一种扣把自动组装机的制作方法

本实用新型属自动化设备技术领域，涉及一种扣把的组装，具体涉及一种扣把自动组装机。

背景技术：

一种家具内部活动配件扣把如图20所示，由外壳a、触片b、上卡扣c、大齿轮d、侧卡扣e、小齿轮f、螺钉g组装成扣把h。现有的组装采用流水线作业方式，半成品全部由振动盘上料、直振出料方式，利用机械手臂上料组装，人工检验后包装出货，整个流程需要10个人同时作业。由于整个扣把组装线需10名员工作业，人员多且效率较低，组装1个产品最快周期为8秒；且长时间作业，作业员劳动强度大，容易导致工人手臂酸痛，疲劳作业后会出现漏检不良品出货，产品不良率高。

本申请中提到的上卡扣组件是指上卡扣和大齿轮，侧卡扣组件是指侧卡扣、小齿轮以及螺钉。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种扣把自动组装机，以解决现有技术中扣把流水线作业方式的生产效率低、生产成本大、产品不良率高、工人劳动强度大且工厂人员短缺的技术问题。

本实用新型采用的技术方案是：一种扣把自动组装机，包括工作台、设在工作台中间的分度盘、分度盘上的多个产品治具，以及设在分度盘外侧的六工站，所述六工站按顺时针方向依次分为装外壳工站、装触片工站、装上卡扣组件工站、装侧卡扣组件工站、产品检测工站、产品出料工站；

——所述装外壳工站包括外壳送料机构、设在外壳送料机构末端的外壳上下错位机构、设在外壳上下错位机构旁边的外壳组装机构，所述外壳组装机构用于将外壳上下错位机构上的外壳取放至分度盘对应的产品治具上；

——所述装触片工站包括触片送料机构、设在触片送料机构末端的触片前后错位机构、设在触片前后错位机构旁边的触片旋转错位机构、设在触片前后错位机构和触片旋转错位机构一侧的触片组装机构，所述触片组装机构用于将触片前后错位机构上的触片取放至触片旋转错位机构上，同时将触片旋转错位机构上的触片放至组装到从装外壳工站转过来的分度盘产品治具上的外壳上；

——所述装上卡扣组件工站包括上卡扣送料机构、设在上卡扣送料机构末端的上卡扣前后错位机构、与上卡扣送料机构垂直设置的大齿轮送料机构、设在大齿轮送料机构末端的大齿轮前后错位机构、设在上卡扣前后错位机构与大齿轮前后错位机构之间的上卡扣拔爪机构、设在大齿轮前后错位机构后面的大齿轮转入机构、安装在上卡扣拔爪机构一边与大齿轮啮合的齿条、设在上卡扣拔爪机构末端的上卡扣组件旋转错位机构、设在上卡扣组件旋转错位机构旁边的上卡扣组件组装压入机构，所述上卡扣组件组装压入机构用于将上卡扣组件放至并压入组装到从装触片工站转过来的分度盘产品治具上的外壳上；

——所述装侧卡扣组件工站包括侧卡扣上料机构、与侧卡扣上料机构垂直设置的小齿轮上料机构、与小齿轮上料机构平行设置的螺钉上料机构、设在侧卡扣上料机构与小齿轮上料机构和螺钉上料机构之间的侧卡扣拔爪机构，设在小齿轮上料机构与侧卡扣拔爪机构之间的小齿轮压入侧卡扣机构、对应于螺钉上料机设在侧卡扣拔爪机构两侧的螺钉转入机构、设在卡扣拔爪机构末端的侧卡扣组件检测结构、设在侧卡扣组件检测结构旁边的侧卡扣组件旋转错位机构、以及设在侧卡扣组件旋转错位机构旁边的侧卡扣组件压入机构，所述侧卡扣组件组装压入机构用于将侧卡扣组件压入组装到从装上卡扣组件工站转过来的分度盘产品治具上的外壳上；

——所述产品检测工站包括安装有3个光电传感器的光电传感器产品检测机构，所述光电传感器产品检测机构用于检测组装侧卡扣组件工站转过来的分度盘产品治具上的外壳、触片、上卡扣组件的漏装；

