家用电器的自动化装配设备的制作方法

家用电器的自动化装配设备
【技术领域】
1.本发明涉及自动化生产线，特别是涉及一种家用电器的自动化装配设备。


背景技术：

2.在现代化工业生产中，产品装配越来越多地采用自动化生产线，其可极大提高生产效率并降低生产成本。然而，在某些小型家电的组装过程中，仍沿用传统的人工组装方法。人工组装方法中，当产品的部件组装完成后，即形成半成品后，需要将壳体与机芯等内部构件通过螺钉紧固为一体而形成成品。由于设备的多位部位需通过螺钉紧固，因而会耗费大量人工和时间，因而装配效率低，耗时长，生产成本高。例如，暖风机装配过程中，需通过人工将机芯、电器部件、面板、壳体等组装成半成品，然后将外壳与各部件用螺钉连接为一体，因而不仅生产效率低，生产周期长，且使得生产成本较高。因此，开发一种高效率的自动化装配设备，以取代人工装配就成为一种客观需求。


技术实现要素：

3.本发明旨在解决上述问题，而提供一种装配件的装夹、移动、自动上螺钉、供料、控制可完全自动控制和运行，因而可极大提高生产效率，降低生产成本的家用电器的自动化装配设备。
4.为实现上述目的，本发明提供一种家用电器的自动化装配设备，一种家用电器的自动化装配设备，其特征在于，该设备包括：
5.单条主导轨，其设于工作台上；
6.多个龙门架，其间隔固定在所述主导轨外侧的工作台上；
7.多组螺丝锁定装置，其分别设于所述多个龙门架的一侧，并可进行纵向和横向移动而通过螺钉锁定装配件；
8.多组螺钉供料装置，其分别向所述多组螺丝锁定装置自动输送螺钉；
9.夹具组件，其一部分设于所述主导轨和副导轨的一端，其承载装配件的部分设于主导轨和副导轨之间，并可沿主导轨和副导轨前后移动，用于定位和移动装配件；
10.控制装置，其分别与所述多组螺丝锁定装置、多组螺钉供料装置及夹具组件电连接。
11.本发明的另一方案中，该家用电器的自动化装配设备包括：
12.两条主导轨，其间隔地固定于两条主导轨外侧的工作台上；
13.多个龙门架，其间隔地跨设于所述两条主导轨外侧的工作台上；
14.多组螺丝锁定装置，其设于所述每个龙门架下端，并可沿所述龙门架由一条主导轨移动至另一条主导轨，移动到位后上下移动而通过螺钉锁定装配件；
15.多组螺钉供料装置，其分别向所述多组螺丝锁定装置自动输送螺钉；
16.两组夹具组件，其一部分设于所述两条主导轨和两条副导轨的一端，其承载装配件的部分设于两条主导轨和两条副导轨之间，并可沿主导轨和副导轨前后移动，用于定位
和移动装配件；
17.控制装置，其分别与所述多组螺丝锁定装置、多组螺钉供料装置及两组夹具组件电连接。
18.所述龙门架包括两根立柱及设于两根立柱上端的横梁，所述两根立柱下端固定于所述工作台上表面，所述横梁为一侧敞口的槽状体，其一侧设有螺丝锁定装置导轨，在所述螺丝锁定装置导轨上滑动连接有带螺孔的第二滑块，该第二滑块可沿所述螺丝锁定装置导轨滑动，所述横梁的敞口端设有盖板。
19.所述螺丝锁定装置包括纵向驱动组件、横向驱动组件、横向微调组件及螺钉电批机构，所述纵向驱动组件设于所述龙门架的横梁外侧，并与所述第二滑块相连接，所述横向驱动组件设于所述龙门架内，并与所述第二滑块活动连接，所述横向微调组件设于所述纵向驱动组件外侧，所述螺钉电批机构设于所述横向微调组件的外侧。
