一种自动化刷体装配设备的制作方法

本发明涉及自动化设备技术领域，尤其涉及一种自动化刷体装配设备。

背景技术：

目前，较为常用的滚刷结构包括成空心圆柱体状的毛套，其用于对刷毛结构进行安装，以及位于毛套两端的闷盖结构，在闷盖结构上设置有供转轴穿设的孔位，从而通过转轴的贯穿而对毛套进行转动支撑。在具体操作时，操作者通过与转轴两端固定连接的手柄结构进行握持，通过毛套对刷毛结构进行施压，使其贴合于粉刷表面，并通过沿墙体表面的推动而带动刷毛结构进行滚动操作。

目前在对上述毛套及闷盖进行安装的过程中，均通过人工的方式进行，一方面使得安装效率无法提升，另一方面由于操作的差异性使得毛套两端闷盖上孔位的同轴度难以保证，从而使得转轴的安装存在难度，即便强行安装，在毛套相对于转轴进行转动的过程中，也会因摩擦力的增大而影响粉刷的均匀性和便捷性。

鉴于上述情况，本发明人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种自动化刷体装配设备，使其更具有实用性。

技术实现要素：

本发明要解决的问题是提供一种自动化刷体装配设备，通过全自动化的供料和装配有效保证装配的精度，提升工作效率。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种自动化刷体装配设备，包括：

转盘结构，其上围绕旋转点均匀设置有若干支撑模具，在所述转盘结构的外围至少设置有两闷盖供料装置和设置于二者之间的毛套供料装置，当所述毛套供料装置与其中一所述支撑模具对应时，两所述闷盖供料装置与另外两所述支撑模具对应；

所述支撑模具上设置有用于对来自所述闷盖供料装置的一个闷盖进行容纳的腔体，所述腔体同样对来自所述毛套供料装置的毛套一端进行支撑，且所述毛套在一个所述闷盖之后而进入所述腔体，从而实现一端被所述闷盖封堵，并通过所述腔体保持轴线固定设置，固定后的所述毛套的另一端通过来自另一所述闷盖供料装置的闷盖进行封堵。

进一步地，所述支撑模具包括与所述转盘结构固定连接的安装板，以及安装于所述安装板之上且用于提供所述腔体的固定座，其中，所述安装板上设置有安装孔，所述安装孔的边缘处至少设置有一个开口间隙，且所述开口间隙的两对接处分别向所述安装板的外部延伸有凸沿，通过两所述凸沿的连接，实现所述开口间隙的闭合，从而对位于所述安装孔内的所述固定座进行夹紧固定。

进一步地，还包括两焊接工位以及位于二者之间的转向装置，当所述闷盖供料装置与其中一所述支撑模具对应时，所述转向装置和两所述焊接工位与另外三个所述支撑模具分别对应，所述转向装置用于对所述毛套轴向进行180度翻转，从而使得所述毛套两端与两所述闷盖分别在两所述焊接工位实现焊接。

进一步地，所述闷盖供料装置包括振动盘和输送通道，来自所述振动盘的闷盖经过所述输送通道的输送到达末端出料；

与所述闷盖供料装置对应的所述支撑模具底部设置有导向气缸，所以导向气缸的活塞杆在所述支撑模具位置固定后而贯穿所述固定座的中心位置并到达所述输送通道的末端进行接料，并通过所述闷盖中部的贯通孔对其进行导向，使所述闷盖到达所述腔体内，并在所述闷盖到位后，所述活塞杆缩回。

进一步地，所述输送通道的末端设置有限位结构，所述限位结构包括两个垂直于所述输送通道的输送方向而伸缩的伸缩杆，其中，两所述伸缩杆之间容纳一个所述闷盖，并在一个所述闷盖下料后供后一个所述闷盖进入。

