一种锁芯自动组装设备的制作方法

本发明涉及锁芯生产装配技术领域，尤其涉及一种锁芯自动组装设备。

背景技术：

锁具在人们的日常生活中随处可见，比如门、窗、办公家具和汽车上都有广泛使用，它为人们的生命财产安全保驾护航。在锁具中，最为核心的部件要数锁芯，而如何实现锁芯高效率且精确的生产及装配一直是生产厂家最为关注的问题。成品锁芯结构精密复杂、装配工艺繁琐，目前常见通过人工来完成该装配工作，这种人工组装不仅存在装配生产效率低的问题，还会存在装配出的成品锁芯合格率不高的问题，因而人工装配方式是无法满足现代生产需要的。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种锁芯自动组装设备。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种锁芯自动组装设备，其由机械部分和PLC控制部分组成，其中控制部分驱动机械部分进行可靠地顺序动作，其机械部分依加工工序包括有：锁芯上料机构、尾片弹簧上料机构、尾片上料机构、响片弹簧上料机构、响片上料机构、右锁片弹簧上料机构、左锁片弹簧上料机构、多个锁片上料机构、钥匙移送机构、以及锁芯匹配检测机构，还包括用于传送待加工锁芯的传送带和大转盘，所述锁芯上料机构、尾片上料机构、响片上料机构、左锁片弹簧上料机构和钥匙移送机构设置在所述传送带的同一侧，所述尾片弹簧上料机构、响片弹簧上料机构、右锁片弹簧上料机构、多个所述锁片上料机构和大转盘设置在所述传送带的另一侧，多个所述锁片上料机构环绕设置在所述大转盘的环周上，所述钥匙移送机构与所述大转盘相对设置在所述传送带的两侧，所述锁芯匹配检测机构设置在所述传送带的靠近尾端的位置处；所述尾片弹簧上料机构、响片弹簧上料机构、右锁片弹簧上料机构和左锁片弹簧上料机构结构相同。

在优选的实施例中，所述锁芯上料结构包括第一振动盘、第一CCD视觉检测模块、第五机械手和治具型腔。

在优选的实施例中，所述尾片弹簧上料机构包括机架、弹簧储料站、电机、弹簧上料压块、第六机械手、弹簧检测传感器和小转盘，所述弹簧上料压块、弹簧检测传感器和第六机械手设置在所述小转盘的环周上。

在优选的实施例中，所述锁芯自动组装设备包括第三振动盘、第三出料通道和用于承接尾片的第二固定座，还包括：用于推动所述第二固定座沿水平方向往复运动的第二推杆；可供所述第二固定座沿水平方向做往返滑动的第一滑轨；用于检测所述第三出料通道输出的是否为所述尾片的光电传感器；用于从所述第二固定座上抓取所述尾片的第三机械手；用于从所述第二固定座上抓取非所述尾片之外的其他混料的第四机械手；以及用于驱动所述第三机械手和第四机械手沿水平方向往复运动、并将所述所述第三机械手抓取的尾片传送至锁芯组装工位的移送机构。

在优选的实施例中，所述移送机构上连接设置有一用于驱动所述第三机械手沿垂直方向做往返运动的第二气缸、以及用于驱动所述第四机械手沿垂直方向做往返运动的第三气缸；所述第三机械手的底部的端部上设置有一可呈开/合状态的第二抓手，所述尾片可被夹持在所述第二抓手内；还包括一设置在所述第二固定座的前进端上的混料盒，所述第四机械手设置在所述混料盒的上方。

在优选的实施例中，所述响片上料机构包括第二振动盘、第二出料通道和多个用于承接响片的第一固定座，还包括：用于推动多个所述第一固定座沿水平方向往复运动的第一推杆；用于从所述第一固定座上抓取所述响片的第二机械手；用于拍照识别并检测所述第二机械手抓取的响片的正反面状态的第二CCD视觉检测模块；以及用于驱动所述第二机械手沿水平方向往复运动、并将所述响片传送至锁芯组装工位的第二移送机构。

在优选的实施例中，所述第二移送机构上连接设置有一用于驱动所述第二机械手沿垂直方向做往返运动的第一气缸；所述第二机械手的底部的端部上设置有一可沿垂直轴线转动的旋转座，所述旋转座的底端上连接设置有可呈开/合状态的第一抓手；所述第二出料通道的出料端处还设置有一个用于检测所述响片是否到达所述第一固定座上的传感器。

