TWI856443B - 一種磁性工件的自動組裝設備 - Google Patents

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TWI856443B
TWI856443B TW111146458A TW111146458A TWI856443B TW I856443 B TWI856443 B TW I856443B TW 111146458 A TW111146458 A TW 111146458A TW 111146458 A TW111146458 A TW 111146458A TW I856443 B TWI856443 B TW I856443B
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龐成濤
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大陸商昆山聯滔電子有限公司
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Abstract

本發明涉及自動化設備技術領域,公開了一種磁性工件的自動組裝設備,包括自動上料機構,自動上料機構包括安裝座,安裝於安裝座的供料驅動件和供料彈倉,和供料彈倉沿第一方向依次設置的承載板,供料彈倉具有沿第一方向延伸的供料通道,供料通道具有供料口,承載板能在供料驅動件的驅動下相對供料彈倉沿第二方向滑動而具有上料位置和出料位置,承載板設置有用於定位第二工件的料槽,當承載板位於出料位置時,料槽裸露在外,當承載板位於上料位置時,第一工件能由供料通道進入料槽並與第二工件磁性相吸,承載板向出料位置移動時,套設於第二工件的第一工件與其他第一工件之間僅需克服切向吸力,很容易分離,便於實現磁性工件的自動組裝。

Description

一種磁性工件的自動組裝設備
本發明涉及自動化設備技術領域,例如涉及一種磁性工件的自動組裝設備。
在3C行業中,產品的組裝過程中通常引入自動化設備替代人工,可以有效提高加工品質和效率,並降低生產成本。
但先前技術中,當零部件具有磁性時(比如磁鐵)會對自動化設備的開發造成困擾。這是因為磁性的零部件在集中供料時,會相互吸合在一起而無法單獨分離,並且在對具有磁性的零部件進行抓取、移動和裝配的過程中,會與自動化設備中的鐵質部件產生磁性吸引力而容易位置跑偏,無法保證作業精度,因此,先前技術中通常需要採用人工作業的方式對具有磁性的零部件進行加工。如電子煙的生產過程中,需要將彈簧針(pogo pin)間隙插接於煙桿的安裝孔中,然後將環形的磁鐵套在彈簧針上並通過人工採用頭部其有磁性的壓棒將環形的磁鐵過盈壓緊在安裝孔中,通過環形的磁鐵和彈簧針沿安裝孔的中心線方向抵接以防止彈簧針脫離安裝孔,整個作業過程,不僅浪費人 力,而且人工作業難以保證產品品質的穩定性,同時還容易出現操作不到位而產生不良品的問題。
因此,亟需一種磁性工件的自動組裝設備以解決上述問題。
本發明提供一種磁性工件的自動組裝設備,以解決先前技術中通過人工對磁性工件進行加工,效率低、浪費人力、難以保證產品品質穩定,同時容易產生不良品的問題。
本發明提供一種磁性工件的自動組裝設備,該磁性工件的自動組裝設備包括自動上料機構,所述自動上料機構包括:安裝座;供料驅動件,安裝於所述安裝座;供料彈倉,固定設置於所述安裝座,且具有沿第一方向延伸的供料通道,所述供料通道設置為容納多個沿第一方向依次吸合的第一工件,所述供料通道具有供料口,所述第一工件具有磁性,且所述第一工件能夠通過所述供料口;承載板,所述承載板和所述供料彈倉沿所述第一方向依次設置,所述供料驅動件與所述承載板傳動連接,且所述承載板能在所述供料驅動件的驅動下相對所述供料彈倉沿第二方向滑動而具有上料位置和出料位置,所述第二方向與所述第一方向呈角度設置,所述承載板設置有用於定位第二工件的料槽,所述料槽具有入口,所述第一工件能夠通過所述入口且所述第一工件能夠與所述第二工件磁性相吸;當所述承載板位於所述上料位置時,所述供料口與所述入口連通,當所述承載板位於所述出料位置時,所述供料口與所述入口沿所述第二 方向錯位設置,且位於所述供料口的所述第一工件滑動抵接於所述承載板。
100:第一工件
200:第二工件
201:插針
202:限位套
2021:支撐面
203:壓簧
300:待組裝工件
301:安裝孔
10:工作臺
20:自動上料機構
30:機械手臂
40:搬運件
41:凸台
42:限位凸起
50:定位機構
11:安裝座
