本实用新型涉及注射针自动组装系统。
背景技术：
目前市场上的注射针，比如铜座注射针，即可重复使用的注射针，一般都是手工小批量生产，传统手工装配，缺陷是人工用量大和劳动强度高，且在加工过程中容易发生扎手。即使有自动组装系统，但针头仍然是手工上料，原因在于针头无法通过震动器或振动电机实现振动后自动下料，因为针座、针座护套及针头护套都可以通过震动器或振动电机实现在上料斗中振动后通过上料斗底部的孔实现自动下料，而针头不能这样，针头在针头上料斗中经振动后各种磕碰，极易将针头其针尖损坏，而针座、针座护套及针头护套则不存在这个问题。因此急需一款完全自动的注射针自动组装系统。
申请公布号为CN107363531A的专利：一种一次性注射针全自动装配生产线，包括如下步骤：S1、上针座工位：先将针座放入料仓内，然后通过搅动板的转动，使每个针座移动到滑道槽中，然后每个针座顺序排列输送到夹具上，然后每个固定在夹具上的针座经过一个电火花处理装置，对其每个针座进行电火花臭氧处理；S2、压座工位：接着将夹具上排列好的针座，通过气缸驱动压板，使针座与夹具紧密配合，不发生松动；S3、自动上针工位：通过气缸驱动针座内部的顶板，利用顶板将针座上针槽内的针顶起，使针留在取针板的两端凹槽内，并且由刮板将针刮入滑道内，完成对针座孔中的定位工作；S4、自动上胶工位：通过驱动气缸使针头被夹起2-4毫米，接着通过电机及气缸驱动的配合工作使上胶盘进行涂布胶水工作；S5、烘干工位：将涂胶后的注射针经气缸被推入烘箱内，并在烘箱内进行烘干工作；S6、影像工位：把S5流程传输的影像进行光学白照，记录针尖缺陷，然后把检测产生的图片与贮存图片对比，并且把对比的结果存储在电脑中，并且对差异的针头进行标记；S7、上硅油工位：将夹具上的针头在电机驱动下，进入硅化检堵机上，接着通过翻转气缸带动夹具旋转90度，然后将针尖硅化部位插入硅油槽内进行表面硅化，同时给针头内自动通气，将针孔内的硅油吹出，并检测针头是否堵塞，并且对堵塞的针头进行标记；S8、自动剔除工位：将上述S6中的影像工位和S7中的上硅油工位所记录的次品在自动剔除工位上进行自动剔除；S9、自动上护套工位：将料仓中的护套通过搅动板转动至滑道槽中，并且按照对应顺序依次排列输送到夹具上，接着将护套套在针座上；S10、压护套工位：通过气缸带动压板，将护套压至与针座紧配处；S11、下料工位：通过气缸带动下料叉运动，将其叉离随行夹具，并落入漏斗中，同时计数，计数的同时随行夹具将送入上座机，并进行下一个流程的开始。其自动上针是建立在针座上针槽内的针已经预先定向设置好，而这一过程仍然需要人工，其未实现买来的原料(针头)杂乱地放入针头上料斗中再自动上料，所以并不是真正意义上的自动装配生产线。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供注射针自动组装系统，实现了除了针座、针座护套、针头护套可自动上料，也实现了针头的自动上料，实现真正的全自动化，并充分利用针头切管机构在切管时针头或说管的输送方向定向，不存在后续换向等问题即可实现对针头定向上护帽。