——所述产品出料工站包括良品产品传送机构、设在良品产品传送机构前端一侧的产品取放机构、设在产品取放机构后面的不良品刮出机构、以及设在不良品刮出机构对面的不良品收集装置。

本实用新型进一步改进之处还在于：

所述外壳上下错位机构包括安装在支架下面的升降错位气缸、以及安装在支架上端的由升降错位气缸带动的外壳错位载座；所述外壳组装机构包括PP.U平移模组，PP.U平移模组末端安装有取放外壳的气爪。

所述触片前后错位机构包括安装在支架一侧的前后错位气缸，以及安装在支架上端由前后错位气缸带动的触片错位载座；所述触片旋转错位机构包括安装在支架上的旋转气缸，以及安装在支架上由旋转气缸驱动的触片旋转错位载盘；所述触片组装机构包括PP.U平移模组，PP.U平移模组末端安装有一对真空吸盘。

所述上卡扣前后错位机构包括安装在支架一侧的连接块、安装在支架上端的前后错位气缸，以及安装在支架上端由前后错位气缸带动的上卡扣错位载座。

所述大齿轮送料机构包括大齿轮振动盘、与大齿轮振动盘连接且与上卡扣送料机构垂直设置的滑道；所述大齿轮前后错位机构包括设在大齿轮送料机构末端的连接座、安装在连接座一侧的前后错位气缸、由前后错位气缸带动的挡块，所述连接座上设有与大齿轮送料机构末端连通的大齿轮孔，大齿轮孔下部前端面有大齿轮出口，挡块设置在大齿轮出口处；所述大齿轮转入机构安装在支架上的前后气缸，由前后气缸带动的设在连接座后面的步进电机，所述大齿轮通过步进电机的输出旋转轴带动转入上卡扣上。

所述上卡扣组件旋转错位机构包括安装在支架上的旋转错位电机，设在支架上端由旋转错位电机驱动的旋转错位挡盘，旋转错位挡盘上设有上卡扣组件仿形槽；所述上卡扣组件组装压入机构包括PP.U平移模组，PP.U平移模组末端安装有气爪和压料气缸，压料气缸末端安装有压头。

所述侧卡扣上料机构包括侧卡扣送料机构、设在侧卡扣送料机构末端的侧卡扣前后错位机构。

所述小齿轮上料机构包括与侧卡扣送料机构垂直设置的小齿轮送料机构、设在小齿轮送料机构末端的小齿轮前后错位机构。

所述螺钉上料机构包括与小齿轮送料机构平行设置的螺钉送料机构、设在螺钉送料机构末端的螺钉前后错位机构、设在螺钉前后错位机构一侧的螺钉取放机构。

所述小齿轮前后错位机构包括设在小齿轮送料机构末端且连通的连接块、安装在连接块下面的小齿轮错位载座、安装在支架上带动小齿轮错位载座的前后错位气缸、设在小齿轮错位载座下面的小齿轮错位料道，所述小齿轮错位料道前端于小齿轮压入侧卡扣机构下面设有小齿轮孔，小齿轮错位料道于小齿轮孔的两外侧设有左右弹簧挡块。

所述螺钉转入机构包括设在90度旋转机器人旁边的螺钉顶正机构，以及对应于90度旋转机器人和螺钉顶正机构、设在侧卡扣组件拔爪机构另一侧的与小齿轮啮合的齿轮转动机构和带动齿轮转动机构升降的升降气缸。

所述侧卡扣组件旋转错位机构包括安装在支架上的180度旋转气缸、由180度旋转气缸带动的大旋转块，大旋转块上设有侧卡扣组件仿形孔。

所述产品检测工站包括安装在支架上的产品检测机构，产品检测机构上安装有三个光电传感器。

所述产品出料工站包括产品取放机构，设在产品取放机构一侧的良品传送机构、设在产品取放机构后面的不良品刮出机构、以及设在不良品刮出机构对面的不良品收集装置；所述不良品刮出机构包括安装在支架上的不良品刮出气缸、以及由不良品刮出气缸带动的“L”型刮板。

