一夹爪气缸驱动进行张开或夹持动作的第一箍带夹爪；所述夹持定位装置位于第一箍带插装工位对应的所述载具的前侧，且包括第四气缸以及受所述第四气缸驱动进行张靠或靠拢运动的第二箍带夹爪。

进一步的，所述辅助插入装置位于第一箍带插装工位对应的所述载具的上方，且其包括压紧插接盒两侧边的第一压板、驱动所述第一压板上下运动的第五气缸、位于插接盒正上方设定高度位置处的第二压板、驱动所述第二压板上下运动的第六气缸、位于所述插接盒远端外侧的后挡板以及驱动所述后挡板水平运动的第七气缸，所述第二压板的下表面具有与插接盒仿形的弧面，且所述第二压板与所述插接盒之间形成有供箍带穿过的限位空间。

进一步的，所述第一载具旋转机构与所述第二载具旋转机构结构相同且均包括第八气缸、受所述第八气缸驱动进行上下运动的第五支撑板、固定在所述第五支撑板上的旋转气缸、以及受所述旋转气缸驱动绕竖直轴进行旋转的旋转块，所述载具下方的第一转轴底部设置有传动卡槽，所述旋转块的上表面设置有伸入至所述传动卡槽内的传动卡条。

进一步的，所述第二箍带组装机构中还设置有将插接盒中的第一箍带的头部向下压持的下压机构，所述下压机构包括第九气缸以及受所述第九气缸驱动进行上下运动的第三压板。

进一步的，所述齿轮组装机构包括自动供应传动齿轮的第三供料器、设置在所述第三供料器末端的错位分料装置、将传动齿轮从所述错位分料装置中取出放置到所述载具中的第三搬运单元以及对第一箍带和第二箍带的头部进行位置限定的端部限位装置；

所述第三搬运单元包括第二升降杆、固定在所述第二升降杆顶部的第六支撑板、固定在所述第六支撑板上的第十一气缸、受所述第十一气缸驱动进行前后运动的第七支撑板、旋转且竖向弹性活动设置在所述第七支撑板上的第二转轴、固定在所述第二转轴底端的齿轮取料头、固定在所述第七支撑板上且驱动所述第二转轴旋转的第十二气缸、位于所述第二转轴正上方的第一压杆以及固定在所述第七支撑板上且驱动所述第一压杆上下运动的第十三气缸。

进一步的，所述齿轮组装检测机构包括拉箍带装置、压紧插接盒的压紧装置、限定传动齿轮上表面位置的齿轮限位装置以及感应所述拉箍带装置拉动箍带是否到位的感应装置；

所述拉箍带装置包括第十四气缸、受所述第十四气缸驱动进行前后运动的第八支撑板、固定在所述第八支撑板上的第二夹爪气缸、受所述第二夹爪气缸驱动进行张开或夹持动作的第三箍带夹爪；所述压紧装置设置在载具上方且包括第十五气缸以及受所述第十五气缸驱动进行上下运动的第四压板；所述齿轮限位装置包括第三升降杆、固定在所述第三升降杆顶部的第九支撑板以及固定在所述第九支撑板上且位于所述载具上方正对着中心定位轴的第二压杆。

进一步的，还包括实现所述第一升降杆、所述第二升降杆、所述第三升降杆以及所述旋转盘同步动作的驱动系统；所述驱动系统包括第三电机、受所述第三电机驱动进行同步旋转的传动杆组、以及将所述传动杆组与所述旋转盘底部的分度盘连接在一起实现同步动作的传动链轮组；所述传动杆组包括若干传动杆，所述传动杆上设置有与所述第一升降杆、所述第二升降杆、所述第三升降杆逐一对应配合的若干驱动凸轮，所述第一升降杆、所述第二升降杆以及所述第三升降杆上设置有与所述驱动凸轮配合的传动滚子。

本发明的另一目的在于提供一种安全帽帽箍部件自动组装方法，其包括以下步骤：

S1、提供载具；

S2、提供第一供料器，实现插接盒的自动供料，利用第一搬运单元将所述插接盒按照统一的方向放置到所述载具中；

S3、提供第二供料器，实现第一箍带的自动供料，在所述载具的上方设置第二压板，所述第二压板下降至所述插接盒的上方封盖住插接盒的上部开口，在所述插接盒内部形成供箍带插入的限位空间，利用第二搬运单元夹持所述箍带的头部且呈水平状态，让箍带的尾部对着载具上的所述插接盒端部，利用夹持定位装置对所述第二搬运单元上的箍带悬挑部分进行位置矫正与导向，所述第二搬运单元夹持箍带插入至插接盒中；