11a:第一部分
11b:第二部分
11c:第三部分
12:供料驅動件
121:本體部
122:活動部
13:供料彈倉
131:供料通道
132:供料口
14:承載板
141:料槽
142:入口
143:底部開口
15:浮動板
151:導向斜面
16:驅動機構
161:彈性件
162:頂升件
1621:立桿
1622:輥輪
163:第一限位件
17:第二限位件
18:第三限位件
19:鎖緊螺母
21:支架
22:第一驅動件
23:第二驅動件
24:連接件
31:定位座
311:定位槽
32:夾具
321:壓板
322:彈性壓塊
323:扭簧
324:鎖扣
33:第四限位件
331:避讓孔
332:錐形倒角
〔圖1〕為本發明實施例中電子煙的結構示意圖。
〔圖2〕為本發明實施例中磁性工件的自動組裝設備的結構示意圖。
〔圖3〕為本發明實施例中磁性工件的自動組裝設備中自動上料機構的結構示意圖一(承載板位於上料位置)。
〔圖4〕為本發明實施例中磁性工件的自動組裝設備中自動上料機構的剖視圖一(承載板位於上料位置)。
〔圖5〕為圖4中A處的放大示圖。
〔圖6〕為本發明實施例中磁性工件的自動組裝設備中自動上料機構的結構示意圖二(承載板位於出料位置)。
〔圖7〕為本發明實施例中磁性工件的自動組裝設備中自動上料機構的剖視圖二(承載板位於出料位置)。
〔圖8〕為本發明實施例中磁性工件的自動組裝設備中定位機構的機械手臂的結構示意圖。
〔圖9〕為本發明實施例中磁性工件的自動組裝設備中定位機構的結構示意圖一。
〔圖10〕為本發明實施例中磁性工件的自動組裝設備中定位機構的結構示意圖二。
下面將結合圖式對本發明的技術手段進行清楚、完整地描述。
在本發明的描述中,需要說明的是,術語「中心」、「上」、「下」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於圖式所示的方位或位置關係,僅是為了便於描述本發明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本發明的限制。此外,術語「第一」、「第二」、僅用於描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性。其中,術語「第一位置」和「第二位置」為兩個不同的位置,而且,第一特徵在第二特徵「之上」、「上方」和「上面」包括第一特徵在第二特徵正上方和斜上方,或僅僅表示第一特徵水平高度高於第二特徵。第一特徵在第二特徵「之下」、「下方」和「下面」包括第一特徵在第二特徵正下方和斜下方,或僅僅表示第一特徵水平高度小於第二特徵。
在本發明的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規定和限定,術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內部的連通。對於所屬技術領域中具有通常知識者而言,可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
下面詳細描述本發明的實施例,所述實施例的示例在圖式中示出,其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考圖式描述的實施例是示例性的,僅用於解釋本發 明,而不能理解為對本發明的限制。
先前技術中,當零部件具有磁性時(比如磁鐵)會對自動化設備的開發造成困擾。這是因為磁性的零部件在集中供料時,會相互吸合在一起而無法單獨分離,並且在對具有磁性的零部件進行抓取、移動和裝配的過程中,會與自動化設備中的鐵質部件產生磁性吸引力而容易位置跑偏,無法保證作業精度,因此,先前技術中通常需要採用人工作業的方式對具有磁性的零部件進行加工,而人工作業不僅浪費人力,而且人工作業難以保證產品品質的穩定性,同時還容易出現操作不到位而產生不良品。
對此,本實施例提供一種磁性工件的自動組裝設備以解決上述問題。
本實施例中的磁性工件的自動組裝設備可將具有磁性的第一工件與可被磁性吸附的第二工件組裝後,再整體安裝至待組裝工件。本實施例中以該磁性工件的自動組裝設備應用於組裝電子煙為例進行說明。
圖1為本發明實施例中電子煙的結構示意圖;如圖1所示,電子煙包括煙桿、彈簧針和呈環形的磁鐵,其中,磁鐵為第一工件100,彈簧針為第二工件200,煙桿為待組裝工件300。煙桿上設有安裝孔301,需要將彈簧針插接到安裝孔301,再將磁鐵套設於彈簧針並過盈壓緊於安裝孔301,通過磁鐵和彈簧針抵接,以阻止彈簧針從安裝孔301內脫離。
