CN210678556U - 一种产品自动装配装置及自动装配生产线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种产品自动装配装置及自动装配生产线；产品自动装配装置包括机架、安装于机架用于实现胶套由胶套上料位至产品组装位的搬运的搬运机构、浮动取料机构、浮动下压机构和限位机构；浮动取料机构和浮动下压机构均滑动安装在搬运机构上；限位机构用于对浮动取料机构进行运动限位；在搬运机构的带动下，携带胶套的浮动取料机构和浮动下压机构向产品组装位运动，浮动取料机构运动至临近产品组装位时被限位，浮动下压机构继续运动同时对胶套施加压力，开始胶套与壳体的组装。自动装配生产线包括产品自动装配装置、胶套定位工装和壳体定位装置。本实用新型操作简单、耗时短，且产品良率高，适用于纽扣电池这类小型产品的装配。

Description

一种产品自动装配装置及自动装配生产线

技术领域

本实用新型属于产品生产技术领域，尤其涉及一种适用于纽扣电池装配的自动装配装置及自动装配生产线。

背景技术

很多电子产品的壳体需要胶套进行密封；比如，纽扣电池的负极壳与正负极壳需要胶套密封，胶套与负极壳接触的内壁面和与正极壳接触的外壁面均覆胶；因其产品体积小且两面含胶，很难实现自动化装配；目前，多为人工手动作业完成胶套与负极壳的装配。通过手动作业装配后的半产品一致性较差、良率低，且手工作业耗时长、操作不便。

鉴于此，亟需研发设计一种适用于纽扣电池这类小型产品装配的产品自动装配装置，以简化装配操作，提高产品良率。

实用新型内容

旨在克服上述现有技术中存在的不足，本实用新型解决的第一个技术问题是，提供了一种产品自动装配装置，可适用于纽扣电池这类小型产品的装配，操作简单且产品良率高。

作为同一个技术构思，本实用新型解决的第二个技术问题是，提供一种包括上述产品自动装配装置的自动装配生产线。

本实用新型解决上述第一个技术问题所采用的技术方案是：一种产品自动装配装置，用于实现胶套与壳体的组装；包括机架、搬运机构、浮动取料机构、浮动下压机构和限位机构；

所述搬运机构安装于所述机架上，用于实现所述胶套由胶套上料位至产品组装位的搬运；所述浮动取料机构和所述浮动下压机构均滑动安装在所述搬运机构上；所述限位机构用于对所述浮动取料机构进行运动限位；

当携带所述胶套的所述浮动取料机构被所述限位机构限位时，所述浮动下压机构用于对所述胶套施加压力，以进行所述胶套与所述壳体的组装。

进一步，所述浮动取料机构和所述浮动下压机构均通过滑轨滑块组件安装在所述搬运机构上；

所述滑轨滑块组件包括固定在所述搬运机构上的滑轨、与所述滑轨滑动配合的滑块以及固定在所述搬运机构上用于防止所述浮动取料机构或所述浮动下压机构滑脱的支撑限位件。

进一步，所述浮动取料机构包括用于抓取所述胶套的抓取组件和用于使所述抓取组件浮动以进行缓冲的第一浮动缓冲组件；

所述浮动下压机构包括用于为所述胶套施加压力的下压组件和用于使所述下压组件浮动以进行缓冲的第二浮动缓冲组件。

进一步，所述抓取组件包括与所述滑块固定连接的气动夹爪固定块，所述气动夹爪固定块上安装有气动夹爪，所述气动夹爪上安装有用于抓取所述胶套的内撑爪，所述支撑限位件用于防止所述气动夹爪固定块滑脱；

所述第一浮动缓冲组件包括固定在所述搬运机构上的第一安装座、安装在所述气动夹爪固定块顶部的第一导向件以及套设在所述第一导向件上且位于所述第一安装座与所述气动夹爪固定块之间的第一弹性件；所述第一安装座上设有供所述第一导向件穿出的通孔。

进一步，所述下压组件包括与所述滑块固定连接的连接架，所述连接架上设置有下压块，所述下压块上设置有供所述内撑爪的端部通过的避让孔，另一所述支撑限位件用于防止所述连接架滑脱；

所述第二浮动缓冲组件包括固定在所述搬运机构上的第二安装座、螺装在所述第二安装座上的浮动调节件，安装在所述连接架顶部的第二导向件以及套设在所述第二导向件上且位于所述浮动调节件与所述连接架之间的第二弹性件；所述浮动调节件上设有供所述第二导向件穿出的通孔。