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案是设计注射针自动组装系统，包括顺序连接的固定在支架上的上针座机构、上针头机构、针座针头感应下压机构、影像检测机构、针头硅化机构、剔废机构、上针头护套机构、压针头护套机构、上针座护套机构、移位对接机构、压针座护套机构和下料斜推机构，上针头机构还与针头上护帽机构相连；针头上护帽机构设置在针头切管机构的送料方向的后方，针头上护帽机构包括设置在针头切管机构沿送料方向一侧的针头升降台，针头升降台上设有与针头形状适配的针头槽，在针头升降台沿送料方向的后方设有护帽推送油缸，护帽推送油缸的活塞杆的端部固定连接护帽推送杆，紧靠护帽推送杆设有护帽输送滑道，护帽输送滑道的顶端连接护帽料斗，护帽输送滑道的底端设有光电传感器，光电传感器与护帽推送油缸的控制器电性相连，护帽的一侧设有针头插入口，护帽上与针头插入口相对的一侧设有磁石，护帽推送杆的顶端固连一个磁石，护帽采用弹性材质制成，以用于夹紧针头后保护针头，针头切管机构的送料方向为水平，护帽推送杆水平设置、且与针头升降台下降最低时的水平高度齐平。针头上护帽机构直接设置在针头切管机构的送料方向的后方，充分利用针头切管机构在切管时针头(或管)的输送方向定向，不存在后续换向等问题即可实现对针头定向上护帽；针头槽的设置起到导向的作用，使得从针头切管机构上切下的针头输送至针头升降台后正好落至针头槽内，光电传感器一旦被遮挡，护帽推送油缸即动作(也即伸出其活塞杆)，而光电传感器不被遮挡，则护帽推送油缸的活塞杆回退。
进一步的技术方案是，针头槽为半圆柱体形槽，其一端位于针头升降台台面的一侧边上、且此端设有压力传感器，另一端位于针头升降台台面上，压力传感器与控制器电性相连，控制器用于控制针头切管机构的启停及针头升降台的升降；针头槽的长度小于针头的长度。针头槽设置成半开放式的且针头槽的长度小于针头的长度，这样是考虑到针头切管机构将管切成针头后继续输送的过程中针头落至针头升降台时有个移动速度，这样允许针头以其离开针头切管机构的速度在针头槽里稍滑动一小段距离；
进一步的技术方案是，护帽为圆柱体形，至少一个底面开口，其中一个开口为针头插入口；护帽输送滑道的底端设置挡板，挡板通过驱动油缸相连，驱动油缸固定设置在支架上。护帽一个底面的开口用于其被推送时压到针头上，另一个底面的开口内设置磁石，磁石尺寸大于开口尺寸，使得磁石被护帽其橡胶材质紧紧包住。连接挡板的驱动油缸其控制器在接收到针头槽内的压力传感器接收到压力信号后即动作以不再遮挡护帽输送滑道。
进一步的技术方案为，护帽的高大于护帽底面的直径，护帽料斗的底部连接护帽输送滑道的顶端，护帽料斗的底部设置与护帽底面直径适配的护帽落料口，护帽料斗的一外侧壁上设置振动电机。护帽输送滑道呈圆管状，其管内径与护帽底面的直径相适配。各个尺寸的设置使得护帽落下时定向，只要再将护帽输送滑道设置成合适的曲线就能保证护帽落至护帽推送杆前方时正好是其磁石对着护帽推送杆。
进一步的技术方案为，系统还包括沿生产流程流转布置的工装条；针座、针头、针座护套和针头护套经下料后落到工装条上，所述工装条按照生产工艺流程依序输送至每个工序进行相应加工；所述工装条上设有若干个等距布置的与针座内壁形状匹配的凸起；在上针座机构的支架旁设有由磁圈和金属杆构成的针座针头感应下压机构，金属杆设置在磁圈内，上针座机构通电后磁圈内的金属杆向下动作敲击位于针座头部的铆接头以实现针座针头的牢固铆接。产品的生产工艺流程如下：上针座——上针头——压紧针(铆接)——影像检毛刺——针头硅化——剔除不合格品——装针长护套——压针护套——上针座短护套——位移对接——压针座护套——出料。配合工艺流程全部工序的加工均为自动化机械加工；各个工序配备传感器，感应到半成品后驱动相应工序上的机构动作。工装条上设置的凸起一是对落下后的针座定位防止其倾倒，二是能防止在后续压紧的过程中针座出现变形的情况。