本实用新型相比现有技术，具有以下有益效果：

1、本实用新型通过设置装外壳工站、装触片工站、装上卡扣组件工站、装侧卡扣组件工站、产品检测工站、出料工站，可实现将7种物料分步进行自动组装成扣把；作业员人数明显减少，由之前的10人减少至现在的1人作业，节省人工成本，并减轻了作业员劳动强度；提高生产效率，成品周期由之前的最快8秒提高到现在的3秒；本实用新型具备组装、检测的功能，生产数据实时保存，降低人工检验出错机率，提高检验效率；本实用新型使用自动化组装，极好的响应了国家智能制造号召，促进产业升级，不断迈向工业4.0。

2、本实用新型设置多个错位机构，自动组装机稳定可靠。

3、设置大齿轮和螺钉转入机构，结构简单，实现大齿轮和螺钉的安装到位。

附图说明

图1是本实用新型的立体结构示意图；

图2是本实用新型俯视结构示意图；

图3是装外壳工站立体结构示意图；

图4是外壳送料和错位机构立体结构示意图；

图5是外壳组装机构立体结构示意图；

图6装触片工站立体结构示意图；

图7是触片前后和旋转错位机构立体结构示意图；

图8是装上卡扣组件工站立体结构示意图；

图9是上卡扣前后错位机构和大齿轮送料机构立体结构示意图；

图10大齿轮前后错位机构和旋入机构立体结构示意图；

图11上卡扣组件旋转错位机构立体结构示意图；

图12是上卡扣压入机构结构示意图；

图13是装侧卡扣组件工站立体结构示意图；

图14是侧卡扣上料机构立体结构示意图；

图15是小齿轮上料机构立体结构示意图；

图16是装螺钉立体结构示意图；

图17是侧卡扣组件旋转错位机构立体结构示意图；

图18是产品检测机构立体结构示意图；

图19是产品出料工站立体结构示意图；

图20是扣把产品立体结构示意图。

图中，1. 工作台，2. 分度盘，3. 产品治具，4. 装外壳工站，

5. 装触片工站，6. 装上卡扣组件工站，

7.装侧卡扣组件工站，

8. 产品检测工站， 9. 产品出料工站；

A.升降错位气缸，A1.前后错位气缸，A2.旋转气缸，A3.前后气缸，

A4压料气缸，A5.升降气缸；

B.PP.U平移模组，C.气爪，D.真空吸盘，E.振动盘，F.滑道，

G.步进电机，G1.旋转错位电机；

40. 外壳送料机构外壳上下错位机构，41. 外壳上下错位机构，

42. 外壳组装机构；43.挡板，

400. 传送带，401.放料平台，410. 外壳错位载座；

50.触片送料机构，51. 触片前后错位机构，52. 触片旋转错位机构，

53. 触片组装机构，

510.触片错位载座，520. 触片旋转错位载盘；

60. 上卡扣送料机构，61. 上卡扣前后错位机构，

62. 大齿轮送料机构，63. 大齿轮前后错位机构，

64. 上卡扣拔爪机构，65. 大齿轮转入机构，66. 齿条，

67. 上卡扣组件旋转错位机构，68. 上卡扣组件组装压入机构，

610.连接块，611.上卡扣错位载座，630.连接座，631.挡块，

671.旋转错位挡盘，680.压头，

6300.大齿轮出口，6710.上卡扣组件仿形槽；

70. 侧卡扣上料机构，71. 小齿轮上料机构，72. 螺钉上料机构，

73. 侧卡扣拔爪机构，74. 小齿轮压入侧卡扣机构，

75. 螺钉转入机构，76. 侧卡扣组件检测结构，

77. 侧卡扣组件旋转错位机构，78. 侧卡扣组件压入机构，

700.侧卡扣送料机构，701，侧卡扣前后错位机构，

710.小齿轮送料机构，711.小齿轮前后错位机构，

720.螺钉送料机构，721.螺钉前后错位机构，

722.螺钉取放机构，750.螺钉顶正机构，751.齿轮转动机构，

770.大旋转块，

7110.连接块，7111.小齿轮错位载座，7112.小齿轮错位料道，

7113.弹簧挡块，7700.侧卡扣组件仿形孔；

80.产品检测机构，800.光电传感器；

90. 产品取放机构，91. 良品传送机构，92.不良品刮出机构，

93. 不良品收集装置，

920. “L”型刮板；

a.外壳，b.触片，c上卡扣，d.大齿轮，e.侧卡扣，

f.小齿轮，g.螺钉，h.扣把。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

如图1、图2所示，本实用新型一种扣把自动组装机，包括工作台1、设在工作台中间的分度盘2、分度盘上的多个产品治具3，以及设在分度盘2外侧的六工站，所述六工站按顺时针方向依次分为装外壳工站4、装触片工站5、装上卡扣组件工站6、装侧卡扣组件工站7、产品检测工站8、产品出料工站9。

