一种手柄自动化装配设备的制作方法

本实用新型涉及自动化机械设备，特别涉及一种手柄自动化装配设备。

背景技术：

随着工业现代化进程的发展，越来越多的产品生产采用了自动化生产，自动组装检测是生产线中不可缺少的部分。手工组装手柄和配件需要用力按压，工人的手指容易疲劳和损伤；工人肉眼检测产品中的“O”型圈有无，容易发生不细心而出现的漏装漏检的不合格品。总而言之，工厂采用大量的人工进行手柄组装和检测的生产，效率低，品质不稳定，存在着诸多的不足。

技术实现要素：

针对上述不足，本实用新型的目的在于，提供一种手柄自动化装配设备，结构科学合理、设计新颖、自动化程度高、效率高、成本低、产品稳定性好。

本实用新型采用的技术方案为：一种手柄自动化装配设备，包括机架及设于机架上的配件上料振动盘、配件分料机构、配件夹取机构、压装机构、主工件上料机构、成品件下料机构，其特征在于，所述配件分料机构与配件上料振动盘的出口工位相对应，所述配件夹取机构分别与配件分料机构的分料工位及压装机构的压装工位相对应，所述主工件上料机构分别与压装机构的压装工位及成品件下料机构的下料工位相对应。

进一步，所述配件分料机构包括分料板、分料气缸及分料气缸安装板，所述分料气缸设置在分料气缸安装板上，所述分料板与分料气缸相连接，且所述分料板上设有与配件相适配的容置槽；在分料气缸的驱动下，分料板上的容置槽在配件上料振动盘的出口工位与配件分料机构的分料工位之间转换移动，从而将配件上料振动盘的出口工位的配件转移到配件分料机构的分料工位。

进一步，所述配件夹取机构包括配件夹取横向移动气缸、配件夹取横向移动气缸安装板、配件夹取竖向移动气缸、配件夹取竖向移动气缸安装板、配件夹取气缸机械手及配件夹取气缸机械手安装板；其中，所述配件夹取横向移动气缸设置在配件夹取横向移动气缸安装板上，所述配件夹取竖向移动气缸安装板设置在配件夹取横向移动气缸上，所述配件夹取竖向移动气缸设置在配件夹取竖向移动气缸安装板上，所述配件夹取气缸机械手安装板设置配件夹取竖向移动气缸上，所述配件夹取气缸机械手设置在配件夹取气缸机械手安装板上；在配件夹取横向移动气缸、配件夹取竖向移动气缸协调驱动下，配件夹取气缸机械手在配件分料机构的分料工位与压装机构的压装工位之间转换移动，从而将配件分料机构的分料工位中的配件转移到压装机构的压装工位，并放置到主工件的配件装配槽位置。

进一步，所述压装机构包括压装棒、压装气缸及压装气缸安装板，其中，所述压装气缸设置在压装气缸安装板上，所述压装棒设置在压装气缸上；在压装气缸的驱动下，压装棒上下移动，将配件压装入主工件的配件装配槽中。

进一步，所述压装机构包括压装棒、压装气缸及压装气缸安装板，其中，所述压装气缸设置在压装气缸安装板上，所述压装棒设置在压装气缸上；在压装气缸的驱动下，压装棒上下移动，将配件压装入主工件的配件装配槽中；且，所述压装气缸安装板设置在配件夹取竖向移动气缸安装板，并使压装棒与配件夹取气缸机械手之间的水平距离等于分料机构的分料工位与压装机构的压装工位的距离，从而使配件夹取气缸机械手在分料工位的正上方时，压装棒正好在压装工位的正上方。

进一步，所述主工件上料机构包括主工件横向移动气缸、主工件横向移动气缸安装板及主工件放置组件，所述主工件横向移动气缸设置在主工件横向移动气缸安装板上，所述主工件放置组件设置在主工件横向移动气缸上，其中，所述主工件放置组件包括主工件连接板、主工件前固定座及主工件后固定座，所述主工件前固定座、主工件后固定座分别设置在主工件连接板的前后两端，且，主工件前固定座、主工件后固定座分别设有与主工件前后端相适配的固定槽；在主工件横向移动气缸的驱动下，主工件放置组件在压装机构的压装工位与成品件下料机构的下料工位之间转换移动，从而将主工件转移到压装机构的压装工位，装配好配件后，再将成品件转移到成品件下料机构的下料工位。

