CN215343331U - 自动插装设备及空调器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了自动插装设备及空调器，自动插装设备包括：插件运输装置，其用于将插件运送至插装工位，插件上设有插孔；供料装置，其用于将已加工物料运送至预备工位，已加工物料设有与插孔插接配合的引脚；移动导向装置，其包括：用于搬送已加工物料的移动机构、以及引导已加工物料的引脚对准插孔的导向机构，导向机构设有可打开或闭合的导向孔，已加工物料的引脚向下插到插孔时，导向孔位于插件的插孔和已加工物料的引脚之间，且导向孔与插件的插孔轴向对齐。本实用新型能够实现物料的自动插装，生产效率高，且产品质量好。

Description

自动插装设备及空调器

技术领域

本实用新型涉及自动化生产设备技术领域，尤其涉及自动插装设备及空调器。

背景技术

变频空调控制器在设计过程中因成本、装配、功能、散热等因数，将整流桥设计到PCB板的焊点面，并且采用引脚折弯状态进行插装焊接，整流桥与PCB板的组装工序中需要先将整流桥的引脚剪切到合适长度，再将已剪切的引脚折弯，最后再采用工位定位插接的方式组装。

现有技术中已经出现了适用于整流桥堆的整形装置，该整形装置能够实现引脚的自动剪切及折弯，但已加工的物料仍然需要通过人工插接的方式进行组装，生产效率低下，浪费人工成本，产品质量难以控制。

因此，如何设计能实现已加工物料和插件自动插装的设备是业界亟待解决的技术问题。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的缺陷，本实用新型提出自动插装设备及空调器，该自动插装设备能够实现物料的自动插装，生产效率高，且产品质量好。

本实用新型采用的技术方案是，设计自动插装设备，包括：

插件运输装置，其用于将插件运送至插装工位，插件上设有插孔；

供料装置，其用于将已加工物料运送至预备工位，已加工物料设有与插孔插接配合的引脚；

移动导向装置，其包括：用于搬送已加工物料的移动机构、以及引导已加工物料的引脚对准插孔的导向机构，导向机构设有可打开或闭合的导向孔，已加工物料的引脚向下插到插孔时，导向孔位于插件的插孔和已加工物料的引脚之间，且导向孔与插件的插孔轴向对齐。

优选的，自动插装设备还包括：用于检测已加工物料是否合格的第一检测相机，移动机构在第一检测相机检测到不合格时丢弃已加工物料。

优选的，移动导向装置还包括：第二检测相机，移动机构将已加工物料移动到插装工位上方时，第二检测相机对插件的插孔进行识别定位；导向机构跟随移动机构同步运动，移动机构接收第二检测相机的检测信号并调整已加工物料和导向机构的位置。

优选的，导向机构包括：可相互靠近或远离的第一夹持件和第二夹持件，第一夹持件的底端间隔设有第一导向指，第二夹持件的底端设有与第一导向指一一配对的第二导向指；第一夹持件和第二夹持件相互靠近时，每对第一导向指和第二导向指的底部闭合形成一个导向孔。

优选的，供料装置包括：储料盒，其用于堆叠放置物料，储料盒的底部一侧设有出料口；推料机构，其用于将储料盒中最底部的物料推出出料口；物料运输机构，其包括：顶端承接被推出储料盒的物料的物料板、连接在物料板的底端的倾斜导轨、连接在倾斜导轨底端的振动轨道，振动轨道的末端为预备工位，振动轨道通过振动使物料向预备工位移动；物料加工机构，其包括设于倾斜导轨一侧的引脚剪切机构和引脚折弯机构。

优选的，物料板被铰接安装在储料盒的出料口外侧，物料板的底端设有物料检测器；物料运输机构还包括：用于阻挡物料板上的物料脱出的挡料块、驱动挡料块靠近或远离物料板的挡料电动件、推动物料板转动的卸料电动件；物料检测器检测到物料异常时，挡料电动件驱动挡料块远离物料板，卸料电动件驱动物料板转动以丢弃物料。