进一步，所述浮动下压机构还包括设置于所述连接架上的遮挡片和设置于所述搬运机构上与所述遮挡片相配合的光电开关。

进一步，所述搬运机构包括X轴搬运模组、安装板和Z轴搬运模组；

所述X轴搬运模组安装在所述机架上，所述Z轴搬运模组安装于所述X轴搬运模组的X向动力输出部，所述安装板安装在所述Z轴搬运模组的Z向动力输出部；

所述浮动取料机构和所述浮动下压机构均安装在所述安装板上，所述安装板的底部设置有用于避让所述限位机构的避让槽口。

进一步，所述限位机构包括连接板和设置于所述连接板底部用于对所述浮动取料机构限位的限位板；

所述连接板连接于所述X向动力输出部和所述Z轴搬运模组之间，所述避让槽口用于避让所述限位板。

本实用新型解决上述第二个技术问题所采用的技术方案是：一种自动装配生产线，包括所述的产品自动装配装置、设置在胶套上料位的胶套定位工装和设置在所述产品组装位的壳体定位装置。

进一步，所述壳体定位装置包括定位机构和驱动机构；

所述定位机构包括托板、滑动安装在所述托板上的第一浮动定位板和第二浮动定位板；

所述驱动机构包括开合驱动组件和开合间距调节组件；所述开合驱动组件用于驱动所述第一浮动定位板和所述第二浮动定位板相对运动以对所述托板上的所述壳体进行定位，所述开合间距调节组件用于调节所述开合驱动组件的开合间距。

由于采用了上述技术方案，取得的有益效果如下：

本实用新型的产品自动装配装置，用于胶套与壳体的组装；主要包括搬运机构、浮动取料机构、浮动下压机构和限位机构；在搬运机构的带动下，浮动取料机构运动至胶套上料位抓取胶套；随后浮动取料机构和浮动下压机构再在搬运机构的带动下向产品组装位运动，当浮动取料机构运动至临近产品组装位时被限位机构限位（此时胶套和壳体未接触），浮动下压机构继续运动同时对胶套施加压力，开始胶套与壳体的组装。

本实用新型与目前常用的人工装配方式相比，操作简单、耗时短，且组装后产品的良率高。

附图说明

图1是胶套和负极壳的组装关系参考图；

图2是本实用新型产品自动装配装置的结构示意图；

图3是图2的侧视图；

图4是图2中部分结构放大图；

图5是图4的正视图；

图6是图3的部分结构示意图；

图7是图6中浮动取料机构的结构示意图；

图8是图6中浮动下压机构的结构示意图；

图9是本实用新型自动装配生产线中壳体定位装置的结构分解图；

图10是本实用新型自动装配生产线中胶套定位工装的结构示意图；

图中：1-胶套，2-负极壳，3-机架，31-立柱，32-横板，33-精密调节阀，4-搬运机构，41-X轴搬运模组，42-Z轴搬运模组，43-安装板，44-避让槽口，5-浮动取料机构，51-抓取组件，511-气动夹爪固定块，5111-Z向延伸块，5112-Y向延伸块，5113-槽口，512-气动夹爪，513-内撑爪，52-第一浮动缓冲组件，521-第一安装座，522-第一导向件，523-第一弹性件，6-浮动下压机构，61-下压组件，611-连接架，6111-第一固定块，6112-连接块，6113-限位板，612-下压块，613-避让孔，62-第二浮动缓冲组件，621-第二安装座，622-浮动调节件，623-第二导向件，624-第二弹性件，63-遮挡片，64-光电开关，7-滑轨滑块组件，71-第一滑轨，72-第一滑块，73-第一支撑限位件，74-第一顶柱， 75-第二滑轨，76-第二滑块，77-第二支撑限位件，78-第二顶柱，8-限位机构，81-连接板，82-限位板，821-第三顶柱，83-筋板，9-壳体定位装置，91-定位机构，911-托板，912-第一浮动定位板，913-第二浮动定位板，914-第三滑轨，915-第三滑块，916-导向轴，917-弹簧，918-支座，919-调节单元，92-驱动机构，921-气动夹爪，922-第二固定块，923-拨杆，924-开合间距调节组件，10-胶套定位工装。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，本实用新型描述的实施例仅仅是为了便于简化描述，不能理解为对本实用新型的限制。

由图1至图4共同所示，本实施例公开的产品自动装配装置，用于实现胶套1与壳体（负极壳2）的组装。主要包括机架3、搬运机构4（可为三轴联动搬运机构也可为本实施例中的X-Z轴联动机构）、浮动取料机构5、浮动下压机构6和限位机构8这五大部分。