如图3所示，装外壳工站4包括外壳送料机构40、设在外壳送料机构40末端的外壳上下错位机构41、设在外壳上下错位机构41旁边的外壳组装机构42。

如图4所示，外壳送料机构40采用传送带400，传送带前端一侧设有放料平台401，外壳上下错位机构41包括安装在支架下面的升降错位气缸A、以及安装在支架上端的由升降错位气缸A带动的外壳错位载座410。

如图5所示，外壳组装机构42包括PP.U平移模组B ，PP.U平移模组B末端安装有取放外壳的气爪C。

如图6所示，装触片工站5包括触片送料机构50、设在触片送料机构50末端的触片前后错位机构51、设在触片前后错位机构51旁边的触片旋转错位机构52、设在触片前后错位机构51和触片旋转错位机构52一侧的触片组装机构53。

如图7所示，触片前后错位机构51包括安装在支架一侧的前后错位气缸A1，以及安装在支架上端由前后错位气缸A1带动的触片错位载座510；触片旋转错位机构52包括安装在支架上的旋转气缸A2，以及安装在支架上由旋转气缸A2驱动的触片旋转错位载盘520；触片组装机构53包括PP.U平移模组B，PP.U平移模组B末端安装有一对真空吸盘D。

如图8所示，装上卡扣组件工站6包括上卡扣送料机构60、设在上卡扣送料机构60末端的上卡扣前后错位机构61、与上卡扣送料机构60垂直设置的大齿轮送料机构62、设在大齿轮送料机构62末端的大齿轮前后错位机构63、设在上卡扣前后错位机构61与大齿轮前后错位机构63之间的上卡扣拔爪机构64、设在大齿轮前后错位机构63后面的大齿轮转入机构65、安装在上卡扣拔爪机构64一边与大齿轮啮合的齿条66、设在上卡扣拔爪机构64末端的上卡扣组件旋转错位机构67、设在上卡扣组件旋转错位机构67旁边的上卡扣组件组装压入机构68。

如图9所示，上卡扣前后错位机构61包括安装在支架一侧的连接块610、安装在支架上端的前后错位气缸A1，以及安装在支架上端由前后错位气缸A1带动的上卡扣错位载座611。

如图9所示，大齿轮送料机构62包括大齿轮振动盘E、与大齿轮振动盘E连接且与上卡扣送料机构垂直设置的滑道F。

如图10所示，大齿轮前后错位机构63包括设在大齿轮送料机构62末端的连接座630、安装在连接座630一侧的前后错位气缸A1、由前后错位气缸A1带动的挡块631，连接座630上设有与大齿轮送料机构62末端连通的大齿轮孔，大齿轮孔下部前端面有大齿轮出口6300，挡块631设置在大齿轮出口6300处。

如图10所示，大齿轮转入机构65安装在支架上的前后气缸A3，由前后气缸A3带动的设在连接座630后面的步进电机G，所述大齿轮通过步进电机G的输出旋转轴带动转入上卡扣上。

如图11所示，上卡扣组件旋转错位机构67包括安装在支架上的旋转错位电机F1，设在支架上端由旋转错位电机G1驱动的旋转错位挡盘671，旋转错位挡盘671上设有上卡扣组件仿形槽6710。

如图12所示，上卡扣组件组装压入机构68包括PP.U平移模组B，PP.U平移模组B末端安装有气爪C和压料气缸A4，压料气缸A4末端安装有压头680。

如图13所示，装侧卡扣组件工站7包括侧卡扣上料机构70、与侧卡扣上料机构70垂直设置的小齿轮上料机构71、与小齿轮上料机构71平行设置的螺钉上料机构72、设在侧卡扣上料机构70与小齿轮上料机构71和螺钉上料机构72之间的侧卡扣拔爪机构73，设在小齿轮上料机构71与侧卡扣拔爪机构73之间的小齿轮压入侧卡扣机构74、对应于螺钉上料机72设在侧卡扣拔爪机构73两侧的螺钉转入机构75、设在卡扣拔爪机构73末端的侧卡扣组件检测结构76、设在侧卡扣组件检测结构76旁边的侧卡扣组件旋转错位机构77、以及设在侧卡扣组件旋转错位机构77旁边的侧卡扣组件压入机构78。