优选的，插件运输装置包括：轨道组件，其沿水平方向运送插件；挡板机构，其包括：可移动至插件的运动路径上的挡板、驱动挡板移动的挡板电动件，插件通过挡板阻拦或者放行。

优选的，导向孔呈锥形，导向孔上直径较大的一端朝上、直径较小的一端朝下。

优选的，已加工物料朝向导向机构的一侧设有水平伸出的引脚，引脚的末端向下折弯形成工作部，工作部穿过导向孔插入插孔中。

优选的，插装工位和预备工位均设有到位检测器。

本实用新型还提出了空调器，包括：主控板和整流桥，主控板和整流桥采用上述自动插装设备进行插接组装。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、移动导向装置设计有导向机构，利用导向机构引脚已加工物料的引脚对准插件的插孔，提高插接准确性，减少材料报废；

2、取料后利用第一检测相机对已加工物料的引脚进行检测，插装前通过第二检测相机对插件的插孔进行定位，综合引脚和插件的定位参数对已加工物料和导向机构进行校正，保证每次插装的稳定性；

3、将已加工物料的剪切、折弯、插装等集成在一个设备中，结构紧凑、效率高且中间周转过程少；

4、通过到位检测器检查已加工物料和插件是否运送到指定位置，实现自动定位，插装过程全自动控制。

附图说明

下面结合实施例和附图对本实用新型进行详细说明，其中：

图1是本实用新型中整机的外观示意图；

图2是本实用新型中设备的主要结构示意图；

图3至图5是本实用新型中供料装置的结构示意图；

图6至图11是本实用新型中移动导向装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

由此，本说明书中所指出的一个特征将用于说明本实用新型的一个实施方式的其中一个特征，而不是暗示本实用新型的每个实施方式必须具有所说明的特征。此外，应当注意的是本说明书描述了许多特征。尽管某些特征可以组合在一起以示出可能的系统设计，但是这些特征也可用于其他的未明确说明的组合。由此，除非另有说明，所说明的组合并非旨在限制。

下面结合附图以及实施例对本实用新型的原理进行详细说明。

如图1、2所示，本实用新型提出的自动插装设备适用于物料和插件的插接组装，插件上设有插孔，已加工物料28设有与插孔插接配合的引脚，此处的已加工物料28是指物料的引脚已经按照插接要求进行加工，插接要求根据实际情况而定，比如将物料的引脚剪切到合适长度、再将引脚的末端向下折弯形成工作部31（图9中示出），工作部31插入到插件的插孔中。

具体来说，自动插装设备主要包含插件运输装置、供料装置4和移动导向装置5三大部分，对整个设备起支撑、固定作用，机架上部设有触摸屏2，触摸屏2起到设备信息显示、设备操作等作用，机架底板3位于机架1中部，插件运输装置、供料装置和移动导向装置均安装在机架底板3上，以下针对每个部分详细说明。需要说明的是，下文中出现的插装工位和预备工位均设有到位检测器，到位检测器可以采用光电开关等，下文中出现的电动件可以采用汽缸等。

如图2至图5所示，插件运输装置用于将插件8运送至插装工位，插件运输装置包含轨道组件和挡板机构，轨道组件沿水平方向运送插件8，轨道组件安装在机架底板3上，轨道组件由轨道定轨6和轨道动轨7构成，形成宽度可调的双段式轨道传输系统，第一运送电机14和第二运送电机15间隔安装在安装在轨道定轨6上，带动轨道链条的运转，从而带动插件8在轨道上运动。轨道定轨6还安装有第一光电开关9、第二光电开关10、第三光电开关11、第四光电开关12，用于检测插件的传输情况。挡板机构包括：可移动至插件的运动路径上的挡板56、驱动挡板56移动的挡板电动件55，挡板电动件55安装在轨道定轨6第三光电开关11后方，插件8通过挡板阻拦或者放行，以实现插件的初步定位，即插件8运动至与挡板56抵接时，插件8到达插装工位。

供料装置用于将已加工物料28运送至预备工位，该供料装置可以仅有运送功能，即人工将已加工完成的物料放置到供料装置，再由供料装置将已加工物料28运送至预备工位。在优选实施例中，供料装置不仅具备运送功能，还能够实现对物料的加工，供料装置包括：储料盒、推料机构、物料运输机构以及物料加工机构。