进一步，所述主工件上料机构还包括安全光栅组件，所述安全光栅组件包括左安全光纤、右安全光纤、座安全光纤安装板及右安全光纤安装板，所述左安全光纤设置在座安全光纤安装板上，所述右安全光纤设置在右安全光纤安装板上，所述左安全光纤、右安全光纤相互对应，形成安全检测区域，所述压装机构的压装工位与成品件下料机构的下料工位之间，对应安全检测区域，设置有主工件上料工位；人工手或机械手穿过安全检测区域，在主工件上料工位进行上料操作。

进一步，所述主工件上料机构还包括主工件放置正确与否检测装置，该主工件放置正确与否检测装置为轻触开关检测装置或光纤检测装置，其设置在主工件放置组件上，并对应主工件的配件装配槽位置，检测主工件放置正确与否。

进一步，所述主工件上料机构还包括主工件O型圈有无检测装置，该主工件O型圈有无检测装置为光纤检测装置，其设置在主工件放置组件上，并对应主工件的O型圈装配槽位置，检测O型圈是否装配。

进一步，所述成品件下料机构包括下料承接台、推料块、推料杆、推料气缸及推料气缸安装板，其中，所述推料气缸设置在推料气缸安装板上，所述推料杆设置推料气缸上，所述推料块设置在推料杆上；在推料气缸的驱动下，推料杆上下转换移动，通过推料块将成品件推落在下料承接台中。

本实用新型具有以下优点：通过配件上料振动盘、配件分料机构、配件夹取机构、压装机构、主工件上料机构、成品件下料机构的相互配合，实现手柄按钮的自动化组装，减轻工人的劳动强度，提高效率，保证品质；另外，还采用主工件放置正确与否检测装置、主工件O型圈有无检测装置等光电机构自动检测产品，保证工件的一致性及产品的品质。

下面结合附图说明与具体实施方式，对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1为主工件与配件的装配关系示意图；

图2为手柄自动化装配设备的整体结构示意图；

图3为手柄自动化装配设备因此机架与工作面板后的结构示意图；

图4为配件上料振动盘的结构示意图；

图5为配件分料机构的结构示意图；

图6为配件夹取机构与压装机构的结构示意图；

图7为主工件上料机构的结构示意图；

图8为图7隐藏安全光栅组件及手柄后的结构示意图；

图9为成品件下料机构的结构示意图；

图中：手柄按键a；手柄主体b；按键装配槽c；O型圈装配槽d；机架1；配件上料振动盘2；包括振动盘主体21；排列输送轨道22；配件分料机构3；分料板31；分料气缸32；分料气缸安装板33；容置槽34；配件夹取机构4；包括配件夹取横向移动气缸41；配件夹取横向移动气缸安装板42；配件夹取竖向移动气缸43；配件夹取竖向移动气缸安装板44；配件夹取气缸机械手45；配件夹取气缸机械手安装板46；压装机构5；包括压装棒51；压装气缸52；压装气缸安装板53；主工件上料机构6；主工件横向移动气缸61；主工件横向移动气缸安装板62；主工件连接板63；主工件前固定座64；主工件后固定座65；顶板66；安全光栅组件67；主工件放置正确与否检测装置68；主工件O型圈有无检测装置69；成品件下料机构7；下料承接台71；推料块72；推料杆73；推料气缸74；推料气缸安装板75；横支杆76；线性轴承77。

具体实施方式

参见图1，本实施例首先介绍手柄主工件与配件的装配关系。其目的主要是将配件（即手柄按键a）装配进入主工件（即手柄主体b）的配件装配槽（即按键装配槽c）中。在这过程中，另外还对手柄主体b前端的O型圈装配槽d中的O型圈有无进行检测，确保人工安装O型圈时候漏装问题不出现。

