CN223492575U - 一种自动化组装机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动化组装机，包括有机身和控制系统，在机身的工作台板上设有送料机构、下料机构和组装机构，送料机构包括有至少两套，每套送料机构各针对一种物料工件的送料流程；在工作台板上还设有物料行进机构，送料机构和组装机构均朝向物料行进机构；物料行进机构包括有至少两物料工件承载件，其中至少一承载件为活动承载件，活动承载件连接有升降驱动装置和行进驱动装置以实现物料工件行进。如此能够在一台设备上即自动实现多个物料的分别送料和分开组装，送料过程和组装过程无需人工介入，从而可降低设备和生产成本，解决物料转运难题，提高生产效率，能节省人力。

Description

一种自动化组装机

技术领域

本实用新型涉及机械设备技术领域，尤其涉及一种主要针对带柄（杆）类产品的自动化组装设备。

背景技术

许多产品都是由多个部位组成，比如应用于医用领域的一些刷子类产品。作为一种典型结构，此类刷子包括有刷柄、套管和刷头，刷头与刷柄的头部装配固定，套管套在刷柄上使二者可相对旋转。传统对于此类带柄（杆）类的多工件产品一般采用人工组装，不仅效率低，而且所需人力资源大，人工成本高。其后虽然有人发明了一些自动组装设备，能够在一定程度上提高组装效率，减少人力成本。但此类设备通常分成若干个部分以对应不同工序，较为常见的是一道组装工序对应一台设备，这样造成所需设备数量多、设备成本高、占用场地大，物料在不同设备之间转运麻烦，影响生产效率。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的缺陷，提供一种结构设计更合理、无需多台设备即可自动实现多个工件自动送料和组装、效率更高、成本更低的自动化组装机。其主要可针对带柄（杆）类的产品，比如医用检测刷。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种自动化组装机，包括有机身和控制系统，在机身的工作台板上设置有送料机构、下料机构和组装机构，送料机构和组装机构由控制系统统一控制；送料机构包括有至少两套，每套送料机构各针对一种物料工件的送料流程，其特征在于：在工作台板上还设置有物料行进机构，物料行进机构沿工艺进程的方向延伸，送料机构和组装机构均朝向物料行进机构；所述物料行进机构包括有至少两物料工件承载件，各承载件上均设置有用于承载物料工件的槽状结构；其中至少一承载件为活动承载件，活动承载件连接有升降驱动装置和行进驱动装置，通过行进驱动装置驱动升起后的承载件载着物料工件往前运动而实现物料工件的行进。

进一步地，所述承载件为齿条，所述槽状结构为齿槽；所述齿条包括有两固定齿条和两活动齿条，活动承载件为活动齿条；两固定齿条与两活动齿条相互平行，两活动齿条设置于两固定齿条之间；在两固定齿条的外侧设置有挡板，挡板的顶端高于各齿条的顶部，通过两挡板隔成用于物料工件行进的通道；两活动齿条在升起后高于两固定齿条，两活动齿条降下后低于两固定齿条。

进一步地，两活动齿条的底部相互连接成一体结构，在活动齿条的底部连接有抬升气缸作为升降驱动装置；抬升气缸安装在一气缸固定架上，气缸固定架活动架设在一轨道上，轨道以平行于固定齿条的姿态安装在工作台板的底面；行进驱动装置采用行进气缸，气缸固定架通过鱼眼关节与行进气缸的缸杆连接；在对准气缸固定架首端和尾端的位置分别设置有限位器，由限位器隔出用于气缸固定架前后移动的空间范围。

进一步地，在工作台板上安装有限位支架，限位支架跨过挡板延伸至固定齿条及活动齿条的上方；在限位支架上装设有限位杆，限位杆的位置稍高于活动齿条升至最高时的位置。

进一步地，送料机构包括有第一送料机构，第一送料机构包括有两料斗，两料斗中分别装有滚筒，滚筒连接有滚筒电机；在滚筒的圆周面上设置有若干用于放置杆状物料工件的料槽，在料斗的底部设置有下料口，下料口悬于固定齿条及活动齿条上方；两料斗中的其中一个针对固定齿条上的奇数位齿槽送料，另一料斗针对固定齿条上的偶数位齿槽送料。

