CN116690189B - 传感器自动组装机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及传感器组装设备技术领域，本发明公开了传感器自动组装机，包括行走机构、组装工位、检测工位、下料工位、打标工位与驱动机构；行走机构上固定安装有若干均匀分布的治具，治具包括支柱与支筒；组装工位均匀分布于行走机构的一旁，依次将各传感器零部件组装为一体，组装工位包括上料输送机构与自动安装机构；检测工位对组装过程中的产品进行识别检测；下料工位包括排除机构与分选机构；排除机构将组装过程中组装不合格的产品取出。本发明能够实现自动一体化完成传感器的组装，并且运行过程中高效、准确地自动进行对组装过程的检测，以及能够实现将检测到不合格的产品排除，有效降低不合格产品流入市场的几率以及组装过程中的耗能。

Description

传感器自动组装机

技术领域

本发明涉及传感器组装设备技术领域，尤其涉及传感器自动组装机。

背景技术

双端快插式温度传感器由阀芯、带温度探头阀体与不锈钢卡圈组成，其中阀芯由套筒、定位珠、十字磁性转子以及套筒盖组成。目前市面的传感器组装设备并不能够满足此传感器的组装生产，仍以传统的手工组装为主。

考虑到人工组装的效率低，成本高，因此本专利提出一种能够实现自动一体化完成流量传感器的组装的传感器自动组装机。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的传感器自动组装机，其能够实现自动一体化完成传感器的组装，并且运行过程中高效、准确地自动进行对组装过程的检测，以及能够实现将检测到不合格的产品排除，有效降低不合格产品流入市场的几率以及组装过程中的耗能。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

传感器自动组装机，包括：

行走机构，所述行走机构上固定安装有若干均匀分布的治具，所述治具包括用于放置套筒盖的支柱以及用于放置阀体的支筒；

组装工位，所述组装工位为多个，且所述组装工位分布于行走机构的周围，依次将各传感器零部件组装为一体，所述组装工位包括上料输送机构与自动安装机构；

检测工位，所述检测工位对组装过程中的产品进行识别检测；

下料工位，所述下料工位包括排除机构与分选机构；所述排除机构将组装过程中组装不合格的产品取出，所述分选机构将组装合格的成品进行分类放置；

打标工位，所述打标工位对传感器零部件进行打标；

驱动机构，所述驱动机构驱动各组装工位、检测工位、下料工位、打标工位以及行走机构运行；

所述上料输送机构包括储料机构与送料机构，所述送料机构将储料机构中各种传感器零部件输送到供自动安装机构取料的位置处；

所述自动安装机构、排除机构与分选机构均包括检测开关，所述检测开关检测治具上是否有相应的传感器零部件；

所述储料机构至少包括料斗、振动盘、转盘与传送带中的一种，所述送料机构至少包括导管、导轨与运输机械手中的一种；

所述自动安装机构还包括套筒盖安装机构、定位珠安装机构、转子安装机构、套筒安装机构、阀体安装机构、阀芯安装机构、阀芯压紧机构与卡圈安装机构；

所述检测工位、排除机构、分选机构、套筒盖安装机构、定位珠安装机构、转子安装机构、套筒安装机构、阀体安装机构、阀芯安装机构、阀芯压紧机构与卡圈安装机构还包括行程导轨以及行程导轨上滑动安装的工装；

所述定位珠安装机构还包括固定连接于工装上的定位头、顶针以及定位珠下料口；

所述排除机构、分选机构、套筒盖安装机构、转子安装机构、套筒安装机构、阀体安装机构、阀芯安装机构、阀芯压紧机构与卡圈安装机构均还包括固定连接于工装上的机械夹爪；

所述阀芯压紧机构还包括工装上固定安装的顶柱；

所述检测工位还包括固定连接于工装上的红外线传感器；

定位珠从料斗经导轨被空压气吹入套筒盖中，顶针下顶将定位珠安装到位，行走机构再转动；红外线传感器检测到定位珠安装到位，输出信号使行走机构继续运行，若没有安装到位，输出信号并控制排除机构检测到此治具时将此不良品取出，且其它后续自动安装机构不运行。

