CN207303628U - 一种全自动插座装配机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种全自动插座装配机，设有上盖给料机、电路板上料机、底座给料机、PLC控制系统、组装机构和工作台；组装机构包括旋转盘、工作台外侧沿旋转盘旋转方向依次设有底座机械手、电路板机械手、上盖机械手和成品收料机械手；各机械手用于将插座各部件抓取放置到旋转盘的定位槽上进行装配；底座机械手包括支撑架、设在支撑架上的升降气动元件、用于旋转抓料组件的动力组件、支撑板和两个抓料组件。本实用新型结构简单，通过组装机构和各插座部件对应的机械手支撑架上的位置传感器，可实现对插座各部件进行快速精准的组装，通过抓料组件中的抓料手内壁设置有用于防止因手指气缸夹力过大而压坏插座部件的垫层，使其更好的抓取插座各部件。

Description

一种全自动插座装配机

技术领域

本实用新型涉及到插座领域，尤其涉及到一种全自动插座装配机。

背景技术

插座， 是指有一个或一个以上电路接线可插入的座，通过它可插入各种接线，便于与其他电路接通，电源插座是为家用电器提供电源接口的电气设备，也是住宅电气设计中使用较多的电气附件；随着各个行业的快速发展，对产品的组装效率要求很高；目前明装五孔插座组装厂均是人眼对位，手动组装；自动化已经普及，在组装时需要精确对位，快速组装，提高产品的质量，现有的组装作业效率低，无法满足这一点，因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

实用新型内容

本实用新型提供一种全自动插座装配机,通过组装机构和各插座部件对应的机械手支撑架上的位置传感器可实现对插座各部件进行快速精准的组装，通过抓料组件中的抓料手内部设置用于防止因手指气缸夹力过大而压坏插座部件的垫层，使其更好的抓取插座各部件，来解决的上述问题。

为解决上述问题，本实用新型提供的技术方案如下：

一种全自动插座装配机，设有上盖给料机、电路板上料机、底座给料机、PLC控制系统、组装机构和工作台；所述组装机构设在所述工作台的上侧，所述PLC控制系统设在所述工作台的下部，所述上盖给料机、电路板上料机、底座给料机均设在所述组装机构的外侧；

所述组装机构包括旋转盘、在工作台外侧沿旋转盘旋转方向依次设有底座机械手、电路板机械手、上盖机械手和成品收料机械手，所述旋转盘下部设有用于驱动所述旋转盘转动的旋转电机；所述底座机械手、所述电路板机械手和所述上盖机械手的结构相同；

所述底座机械手包括支撑架、设在支撑架上的升降气动元件、用于旋转抓料组件的动力组件、支撑板和两个抓料组件；所述升降气动元件的固定端与所述支撑架的侧板连接，所述升降气动元件的工作端通过安装件与所述动力组件连接，所述动力组件设在所述安装件的上部，所述支撑板设在所述安装件的下侧，所述支撑板下壁的两端分别设有一个所述抓料组件。

优选的，所述动力组件包括水平推送气动元件、连接件、齿条和齿轮件；所述水平推送气动元件的固定端与所述安装件的上壁固定连接，所述水平推送气动元件的工作端通过连接件与所述齿条连接，所述齿条与所述齿轮件的上部连接，所述齿轮件垂直贯穿所述安装件与所述支撑板固定连接。