进一步地，所述转向装置包括上下移动设置的框架结构，以及在动力装置的带动下相对于所述框架结构水平转动的转动体，所述转动体用于对所述毛套进行拾取，并带动其转动；

其中，与所述转向装置对应的所述支撑模具底部设置有顶出气缸，所以顶出气缸的活塞杆在所述支撑模具位置固定后而贯穿所述固定座的中心位置而将所述毛套自所述腔体内顶出，所述框架结构上设置有压紧气缸，用于将翻转完成后的所述毛套再次压入所述腔体内。

进一步地，所述转动体包括转轴，以及位于所述转轴之上的套筒，所述套筒通过与所述毛套之间的摩擦力而实现所述毛套的固定。

进一步地，所述毛套供料装置包括送料轨道、定位装置和移位装置；

所述毛套沿轴向并列设置，并沿所述送料轨道直线行进，所述定位装置对毛套轴向的移动进行定位，且定位完成后，由所述移位装置带动所述毛套进行转动而将其一端插入所述腔体内。

进一步地，所述定位装置为设置于毛套送料方向一端的挡板结构，且所述挡板结构在动力气缸的作用下实现和解除定位。

进一步地，所述移位装置包括固定支架、移位夹爪、施力气缸和连杆结构，所述移位夹爪一端与所述固定支架铰接，所述施力气缸缸体相对于所述固定支架固定设置，且活塞杆端部与所述连杆结构一端铰接，所述连杆结构另一端与所述移位夹爪铰接，所述施力气缸进行动力输出，通过所述连杆结构带动所述移位夹爪转动。

通过上述技术方案，本发明的有益效果是：

在本发明中，通过转盘结构的设置使得各个工位实现了自动的转换，通过位置的唯一确定性可保证各个工位的精准对接，从而在多个工位同时实现多个组装动作，自动化的装配过程保证了装配过程的稳定性，从而有效的提升了生产效率和最终的产品质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发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要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，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为自动化刷体装配设备的俯视图；

图2为支撑模具的俯视图；

图3为图2的仰视图；

图4为安装板的俯视图；

图5和6为转向装置在两个不同方向上的结构示意图；

图7和图8为闷盖供料装置在两个不同方向上的局部示意图；

图9为闷盖进入腔体内的示意图；

图10为限位结构的示意图；

图11为毛套供料装置的局部示意图；

图12为毛套供料装置的正视图；

图13为毛套供料装置的俯视图；

图14和15为移位装置的两种工作状态示意图；

附图标记：闷盖01、毛套02、转盘结构1、支撑模具2、安装板21、安装孔21a、凸沿21b、固定座22、导向气缸23、闷盖供料装置3、振动盘31、输送通道32、限位结构33、伸缩杆33a、毛套供料装置4、送料轨道41、定位装置42、动力气缸42a、移位装置43、固定支架43a、移位夹爪43b、施力气缸43c、连杆结构43d、焊接工位5、转向装置6、框架结构61、动力装置62、转动体63、转轴63a、套筒63b、顶出气缸64、压紧气缸65。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要说明的是，属于“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。本实施例采用递进的方式撰写。

如图1所示，一种自动化刷体装配设备，包括：转盘结构1，其上围绕旋转点均匀设置有若干支撑模具2，在转盘结构1的外围至少设置有两闷盖供料装置3和设置于二者之间的毛套供料装置4，当毛套供料装置4与其中一支撑模具2对应时，两闷盖供料装置3与另外两支撑模具2对应；支撑模具2上设置有用于对来自闷盖供料装置3的一个闷盖01进行容纳的腔体，腔体同样对来自毛套供料装置4的毛套02一端进行支撑，且毛套02在一个闷盖01之后而进入腔体，从而实现一端被闷盖01封堵，并通过腔体保持轴线固定设置，固定后的毛套02的另一端通过来自另一闷盖供料装置3的闷盖01进行封堵。

本发明的上述实施例中，通过转盘结构1的设置使得各个工位实现了自动的转换，具体的运动速度和停顿节拍可通过对转盘结构1的动力进行控制，其中动力源可选择常规的伺服电机，通过位置的唯一确定性可保证各个工位的精准对接，从而在多个工位同时实现多个组装动作，自动化的装配过程保证了装配过程的稳定性，从而有效的提升了生产效率和最终的产品质量，当转盘结构1转动一周后，完整整个装配过程，卸料的部分可在最后一步闷盖01设置完成后通过人工或者机械手的方式对毛套02进行移除。

