CN202963984U - 一种温控器自动装配设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种温控器自动装配设备，其解决了现有装配设备效率低、操作复杂、占用空间大、生产成本高技术问题，其设有包括机台、传送机构、接触式自动测距机构、记忆传感器、基盖装配机构、耐电压测试机构、成品下料机构和通电机构；传送机构设于机台的上端，其上面设置有模座；通电机构设于接触式自动测距机构下方，具有两个通电端子；接触式自动测距机构、记忆传感器、基盖装配机构、耐电压测试机构和成品下料机构依次顺序分布于机台的外围并置于所述传送机构的上方，其精度高，产品质量稳定，成品率高，产品一致性好，生产效率高，生产成本低，可形成大批量生产，其可广泛应用于金属膨胀式温控器的装配。

Description

一种温控器自动装配设备

技术领域

本实用新型涉及一种自动装配设备，具体说是一种温控器自动装配设备。

背景技术

金属膨胀式温控器被广泛应用于各种电器中，起根据周围温度变化而通断电路的作用，同时起保护电路的作用。如图1所示，其主要由基座40、基盖41、封口盖42和基座两端的端子43组成，基座40内设有动触片44和静触片45，动、静触片相互接触，基盖41中间设有圆孔，圆孔内插入导杆46，导杆46下端部与动触片44接触，导杆46上方设有圆形双金属片47与导杆46上端部紧贴，封口盖42与基盖41的上表面紧贴装配到基座40上，圆形双金属片47的边缘被封口盖42压紧固定。

目前，温控器在生产制造过程中，各加工工序为独立工序，每道独立工序都是采用单台设备进行半自动手工作业，这种单台设备的精度较差，没有自动检测和重复校准功能，产品成品率低；单台设备之间的一致性差，批量生产时难以保证稳定的产品质量；同时各工序之间需要人工周转，自动化程度低，半成品周转过程中，精度会发生变化，难以控制质量，生产效率低，生产成本高，难以形成大批量生产。

这种主要靠单台设备形成的人工流水线作业方式，存在的缺陷是：㈠生产设备精度低，产品质量不稳定，成品率低；㈡产品之间的精度难以控制，一致性差；㈢自动化程度低，生产效率低，生产成本高，难以形成大批量生产。

发明内容

本实用新型就是为了解决现有温控器生产设备精度低，产品质量不稳定，成品率低，产品之间的精度难以控制，一致性差，自动化程度低，生产效率低，生产成本高，难以形成大批量生产的技术问题，提供一种温控器生产设备精度高，产品质量稳定，成品率高，产品之间的精度易于控制，一致性好，自动化程度高，生产效率高，生产成本低，可以形成大批量生产的温控器自动装配设备。

本实用新型的技术方案是，提供一种温控器自动装配设备，其包括机台、传送机构、接触式自动测距机构、记忆传感器、基盖装配机构、耐电压测试机构、成品下料机构和通电机构；传送机构设于机台的上端，其上面设置有模座；通电机构设于接触式自动测距机构下方，具有两个通电端子；接触式自动测距机构、记忆传感器、基盖装配机构、耐电压测试机构和成品下料机构依次顺序分布于机台的外围并置于所述传送机构的上方。

优选地，接触式自动测距机构设有底座、侧壁、顶壁和固定板，底座与侧壁之间以及顶壁与侧壁之间都为垂直固定连接；侧壁上设有导轨，固定板与导轨相连接；顶壁下面设有气缸组件，固定板的上端与所述气缸组件连接，气缸组件用于推动固定板沿导轨上下移动；固定板上设有电机支架、千分尺支架和定位支架；还设有电机、千分尺和定位柱，定位柱与定位支架连接；电机设有转轴，电机与电机支架固定连接；千分尺设有旋钮和测微螺杆，千分尺和千分尺支架之间设有千分尺测微螺杆连接装置；电机和千分尺之间设有联轴器，电机的转轴通过联轴器与千分尺的旋钮固定连接。

优选地，电机支架设有上板、下板、中板和四个连接杆，上板和下板与固定板固定连接；上板、下板和中板中间设有通孔，电机穿过通孔，中板通过四个连接杆上下调整位置与上板固定连接电机。