S4、利用第一载具旋转机构驱动所述载具旋转180°，实现插接盒前后端位置的切换；

S5、参照步骤S3完成第二箍带的自动插装；

S6、提供第三供料器实现传动齿轮的自动供料，利用第三搬运单元拾取所述传动齿轮采用下压结合同步旋转的方式完成所述传动齿轮在所述插接盒上的装配，所述插接盒上设置有中心定位轴，所述传动齿轮采用轴孔配合的方式装配在所述中心定位轴上且与所述第一箍带、所述第二箍带上的齿条结构啮合；

S7、利用压紧装置限制住所述传动齿轮的上端面，然后利用拉箍带装置夹持所述第二箍带的头部向外拉动，若所述第二箍带能够被拉出设定长度，则检测结果为装配合格，否则检测结果为装配不合格；

S8、根据步骤S7中的检测结果进行良品与不良品的分别下料；

S9、利用第二载具旋转机构驱动所述载具旋转180°，实现插接盒前后端位置的复位。

本发明一种安全帽帽箍部件全自动组装设备及组装方法的有益效果在于：能够实现箍带调节部件的自动组装，大大提高了组装效率和产品品质。具体的，

1）通过转盘形式配合载具实现组装零件在各个工站之间的位置转移，实现自动化输送，利用仿形载具实现插接盒的定位承载；围绕转盘依次设置插接盒自动上料机构、第一箍带组装机构、第一载具旋转机构、第二箍带组装机构、齿轮组装机构、齿轮组装检测机构、下料机构以及第二载具旋转机构，实现了插接盒的自动上料，两片箍带的自动组装，载具自动旋转实现前后端位置的切换，以便两片箍带能够从插接盒的前后两端依次插入，齿轮的自动组装，齿轮组装后的自动检测以及自动下料等一系列自动化操作，大大提高了帽箍部件的组装效率和产品品质；

2） 在箍带组装机构中，采用振动盘配合直振器自动输出竖直状态的箍带，然后通过夹持箍带的头部翻转至水平状态，让其尾部朝着插接盒的插接口插入到插接盒中，在插入时，利用辅助插入装置配合保障薄片形式的箍带能够顺利有效的插入，具体的，通过第二压板的下表面将插接盒的上部开口封堵住，使得插接盒的内部形成一个具有光顺顶壁的限位空间，即使有中心定位轴的存在，也不会影响箍带的有效插入；

3）通过齿轮组装机构的结构设计，采用旋钮的方式将传动齿轮装配到插接盒上并与两片箍带中的齿条啮合，有效的避免了压坏箍带上的齿结构；

4）通过设置齿轮组装检测机构，采用拉动箍带的形式检测箍带的装配方向是否正确，实现了产品自动质检，保障了产品质量。

附图说明

图1为本发明实施例中帽箍部件的结构示意图；

图2为本发明实施例的立体结构图；

图3为本发明实施例的部分俯视结构图；

图4为本发明实施例中载具的结构示意图；

图5为本发明实施例中插接盒上料机构的结构示意图；

图6为本发明实施例中插接盒上料机构的部分结构示意图；

图7为本发明实施例中方向校正单元的结构示意图；

图8为本发明实施例中第一箍带组装机构的结构示意图；

图9为本发明实施例中第二搬运单元的结构示意图；

图10为本发明实施例中夹持定位装置与辅助插入装置的结构示意图；

图11为本发明实施例中第二箍带组装机构的部分结构示意图；

图12为本发明实施例中第一载具旋转机构的结构示意图；

图13为本发明实施例中齿轮组装机构的结构示意图；

图14为本发明实施例中第三搬运单元与错位分料装置的结构示意图；

图15为本发明实施例中齿轮组装检测机构的结构示意图；

图16为本发明实施例中齿轮组装检测机构的部分结构示意图；

图17为本发明实施例中下料机构的结构示意图；

图18为本发明实施例中驱动系统的结构示意图；

图中数字表示：

100-安全帽帽箍部件全自动组装设备；

1-旋转盘；

2-载具，21-第一转轴，211-传动卡槽，22-承载座，221-第一定位槽，23-弹性夹块，24-滑轨；

3-插接盒上料机构，31-第一供料器，32-阻挡接料块，33-方向校正单元，331-调节座，3311-第二定位槽，3312-检测通口，332-第一电机，333-第一传感器，34-第一搬运单元，341-第一升降杆，342-第一支撑板，343-第一气缸，344-第二支撑板，345-吸附模组，346-夹持模组；

4-第一箍带组装机构，41-第二供料器，42-挡料装置，43-第二搬运单元，431-第二电机，432-第三支撑板，433-第二气缸，434-第四支撑板，435-第三气缸，436-旋转板，437-第一夹爪气缸，438-第一箍带夹爪，439-第三转轴，4310-第一齿轮，4311-第一齿条，44-夹持定位装置，441-第四气缸，442-第二箍带夹爪，45-辅助插入装置，451-第一压板，452-第五气缸，453-第二压板，454-第六气缸，455-后挡板，456-第七气缸；

