净化过滤水杯密封部件的智能组装系统的制作方法

本实用新型涉及过滤水杯的制造领域，特别是涉及净化过滤水杯密封部件的智能组装系统。

背景技术：

随着时尚健身和休闲运动的兴起，促进了相关用品业的发展，其中就包括户外运动备用品业的发展，而户外产品将更加讲究制作细节，比如户外运动爱好者经常使用的水杯，不仅仅用于盛装液体，还需要突出人性化的设计，并保证饮用的健康卫生。

传统的生产方式运动水杯的上相关部件是来之于每个生产车间，每个部件生产完成后打包运输到装配间进行人工组装和包装后进行成品入库，这样的工序势必存在许多的时间上和空间转移的一切低效率的问题。随着该类水杯需求量的增加，对水杯组装的效率以及质量提出了更高的要求，现有生产该产品的工序和装配工艺的效率已经无法满足市场需求，所以开发了一条智能的组装系统生产线，以提高生产效率，并保证产品的质量的组装需求变得越来越迫切。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型提出了净化过滤水杯密封部件的智能组装系统。

本实用新型的主要内容包括：

净化过滤水杯密封部件的智能组装系统，包括机架，所述机架上设置有机器人A，所述机器人A的右侧设置有底座上料机构和堵头上料机构，所述机器人A的左侧设置有旋转分度盘，所述旋转分度盘的下侧设置有O型圈上料机构以及O型圈组装机构，所述旋转分度盘包括依次包括堵头组装工位，O型圈组装工位，检测工位以及瓶盖组装工位；所述旋转分度盘的左侧设置有机器人B，所述机器人B的左侧设置有瓶盖上料机构以及气缸移载机构，所述气缸移载机构的左端设置有瓶嘴组装机构，所述瓶嘴组装机构的下侧设置有瓶嘴上料机构，所述瓶嘴上料机构的上侧设置有机器人C，所述机器人C的上侧设置有码盘机构；

所述机器人A包括旋转机械臂A以及设置在所述旋转机械臂A上的机械手A，所述机械手A包括机械手A本体以及堵头顶针，视觉检查模组和底座气抓；

所述机器人B包括旋转机械臂B以及设置在所述旋转机械臂B上的机械手B，所述机械手B包括若干吸盘；

所述机器人C包括旋转机械臂C以及设置在所述旋转机械臂C上的机械手C，所述机械手C包括夹爪气缸，所述夹爪气缸的活塞上设置有瓶嘴夹爪和瓶盖夹爪。

优选的，所述底座上料机构为与注塑机相连的底座传输带；所述堵头上料结构包括振动盘以及堵头上料带，所述堵头上料带包括堵头上料带本体，所述堵头上料带本体上开设有堵头上料滑道；所述堵头上料滑道的一端设置有堵头上料腔；所述旋转分度盘上且所述堵头组装工位的内侧设置有抽堵头机构，所述抽堵头机构包括抽堵头吸嘴，所述抽堵头吸嘴设置在所述抽堵头滑板上，所述抽堵头滑板受抽堵头气缸的驱动沿所述抽堵头滑道滑动。

优选的，所述O型圈上料机构包括O型圈上料台以及O型圈搬运臂组件，所述O型圈上料台包括O型圈上料台本体，所述O型圈上料台本体的两端设置有两个O型圈上料柱，所述 O型圈上料台本体下方连接有O型圈回转气缸；

所述O型圈搬运臂组件包括第一O型圈搬运臂，第二O型圈搬运臂和第三O型圈搬运臂；所述第一O型圈搬运臂上滑动设置有第一O型圈夹具，所述第二O型圈搬运臂上滑动设置有第二O型圈夹具和O型圈内撑夹具，所述第二O型圈搬运臂的一侧还设置有O型圈中转台；所述第三O型圈搬运臂上滑动设置有第三O型圈夹具以及底座吸盘。

优选的，还包括O型圈顶升机构，所述O型圈顶升机构设置在所述机架上，且位于靠近所述O型圈搬运臂组件的O型圈上料柱的正下方；所述O型圈顶升机构包括顶升支架以及连接在所述顶升支架下方的伺服顶升电机。

