采用CPLD嵌入式芯片的高性能瓶盖组装系统及方法与流程

本发明涉及一种属于高新领域中先进制造与自动化中的现场总线与工业以太网技术连通嵌入式系统技术中的瓶盖组装系统及其方法,该系统采用了CPLD嵌入式芯片。

背景技术：

目前对化妆瓶的瓶盖一般包括内盖、中盖和外盖，将上述三个盖子进行组合一般包括两种方式，一种是采用人工方式，一种是采用设备自动装配；第一种人工方式目前已经淘汰，第二种采用设备自动装配目前的操作方式是将内盖和套有中盖的外盖分别放置在一个圆形的工作台面上行，其中多个内盖整体形成一个内圈，多个外盖整体形成一个外圈，上述内圈和外圈同中心，内圈处于外圈内部。上述由于内外盖不是处于同一圈内，这样增加很多组合工序。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种采用CPLD嵌入式芯片的高性能瓶盖组装系统，解决如何对瓶盖进行自动组装同时快捷的技术问题。

本发明的目的是提供一种采用CPLD嵌入式芯片的高性能瓶盖组装方法，解决如何对瓶盖进行自动组装同时快捷的技术问题。

采用CPLD嵌入式芯片的高性能瓶盖组装系统，包括工作台、至少一个超声波焊接机、点胶机、内盖放置机构、垫片放置机构、瓶盖取放机构；工作台上放置有围成一圈的瓶盖夹具，瓶盖夹具中间具有放置外盖和中盖的卡槽，其中内盖套在外盖内；超声焊接机的焊头处于瓶盖夹具正上方,点胶机处于超声波焊接机的下一道工序并同样处于瓶盖夹具正上方;内盖放置机构处于点胶机的下一道工序, 内盖放置机构具有垂直推入气缸,该垂直推入气缸处于瓶盖夹具正上方;垫片放置机构处于内盖放置机构的下一道工序, 垫片放置机构具有垂直压入气缸,该垂直压入气缸处于瓶盖夹具正上方; 瓶盖取放机构处于垫片放置机构的下一道工序,瓶盖取放机构具有取放头,该取放头处于瓶盖夹具正上方。

所述工作台连接有与电机连接的分割器。

所述超声波焊接机总共有两个，点胶机总共有两个。

所述内盖放置机构，包括第一震动盘、输送轨道、套入组件、垂直推入气缸；套入组件包括上盖、内盖弹性支撑架、支撑架固定件；上盖上具有气缸推入孔，气缸推入孔上方为垂直推入气缸；上盖固定在支撑架固定件上，支撑架固定件包括有内盖滑行通道、内盖掉落孔、支撑架固定孔；内盖掉落孔布置在内盖滑行通道末端，在该内盖掉落孔的两侧布置有上述支撑架固定孔；内盖弹性支撑架包括支撑板、扭簧；支撑板中间朝外的部分具有一个放置扭簧的槽，扭簧放置在该槽内；上述支撑板固定在支撑架固定孔内；第一震动盘与输送轨道连接，上述输送轨道与内盖滑行通道贯通。

所述内盖滑行通道，内盖掉落孔的数量为两个。

所述上盖上还具有一个跑道形内盖观察孔。

所述垫片放置机构，包括第二震动盘、送料板，压入组件，垂直压入气缸；压入组件包括顶盖、垫片暂存架、暂存架固定件；顶盖上具有气缸压入孔，气缸压入孔上方为垂直压入气缸；顶盖固定在暂存架固定件上，暂存架固定件包括有垫片导入轨道、垫片压入孔、暂存架固定孔；垫片压入孔布置在垫片导入轨道末端位置，在该垫片压入孔的左右两侧位置布置有上述暂存架固定孔；垫片暂存架包括暂存板，扭簧；暂存板中间具有一个放置扭簧的槽，扭簧放置在该槽内；上述暂存板固定在暂存架固定孔内；上述送料板与垫片导入轨道及第二震动盘连通。

所述瓶盖取放机构包括一个旋转气缸、一个取放头；取放头固定在旋转气缸上，上述取放头整体成“工”形，该取放头具有两个“T”形的取放端，每个取放端下方具有气抓。

所述采用CPLD嵌入式芯片的高性能瓶盖组装系统还包括一个控制器，该控制器内具有CPLD嵌入式芯片，该控制器与分割器、超声波焊接机、点胶机、内盖放置机构、垫片放置机构、瓶盖取放机构连接。