优选地，千分尺支架中间设有通孔，千分尺穿过通孔后插入千分尺测微螺杆连接装置。

优选地，千分尺测微螺杆连接装置设有测距探头、导套和与导套连接的法兰盘；法兰盘用于与千分尺支架连接；导套为中空结构，其内部设有弹簧、其下端中间设有用于使测距探头穿过的通孔，其下端外设有中间开孔的压紧套；测距探头成钉子形状，上端为粗头，弹簧套入测距探头，置于粗头和导套下端底面之间；测微螺杆顶触测距探头。

优选地，定位支架设有带有内螺纹的孔，定位柱设有外螺纹，其与定位支架的内螺纹配合连接，并可沿轴向方向移动。

优选地，还设有与底座固定连接的槽形工装台，槽形工装台的两边设有支撑台，用于支撑定位柱。

优选地，基盖装配机构设有支架、推动气缸、夹紧气缸和导向轴，导向轴通过直线轴承与支架连接，导向轴的下端连接有夹紧气缸，夹紧气缸连接有夹头。

优选地，耐电压测试机构设有耐压探头、气缸和支架，气缸可以推动耐压探头向下移动。

优选地，成品下料机构设有支架，支架上安装有滑动气缸，滑动气缸端部安装有双轴气缸和夹爪气缸，夹爪气缸上连接有夹爪。

本实用新型的有益效果是，由于温控器自动装配设备中设有接触式自动测距机构、记忆传感器、基盖装配机构、耐电压测试机构、成品下料机构等，形成了全自动化生产作业，并可以进行高精度的测量和再次校准，对于达不到精度要求的产品自动挑选，并可以重复测量和再次装配，在最后工位还设有最终参数测试和质量检测，所以该实用新型的温控器生产设备精度高，产品质量稳定，成品率高，产品之间的精度易于控制，一致性好，自动化程度高，生产效率高，生产成本低，可以形成大批量生产。

本实用新型进一步的特征和方面，将在以下参考附图的具体实施方式的描述中，得以清楚地记载。

附图说明

图1为金属膨胀式温控器产品结构示意图；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3为本实用新型接触式自动测距机构结构示意图；

图4为本实用新型接触式自动测距机构的伺服电机与千分尺连接的结构示意图；

图5为本实用新型接触式自动测距机构的千分尺测微螺杆连接装置结构示意图；

图6为本实用新型接触式自动测距机构测量使用时与金属膨胀式温控器半成品的配合示意图；

图7为本实用新型不合格品拿取机构结构示意图；

图8为本实用新型耐电压测试机构的结构示意图；

图9为本实用新型基盖装配机构结构示意图；

图10为本实用新型通电机构的结构示意图；

图11为本实施例中PLC控制系统与各个机构逻辑关系框图。

图中符号说明：

1.接触式自动测距机构；2.检测机构；3.不合格品拿取机构；4.记忆传感器；5.基盖装配机构；6.耐电压测试机构；7.成品下料机构；8.基座基盖上料工位；9.导杆上料工位；10.双金属片和封口盖上料工位；11.机台；12.传送机构；13.模座；14.通电机构；15.底座；16.侧壁；17.顶壁；18.固定板；19.电机支架；20.千分尺支架；21.支撑台；22.千分尺；23.伺服电机；24.导轨；25.气缸组件；26.定位支架；27.定位柱；28.上板；29.下板；30.中板；31.连接杆；32.联轴器；33.测距探头；34.支撑台；35.千分尺测微螺杆连接装置；36.导套；37.弹簧；38.测微螺杆；39.压紧套；40.基座；41.基盖；42.封口盖；43.端子；44.动触片；45.静触片；46.导杆；47.圆形双金属片；48.被测产品；49.支架；50.滑动气缸；51.双轴气缸；52.夹爪气缸；53.夹爪；54.耐压探头；55.气缸；56.支架；57.支架；58.推动气缸；59.夹紧气缸；60.导向轴；61.直线轴承；62.夹头；63.通电端子；64.底座；65.法兰盘。