储料盒由相对设置的第一放置架36和第二放置架37构成，第一放置架36和第二放置架37安装在储料盒底板33上，储料盒底板33通过安装调节柱39将储料盒底板33固定在机架底板3上，储料盒底板33倾斜放置，第二放置架37位于第一放置架36的下方，第一放置架36和第二放置架37之间形成用于堆叠放置物料的腔体，储料盒的底部一侧设有出料口。推料机构用于将储料盒中最底部的物料推出出料口，推料机构由推料块35和驱动推料块35运动的推管电动件34构成。

物料运输机构包括：顶端承接被推出储料盒的物料的物料板53、连接在物料板53的底端的倾斜导轨44、连接在倾斜导轨44底端的振动轨道，振动轨道的末端为预备工位，振动轨道的末端设有第一到位检测开关47。振动轨道通过振动使已加工物料28向预备工位移动，倾斜导轨44和振动轨道的下方均安装有平振器46，输送剪角后的物料，平振器46通过安装柱48固定在机架底板3上。为了保证整流桥下落的稳定性，储料盒底板33安装有震动发生器38，提供振动，便于已加工物料28的滑落。

物料加工机构包括设于倾斜导轨44一侧的引脚剪切机构40和引脚折弯机构41，物料沿倾斜导轨44向下滑动并依次经过引脚剪切机构40和引脚折弯机构41，引脚剪切机构40用于剪切物料的引脚，引脚折弯机构41用于将物料28的引脚向下折弯。

进一步的，物料板53通过铰链52安装在储料盒的出料口外侧，物料板53的底端设有物料检测器47，物料检测器47安装在第二放置架37上，物料运输机构还包括：用于阻挡物料板53上的物料脱出的挡料块50、驱动挡料块50靠近或远离物料板的挡料电动件49、推动物料板53转动的卸料电动件51，物料板53位于出料口和挡料块50之间，物料检测器47检测到物料异常时，挡料电动件49驱动挡料块50远离物料板53，卸料电动件51驱动物料板53转动以向下丢弃物料。

如图6至图11所示，移动导向装置包括：用于搬送已加工物料28的移动机构、以及引导已加工物料28的引脚对准插孔的导向机构，导向机构设有可打开或闭合的导向孔，已加工物料28的引脚向下插到插孔时，导向孔位于插件的插孔和已加工物料的引脚之间，且导向孔与插件的插孔轴向对齐。移动机构由吸盘架23、以及安装在吸盘架23底面的第一吸盘26和第二吸盘27构成，两个吸盘同时工作以吸取已加工物料28。

在优选实施例中，导向孔呈锥形，导向孔32上直径较大的一端朝上、直径较小的一端朝下，已加工物料朝向导向机构的一侧设有水平伸出的引脚，导向机构的导向孔向已加工物料的引脚伸出，引脚的末端向下折弯形成工作部，工作部穿过导向孔插入插孔中。导向机构包括：连接板24、安装在连接板24上的第一夹持件29和第二夹持件30，第一夹持件29和第二夹持件30在夹持电动件25的驱动下相互靠近或远离，第一夹持件29的底端间隔设有第一导向指，第二夹持件30的底端设有与第一导向指一一配对的第二导向指，相邻两个第一导向指之间设有一个第二导向指。第一夹持件29和第二夹持件30相互靠近时，每对第一导向指和第二导向指的底部闭合形成一个导向孔32，第一夹持件29和第二夹持件30相互远离时，每对第一导向指和第二导向指的底部打开，导向孔分离以能够由下至上穿过已加工物料的引脚，使导向孔脱离已加工物料。

自动插装设备还包括：用于检测已加工物料28是否合格的第一检测相机13，移动机构在第一检测相机13检测到不合格时丢弃已加工物料，移动导向装置还包括：第二检测相机19，移动机构将已加工物料28移动到插装工位上方时，第二检测相机19对插件8的插孔进行识别定位；导向机构跟随移动机构同步运动，移动机构接收第二检测相机19的检测信号并调整已加工物料和导向机构的位置。

在优选实施例中，移动机构、导向机构以及第二检测相机19均安装在四轴机器人54上，四轴机器人54通过底座16安装在机架底板3上，四轴机器人设有夹具组件18上，夹具组件18设有第一机械臂20和第二机械臂17，移动机构安装在第一机械臂20上，移动机构通过第一升降电动件22安装在第一机械臂20上，第一升降电动件22驱动移动机构升降，导向机构安装在第二机械臂17上，导向机构通过第二升降电动件21安装在第二机械臂17上，第二升降电动件21驱动导向机构升降。移动机构和导向机构相对设置，第二检测相机19位于第二机械臂17的背面。