其中，机架3包括两个沿X向间隔排布的立柱31和与两个立柱31的侧部固定连接的横板32。搬运机构4安装于横板32上，浮动取料机构5和浮动下压机构6均滑动安装在搬运机构4上，限位机构8安装于搬运机构4上并用于对浮动取料机构5进行Z向运动限位；在保证不发生干涉的前提下限位机构8也可以设置于机架3上。

在搬运机构4的带动下，浮动取料机构5运动至胶套上料位A抓取胶套1；携带胶套1的浮动取料机构5和浮动下压机构6在搬运机构4的带动下向产品组装位B运动，浮动取料机构5运动至临近产品组装位B时被限位机构8限位（此时浮动取料机构5的底部与负极壳2上表面具有0.2~0.5mm的间隙），浮动下压机构6继续沿Z向运动同时对胶套1施加压力，开始胶套1与负极壳2的组装：在浮动取料机构5释放胶套1之前先将胶套1压到被定位的负极壳2高度的1/3处，随后释放胶套1，将胶套1完全压到已脱离定位的负极壳2外，完成组装。

整个过程自动化操作，缩短了装配周期，确保了组装后产品的一致性提高了产品良率。

本实施例中，搬运机构4包括X轴搬运模组41、安装板43和Z轴搬运模组42；且X轴搬运模组41 和Z轴搬运模组42均为电缸。X轴搬运模组41的固定部安装在横板32上，Z轴搬运模组42的固定部安装于X轴搬运模组41的X向动力输出部，安装板43安装在Z轴搬运模组42的Z向动力输出部；浮动取料机构5和浮动下压机构6均安装在安装板43上。限位机构8包括连接于X向动力输出部和Z轴搬运模组42之间的连接板81（连接板81安装在X向动力输出部，Z轴搬运模组42的固定部安装在连接板81上）和设置于连接板81底部用于对浮动取料机构5限位的限位板82（其上设置有第三顶柱821）；连接板81（Z向延伸）和限位板82（Y向延伸）形成L形结构，连接板81和限位板82之间设置有筋板83。安装板43的底部设置有用于避让限位板82的避让槽口44。

由图1、图5至8共同所示，本实施例中，浮动取料机构5和浮动下压机构6均通过滑轨滑块组件7安装在安装板43上；一个浮动取料机构5和一个浮动下压机构6构成用于完成一个产品组装的取料下压组，安装板43上可以安装多个取料下压组同时对多个产品进行组装，本实施例附图所示的安装板43上安装了两个取料下压组，可同时对两个产品进行组装。

为了便于描述，与浮动取料机构5配合的滑轨滑块组件7中的滑轨记为第一滑轨71，滑块记为第一滑块72，支撑限位件记为第一支撑限位件73；第一滑轨71固定在安装板43，第一滑块72与第一滑轨71滑动配合，第一支撑限位件73固定在安装板43上用于防止浮动取料机构5滑脱。与浮动下压机构6配合的滑轨滑块组件7中的滑轨记为第二滑轨75，滑块记为第二滑块76，支撑限位件记为第二支撑限位件77；第二滑轨75固定在安装板43，第二滑块76与第二滑轨75滑动配合，第二支撑限位件77固定在安装板43上用于防止浮动下压机构6滑脱。

第一支撑限位件73固定在避让槽口44的槽底，包括支撑板和设置于支撑板上的第一顶柱74；第二支撑限位件77固定在避让槽口44一侧的安装板43的底部，包括支撑板和设置于支撑板上的第二顶柱78。

本实施例中，浮动取料机构5包括用于抓取胶套1的抓取组件51和用于使抓取组件51浮动以进行缓冲（防止硬性接触，造成自身和产品的损害）的第一浮动缓冲组件52；浮动下压机构6包括用于为胶套1施加压力的下压组件61和用于使下压组件61浮动以进行缓冲的第二浮动缓冲组件62。

其中，抓取组件51包括与第一滑块72固定连接的气动夹爪固定块511，气动夹爪固定块511包括Z向延伸块5111和设置于Z向延伸块5111侧部的Y向延伸块5112，Y向延伸块5112上安装有气动夹爪512，气动夹爪512上安装有用于抓取胶套1的内撑爪513，内撑爪513包括周向分布的三个爪，三个爪分别与气动夹爪512的三个径向运动部对应连接，Y向延伸块5112的底部设置有与第一顶柱74相配合防止滑脱的槽口5113。另外，支架3上还安装有用于调节气动夹爪512打开力量的精密调节阀33。