作为上述实施例的优选，支撑模具2包括与转盘结构1固定连接的安装板21，以及安装于安装板21之上的固定座22，其中，安装板21上设置有安装孔21a，安装孔的边缘处至少设置有一个开口间隙，且开口间隙的两对接处分别向安装板21的外部延伸有凸沿21b，通过两凸沿21b的连接，实现开口间隙的闭合，从而对位于安装孔21a内的固定座22进行夹紧固定。

如图2~4所示，通过安装板21的设置，使得整个转盘结构1的加工难度降低，可将其作为独立的部件进行加工，同时支撑模具2也作为独立的加工单元进行加工和安装，从而使其的安装数量以及位置可以灵活的调整，出现损坏后也便于维修和更换。具体的，可通过螺栓结构将安装板21固定在转盘结构1上，为了便于调节固定座22圆心相对于转盘结构1圆心之间的距离，可将用于对安装板21进行固定的孔位设置为一字孔，该孔位可设置在转盘结构1上，也可安装在安装板21上，开口间隙的设置，为整个固定座22的安装提供了夹紧余量，保证了夹紧的可靠性。

如图1所示，自动化刷体装配设备还包括两焊接工位5以及位于二者之间的转向装置6，当闷盖供料装置3与其中一支撑模具2对应时，转向装置6和两焊接工位5与另外三个支撑模具2分别对应，转向装置6用于对毛套轴向进行180度翻转，从而使得毛套02两端与两闷盖01分别在两焊接工位5实现焊接。

其中，焊接的方式优选超声波焊接，使用高频机械能软化或熔化接缝处的热塑性塑料，被连接部分在压力作用下固定在一起，然后再经过频率通常为20或40千赫的超声波振动，换能器把大功率振动信号，转换为相应的机械能，施加于所需焊接的塑料件的接触界面，焊件接合处剧烈擦瞬间产生高热量，从而使分子交替熔合，从而达到焊接效果，此种超声波焊接过程快，便于自动化控制，焊接强度高、密封性好，且成本低廉，清洁无污染且不会损伤工件。

作为上述实施例的优选，如图5和6所示，转向装置6包括上下移动设置的框架结构61，以及在动力装置62的带动下相对于框架结构61水平转动的转动体63，转动体63用于对毛套02进行拾取，并带动其转动；其中，与转向装置6对应的支撑模具2底部设置有顶出气缸64，顶出气缸64的活塞杆在支撑模具2位置固定后而贯穿固定座22的中心位置而将毛套02自所述腔体内顶出，框架结构61上设置有压紧气缸65，用于将翻转完成后的毛套02再次压入腔体内。本优选方案中，动力装置62优选伺服电机，将其固定在框架结构61上，可通过其输出轴的转动而带动转动体63进行180度的精准转动，顶出气缸64和压紧气缸65的作用，使得毛套02（包括已经安装完成的闷盖01）可到达转动体63的作用范围而被拾取。因为毛套02本身所具有的的蓬松的特性，优选转动体63包括转轴63a，以及位于转轴63a之上的套筒63b，套筒63b通过与毛套02之间的摩擦力而实现毛套02的固定，即通过其蓬松的特性可使得套筒63b与毛套02上织物获得更大的摩擦力。上述转向装置6的工作可概括如下：在转盘结构1的带动下，支撑模具2带动两端均安装完闷盖01的毛套02到达转向装置6位置处，此时，一端闷盖01已完成焊接，框架结构61通过向下的运动而使得套筒63b套设于毛套02外部，此时顶出气缸64工作，将毛套02自腔体内顶出，通过转动体63的转动而使得毛套02完成180度的翻转，翻转完成后，压紧气缸65重新将毛套02压入腔体内，此时框架结构61向上移动而使得所述转动体63与所述毛套02分离，毛套02在转盘结构1的带动下而到达下一焊接位置，此过程中，为了避免在框架结构61向上移动的过程中将毛套02再次带出，可控制压紧气缸65持续施压，直至转动体63与毛套02分离。