本實施例中,彈簧針包括滑動連接的插針201和限位套202,以及設置於插針201和限位套202之間的壓簧203,壓簧203可被磁鐵磁性吸附,並且磁鐵呈環形且磁鐵可套設於限位套202。同時,限位套202還具有支撐面2021,當磁鐵套設於限位套202後,磁鐵可以和支撐面2021貼合,可通過支撐 面2021對磁鐵進行支撐限位,能夠保證磁鐵和彈簧針組裝後的相對位置穩定。
圖2為本發明實施例中磁性工件的自動組裝設備的結構示意圖,如圖2所示,該磁性工件的自動組裝設備包括工作臺10、自動上料機構20、機械手臂30、搬運件40和定位機構50。其中,自動上料機構20、機械手臂30和定位機構50均安裝於工作臺10,自動上料機構20設置為將第一工件100和第二工件200進行自動組裝,並且組裝後的第一工件100和第二工件200磁性吸附在一起。定位機構50設置為固定待組裝工件300,待組裝工件300具有安裝孔301,安裝孔301設置為安裝第二工件200,且安裝孔301設置為和第一工件100過盈配合,第一工件100能夠磁性吸合於搬運件40,搬運件40安裝於機械手臂30,機械手臂30能帶動搬運件40於上料機構和定位機構50之間移動,搬運件40通過和第一工件100磁性吸附進而可以對已經吸附在一起的第一工件100及第二工件200進行整體移動,並且當搬運件40將第一工件100和第二工件200移動至待組裝工件300的安裝孔301後,可繼續通過搬運件40將第一工件100壓緊於安裝孔301內,可完成對電子煙的組裝。
圖3為本發明實施例中磁性工件的自動組裝設備中自動上料機構20的結構示意圖一(承載板14位於上料位置);圖4為本發明實施例中磁性工件的自動組裝設備中自動上料機構20的剖視圖一(承載板14位於上料位置);圖5為圖4中A處的放大示圖;圖6為本發明實施例中磁性工件的自動組裝設備中自動上料機構20的結構示意圖二(承載板14位於出料位置);圖7為本發明實施例中磁性工件的自動組裝設備中自動上料機構20的剖視圖二(承載板14位於出料位置);如圖3至圖7所示,自動上料機構20包括安裝座11、供料驅動件12、供料彈倉13和承載板14。其中,安裝座11包括第一部分11a、 第二部分11b和第三部分11c,安裝座11固定於工作臺10,供料彈倉13固定設置於安裝座11,且供料彈倉13具有沿第一方向延伸的供料通道131,供料通道131設置為容納多個沿第一方向依次吸合的第一工件100。需要注意的是,本實施例中的第一工件100呈環形,當第一工件100位於供料通道131中時,第一工件100的通孔的中心線沿第一方向。供料通道131具有供料口132,供料口132可容許第一工件100通過。
如圖3所示,本實施例中,第一方向如ab方向所示,第二方向如cd方向,第三方向如ef方向。本實施例中,第一方向、第二方向和第三方向可以兩兩垂直。在其他的實施例中,第一方向、第二方向和第三方向兩兩間的角度亦可根據需要設置。
供料驅動件12安裝於安裝座11,供料驅動件12與承載板14傳動連接,且承載板14能在供料驅動件12的驅動下相對供料彈倉13沿第二方向滑動。本實施例中的供料驅動件12可選為氣缸,在其他的實施例中,供料驅動件12還可採用電缸、油缸等。
承載板14和供料彈倉13沿第一方向依次設置,承載板14設置有料槽141,料槽141具有入口142,料槽141設置為定位第二工件200,入口142容許第一工件100和第二工件200通過。示例性地,第二工件200可通過入口142插接於料槽141,並可於料槽141內滑動,第一工件100可通過入口142套設於位於料槽141內的第二工件200,並且能夠和第二工件200沿第一方向抵接,由於第二工件200可被磁性吸合,從而第一工件100套設於第二工件200後兩者連接足夠穩定,這也使得料槽141能夠對組裝後的第一工件100及第二工件200同時定位,以便於機械手臂30進行夾取。
為了實現第一工件100和第二工件200的自動組裝,本實施例中,承載板14能在供料驅動件12的驅動下相對供料彈倉13沿第二方向滑動而具有上料位置和出料位置。如圖3至圖5所示,當承載板14位於上料位置時,入口142與供料口132連通,此時位於供料通道131的供料口132處的第一工件100可依次通過供料口132和入口142進入至供料槽141內並套設於第二工件200,並且兩者可磁性吸合在一起,完成第一工件100和第二工件200的組裝,同時供料通道131內的其他第一工件100整體下移並且和套設於第二工件200上的第一工件100依舊保持吸合在一起;由於磁性吸合在一起的兩個部件間的切向吸力遠小於軸向吸力,從而當承載板14由上料位置向出料位置移動時,僅需克服套設於第二工件200的第一工件100與位於供料通道131之內的第一工件100之間的切向吸力,因此套設於第二工件200的第一工件100與位於供料通道131之內的第一工件100很容易分離。如圖6和圖7所示,當承載板14位於出料位置時,料槽141的入口142與位於供料通道131的供料口132沿第二方向錯位設置,且位於供料口132的第一工件100滑動抵接於承載板14,此時料槽141裸露在外,可通過機械手臂30帶動搬運件40對料槽141內的第一工件100和第二工件200進行同時夾取。