如图14所示，侧卡扣上料机构70包括侧卡扣送料机构700、设在侧卡扣送料机构700末端的侧卡扣前后错位机构701。

如图15所示，小齿轮上料机构71包括与侧卡扣送料机构垂直设置的小齿轮送料机构710、设在小齿轮送料机构710末端的小齿轮前后错位机构711；小齿轮前后错位机构711包括设在小齿轮送料机构710末端且连通的连接块7110、安装在连接块7110下面的小齿轮错位载座7111，安装在支架上带动小齿轮错位载座7111的前后错位气缸A1、设在小齿轮错位载座7111下面的小齿轮错位料道7112，小齿轮错位料道7112前端于小齿轮压入侧卡扣机构74下面设有小齿轮孔，小齿轮错位料道7112于小齿轮孔的两外侧设有左右弹簧挡块7113。

如图16所示，螺钉上料机构72包括与小齿轮送料机构平行设置的螺钉送料机构720、设在螺钉送料机构720末端的螺钉前后错位机构721、设在螺钉前后错位机构721一侧的螺钉取放机构722；螺钉转入机构75包括设在侧卡扣拔爪机构73一侧的螺钉顶正机构750，以及设在螺钉顶正机构750对面的与小齿轮啮合的齿轮转动机构751和带动齿轮转动机构751升降的升降气缸A5。

如图17所示，侧卡扣组件旋转错位机构77包括安装在支架上的180度旋转气缸A4、由180度旋转气缸A4带动的大旋转块770，大旋转块770上设有侧卡扣组件仿形孔7700。

如图18所示，产品检测工站8包括安装在支架上的产品检测机构80，产品检测机构80上安装有三个光电传感器800。

如图19所示，产品出料工站9包括产品取放机构90，设在产品取放机构一侧的良品传送机构91、设在产品取放机构90后面的不良品刮出机构92、以及设在不良品刮出机构92对面的不良品收集装置93；不良品刮出机构92包括安装在支架上的不良品刮出气缸A6、以及由不良品刮出气缸A6带动的“L”型刮板920。

本实用新型组装过程：1、装外壳，首先，将放到外壳送料机构中上料平台上的外壳一个个推到传送带上，外壳通过传送带传送至同一水平位置的外壳错位载座上，然后升降错位气缸工作，带动外壳错位载座向上移动，挡住传动带上的外壳，最后PP.U平移模组带动末端的气爪夹取错位载座上面的外壳放至组装到对应的分度盘产品治具上。

2、装触片，首先触片送料机构直线振动盘上的触片一个一个向前送，触片错位载座上的触片仿形槽接住一个触片，然后前后错位气缸工作，推动触片错位载座向前移动，并挡住直振末端的触片，最后PP.U平移模组带动末端的一对真空吸盘同时分别将触片错位载座上的触片放至触片旋转错位盘，触片旋转错位盘上的触片放至从装外壳工站转过来的产品治具上的外壳上，触片旋转错位盘在真空吸盘吸住产品上移时，转动45度。

3、将上卡扣和大齿轮（先将大齿轮装在上卡扣上，再将上卡扣组件装到产品治具外壳上），首先上卡扣送料机构直线振动盘上的上卡扣一个一个向前送，送至直振末端的连接块上，连接块前面的上卡扣被后面的上卡扣推到上卡扣错位载座的上卡扣仿形槽内，接着前后错位气缸工作，推动上卡扣错位载座向前移动，并挡住连接块上的上卡扣，再接着上卡扣拔爪机构后面的拔爪将上卡扣仿形槽内的上卡扣推到上卡扣拔爪机构轨道上；同时，大齿轮送料机构振动盘上的大齿轮通过滑道滑进连接座内，连接座一侧设有放料气缸，放料气节缸将大齿轮一个一个往下放，同时，前后错位气缸工作，推动挡块向前移动挡住大齿轮，再然后大齿轮转入机构前后气缸工作，带动旋转的步进电机前移，挡块后退，步进电机前端的输出旋转轴将上齿轮转入上卡扣上，前后气缸带动步进电机退回，拔爪向前推装有大齿轮的上卡扣，大齿轮通过与齿条的啮合，与上卡扣安装到位，再接着拔爪将上卡扣组件推至上卡扣组件旋转错位盘的仿形槽内，步进电机带动上卡扣组件旋转错位盘旋转135度，挡住上卡扣拔爪机构末端的上卡扣组件，最后PP.U平移模组带动末端的气爪夹取上卡扣组件放至装触片工站转过来的产品治具上的外壳上，通过PP.U平移模组末端的压料气缸工作带动压头向下移动，将上卡扣组件压入组装到位。