优选的，所述O型圈组装机构设置在所述O型圈上料机构的左侧，所述O型圈组装机构包括O型圈组装本体，所述O型圈组装本体包括O型圈组装底座以及O型圈组装支架，所述 O型圈组装底座上设置有第一组装气缸，所述O型圈组装支架上由上到下依次设置有第一滑动板和第二滑动板，第一滑动板和第二滑动板能够沿所述组装支架上下运动；所述第一滑动板上设置有第二组装气缸，所述第二组装气缸上连接有撑开手抓；所述第二滑动板上设置有第三组装气缸，所述第三组装气缸的活塞固定连接在所述第一滑动板上。

优选的，所述检测工位外侧设置有漏装检测机构，所述漏装检测机构包括两个漏装传感器以及设置在所述机架上的漏装检测台，两个所述漏装传感器设置在所述漏装检测台上方；所述漏装检测台下方设置有旋转电机。

优选的，所述瓶嘴组装机构包括压瓶嘴模组，所述压瓶嘴模组包括压合支架，所述压合支架上方设置有第二驱动气缸且所述第二驱动气缸的活塞穿过所述压合支架做上下运动；所述压合支架下方设置有向外延伸出的压合滑轨，所述压合滑轨上设置第一载具，所述第一载具上方设置有第二载具，所述第一载具和所述第二载具之间设置有若干弹簧；所述第一载具中心设置有用于放置瓶嘴的瓶嘴安装位，所述第二载具中心设置有用于放置底座和瓶盖组合的底座安装位；所述第一载具的一侧连接有第一驱动气缸。

优选的，所述瓶嘴组装机构还包括气密性检测模组，所述气密性检测模组包括气密检测支架，所述气密检测支架上固定设置有检测放置台，所述检测放置台上开设有放置孔；所述检测放置台上方设置有气密性压板，所述气密性压板的上方连接有第三驱动气缸。

优选的，所述码盘机构包括码盘底座，所述码盘底座的右侧设置有伺服搬运机构，所述伺服搬运机构包括伺服搬运臂以及伺服搬运电机；所述码盘底座包括上料工位区，所述上料工位区的左侧设置有中转工位区，所述中转工位区的上方设置有满盘料仓，所述满盘料仓的右侧设置有下料工位区；所述满盘料仓，下料工位区，上料工位区以及中转工位区依次顺时针排列成“田”字形状；所述伺服搬运臂平行设置与所述上料工位区上方，所述伺服搬运电机驱动所述伺服搬运臂在所述上料工位区来回移动；所述伺服搬运臂上设置有5个搬运夹具；

所述上料工位区的左侧设置有第一推料板，所述第一推料板在第一推料气缸的驱动下左右运动；所述中转工位区的下方设置有第二推料板，所述第二推料板在第二推料气缸的驱动下上下运动；所述满盘料仓左侧设置有第三推料板，所述第三推料板在第三推料气缸的驱动下左右运动。

优选的，所述上料工位区和所述下料工位区的下方设置有伺服顶升机构，所述伺服顶升机构包括料仓底座以及设置在所述料仓底座下方的伺服电机。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型提出了净化过滤水杯密封部件的智能组装系统，通过对产品各个生产工序进行整合，并合理的设置，实现对过滤水杯密封部件的智能化组装，避免了各零部件转移在时间和空间上的问题，提高了生产效率；且在组装过程中，依靠多个机器人完成各零部件的上料和运转，减少了人工的投入，同时，还增加了漏检、气密性检测机构，降低人工操作失误概率的同时，进一步提高了组装的质量和效率。