采用CPLD嵌入式芯片的高性能瓶盖组装方法，其包括如下步骤：

a、将外盖及中盖依次通过手工方式放入工作台的瓶盖夹具内；

b、依次使用超声波焊接机对相邻的瓶盖夹具内的外盖及中盖进行点焊焊合；

c、 使用点胶机对相邻的瓶盖夹具内的中盖进行点胶处理；

d、第一震动盘将内盖通过输送轨道、套入组件、垂直推入气缸推入到瓶盖夹具内的中盖内；

e、第二震动盘将垫片通过送料板，压入组件，垂直压入气缸推入到瓶盖夹具内的内盖内；

f、瓶盖取放机构上的取放头在抓取瓶盖的同时放置好瓶盖。

本发明的有益效果是：为了避免外盖的表面擦伤造成次品，所以采用手工的方式将放置有中盖的外盖放置在圆形工作台的瓶盖夹具内；两台超声波焊接机依次对相邻的瓶盖夹具内的外盖和中盖进行焊合工作，这样显著的提高其焊合效率；内盖放置机构自动的将内盖放入中盖内，方便快捷无需人工操作；垫片放置机构自动的将垫片放入到内盖内，方便快捷无需人工操作；瓶盖取放机构在抓取瓶盖的同时也在另一个方向放下瓶盖，实现同时操作，这样提高工作效率。

附图说明

图1是采用CPLD嵌入式芯片的高性能瓶盖组装系统的示意图；

图2是图1中的系统的俯视图；

图3是工作台的示意图；

图4是分割器的示意图；

图5是瓶盖夹具的示意图；

图6是局部瓶盖组装系统显示内盖放置机构的示意图；

图7是将图1中的内盖放置机构去掉套入组件后局部放大的示意图；

图8是图7的内盖放置机构另一侧局部放大图的示意图；

图9是支撑架固定件的示意图；

图10是上盖的示意图；

图11是支撑板的示意图；

图12是瓶盖组装系统内显示垫片放置机构的示意图；

图13是将图12中的垫片放置机构放大的示意图；

图14是图13的机构另一侧放大图的示意图，其中去掉了顶盖和暂存架固定件；

图15是暂存架固定件的示意图；

图16是顶盖的示意图；

图17是暂存板的示意图；

图中 1. 工作台、11.瓶盖夹具、2. 超声波焊接机、3. 点胶机、4. 内盖放置机构、41. 第一震动盘，42. 输送轨道，43. 套入组件，431. 上盖、4311. 气缸推入孔、4312. 内盖观察孔、432. 内盖弹性支撑架、4321. 支撑板、43211. 槽、433. 支撑架固定件、4331. 内盖滑行通道、4332. 内盖掉落孔、4333. 支撑架固定孔、44. 垂直推入气缸、5. 垫片放置机构、51. 第二震动盘，52. 送料板，53. 压入组件，531. 顶盖、5311. 气缸压入孔、5312. 垫片观察孔、532. 垫片暂存架、5321. 暂存板、53211. 槽、5322.扭簧、533. 暂存架固定件、5331. 垫片导入轨道、5332. 垫片压入孔、5333. 暂存架固定孔、54. 垂直压入气缸、6. 瓶盖取放机构、61. 旋转气缸、62. 取放头、621. 取放端、6211. 气抓、7. 内盖、8. 外盖、9.垫片、10.控制器。

具体实施方式

请参考图1-17，图中的采用CPLD嵌入式芯片的高性能瓶盖组装系统，包括一个工作台1、两个超声波焊接机2、两个点胶机3、一个内盖放置机构4、一个垫片放置机构5、一个瓶盖取放机构6。

工作台1实施例中为圆形，在实际应用中也可为水平生产线那样的形状，该工作台1上放置有围成一圈的瓶盖夹具11，瓶盖夹具11中间具有放置外盖8和中盖的卡槽111，其中内盖套在外盖8内。在该工作台1的底部连接有与电机连接的分割器，分割器驱动工作台1按照一定的频率旋转设定的角度。

超声波焊接机2总共有两个，超声焊接机2的焊头处于瓶盖夹具11正上方这样讲外盖8和中盖焊合在一起；该超声波焊接机2为现有部件，故不再过多描述。在超声波焊接前可对中盖进行喷气除尘处理。

点胶机3处于超声波焊接机2的下一道工序并同样处于瓶盖夹具11正上方这样对外盖8和中盖焊合好后的瓶盖进行点胶，这样方便内盖通过胶水与中盖结合在一起。点胶机3总共有两个，其同样为现有技术，故不再过多描述。

内盖放置机构4处于点胶机3的下一道工序, 其用于将内盖7放入到中盖内部。图中的内盖放置机构4，包括一个第一震动盘41，一个输送轨道42，一个套入组件43，一个垂直推入气缸44。其中，第一震动盘41，输送轨道42，垂直推入气缸44均为现有部件，第一震动盘41与输送轨道42连接，上述输送轨道42与套入组件的内盖滑行通道4331贯通，这样将内盖7送入内盖滑行通道4331末端。下面重点介绍套入组件。