进一步，所述齿条的下壁设有凸条，所述安装件的上壁设有用于所述凸条水平滑动匹配的滑槽。

优选的，每个所述抓料组件均设有手指气缸元件和抓料手，所述手指气缸元件的工作端与所述抓料手固定连接。

进一步，所述抓料手的内壁设有用于防止夹坏插座部件的垫层；所述插座部件包括上盖、电路板和底座。

优选的，所述抓料组件上设有用于检测所述抓料组件与所述定位槽底板之间距离的距离传感器，所述距离传感器与所述PLC控制系统电连接。

优选的，每个所述支撑架的侧板上均设有用于检测定位槽旋转到放料点的位置传感器，所述位置传感器与所述PLC控制系统电连接。

优选的，所述上盖给料机、所述电路板上料机和所述底座给料机的尾端侧面均设有用于检测所述插座部件传送到抓料点的限位开关，所述限位开关与所述PLC控制系统电连接。

优选的，所述支撑架的侧板设有用于拍摄抓料组件抓取插座部件动作的相机，所述相机通过图像处理系统与所述PLC控制系统电连接。

相对于现有技术的有益效果是，采用上述方案，本实用新型结构简单，通过组装机构和各插座部件对应的机械手支撑架上的位置传感器，可实现对插座各部件进行快速精准的组装，通过抓料组件中的抓料手内壁设置有用于防止因手指气缸夹力过大而压坏插座部件的垫层，使其更好的抓取插座各部件。

附图说明

为了更清楚的说明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需使用的附图作简单介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的底座机械手结构示意图；

图3为本实用新型的成品收料机械手结构示意图。

以上图例所示：1、底座给料机 2、底座机械手 3、电路板上料机 4、电路板机械手5、上盖给料机 6、上盖机械手 7、下一包装工序 8、成品收料机械手 9、定位槽 10、工作台11、支撑架 12、升降气动元件 13、动力组件 14、安装件 15、支撑板 16、抓料组件 17、收料支撑架 18、收料旋转电机 19、旋转臂 20、收料升降气动元件21、收料手指气缸元件。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本说明书所使用的术语“固定”、“一体成型”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，在图中，结构相似的单元是用以相同标号标示。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本实用新型。

如图1所示，本实用新型的一个实施例1是：

一种全自动插座装配机，包括上盖给料机5、电路板上料机3、底座给料机1、PLC控制系统、组装机构和工作台10；所述组装机构设置在所述工作台10的上侧，所述PLC控制系统设置所述工作台10的下部，所述上盖给料机5、电路板上料机3、底座给料机1均设在所述组装机构的外侧，工作台10为圆形；所述组装机构包括旋转盘、在工作台10外侧沿旋转盘旋转方向依次底座机械手2、电路板机械手4、上盖机械手6和成品收料机械手8，所述旋转盘下部设有用于驱动所述旋转盘转动的旋转电机；旋转盘和旋转电机均位于工作台10上部，旋转盘的上部设有有4个定位槽9用于放置插座部件，所述底座机械手2、所述电路板机械手4和所述上盖机械手6的结构相同。

所述底座机械手2包括支撑架11、设在支撑架11上的升降气动元件12、用于旋转抓料组件16的动力组件13、支撑板15和两个抓料组件16；所述升降气动元件12的固定端与所述支撑架11的侧板连接，所述升降气动元件12的工作端通过安装件14与所述动力组件13连接，所述动力组件13设在所述安装件14的上部，所述支撑板15设在所述安装件14的下侧，所述支撑板15下壁的两端分别设有一个所述抓料组件16。

进一步，底座机械手2、电路板机械手4、上盖机械手6和成品收料机械手8均位于工作台10的外缘，且所处的位置构成正方形。

进一步，所述底座机械手2、所述电路板机械手4和所述上盖机械手6都具有两组抓料组件16，且两组抓料组件16相互配合，一个抓料组件16在抓取插座部件的同时，相对应的另一个抓料组件16将抓取的插座部件进行放料；成品收料机械手8只有一个抓料组件16，用于将装配完的插座从旋转台上抓取并传送给用于将插座进行包装的下一包装工序7。

实施例2：如图2所示，优选的，所述动力组件13包括水平推送气动元件、连接件、齿条和齿轮件；所述水平推送气动元件的固定端与所述安装件14的上壁固定连接，所述水平推送气动元件的工作端通过连接件与所述齿条连接，所述齿条与所述齿轮件的上部连接，所述齿轮件垂直贯穿所述安装件14与所述支撑板15固定连接。