5-第一载具旋转机构，51-第八气缸，52-第五支撑板，53-旋转气缸，54-旋转块，541-传动卡条；

6-第二箍带组装机构，61-下压机构，611-第九气缸，612-第三压板；

7-齿轮组装机构，71-第三供料器，72-错位分料装置，721-错位接料块，722-第十气缸，723-接料槽，73-第三搬运单元，731-第二升降杆，732-第六支撑板，733-第十一气缸，734-第七支撑板，735-第二转轴，736-齿轮取料头，737-第十二气缸，738-第一压杆，739-第十三气缸，7310-第二齿轮，7311-第二齿条，74-端部限位装置；

8-齿轮组装检测机构，81-拉箍带装置，811-第十四气缸，812-第八支撑板，813-第二夹爪气缸，814-第三箍带夹爪，82-压紧装置，821-第十五气缸，822-第四压板，83-齿轮限位装置，831-第三升降杆，832-第九支撑板，833-第二压杆；

9-下料机构，91-第四升降杆，92-第十支撑板，93-第一下料夹持模组，94-第二下料夹持模组，95-下料输送模组，96-废料盒，97-第十六气缸，98-第十一支撑板；

10-第二载具旋转机构；11-第二传感器；

12-驱动系统，121-第三电机，122-传动杆组，1221-传动杆，1222-斜齿轮，1223-驱动凸轮，1224-传动滚子，123-传动链轮组；

200-帽箍部件，201-插接盒，2011-压持部，2012-插接口，2013-中心定位轴，202-第一箍带，203-第二箍带，204-传动齿轮。

具体实施方式

实施例

请参照图1-图18，本实施例为一种安全帽帽箍部件全自动组装设备100，其用于实现帽箍部件200的自动组装，其中，所述帽箍部件包括插接盒201、从插接盒201一端插入的第一箍带202、从插接盒201另一相对端插入的第二箍带203以及传动齿轮204，插接盒201整体为一弧形板面结构，其前后侧边缘具有翻边围挡、左右两侧设置有压持部2011，压持部2011与插接盒201本体形成插接口2012，第一箍带202与第二箍带203从插接口2012中插入至插接盒201中，并通过左右两端的压持部2011压持住箍带，使得箍带呈弧形状态容置于插接盒201上；插接盒201的中部设置有中心定位轴2013，传动齿轮204通过轴孔配合安装在插接盒201的中心定位轴2013上；第一箍带202与第二箍带203的本体中部设置有齿条，传动齿轮204上设置有与箍带齿条啮合的齿轮结构。

本实施例的组装设备100包括进行旋转运动的旋转盘1、等角度环形设置在旋转盘1上的若干载具2、围绕旋转盘1依次设置的插接盒上料机构3、第一箍带组装机构4、第一载具旋转机构5、第二箍带组装机构6、齿轮组装机构7、齿轮组装检测机构8、下料机构9以及第二载具旋转机构10。

旋转盘1带着载具2旋转，在各个工站之间进行流转。本实施例中，载具2包括旋转设置在旋转盘1上的第一转轴21、固定在第一转轴21顶部的承载座22以及位于承载座22两侧的弹性夹块23。承载座22上形成有与插接盒201仿形的第一定位槽221，第一定位槽221的左右侧为围挡结构、前后侧为开放结构，前后侧的开放结构以为第一箍带202与第二箍带203的插入提供空间条件。承载座22的左右两侧设置有滑轨24，弹性夹块23滑动设置在滑轨24上且通过弹性件（图中未标识）对第一定位槽221中的插接盒201保持夹持状态。

插接盒上料机构3包括第一供料器31、设置在第一供料器31末端的阻挡接料块32、对插接盒进行方向识别并调整的方向校正单元33以及将插接盒从阻挡接料块32上搬运到方向校正单元33上再将方向校正后的插接盒从方向校正单元33上搬运到载具2中的第一搬运单元34。

本实施例中，阻挡接料块32中能且仅能承载一个插接盒201。

插接盒201具有前侧边与后侧边，前侧边长，后侧边短，通过第一供料器31持续有序的输出插接盒201，且插接盒201呈前侧边在前或后侧边在前的方式输出至阻挡接料块32中。为了保障插接盒201以统一的方向被放置到载具2中，本实施例设置了方向校正单元33。方向校正单元33包括调节座331、驱动调节座331绕竖直轴旋转的第一电机332以及检测调节座331内的插接盒201方向的第一传感器333。调节座331上设置有第二定位槽3311，第二定位槽3311既能定位前侧边在前的插接盒又能定位后侧边在前的插接盒。第二定位槽3311底部在设定位置处设置有检测通口3312；设定插接盒201长边在前为第一状态，短边在前为第二状态，所述设定位置为第二定位槽3311中插接盒呈第一状态覆盖区域但呈第二状态未覆盖区域、或插接盒呈第二状态覆盖区域但呈第一状态未覆盖区域。第一传感器333设置在检测通口3312下方，透过检测通口3312感应第二定位槽3311中插接盒201的状态为第一状态还是第二状态，若为第一状态，则第一电机332驱动调节座331逆时针旋转90°，若为第二状态，则第一电机332驱动调节座331顺时针旋转90°；经过方向校正单元33调整后的插接盒201呈长边在左、短边在右的状态，两个插接口2012呈前后方向分布的姿态，然后被放置到载具2中。