具体实施方式

以下参照附图，以具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

如图2所示，本实用新型包括：机台11、接触式自动测距机构1、检测机构2、不合格品拿取机构3、记忆传感器4、基盖装配机构5、耐电压测试机构6和成品下料机构7。

其中，机台11成矩形，作为整个设备的承载装置，接触式自动测距机构1、检测机构2、不合格品拿取机构3、记忆传感器4、基盖装配机构5、耐电压测试机构6和成品下料机构7依次顺序分布于机台11的外围。

机台11上设有传送机构12，其成槽形，中间部位用于放置模座，两边设有支撑台34，起支撑定位作用，传送机构12上均匀设置有若干个模座13，金属膨胀式温控器放置于模座13上并随着传送机构12的运行，在上述接触式自动测距机构1、检测机构2、不合格品拿取机构3、记忆传感器4、基盖装配机构5、耐电压测试机构6和成品下料机构7上，逐一完成作业，最后被加工成成品。

传送机构12在电机的驱动下可以转动，模座13下方设置有自下而上移动的通电机构14，如图10所示，该通电机构14具有连接在底座64上的两个通电端子63，用于与金属膨胀式温控器的端子43接触使其通电导通。

位于机台11周边的第一个工位是基座基盖上料工位8，操作人员通过该工位将金属膨胀式温控器的基座手工放置于模座13上，再将温控器基盖放置到基座上。

经过工位8组装的温控器半成品，在传送机构12的带动下，流入接触式自动测距机构1下方。接触式自动测距机构1对测量温控器半成品的基盖上表面到动触片刚刚与静触片分离时的距离，并将结果反馈给PLC控制系统，PLC控制系统的人机界面的显示屏上显示该结果。

接触式自动测距机构1位于上料工位8的下一个工位，参考图2至图6所示，其包括：底座15、侧壁16、顶壁17和固定板18，底座15与侧壁16、顶壁17与侧壁16通过螺丝垂直固定连接。侧壁16上设有导轨24，固定板18通过导轨24与侧壁16连接。顶壁17下面设有与其通过螺丝垂直固定连接的气缸组件25，固定板18上端通过螺丝与气缸组件25固定连接。气缸组件25上下动作时可以推动固定板18沿导轨24上下运动。

固定板18上安装有电机支架19、千分尺支架20和定位支架26，上述结构使用螺丝安装。

电机支架19，用于固定伺服电机23，由上板28、下板29、中板30和四个连接杆31组成，上板28和下板29与固定板18通过螺丝固定连接。上板28、下板29和中板30中间开有通孔，伺服电机23穿入上板28、中板30的通孔中，中板30可以通过四个连接杆31上下调整位置，最后通过上板28、中板30和四个连接杆31固定安装好伺服电机23。

千分尺支架20，用于固定千分尺22，千分尺支架20中间开有通孔，千分尺22穿过通孔20并通过千分尺测微螺杆连接装置35与千分尺支架20连接，千分尺测微螺杆连接装置35设有法兰盘65，法兰盘65固定连接在千分尺支架20上。

千分尺22设有测微螺杆38，千分尺测微螺杆连接装置35设有测距探头33、导套36和与导套36连接的法兰盘65，导套36内设有弹簧37，导套36下底面中间开孔用于使测距探头33穿过，导套36下端设有中间开孔的压紧套39。测距探头33成钉子形状，上端为粗头，弹簧37套入测距探头33，置于粗头和导套36下端底面之间。测微螺杆38顶触测距探头33，初始状态下测距探头33的下端部底面与压紧套39的底面在同一水平平面上。当测距探头33在测微螺杆38向下作用力而向下行进时，测距探头33穿过导套36下底面和压紧套39伸出，此时弹簧37被压缩；当测微螺杆38的探头向上行进时，测距探头33在弹簧37的弹力作用下回到原位。测距探头33用于顶触被测温控开关的动触片44。