如图2所示，以物料为管装整流桥42、插件为PCB板8为例，自动插装装置的工作过程如下。

进板：装置进板前，挡板电动件55带动栏板56块落下，处于栏板状态，PCB板从轨道定轨6，轨道定轨7形成的轨道进入，当被第一光电开关9检测到后，第一运送电机14带动第一段皮带运行，带动PCB板运行，当到达第三光电开关11且被检测到后，延时1S钟后第一运送电机14停止运行，PCB板初步定位结束，同时通知4轴机器人PCB板已到位。

供料：工人将一摞管装整流桥42放置到储料盒中，挡料电动件49处于伸出状态，将挡料块50顶出，形成栏管状态；卸料电动件51处于伸出状态，将物料板53顶到与储料盒底板33齐平状态；工人将管装整流桥装好后，在触摸屏2启动供料，推管电动件34带动推料块35推出，同时将储料盒最底下管装整流桥42推出紧贴至挡料块50处。由于整个供料装置采用倾斜安装，整流桥沿倾斜导轨44向下滑落，到达引脚剪切机构40处被引脚剪切机构40将引脚剪短至规定长度，再经过引脚折弯机构41将引脚折弯到规定角度，弯角的整流桥继续下滑至振动轨道上，通过振动整齐排列到第一到位检测开关47处，并被检测到，当第一到位检测开关47到整流桥1S后，平振器46停止振动，并通知四轴机器人54整流桥已到位，可以进行取料作业。

当整流桥沿倾斜导轨44向下滑落过程中被安装在倾斜导轨44端头的物料检测器检测到，当物料检测器连续未检测到整流桥3S，则认为物料板53上的整流桥已全部加工完毕，进行抛空管作业，挡料电动件49收回将挡料块50收回、卸料电动件51收回将物料板53沿铰链52轴向下运转，将空整流桥管向下抛出，卸料电动件51回收到位后，认为抛料结束，卸料电动件51、挡料电动件49重新伸出重新循环推管、供料流程。为了保证整流桥下落的稳定性，储料盒底板33安装有震动发生器38，提供振动，便于整流桥的滑落。

取料及插装：当整流桥到位后，四轴机器人54带动夹具组件18到达取料位，此时第二升降电动件21，第一升降电动件22缩回，夹持电动件25张开状态，到达取料位后，第一升降电动件22伸出，四轴机器人54带动夹具组件18向下运动，将第一吸盘26、第二吸盘27紧贴整流桥表面，第一吸盘26第二吸盘27开启真空，将整流桥吸住，四轴机器人54带动夹具组件18向上运动，并将整流桥移动到第一检测相机13处对整流桥引脚进行检测，如检测不合格，则将整流桥抛弃，如合格，则四轴机器人54将整流桥带到插件上方，第二检测相机19对PCB板上整流桥插装孔进行定位，将定位数据传送给四轴机器人54，对夹具组件18位置进行调整。在四轴机器人54带动夹具组件18在第一检测相机13检测后，第一升降电动件22缩回，第二升降电动件21伸出，伸出到位后夹持电动件25闭合，同时带动第一夹持件29和第二夹持件30相互靠近闭合形成锥形导向孔，方便将整流桥引脚插入PCB板内。四轴机器人54对夹具组件18位置校正后向下运动，将第一夹持件29和第二夹持件30闭合，形成锥形导向孔对准，贴在整流桥的引脚插装孔上，第一升降电动件22伸出，将整流桥引脚第一夹持件29和第二夹持件30闭合形成锥形导向孔插入PCB板的整流桥的引脚插装孔内，插入到位后第一吸盘26，第二吸盘27关闭真空，松开整流桥，延时1S后第一升降电动件22缩回，夹持电动件25张开，同时带动第一夹持件29和第二夹持件30张开，第二升降电动件21缩回，四轴机器人54带动夹具组件18上升，上升到位后给轨道插件结束指令，将PCB板传出。同时四轴机器人54带动夹具组件18执行下一个取料、插装流程。