实施例3：进一步，所述齿条的下壁设有凸条，所述安装件14的上壁设有用于所述凸条水平滑动匹配的滑槽；进一步，水平推送气动元件与PLC控制系统电连接；进一步，齿轮件的上端为齿轮，与齿条啮合，齿轮件的下部为条状贯穿支撑板15的中间位置，齿轮件的下端焊接有用于防止支撑板15因重力下落的挡块。

进一步，在动力组件13工作时，水平推送气动元件的伸缩杆伸长或者回缩通过连接件带动齿条在安装件14的滑槽中水平滑动，齿条的水平滑动带动齿轮件旋转，齿轮件的转动带动齿轮件下端连接的支撑板15转动从而使两个抓料组件16旋转，两个抓料组件16交替作业，一个抓料组件16抓取插座部件，另一个抓料组件16将抓料部件放置在定位槽中或者对组装插座部件，以此加快了工作效率。

优选的，每个所述抓料组件16均设有手指气缸元件和抓料手，所述手指气缸元件的工作端与所述抓料手固定连接；进一步，所述抓料手的内壁设有用于防止夹坏插座部件的垫层；所述插座部件包括上盖、电路板和底座。

进一步，抓料组件16中的手指气缸元件的工作端在抓取插座部件时，如果因故障或者其他原因抓料手可能会一直靠近而超行程导致夹坏插座的部件，在抓料手的内侧设置垫层以免夹坏插座部件而造成损失。

进一步，在抓料组件16的工作端内侧还可以设置用于检测工作端之间压力的传感器，压力传感器与PLC控制系统电连接，当压力传感器检测到抓料手超行程会夹坏插座部件时将压力值信号传给PLC控制系统使抓料组件16停止工作，以免产生更大的事故。

实施例4：如图3所示，成品收料机械手8包括收料支撑架17、旋转臂19、收料旋转电机18、收料升降气动元件20和收料手指气缸元件21；收料旋转电机18的固定端设在收料支撑架17的上端，收料旋转电机18的输出端垂直向上通过连接件与旋转臂19固定连接，用于驱动支撑臂以收料支撑架17为中心轴线在水平方向旋转，使旋转臂19带动收料手指气缸在抓料点与下一工序之间旋转，旋转臂19的下部固定安装收料升降气动元件20的固定端，收料升降气动元件20的的工作端垂直向下设置连接收料手指气缸元件21的固定端，收料手指气缸元件21的工作端垂直朝下用于抓取成品插座；进一步，收料旋转电机18、收料升降气动元件20和收料手指气缸元件21均与PLC控制系统电连接。

优选的，所述抓料组件16上设有用于检测所述抓料组件16与所述定位槽底板之间距离的距离传感器，所述距离传感器与所述PLC控制系统电连接；进一步，抓料组件16在下降准备将插座部件放置在定位槽中，假如距离传感器检测到抓料组件16至定位槽之间距离超过距离设定阈值时可能导致抓料组件16下降超行程会撞击旋转盘时，距离传感器将此信号传给PLC控制系统，PLC控制系统会控制升降气动元件12停止下降的工作，以免造成更大的事故。

优选的，每个所述支撑架的侧板上均设有用于检测定位槽旋转到放料点的位置传感器，所述位置传感器与所述PLC控制系统电连接；

进一步，底座机械手2、电路板机械手4和上盖机械手6中的支撑架侧板上的位置传感器检测到定位槽随着旋转盘转动到各机械手正下方时，将位置信号传给PLC控制系统，PLC控制系统会驱动升降气动元件12下降而使各抓料组件16将插座部件的底座放置在定位槽中或将电路板放置在底座上或将上盖放置在电路板上而完成装配工作。

优选的，所述上盖给料机5、所述电路板上料机3和所述底座给料机1的尾端侧面均设有用于检测所述插座部件传送到抓料点的限位开关，所述限位开关与所述PLC控制系统电连接；进一步，抓料点是抓料组件16可以抓取插座部件的位置。