定位支架26的两端分别设有定位柱27，定位柱27设有外螺纹，其与定位支架26相应位置的内孔的内螺纹配合，外螺纹的长度可以调整。

伺服电机23的转轴与千分尺22的旋钮通过联轴器32固定连接，伺服电机23的转轴的转动，可以带动千分尺22的旋钮转动。

接触式自动测距机构的具体工作过程是：初始状态下，本机构的定位柱27与传送机构12的支撑台34之间有一定距离。参考图6所示，将由上料工位8流转下来的待测金属膨胀式温控器半成品放置在槽形传送机构12的支撑台34的中间部位，基盖41中间部位的圆孔与测距探头33成一条直线对齐。

其次，由PLC控制系统启动气缸组件25，气缸组件25向下动作，通过气动控制使固定板18沿导轨24向下行进，定位支架26在固定板18的带动下也随之向下行进，定位柱27在定位支架26的带动下，随之向下行进，直到顶触在槽形传送机构12的支撑台34上后停止行进。此时，千分尺测微螺杆连接装置35在千分尺支架20的带动下向下行进，使得压紧套39与金属膨胀式温控器半成品的基盖41的上表面紧贴。测量距离的基准面即为此紧贴面。

然后，PLC控制系统给温控器半成品的端子43通电，使动触片44和静触片45导通。启动伺服电机23，伺服电机23的转轴通过联轴器32带动千分尺22的旋钮转动，千分尺22的测微螺杆38向下顶压测距探头33，测距探头33穿过金属膨胀式温控器半成品基盖41中间部位的圆孔，向下顶压动触片44，直到动触片44与静触片45分离，此时PLC控制系统通过电信号检测到动触片44与静触片45断开，立即停止伺服电机23旋转，并计算伺服电机23转动圈数与千分尺22的分辨率0.01（单位为mm）的乘积，再输出计算值，即得出测量结果。

最后，在PLC控制系统的控制下，伺服电机23反转使测距探头33回到原位，气缸组件25回到原位，定位柱27、千分尺测微螺杆连接装置35随之升起，温控器半成品流入下一工位，整个过程完成。

接着，半成品流转到导杆上料工位9，操作人员通过该工位将事先准备好的导杆，手工放入到基盖中间的孔内，导杆的尺寸依据PLC控制系统的人机界面的显示屏上显示的数值确定。

然后，装好导杆的温控器半成品流入检测机构2下方。检测机构2使用和接触式自动测距机构1相同的装置，其工作原理相同，目的是确认导杆的尺寸选择是否正确。如果正确，则继续流入下一工位——双金属片和封口盖上料工位10；如果不正确，则被检测机构2后面的不合格品拿取机构3将不合格品拿离传送机构12。

如图7所示，不合格品拿取机构3包括支架49，支架49上安装有滑动气缸50，滑动气缸50端部安装有双轴气缸51和夹爪气缸52，夹爪53连接到夹爪气缸52上，夹爪53对不合格品夹持拿取。

在双金属片和封口盖上料工位10，操作人员通过该工位将事先准备好的双金属片放置在基盖的上表面上，将封口盖盖在双金属片上。

安装完双金属片和封口盖的温控器半成品流经记忆传感器4，记忆传感器4用于感应是否有产品经过，反馈信号给PLC控制系统，PLC控制系统接收到信号后控制基盖装配机构5动作，基盖装配机构5用于把封口盖固定到基座上，形成最终的成品。

如图9所示，基盖装配机构5包括支架57、推动气缸58和夹紧气缸59。另外，还设有导向轴60，导向轴60通过直线轴承61与支架57连接，导向轴60的下端连接有夹紧气缸59，夹紧气缸59上连接有夹头62，夹头62用于把封口盖夹紧固定到基座上。

经过基盖装配机构5处理的温控器成品，继续向后流经耐电压测试机构6，耐电压测试机构6用于对成品进行耐电压检测，并将检测结果（合格或不合格）信号反馈给PLC控制系统，PLC控制系统收到反馈信号后控制成品下料机构7动作。

如图8所示，耐电压测试机构6，包括耐压探头54、气缸55和支架56，气缸55可以推动耐压探头54向下移动。

耐电压测试机构6后面的成品下料机构7，也就是最后一道工位，成品下料机构7用于将经过耐电压检测后的成品拿离传送机构12，以合格品、不合格品两种状态放入成品盒中。成品下料机构7和不合格品拿取机构3的结构相同，工作原理也相同。