4、装侧卡扣、小齿轮、螺钉（先将小齿轮装到侧卡扣上，再将螺钉装到侧卡扣上，最后将侧卡扣组件装到产品治具外壳上），侧卡扣上料过程，同上卡扣一样，侧卡扣被推到侧卡扣拔爪机构轨道上；同时，小齿轮送料机构振动盘上的小齿轮通过滑道滑进连接块内，经连接块进入下面的小齿轮错位载座上，接着前后错位气缸工作，推动小齿轮错位载座向前移动，小齿轮落入到下面的小齿轮错位料道前端的小齿轮孔中，同时小齿轮孔的两外侧的左右弹簧挡块夹住小齿轮，然后小齿轮压入侧卡扣机构压料气缸工作，带动下面的推板将小齿轮压入侧卡扣内同；同时，螺钉上料机构直线振动盘内的螺钉送到螺钉错位机构的螺钉错位载座上，接着，前后错位气缸工作，螺钉错位载座向前移动，并挡住直振上的螺钉，然后螺钉取放机构90度移载机器人末端的吸嘴吸取螺钉，旋转90度后将螺钉放至侧卡扣拔爪机构轨道上的侧卡扣处，吸嘴慢慢松开，同时，90度移载机器人对面的齿轮转动机构上的升降气缸工作，带动上面转动的电机向下移动，转动的齿轮与小齿轮啮合，小齿轮转动带动螺钉旋入侧卡扣的螺纹孔内，然后齿轮转动机构中的齿轮移开，接着侧卡扣拔爪机构推动侧卡扣组件向前移动，螺钉顶正机构中的前后气缸工作，设在前后气缸与顶板之间的弹簧压缩，同时，螺钉顶正机构对面的齿轮转动机构上的升降气缸工作，带动上面转动的电机向下移动，转动的齿轮与小齿轮啮合，小齿轮转动带动螺钉继续旋入侧卡扣的螺纹孔内，同时，螺钉顶正机构中的弹簧慢慢伸开复位，顶板顶住螺钉往前送，螺钉通过两次转入旋进到位；再然后侧卡扣末端的侧卡扣检测机构光电传感器检测小齿轮与螺钉的漏装，不良品直接从侧卡扣拔爪机构轨道末端被后面的侧卡扣组件向下推进行收集，良品通过拔爪推到侧卡扣组件旋转错位机构大旋转块的上卡扣组防形孔内，旋转气缸工作，大旋转块旋转180度，将朝上的小齿轮转到朝下，侧卡扣压入机构将侧卡扣组件压入组装到上卡扣组件转过来的产品治具上的外壳。

5、产品检测，产品检测机构中的三个光电感器用于检测外壳、触片、上卡扣组件的漏装。

6、产品出料，首先前端产品取放机构PP.U平移模组带动末端的气爪将从产品检测工站转过来的产品治具上的产品放至良品传送机构的传送带的前端，产品为良品时，传送带工作将良品向后传送进行收集，当产品为不良品时，传送带不工作，不良品刮出机构的不良品刮出气缸工作，带动“L”形刮板向对面移动，将不良品刮到对面的不良品收集装置的漏斗中进行收集。

本实用新型整个组装过程通过自动控制机构进行控制。

上述实施方式只是本实用新型的具体实施例，不是用来限制本实用新型的实施与权利范围，凡依据本实用新型申请专利保护范围所述的内容做出的等效变化和修饰，均应包括在本实用新型申请专利范围内。