进一步的技术方案为，上针座机构、上针头机构、上针头护套机构及上针座护套机构包括底座和固定设置在底座上的支架，还包括设置在支架下部侧面的震动器以及与支架固定相连的倾斜的导向槽，导向槽的下方正对着工装条，每个槽口对应着工装条上的凸起；还包括设置在导向槽正上方的翻转机构，所述翻转机构包括一根可沿其轴线转动的横板，横板可转动地固定在支架上部，横板上等距设有若干个与针座头部的铆接头尺寸相匹配的凹孔，横板上方设有通过PLC控制的用来在翻转前紧靠横板的靠板。动作过程为：原料—针座(或戴上护帽后的针头或针座护套或针头护套)经投料后通过震动器的震动从投料箱的下部设有的若干个孔中抖落出来，如果不是针座的铆接头(即尺寸小的)向下则无法落至横板上的凹孔中，之后靠板经PLC控制后压向横板使针座暂时固定在横板凹孔中，靠板紧靠针座后横板与靠板一起翻转(同时保持靠板紧靠横板的状态)180°后，靠板离开横板，针座顺着导向槽落下至工装条的凸起上。上针座装置通过震动下料和翻转落料，通过导向槽使针座落到工装条上(上针头护套机构及上针座护套机构同理，上针头机构也类似，由于针头上护帽尺寸大于针头尺寸，而护帽又是戴在针头的针尖处，这样只有针头的不是护帽的一端才能落至横板上的凹孔中，其余翻转及震动下料同上述过程)。
进一步的技术方案为，针座针头感应下压机构包括底座和固定设置在底座上的支架，支架上部固定设有磁圈，支架下部固定设有弹簧容置部，弹簧容置部内设有可外套于金属杆的弹簧，金属杆的上部设有顶压弹簧的凸起。压紧针这一工序通过磁圈感应使磁圈内的金属杆瞬间改变磁场方向，使磁圈内的金属杆向下敲击铆接头，通过弹簧把金属杆拉回复原。弹簧容置部上下贯通，贯通口的尺寸略小于弹簧的尺寸。影像检测工序通过高清影像捕捉系统对针尖扫描，并记住有缺陷的针头到后道工序中剔除。
进一步的技术方案为，针头硅化机构包括设置在工装条水平面以下的硅油槽，所述硅油槽通过PLC控制可上下移动；所述硅油槽的上方还设有使针头翻向下的翻转机构，所述翻转机构与气泵相连可通入气体。剔除工序是通过软件把前道的残次品记忆后在后道剔除。装针长护帽工序是通过震动下料和翻转落料，通过导向槽使长护帽即针头护套落到工装条上后，预压。
进一步的技术方案为，针头压护套机构及针座压护套机构均由底座、支架和可沿支架上下移动的数根压杆，压杆的尺寸与针头护套或针座护套的尺寸匹配，支架上还设有压板，压板两端设有气缸，气缸驱动压板向下移动驱动压杆向下压以完成护套的压紧动作。在上针头护套机构和上针座护套机构后均设置了同样构造的压护套机构以完成护套的压紧工作(针座护套和针头护套由于均与针座紧密配合，因此径向尺寸上几乎一样)。上针座短护套工序是通过震动下料和翻转落料，通过导向槽使长护帽落到工装条上。
进一步的技术方案为，移位对接机构包括设置在工装条水平面以下的针座护套槽板，所述针座护套槽板上等距设有若干个与针座护套尺寸匹配的槽，针座护套槽板上方竖直固设有支架，支架上固设有夹紧工装条的夹板；所述下料斜推机构包括一个带有磁性的倾斜斜面，倾斜斜面下方为收料盒。位移对接是通过工装条的旋转使装好长护帽(即针头护套)的部分装到短护帽(针座护套)中。