进一步地，送料机构还包括有用于输送第二物料工件的第二送料机构，第二送料机构设置于物料行进机构的旁边；第二送料机构包括有旋转架，旋转架连接有旋转气缸以实现可水平旋转；旋转架的两端分别连接有夹爪气缸，夹爪气缸连接有夹爪；在旋转架的两端下方分别设置有中转料座和插接料座，中转料座通过一第一直振器对接有一第一振动盘，插接料座与物料行进机构的侧面对接；旋转气缸安装在一升降气缸上以使旋转架及夹爪可实现一起升降；在插接料座的后方设置有插接气缸，插接气缸连接有插接推板，插接推板连接有插接推杆，插接推杆与插接料座相对以形成将第二物料工件推向置于固定齿条上的杆状物料工件的插接结构。

进一步地，在插接料座的旁边安装有一夹持气缸，该夹持气缸连接有上下两夹持支架，通过夹持气缸控制两夹持支架相互合拢以夹紧杆状物料工件。

进一步地，送料机构还包括有用于输送第三物料工件的第三送料机构，第三送料机构设置于靠近物料行进机构尾端的旁边，在物料行进机构的尾端设置有倾斜向下的下料道作为下料机构；第三送料机构包括有安装座，在安装座的底面通过取料直线模组安装有取料升降气缸，取料升降气缸连接有吊架，吊架的底面前后位置分别安装有取料气缸和移料气缸；移料气缸靠近物料行进机构，取料气缸远离物料行进机构；取料气缸连接有取料爪，移料气缸连接有移料爪；在取料起始位置设置有第二直振器，第二直振器连接有第二振动盘；在靠近物料行进机构的位置设置有放料座，放料座连接有料座气缸以实现可升降；在取料起始位置与放料座之间设置有中转座，中转座与取料起始位置及放料座之间的距离和取料爪与移料爪之间的距离相同。

进一步地，第二直振器的放料面设置有朝后并朝下倾斜的状态，第三物料工件放置在其上呈倾斜姿态；在吊架的中间底面安装有取料推动气缸，取料推动气缸通过关节轴与取料气缸连接以形成可推取料气缸旋转至倾斜姿态的结构，以便适配第三物料工件的姿态。

进一步地，组装机构设置在物料行进机构与放料座相对的另一侧，在物料行进机构的挡板上设置有避位开口，避位开口与组装机构相对；组装机构包括有旋转电机和前推电机，旋转电机安装在前推电机上，前推电机安装在工作台板上；在旋转电机的前端安装有旋转机头，旋转机头前端安装有用于杆状物料工件插入的插接头。

进一步地，在第三送料机构与组装机构之间设置有压料机构，压料机构包括有固定座和压料架，固定座上安装有压料气缸，压料架与压料气缸连接并悬于物料行进机构的上方，通过压料气缸控制压料架下压以限制杆状物料工件的中部位置；在固定座上还安装有压头气缸，压头气缸连接有压头臂，压头臂悬于放料座上方，通过压头气缸驱动压头臂下降以压住放置于放料座上的第三物料工件。

本实用新型通过设置针对不同物料（工件）的送料机构、将物料自动往推进的物料行进机构以及组装机构，能够在一台设备上即自动实现多个物料的分别送料和分开组装，送料过程和组装过程无需人工介入，从而可降低设备和生产成本，解决物料转运难题，提高生产效率，能节省人力。