附图说明

图1为本实用新型成型智能组装系统的整体示意图；

图2为机器人A的结构示意图；

图3为图2中A处的放大图；

图4为机器人B、瓶盖及瓶嘴上料机构示意图；

图5为图4中B处的放大图；

图6为机器人C以及伺服搬运机构结构示意图；

图7为图6中C处的放大图；

图8为抽堵头机构的结构示意图；

图9为O型圈上料机构及O型圈搬运臂组件的结构示意图；

图10为图9中D处的放大图；

图11为图10中E处的放大图；

图12为O型圈顶升机构的结构示意图；

图13为图12中F处的放大图；

图14为O型圈组装机构的结构示意图；

图15为图14中G处的放大图；

图16为压瓶嘴模组的结构示意图；

图17为气密性检测模组的结构示意图；

图18为气密性检测模组另一状态下的结构示意图；

图19为码盘机构的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型所保护的技术方案做具体说明。

本实用新型提出的智能组装系统，用于净化过滤水杯密封部件的组装，所述净化过滤水杯的密封部件主要包括底座、底座内O型圈组件、瓶盖以及瓶嘴，其中，O型圈组件包括三个O型圈；组装的主要流程可以简单表述如下：底座由注塑机内注塑成型上料，O型圈组件通过其上料机构分别上料，分别安装在底座的内部，上端和下端；随后，将瓶盖与底座拧紧，再将瓶嘴压合从而完成组装。

图1给出了本实用新型的智能组装系统的整体结构示意图，具体包括机架1，在所述机架1上设置有机器人A 2、机器人B 3以及机器人C 4，分别用于各流程之间的中转以及相应安装操作；其中，所述机器人A 2用于实现底座的上料，同时还能够实现抽堵头的动作；在所述机器人A 2的右侧设置有底座上料机构10和堵头上料机构11，在其中一个实施例中，所述底座上料机构10为与注塑机相连接的底座传输带，而所述堵头上料机构11为包括有振动盘110的机构，堵头在所述振动盘110的振动下，沿与所述振动盘110相连接的堵头上料带111实现上料，所述堵头上料带111包括堵头上料带本体，在所述堵头上料带本体上开设有堵头上料滑道，以使堵头沿所述堵头上料滑道进入设在所述堵头上料滑道一端的堵头上料腔，当堵头到达所述堵头上料腔内，所述机器人A 2将其拿取，并实现与底座相应孔的安装。

如图2和图3所示，具体地，所述机器人A 2包括旋转机械臂A 21，以及设置在所述旋转机械臂21上的机械手A 22，所述机械手A 22包括机械手本体A 22-1以及堵头顶针22-2，视觉检查模组22-3和底座气抓22-4；其中，所述堵头顶针22-2用于抓取堵头，所述底座气抓22-4用于抓取底座，所述视觉检查模组22-3为CCD相机，用于检查底座的方向。

所述机器人A 2的左侧设置有旋转分度盘20，所述旋转分度盘20上设置有多个工位，每次旋转一个工位；具体包括堵头组装工位201，O型圈组装工位202，检测工位203以及瓶盖组装工位204，由于需要安装3个O型圈，故所述旋转分度盘20上设置有3个O型圈组装工位；其中，所述堵头组装工位201用于实现堵头与底座的组装，所述机器人A 2将底座拿取后放置在所述堵头组装工位201，然后拿取所述堵头将其安装在底座内，同时还需要借助设置在所述堵头组装工位201一侧的抽堵头机构12实现具体的安装操作，如图8所示，所述抽堵头机构12包括抽堵头吸嘴120，所述抽堵头吸嘴120设置在所述抽堵头滑板121上，所述抽堵头滑板121受抽堵头气缸122的驱动沿抽堵头滑道123滑动；具体的过程如下：所述机器人A 2将堵头插入到底座的圆孔的内侧，所述抽堵头气缸122向着所述底座移动，使所述抽堵头吸嘴120吸住堵头，将该堵头吸到位，并使机器人A的堵头顶针22-2抽离堵头。

完成堵头的安装后，所述旋转分度盘20旋转一个工位，将带有堵头的底座转至所述O型圈组装工位202处，在所述旋转分度盘20的下方设置有O型圈上料机构以及O型圈组装机构200，其中，所述O型圈上料机构200包括O型圈上料台210以及O型圈搬运臂组件220；其中，所述O型圈上料台用作O型圈的料仓，所述O型圈搬运臂组件220包括第一O型圈搬运臂221，第二O型圈搬运臂222和第三O型圈搬运臂223，且上述三者都配置有一O型圈上料台210，以完成对3种不同O型圈的上料和组装。