需要注意的是,當承載板14脫離上料位置後,位於供料通道131的供料口132處的第一工件100支撐在承載板14上並且和承載板14滑動配合。
本實施例提供的自動上料機構20,實現了對具有磁性的第一工件100與第二工件200進行自動組裝,整個過程無需人工參與,從而避免了人力浪費,且能夠保證組裝精度的一致性,並可有效降低出現不良品的概率。
需要注意的是,在本實施例中,當承載板14位於上料位置時,僅允許一個供料通道131中的一個第一工件100輸出至料槽141。這可通過控制位於料槽141中的第二工件200的支撐面2021與供料彈倉13的供料口132之間的間距實現。示例性地,如圖5所示,當承載板14位於上料位置且供料通道131內的一個第一工件100進入料槽141並套設於第二工件200時,套設於第二工件200的第一工件100支撐於第二工件200的支撐面2021,此時支撐面2021與供料口132之間具有間隙,第一工件100沿所述第一方向的長度小於該間隙,且該間隙小於兩倍的該長度。示例性地,如圖5所示,支撐面2021與供料口132之間的間隙為L1,第一工件100沿第一方向的長度為L2;L2<L1<2L2。如此可保證供料通道131中僅一個第一工件100可通過供料口132並套設於位於料槽141內的第二工件200上,供料通道131內的其餘第一工件100則不會脫離供料通道131,從而當承載板14由上料位置向出料位置移動時,未脫離供料通道131內的第一工件100被供料通道131的通道壁阻擋,不會隨之移動,而位於料槽141內的第一工件100則可隨第二工件200同步移動。在其他的實施例中,支撐面2021和供料口132之間的間隙還可根據需要進行設置,比如當需要在第二工件200上同時組裝兩個第一工件100時,2L2<L1<3L2
示例性的,本實施例中,第一方向為豎直方向,供料彈倉13位於承載板14的上方,如此設置,在第一工件100自身的重力作用下,當供料通道131內的最下方的一個第一工件100輸出至料槽141後,其餘的第一工件100會自動下移。在其他的實施例中,供料彈倉13還可設置於承載板14的其他方向,比如供料彈倉13還可設置於承載板14的下方,此時供料彈倉13可設置為槍械彈夾的樣式,供料彈倉13內設置彈簧,彈簧給予位於供料彈倉13內的第 一工件100一個持續向上的作用力,可驅動供料彈倉13內的第一工件100始終具有向供料口132移動的趨勢。
本實施例中,待組裝工件300上設置有兩個安裝孔301,相應地,供料彈倉13設置有兩個供料通道131,承載板14上設有兩個料槽141,機械手臂30上安裝有兩個搬運件40,並且兩個安裝孔301之間的間距、兩個供料通道131之間的間距,兩個料槽141之間的間距以及兩個搬運件40之間的間距相等。在其他的實施例中,亦可根據需要設置安裝孔301、供料通道131、料槽141和搬運件40的數量。
當承載板14位於出料位置時,搬運件40直接對第一工件100進行磁性吸取,進而將已經吸合在一起的第一工件100和第二工件200同時夾取。為了便於搬運,如圖5、圖6和圖7所示,自動上料機構20還包括浮動板15和驅動機構16。其中,浮動板15與承載板14沿第一方向滑動連接,料槽141還具有底部開口143,底部開口143和入口142沿第一方向間隔設置,第二工件200至少部分伸出底部開口143並抵接於浮動板15;驅動機構16設置為驅動浮動板15沿第一方向往復運動。示例性地,當驅動機構16驅動浮動板15向靠近承載板14的一側運動時,浮動板15可將第二工件200向料槽141的外部推動,以使第二工件200能夠大部分露出料槽141,特別當第一工件100和第二工件200組裝在一起後,使第二工件200大部分露出料槽141,便於搬運件40對第一工件100和第二工件200整體進行磁性吸取。當驅動機構16驅動浮動板15向遠離承載板14的一側運動時,第二工件200可逐漸下沉於料槽141內,此時當供料驅動件12帶動承載板14向上料位置移動時,第二工件200不會和供料彈倉13發生干涉。