另一种技术方案是(本申请的技术方案是在注射针自动组装系统中设置针头切管机构，这样在针头放入上针头机构前需要购置的原料除了针座、针座护套、针头护套外，另一个原料不是针头而是用来制作针头的管，为了实现买来的原料是针头，采用下述方案)：买来的针头通过输送带输送，在沿输送方向的皮带上设置一个固连在支架的拨叉机构，并在拨叉机构处的支架上设置摄像头，摄像头与控制器电性相连，控制器内的存储器提前存储针头的图像，摄像头将拍摄的图像传给控制器时，通过控制器内的比较器比较后，若针头的针尖朝前，拨叉机构上右边的拨叉动作，使得针头的针尖沿着拨叉机构对面的V字形导向轨道的右轨道继续前进，若针头的针尾朝前，拨叉机构上左边的拨叉动作，针头的针尖沿着拨叉机构对面的V字形导向轨道的左轨道继续前进，这样就保证了杂乱无章的非定向的针头通过拨叉机构后是定向运输的(针头到达V字形导向轨道上左边或右边的轨道时都是针头的针尖朝前的)；拨叉机构可以是两个驱动油缸，活塞杆上固定连接一个柔性材质制成的拨叉杆。
动作过程如下：用于制作针头的管从针头切管机构的输送装置上输送至针头切管机构的切刀(设有两个，一个呈与管倾斜设置以切出针头的倾斜的刃口，另一个呈与管垂直以切出针头的尾部)处时，切刀向下以切出一个个针头的刃口处于针头切管机构的输送装置的输送方向的后方(即每一个针头都是定向且其刃口向着针头升降台)，随着针头切管机构的输送装置继续输送，被切好后的针头到达针头升降台上且必然会压到针头槽内的压力传感器，压力传感器接收到压力信息后控制器执行针头升降台下降以及针头切管机构停止运行的指令，针头升降台(其下表面设置第二压力传感器)下降至最低时第二压力传感器触碰到针头升降台下方的工作台面，则第二压力传感器接收到压力信号，控制器执行驱动油缸后退的指令(也即完成挡板从护帽输送滑道抽出以便于护帽落下，而护帽一旦从护帽输送滑道离开则挡住护帽输送滑道底端的光电传感器，光电传感器被挡住后则控制器控制护帽推送油缸动作，护帽推送杆前进，其顶端的磁石和护帽尾部的磁石通过磁力连接在一起，且由于护帽输送滑道的设置，可以保证护帽在离开护帽输送滑道时护帽的尾部正对护帽推送杆)，护帽推送油缸的活塞杆的长度设置成当活塞杆伸出最长时护帽尾部的磁石还未接触到针头的针尖(由于针头槽半开放式的设置，这里指在给针头上护帽的过程中当针头的尾部抵靠到针头槽的侧壁时活塞杆伸出最长时护帽尾部的磁石还未接触到针头的针尖)，这样就完成了给针头的针尖上护帽的过程，活塞杆伸到最长后，控制器控制针头升降台一侧的拨动机构(可以是简单的一个油缸或气缸，其活塞杆上固连一个柔性杆，活塞杆的运动方向垂直于针头槽的方向即可，且在拨动机构旁设置收集料斗)将上好护帽的针头拨出针头升降台，被拨出后的带有护帽的针头可以直接放到上针头机构的针头上料斗内而不用担心振动电机的振动下料会对针头产生磕碰。拨动机构动作后针头离开针头槽，针头槽内的压力传感器不再向控制器发送压力信号，则控制器发出针头升降台上升及针头切管机构继续运行的指令，针头升降台一上升，其下方的第二压力传感器也不再向控制器发送压力信号，则控制器控制驱动油缸动作(以完成挡板复位的动作，挡板退出护帽输送滑道时由于护帽推送杆的前进所以在挡板未遮挡护帽输送滑道底部时护帽推送杆是起到了遮挡护帽输送滑道底部以防止下一个护帽离开护帽输送滑道的作用)以及护帽推送油缸回退以完成其复位的动作，重复循环进行上述过程可以完成每个针头的上护帽过程。