第一搬运单元34包括第一升降杆341、固定在第一升降杆341顶部的第一支撑板342、固定在第一支撑板342上的第一气缸343、受第一气缸343驱动进行水平移动的第二支撑板344、固定在第二支撑板344上的吸附模组345与夹持模组346，吸附模组345用于从阻挡接料块32上吸附插接盒201然后放置到调节座331上，夹持模组346用于从调节座331上夹持插接盒201然后放置到载具2上。

第一箍带组装机构4与第二箍带组装机构6结构大致相同，且均包括将箍带呈竖立姿态进行供料的第二供料器41、设置在第二供料器41末端的挡料装置42、将箍带从挡料装置42中取出并翻转至水平状态后插入到插接盒201中的第二搬运单元43、在箍带插入插接盒201之前对第二搬运单元43上的箍带两侧进行夹持定位的夹持定位装置44、以及辅助箍带插入并压紧插接盒201的辅助插入装置45。

箍带呈竖立姿态在第二供料器41的有序输送下持续输出至挡料装置42处，且箍带的头部在上，其尾部在下，在插入插接盒201内时，箍带呈尾部在前穿过插接盒201上的两个插接口2012，完成插接。挡料装置42包括若干弹性挡块（图中未标识），所述弹性挡块阻挡住第二供料器41的输出端口。

第二搬运单元43包括第二电机431、受第二电机431驱动进行前后（相对于载具2而言）运动的第三支撑板432、固定在第三支撑板432上的第二气缸433、受第二气缸433驱动进行左右（相对于载具2而言）运动的第四支撑板434、固定在第四支撑板434上的第三气缸435、受第三气缸435驱动绕水平轴进行旋转的旋转板436以及固定在旋转板436上的第一夹爪气缸437、以及受第一夹爪气缸437驱动进行张开或夹持动作的第一箍带夹爪438。本实施例中，为了节省空间，旋转板436通过一根第三转轴439转动设置在第四支撑板434上，第三转轴439上固定设置有第一齿轮4310，第三气缸435的活动端设置有与第一齿轮4310啮合的第一齿条4311，通过第一齿条4311与第一齿轮4310的啮合传动，实现旋转板436的旋转驱动。

夹持定位装置44包括第四气缸441、受第四气缸441驱动进行张靠或靠拢运动的第二箍带夹爪442。第一箍带夹爪438在夹持箍带时的夹持部位是箍带的头部，然后将其从挡料装置42中拔出，由于箍带为长条薄片的结构特性，箍带在第一箍带夹爪438上其悬挑部分相对于头部容易出现歪斜现象，导致无法正常的从其尾部插入到插接盒201内，因此，本实施例通过第二箍带夹爪442对第一箍带夹爪438上的箍带两侧进行夹持动作，一方面对箍带悬挑区段的位置进行校正，另一方面为箍带的插入保驾护航，提供位置导向，防止箍带在插入时向两侧偏移。

由于插接盒201的中部设置有向上凸起的中心定位轴2013，为了保障箍带能够顺利的插入并通过中心定位轴2013到达插接盒201远端，并从远端的插接口2012中伸出，本实施例设置了辅助插入装置45。具体的，辅助插入装置45设置在载具2的上方，其包括压紧插接盒201两侧侧边的第一压板451、驱动第一压板451上下运动的第五气缸452、位于插接盒201正上方设定高度位置处的第二压板453、驱动第二压板453上下运动的第六气缸454、位于插接盒201远端外侧的后挡板455以及驱动后挡板455水平运动的第七气缸456，第二压板453的下表面具有与插接盒201仿形的弧面，且第二压板453与插接盒201之间形成有供箍带穿过的限位空间（图中未标识），通过第二压板453的下表面遮盖在插接盒201的上方，一方面为箍带的插入提供上限位阻挡面，防止箍带上翘变形厉害而无法顺利穿过远端的插接口2012，另一方面，在箍带撞到中心定位轴2013时，在前端持续挤压作用力下，箍带发生形变而向上翘起，而第二压板453的下表面则对箍带上拱部分提供了下压作用力，在综合作用力的约束下迫使箍带尾端向上弹起绕过中心定位轴2013，进而顺利的到达远端插接口2012处，并从该插接口处穿出，实现箍带的插入组装。尾端的后挡板455则为箍带的插入深度提供了后侧的限位阻挡，保障箍带插入深度的一致性。