在优选的实施例中，所述钥匙移送机构包括底座，所述底座上设置有第一支撑架和第二支撑架，所述底座上还设置有第二滑轨和第三滑轨，所述第二滑轨和所述第三滑轨上安装有钥匙固定组件，所述钥匙固定组件上设置有用于安装钥匙的腔体，所述钥匙固定组件沿所述第二滑轨和所述第三滑轨上下移动，所述第一支撑架上安装有第四气缸，所述第四气缸连接有第三推杆，所述第三推杆推动钥匙在所述腔体内横向移动，所述第一支撑架上安装有第五气缸，与所述第五气缸连接有第四推杆，用于将钥匙推入到所述腔体指定位置，所述钥匙固定组件通过转轴连接有识别装置，所述钥匙固定组件上还安装有感应片检测装置，用于检测钥匙的齿形。

在优选的实施例中，所述识别装置为CCD识别感应片，所述CCD识别感应片固定在滑竿上，并沿所述滑竿上下滑动，所述滑竿安装固定在基座上。

在优选的实施例中，所述锁片上料机构包括第四振动盘、第四出料通道、第一感应器、第二感应器和第七机械手，所述第四振动盘输出锁片，所述第一感应器感应锁片是否到所述第四出料通道内，所述第二感应器感应锁片是否到工位上，所述第七机械手用于抓取锁片并将其放置在锁芯上。

本发明锁芯自动组装设备的有益效果在于：在机械部分设置锁芯上料机构、尾片弹簧上料机构、尾片上料机构、响片弹簧上料机构、响片上料机构、右锁片弹簧上料机构、左锁片弹簧上料机构、多个锁片上料机构、钥匙移送机构、以及锁芯匹配检测机构，还包括用于传送待加工锁芯的传送带和大转盘，其中，锁芯上料机构、尾片弹簧上料机构、尾片上料机构、响片弹簧上料机构、响片上料机构、右锁片弹簧上料机构、左锁片弹簧上料机构分别沿传送带方向顺序传送待加工的锁芯组件，多个锁片上料机构环绕设置在大转盘的环周上，用于分别在锁芯上装入锁片，钥匙移送机构与大转盘相对设置在传送带的两侧，所述锁芯匹配检测机构设置在所述传送带的靠近尾端的位置处。本发明锁芯自动组装设备，结构紧凑，利用传送带和大转盘相结合的治具回流防止，可使工艺间的相互传送更加准确有效，有效的提高了设备的自动化水平，且便于操作，生产稳定，大大提高了设备的生产效率。

附图说明

图1为一实施例中锁芯自动组装设备的整体俯视图。

图2为图1中锁芯上料机构的立体示意图。

图3为图1中尾片弹簧上料机构的立体示意图。

图4为图1中尾片上料机构的立体示意图。

图5为图4中A部分的放大示意图。

图6为图1中响片上料机构的立体示意图。

图7为图6中B部分的放大示意图。

图8为图1中钥匙移送机构的立体示意图。

图9为图1中锁片上料机构的立体示意图。

具体实施方式

下面将结合具体实施例及附图对本发明的锁芯自动组装设备作进一步详细描述。

请参见图1，一种锁芯自动组装设备，其由机械部分和PLC控制部分组成，其中控制部分驱动机械部分进行可靠地顺序动作。

机械部分依锁芯的加工工序包括有：锁芯上料机构10、尾片弹簧上料机构20、尾片上料机构30、响片弹簧上料机构21、响片上料机构40、右锁片弹簧上料机构22、左锁片弹簧上料机构23、多个锁片上料机构50、钥匙移送机构60、以及锁芯匹配检测机构80，还包括用于传送待加工锁芯的传送带90和大转盘70，其中，锁芯上料机构10、尾片上料机构30、响片上料机构40、左锁片弹簧上料机构23和钥匙移送机构60设置在传送带90的同一侧，尾片弹簧上料机构20、响片弹簧上料机构21、右锁片弹簧上料机构22、多个锁片上料机构50和大转盘70设置在传送带90的另一侧，多个锁片上料机构50环绕设置在大转盘70的环周上，钥匙移送机构60与大转盘70相对设置在传送带90的两侧，锁芯匹配检测机构80设置在传送带90的靠近尾端的位置处；其中，尾片弹簧上料机构20、响片弹簧上料机构21、右锁片弹簧上料机构22和左锁片弹簧上料机构23结构相同。