其中，第一浮动缓冲组件52包括固定在安装板43上的的第一安装座521、安装在气动夹爪固定块511顶部的第一导向件522（导向轴结构）以及套设在第一导向件522上且位于第一安装座521与气动夹爪固定块511之间的第一弹性件523（弹簧，用于实现浮动缓冲、避免硬性接触）；第一安装座521上设有供第一导向件522穿出的通孔。

其中，下压组件61包括连接架611和下压块612；连接架611包括相互连接形成L形结构的第一固定块6111和连接块6112，第一固定块6111与第二滑块76连接。第一固定块6111的侧部设置有与第二支撑限位件77上的第二顶柱78配合防止滑脱的限位板6113。下压块612呈L形结构，下压块612的横向延伸部设置有用于避让内撑爪513端部的避让孔613。在抓取胶套1前的初始状态下，内撑爪513的端部穿出避让孔613。

第二浮动缓冲组件62包括固定在安装板43上的第二安装座621、螺装在第二安装座621上的浮动调节件622（螺栓），安装在连接架611顶部的第二导向件623（导向轴）以及套设在第二导向件623上且位于浮动调节件622与连接架611之间的第二弹性件624（弹簧，用于实现浮动缓冲、避免硬性接触）；浮动调节件622上设有供第二导向件623穿出的通孔。可通过旋拧浮动调节件622改变第二弹性件624的压缩量。

除此之外，为了防止浮动下压机构6下压时对负极壳2产生损伤，需要对浮动下压机构6的缓冲行程进行监控（间接对施加压力后所产生的缓冲力进行监控），因此本实施例还在连接架611上设置有遮挡片63，在安装板43上设置与遮挡片63相配合的光电开关64，利用光电原理对第二弹性件624的压缩量进行监控。

由图9和图10共同所示，本实施例还公开了一种自动装配生产线，包括上述的产品自动装配装置、设置在胶套上料位A的胶套定位工装10和设置在产品组装位B的壳体定位装置9。

其中，壳体定位装置9包括定位机构91和驱动机构92；定位机构91包括托板911、借助第三滑轨914和第三滑块915滑动安装在托板911上的第一浮动定位板912和第二浮动定位板913；第一浮动定位板912和第二浮动定位板913借助弹簧组件（由导向轴916、弹簧917、支座918、调节单元919构成）产生浮动以进行缓冲，在此不做赘述。驱动机构92包括开合驱动组件和开合间距调节组件924；开合驱动组件包括气动夹爪921（两个运动部）、两个分别固定在气动夹爪921相应运动部上的第二固定块922以及固定在第二固定块922上的拨杆923，利用拨杆923为第一浮动定位板912和第二浮动定位板913提供驱动力；当第一浮动定位板912和第二浮动定位板913被驱动进行相对运动时对托板911上的负极壳2进行定位。

开合间距调节组件924用于调节开合驱动组件的开合间距；包括开口朝下的U形块，U形块的横边部与一个第二固定块922固定，U形块的一个竖边部螺装有调节螺栓；两个第二固定块922的延伸部均位于U形块的U形口内，调节螺栓与一个第二固定块922的延伸部顶靠。

下面对其工作过程进行阐述：

假如图2所示状态为初始状态，将胶套1放置在胶套上料位A的胶套定位工装10上；在搬运机构4的带动下，安装板43、Z轴搬运模组42以及安装板43上安装的浮动取料机构5和浮动下压机构6同步向胶套定位工装10方向运动（先X向运动再Z向运动）；运动到位后，浮动取料机构5的气动夹爪512带动伸入胶套1内的内撑爪513张开，内撑胶套1内壁完成胶套1的抓取；随后携带胶套1的浮动取料机构5和浮动下压机构6再在搬运机构4的带动下向产品组装位B（壳体定位装置9）运动（先Z向运动复位再Y向运动复位再Z向运动），当浮动取料机构5沿Z向运动至临近产品组装位B时（内撑爪513下表面与负极壳2上表面有0.2~0.5mm距离），抓取组件51中的气动夹爪固定块511被限位机构8中限位板82上的第三顶柱821限位，浮动下压机构6在搬运机构4的带动下继续沿Z向运动同时对胶套1施加下压力，开始胶套1与负极壳2的组装：在浮动取料机构5释放胶套1之前先将胶套1压到被壳体定位装置9定位的负极壳2高度的1/3处（此时第一浮动定位板912和第二浮动定位板913处于闭合状态），随后浮动取料机构5的气动夹爪512带动内撑爪513闭合释放胶套1，同时，气动夹爪921打开，驱动拨杆923使第一浮动定位板912和第二浮动定位板913张开，定位解除，浮动下压机构6继续运动，下压块612将胶套1完全压到已脱离定位的负极壳2外，完成组装。所有机构复位进行下一装配过程。