本实用新型的优点和有益效果在于：本实用新型在注射针组装系统上设置针头上护帽机构，通过在针头上设置橡胶弹性的护帽，实现了除了针座、针座护套、针头护套可自动上料，也实现了针头的自动上料，实现真正的全自动化，而且给针头上护帽的过程设置在针头切管机构后，充分利用针头切管机构在切管时针头或说管的输送方向定向，不存在后续换向等问题即可实现对针头定向上护帽；针头槽的设置起到导向的作用，使得从针头切管机构上切下的针头输送至针头升降台后正好落至针头槽内，针头槽设置成半开放式的，这样是考虑到针头切管机构将管切成针头后继续输送的过程中针头落至针头升降台时有个移动速度，这样允许针头以其离开针头切管机构的速度在针头槽里稍滑动一小段距离；护帽及护帽输送滑道的各个尺寸的设置使得护帽落下时定向，只要再将护帽输送滑道设置成合适的曲线就能保证护帽落至护帽推送杆前方时正好是其磁石对着护帽推送杆；工装条上设置的凸起一是对落下后的针座定位防止其倾倒，二是能防止在后续压紧的过程中针座出现变形的情况；全部工序的加工均为自动化机械加工；人员劳动强度低，用人少，效率高，安全性好。
附图说明
图1为本实用新型铜座注射针的生产线按照生产工艺流程布置的示意图；
图2为上针座机构、上针管护套机构及上针座护套机构的结构示意图；
图3为图2的右视图；
图4为经本生产线生产的产品的爆炸图；
图5为针座针管感应下压机构的结构示意图；
图6为图5中弹簧容置部部分的放大示意图；
图7为针管硅化机构的结构示意图；
图8为压护套机构的结构示意图；
图9为图8的俯视图；
图10为移位对接机构的结构示意图；
图11为图10的俯视图；
图12为上针座机构前的针头上护帽机构的示意图；
图13为护帽输送滑道部分及护帽推送油缸部分的示意图；
图14为针头切管机构上的针头落至针头升降台上后的示意图；
图15为护帽套在针头上的分解示意图。
图中：1、上针座机构 2、上针头机构 3、针座针头感应下压机构 4、影像检测机构 5、针头硅化机构 6、剔废机构 7、上针头护套机构 8、压护套机构 9、上针座护套机构 10、移位对接机构 11、下料斜推机构 12、针座 13、针头 14、针座护套 15、针头护套 16、工装条 17、磁圈 18、金属杆19、铆接头 20、导向槽 21、横板 22、支架 23、弹簧容置部 24、凸起 25、硅油槽 26、压板 27、气缸 28、针座护套槽板 29、夹板 30、针头切管机构 31、针头升降台 32、针头槽 33、护帽推送油缸 34、护帽推送杆 35、护帽输送滑道 36、护帽料斗 37、光电传感器 38、针头插入口 39、磁石 40、护帽 41、压力传感器 42、挡板 43、驱动油缸 44、针座压护套机构 45、针头上护帽机构。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
如图1至图15所示(为便于图示，图1未示出针头上护帽机构及针头切管机构；图12为未示出护帽输送滑道部分)，本实用新型是注射针自动组装系统，包括顺序连接的固定在支架22上的上针座机构1、上针头机构2、针座针头感应下压机构3、影像检测机构4、针头硅化机构5、剔废机构6、上针头护套机构7、针头压护套机构8、上针座护套机构9、移位对接机构10、针座压护套机构44和下料斜推机构11，上针头机构2还与针头上护帽机构45相连；针头上护帽机构45设置在针头切管机构30的送料方向的后方，针头上护帽机构包括设置在针头切管机构30沿送料方向一侧的针头升降台31，针头升降台31上设有与针头13形状适配的针头槽32，在针头升降台31沿送料方向的后方设有护帽推送油缸33，护帽推送油缸33的活塞杆的端部固定连接护帽推送杆34，紧靠护帽推送杆34设有护帽输送滑道35，护帽输送滑道35的顶端连接护帽料斗36，护帽输送滑道35的底端设有光电传感器37，光电传感器37与护帽推送油缸33的控制器电性相连，护帽40的一侧设有针头插入口38，护帽40上与针头插入口38相对的一侧设有磁石39，护帽推送杆34的顶端固连一个磁石39，护帽40采用弹性材质制成，以用于夹紧针头13后保护针头13，针头切管机构30的送料方向为水平，护帽推送杆34水平设置、且与针头升降台31下降最低时的水平高度齐平。