参见图2至图9，本实施例所提供的手柄自动化装配设备，包括机架1及设于机架1上的配件上料振动盘2、配件分料机构3、配件夹取机构4、压装机构5、主工件上料机构6、成品件下料机构7，所述配件分料机构3与配件上料振动盘2的出口工位相对应，所述配件夹取机构4分别与配件分料机构3的分料工位及压装机构5的压装工位相对应，所述主工件上料机构6分别与压装机构5的压装工位及成品件下料机构7的下料工位相对应。在此需要说明的是，本手柄自动化装配设备的控制部分，包括控制部分所涉及到的硬件及系统部分，包括本领域常用的运动控制器（卡）、电源器、线路、气路、控制程序等等；由于其并非本申请的改进所在，在此不做赘述。

其中，各机构的具体构造与组成如下：

参见图4，所述配件上料振动盘2：包括振动盘主体21及排列输送轨道22。其工作目的是通过振动将无序工件自动有序定向排列整齐、准确地输送到下道工序。

参见图5，所述配件分料机构3：包括分料板31、分料气缸32及分料气缸安装板33，所述分料气缸22设置在分料气缸安装板33上，所述分料板31与分料气缸32相连接，且所述分料板31上设有与配件相适配的容置槽34；在分料气缸的驱动下，分料板上的容置槽在配件上料振动盘的出口工位与配件分料机构的分料工位之间转换移动，从而将配件上料振动盘的出口工位的配件转移到配件分料机构的分料工位。

参见图6，所述配件夹取机构4：包括配件夹取横向移动气缸41、配件夹取横向移动气缸安装板42、配件夹取竖向移动气缸43、配件夹取竖向移动气缸安装板44、配件夹取气缸机械手45及配件夹取气缸机械手安装板46；其中，所述配件夹取横向移动气缸41设置在配件夹取横向移动气缸安装板42上，所述配件夹取竖向移动气缸安装板44设置在配件夹取横向移动气缸41上，所述配件夹取竖向移动气缸43设置在配件夹取竖向移动气缸安装板44上，所述配件夹取气缸机械手安装板46设置配件夹取竖向移动气缸43上，所述配件夹取气缸机械手45设置在配件夹取气缸机械手安装板46上；在配件夹取横向移动气缸41、配件夹取竖向移动气缸43协调驱动下，配件夹取气缸机械手45在配件分料机构的分料工位与压装机构的压装工位之间转换移动，从而将配件分料机构的分料工位中的配件转移到压装机构的压装工位，并放置到主工件的配件装配槽位置。

参见图6，所述压装机构5：包括压装棒51、压装气缸52及压装气缸安装板53，其中，所述压装气缸52设置在压装气缸安装板53上，所述压装棒51设置在压装气缸52上；在压装气缸的驱动下，压装棒上下移动，将配件压装入主工件的配件装配槽中。具体地，所述压装气缸安装板53设置在配件夹取竖向移动气缸安装板44，并使压装棒51与配件夹取气缸机械手45之间的水平距离等于分料机构的分料工位与压装机构的压装工位的距离，从而使配件夹取气缸机械手在分料工位的正上方时，压装棒正好在压装工位的正上方。

参见图7至8，所述主工件上料机构6：包括主工件横向移动气缸61、主工件横向移动气缸安装板62及主工件放置组件，所述主工件横向移动气缸61设置在主工件横向移动气缸安装板62上，所述主工件放置组件设置在主工件横向移动气缸61上，其中，所述主工件放置组件包括主工件连接板63、主工件前固定座64及主工件后固定座65，所述主工件前固定座64、主工件后固定座65分别设置在主工件连接板63的前后两端，且，主工件前固定座64、主工件后固定座65分别设有与主工件前后端相适配的固定槽（具体地，所述后固定座的固定槽中，还设有弹簧及顶板66，以将主工件更好的固定，其中，弹簧在附图中未示出）；在主工件横向移动气缸61的驱动下，主工件放置组件在压装机构的压装工位与成品件下料机构的下料工位之间转换移动，从而将主工件转移到压装机构的压装工位，装配好配件后，再将成品件转移到成品件下料机构的下料工位。