第一箍带组装机构4的动作流程为：第二供料器41持续有序的输出竖立状态的箍带至阻挡装置42处，第一箍带夹爪438夹持箍带的头部将其从第二供料器41的输出口中拔出，然后旋转至水平状态，其尾部朝向载具2的前端，第一箍带夹爪438夹持箍带移动靠近载具2；同时，第一压板451下降压住插接盒201，第二压板453下降至设定高度，与插接盒201一起形成限位空间；后挡板455伸出；第二箍带夹爪442相互靠拢，对箍带的两侧进行位置归正；箍带继续移动从插接盒201近端的插接口插入然后从远端的插接口伸出，并抵持后挡板455时停止插入动作，第一压板451、第二压板453、后挡板455以及第二箍带夹爪442复位，第一箍带夹爪438退回去夹取下一个箍带，完成第一箍带202插装。

第一箍带组装机构4处还设置有检测载具2中是否有插接盒201的第三传感器（图中未标识），若有，则正常执行第一箍带的插装动作，若没有，则不执行第一箍带的插装动作。第一载具旋转机构5与第二箍带组装机构6之间设置有检测载具2中是否有插入第一箍带202的第四传感器（图中未标识），若有，则第二箍带组装机构6正常执行第二箍带203的插装动作，若没有，则不执行第二箍带203的插装动作。

第一箍带202插入到插接盒201中后，需要将载具2旋转180度，让插接盒201另一端的插接口朝外，因此，本实施例通过设置第一载具旋转机构5完成载具2的旋转动作，而在帽箍部件组装完成下线后，载具2还需要转回至原来状态，因此，本实施例通过设置第二载具旋转机构10来完成载具2的旋转复位。第一载具旋转机构5与第二载具旋转机构10结构相同且均包括第八气缸51、受第八气缸51驱动进行上下运动的第五支撑板52、固定在第五支撑板52上的旋转气缸53、以及受旋转气缸53驱动绕竖直轴进行旋转的旋转块54，载具2中，其下方的第一转轴21底部设置有传动卡槽211，旋转块54的上表面设置有伸入至传动卡槽211内的传动卡条541，通过传动卡条541伸入传动卡槽211内，可实现旋转传动，通过旋转气缸53驱动旋转块54转动，进而可以带动第一转轴21旋转，继而实现载具2的前后端位置的切换。

由于第一箍带202先插入到插接盒201内，第二箍带203再插入时则需要插在第一箍带202的上侧，由于第一箍带202的存在，会影响第二箍带203的正常插入，有可能会插到第一箍带202的下侧，然后由于空间受限和中心定位轴2013的存在而导致第二箍带203插入失败。因此，为了防止上述问题发生，本实施例在第二箍带组装机构6中还设置有将插接盒201中的第一箍带202的头部向下压持的下压机构61，下压机构61包括第九气缸611以及受第九气缸611驱动进行上下运动的第三压板612。下压机构61设置在旋转盘1的下方，第三压板612初始状态下处于高位，带载具2旋转到位后，第一箍带202的头部旋转至第三压板612的下方，在第二箍带203插入前，第三压板612向下移动至低位，将第一箍带202的头部向下压持，以保障第二箍带203从第一箍带202的上方插入。

齿轮组装机构7包括第三供料器71、设置在第三供料器71末端的错位分料装置72、将传动齿轮204从错位分料装置72中取出放置到载具2中的第三搬运单元73以及对第一箍带和第二箍带的头部进行位置限定的端部限位装置74。

错位分料装置72包括错位接料块721、驱动错位接料块721垂直于传动齿轮204供料方向运动的第十气缸722。错位接料块721上设置有仅能承接一个传动齿轮204的接料槽723，通过第十气缸722驱动错位接料块721水平移动，使得接料槽723在接料位置与供料位置之间进行往返运动，在接料位置处，承接第三供料器71输出的一个传动齿轮204，然后垂直水平移动将该传动齿轮切出至供料位置处，供第三搬运单元73取走。

第三搬运单元73包括第二升降杆731、固定在第二升降杆731顶部的第六支撑板732、固定在第六支撑板732上的第十一气缸733、受第十一气缸733驱动进行前后（相对于载具2而言）运动的第七支撑板734、旋转且竖向弹性活动设置在第七支撑板734上的第二转轴735、固定在第二转轴735底端的齿轮取料头736、固定在第七支撑板734上且驱动第二转轴735旋转的第十二气缸737、位于第二转轴735正上方的第一压杆738以及固定在第七支撑板734上且驱动第一压杆738上下运动的第十三气缸739。第二转轴735上设置有第二齿轮7310，第十二气缸737的活动端设置有与第二齿轮7310啮合传动的第二齿条7311。第二转轴735穿过第二齿轮7310且相对于第二齿轮7310具有上下自由端但不具有旋转自由度，与第二齿轮7310同步旋转。