如图9和图10、图11所示，所述O型圈上料台210包括上料台本体211，所述上料台本体211上表面的两端设置有两个O型圈上料柱212，以使O型圈能够卡套在所述O型圈上料柱212上，其中一个O型圈上料柱作为上料用，另一个作为供料用，同时，在所述O型圈上料台本体211下方设置有O型圈回转气缸(图中未示出)，所述O型圈回转气缸为一种回转气缸，能够旋转所述O型圈上料台本体211，以使两个O型圈上料柱212的位置互换，即当靠近所述O型圈搬运臂组件220的那个O型圈上料柱作为供料用，当其上面的O型圈用完后，另一端的O型圈上料柱212则通过人工或者其他方式将O型圈放入其上，通过所述O型圈回转气缸的旋转，将两个O型圈上料柱212的位置互换。

在其中一个实施例中，所述O型圈上料台210的下方设置有O型圈顶升机构214，具体地，如图12所示，所述O型圈顶升机构214设置在靠近所述O型圈搬运臂组件220的所述O 型圈上料柱212的正下方的机架上，用于提升O型圈，所述O型圈顶升机构214包括顶升支架2140，所述顶升支架2140的下方连接有伺服顶升气缸2141，所述顶升支架2140的上方设置有顶升底板，所述O型圈上料柱212设置在所述顶升底板上，所述伺服顶升气缸2141能够使所述顶升底板每次上升一个O型圈的厚度。

请继续参照图9至图11，所述第一O型圈搬运臂221用于实现第一个O型圈的上料和组装，具体地，所述第一O型圈搬运臂221上滑动设置有第一O型圈夹具2210，所述第一O型圈2210用于拿取设置在所述O型圈上料柱212上的O型圈，将其直接放置到位于所述O型圈组装工位的底座内，此后，所述旋转分度盘转动，将该底座继续转动至第二O型圈搬运臂下方的O型圈组装工位202，所述第二O型圈搬运臂222将第二个O型圈上料并完成组装，第二个O型圈需要安装在底座的上端，具体地，所述第二O型圈搬运臂222滑动设置有第二O 型圈夹具2220和O型圈内撑夹具2221，同时，在所述第二O型圈搬运臂的一侧还设置有O 型圈中转台2222，所述第二O型圈搬运臂222采用第二O型圈夹具2220抓取第二个O型圈，将其放置到所述O型圈中转台2222，再利用所述O型圈内撑夹具2221撑开该O型圈，然后将其组装到底座的上端；接着，所述第三O型圈搬运臂223将第三个O型圈搬运并完成组装，第三个O型圈安装到底座的下端，具体地，所述第三O型圈搬运臂223上滑动设置有第三O 型圈夹具2230和底座吸盘2231，所述第三O型圈夹具2230用于将第三个O型圈搬运至所述 O型圈组装机构300上，所述底座吸盘2231用于将移动至所述第三O型圈搬运臂223下方的所述O型圈组装工位内的底座吸取至所述O型圈组装机构300的上方，从而完成对所有O型圈的组装。

所述第一O型圈夹具，所述第二O型圈夹具和第三O型圈夹具的结构可以相同也可以不同，可以使用现有的夹具即可，在其中一个实施例中，所采用的夹具结构如图9所述，包括夹具气缸2220-1，所述夹具气缸2220-1下方依次连接有夹具移动端2220-2以及夹具固定端 2220-3，工作时，O型圈卡套在所述夹具固定端2220-3，当需要将O型圈放置到底座内部或者O型圈中转台2222或者所述O型圈组装机构上时，所述夹具移动端2220-2下压使其O型圈脱离所述夹具固定端2220-3。

请参照图14，所述O型圈组装机构300包括O型圈组装本体，所述O型圈组装本体包括 O型圈底座301以及O型圈组装支架302，所述O型圈底座301上设置有第一组装气缸303，同时，在所述O型圈组装支架302上由上到下依次设置有第一滑动板304和第二滑动板305，所述第一滑动板304和所述第二滑动板305能够沿所述O型圈组装支架302上下运动；在所述第一滑动板304上设置有第二组装气缸306，且所述第二组装气缸306上连接有撑开手抓 307，所述第二滑动板305上设置有第三组装气缸308，且所述第三组装气缸308的活塞固定连接在所述第一滑动板304上。