作为上述实施例的优选，如图7~9所示，闷盖供料装置3包括振动盘31和输送通道32，来自振动盘31的闷盖01经过输送通道32的输送到达末端出料；与闷盖供料装置3对应的支撑模具2底部设置有导向气缸23，导向气缸23的活塞杆在支撑模具2位置固定后而贯穿固定座22的中心位置并到达输送通道32的末端进行接料，并通过闷盖01中部的贯通孔对其进行导向，使闷盖01到达腔体内，并在闷盖01到位后，活塞杆缩回。在上述优选方案中，通过自动的送料过程实现了自动化程度提高，下料过程中导向气缸23使得闷盖01可顺利达到腔体内的制定位置，无需额外的动力结构，自然下落即可获得其外置的转移，图7和图8中展示闷盖01输送的简图，其中，输送通道32优选皮带输送结构，为了避免闷盖01的偏移，可在皮带两端设置挡板等，从而实现闷盖01的直线运动，图9中使出了闷盖01下落完成后，导向气缸23的活塞杆回缩后的示意图。

为了保证闷盖01的有序下落，避免停机等问题带来的效率降低，如图10所示，输送通道32的末端设置有限位结构33，限位结构33包括两个垂直于输送通道32的输送方向而伸缩的伸缩杆33a，其中，两伸缩杆33a之间容纳一个闷盖01，并在一个闷盖01下料后供后一个闷盖01进入，以图10中的上方和下方对此过程进行解释如下：在皮带输送结构的带动下，各个闷盖01均会获得向前直线移动的趋势，为了保证每次有序的下落一个闷盖01，通过位于上方的伸缩杆33a对位于供料方向上第二位的闷盖01进行阻挡，而通过下方的伸缩杆33a阻挡的解除，可使得端部的闷盖01下落，下落完成后下方的伸缩杆33a再次伸出，而此时上方的伸缩杆33a回缩供下一个闷盖01进入两之间，如此循环而实现有序的供料。

作为上述实施例的优选，如图11~13所示，毛套供料装置4包括送料轨道41、定位装置42和移位装置43；毛套02沿轴向并列设置，并沿送料轨道41直线行进，定位装置42对毛套02轴向的移动进行定位，且定位完成后，由移位装置43带动毛套02进行转动而将其一端插入腔体内。

其中，定位装置42为设置于毛套送料方向一端的挡板结构，且挡板结构在动力气缸42a的作用下实现和解除定位，即动力气缸42a带动挡板结构移动，此种移动优选垂直于毛套02的轴线方向。

作为上述实施例的优选，如图14和15所示，移位装置43包括固定支架43a、移位夹爪43b、施力气缸43c和连杆结构43d，移位夹爪43b一端与固定支架43a铰接，施力气缸43c缸体相对于固定支架43a固定设置，且活塞杆端部与连杆结构43d一端铰接，连杆结构43d另一端与移位夹爪43b铰接，施力气缸43c进行动力输出，通过连杆结构43d带动移位夹爪43b转动。如图14中示出了毛套02被直线送达至移位夹爪43b的示意图，此处移位夹爪43b也可不必具有张开夹持的动作，仅为形状固定的完整或部分环体即可，因为毛套02外部的织物具有蓬松性，通过毛套02直线的移动可使得毛套02进入至移位夹爪43b的夹持部分，而蓬松状的织物与移位夹爪43b之间的摩擦可有效的保证二者之间相对位置的稳定性，此种通过方式成本低，且动作更加简单。图15中展示了毛套02进行90度翻转之后的状态，此时其底部已经插入支撑模具2的腔体内。

本发明中，因为转盘结构1具有转动性，为了降低布线的难度，顶出气缸64、压紧气缸65和导向气缸23均优选固定设置，而仅在各个工位达到后工作，而不随转盘结构1转动。

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。