由于箍带上也有齿条，为了防止传动齿轮204压坏箍带上的齿条结构，本实施例将第二转轴735设置为上下活动结构，且在传动齿轮204在安装时，配合第二转轴735的旋转运动将传动齿轮204采用旋钮的方式卡入到两个箍带的齿条结构之间，与齿条结构形成相互啮合的配合形式；然后通过第一压杆738施加给传动齿轮204一个向下的压力（该压力较小），将传动齿轮204安装到位同时又不会压坏箍带。

在第二箍带组装机构6与齿轮组装机构7之间位于载具2上方设置有第二传感器11，第二传感器11用于检测第二箍带是否有安装，若没有安装，则后续无需安装传动齿轮204，若有安装，则正常进行传动齿轮204的组装。

齿轮组装检测机构8主要用于检测箍带与传动齿轮是否装配正确。齿轮组装检测机构8包括拉箍带装置81、压紧插接盒201的压紧装置82以及限定传动齿轮204上表面位置的齿轮限位装置83。压紧装置82用于压紧插接盒201，保障插接盒201位置的稳定性，然后齿轮限位装置83限制住传动齿轮204的上表面，使其在旋转过程中不会飞出插接盒201；拉箍带装置81用于夹持箍带一端然后向外拉动，若箍带能够被拉出设定长度，则装配OK，否则装配NG。

拉箍带装置81包括第十四气缸811、受第十四气缸811驱动进行前后（相对于载具2而言）运动的第八支撑板812、固定在第八支撑板812上的第二夹爪气缸813、受第二夹爪气缸813驱动进行张开或夹持动作的第三箍带夹爪814。

压紧装置82设置在载具2上方且包括第十五气缸821以及受第十五气缸821驱动进行上下运动的第四压板822。

齿轮限位装置83包括第三升降杆831、固定在第三升降杆831顶部的第九支撑板832以及固定在第九支撑板832上且位于载具2上方正对着中心定位轴2013的第二压杆833。

下料机构9包括第四升降杆91、固定在第四升降杆91顶部的第十支撑板92、固定在第十支撑板92上的第十六气缸97、受第十六气缸97驱动进行水平运动的第十一支撑板98、固定在第十一支撑板98上的第一下料夹持模组93与第二下料夹持模组94、位于第一下料夹持模组93下方的下料输送模组95以及位于第二下料夹持模组94下方的废料盒96。第一下料夹持模组93与第二下料夹持模组94分别对应两个载具工位，分别实现良品、不良品的夹持下料。

本实施例中，一方面为了节省能源，另一方面实现高节拍的流水线操作，保障各个机构动作的同步性，本实施例还设置有实现第一升降杆341、第二升降杆731、第三升降杆831、第四升降杆91以及旋转盘1同步动作的驱动系统12。驱动系统12包括第三电机121、受第三电机121驱动进行同步旋转的传动杆组122、以及将传动杆组122与旋转盘1底部的分度盘连接在一起实现同步动作的传动链轮组123。本实施例中，传动杆组122包括呈U型分布的三根传动杆1221，相邻两个传动杆之间通过一对斜齿轮1222啮合实现旋转传动，其中一根传动杆1221与第三电机121通过链轮链条连接实现旋转传动。三根传动杆1221上设置有与第一升降杆341、第二升降杆731、第三升降杆831、第四升降杆91逐一对应配合的若干驱动凸轮1223，第一升降杆341、第二升降杆731、第三升降杆831以及第四升降杆91上设置有与驱动凸轮1223配合的传动滚子1224，通过传动杆1221带着驱动凸轮1223进行旋转，利用驱动凸轮1223上带有直径变化的外周轮廓驱动传动滚子1224进行上下升降运动。

本实施例还提供了一种安全帽帽箍部件全自动组装方法，其包括：插接盒201通过第一供料器31自动供料，第一搬运单元34中的吸附模组345吸附一个插接盒201搬运到方向校正单元33，方向校正单元33对插接盒201的方向进行识别并将其调整至统一设定的方向，然后由第一搬运单元34中的夹持模组346夹持插接盒201与载具2中，插接盒201在载具2中通过第一定位槽221对其周边进行快速定位，并通过弹性夹块23夹持固定其位置；旋转盘1驱动插接盒201随载具2旋转至下一工站，在第一箍带组装机构4处，所述第三传感器感应到插接盒201装入到位，第一箍带202通过第二供料器41自动供料，第二搬运单元43中的第一箍带夹爪438夹持竖立状态下第一箍带202的头部，然后翻转至水平状态，其尾部对准载具2中的插接盒201端部，夹持定位装置44对第一箍带202的两侧进行位置校正和导向限位，辅助插入装置45中的第一压板451下降压持住插接盒201，第二压板453下降至插接盒201的上方一定高度，形成所述限位空间，后挡板455伸出对第一箍带202的尾部伸入位置进行限位，第一箍带夹爪438夹持第一箍带202插入到插接盒201内，完成第一箍带202的插装；然后载具2旋转至下一工站，通过第一载具旋转机构5，将载具2旋转180°，使得插接盒201的远端插接口切换为近端位置；载具2再旋转至下一工站，所述第四传感器检测第一箍带202是否插装，载具2旋转至下一工站，若第一箍带202插装到位，则通过第二箍带组装机构6完成第二箍带203的插装；载具2旋转至下一工站，第二传感器11检测第二箍带203是否有插装到位；载具2旋转至下一工站，齿轮组装机构7中的第三搬运单元73从错位分料装置72上吸取一个传动齿轮204，然后移动至载具2上方，利用旋压的方式将传动齿轮204安装到插接盒201上的中心定位轴2013上，形成所述帽箍部件200；载具2旋转至下一工站，利用齿轮组装检测机构8完成对帽箍部件200的组装检测；然后旋转至下料工位处，根据齿轮组装检测机构8的检测结果，利用第一下料夹持模组93和第二下料夹持模组94分别实现良品与不良品的自动下料。