所述O型圈组装机构的工作过程如下：第三个O型圈被放置在所述撑开气抓307上，所述第一组装气缸303向上顶起所述第二滑动板305，同时，所述第二组装气缸306将O型圈撑开，随后所述第三组装气缸308驱动所述第一滑动板304向上运动，以使O型圈顶入位于其上方的底座的下端，从而实现第三个O型圈的组装，随后所述底座吸盘2231将底座重新放入所述旋转分度盘20内，使其旋转至下一工位，即检测工位，检查是否缺少部件。

请结合图1和图4、图5，所述检测工位203外侧设置有漏装检测机构，所述漏装检测机构包括两个漏装传感器(图中未示出)以及设置在所述机架1上的漏装检测台310,其中，两个所述漏装传感器设在所述漏装检测台310上方，且所述漏装检测台310的下方设置有旋转电机，具体地，在所述旋转分度盘20的左侧设置有机器人B 3，同时，在所述机器人B 3的左侧设置有瓶盖上料机构23，所述机器人B 3完成瓶盖的上料以及与底座的组装，具体地，所述机器人B 3包括旋转机械臂B 31和机械手B 32，所述机械手B 32上设置有若干吸盘320，所述机器人B 3通过所述吸盘320将瓶盖搬运至所述漏装检测台310上，瓶盖的侧面上具有防滑棱，所述漏装传感器通过检测瓶盖上的防滑棱，以判定瓶盖是否到位，通过旋转电机旋转进行调节；随后，所述机器人B 3抓取瓶盖，将其在所述瓶盖组装工位204上完成与底座的组装，即将瓶盖拧紧在底座上，接着，所述机器人B 3将组装后的产品通过气缸移载机构 24转运至下一工序。

请继续结合图1和图4、图5，所述气缸移载机构24设置在所述机器人B 3的左侧，且位于所述瓶盖上料机构23的上方，所述气缸移载机构24可以为具有滑道和载具的结构，受气缸的驱动，使载具能够沿滑道滑动至另一端；所述气缸移载机构24的另一端设置有瓶嘴组装机构400，所述瓶嘴组装机构400的下方设置有瓶嘴上料机构25，所述瓶嘴组装机构400 完成瓶嘴与上一工序的产品的组装，所述瓶嘴上料机构25为瓶嘴的料仓，可以通过人工或者自动上料的方式；在所述瓶嘴上料机构25的上侧设置有机器人C 4，所述机器人C 4完成瓶嘴的上料和组装。

请参考图6和图7，所述机器人C 4包括旋转机械臂C 41以及设置在所述旋转机械臂C 41 上的机械手C 42，所述机械手C 42包括夹爪气缸42-1，所述夹爪气缸42-1的活塞上设置有瓶嘴夹爪42-2和瓶盖夹爪42-3，所述瓶嘴夹爪42-2用于抓取待组装的瓶嘴，所述瓶盖夹爪用于抓取前一工序组装完成的瓶盖和底座；所述夹爪气缸42-1用于驱动所述瓶嘴夹爪42-2 和所述瓶盖夹爪42-3。

请参考图1，图16和图17、图18，所述瓶嘴组装机构400包括压瓶嘴模组410和气密性检测模组420，所述压瓶嘴模组410包括压合支架411，所述压合支架411上方设置有第二驱动气缸412且所述第二驱动气缸412的活塞穿过所述压合支架411做上下运动；所述压合支架411下方设置有向外延伸出的压合滑轨413，所述压合滑轨413上设置第一载具414，所述第一载具414上方设置有第二载具415，所述第一载具414和所述第二载具415之间设置有若干弹簧416；所述第一载具414中心设置有用于放置瓶嘴的瓶嘴安装位417，所述第二载具415中心设置有用于放置底座和瓶盖组合的底座安装位418；所述第一载具414的一侧连接有第一驱动气缸419。