综上，本实用新型的自动装配装置，可自动完成胶套和壳体的组装，与目前常用的人工装配方式相比，操作简单、耗时短，且组装后产品的良率高；尤其适用于纽扣电池这种类型产品的组装。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种产品自动装配装置，用于实现胶套与壳体的组装；其特征在于，包括机架、搬运机构、浮动取料机构、浮动下压机构和限位机构；

所述搬运机构安装于所述机架上，用于实现所述胶套由胶套上料位至产品组装位的搬运；所述浮动取料机构和所述浮动下压机构均滑动安装在所述搬运机构上；所述限位机构用于对所述浮动取料机构进行运动限位；

当携带所述胶套的所述浮动取料机构被所述限位机构限位时，所述浮动下压机构用于对所述胶套施加压力，以进行所述胶套与所述壳体的组装。

2.根据权利要求1所述的产品自动装配装置，其特征在于，所述浮动取料机构和所述浮动下压机构均通过滑轨滑块组件安装在所述搬运机构上；

所述滑轨滑块组件包括固定在所述搬运机构上的滑轨、与所述滑轨滑动配合的滑块以及固定在所述搬运机构上用于防止所述浮动取料机构或所述浮动下压机构滑脱的支撑限位件。

3.根据权利要求2所述的产品自动装配装置，其特征在于，所述浮动取料机构包括用于抓取所述胶套的抓取组件和用于使所述抓取组件浮动以进行缓冲的第一浮动缓冲组件；

所述浮动下压机构包括用于为所述胶套施加压力的下压组件和用于使所述下压组件浮动以进行缓冲的第二浮动缓冲组件。

4.根据权利要求3所述的产品自动装配装置，其特征在于，所述抓取组件包括与所述滑块固定连接的气动夹爪固定块，所述气动夹爪固定块上安装有气动夹爪，所述气动夹爪上安装有用于抓取所述胶套的内撑爪，所述支撑限位件用于防止所述气动夹爪固定块滑脱；

所述第一浮动缓冲组件包括固定在所述搬运机构上的第一安装座、安装在所述气动夹爪固定块顶部的第一导向件以及套设在所述第一导向件上且位于所述第一安装座与所述气动夹爪固定块之间的第一弹性件；所述第一安装座上设有供所述第一导向件穿出的通孔。

5.根据权利要求4所述的产品自动装配装置，其特征在于，所述下压组件包括与所述滑块固定连接的连接架，所述连接架上设置有下压块，所述下压块上设置有供所述内撑爪的端部通过的避让孔，另一所述支撑限位件用于防止所述连接架滑脱；

所述第二浮动缓冲组件包括固定在所述搬运机构上的第二安装座、螺装在所述第二安装座上的浮动调节件，安装在所述连接架顶部的第二导向件以及套设在所述第二导向件上且位于所述浮动调节件与所述连接架之间的第二弹性件；所述浮动调节件上设有供所述第二导向件穿出的通孔。

6.根据权利要求5所述的产品自动装配装置，其特征在于，所述浮动下压机构还包括设置于所述连接架上的遮挡片和设置于所述搬运机构上与所述遮挡片相配合的光电开关。

7.根据权利要求1所述的产品自动装配装置，其特征在于，所述搬运机构包括X轴搬运模组、安装板和Z轴搬运模组；

所述X轴搬运模组安装在所述机架上，所述Z轴搬运模组安装于所述X轴搬运模组的X向动力输出部，所述安装板安装在所述Z轴搬运模组的Z向动力输出部；

所述浮动取料机构和所述浮动下压机构均安装在所述安装板上，所述安装板的底部设置有用于避让所述限位机构的避让槽口。

8.根据权利要求7所述的产品自动装配装置，其特征在于，所述限位机构包括连接板和设置于所述连接板底部用于对所述浮动取料机构限位的限位板；

所述连接板连接于所述X向动力输出部和所述Z轴搬运模组之间，所述避让槽口用于避让所述限位板。

9.一种自动装配生产线，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的产品自动装配装置、设置在胶套上料位的胶套定位工装和设置在所述产品组装位的壳体定位装置。

10.根据权利要求9所述的自动装配生产线，其特征在于，所述壳体定位装置包括定位机构和驱动机构；

所述定位机构包括托板、滑动安装在所述托板上的第一浮动定位板和第二浮动定位板；

所述驱动机构包括开合驱动组件和开合间距调节组件；所述开合驱动组件用于驱动所述第一浮动定位板和所述第二浮动定位板相对运动以对所述托板上的所述壳体进行定位，所述开合间距调节组件用于调节所述开合驱动组件的开合间距。

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