附图说明

图1为本实用新型整体结构图（已拆除外罩和机身）；

图2为本实用新型俯视图；

图3为第二送料机构的结构图；

图4为第二送料机构拆除旋转部分的结构图；

图5为第二送料机构拆除振动盘后的结构图；

图6为物料行进机构的结构图；

图7为物料行进机构另一角度的结构图；

图8为物料行进机构拆除挡板及工作台板后的结构图；

图9为第三送料机构的结构图；

图10为第三送料机构另一角度的结构图；

图11为组装机构与压料机构的配合结构图；

图12为组装机构与压料机构另一角度的配合结构图；

图13为组装机构与压料机构又一角度的配合结构图；

图14为图1所示第一送料机构与物料行进机构对接部位的局部放大图。

图中，1为工作台板，2为第一送料机构，21为料斗，22为滚筒，23为滚筒电机，24为料槽，25为下料口，3为第二送料机构，31为旋转架，32为旋转气缸，33为夹爪，34为夹爪气缸，35为中转料座，36为升降气缸，37为插接料座，38为插接气缸，39为插接推板，310为插接推杆，311为夹持支架，312为夹持气缸，41为第一振动盘，411为第一直振器，42为第二振动盘， 44为第二直振器，5为物料行进机构，51为固定齿条，52为活动齿条，53为挡板，54为抬升气缸，55为气缸固定架，56为行进气缸，57为鱼眼关节，58为限位器，59为避位开口，510为限位支架，511为限位杆，512为轨道，6为第三送料机构，61为安装座，62为吊架，63为取料气缸，64为取料爪，65为移料气缸，66为移料爪，67为取料推动气缸，68为取料升降气缸，69为取料直线模组，610为中转座，611为放料座，612为料座气缸，7为压料机构，71为固定座，72为压料架，73为压料气缸，74为压头气缸，75为压头臂，8为组装机构，81为前推电机，82为旋转电机，83为旋转机头，84为插接头，91为刷柄，92为套管，93为刷头，10为下料道。

具体实施方式

本实施例以组装一种医用的检测刷为例说明，参照图1-图14，该医用检测刷包括有三个部件，分别为刷柄91、套管92和刷头93，刷头93与刷柄91的头插接固定，套管92套设在刷柄91前段，手指捏住套管92时能通过旋转刷柄91而转动刷头。该自动化组装机包括有机身和控制系统（均未图示），在机身的工作台板1上设置有送料机构、下料机构和组装机构8，送料机构和组装机构8由控制系统统一控制；送料机构包括有三套（实现可根据产品的配件数量来设置，比如两套、四套或者更多），每套送料机构各针对一种物料工件的送料流程；在工作台板1上还设置有物料行进机构5，物料行进机构5沿工艺进程的方向延伸，送料机构和组装机构8均朝向物料行进机构5；所述物料行进机构5包括有至少两承载件，各承载件上均设置用于刷柄91的槽状结构；其中至少一承载件为活动承载件，活动承载件连接有升降驱动装置和行进驱动装置，通过行进驱动装置驱动升起后的承载件载着刷柄91往前运动而实现刷柄91的行进。

所述承载件为齿条，所述槽状结构为齿槽；所述齿条包括有两固定齿条51和两活动齿条52，活动承载件为活动齿条52；两固定齿条51与两活动齿条52相互平行，两活动齿条52设置于两固定齿条51之间；在两固定齿条51的外侧设置有挡板53，挡板53的顶端高于各齿条的顶部，通过两挡板53隔成用于刷柄91行进的通道；两活动齿条52在升起后高于两固定齿条51，两活动齿条52降下后低于两固定齿条51。

两活动齿条52的底部相互连接成一体结构，可一起升降，在活动齿条52的底部连接有抬升气缸54作为升降驱动装置；抬升气缸54安装在一气缸固定架55上，气缸固定架55活动架设在一轨道512上，轨道512以平行于固定齿条51的姿态安装在工作台板1的底面；行进驱动装置采用行进气缸56，气缸固定架55通过鱼眼关节57与行进气缸56的缸杆连接，使气缸固定架55能同时做行进与升降的运动；在对准气缸固定架55首端和尾端的位置分别设置有限位器58，由限位器58隔出用于气缸固定架55前后移动的空间范围，防止其移动过度。

抬升气缸54将活动齿条52抬起后，行进气缸56启动推动气缸固定架55往前移动一次，使活动齿条52上的刷柄91往前移动一个齿槽的距离并落入固定齿条51的前一齿槽中。其后抬升气缸54下降复位，活动齿条52随之下降，行进气缸56后退复位，使活动齿条52回的原位置。如此反复动作，从而实现将刷柄91不停地往前输送。