如圖6和圖7所示,本實施例中,驅動機構16包括彈性件161和頂升件162。其中,彈性件161連接於浮動板15和承載板14之間,且彈性件161始終給予浮動板15沿第一方向遠離承載板14的作用力。頂升件162安裝於安裝座11,當承載板14位於上料位置時,頂升件162與浮動板15分離,當承載板14位於出料位置時,頂升件162與浮動板15抵接,並推動浮動板15壓縮彈性件161。示例性地,當承載板14由上料位置向出料位置移動時,浮動板15與頂升件162接觸並在頂升件162的推動下壓縮彈性件161並將第二工件200及第一工件100整體向料槽141外推動,當承載板14由出料位置向上料位置移動時,浮動板15與頂升件162逐漸分離,且在彈性件161的驅動下,浮動板15逐漸遠離承載板14。可選地,浮動板15設置有導向斜面151,本實施例中,導向斜面151設置為和頂升件162抵接並引導浮動板15向壓縮彈性件161的方向移動。
作為其中的一種可替代手段,驅動機構16還可設置為氣缸,當承載板14位於出料位置時,氣缸推動浮動板15沿第一方向往復運動,同樣能夠實現上述效果。
可選地,如圖6和圖7所示,頂升件162包括安裝於安裝座11的立桿1621,以及轉動設置於立桿1621的輥輪1622。輥輪1622設置為和浮動板15抵接。如此設置,輥輪1622與浮動板15滾動配合,能夠有效減小兩者間的摩擦阻力,保證兩者間相對運動順暢。
可選地,如圖6和圖7所示,驅動機構16還包括安裝於承載板14的第一限位件163,第一限位件163能與浮動板15抵接,以限制浮動板15脫離承載板14。示例性地,本實施例中承載板14、浮動板15和第一限位件163 沿第一方向依次設置,浮動板15在沿第一方向往復運動的過程中,浮動板15能夠分別與承載板14和第一限位件163抵接,從而可通過承載板14和第一限位件163限制浮動板15的移動範圍。
如圖3和圖6所示,供料驅動件12包括本體部121,以及沿第二方向滑動設置於本體部121的活動部122,本體部121固定設置於安裝座11,承載板14固定設置於活動部122,驅動機構16還包括沿第二方向間隔設置於本體部121的第二限位件17和第三限位件18,當承載板14位於上料位置時,活動部122與第二限位件17抵接,當承載板14位於出料位置時,活動部122與第三限位件18抵接。通過設置第二限位件17和第三限位件18可限制活動部122的移動範圍,保證承載板14準確的停止於上料位置和出料位置。本實施例中,第二限位件17和第三限位件18均為氣動阻尼,能避免活動部122與第二限位件17或第三限位件18之間剛性接觸。可選地,第二限位件17和第三限位件18均和本體部121螺紋連接,如此可通過旋擰第二限位件17以及第三限位件18對上料位置和出料位置進行微調。可選地,如圖3所示,第二限位件17和第三限位件18上均螺接有鎖緊螺母19,且鎖緊螺母19能夠和本體部121抵接。以第二限位件17為例,將鎖緊螺母19相對本體部121旋鬆時,此時可通過旋轉第二限位件17調節第二限位件17與本體部121的相對位置,進而調節上料位置;當將鎖緊螺母19相對本體部121擰緊時,第二限位件17和本體部121的相對位置鎖定,可保持上料位置穩定。
圖8為本發明實施例中磁性工件的自動組裝設備中定位機構50的機械手臂30的結構示意圖;如圖8所示,機械手臂30包括支架21、第一驅動件22、第二驅動件23和連接件24。其中,支架21安裝於工作臺10,第一驅 動件22安裝於支架21,第二驅動件23與第一驅動件22傳動連接,第一驅動件22能夠帶動第二驅動件23沿第三方向往復運動,連接件24設置於第二驅動件23,第二驅動件23能夠帶動連接件24沿第一方向往復運動,搬運件40安裝於連接件24。示例性地,如圖2所示,本實施例中通過第一驅動件22帶動第二驅動件23以及搬運件40整體沿第三方向運動,通過第二驅動件23帶動搬運件40沿第一方向運動,如此可使搬運件40能夠在三維空間內移動。其中,第一驅動件22和第二驅動件23可選為氣缸,在其他的一個實施例中,第一驅動件22和第二驅動件23還可採用電缸、液壓缸等。在其他的另一個實施例中,機械手臂30還可設置為六軸機械手。
可選地,為了保證搬運件40在搬運第一工件100時,搬運件40和第一工件100的相對位置能夠保持穩定,本實施例中搬運件40設置有凸台41,凸台41能和第一工件100插接且能夠和第一工件100沿第一方向抵接。可選地,搬運件40具有磁性,如此可增強搬運件40和第一工件100的吸合強度,以保證搬運件40和第一工件100的相對位置穩定。
