CN116175130B - 一种散装卡爪自动装配机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种散装卡爪自动装配机，包括：电控台，其内部设有用于控制散装卡爪装配的电控系统；自动送料机，设于电控台的一侧，并通过输料轨道将散装卡爪输送至电控台上；吸料机构，设于电控台上，用于吸取输料轨道上的散装卡爪；装配机构，设于电控台上，用于对散装卡爪进行装配；质检机构，设于装配机构的一侧，对装配好的散装卡爪进行质量检测；分料机构，设于装配机构的另一侧，用于筛分装配好的散装卡爪的良次品。本发明采用自动送料机实现上料自动化，采用吸料机构和装配机构实现自动化装配散装卡爪，提高装配效率；采用质检机构和分料机构对散装卡爪进行检测，合理分类良品与次品以确保不混料，替代原来的人工筛选，提高筛选的效率。

Description

一种散装卡爪自动装配机

技术领域

本发明涉及到智能卡爪装配机械技术领域，特别涉及到一种散装卡爪自动装配机。

背景技术

现代社会电子设备已广泛应用于人类生活和生产的方方面面，电子设备一般包括集成电路、晶体管、电子管等电子元器件，其中就包括连接器PIN针，用于电信号传输。

在制作PIN针时，需要将卡爪装入PIN针，而现有的卡爪装配方式有两种，一种为卡爪连料装配方式，该装配方式具有：1.卡爪热处理和电镀成本高，模具成本较高；2.连料卡爪硬度高，裁切困难；3.连料卡爪占库存空间大的缺点。另外一种也是作为优选的一种是散装卡爪装配方式，该散装卡爪装配方式具有：1.卡爪热处理和电镀成本低，模具成本低；2.散装卡爪不用二次裁切，电镀后可以直接组装；3.散装卡爪方便存储，占库存空间小的优点，但是该方式也存在人工装配效率低，次品率高，品质管控困难等缺点，因此如何设置一个能够自动装配卡爪来代替人工装配，提高效率的同时也能提高良品率的智能机床是现下需要解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：解决上述存在的技术问题，提供一种装配效率高、品质管控方便、高效且准确率高的散装卡爪自动装配机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种散装卡爪自动装配机，包括：

电控台，其内部设有用于控制散装卡爪装配的电控系统；

自动送料机，设于电控台的一侧，并通过输料轨道将散装卡爪输送至电控台上；

吸料机构，设于电控台上，用于吸取输料轨道上的散装卡爪；

装配机构，设于电控台上，用于对散装卡爪进行装配；

质检机构，设于装配机构的一侧，对装配好的散装卡爪进行质量检测；

分料机构，设于装配机构的另一侧，用于筛分装配好的散装卡爪的良次品。

进一步的，所述自动送料机包括与电控系统电连接的震动盘和与震动盘相连并倾斜设置的输料轨道，震动盘将散装卡爪震动至输料轨道，输料轨道利用重力将散装卡装输送至电控台一侧。

进一步的，所述吸料机构包括垂直于电控台顶面的第一导轨和设于第一导轨上的柔性真空吸料组件，柔性真空吸料组件的吸嘴垂直设置在输料的轨道上方。

进一步的，所述柔性真空吸料组件包括：机座，设于第一导轨上，机座为L型结构，其底部设有通孔；

长杆吸嘴，其穿过机座上的通孔，并在通孔内上下滑动；

定位块，设于长杆吸嘴上，用于将长杆吸嘴限制在通孔内上下滑动；

吸嘴弹簧，卷绕在长杆吸嘴的外围，吸嘴弹簧的外径大于通孔的直径；

行程调节环，设于通孔上方的长杆吸嘴上，用于限制长杆吸嘴滑动行程的范围；

气管接头，设于长杆吸嘴的顶部，用于控制长杆吸嘴的真空吸力。

进一步的，所述装配机构设于第一导轨的下方，DD马达、被DD马达所驱动的装配盘以及设置在装配盘一侧的柔性卡爪压入机构，装配盘上设有多个均匀分布的阻尼载具。

进一步的，所述阻尼载具包括放置公针和卡爪的基座、设于基座上的弹簧顶块和设置在弹簧顶块与基座之间的刹车块；基座通过滑块设置在装配盘上。

进一步的，所述质检机构包括背光源机构和影像检测机构；所述装配机构设置在背光源机构的相对面上，影像检测机构设于背光源机构的另一侧；背光源机构包括垂直设置在电控台上的第二导轨和设置在第二导轨上的背光源件；第二导轨倾斜设置在装配机构的上方，背光源件在第二导轨上平行移动并配合影像检测机构对装配机构上装配完成的卡爪成品补光照明。