请同时参见图2，锁芯上料机构10包括第一振动盘110、第一CCD视觉检测模块120、第五机械手130和治具型腔140；锁芯由第一振动盘110输出，检测到位后，向左边切离检测平位的位置，若检测到锁芯为反向，第五机械手130将其纠正位置为正向后，再传送至第一CCD视觉检测模块120处检测锁芯的类型，检测完毕后，再由第五机械手130从中取出并放入旋转块150，旋转块150带动锁芯旋转后，再由第五机械手130将其放入治具回流的治具型腔140内。

请同时参见图3，因尾片弹簧上料机构20、响片弹簧上料机构21、右锁片弹簧上料机构22和左锁片弹簧上料机构23结构相同，本案以尾片弹簧上料机构20的结构特征进行说明，尾片弹簧上料机构20包括机架201、弹簧储料站203、电机2042、弹簧上料压块204、第六机械手206、弹簧检测传感器205和小转盘202，其中弹簧上料压块204、弹簧检测传感器205和第六机械手206设置在小转盘202的环周上。

请同时参见图4和图5，尾片上料机构，可被装置在锁芯自动组装设备上的尾片上料位，其用于将尾片390传送至锁芯加工工艺中。优选的，本实施例中，尾片上料机构包括第三振动盘310、第三出料通道320和用于承接尾片390的第二固定座330，尾片390进入第三振动盘310内，在第三振动盘310的振动下，尾片390逐一依序经第三出料通道320的传送、再从其出料端输出至第二固定座330上。

尾片上料机构上还设置有第二推杆340、第一滑轨331、光电传感器321、第三机械手370、第四机械手371、和移送机构360，还包括一设置在第二固定座330的前进端上的混料盒372，第四机械手371设置在混料盒72的上方。第二推杆340用于推动第二固定座330在第一滑轨331的上方沿水平方向往复运动，第三出料通道320输出的物料进入第二固定座330后，光电传感器321则对其检测是否尾片390，如果检测的是尾片390，第三机械手370则从第二固定座330上抓取该尾片390，然后在移送机构360的驱动下沿水平方向运动、并将尾片390传送至锁芯组装工位后再返回至原位置处，如果检测的为除尾片390之外的其他混料，第四机械手371则从第二固定座330上抓取该混料，然后在移送机构360的驱动下沿水平方向运动、并将混料传送至混料盒372。

移送机构360上连接设置有一用于驱动第三机械手370沿垂直方向做往返运动的第二气缸380、以及用于驱动第四机械手371沿垂直方向做往返运动的第三气缸381，以此用于驱动第三机械手370下降抓取尾片390后再上升、以使尾片390脱离第二固定座330，用于驱动第四机械手371下降抓取混料后再上升、以使混料脱离第二固定座330。

第三机械手370的底部的端部上设置有可呈开/合状态的第二抓手372，尾片390可被夹持在该第二抓手372内部。

在尾片上料机构中，尾片390由第三振动盘310输出，检测到位后向前推出，同时检测是否有混料，第三机械手370夹取向上提起，移送放至锁芯内部，利用第二推杆340和第三机械手370的传送方式，简化人工操作，并且利用光电传感器321检验是否存在混料，然后再利用第四机械手将混料取出再搜集起来，如此，既能实现自动化作业，又能提高生产效率。

请同时参见图6和图7，一种响片上料机构，可被装置在锁芯自动组装设备上的响片上料位，其用于将响片490传送至锁芯加工工艺中。优选的，本实施例中，响片上料机构包括第二振动盘410、第二出料通道420和多个用于承接响片490的第一固定座430，响片490进入第二振动盘410内，在第二振动盘410的振动下，响片490逐一依序经第二出料通道420的传送、再从其出料端输出，多个第一固定座430依序排列设置在第二出料通道420的出料端处。