出板：当轨道收到四轴机器人54给的插件结束指令后，挡板电动件55带动栏板56块抬起，抬起到位后，第一运送电机14、第二运送电机15同时旋转，带动两段皮带运行，将PCB板带出一段轨道，脱离第三光电开关11后第一运送电机14停止运行，当PCB板到达第四光电开关14时第二运送电机15停止旋转，当下位机给出要板信号后，第二运送电机15继续旋转，将PCB板带出第二段轨道后停止旋转。

本实用新型还提出了空调器，包括：主控板和整流桥，主控板和整流桥采用上述自动插装设备进行插接组装。

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.自动插装设备，其特征在于，包括：

插件运输装置，其用于将插件运送至插装工位，所述插件上设有插孔；

供料装置，其用于将已加工物料运送至预备工位，所述已加工物料设有与所述插孔插接配合的引脚；

移动导向装置，其包括：用于搬送所述已加工物料的移动机构、以及引导所述已加工物料的引脚对准所述插孔的导向机构，所述导向机构设有可打开或闭合的导向孔，所述已加工物料的引脚向下插到所述插孔时，所述导向孔位于所述插件的插孔和所述已加工物料的引脚之间，且所述导向孔与所述插件的插孔轴向对齐。

2.根据权利要求1所述的自动插装设备，其特征在于，还包括：用于检测所述已加工物料是否合格的第一检测相机，所述移动机构在所述第一检测相机检测到不合格时丢弃所述已加工物料。

3.根据权利要求1所述的自动插装设备，其特征在于，所述移动导向装置还包括：第二检测相机，所述移动机构将所述已加工物料移动到所述插装工位上方时，所述第二检测相机对所述插件的插孔进行识别定位；所述导向机构跟随所述移动机构同步运动，所述移动机构接收所述第二检测相机的检测信号并调整所述已加工物料和所述导向机构的位置。

4.根据权利要求1所述的自动插装设备，其特征在于，所述导向机构包括：可相互靠近或远离的第一夹持件和第二夹持件，所述第一夹持件的底端间隔设有第一导向指，所述第二夹持件的底端设有与所述第一导向指一一配对的第二导向指；所述第一夹持件和所述第二夹持件相互靠近时，每对所述第一导向指和所述第二导向指的底部闭合形成一个所述导向孔。

5.根据权利要求1所述的自动插装设备，其特征在于，所述供料装置包括：

储料盒，其用于堆叠放置物料，所述储料盒的底部一侧设有出料口；

推料机构，其用于将所述储料盒中最底部的物料推出所述出料口；

物料运输机构，其包括：顶端承接被推出所述储料盒的物料的物料板、连接在所述物料板的底端的倾斜导轨、连接在所述倾斜导轨底端的振动轨道，所述振动轨道的末端为预备工位，所述振动轨道通过振动使所述物料向所述预备工位移动；

物料加工机构，其包括依次设于所述倾斜导轨一侧的引脚剪切机构和引脚折弯机构。

6.根据权利要求5所述的自动插装设备，其特征在于，所述物料板被铰接安装在所述储料盒的出料口外侧，所述物料板的底端设有物料检测器；

所述物料运输机构还包括：用于阻挡所述物料板上的物料脱出的挡料块、驱动所述挡料块靠近或远离所述物料板的挡料电动件、推动所述物料板转动的卸料电动件；

所述物料检测器检测到所述物料异常时，所述挡料电动件驱动所述挡料块远离所述物料板，所述卸料电动件驱动所述物料板转动以丢弃所述物料。

7.根据权利要求1所述的自动插装设备，其特征在于，所述插件运输装置包括：

轨道组件，其沿水平方向运送所述插件；

挡板机构，其包括：可移动至所述插件的运动路径上的挡板、驱动所述挡板移动的挡板电动件，所述插件通过所述挡板阻拦或者放行。

8.根据权利要求1至7任一项所述的自动插装设备，其特征在于，所述导向孔呈锥形，所述导向孔上直径较大的一端朝上、直径较小的一端朝下，所述已加工物料朝向所述导向机构的一侧设有水平伸出的引脚，所述引脚的末端向下折弯形成工作部，所述工作部穿过所述导向孔插入所述插孔中。

9.根据权利要求1至7任一项所述的自动插装设备，其特征在于，所述插装工位和所述预备工位均设有到位检测器。

10.空调器，包括：主控板和整流桥，其特征在于，所述主控板和所述整流桥采用权利要求1至9任一项所述的自动插装设备进行插接组装。

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