在工作台板1上安装有限位支架510，限位支架510跨过挡板53延伸至固定齿条51及活动齿条52的上方；在限位支架510上装设有限位杆511，限位杆511的位置稍高于活动齿条52升至最高时的位置，以便对刷柄91进行限位，防止其从固定齿条51的齿槽中跳出而造成杂乱。

送料机构包括有第一送料机构2，第一送料机构2包括有两料斗21，两料斗21中分别装有滚筒22，滚筒22连接有滚筒电机23；在滚筒22的圆周面上设置有若干用于放置刷柄91（其它杆状物料工件亦可）的料槽24，在料斗21的底部设置有下料口25，下料口25悬于固定齿条51及活动齿条52上方，当滚筒21旋转至其任一料槽24对准下料口25时，料槽24中的刷柄91即会在自身重力作用下落入固定齿条51的齿槽中；两料斗21中的其中一个针对固定齿条51上的奇数位齿槽送料，另一料斗21针对固定齿条51上的偶数位齿槽送料，两个同时送料可提高送料的效率。

送料机构还包括有用于输送套管92的第二送料机构3，第二送料机构3设置于物料行进机构5的旁边；第二送料机构3包括有旋转架31，旋转架31连接有旋转气缸32以实现可水平旋转，目的是将套管92从取料位夹起后旋转至另一边的插接位；旋转架31的两端分别连接有夹爪气缸34，夹爪气缸34连接有夹爪33；在旋转架31的两端下方分别设置有中转料座35和插接料座37，中转料座35通过一第一直振器411对接有一第一振动盘41，插接料座37与物料行进机构5的侧面对接；旋转气缸32安装在一升降气缸36上以使旋转架31及夹爪33可实现一起升降，先升起避位后再旋转，然后再降下；在插接料座37的后方设置有插接气缸38，插接气缸38连接有插接推板39，插接推板39连接有两根插接推杆310，插接推杆310与插接料座37相对以形成将套管92推向置于固定齿条51上的刷柄91的插接结构。

在插接料座37的旁边安装有夹持气缸312，该夹持气缸312连接有上下两夹持支架311，通过夹持气缸312控制两夹持支架311相互合拢以夹紧刷柄91。

待刷柄91落入插接料座37后，插接气缸38启动，推动插接推板39和插接推杆310一起往物料行进机构5移动。固定齿条51上与插接推杆310相对的两根刷柄91被夹持支架311夹住，随着插接推杆310的推着套管92往前移动，最终会套入刷柄91上。

送料机构还包括有用于输送刷头93的第三送料机构6，第三送料机构6设置于靠近物料行进机构5尾端的旁边（即靠近工艺流程的尾端），在物料行进机构5的尾端设置有倾斜向下的下料道10作为下料机构，下方可放置收料箱接收成品；第三送料机构6包括有安装座61，在安装座61的底面通过取料直线模组69安装有取料升降气缸58，取料升降气缸68连接有吊架62，吊架62的底面前后位置分别安装有取料气缸63和移料气缸65；移料气缸65靠近物料行进机构5，取料气缸63远离物料行进机构5；取料气缸63连接有取料爪64，移料气缸65连接有移料爪66；在取料起始位置设置有第二直振器44，第二直振器44连接有第二振动盘42；在靠近物料行进机构5的位置设置有放料座611，放料座611连接有料座气缸612以实现可升降；在取料起始位置与放料座611之间设置有中转座610，中转座610与取料起始位置及放料座611之间的距离和取料爪64与移料爪66之间的距离相同。

通过直线模组69驱动取料升降气缸68，使取料爪64及移料爪66移动至分别对准取料起始位置及中转座610，然后取料升降气缸68驱动吊架62下降至取料爪64及移料爪66分别靠近刷头93。取料气缸63和移料气缸65分别动作，由取料爪64抓起一个放置在第二直振器44上的刷头93，同时移料爪66将中转座610的刷头93抓起。取料升降气缸68上行，在直线模组69的配合下往前移动，至移料爪66对准放料座611及取料爪64对准中转座610，在各自气缸的控制下，移料爪66将其抓住的刷头93放置在放料座611上，取料爪64将其抓住的刷头93放置在中转座610上。