进一步的，所述影像检测机构包括垂直设置在电控台上的第三导轨、设置在第三导轨上的调节支架和设置在调节支架上的CCD镜头，CCD镜头在背光源件辅助照明下对装配完成的卡爪成品捕捉成像并将电荷数据传递给电控系统。

进一步的，所述电控台上还设有与电控系统电连接的监控操作系统。

进一步的，所述分料机构包括设于装配盘另一侧的抓取机构，用于分离装配好并经过检测的卡爪成品；抓取机构包括第四导轨和设置在第四导轨上的夹爪气缸和夹爪，在分料机构下方还设有接料槽。

本发明的有益效果是：

（1） 采用自动送料机实现上料自动化，免去人工上料的麻烦，采用吸料机构和装配机构实现自动化装配散装卡爪，提高散装卡爪的装配效率；

（2） 采用柔性真空吸料组件，确保卡爪的抓取顺畅且不会产生变形；

（3） 装配盘上设有多个阻尼载具，确保散装卡爪装配后位置保持原状，方便后续质量检测；

（4） 采用DD马达替代传统工艺的凸轮分割器，并结合监控操作系统，对装配盘实时监控控制，对装配好的散装卡爪实行精准控制；

（5） 采用背光源机构和影像检测机构对装配好的散装卡爪的尺寸和外形轮廓进行检测，并将检测的图像数据传递给电控系统和监控操作系统，实现合理分类良品与次品以确保不混料，替代原来的人工筛选，提高筛选的效率。

附图说明

图1为实施例1中一种散装卡爪自动装配机的俯视图；

图2为实施例1中一种散装卡爪自动装配机的立体图；

图3为实施例1中柔性真空吸料组件的结构示意图；

图4为实施例1中阻尼载具的结构示意图；

图5为图4中阻尼载具上装配公针和卡爪的结构示意图；

图6为图5中α处的放大图；

图7为实施例1中柔性卡爪压入机构的结构示意图；

图8为实施例1中柔性卡爪压入机构与阻尼载具工作示意图；

图9为实施例1中分料机构的结构示意图。

上述附图标记：1、震动盘；2、柔性真空吸料组件；21、机座；22、长杆吸嘴；23、定位块；24、吸嘴弹簧；25、行程调节环；26、气管接头；3、装配盘；4、DD马达；5、阻尼载具；51、基座；52、弹簧顶块；53、刹车块；54、滑块；6、柔性卡爪压入机构；61、气缸；62、调节环；63、顶杆；64、压头弹簧；65、浮动压头；7、背光源机构；8、影像检测机构；81、第三电控导轨；82、纵向CCD镜头；83、调节支架；9、横向镜头；10、监控操作系统；11、电控台；12、分料机构；121、第四电控导轨；122、夹爪气缸；123、夹爪；124；合格品接料槽；125、不合格品接料槽；A、卡爪；B、公针。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明，但这些具体实施方案不以任何方式限制本发明的保护范围。

实施例1

参见附图1-9，一种散装卡爪自动装配机，包括：电控台11，其内部设有用于控制散装卡爪装配的电控系统；自动送料机，设于电控台11的一侧，并通过输料轨道将散装卡爪输送至电控台11上；吸料机构，设于电控台11上，用于吸取输料轨道上的散装卡爪；装配机构，设于电控台11上，用于对散装卡爪进行装配；质检机构，设于装配机构的一侧，对装配好的散装卡爪进行质量检测；分料机构12，设于装配机构的另一侧，用于筛分装配好的散装卡爪的良次品。

上述方案具备以下优点：

本发明采用自动送料机实现上料自动化，采用吸料机构和装配机构实现自动化装配散装卡爪，提高装配效率；采用质检机构和分料机构12对散装卡爪进行检测，合理分类良品与次品以确保不混料，替代原来的人工筛选，提高筛选的效率。

在本实施例中，所述自动送料机包括与电控系统电连接的震动盘1和与震动盘1相连并倾斜设置的输料轨道，震动盘1将散装卡爪震动至输料轨道，输料轨道利用重力将散装卡装输送至电控台11一侧。