对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种安全帽帽箍部件全自动组装设备，其特征在于：其包括进行旋转运动的旋转盘、等角度设置在所述旋转盘上的若干载具、围绕所述旋转盘依次设置的插接盒上料机构、第一箍带组装机构、第一载具旋转机构、第二箍带组装机构、齿轮组装机构、齿轮组装检测机构、下料机构以及第二载具旋转机构；所述载具转动设置在所述旋转盘上，所述第一载具旋转机构与所述第二载具旋转机构驱动所述载具实现前后端位置的切换；所述第一箍带组装机构与所述第二箍带组装机构均包括实现竖立状态箍带供料的第二供料器、夹持箍带翻转至水平状态并将其插入到插接盒中的第二搬运单元、在箍带插入插接盒之前对所述第二搬运单元上的箍带两侧进行位置矫正限位的夹持定位装置、以及辅助箍带插入并压紧插接盒的辅助插入装置。

2.如权利要求1所述的安全帽帽箍部件全自动组装设备，其特征在于：所述载具包括旋转设置在所述旋转盘上的第一转轴、固定在所述第一转轴顶部的承载座以及位于所述承载座两侧的弹性夹块；所述承载座上形成有与插接盒仿形的第一定位槽。

3.如权利要求1所述的安全帽帽箍部件全自动组装设备，其特征在于：所述插接盒上料机构包括实现插接盒供料的第一供料器、设置在所述第一供料器末端的阻挡接料块、对插接盒进行方向识别并调整的方向校正单元以及将插接盒从所述阻挡接料块上搬运到所述方向校正单元上再将方向校正后的插接盒从所述方向校正单元上搬运到所述载具中的第一搬运单元。

4.如权利要求3所述的安全帽帽箍部件全自动组装设备，其特征在于：所述第一搬运单元包括第一升降杆、固定在所述第一升降杆顶部的第一支撑板、固定在所述第一支撑板上的第一气缸、受所述第一气缸驱动进行水平移动的第二支撑板、固定在所述第二支撑板上的吸附模组与夹持模组，所述吸附模组用于从所述阻挡接料块上吸附插接盒然后放置到所述方向校正单元的调节座上，所述夹持模组用于从所述调节座上夹持插接盒然后放置到所述载具上。

5.如权利要求1所述的安全帽帽箍部件全自动组装设备，其特征在于：所述第二搬运单元包括第二电机、受所述第二电机驱动进行前后运动的第三支撑板、固定在所述第三支撑板上的第二气缸、受所述第二气缸驱动进行左右运动的第四支撑板、固定在所述第四支撑板上的第三气缸、受所述第三气缸驱动绕水平轴进行旋转的旋转板以及固定在所述旋转板上的第一夹爪气缸、以及受所述第一夹爪气缸驱动进行张开或夹持动作的第一箍带夹爪；所述夹持定位装置位于第一箍带插装工位对应的所述载具的前侧，且包括第四气缸以及受所述第四气缸驱动进行张靠或靠拢运动的第二箍带夹爪。

6.如权利要求1或5所述的安全帽帽箍部件全自动组装设备，其特征在于：所述辅助插入装置位于第一箍带插装工位对应的所述载具的上方，且其包括压紧插接盒两侧边的第一压板、驱动所述第一压板上下运动的第五气缸、位于插接盒正上方设定高度位置处的第二压板、驱动所述第二压板上下运动的第六气缸、位于所述插接盒远端外侧的后挡板以及驱动所述后挡板水平运动的第七气缸，所述第二压板的下表面具有与插接盒仿形的弧面，且所述第二压板与所述插接盒之间形成有供箍带穿过的限位空间。

7.如权利要求2所述的安全帽帽箍部件全自动组装设备，其特征在于：所述第一载具旋转机构与所述第二载具旋转机构结构相同且均包括第八气缸、受所述第八气缸驱动进行上下运动的第五支撑板、固定在所述第五支撑板上的旋转气缸、以及受所述旋转气缸驱动绕竖直轴进行旋转的旋转块，所述载具下方的第一转轴底部设置有传动卡槽，所述旋转块的上表面设置有伸入至所述传动卡槽内的传动卡条。