进一步，当插座部件传送到抓料点时，限位开关使插座部件对应的给料机暂停，以免给料机继续给料将第一个插座部件挤出抓料点，这时抓料组件16进行抓取第一个插座部件，当限位开关检测到抓料组件16将第一个插座部件抓走时，限位开关给给料机信号使其继续给料，将后续的插座部件推移到抓料点。

优选的，所述支撑架的侧板设有用于拍摄抓料组件16抓取插座部件动作的相机，所述相机通过图像处理系统与所述PLC控制系统电连接；进一步，图像处理系统包括图像传感器和传感器控制器，传感器控制器可以为FH-1050-10型。

进一步，各个机械手中支撑架上安装的相机可以对抓料组件16的抓料动作经过图像处理系统实时的上传到PLC控制系统中的工控机上以便工作人员监控。

实施例5：旋转盘的中心贯穿连接以旋转轴，旋转轴的上端安装固定螺母，旋转轴的下端固定连接第一齿轮，旋转电机的输出端可固定安装与第一齿轮相啮合的第二齿轮，旋转电机的固定端和输出端可垂直设置；进一步，通过多组实验计算，旋转电机工作一定量的时间段能使旋转盘旋转90度的角度，依次将多次实验的数据输入端PLC控制系统，这样在后续的工作中，有PLC控制系统灵活的控制使旋转电机工作一定时间，而旋转盘刚好旋转90度，以此保证旋转盘上部的定位槽准确的旋转到放料点位置。

工作原理：

1、底座机械手抓料、放料：

当插座的部件之一底座经上盖给料机输出端传送到抓料点时，限位开关使上盖给料机暂时停止给料，同时给PLC控制系统信号，PLC控制系统使底座机械手上的升降气动元件工作使其对应的伸缩杆伸长，使两个抓料组件下降到设定的高度后，PLC控制系统使此时处于抓料点上方的抓料组件中的手指气缸元件工作驱动抓料手抓取插座部件之一底座，抓到底座之后，PLC控制系统在驱动升降气动元件的伸缩杆工作使其回缩，将抓料组件抬高至一定高度；

随后PLC控制系统在使动力组件中的水平推送气动元件工作使其对应的伸缩杆伸长或者回缩带动齿条、齿轮件和支撑板，使这个抓料组件旋转至定位槽正上方区域，随后PLC控制系统驱使升降气动元件工作使其对应的伸缩杆伸长使支撑板下端的两个抓料组件均下降至一定高度后，PLC控制系统驱动已经抓料的手指气缸元件工作使其连接的抓料手张开，将底座放置到定位槽中；在这个抓料组件放置底座的同时，相对应的另一个抓料组件此时刚好位于抓料点的位置，PLC控制系统同时控制这个抓料组件抓取底座，即在一个抓料组件完成将底座放置定位槽动作的同时，相对应的另一个抓料组件此时完成抓取底座的动作，随后PLC控制系统驱动升降气动元件工作使对应的伸缩杆回缩，提升至一定高度，以此不断重复该工作程度。

2、电路板机械手抓料、放料：在上一工序将底座放置定位槽中时，根据PLC控制系统设定的时间，旋转盘下部的旋转电机工作，带动旋转盘旋转90度，此时放置有底座的定位槽会刚好旋转到电路板机械手的抓料组件的正下方的放料点，电路板机械手中的一个抓料组件先抓取电路板，随后升降气动元件工作使抓取电路板的抓料组件旋转至放料点正上方，随后升降气动元件工作使其抓有电路板的抓料组件将电路板放置到底座上部，同时另外一个抓料组件进行抓取插座部件之一的电路板，此工作的详细过程同底座机械手抓料和放料过程。

3、上盖机械手抓料、放料：当上一工序将电路板放置到定位槽上部的底座上时，根据PLC控制系统设定的时间，PLC控制系统驱动旋转电机工作，驱使旋转盘旋转90度，此时已经装配一部分的电路板和底座会转动到上盖机械手的抓料组件正下方的抓料点，上盖机械手中的抓料组件将上盖放置到电路板上部已完成插座的安装，上盖机械手的抓取上盖和将上盖放置到电路板上方的具体工作过程同底座机械手抓料和放料过程。