圖9為本發明實施例中磁性工件的自動組裝設備中定位機構50的結構示意圖一;圖10為本發明實施例中磁性工件的自動組裝設備中定位機構50的結構示意圖二;如圖9和圖10所示,定位機構50包括定位座31和夾具32,其中,定位座31安裝於工作臺10,定位座31具有定位槽311,定位槽311設置為對待組裝工件300進行定位;夾具32活動安裝於定位座31,且夾具32設置為將待組裝工件300夾緊於定位座31。當待組裝工件300安裝至定位槽311後,通過夾具32將待組裝工件300和定位座31的相對位置進行鎖止,以保證將第一工件100和第二工件200組裝至待組裝工件300時,待組裝工件300可 承受較大的作用力並能夠保持位置穩定,進而保證組裝精度。其中,本實施例中,當搬運件40移動至待組裝工件300的安裝孔301的上方後,在第二驅動件23的驅動下,搬運件40帶動第一工件100及第二工件200整體下移,第二工件200可無接觸地插入至安裝孔301內,同時搬運件40推動第一工件100過盈插入安裝孔301內,可通過控制第二驅動件23驅動連接件24的下移距離,保證第一工件100的安裝精度。
為了保證第一工件100的安裝精度,本實施例中,定位機構50還包括第四限位件33,第四限位件33安裝於定位座31,第四限位件33具有避讓孔331,避讓孔331與安裝孔301連通,避讓孔331能夠容許第一工件100、第二工件200以及搬運件40通過,搬運件40上設有限位凸起42,第四限位件33能夠與限位凸起42抵接。當搬運件40移動至待組裝工件300的避讓孔331的上方後,在第二驅動件23的驅動下,搬運件40帶動第一工件100及第二工件200整體下移,第二工件200、第一工件100和搬運件40可依次穿過避讓孔331並進入至安裝孔301內,當第一工件100安裝到位後,此時限位凸起42抵接於第四限位件33,以阻止搬運件40繼續移動,保證第一工件100的安裝位置準確。
可選地,避讓孔331的邊緣設有錐形倒角332,搬運件40呈細長的桿狀,限位凸起42能夠和錐形倒角332抵接,通過設置錐形倒角332還可在一定程度上修正搬運件40的位置,以使搬運件40準確地將第一工件100插入安裝孔301內。
夾具32包括壓板321、彈性壓塊322、扭簧323和鎖扣324。其中,壓板321的第一端轉動設置於定位座31;彈性壓塊322裝於壓板321,且 彈性壓塊322設置為和待組裝工件300抵接;扭簧323連接於壓板321和定位座31之間,且能夠驅動壓板321帶動彈性壓塊322遠離待組裝工件300;鎖扣324轉動設置於定位座31,且能夠與壓板321的第二端卡接。通過轉動壓板321可使彈性壓塊322將待組裝工件300壓緊在定位座31上,然後通過轉動鎖扣324將壓板321的位置卡住,能夠實現對待組裝工件300穩定地限位。同時,通過轉動鎖扣324還能夠實現對壓板321的解鎖,便於將組裝後的待組裝工件300取出定位座31。
該磁性工件的自動組裝設備的工作原理如下:
1)、待組裝工件300上料。
將待組裝工件300放置於定位座31的定位槽311內,然後轉動壓板321,通過彈性壓塊322將待組裝工件300緊固在定位座31上,然後轉動鎖扣324,使鎖扣324和壓板321卡接。
2)、第一工件100上料。
承載板14初始位於出料位置,將多個第一工件100排序成沿第一方向依次吸合,然後將排序後的多個第一工件100放置於供料彈倉13的供料通道131內。
3)、第二工件200上料。
將第二工件200放置於承載板14的料槽141內。
4)、第一工件100和第二工件200自動組裝。
供料驅動件12驅動承載板14由出料位置向上料位置移動,在承載板14移動的過程中,浮動板15和輥輪1622逐漸脫離,浮動板15在彈性件161的驅動下和第一限位件163抵接,第二工件200隨浮動板15同步移動並逐漸進入料槽 141內;當活動部122和第二限位件17抵接後,承載板14移動至上料位置,此時,料槽141的入口142和供料通道131的供料口132連通,位於供料通道131最底部的第一工件100經過供料口132和入口142進入至料槽141內並套設於第二工件200,位於供料通道131內的其餘第一工件100同步下移並和套設於第二工件200的第一工件100磁性吸合在一起;然後供料驅動件12驅動承載板14由上料位置向出料位置移動,此過程中,先克服套設於第二工件200的第一工件100和位於供料通道131內的其餘的第一工件100之間的切向吸力,使得套設於第二工件200的第一工件100和位於供料通道131內的其餘第一工件100分離並隨第二工件200同步移動,同時位於供料通道131內的第一工件100中最下方的一個和承載板14滑動接觸,隨著承載板14逐漸靠近出料工位,浮動板15的導向斜面151會和輥輪1622抵接並帶動浮動板15向靠近承載板14的方向移動,浮動板15推動第二工件200以及第一工件100整體向料槽141外部移動一定的距離,當活動部122和第三限位件18抵接後,承載板14位於出料工位。
