本发明涉及电子点烟笔充电盒的制造设备，尤其是一种适用于充电盒壳体与喷涂夹具组装的自动组装生产线。
背景技术：
目前，给电子点烟笔充电的充电盒通常包括支架、壳体、充电盖、拨动键和电子元，其中，充电盒的壳体需要进行喷漆处理。充电盒壳体在喷漆前需要经过备料工序，即把壳体装到喷漆夹具上，传统做法是操作者一手拿喷漆夹具，另一手取壳体然后把壳体安装到喷漆工装上。这种做法人员用量大，不仅容易在壳体上留下油脂、口水印、手汗等，致使喷涂良率下降，还可能导致壳体损坏，并且容易使操作员手部酸痛，影响组装效率。
技术实现要素：
本发明目的在于提供一种适用于充电盒壳体与喷涂夹具组装的自动组装生产线，有效提高充电盒壳体在喷漆夹具上的安装速度，减轻操作人员的劳动强度，组装过程无人工接触充电盒壳体的喷涂面，提高喷涂良率，防止损伤壳体。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种适用于充电盒壳体与喷涂夹具组装的自动组装生产线，包括夹具输送线、壳体输送线和装配机构，其中：
夹具输送线，其位于自动组装生产线前端，包括传送载具和载具固定装置，夹具输送线设有一个以上的安装工位，安装工位处设有载具固定装置，喷涂夹具放置在传送载具上由夹具输送线传送，传送载具与载具固定装置配合时形成安装工位；
壳体输送线，其垂直于夹具输送线并与安装工位的喷涂夹具对接配合，壳体输送线往夹具输送线方向输送充电盒壳体；
装配机构，其位于壳体输送线一侧，装配机构与壳体输送线一一对应，装配机构包括沿y轴和z轴平移、沿x轴旋转的三轴机械手和固定在该三轴机械手上的吸附组件，所述的吸附组件由三轴机械手驱动拾取壳体输送线上的充电盒壳体并将其安装至夹具输送线上的喷涂夹具上。
进一步的，所述的吸附组件包括吸头、气缸和壳体治具，气缸和壳体治具固定连接三轴机械手，壳体治具与壳体接触的端面设有与壳体表面配合的弧形凹面，弧形凹面中设有通孔，吸头由气缸驱动在弧形凹面的通孔中伸缩。
进一步的，所述的壳体输送线包括支架、传送带和动力机构，传送带位于支架上，动力机构驱动传送带输送充电盒壳体，传送带前端设有壳体定位区，壳体定位区包括固定在传送带一侧的挡边、固定在传送带另一侧的卡块和位于传送带前方的挡块，卡块固定在气缸上，该气缸驱动卡块垂直于挡边伸缩，挡边、卡块和挡块均高于传送带的工作面。
进一步的，所述的传送载具包括托盘和固定在托盘上的旋转座，旋转座底部固定在托盘上，旋转座上部用于放置喷涂治夹具，托盘上还设有定位孔；所述的喷涂夹具包括支撑轴，支撑轴设有五个以支撑轴为中心向外延伸的支撑臂，每个支撑臂的末端固定一个壳体安装座，各壳体安装座沿喷涂夹具的圆周均匀分布。
作为一种优选，所述的载具固定装置包括由气缸驱动进行升降运动的顶起板和由立柱支撑位于顶起板上方的固定板，顶起板上固定有旋转柱和驱动旋转柱旋转的电机，旋转柱上端穿透固定板，固定板上表面设有顶柱，气缸驱动顶起板向上带动固定板使顶柱插入托盘的定位孔，并且使旋转柱上端插入旋转座底部驱动旋转座进行旋转。
作为另一种优选，所述的载具固定装置包括位于安装工位前方阻挡传送载具前移的阻挡气缸和位于安装工位后方限制传送载具后退的楔形块以及安装工位上方的检测装置，楔形块较高的一端底部设有弹簧，传送载具流经楔形块上方时压缩弹簧，传送载具逆向移动时受楔形块阻挡。
作为一种改进，本自动组装生产线还包括传送装置，传送装置位于壳体输送线后方与安装工位一一对应，传送装置包括输入传送线、输出传送线、升降机构和拾取机构，输出传送线位于输入传送线上方相对输入传送线反向运行，升降机构位于输入传送线前方连接输入传送线的输出端和输出传送线的输入端，拾取机构位于升降机构上方，拾取机构前后滑移延伸至升降机构前方和输出传送线上方。
进一步的，所述的升降机构包括竖直设置的丝杆滑块机构和固定在该丝杆滑块机构的滑块上的传送台，传送台的工作面与输入传送线的工作面平行且两者的传送方向相同，传送台前端设有挡片。
进一步的，所述的拾取机构包括前后平移机构和固定在前后平移机构上的左右平移机构以及固定在左右平移机构上的气缸，气缸沿竖直方向伸缩，该气缸的推杆末端固定安装一旋转气缸，该旋转气缸的旋转台上固定有吸附板，吸附板平行于升降机构的传送台，吸附板上安装有吸头。