优选的，所述上料输送机构还包括顶出机构，所述顶出机构将送料机构末端的传感器零部件顶到适合抓取的位置处；

所述导轨的两端分别连接振动盘与顶出机构。

优选的，所述排除机构还包括放置盒；所述分选机构还包括分类槽；

所述分类槽包括良品出口、不良品出口以及转动安装在分类槽中的挡板；

所述挡板由电机带动，根据检测工位以及检测开关的信号切换挡板的角度。

优选的，所述套筒盖安装机构还包括与工装转动连接的连接器，所述套筒盖安装机构上的机械夹爪与连接器固定连接。

优选的，所述行走机构具体为转台，所述治具还包括用于安装支柱与支筒的安装位，使得支柱与支筒可更换；

所述支柱上设有与套筒盖底部配合的卡位，所述支筒上设有与阀体底部配合的槽位。

优选的，所述组装机还包括用于安装行走机构、组装工位、检测工位、下料工位、打标工位与驱动机构的主机架，所述主机架与行走机构转动连接。

本发明与现有技术相比，其有益效果为：实现自动一体化完成传感器的组装，并且运行过程中高效、准确地自动进行对组装过程的检测，以及能够实现将检测到不合格的产品排除，有效降低不合格产品流入市场的几率以及组装过程中的耗能。

附图说明

图1为要组装的流量传感器的结构示意图；

图2为本发明提出的传感器自动组装机的结构俯视图；

图3为本发明提出的传感器自动组装机中治具的结构示意图；

图4为本发明提出的传感器自动组装机中定位珠安装机构的初始进料示意图；

图5为本发明提出的传感器自动组装机中定位珠安装机构的安装示意图；

图6为本发明提出的传感器自动组装机中定位珠安装完成示意图；

图中：1、行走机构；2、组装工位；3、检测工位；4、下料工位；5、打标工位；6、安装位；7、治具；8、支柱；9、支筒；10、储料机构；11、送料机构；12、料斗；13、振动盘；14、转盘；15、传送带；16、筒盖安装机构；17、定位珠安装机构；18、转子安装机构；19、套筒安装机构；20、阀体安装机构；21、阀芯安装机构；22、阀芯压紧机构；23、卡圈安装机构；24、放置盒；25、分类槽；26、套筒盖；27、定位珠；28、十字磁性转子；29、套筒；30、不锈钢卡圈；31、阀体；32、顶针；33、控制器；34、主机架。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，本发明提供以下技术方案：传感器自动组装机，包括行走机构1、组装工位2、检测工位3、下料工位4、打标工位5与驱动机构。行走机构1运行时，经过各个组装工位2处完成传感器的组装；经过检测工位3时检验产品是否组装到位，经过下料工位4时合格或者不合格的产品被分别取出，避免因传感器零部件本身的缺陷导致组装不到位致使产品不合格，防止不合格传感器产品流入市场造成对其它设备、用具等的生产、使用造成重大影响；

行走机构1上固定安装有若干均匀分布的治具7，治具7包括用于放置套筒盖26的支柱8以及用于放置阀体31的支筒9；支柱8上设有与套筒盖26底部配合的卡位，支筒9上设有与阀体底部配合的槽位；设置两个治具7的目的在于能够先装配好由套筒盖26、定位珠27、十字磁性转子28与套筒29组成的阀芯，然后再将阀芯装配到阀体31中，起到分别检测组装质量的效果，避免直接在阀体31上组装成整个产品导致部分工序达不到精准的效果而影响整个传感器的质量检测；

组装工位2为多个，且组装工位2分布于行走机构1的周围，依次将各传感器零部件组装为一体，安装的排列顺序为：套筒盖26、定位珠27、十字磁性转子28、套筒29依次组装为阀芯，随后阀体31上料，并将阀芯安装到阀体31中，再最后安装不锈钢卡圈30；组装工位2包括上料输送机构与自动安装机构，实现行走机构1运行时各组装工位2同时进行传感器的组装工序；行走机构1具体为转台，当行走机构1转动一圈时，完成所有的组装工序；

