自动压针设备的制作方法

本发明涉及仪表生产领域。

背景技术：

汽车仪表在生产过程中，需要在表盘上安装指针，仪表的指针在安装过程中需要精确的控制按压力度，因此目前大多数仪表指针的安装采用设备压装，利用具有多向位移功能的指针夹具夹持指针，之后压合在表盘上，但目前这类设备仍存在效率低下等问题，难以满足利用机器人构成的仪表生产线生产效率。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是实现一种双线自动压针，并能自动输送指针的设备。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：自动压针设备，包括双线压针机构和指针上料机构；

双线压针机构的X轴总成和辅助轨道平行设置，Y轴总成通过滑块支撑在X轴总成和辅助轨道上，所述X轴总成驱动Y轴总成沿X轴滑动，Z轴总成通过滑块支撑在Y轴总成，所述Y轴总成驱动Z轴总成沿Y轴滑动，U轴总成通过滑块支撑在Z轴总成，所述Z轴总成驱动U轴总成沿Z轴滑动，所述U轴总成下端的活动端固定有指针夹具，所述U轴总成驱动指针夹具旋转运动，所述指针夹具下方设有两条平行的夹具轨道，每条所述夹具轨道上设有一个仪表夹具，每条所述夹具轨道上设有驱动仪表夹具滑动的行径机构，两条所述夹具轨道的末端位于X轴总成和辅助轨道之间的指针夹具工作区域；

指针上料机构设有用于竖直堆叠指针盘的料槽，所述料槽为上下均开口的结构，所述料槽底部设有阻挡指针盘下落的下限位气缸，所述下限位气缸的上方设有阻挡上一层指针盘下落的上限位气缸，所述料槽的下方为指针传送带的始端，所述指针传送带的末端位于两条夹具轨道之间的指针夹具工作区域，所述指针传送带的始端的下方设有倾斜设置的卸料滑道，所述指针传送带的末端的上方设有竖直设置的挡板。

所述X轴总成、Y轴总成、Z轴总成、U轴总成和辅助轨道位于柜体内，两条所述夹具轨道的始端位于柜体正面外部，所述料槽位于柜体背面外部。

两条所述夹具轨道的始端和末端设有行程开关，所述行程开关输出仪表夹具位置信号至压针设备控制器，所述压针设备控制器输出驱动信号至行径机构驱动仪表夹具活动，所述压针设备控制器输出驱动信号至X轴总成、Y轴总成、Z轴总成、U轴总成控制指针夹具运动轨迹，所述指针夹具上设有采用仪表图像信息的摄像头，所述摄像头输出图像信号至压针设备控制器,所述指针夹具和仪表夹具通过气动单元驱动，所述压针设备控制器输出驱动信号至气动单元。

所述挡板朝向指针传送带一侧设有停止开关，所述停止开关输出感应信号至压针设备控制器，所述压针设备控制器输出驱动信号至上限位气缸、下限位气缸和指针传送带。

所述上限位气缸和下限位气缸之间设有感应料槽内是否有指针盘的感应装置，所述感应装置输出感应信号至压针设备控制器。

所述指针传送带包括滑道和沿滑道固定的链条，所述指针盘下表面设有条状用于嵌入到链条内的凸齿。

所述指针盘下表面的四角各设有一个支撑腿，所述支撑腿的高度大于上限位气缸的气缸杆直径。

所述卸料滑道底部设有收集框。

发明的优点在于自动压针设备自动化程度高，能够完成自动上料和自动压针，可以配合机器人应用到全自动化的生产线中。

附图说明

下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为指针上料机构结构示意图；

图2为双线压针机构结构示意图；

上述图中的标记均为：1、指针传送带；2、料槽；3、上限位气缸；4、下限位气缸；5、卸料滑道；6、挡板；7、停止开关；8、指针盘；9、Y轴总成9；10、Z轴总成；11、U轴总成；12、辅助轨道；13、仪表夹具；14、X轴总成。

具体实施方式

自动压针设备设有一个机柜，双线压针机构和指针上料机构安装在机构上。

双线压针机构安装在固体内，主要设有多维运动机构，包括X轴总成14、Y轴总成9、Z轴总成10和U轴总成11，X轴总成14和辅助轨道12平行设置，辅助轨道12用于支持Y轴总成9，Y轴总成9通过滑块支撑在X轴总成14和辅助轨道12上，X轴总成14驱动Y轴总成9沿X轴滑动，Z轴总成10通过滑块支撑在Y轴总成9，Y轴总成9驱动Z轴总成10沿Y轴滑动，U轴总成11通过滑块支撑在Z轴总成10，Z轴总成10驱动U轴总成11沿Z轴滑动，U轴总成11下端的活动端固定有指针夹具，U轴总成11驱动指针夹具旋转运动。