具体的，震动盘1设置在一个放置架上，震动盘1包括底部的震动马达和设置在震动马达上的置料盘，置料盘的一侧为出料口，出料口连接一个倾斜设置的输料轨道，输料轨道倾斜设置，另一端朝向电控台11的台面上，将散装卡爪置入置料盘中后，震动马达将散装卡爪震动至出料口并进入输料轨道，在重力的影响下开始沿着输料轨道向下滑行。

在本实施例中，所述吸料机构包括垂直于电控台11顶面的第一导轨和设于第一导轨上的柔性真空吸料组件2，柔性真空吸料组件2的吸嘴垂直设置在输料的轨道上方。

具体的，第一导轨为第一电控导轨，第一电控导轨上设有柔性真空吸料组件2，柔性真空吸料组件2设置在第一电控导轨的滑块54上，在第一电控导轨上滑动至输料的轨道上方或装配盘3的上方。

更加具体的，柔性真空吸料组件2包括（见图3）：机座21，设于第一电控导轨上，机座21为L型结构，L型结构横向延伸的部分设有贯穿的通孔；

长杆吸嘴22，穿过机座21上的通孔，并在通孔内上下滑动；

定位块23，设于长杆吸嘴22上，用于将长杆吸嘴22限制在通孔内上下滑动，使长杆吸嘴22的滑动不会脱离通孔，该通孔为圆弧平面孔，防止长杆吸嘴22旋转的同时保持长杆吸嘴22方向不变并灵活地上下滑动；

吸嘴弹簧24，卷绕在长杆吸嘴22的外围，吸嘴弹簧24的外径大于通孔的直径，长杆吸嘴22滑动过程中挤压吸嘴弹簧24，重复完成压缩复位动作，保证在吸取散装卡爪的同时不损伤产品，还避免了由于卡爪公差引起的卡爪与长杆吸嘴22的接触距离不稳定的问题，提高了长杆吸嘴22真空吸取卡爪的稳定性；

行程调节环25，设于通孔上方的长杆吸嘴22上，用于限制长杆吸嘴22滑动行程的范围，通过调节行程调节环25，调节吸嘴弹簧24预压力并将长杆吸嘴22固定在通孔上的某一刻度位置；

气管接头26，设于长杆吸嘴22的顶部，连接外部空气管道，用于控制长杆吸嘴22的真空吸力。

通过长杆吸嘴22将散装卡爪吸取，在定位块23定位至装配盘3上方时，释放散装卡爪，将卡爪投入装配盘3中。

在本实施例中，所述装配机构设于第一电控导轨的下方，包括DD马达4、被DD马达4所驱动的装配盘3以及设置在装配盘3一侧的柔性卡爪压入机构6，装配盘3上设有多个均匀分布的、用于放置公针B和散装卡爪的阻尼载具5。

参见图7，具体的，柔性卡爪压入机构6的支撑架设置在装配盘3的一侧，其功能部主要包括气缸61、调节环62、顶杆63、压头弹簧64和浮动压头65；气缸61设置在支撑架上，调节环62设置在气缸61上用于调节气缸61的气压，在气缸61的作用下，浮动压头65拉扯压头弹簧64并向下施压，浮动压头65两侧所设置的顶杆63用于在抵住阻尼载具5的同时限定浮动压头65的活动位置，防止向下施压的过程中浮动压头65位置产生偏移。

参见图4-图6，与柔性卡爪压入机构6相对应的，阻尼载具5包括放置公针B和卡爪A的基座51、设于基座51上的弹簧顶块52和设置在弹簧顶块52与基座51之间的刹车块53；基座51通过滑块54固定在装配盘3上。弹簧顶块52在压头弹簧64压紧刹车块53的作用下，将公针B和卡爪A平稳地压装在基座51上。

在DD马达4控制装配盘3旋转下，吸料机构将吸取到的卡爪A放置在装配盘3的阻尼载具5中并移至柔性卡爪压入机构6正下方进行装配。（参见图8）压装过程：由气缸61推动浮动压头65下行，直至将卡爪A完全压住，因为卡爪A的接触部位为仿型结构，加上弹簧顶块52由两侧向内挤压，可以确保后续动作中卡爪A位置保持不动，浮动压头65继续下行，两侧顶杆63将弹簧顶块52向两侧压下，让出卡爪A变形空间（弹簧顶块52由上至下呈倒三角凹口），最后将卡爪A与公针B压装在一起。