具体地，所述主工件上料机构6还包括安全光栅组件67，所述安全光栅组件包括左安全光纤、右安全光纤、座安全光纤安装板及右安全光纤安装板，所述左安全光纤设置在座安全光纤安装板上，所述右安全光纤设置在右安全光纤安装板上，所述左安全光纤、右安全光纤相互对应，形成安全检测区域，所述压装机构的压装工位与成品件下料机构的下料工位之间，对应安全检测区域，设置有主工件上料工位；人工手或机械手穿过安全检测区域，在主工件上料工位进行上料操作。

具体地，所述主工件上料机构6还包括主工件放置正确与否检测装置68，该主工件放置正确与否检测装置68为轻触开关检测装置或光纤检测装置，其设置在主工件放置组件上，并对应主工件的配件装配槽位置，检测主工件放置正确与否。如果主工件放反，则配件安装槽会对应上轻触开关检测装置或光纤检测装置，从而无法触发开关，或者具有深度。

具体地，所述主工件上料机构6还包括主工件O型圈有无检测装置69，该主工件O型圈有无检测装置69为光纤检测装置，其设置在主工件放置组件上，并对应主工件的O型圈装配槽位置，检测O型圈是否装配。主工件O型圈有无检测装置设有对射光纤安装支架，对射光纤，光纤放大器，通过调节光纤放大器对比，检测“O”型圈的有无。

参见图9，所述成品件下料机构7：包括下料承接台71、推料块72、推料杆73、推料气缸74及推料气缸安装板75，其中，所述推料气缸74设置在推料气缸安装板75上，所述推料杆73设置推料气缸74上，所述推料块72设置在推料杆73上；在推料气缸74的驱动下，推料杆73上下转换移动，通过推料块72将成品件推落在下料承接台71中。

具体地，推料块72、推料杆73设置前后两组，然后前后两组的推料杆73由横支杆76相连接，推料气缸74与横支杆76的中部相连接，从而同时驱动两组的推料杆73上下转换移动。更具体地，所述推料杆73通过线性轴承77进行设置。

上述各机构中所涉及的驱动气缸中：配件夹取横向移动气缸、主工件横向移动气缸采用无杆气缸；分料气缸、配件夹取竖向移动气缸、压装气缸、推料气缸采用有杆气缸。当然，也不排除采用其他移动或推动方式进行替换，如电机丝杆等等。

需要说明的是，本手柄自动化装配设备的其他一些部件如工作面板、各个支架等，主要是用来设置或安装各机构的，在此不做赘述。

最后，介绍本手柄自动化装配设备的工作流程：

穿过安全检测区域，在主工件上料工位进行上料操作，将主工件放置在主工件上料机构的主工件放置组件上。

主工件O型圈有无检测装置检测O型圈的有无，确保人工安装时的漏装问题不出现。与此同时，主工件放置正确与否检测装置检测主工件是否放置正确，避免主工件反放。

两个检测装置检测到物料为合格品的时候，操作工人手离开安全光栅组件的安全检测区域，主工件上料机构运动至压装工位（即配件夹取机构及压装机构的下方）。

配件上料振动盘及配件分料机构工作，配件（手柄按键）被分料机构送至分料工位。

配件夹取机构抓取物料，运动至压装工位的上方（及手柄的配件装配槽的上方）；配件夹取机构向下运动，把配件放至手柄对应的配件安装槽。

配件夹取机构返回分料工位（即取料位），压紧机构压紧零件与手柄，完成组装。

主工件上料机构移动至下料工位，成品件下料机构将成品件顶起，成品件顺着下料承接台滑落至包装箱，完成整个过程。

本实用新型并不限于上述实施方式，采用与本实用新型上述实施例相同或近似的技术特征，而得到的其他手柄自动化装配设备，均在本实用新型的保护范围之内。