4、成品收料机械手将成品的插座抓取转送给下一工序：

当上一工序完成插座的装配工作后，PLC控制系统驱动旋转电机旋转，使其旋转90度，此时成品插座刚好旋转到成品收料机械手抓料组件的正下方，随后PLC控制系统成品收料机械手的升降组件下降以抓取成品，随后PLC控制系统驱动收料旋转电机以带动抓取组件旋转并将成品插座放置到下一工序。

相对于现有技术的有益效果是，采用上述方案，本实用新型结构简单，通过组装机构和各插座部件对应的机械手支撑架上的位置传感器，可实现对插座各部件进行快速精准的组装，通过抓料组件中的抓料手内壁设置有用于防止因手指气缸夹力过大而压坏插座部件的垫层，使其更好的抓取插座各部件。

需要说明的是，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本实用新型说明书记载的范围；并且，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种全自动插座装配机，其特征在于：设有上盖给料机、电路板上料机、底座给料机、PLC控制系统、组装机构和工作台；所述组装机构设在所述工作台的上侧，所述PLC控制系统设在所述工作台的下部，所述上盖给料机、电路板上料机、底座给料机均设在所述组装机构的外侧；

所述组装机构包括旋转盘、在工作台外侧沿旋转盘旋转方向依次设有底座机械手、电路板机械手、上盖机械手和成品收料机械手，所述旋转盘下部设有用于驱动所述旋转盘转动的旋转电机；所述上盖机械手、所述电路板机械手和所述底座机械手的结构相同；

所述底座机械手包括支撑架、设在支撑架上的升降气动元件、用于旋转抓料组件的动力组件、支撑板和两个抓料组件；所述升降气动元件的固定端与所述支撑架的侧板连接，所述升降气动元件的工作端通过安装件与所述动力组件连接，所述动力组件设在所述安装件的上部，所述支撑板设在所述安装件的下侧，所述支撑板下壁的两端分别设有一个所述抓料组件。

2.根据权利要求1中所述的一种全自动插座装配机，其特征在于：所述动力组件包括水平推送气动元件、连接件、齿条和齿轮件；所述水平推送气动元件的固定端与所述安装件的上壁固定连接，所述水平推送气动元件的工作端通过连接件与所述齿条连接，所述齿条与所述齿轮件的上部连接，所述齿轮件垂直贯穿所述安装件与所述支撑板固定连接。

3.根据权利要求2中所述的一种全自动插座装配机，其特征在于：所述齿条的下壁设有凸条，所述安装件的上壁设有用于所述凸条水平滑动匹配的滑槽。

4.根据权利要求1中所述的一种全自动插座装配机，其特征在于：每个所述抓料组件均设有手指气缸元件和抓料手，所述手指气缸元件的工作端与所述抓料手固定连接。

5.根据权利要求4中所述的一种全自动插座装配机，其特征在于：所述抓料手的内壁设有用于防止夹坏插座部件的垫层；所述插座部件包括上盖、电路板和底座。

6.根据权利要求1中所述的一种全自动插座装配机，其特征在于：所述抓料组件上设有用于检测所述抓料组件与定位槽底板之间距离的距离传感器，所述距离传感器与所述PLC控制系统电连接。

7.根据权利要求1中所述的一种全自动插座装配机，其特征在于：每个所述支撑架的侧板上均设有用于检测定位槽旋转到放料点的位置传感器，所述位置传感器与所述PLC控制系统电连接。

8.根据权利要求1中所述的一种全自动插座装配机，其特征在于：所述上盖给料机、所述电路板上料机和所述底座给料机的尾端侧面均设有用于检测所述插座部件传送到抓料点的限位开关，所述限位开关与所述PLC控制系统电连接。

9.根据权利要求1中所述的一种全自动插座装配机，其特征在于：所述支撑架的侧板设有用于拍摄抓料组件抓取插座部件动作的相机，所述相机通过图像处理系统与所述PLC控制系统电连接。