在本实施例中，所述质检机构包括背光源机构7和影像检测机构8；所述装配机构设置在背光源机构7的相对面，影像检测机构8设置在背光源机构7的另一侧，背光源机构7包括垂直设置在电控台11上的第二电控导轨和设置在第二电控导轨上的背光源件；第二电控导轨倾斜设置在装配机构的上方，背光源件在第二电控导轨上平行移动并对装配机构上装配完成的卡爪进行补光照明。

所述影像检测机构8包括垂直设置在电控台11上的第三电控导轨81、设置在第三电控导轨81上的调节支架83和设置在调节支架83上的纵向CCD镜头82和设置在装配盘3一侧的横向镜头9，纵向CCD镜头82和横向镜头9对准阻尼载具5，在背光源件的辅助照明下，对阻尼载具5上装配好的卡爪捕捉成像并将其转化成的电荷数据传递给电控系统，调节支架83主要用于纵向CCD镜头82的调距和纵向CCD镜头82的角度。横向镜头9主要用于判断装配完成的卡爪成品是否弯曲，纵向CCD镜头82用于检测卡爪是否有异常。

在本实施例中，所述电控台11上还设有与电控系统电连接的监控操作系统10，通过监控操作系统10控制与电控系统均电连接的自动送料机、吸料机构、装配机构、质检机构和分料机构12，监控操作系统10对纵向CCD镜头82传递的电荷数据进行筛选区分并做出相应的筛选指令。

在本实施例中，所述分料机构12包括设于装配盘3另一侧的抓取机构，用于分离装配好并经过检测的卡爪成品，分料机构12收取到监控操作系统10的筛选指令后对良品和次品进行筛分。具体的（参见图9），抓取机构包括第四电控导轨121和设置在第四电控导轨121上的夹爪气缸122和夹爪123，在分料机构12下方还设有一个接料槽，接料槽分为合格品接料槽124和不合格品接料槽125。当纵向CCD镜头82和横向镜头9从不同角度进行测量的情况下判断出合格品和不合格品，监控操作系统10根据判断数据控制夹爪气缸122在第四电控导轨121上运行至阻尼载具5上，并控制夹爪气缸122夹取合格品和不合格品进行分料，并将合格品和不合格品分别放入合格品接料槽124和不合格品接料槽125内。

本发明一种散装卡爪自动装配机的工作原理及方法是：

散装卡爪被放置在置物盘上后，在震动盘1的震动下沿着输料轨道向电控台11一侧滑落，长杆吸嘴22压缩吸嘴弹簧24并吸取卡爪A，再沿着第一电控导轨方向移至装配盘3处，将卡爪A放置在阻尼模块上，装配盘3在DD马达4的驱动下，阻尼模块运转至柔性卡爪压入机构6处与公针B进行装配，装配好的卡爪成品旋转至背光源件下进行补充照明，调整好纵向CCD镜头82和横向镜头9的角度和焦距后，在背光源件的补充照明下，对装配好的卡爪成品捕捉成像并将电荷数据传递给监控操作系统10，监控操作系统10发出筛选指令，分料机构12接收到分料指令后通过第四电控导轨121、夹爪气缸122和夹爪123对卡爪成品进行筛选，筛选出的合格品投入合格品接料槽124，不合格品投入不合格品接料槽125。

上述实施例中所公开的技术方案具备的有益效果是：

（1） 采用自动送料机实现上料自动化，免去人工上料的麻烦，采用吸料机构和装配机构实现自动化装配散装卡爪，提高散装卡爪的装配效率；

（2） 采用柔性真空吸料组件2，确保卡爪的抓取顺畅且不会产生变形；

（3） 装配盘3上设有多个阻尼载具5，确保散装卡爪装配后位置保持原状，方便后续质量检测；

（4） 采用DD马达4替代传统工艺的凸轮分割器，并结合监控操作系统10，对装配盘3实时监控控制，对装配好的卡爪成品实行精准控制；

（5） 采用背光源机构7和影像检测机构8对装配好的散装卡爪的尺寸和外形轮廓进行检测，并将检测的图像数据传递给电控系统和监控操作系统10，实现合理分类良品与次品以确保不混料，替代原来的人工筛选，提高筛选的效率。