检测工位3对组装过程中的产品进行识别检测，能够检测出传感器产品中各个工序的组装质量，避免因传感器各传感器零部件本身存在的缺陷，如尺寸、形状等原因导致组装不到位而影响后续整体的质检，防止不良品流入市场最终造成较大影响；

下料工位4包括排除机构与分选机构；排除机构将组装过程中组装不合格的产品取出，分选机构将组装合格的成品进行分类放置；下料工位4实现只有组装合格的成品才能流入到市场中；设置排除机构对组装过程中的不合格产品排除，避免后续组装工位2继续对不合格产品进行组装，既可以降低不合格品传感器零部件拆卸上的困难，又可以降低生产过程中的消耗；

打标工位5对传感器零部件进行打标，打标工位5采用激光刻字的技术对阀体31进行打标；

驱动机构驱动各组装工位2、检测工位3、下料工位4、打标工位5以及行走机构1运行，驱动机构包括气泵、电源等动力源，与行走机构1以及各个工位连接，从而能够提供本组装机正常运行的动力。

如图1所示，上料输送机构包括储料机构10与送料机构11，送料机构11将储料机构10中各种传感器零部件输送到供自动安装机构取料的位置处，储料机构10至少包括料斗12、振动盘13、转盘14与传送带15中的一种。送料机构11至少包括导管、导轨与运输机械手中的一种，上料输送机构还包括顶出机构，顶出机构将送料机构11末端的传感器零部件顶到适合抓取的位置处。导轨的两端分别连接振动盘13与顶出机构；自动安装机构还包括套筒盖安装机构16、定位珠安装机构17、转子安装机构18、套筒安装机构19、阀体安装机构20、阀芯安装机构21、阀芯压紧机构22与卡圈安装机构23；

作为本发明可选的一种实施方案，每个工序对应的上料输送机构因对应传感器零部件的规格而有一定区别，如阀体31对应的上料输送机构通过人工将阀体31摆放在转盘14上，然后由运输机械手或者直接由对应的阀体安装机构20上的机械夹爪将转盘14上的阀体31输送到治具7上；十字磁性转子28对应的上料输送机构通过人工将十字磁性转子28摆放到传送带15上，然后由运输机械手或者直接由对应的转子安装机构18上的机械夹爪将十字磁性转子28输送到治具7上；又如套筒盖26对应的上料输送机构通过振动盘13将套筒盖26经导轨输送到顶出机构处，顶出机构将套筒盖26顶出到适合套筒盖安装机构16上的机械夹爪夹取的位置处；

自动安装机构、排除机构与分选机构均包括检测开关，检测开关检测治具7上是否有相应的传感器零部件；判断治具7上有上一步工序具有的传感器零部件或者治具7上无任何传感器零部件时才触发对应的自动安装机构进行组装动作，即可以确保组装流程的准确性，又能够降低运行不必要的动作流程的消耗。

如图1与图4-6所示，检测工位3、排除机构、分选机构、套筒盖安装机构16、定位珠安装机构17、转子安装机构18、套筒安装机构19、阀体安装机构20、阀芯安装机构21、阀芯压紧机构22与卡圈安装机构23还包括行程导轨以及行程导轨上滑动安装的工装。

所述定位珠安装机构17还包括固定连接于工装上的定位头、顶针32以及定位珠下料口。

排除机构、分选机构、套筒盖安装机构16、转子安装机构18、套筒安装机构19、阀体安装机构20、阀芯安装机构21与卡圈安装机构23均还包括固定连接于工装上的机械夹爪；

阀芯压紧机构22还包括工装上固定安装的顶柱；

检测工位3还包括固定连接于工装上的红外线传感器；

排除机构还包括放置盒24；分选机构还包括分类槽25；分类槽25包括良品出口、不良品出口以及转动安装在分类槽25中的挡板；挡板由电机带动，根据检测工位3以及检测开关的信号切换挡板的角度，实现良品与不良品进行分类。套筒盖安装机构16还包括与工装转动连接的连接器，套筒盖安装机构16上的机械夹爪与连接器固定连接，实现套筒盖26放置到支筒9上时，能够旋转地放置到位，使得套筒盖26放料更精准，让后续整个产品的组装更加准确。