响片上料机构上还设置有第一推杆440、第二机械手470、第二CCD视觉检测模块450和第二移送机构460，第一推杆440用于推动多个第一固定座430沿水平方向往复运动，第一固定座430被推动到第二机械手470的下方，第二机械手470从第一固定座30上抓取响片490，此时响片490沿垂直方向被抓取，第二CCD视觉检测模块450用于拍照识别并检测第二机械手470抓取的响片490的正反面状态，识别到响片490为反面时，第二机械手470可自动旋转将响片490转为正面，第二移送机构460再驱动第二机械手470沿水平方向运动、并将响片490传送至锁芯组装工位后再返回至第一固定座430处。

第二移送机构460上还连接设置有一用于驱动第二机械手470沿垂直方向做往返运动的第一气缸480，以此驱动第二机械手470下降抓取响片490后再上升，以使响片490脱离第一固定座430。

第二机械手470的底部的端部上设置有一可沿垂直轴线转动的旋转座471，旋转座的471底端上连接设置有可呈开/合状态的第一抓手472，响片490可被夹持在该第一抓手472内部。

第二出料通道420的出料端处还设置有一个用于检测响片490是否到达第一固定座430上的传感器421。具体的，若传感器421在第一固定座430处检测到有响片490，则控制第一推杆440推动第一固定座430朝向响片490移动，若传感器421在第一固定座430处未检测到有响片490，则第一推杆440不做推动动作。

在响片上料机构40中，响片490由第二振动盘410输出，传感器检测到位后向前推出，第二机械手470夹取向上提起，第二CCD视觉检测模块450拍照识别正反面方向，如反面，由第二机械手470自动旋转移送放至锁芯内部。

请同时参见图8，钥匙移送机构60包括底座61，底座61上设置有第一支撑架62和第二支撑架63，底座61上还设置有第二滑轨64和第三滑轨65，第二滑轨64和第三滑轨65上安装有钥匙固定组件66，钥匙固定组件66上设置有用于安装钥匙的腔体67，钥匙固定组件66沿第二滑轨64和第三滑轨65上下移动，第一支撑架62上安装有第四气缸621，第四气缸621连接有第三推杆622，第三推杆622推动钥匙在腔体67内横向移动，第二支撑架63上安装有第五气缸631，与第五气缸631连接有第四推杆632，用于将钥匙推入到腔体67指定位置，钥匙固定组件66通过转轴68连接有识别装置69，钥匙固定组件66上还安装有感应片检测装置610，用于检测钥匙的齿形。

识别装置69为CCD识别感应片， CCD识别感应片固定在滑竿691上，并沿滑竿691上下滑动，滑竿91安装固定在基座692上。

在钥匙移送机构60中，将钥匙按固定方向插入钥匙治具型腔体内，右边气缸推出使治具往左边移动，到达最左边时，检测到位，压紧气缸推出使钥匙插入治具到位，动作完成再把治具往上推出，到位后，感应片检测钥匙的齿形，CCD拍照感应片的高低，分辨出所需要的锁片，再把信号传输给各锁片送料系统，装配相对应的锁片的数量。

请同时参见图9，锁片上料机构50包括第四振动盘510、第四出料通道550、第一感应器520、第二感应器530和第七机械手540，第四振动盘510输出锁片，第一感应器520感应锁片是否到第四出料通道550内，第二感应器530感应锁片是否到工位上，第七机械手540用于抓取锁片并将其放置在锁芯上

综上，本发明锁芯自动组装设备，包括锁芯上料机构、尾片弹簧上料机构、尾片上料机构、响片弹簧上料机构、响片上料机构、右锁片弹簧上料机构、左锁片弹簧上料机构、多个锁片上料机构、钥匙移送机构、以及锁芯匹配检测机构，还包括用于传送待加工锁芯的传送带和大转盘，其中，锁芯上料机构、尾片弹簧上料机构、尾片上料机构、响片弹簧上料机构、响片上料机构、右锁片弹簧上料机构、左锁片弹簧上料机构分别沿传送带方向顺序传送待加工的锁芯组件，多个锁片上料机构环绕设置在大转盘的环周上，用于分别在锁芯上装入锁片，钥匙移送机构与大转盘相对设置在传送带的两侧，所述锁芯匹配检测机构设置在所述传送带的靠近尾端的位置处。本发明锁芯自动组装设备，结构紧凑，利用传送带和大转盘相结合的治具回流防止，可使工艺间的相互传送更加准确有效，有效的提高了设备的自动化水平，且便于操作，生产稳定，大大提高了设备的生产效率。

虽然对本发明的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化、是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的精神和范围内。