以上显示和描述了本发明创造的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该 了解，本发明创造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说明本发明创造的原理，在不脱离本发明创造精神和范围的前提下，本发明创造还会有各种变化和改进，这些变化和改变都落入要求保护的本发明创造范围内。

Claims (7)

1.一种散装卡爪自动装配机，其特征在于，包括：

电控台，其内部设有用于控制散装卡爪装配的电控系统；

自动送料机，设于电控台的一侧，并通过输料轨道将散装卡爪输送至电控台上；

吸料机构，设于电控台上，用于吸取输料轨道上的散装卡爪；所述吸料机构包括垂直于电控台顶面的第一导轨和设于第一导轨上的柔性真空吸料组件，柔性真空吸料组件的吸嘴垂直设置在输料轨道上方；

装配机构，设于电控台上，用于对散装卡爪进行装配；所述装配机构设于第一导轨的下方，包括DD马达、被DD马达所驱动的装配盘以及设置在装配盘一侧的柔性卡爪压入机构，装配盘上设有多个均匀分布的阻尼载具；

所述阻尼载具包括放置公针和卡爪的基座、设于基座上的弹簧顶块和设置在弹簧顶块与基座之间的刹车块；基座通过滑块设置在装配盘上；

所述柔性卡爪压入机构包括气缸、调节环、顶杆、压头弹簧和浮动压头；气缸设置在支撑架上，调节环设置在气缸上用于调节气缸的气压，在气缸的作用下，浮动压头拉扯压头弹簧并向下施压，浮动压头两侧所设置的顶杆用于在抵住阻尼载具的同时限定浮动压头的活动位置，防止向下施压的过程中浮动压头位置产生偏移，两侧顶杆还用于将弹簧顶块向两侧压下，让出卡爪变形空间；

质检机构，设于装配机构的一侧，对装配好的散装卡爪进行质量检测；

分料机构，设于装配机构的另一侧，用于筛分装配好的散装卡爪的良次品。

2.根据权利要求1所述的散装卡爪自动装配机，其特征在于，所述自动送料机包括与电控系统电连接的震动盘和与震动盘相连并倾斜设置的输料轨道，震动盘将散装卡爪震动至输料轨道，输料轨道利用重力将散装卡爪输送至电控台一侧。

3.根据权利要求1所述的散装卡爪自动装配机，其特征在于，所述柔性真空吸料组件包括：机座，设于第一导轨上，机座为L型结构，其底部设有通孔；

长杆吸嘴，其穿过机座上的通孔，并在通孔内上下滑动；

定位块，设于长杆吸嘴上，用于将长杆吸嘴限制在通孔内上下滑动；

吸嘴弹簧，卷绕在长杆吸嘴的外围，吸嘴弹簧的外径大于通孔的直径；

行程调节环，设于通孔上方的长杆吸嘴上，用于限制长杆吸嘴滑动行程的范围；

气管接头，设于长杆吸嘴的顶部，用于控制长杆吸嘴的真空吸力。

4.根据权利要求1所述的散装卡爪自动装配机，其特征在于，所述质检机构包括背光源机构和影像检测机构；所述装配机构设置在背光源机构的相对面上，影像检测机构设于背光源机构的另一侧；背光源机构包括垂直设置在电控台上的第二导轨和设置在第二导轨上的背光源件；第二导轨倾斜设置在装配机构的上方，背光源件在第二导轨上平行移动并配合影像检测机构对装配机构上装配完成的卡爪成品补光照明。

5.根据权利要求4所述的散装卡爪自动装配机，其特征在于，所述影像检测机构包括垂直设置在电控台上的第三导轨、设置在第三导轨上的调节支架和设置在调节支架上的CCD镜头以及设置在装配盘一侧的用于判断装配完成的卡爪成品是否弯曲的横向镜头，纵向CCD镜头和横向镜头对准阻尼载具，CCD镜头在背光源件辅助照明下对装配完成的卡爪成品捕捉成像并将电荷数据传递给电控系统。

6.根据权利要求5所述的散装卡爪自动装配机，其特征在于，所述电控台上还设有与电控系统电连接的监控操作系统。

7.根据权利要求1-6任一项所述的散装卡爪自动装配机，其特征在于，所述分料机构包括设于装配盘另一侧的抓取机构，用于分离装配好并经过检测的卡爪成品；抓取机构包括第四导轨和设置在第四导轨上的夹爪气缸和夹爪，在分料机构下方还设有接料槽。