作为本发明可选的一种实施方案，所有的工序运行时，依次完成套筒盖26安装、定位珠27安装、定位珠27检测、十字磁性转子28安装、套筒29安装、不良品排除、阀体31上料、阀芯安装、阀芯压紧、不锈钢卡圈30安装、不锈钢卡圈30检测以及成品分选的组装流程。实现自动一体化完成传感器的组装，并且运行过程中高效、准确地自动进行对组装过程的检测，以及能够实现将检测到不合格的产品排除，有效降低不合格产品流入市场的几率以及组装过程中的耗能。

如图3所示，治具7还包括用于安装支柱8与支筒9的安装位6，使得支柱8与支筒9可更换，以便在组装不同规格的传感器时可对支柱8与支筒9进行更换，从而提高本组装机的适应性。

如图1所示，组装机还包括用于安装行走机构1、组装工位2、检测工位3、下料工位4、打标工位5与驱动机构的主机架，主机架与行走机构1转动连接。

本发明的工作原理及使用流程：运行时，套筒盖26经振动盘13移动至导轨，检测开关检测到治具7上无传感器零部件，顶出机构将套筒盖26顶出，由机械夹爪输送到治具7的支筒9上，行走机构1转动一定角度，将治具7送到下一工位；检测开关检测到套筒盖26，定位珠27从料斗12经导轨被空压气吹入套筒盖26中，顶针32下顶将定位珠27安装到位，行走机构1再转动；红外线传感器检测到定位珠27安装到位，输出信号使行走机构1继续运行，若没有安装到位，输出信号并控制排除机构检测到此治具7时将此不良品取出，且其它后续自动安装机构不运行；检测开关检测到治具7上有传感器零部件，机械夹爪将十字磁性转子28从传送带15送到套筒盖26内，行走机构1以及传送带15转动；套筒29经振动盘13送至导轨，检测开关检测到治具7上有传感器零部件时，套筒安装机构19上的机械夹爪将导轨上的套筒29送到套筒盖26上，完成阀芯的组装，行走机构1再转动；检测开关检测到治具7上有传感器零部件，根据定位珠检测工位3的输出信号将不良品排除，行走机构1再转动；阀体31经转盘14送至适合机械夹爪夹取的位置处，同时一旁的打标工位5对阀体进行激光刻字，检测开关检测到治具7上有传感器零部件，阀体安装机构20将阀体31夹取到支柱8上，行走机构1再转动；检测开关检测到治具7上有传感器零部件，阀芯安装机构21将支柱8上的阀芯夹取到阀体31中，行走机构1再转动；检测开关检测到治具7上有传感器零部件，工装上的顶柱将阀芯进一步压紧，行走机构1再转动；不锈钢卡圈30经振动盘13进入导轨，由卡圈安装机构23上的机械夹爪将不锈钢卡圈30夹取到传感器零部件上，并对不锈钢卡圈30进行压紧，组装成完整的传感器，行走机构1再转动；检测工位3上的红外线传感器对治具7上组装完成的传感器进行检测，并输出检测信号；检测开关检测到治具7上有产品，分选机构通过机械夹爪将产品送到分类槽25中，分类槽25上的挡板根据检测工位3的输出信号控制电机转动，从而切换挡板的角度，实现良品与不良品进行分类。因此在运行时，只需要一名操作人员完成阀体31和十字磁性转子28的上料即可实现自动一体化完成传感器的组装。运行过程中高效、准确地自动进行对组装过程的检测，以及能够实现将检测到不合格的产品排除，避免因传感器零部件本身的缺陷导致组装不到位致使产品不合格，有效降低组装过程中的耗能以及不合格产品流入市场的几率，防止不合格传感器产品流入市场造成对其它设备、用具等的生产、使用造成重大影响。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.传感器自动组装机，其特征在于，包括：