5)、第一工件100、第二工件200和待組裝工件300自動組裝。
第一驅動件22帶動第二驅動件23以及搬運件40移動至料槽141上方,然後第二驅動件23帶動搬運件40向靠近第一工件100的位置移動,並直至搬運件40的凸台41插入第一工件100,此時搬運件40、第一工件100和第二工件200三者吸合在一起,然後第二驅動件23帶動搬運件40、第一工件100和第二工件200回位,然後第一驅動件22帶動第二驅動件23向定位機構50的方向移動並直至搬運件40位於待組裝工件300的安裝孔301的上方,然後第二驅動件23帶動搬運件40、第一工件100和第二工件200向靠近待組裝工件300的位置 移動,在此過程中,第二工件200、第一工件100依次經過第四限位件33的避讓孔331並進入至料槽141內,第一工件100逐漸過盈插入安裝孔301內並直至搬運件40上的限位凸起42和第四限位件33抵接,此時完成第一工件100、第二工件200和待組裝工件300的組裝;然後第二驅動件23帶動搬運件40回位。
本發明要求在2022年8月23日提交中國專利局、申請號為202211013544.2的中國專利申請的優先權,該申請的全部內容通過引用結合在本發明中。
本發明要求在2022年8月23日提交中國專利局、申請號為202222220014.7的中國專利申請的優先權,該申請的全部內容通過引用結合在本發明中。
100:第一工件
20:自動上料機構
11:安裝座
11a:第一部分
11b:第二部分
11c:第三部分
12:供料驅動件
121:本體部
122:活動部
13:供料彈倉
14:承載板
162:頂升件
1621:立桿
1622:輥輪
163:第一限位件
17:第二限位件
18:第三限位件
19:鎖緊螺母

Claims (12)

  1. 一種磁性工件的自動組裝設備,其特徵係包括自動上料機構(20),該自動上料機構(20)包括:安裝座(11);供料驅動件(12),安裝於該安裝座(11);供料彈倉(13),固定設置於該安裝座(11),且具有沿第一方向延伸的供料通道(131),該供料通道(131)設置為容納多個沿第一方向依次吸合的第一工件(100),該供料通道(131)具有供料口(132),該第一工件(100)具有磁性,且該第一工件(100)能夠通過該供料口(132);承載板(14),該承載板(14)和該供料彈倉(13)沿該第一方向依次設置,該供料驅動件(12)與該承載板(14)傳動連接,且該承載板(14)能在該供料驅動件(12)的驅動下相對該供料彈倉(13)沿第二方向滑動而具有上料位置和出料位置,該第二方向與該第一方向呈角度設置,該承載板(14)設置有用於定位第二工件(200)的料槽(141),該料槽(141)具有入口(142),該第一工件(100)能夠通過該入口(142)且該第一工件(100)能夠與該第二工件(200)磁性相吸;當該承載板(14)位於該上料位置時,該供料口(132)與該入口(142)連通,當該承載板(14)位於該出料位置時,該供料口(132)與該入口(142)沿該第二方向錯位設置,且位於該供料口(132)的該第一工件(100)滑動抵接於該承載板(14)。
  2. 如請求項1所述之磁性工件的自動組裝設備,其中,該第二工件(200)具有與該第一工件(100)貼合的支撐面(2021),當該承載板(14)位於該上料位置時,該支撐面(2021)與該供料口(132)之間具有間隙,該 第一工件(100)沿該第一方向的長度小於該間隙,且該間隙小於兩倍該長度。
  3. 如請求項1所述之磁性工件的自動組裝設備,其中,該自動上料機構(20)還包括:浮動板(15),該浮動板(15)與該承載板(14)沿該第一方向滑動連接,該料槽(141)還具有底部開口(143),該底部開口(143)和該入口(142)沿該第一方向間隔設置,該第二工件(200)至少部分伸出該底部開口(143)並抵接於該浮動板(15);驅動機構(16),該驅動機構(16)設置為驅動該浮動板(15)沿該第一方向往復運動。