8.如权利要求1所述的安全帽帽箍部件全自动组装设备，其特征在于：所述第二箍带组装机构中还设置有将插接盒中的第一箍带的头部向下压持的下压机构，所述下压机构包括第九气缸以及受所述第九气缸驱动进行上下运动的第三压板。

9.如权利要求4所述的安全帽帽箍部件全自动组装设备，其特征在于：所述齿轮组装机构包括自动供应传动齿轮的第三供料器、设置在所述第三供料器末端的错位分料装置、将传动齿轮从所述错位分料装置中取出放置到所述载具中的第三搬运单元以及对第一箍带和第二箍带的头部进行位置限定的端部限位装置；

所述第三搬运单元包括第二升降杆、固定在所述第二升降杆顶部的第六支撑板、固定在所述第六支撑板上的第十一气缸、受所述第十一气缸驱动进行前后运动的第七支撑板、旋转且竖向弹性活动设置在所述第七支撑板上的第二转轴、固定在所述第二转轴底端的齿轮取料头、固定在所述第七支撑板上且驱动所述第二转轴旋转的第十二气缸、位于所述第二转轴正上方的第一压杆以及固定在所述第七支撑板上且驱动所述第一压杆上下运动的第十三气缸。

10.如权利要求9所述的安全帽帽箍部件全自动组装设备，其特征在于：所述齿轮组装检测机构包括拉箍带装置、压紧插接盒的压紧装置、限定传动齿轮上表面位置的齿轮限位装置以及感应所述拉箍带装置拉动箍带是否到位的感应装置；

所述拉箍带装置包括第十四气缸、受所述第十四气缸驱动进行前后运动的第八支撑板、固定在所述第八支撑板上的第二夹爪气缸、受所述第二夹爪气缸驱动进行张开或夹持动作的第三箍带夹爪；所述压紧装置设置在载具上方且包括第十五气缸以及受所述第十五气缸驱动进行上下运动的第四压板；所述齿轮限位装置包括第三升降杆、固定在所述第三升降杆顶部的第九支撑板以及固定在所述第九支撑板上且位于所述载具上方正对着中心定位轴的第二压杆。

11.如权利要求10所述的安全帽帽箍部件全自动组装设备，其特征在于：还包括实现所述第一升降杆、所述第二升降杆、所述第三升降杆以及所述旋转盘同步动作的驱动系统；所述驱动系统包括第三电机、受所述第三电机驱动进行同步旋转的传动杆组、以及将所述传动杆组与所述旋转盘底部的分度盘连接在一起实现同步动作的传动链轮组；所述传动杆组包括若干传动杆，所述传动杆上设置有与所述第一升降杆、所述第二升降杆、所述第三升降杆逐一对应配合的若干驱动凸轮，所述第一升降杆、所述第二升降杆以及所述第三升降杆上设置有与所述驱动凸轮配合的传动滚子。

12.一种安全帽帽箍部件自动组装方法，其特征在于：其包括以下步骤：

S1、提供载具；

S2、提供第一供料器，实现插接盒的自动供料，利用第一搬运单元将所述插接盒按照统一的方向放置到所述载具中；

S3、提供第二供料器，实现第一箍带的自动供料，在所述载具的上方设置第二压板，所述第二压板下降至所述插接盒的上方封盖住插接盒的上部开口，在所述插接盒内部形成供箍带插入的限位空间，利用第二搬运单元夹持所述箍带的头部且呈水平状态，让箍带的尾部对着载具上的所述插接盒端部，利用夹持定位装置对所述第二搬运单元上的箍带悬挑部分进行位置矫正与导向，所述第二搬运单元夹持箍带插入至插接盒中；

S4、利用第一载具旋转机构驱动所述载具旋转180°，实现插接盒前后端位置的切换；

S5、参照步骤S3完成第二箍带的自动插装；

S6、提供第三供料器实现传动齿轮的自动供料，利用第三搬运单元拾取所述传动齿轮采用下压结合同步旋转的方式完成所述传动齿轮在所述插接盒上的装配，所述插接盒上设置有中心定位轴，所述传动齿轮采用轴孔配合的方式装配在所述中心定位轴上且与所述第一箍带、所述第二箍带上的齿条结构啮合；

S7、利用压紧装置限制住所述传动齿轮的上端面，然后利用拉箍带装置夹持所述第二箍带的头部向外拉动，若所述第二箍带能够被拉出设定长度，则检测结果为装配合格，否则检测结果为装配不合格；

S8、根据步骤S7中的检测结果进行良品与不良品的分别下料；

S9、利用第二载具旋转机构驱动所述载具旋转180°，实现插接盒前后端位置的复位。

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