作为一种改进，夹具输送线下方设有载具回流线，夹具输送线和载具回流线均为电机驱动的倍速链传动机构，载具回流线相对夹具输送线反向运动，载具回流线的两端设有载具升降机构，载具升降机构包括竖向设置的气缸以及固定在该气缸工作台上由电机驱动的一组水平辊轮，夹具输送线、载具回流线以及载具升降机构构成传送回路。
采用上述方案后，由于本发明包括夹具输送线、壳体输送线和装配机构，夹具输送线设有一个以上的安装工位，壳体输送线垂直于夹具输送线(1)并与安装工位的喷涂夹具对接配合，装配机构自动将壳体输送线上的充电盒壳体组装到夹具输送线安装工位上的喷涂夹具上，减轻操作人员的劳动强度，显著提高组装效率，并且组装过程无人工接触充电盒壳体的喷涂面，提高喷涂良率，减少充电盒壳体损伤。
附图说明
图1是本发明实施例自动组装生产线的轴测图；
图2是本发明实施例自动组装生产线的的部分示意图；
图3是本发明实施例壳体输送线的轴测图；
图4是本发明实施例壳体输送线的爆炸图；
图5是本发明实施例装配机构的示意图；
图6是本发明实施例装配机构的另一角度示意图；
图7是本发明实施例喷涂夹具的轴侧图；
图8是本发明实施例喷涂夹具安装在托盘上的示意图；
图9是本发明实施例载具固定装置的部分示意图；
图10是本发明实施例载具回流线和载具升降机构的位置示意图；
图11是本发明实施例输入传送线和输出传送线的相对位置示意图；
图12是本发明实施例升降机构轴侧图；
图13是本发明实施例拾取机构轴测图；
图14是本发明实施例载具升降机构轴测图；
图15是本发明实施例楔形块的示意图；
图16是本发明实施例夹具拾取机构的示意图。
具体实施方式
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
实施例：如图1和图2所示，一种适用于壳体与喷涂夹具组装的自动组装生产线，包括夹具输送线1、壳体输送线2和装配机构3。夹具输送线1位于自动组装生产线前端用于输送喷涂夹具，夹具输送线1包括传送载具和载具固定装置，夹具输送线设有一个以上的安装工位，安装工位处设有载具固定装置，喷涂夹具放置在传送载具上由夹具输送线传送，传送载具与载具固定装置配合时形成安装工位。壳体输送线2垂直于夹具输送线1并与安装工位的喷涂夹具对接配合，壳体输送线2往夹具输送线1方向输送水平放置的壳体。装配机构3位于壳体输送线2一侧与壳体输送线2一一对应。
如图1所示的夹具输送线1设有五个安装工位，由夹具输送线1的输入端到输出端依次为第一安装工位、第二安装工位…和第五安装工位。喷涂夹具4放置在传送载具上由夹具输送线1传送，如图8所示，一个传送载具放置两个喷涂夹具4，如图2所示，传送载具固定在安装工位时喷涂夹具4与壳体输送线2一一对应。
如图5和图6所示，装配机构3包括三轴机械手和吸附组件。三轴机械手包括平行于壳体输送线2且沿自动组装生产线前后方向伸缩的第一气缸31和连接在第一气缸31的滑台上沿竖直方向上下伸缩的第二气缸32，以及固定在第二气缸32的滑台上的旋转气缸33。第一气缸和第二气缸也可以采用其他常规平移机构代替，例如：丝杆滑块机构或者皮带传送机构等等。吸附组件包括吸头31、吸杆34、气缸32、壳体治具33、第一安装块37、第二安装块39和第三安装块35。吸附组件设有两个吸头31，吸头31和吸杆34一一对应，吸头31固定在吸杆34的工作端，吸杆34另一端为固定端。第一安装块37一端固定在旋转气缸36的旋转台上，另一端与壳体治具33固定连接。第二安装块39一端固定在气缸32的滑台上，其另一端固定两个吸杆34的固定端。第三安装块35固定连接气缸32和第一安装块37固定在旋转气缸36上的一端。第三安装块35和第一安装块37也可以设计成一体成型的结构。壳体治具33和第一安装块37上均设有两个通孔，两者的通孔互相配合。气缸32驱动两个吸杆34使吸杆34工作端的吸头31在壳体治具33的通孔中伸缩。壳体治具33与壳体接触的端面设有与壳体表面配合的弧形凹面，两个通孔设置在该弧形凹面中。吸头31吸取壳体输送线2上水平放置的充电盒壳体，吸附组件由三轴机械手驱动进行前后、上下、旋转动作将水平放置的充电盒壳体竖向安装至夹具输送线上1的喷涂夹具4上。