指针夹具为气动夹持元件，指针夹具上设有采用仪表图像信息的摄像头，摄像头输出图像信号至压针设备控制器，通过摄像头对图像的识别，可以准确让指针夹具完成放置指针并压合的工作。

指针夹具下方设有两条平行的夹具轨道，每条夹具轨道上设有一个仪表夹具13，每条夹具轨道上设有驱动仪表夹具13滑动的行径机构，可以采用电机驱动丝杆机构实现仪表夹具13沿夹具轨道滑动，两条夹具轨道的末端位于X轴总成14和辅助轨道12之间的指针夹具工作区域，即位于括X轴总成14、Y轴总成9、Z轴总成10和U轴总成11，X轴总成14的活动范围内两条夹具轨道的始端位于柜体外，方便机器人取放仪表。

两条夹具轨道的始端和末端均设有行程开关，行程开关输出仪表夹具13位置信号至压针设备控制器，压针设备控制器输出驱动信号至行径机构驱动仪表夹具13沿着所在夹具轨道活动，工作时控制一个仪表夹具13位于柜外，一个位于柜内，柜外的仪表夹具13可以进行取放仪表的操作，柜内的仪表夹具13上的仪表可以进行压针操作。压针设备控制器输出驱动信号至X轴总成14、Y轴总成9、Z轴总成10、U轴总成11控制指针夹具运动轨迹，指针夹具和仪表夹具13通过气动单元驱动，压针设备控制器输出驱动信号至气动单元。

待装配的指针一般固定在指针盘8内，指针上料机构设有用于竖直堆叠指针盘8的料槽2，料槽2可以用四根竖直设置的角钢构成框架结构，料槽2底部设有阻挡指针盘8下落的下限位气缸4，可以设置一对，下限位气缸4的上方设有阻挡上一层指针盘8下落的上限位气缸3，也可以设置一对，上限位气缸3和下限位气缸4的气缸杆伸出时均可以阻挡指针盘8下落，回收时则指针盘8能够顺利下落，上限位气缸3和下限位气缸4相配合工作，可以向下方单个输送至指针盘8。

指针盘8下表面的四角各设有一个支撑腿，支撑腿的高度大于上限位气缸3的气缸杆直径，方便配合上限位气缸3和下限位气缸4工作，使得相互堆叠的指针盘8之间具有供上限位气缸3插入的间隙。料槽2的下方为指针传送带1的始端，指针传送带1的末端位于自动压针设备内，指针传送带1的始端的下方设有倾斜设置的卸料滑道5，由于回收空置的指针盘8，可在卸料滑道5底部设置收集框。

指针传送带1的末端的上方设有竖直设置的挡板6，用于限制指针盘8的前进位置，方便其他设备能够准确的取走指针，挡板6朝向指针传送带1一侧设有停止开关7，如采用接触开关，停止开关7输出感应信号至压针设备控制器，用于获取指针盘8到位的信号。压针设备控制器输出驱动信号至上限位气缸3、下限位气缸4和指针传送带1。

指针传送带1包括滑道和沿滑道固定的链条，滑道用于支撑指针盘8底面，链条优选设置在滑道中线位置，指针盘8下表面的中线位置设有条状用于嵌入到链条内的凸齿，链条两端通过链轮支撑，链轮通过电机驱动旋转，通过凸齿啮合到链条内，再通过链条的传动能够可靠的带动指针盘8运动，由于指针盘8与链条之间为啮合关系，则两者固定更加可靠，不会发生偏移，并且在指针盘8接触到停止开关7/挡板6时，也能有效的避免因撞击而发生的后退或偏移的发生。

为了方便工作人员及时补料，上限位气缸3和下限位气缸4之间设有感应料槽2内是否有指针盘8的感应装置(如光电感应器)，感应装置输出感应信号至压针设备控制器，压针设备控制器设有报警器，可以发出提示音进行报警。

基于上述指针上料机构的控制方法：

1)下限位气缸4收缩放下一个指针盘8后恢复伸出状态，则最底层的指针盘8落入到指针传送带1上；

2)上限位气缸3收缩放下一个指针盘8至下限位气缸4上，则料槽2内的所有指针盘8向下滑动，由下限位气缸4支撑，之后上限位气缸3恢复伸出状态，上限位气缸3的气缸杆伸入到目前最底层和倒数第二次指针盘8之间的间隙内；

3)指针传送带1正转(驱动链条的电机正转)直至接收到停止开关7信号，指针盘8被送入到设备内待压针的位置；

4)自动压针设备用完所有指针后会发出得指针装配完毕的信号，当获得指针装配完毕的信号后驱动指针传送带1反转(驱动链条的电机反转)设定时间后停止，该设定时间保证指针盘8能够落入到卸料滑道5内即可；

5)返回1)

工作过程中，当压针设备控制器接收到感应装置无指针盘8的信号且超过设定时间(如三秒)，则进行报警，设置一个设定时间用于避免执行步骤1)时发生误判。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。