针头槽32为半圆柱体形槽，其一端位于针头升降台31台面的一侧边上、且此端设有压力传感器41，另一端位于针头升降台31台面上，压力传感器41与控制器电性相连，控制器用于控制针头切管机构30的启停及针头升降台31的升降；针头槽32的长度小于针头13的长度。护帽40为圆柱体形，至少一个底面开口，其中一个开口为针头插入口38；护帽输送滑道35的底端设置挡板42，挡板42通过驱动油缸43相连，驱动油缸43固定设置在支架22上。护帽40的高大于护帽40底面的直径，护帽料斗36的底部连接护帽输送滑道35的顶端，护帽料斗36的底部设置与护帽40底面直径适配的护帽落料口，护帽料斗36的一外侧壁上设置振动电机。系统还包括沿生产流程流转布置的工装条16；针座12、针头13、针座护套14和针头护套15经下料后落到工装条16上，所述工装条16按照生产工艺流程依序输送至每个工序进行相应加工；所述工装条16上设有若干个等距布置的与针座12内壁形状匹配的凸起24；在上针座机构1的支架22旁设有由磁圈17和金属杆18构成的针座针头感应下压机构3，金属杆18设置在磁圈17内，上针座机构1通电后磁圈17内的金属杆18向下动作敲击位于针座12头部的铆接头19以实现针座12针头13的牢固铆接。上针座机构1、上针头机构2、上针头护套机构7及上针座护套机构9包括底座和固定设置在底座上的支架22，还包括设置在支架22下部侧面的震动器以及与支架22固定相连的倾斜的导向槽20，导向槽20的下方正对着工装条16，每个槽口对应着工装条16上的凸起24；还包括设置在导向槽20正上方的翻转机构，所述翻转机构包括一根可沿其轴线转动的横板21，横板21可转动地固定在支架22上部，横板21上等距设有若干个与针座12头部的铆接头19尺寸相匹配的凹孔，横板21上方设有通过PLC控制的用来在翻转前紧靠横板21的靠板。针座针头感应下压机构3包括底座和固定设置在底座上的支架22，支架22上部固定设有磁圈17，支架22下部固定设有弹簧容置部23，弹簧容置部23内设有可外套于金属杆18的弹簧，金属杆18的上部设有顶压弹簧的凸起24。针头硅化机构5包括设置在工装条16水平面以下的硅油槽25，所述硅油槽25通过PLC控制可上下移动；所述硅油槽25的上方还设有使针头13翻向下的翻转机构，所述翻转机构与气泵相连可通入气体。针头压护套机构8及针座压护套机构44均由底座、支架22和可沿支架22上下移动的数根压杆，压杆的尺寸与针头护套15或针座护套14的尺寸匹配，支架22上还设有压板26，压板26两端设有气缸27，气缸27驱动压板26向下移动驱动压杆向下压以完成护套的压紧动作。移位对接机构10包括设置在工装条16水平面以下的针座护套槽板28，所述针座护套槽板28上等距设有若干个与针座护套14尺寸匹配的槽，针座护套槽板28上方竖直固设有支架22，支架22上固设有夹紧工装条16的夹板29；所述下料斜推机构11包括一个带有磁性的倾斜斜面，倾斜斜面下方为收料盒。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。