第二直振器44的放料面设置有朝后并朝下倾斜的状态，刷头93放置在其上呈倾斜姿态，以便于稳定抓取；在吊架62的中间底面安装有取料推动气缸67，取料推动气缸67通过关节轴与取料气缸63连接以形成可推取料气缸63旋转至倾斜姿态的结构，以便适配刷头93的姿态。当然，也可以将取料气缸63推至竖直状态。

组装机构8设置在物料行进机构5与放料座611相对的另一侧，在物料行进机构5的挡板53上设置有避位开口59，避位开口59与组装机构8相对；组装机构8包括有旋转电机82和前推电机81，旋转电机82安装在前推电机81上，前推电机81安装在工作台板1上；在旋转电机82的前端安装有旋转机头83，旋转机头83前端安装有用于刷柄91插入的插接头84。通过前推电机81推动旋转电机82及旋转机头83一起朝刷柄91运动，当刷柄91的尾端插入插入插接头84后，旋转电机82启动，边旋转边前推，最终实现将刷柄91的前端插入刷头93，从而完成组装。

在第三送料机构6与组装机构8之间设置有压料机构7，压料机构7包括有固定座71和压料架72，固定座71上安装有压料气缸73，压料架72与压料气缸73连接并悬于物料行进机构5的上方，通过压料气缸73控制压料架72下压以限制刷柄91的中部位置，使其不会乱动；在固定座71上还安装有压头气缸74，压头气缸74连接有压头臂75，压头臂75悬于放料座611上方，通过压头气缸74驱动压头臂75下降以压住放置于放料座611上的刷头93，使得在插入刷柄91时刷头93能保持稳定。

由人工或者机械手将刷柄91按照设定的方向摆放在料斗21中，套管92及刷头93则分别置于第一振动盘41和第二振动盘42中进行振动送料。刷柄91被输送至与插接料座37对齐时进行插接套管92的工序，插接完成后继续往前输送。待输送至与组装机构8对齐时，由组装机构8进行组装刷头93的操作，完成后即可下料。

以上已将本实用新型做一详细说明，以上所述，仅为本实用新型之较佳实施例而已，当不能限定本实用新型实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖范围内。

Claims (10)

1.一种自动化组装机，包括有机身和控制系统，在机身的工作台板上设置有送料机构、下料机构和组装机构，送料机构和组装机构由控制系统统一控制；送料机构包括有至少两套，每套送料机构各针对一种物料工件的送料流程，其特征在于：在工作台板上还设置有物料行进机构，物料行进机构沿工艺进程的方向延伸，送料机构和组装机构均朝向物料行进机构；所述物料行进机构包括有至少两物料工件承载件，各承载件上均设置有用于承载物料工件的槽状结构；其中至少一承载件为活动承载件，活动承载件连接有升降驱动装置和行进驱动装置，通过行进驱动装置驱动升起后的承载件载着物料工件往前运动而实现物料工件的行进。

2.根据权利要求1所述的自动化组装机，其特征在于：所述承载件为齿条，所述槽状结构为齿槽；所述齿条包括有两固定齿条和两活动齿条，活动承载件为活动齿条；两固定齿条与两活动齿条相互平行，两活动齿条设置于两固定齿条之间；在两固定齿条的外侧设置有挡板，挡板的顶端高于各齿条的顶部，通过两挡板隔成用于物料工件行进的通道；两活动齿条在升起后高于两固定齿条，两活动齿条降下后低于两固定齿条。

3.根据权利要求2所述的自动化组装机，其特征在于：两活动齿条的底部相互连接成一体结构，在活动齿条的底部连接有抬升气缸作为升降驱动装置；抬升气缸安装在一气缸固定架上，气缸固定架活动架设在一轨道上，轨道以平行于固定齿条的姿态安装在工作台板的底面；行进驱动装置采用行进气缸，气缸固定架通过鱼眼关节与行进气缸的缸杆连接；在对准气缸固定架首端和尾端的位置分别设置有限位器，由限位器隔出用于气缸固定架前后移动的空间范围。