如图3和图4所示，壳体输送线2包括支架21、传送带22和动力机构，传送带22位于支架21上端，动力机构驱动传送带22输送充电盒壳体，传送带22前端设有壳体定位区。壳体定位区包括固定在传送带22一侧的第一挡边23、固定在传送带另一侧的卡块24和位于传送带前方的挡块25，挡边23、卡块24和挡块25均高于传送带22的工作面。卡块24固定在气缸26的推杆末端，该气缸26的推杆垂直于第一挡边23伸缩。
如图3所示，卡块24呈“l”型，卡块24的一条边平行于第一挡边23，卡块24的另一条边垂直于第一挡边23且往第一挡边23方向延伸，气缸26驱动卡块24将充电盒壳体推向第一挡边23，卡块24上与充电盒壳体作用部位的形状与充电盒壳体的形状相配合。第一挡边23、挡块25和卡块24共同作用限制传送带22上的充电盒壳体的移动，实现对充电盒壳体的定位。壳体定位区还设有检测器，检测器位于传送带22两侧用于测定充电盒壳体在壳体定位区的位置。
如图4所示，挡块25往传送带22输入端方向延伸设有一凸起，该凸起与充电盒壳体前端的缺口配合对充电盒壳体起导向作用。固定有卡块24的传送带22一侧还设有第二挡边27，该第二挡边27一端靠近壳体固定区，另一端位于传送带22输入端。第一挡边23一端连接挡块25，另一端位于传送带22输入端。第一挡边23和第二挡边27之间的距离仅能容一个充电盒壳体通过。挡块25、第一挡边23和第二挡边27采用螺钉、螺栓、焊接等常规固定方式连接在支架上。挡块25和第一挡边23也可以采用一体成型的结构。
如图4所示，动力机构包括固定在支架21上的主动辊轮28和从动辊轮29，主动辊轮28和从动辊轮29的两个端面均设有转动轴，主动辊轮28和从动辊轮29通过转动轴与支架转动连接，主动辊轮28的一个转动轴通过联轴器连接驱动其转动的电机，传送带22绕设在主动辊轮28和从动辊轮29上，传送带22的两面均为平面。还可以在主动辊轮和从动辊轮之间设置张紧轮。主动辊轮28和从动辊轮29中间设有支撑板30，该支撑板30的上表面与传送带22接触用于支撑传送带22的工作面。动力机构还可以采用其他常规机构，如：所述的主动辊轮28和从动辊轮29可以用齿轮代替，相应地，与齿轮配合的传动带采用带齿的橡胶带。
如图7所示，喷涂夹具4包括支架41，支架41设有五个以支架41为中心向外延伸的支撑臂43，每个支撑臂43的末端固定一个竖向的壳体安装座42，壳体安装座42沿喷涂夹具4的圆周均匀分布。
如图8所示，传送载具包括托盘7和固定在托盘7上的两个旋转座72，各旋转座72底部固定在托盘7上，旋转座72上部用于放置喷涂夹具4，旋转座72上部设有卡槽和喷涂夹具4的支撑臂43配合，托盘7上还设有两个定位孔71。
作为一种优选，如图9所示，载具固定装置5包括由气缸57驱动进行升降运动的顶起板51和由立柱52支撑叠放在顶起板51上的固定板53，顶起板51上固定有两个旋转柱54和一个驱动两个旋转柱同时旋转的电机55，旋转柱54上端穿透固定板53。固定板53上表面设有两个顶柱56，气缸57驱动顶起板51向上带动固定板53使两个顶柱56插入托盘7的两个定位孔71，旋转柱54上端插入托盘7上的旋转座72底部驱动旋转座72进行旋转切换壳体安装座42。
作为另一种优选，如图10和图15所示，载具固定装置5包括位于安装工位前方阻挡传送载具前移的阻挡气缸58和位于安装工位后方限制传送载具后退的楔形块59以及安装工位上方的检测装,60，楔形块59较高的一端底部设有弹簧，传送载具流经楔形块59上方时压缩弹簧，传送载具逆向移动时受阻。该载具固定装置5可以单独使用，也可以和图9所示的载具固定装置配合使用。
两种载具固定装置配合使用的工作原理：传送载具在夹具输送线2上运行至安装工位后，受安装工位前方的阻挡气缸58和安装工位后方的楔形块59固定，安装工位上方的检测装置60检测到传送载具，气缸57驱动顶起板51向上带动固定板53使两个顶柱56插入托盘7的两个定位孔71对传送载具进行固定。载具固定装置5的电机55驱动托盘7上的旋转座72进行旋转使空置的壳体安装座42正对装配机构3，装配机构3吸取壳体输送线2上的壳体将其旋转竖向安装至安装工位上的壳体安装座42。