行走机构，所述行走机构上固定安装有若干均匀分布的治具，所述治具包括用于放置套筒盖的支柱以及用于放置阀体的支筒；

组装工位，所述组装工位为多个，且所述组装工位分布于行走机构的周围，依次将各传感器零部件组装为一体，所述组装工位包括上料输送机构与自动安装机构；

检测工位，所述检测工位对组装过程中的产品进行识别检测；

下料工位，所述下料工位包括排除机构与分选机构；所述排除机构将组装过程中组装不合格的产品取出，所述分选机构将组装合格的成品进行分类放置；

打标工位，所述打标工位对传感器零部件进行打标；

驱动机构，所述驱动机构驱动各组装工位、检测工位、下料工位、打标工位以及行走机构运行；

所述上料输送机构包括储料机构与送料机构，所述送料机构将储料机构中各种传感器零部件输送到供自动安装机构取料的位置处；

所述自动安装机构、排除机构与分选机构均包括检测开关，所述检测开关检测治具上是否有相应的传感器零部件；

所述储料机构至少包括料斗、振动盘、转盘与传送带中的一种，所述送料机构至少包括导管、导轨与运输机械手中的一种；

所述自动安装机构还包括套筒盖安装机构、定位珠安装机构、转子安装机构、套筒安装机构、阀体安装机构、阀芯安装机构、阀芯压紧机构与卡圈安装机构；

所述检测工位、排除机构、分选机构、套筒盖安装机构、定位珠安装机构、转子安装机构、套筒安装机构、阀体安装机构、阀芯安装机构、阀芯压紧机构与卡圈安装机构还包括行程导轨以及行程导轨上滑动安装的工装；

所述定位珠安装机构还包括固定连接于工装上的定位头、顶针以及定位珠下料口；

所述排除机构、分选机构、套筒盖安装机构、转子安装机构、套筒安装机构、阀体安装机构、阀芯安装机构、阀芯压紧机构与卡圈安装机构均还包括固定连接于工装上的机械夹爪；所有的工序运行时，依次完成套筒盖安装、定位珠安装、定位珠检测、十字磁性转子安装、套筒安装、不良品排除、阀体上料、阀芯安装、阀芯压紧、不锈钢卡圈安装、不锈钢卡圈检测以及成品分选的组装流程；

所述阀芯压紧机构还包括工装上固定安装的顶柱；

所述检测工位还包括固定连接于工装上的红外线传感器；

所述定位珠从料斗经导轨被空压气吹入套筒盖中，顶针下顶将定位珠安装到位，行走机构再转动；红外线传感器检测到定位珠安装到位，输出信号使行走机构继续运行，若没有安装到位，输出信号并控制排除机构检测到此治具时将此不良品取出，且其它后续自动安装机构不运行；

所述治具还包括用于安装支柱与支筒的安装位，使得支柱与支筒能够更换；所述支柱上设有与套筒盖底部配合的卡位，所述支筒上设有与阀体底部配合的槽位；设置两个所述治具的目的在于能够先装配好由套筒盖、定位珠、十字磁性转子与套筒组成的阀芯，然后再将阀芯装配到阀体中，起到分别检测组装质量的效果，避免直接在阀体上组装成整个产品导致部分工序达不到精准的效果而影响整个传感器的质量检测。

2.根据权利要求1所述的传感器自动组装机，其特征在于：所述上料输送机构还包括顶出机构，所述顶出机构将送料机构末端的传感器零部件顶到适合抓取的位置处；

所述导轨的两端分别连接振动盘与顶出机构。

3.根据权利要求1所述的传感器自动组装机，其特征在于：所述排除机构还包括放置盒；所述分选机构还包括分类槽；

所述分类槽包括良品出口、不良品出口以及转动安装在分类槽中的挡板；

所述挡板由电机带动，根据检测工位以及检测开关的信号切换挡板的角度。

4.根据权利要求1所述的传感器自动组装机，其特征在于：所述套筒盖安装机构还包括与工装转动连接的连接器，所述套筒盖安装机构上的机械夹爪与连接器固定连接。

5.根据权利要求1所述的传感器自动组装机，其特征在于：所述行走机构具体为转台。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的传感器自动组装机，其特征在于：还包括用于安装行走机构、组装工位、检测工位、下料工位、打标工位与驱动机构的主机架，所述主机架与行走机构转动连接。