套入组件43包括一个上盖431，一个内盖弹性支撑架432，一个支撑架固定件433。上盖431上具有气缸推入孔4311，气缸推入孔4311上方为垂直推入气缸44，这样当内盖7处于气缸推入孔4311的下方时，垂直推入气缸44并工作将内盖7推入至外盖8内，上述上盖431上还具有一个跑道形内盖观察孔4312，这样时刻观察上盖431内部情况，避免发生内盖7堵塞的问题。

上盖431固定在支撑架固定件433上，该支撑架固定件433包括有两个内盖滑行通道4331，两个内盖掉落孔4332，四个支撑架固定孔4333。内盖滑行通道4331用于内盖7从第一震动盘41通过输送轨道42运送至内盖掉落孔4332内。内盖掉落孔4332布置在内盖滑行通道4331末端，在每一个内盖掉落孔4332的两侧布置有两个支撑架固定孔4333。内盖弹性支撑架432包括一个支撑板4321，一个扭簧；图中扭簧未画出。支撑板4321中间朝外的部分具有一个放置扭簧的槽43211，扭簧放置在该槽43211内。上述支撑板4321固定在支撑架固定孔4333内；通过这样的设置，内盖7在内盖滑行通道4331末端位置被支撑板4321托住，并在垂直推入气缸44的作用下与外盖8结合在一起，支撑板4321在扭簧的作用下复位。

垫片放置机构5处于内盖放置机构4的下一道工序, 其用于将垫片9放入内盖7内。图中的垫片放置机构5，包括一个送料板52，一个压入组件53，一个垂直压入气缸54。其中，送料板52，垂直压入气缸54均为现有部件，上述送料板52与压入组件的垫片导入轨道5331连通，这样将垫片9送入垫片导入轨道5331末端。在实际应用中，可采用第二震动盘51与送料板52连接实现垫片9的自动送料，下面重点介绍压入组件。

压入组件53包括一个顶盖531，一个垫片暂存架532，一个暂存架固定件533。顶盖531上具有气缸压入孔5311，气缸压入孔5311上方为垂直压入气缸54，这样当内盖7处于气缸压入孔5311的下方时，垂直压入气缸54并工作将垫片9压入至内盖7内，上述顶盖531上还具有一个跑道形垫片观察孔5312，这样时刻观察顶盖531内部情况，避免发生垫片9堵塞的问题。

顶盖531固定在暂存架固定件533上，该暂存架固定件533包括有两个垫片导入轨道5331，两个垫片压入孔5332，四个暂存架固定孔5333。垫片导入轨道5331用于垫片9从第二震动盘51通过送料板52运送至垫片压入孔5332内。垫片压入孔5332布置在垫片导入轨道5331末端，在每一个垫片压入孔5332的两侧布置有两个暂存架固定孔5333。垫片暂存架532包括一个暂存板5321，一个扭簧5322。暂存板5321中间朝外的部分具有一个放置扭簧5322的槽53211，扭簧5322放置在该槽53211内。上述暂存板5321固定在暂存架固定孔5333内；通过这样的设置，垫片9在垫片导入轨道5331末端位置被暂存板5321托住，并在垂直压入气缸54的作用下与内盖7结合在一起，暂存板5321在扭簧5322的作用下复位。

瓶盖取放机构6处于垫片放置机构的下一道工序,该瓶盖取放机构包括一个旋转气缸61、一个取放头62。取放头62固定在旋转气缸61上，上述取放头62整体成“工”形，该取放头具有两个“T”形的取放端621，每个取放端621下方具有气抓6211，每个气抓6211处于瓶盖夹具11的正上方。

为了对上述部件进行控制，本实施例采用了一个具有CPLD嵌入式芯片的控制器10，该控制器10与分割器、超声波焊接机2、点胶机3、内盖放置机构4、垫片放置机构5、瓶盖取放机构6连接从而对其进行控制。

采用CPLD嵌入式芯片的高性能瓶盖组装方法，其包括如下步骤：

a、将外盖8及中盖依次通过手工方式放入工作台的瓶盖夹具11内；

b、依次使用超声波焊接机2对相邻的瓶盖夹具11内的外盖8及中盖进行点焊焊合；

c、使用点胶机3对相邻的瓶盖夹具11内的中盖进行点胶处理；

d、第一震动盘41将内盖7通过输送轨道42、套入组件43、垂直推入气缸44推入到瓶盖夹具1内的中盖内；

e、第二震动盘51将垫片9通过送料板52，压入组件53，垂直压入气缸54推入到瓶盖夹具11内的内盖7内；

f、瓶盖取放机构6上的取放头62在抓取瓶盖的同时放置好瓶盖。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，上面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了清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以上对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。