作为对本发明自动组装生产线的一种改进，如图1、图2、图10和图11所示，壳体输送线2后方设有传送装置，传送装置与壳体输送线2对应，传送装置为壳体输送线2供应充电盒壳体。传送装置包括输入传送线61、输出传送线62、升降机构63和拾取机构64。输出传送线62位于输入传送线61上方相对输入传送线61反向运行，升降机构63位于输入传送线61前方，升降机构63连接输入传送线61的输出端和输出传送线62的输入端，拾取机构64位于升降机构63上方，拾取机构64前后滑移延伸至壳体输出线2上方和输出传送线62上方。
如图12所示，升降机构63包括竖直设置的丝杆滑块机构631和固定在该丝杆滑块机构631的滑块上的传送台632，所述的传送台632的工作面与输入传送线61的工作面平行且两者的传送方向相同，传送台632前端设有挡片633，传送台632两侧靠近挡边633的位置设有检测器。此升降机构中的丝杆滑块机构631还可以采用其他常见的平移机构代替，例如：皮带传送机构；也可以采用气缸代替，气缸的滑台沿竖向方向上下运动，传送台固定在气缸的滑台上。输入传送线61、输出传送线62以及传送台632均为伺服电机驱动的传送带机构。
如图13所示，拾取机构64包括前后平移机构641和固定在前后平移机构641上的左右平移机构642以及固定在左右平移机构642上的气缸643，所述的气缸643沿竖直方向伸缩，该气缸643的推杆末端固定安装一旋转气缸644，该旋转气缸644的旋转台上固定有吸附板645，吸附板645平行于升降机构的传送台632，吸附板645上安装有吸头646。前后平移机构641和左右平移机构642可以采用丝杆滑块机构，还可以是电机驱动的皮带齿轮机构等常规平移机构。
传送装置工作原理：整叠装有充电盒壳体的吸塑盒从输入传送线61输送至升降机构63的传送台632上，升降机构63调整吸塑盒相对拾取机构64的高度，拾取机构64将充电盒壳体从吸塑盒中取出放至壳体输出线2上，再将空置的吸塑盒移动至输出传送线62输出。
如图1和图10所示，夹具输送线1下方设有载具回流线8，夹具输送线1和载具回流线8均为电机驱动的倍速链传动机构，载具回流线8相对夹具输送线1反向运动，载具回流线8的两端设有载具升降机构9，如图14所示，载具升降机构9包括竖向设置的气缸91以及固定在该气缸91工作台上由电机驱动的一组水平辊轮92，夹具输送线1、载具回流线8以及两端的载具升降机构9构成传送回路，传送载具在传送回路上循环运动。
作为对本发明自动组装生产线的一种改进，还可以在夹具输送线1的输出端设置缓存工位和夹具拾取机构10，缓存工位设有载具固定装置。夹具拾取机构10位于缓存工位上方，如图16所示，夹具拾取机构10包括前后平移机构101，该前后平移机构101的活动块上固定有两个推杆气缸102，各推杆气缸的推杆末端固定连接一手指气缸103。前后平移机构101可以采用常见的平移机构，例如电机驱动的丝杆滑块机构或者皮带传动机构等。放置有组装完毕的喷涂夹具的传送载具由安装工位移动至缓存工位，载具固定装置将传送载具固定，接着，夹具拾取机构10将组装完毕的喷涂夹具从传送载具上取下，再将未安装充电盒壳体喷涂夹具放置在该传送载具上，传送载具沿传送回路回到夹具输送线1进入下一轮安装工序。
不考虑成本和空间的情况下，也可以在夹具输送线1的输入端和输出端均设置缓存工位和夹具拾取机构10，位于夹具输送线1的输入端的夹具拾取机构10将未安装充电盒壳体的喷涂夹具放置在该端缓存工位的传送载具上，位于夹具输送线1的输出端的夹具拾取机构10将已安装完毕的喷涂夹具从该端缓存工位上的传送载具上取出。
本实施例中的每个喷涂夹具在每个安装工位仅进行一次充电盒壳体与壳体安装座的组装，一个喷涂夹具的五个壳体安装座分别在五个安装工位上组装充电盒壳体。由于一个传送载具放有两个喷涂夹具，从而夹具输送线1同时进行十个充电盒壳体与壳体安装座的装配工作。根据根据实际生产需要，每个喷涂夹具上的五个壳体安装座也可以在一个安装工位上完成组装，也可以分别在多个安装工位上完成组装。甚至，一个喷涂夹具上可以安装多种类型的壳体安装座，喷涂夹具在不同安装工位安装不同的充电盒壳体。
以上所记载，仅为利用本创作技术内容的实施例，任何熟悉本项技艺者运用本创作所做的修饰、变化，皆属本创作主张的专利范围，而不限于实施例所揭示者。