上述的PLC控制系统使用现有技术的装置和控制方法，其与相关部件的连接关系参见图11。

此实施例经过试验验证，产成品质量达到100%，材料利用率100%，生产效率提高了一倍以上。

Claims (10)

1.一种温控器自动装配设备，其特征是包括机台、传送机构、接触式自动测距机构、记忆传感器、基盖装配机构、耐电压测试机构、成品下料机构和通电机构；所述传送机构设于所述机台的上端，其上面设置有模座；所述通电机构设于所述接触式自动测距机构下方，具有两个通电端子；所述接触式自动测距机构、记忆传感器、基盖装配机构、耐电压测试机构和成品下料机构依次顺序分布于所述机台的外围并置于所述传送机构的上方。

2.根据权利要求1所述的温控器自动装配设备，其特征在于，所述接触式自动测距机构设有底座、侧壁、顶壁和固定板，所述底座与所述侧壁之间以及所述顶壁与所述侧壁之间都为垂直固定连接；

所述侧壁上设有导轨，所述固定板与所述导轨相连接；

所述顶壁下面设有气缸组件，所述固定板的上端与所述气缸组件连接，所述气缸组件用于推动所述固定板沿所述导轨上下移动；

所述固定板上设有电机支架、千分尺支架和定位支架；

还设有电机、千分尺和定位柱，所述定位柱与所述定位支架连接；

所述电机设有转轴，所述电机与所述电机支架固定连接；

所述千分尺设有旋钮和测微螺杆，所述千分尺和所述千分尺支架之间设有千分尺测微螺杆连接装置；

所述电机和所述千分尺之间设有联轴器，所述电机的转轴通过所述联轴器与所述千分尺的旋钮固定连接。

3.根据权利要求2所述的温控器自动装配设备，其特征在于，所述电机支架设有上板、下板、中板和四个连接杆，所述上板和所述下板与所述固定板固定连接；所述上板、所述下板和所述中板中间设有通孔，所述电机穿过所述通孔，所述中板通过所述四个连接杆上下调整位置与所述上板固定连接所述电机。

4.根据权利要求2所述的温控器自动装配设备，其特征在于，所述千分尺支架中间设有通孔，所述千分尺穿过所述通孔后插入所述千分尺测微螺杆连接装置。

5.根据权利要求2所述的温控器自动装配设备，其特征在于，所述千分尺测微螺杆连接装置设有测距探头、导套和与导套连接的法兰盘；所述法兰盘用于与所述千分尺支架连接；所述导套为中空结构，其内部设有弹簧、其下端中间设有用于使所述测距探头穿过的通孔，其下端外设有中间开孔的压紧套；所述测距探头成钉子形状，上端为粗头，所述弹簧套入所述测距探头，置于所述粗头和所述导套下端底面之间；所述测微螺杆顶触所述测距探头。

6.根据权利要求2所述的温控器自动装配设备，其特征在于，所述定位支架设有带有内螺纹的孔，所述定位柱设有外螺纹，其与所述定位支架的内螺纹配合连接，并可沿轴向方向移动。

7.根据权利要求2所述的温控器自动装配设备，其特征在于，还设有与所述底座固定连接的槽形工装台，所述槽形工装台的两边设有支撑台，用于支撑所述定位柱。

8.根据权利要求1所述的温控器自动装配设备，其特征在于，所述基盖装配机构设有支架、推动气缸、夹紧气缸和导向轴，所述导向轴通过直线轴承与所述支架连接，所述导向轴的下端连接有夹紧气缸，所述夹紧气缸连接有夹头。

9.根据权利要求1所述的温控器自动装配设备，其特征在于，所述耐电压测试机构设有耐压探头、气缸和支架，所述气缸可以推动所述耐压探头向下移动。

10.根据权利要求1所述的温控器自动装配设备，其特征在于，所述成品下料机构设有支架，所述支架上安装有滑动气缸，所述滑动气缸端部安装有双轴气缸和夹爪气缸，所述夹爪气缸上连接有夹爪。

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