所述压瓶嘴模组410的工作过程如下：所述机器人C 4抓取瓶嘴放置在所述第一载具414 的瓶嘴安装位417内，然后将拧好瓶盖的底座抓取放置在爱所述第二载具415的底座安装位 418内，所述第一驱动气缸419驱动将第一载具414和第二载具415滑动运送至所述压合支架411下方；随后，所述第二驱动气缸412向下运动，从而使瓶嘴与拧好瓶盖的底座压合完成；最后，所述机器人C 4将完成的产品抓取至所述气密性检测模组420内，以实现对产品的气密性检测。

请参照图17和图18，所述气密性检测模组420包括气密检测支架421，所述气密检测支架421上笃定设置有检测放置台422，所述检测放置台422上开设有放置孔，瓶嘴穿过该放置孔，且在所述检测放置台422上方设置有气密性压板424，所述气密性压板424的上方连接有第三驱动气缸425，具体的工作过程如下：所述第三驱动气缸425驱动所述气密性压板 424下压并堵住底座的上方，同时，底座侧面的小孔也通过其他的部件堵住，以防止漏气；同时气密性压板424连接有气管，向底座内吹气，对产品进行正压检测，然后，所述机器人 C抓住瓶嘴将其拉出一段，二段并对产品再次进行正压检测，检测合格后机器人C将瓶嘴压回，最后将产品抓取到下一工序；瓶嘴压紧时通气保持数秒无压力损失即判定合格，即拉出一段，二段时正压表显示的数值相同即为合格。

组装完成并检测合格的产品将通过码盘机构500进行码盘下料，请参照图19，所述码盘机构包括码盘底座501，所述码盘底座501的右侧设置有伺服搬运机构510，所述伺服搬运机构510包括伺服搬运臂511以及伺服搬运电机；所述码盘底座501包括上料工位区520，所述上料工位区520的左侧设置有中转工位区521，所述中转工位区521的上方设置有满盘料仓522，所述满盘料仓的右侧设置有下料工位区523；所述满盘料仓522，下料工位区523，上料工位区520以及中转工位区521依次顺时针排列成“田”字形状；所述伺服搬运臂511 平行设置与所述上料工位区520上方，所述伺服搬运电机驱动所述伺服搬运臂511在所述上料工位区520来回移动；所述伺服搬运臂511上设置有5个搬运夹具512。

所述上料工位区520的左侧设置有第一推料板524，所述第一推料板524在第一推料气缸525的驱动下左右运动；所述中转工位区521的下方设置有第二推料板526，所述第二推料板526在第二推料气缸527的驱动下上下运动；所述满盘料仓522左侧设置有第三推料板 528，所述第三推料板528在第三推料气缸529的驱动下左右运动。

首先，可以通过人工或者自动上料方式，将空的托盘放置在所述上料工位区520内，所述第一推料气缸525驱动所述第一推料板524，将空的托盘推至所述中转工位区521；所述搬运夹具512将合格的产品搬运至所述中转工位区520；所述伺服搬运臂511能够同时搬运5 件产品，在其中一个实施例中，所述机器人C 4将合格的产品放置在所述码盘底座501上设置有抓取位上，满五个产品后，所述伺服搬运臂511同时将该五个产品拿取至所述中转工位区520内的空盘上，当所述中转工位区520满盘后，随后，所述第二推料气缸527驱动所述第二推料板526推动满盘后的推盘运动至所述满盘料仓522，最后所述第三推料气缸529驱动所述第三推料板528推动产品下料。

在其中一个实施例中，在所述上料工位区520和所述下料工位区523下方均设置有伺服顶升机构，所述伺服顶升机构包括料仓底座以及设在所述料仓底座下方的伺服电机，所述伺服电机能够驱动所述料仓底座上下运动；即在所述上料工位区520上放置多个空托盘，通过所述伺服电机调整空托盘的高度；同时，在所述下料工位区523上可以同时层叠多个满盘的产品，以等待一次性下料，通过伺服电机调整满盘托盘的层叠高度，以方便将托盘由所述满盘料仓522推运至所述下料工位区523。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。