4.根据权利要求2所述的自动化组装机，其特征在于：在工作台板上安装有限位支架，限位支架跨过挡板延伸至固定齿条及活动齿条的上方；在限位支架上装设有限位杆，限位杆的位置稍高于活动齿条升至最高时的位置。

5.根据权利要求2所述的自动化组装机，其特征在于：送料机构包括有第一送料机构，第一送料机构包括有两料斗，两料斗中分别装有滚筒，滚筒连接有滚筒电机；在滚筒的圆周面上设置有若干用于放置杆状物料工件的料槽，在料斗的底部设置有下料口，下料口悬于固定齿条及活动齿条上方；两料斗中的其中一个针对固定齿条上的奇数位齿槽送料，另一料斗针对固定齿条上的偶数位齿槽送料。

6.根据权利要求5所述的自动化组装机，其特征在于：送料机构还包括有用于输送第二物料工件的第二送料机构，第二送料机构设置于物料行进机构的旁边；第二送料机构包括有旋转架，旋转架连接有旋转气缸以实现可水平旋转；旋转架的两端分别连接有夹爪气缸，夹爪气缸连接有夹爪；在旋转架的两端下方分别设置有中转料座和插接料座，中转料座通过一第一直振器对接有一第一振动盘，插接料座与物料行进机构的侧面对接；旋转气缸安装在一升降气缸上以使旋转架及夹爪可实现一起升降；在插接料座的后方设置有插接气缸，插接气缸连接有插接推板，插接推板连接有插接推杆，插接推杆与插接料座相对以形成将第二物料工件推向置于固定齿条上的杆状物料工件的插接结构。

7.根据权利要求6所述的自动化组装机，其特征在于：在插接料座的旁边安装有一夹持气缸，该夹持气缸连接有上下两夹持支架，通过夹持气缸控制两夹持支架相互合拢以夹紧杆状物料工件。

8.根据权利要求6所述的自动化组装机，其特征在于：送料机构还包括有用于输送第三物料工件的第三送料机构，第三送料机构设置于靠近物料行进机构尾端的旁边，在物料行进机构的尾端设置有倾斜向下的下料道作为下料机构；第三送料机构包括有安装座，在安装座的底面通过取料直线模组安装有取料升降气缸，取料升降气缸连接有吊架，吊架的底面前后位置分别安装有取料气缸和移料气缸；移料气缸靠近物料行进机构，取料气缸远离物料行进机构；取料气缸连接有取料爪，移料气缸连接有移料爪；在取料起始位置设置有第二直振器，第二直振器连接有第二振动盘；在靠近物料行进机构的位置设置有放料座，放料座连接有料座气缸以实现可升降；在取料起始位置与放料座之间设置有中转座，中转座与取料起始位置及放料座之间的距离和取料爪与移料爪之间的距离相同。

9.根据权利要求8所述的自动化组装机，其特征在于：第二直振器的放料面设置有朝后并朝下倾斜的状态，第三物料工件放置在其上呈倾斜姿态；在吊架的中间底面安装有取料推动气缸，取料推动气缸通过关节轴与取料气缸连接以形成可推取料气缸旋转至倾斜姿态的结构。

10.根据权利要求8所述的自动化组装机，其特征在于：组装机构设置在物料行进机构与放料座相对的另一侧，在物料行进机构的挡板上设置有避位开口，避位开口与组装机构相对；组装机构包括有旋转电机和前推电机，旋转电机安装在前推电机上，前推电机安装在工作台板上；在旋转电机的前端安装有旋转机头，旋转机头前端安装有用于杆状物料工件插入的插接头；

在第三送料机构与组装机构之间设置有压料机构，压料机构包括有固定座和压料架，固定座上安装有压料气缸，压料架与压料气缸连接并悬于物料行进机构的上方，通过压料气缸控制压料架下压以限制杆状物料工件的中部位置；在固定座上还安装有压头气缸，压头气缸连接有压头臂，压头臂悬于放料座上方，通过压头气缸驱动压头臂下降以压住放置于放料座上的第三物料工件。