  4. 如請求項3所述之磁性工件的自動組裝設備,其中,該驅動機構(16)包括:彈性件(161),連接於該浮動板(15)和該承載板(14)之間,且該彈性件(161)始終給予該浮動板(15)沿該第一方向遠離該承載板(14)的作用力;頂升件(162),該頂升件(162)安裝於該安裝座(11),當該承載板(14)位於該上料位置時,該頂升件(162)與該浮動板(15)分離,當該承載板(14)位於該出料位置時,該頂升件(162)與該浮動板(15)抵接,並推動該浮動板(15)壓縮該彈性件(161)。
  5. 如請求項4所述之磁性工件的自動組裝設備,其中,該頂升件(162)包括安裝於該安裝座(11)的立桿(1621),以及轉動設置於該立桿(1621)的輥輪(1622);該輥輪(1622)設置為和該浮動板(15)抵接。
  6. 如請求項3所述之磁性工件的自動組裝設備,其中,該驅動機構(16)還包括安裝於該承載板(14)的第一限位件(163),該第一限位件(163)能與該浮動板(15)抵接,以限制該浮動板(15)脫離該承載板(14)。
  7. 如請求項1所述之磁性工件的自動組裝設備,其中,該供料驅動件(12)包括本體部(121),以及沿該第二方向滑動設置於該本體部(121)的活動部(122),該本體部(121)固定設置於該安裝座(11),該承載板(14)固定設置於該活動部(122),該自動上料機構(20)還包括沿該第二方向間隔設置於該本體部(121)的第二限位件(17)和第三限位件(18),當該承載板(14)位於該上料位置時,該活動部(122)與該第二限位件(17)抵接,當該承載板(14)位於該出料位置時,該活動部(122)與該第三限位件(18)抵接。
  8. 如請求項1至7中任一項所述之磁性工件的自動組裝設備,其中,還包括工作臺(10),設置於該工作臺(10)的機械手臂(30),安裝於該機械手臂(30)的搬運件(40),以及設置於該工作臺(10)的定位機構(50);該安裝座(11)固定於該工作臺(10),該定位機構(50)設置為固定待組裝工件(300),該待組裝工件(300)具有安裝孔(301),該安裝孔(301)設置為安裝該第二工件(200),且設置為和該第一工件(100)過盈配合,該第一工件(100)能夠磁性吸合於該搬運件(40),該機械手臂(30)能帶動該搬運件(40)於該自動上料機構(20)和該定位機構(50)之間移動。
  9. 如請求項8所述之磁性工件的自動組裝設備,其中,該機械手臂 (30)包括:支架(21),安裝於該工作臺(10),第一驅動件(22),安裝於該支架(21);第二驅動件(23),與該第一驅動件(22)傳動連接,該第一驅動件(22)能夠帶動該第二驅動件(23)沿第三方向往復運動,該第一方向、該第二方向和該第三方向兩兩垂直;連接件(24),設置於該第二驅動件(23),該第二驅動件(23)能夠帶動該連接件(24)沿該第一方向往復運動,該搬運件(40)安裝於該連接件(24)。
  10. 如請求項8所述之磁性工件的自動組裝設備,其中,該定位機構(50)包括:定位座(31),安裝於該工作臺(10),該定位座(31)具有定位槽(311),該定位槽(311)設置為對該待組裝工件(300)進行定位;夾具(32),該夾具(32)活動安裝於該定位座(31),且該夾具(32)設置為將該待組裝工件(300)夾緊於該定位座(31)。
  11. 如請求項10所述之磁性工件的自動組裝設備,其中,該定位機構(50)還包括第四限位件(33),該第四限位件(33)安裝於該定位座(31),該第四限位件(33)具有避讓孔(331),該避讓孔(331)與該安裝孔(301)連通,該避讓孔(331)能夠容許該第一工件(100)、該第二工件(200)以及該搬運件(40)通過;該搬運件(40)上設有限位凸起(42),該第四限位件(33)能夠與該限位凸起(42)抵接。
  12. 如請求項10所述之磁性工件的自動組裝設備,其中,該夾具(32)包括:壓板(321),該壓板(321)的第一端轉動設置於該定位座(31);彈性壓塊(322),安裝於該壓板(321),且設置為和該待組裝工件(300)抵接;扭簧(323),連接於該壓板(321)和該定位座(31)之間,且能夠驅動該壓板(321)帶動該彈性壓塊(322)遠離該待組裝工件(300);鎖扣(324),轉動設置於該定位座(31),且能夠與該壓板(321)的第二端卡接。
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