20.所述纵向驱动组件包括第一步进电机，第一丝杆、第一滑块及槽状支架，所述第一步进电机呈竖向设于所述槽状支架顶部，所述槽状支架的内侧与所述第二滑块固定，槽状支架外侧设有纵向导轨，该纵向导轨上滑动连接有带螺孔的第一滑块，所述第一丝杆一端与所述第一步进电机的电机轴连接，另一端与所述第一滑块的螺孔螺纹连接，所述第一步进电机通过第一丝杆驱动所述第一滑块上下移动。
21.所述横向驱动组件包括第二步进电机、第二丝杆及第二滑块，所述第二步进电机固定在所述龙门架的横梁一端端部，所述第二丝杆的一端与所述第二步进电机连接，第二丝杆的另一端与所述第二滑块的螺孔螺纹连接，第二步进电机通过第二丝杆驱动所述第二滑块沿螺丝锁定装置导轨前后移动。
22.所述横向微调组件包括第三步进电机、第三丝杆及横向支架，所述横向支架包括丝杆座、l形侧连接板及第三滑块，所述第三步进电机设于横向支架外侧，第三丝杆置于所述横向支架的丝杆座内，其一端与所述第三步进电机相连接，所述丝杆座内上下两侧设有导轨槽，所述第三滑块设于丝杆座内，其上下两侧设有与所述导轨槽相匹配的凸起的微调组件导轨，其外侧设有与螺钉电批机构连接的连接块，所述横向支架的一侧设有l形侧连接板，所述横向微调组件一侧通过该侧连接板与所述纵向驱动组件相连接，横向微调组件另一侧通过所述连接块与所述螺钉电批机构相连接。
23.所述螺钉电批机构包括一对气缸、l形气缸支架、一对螺钉电批组件及l形螺钉电批组件支架，所述一对气缸设于l形气缸支架上，并与外部气源连接，所述一对螺钉电批组件设于l形螺钉电批组件支架上，其包括第四步进电机和与之相连的可更换电动螺丝刀，在电动螺丝刀下方的横板上设有供螺丝刀进入的孔，在该横板下方侧面设有倾斜的螺钉入口，该螺钉入口通过管道与所述螺钉供料装置连通，所述第四步进电机与所述控制装置电连接，所述l形气缸支架与所述横向支架的l形侧连接板连接，所述l形螺钉电批组件支架与所述l形气缸支架相连接。
24.所述多组螺钉供料装置设于所述工作台外侧，该装置通过管道与螺钉电批组件相连接，其通过风力将螺钉输送到螺钉电批组件的螺钉入口下方。
25.所述夹具组件包括第五步进电机，与第五步进电机连接的皮带传动装置，连接于所述皮带传动装置的皮带上的第四滑块及连接于第四滑块上的夹具，所述第五步进电机设于所述主导轨和副导轨的一端端部，所述夹具上方设有与所装配设备的外壳形状相匹配的
凹槽，所述第四滑块滑动连接于所述主导轨与位于该主导轨下方的副导轨之间，所述夹具随皮带传动装置同步运行而沿所述主导轨及副导轨往复移动。
26.所述控制装置为微处理器，其分别与所述第一步进电机、第二步进电机、第三步进电机、第四步进电机、第五步进电机及多组螺钉供料装置电连接。
27.本发明的贡献在于，其有效解决了现有技术中存在问题。本发明由于设置了集设备装夹、自动输送、螺钉自动紧固，自动供料及全流程自动控制的自动化生产线，因而极大提高了家用电器由半产品到成品的装配过程的效率，节省了大量人力，大大缩短了装配周期，节约了生产成本，提高了生产效益。本发明具有如下有益效果：
28.一、家电产品组装和螺丝锁附在往复运动的导轨上即可实现，同传统的流水线品相比，占用空间小，装配的产品在轨道上按照设定的程序自动移动位置。移动距离短，减少了搬运的工时。
29.二、组装的灵活性强，通过更换导轨上的夹具可以适配不同的产品。
30.三、通过调整螺丝锁定装置上的电批数量和位置可以用不同的产品组装。
【附图说明】
31.图1是本发明的整体结构立体示意图。
32.图2是本发明的部件分解立体示意图。
33.图3是本发明的结构俯视图。
34.图4是本发明的螺丝锁定装置和螺钉供料装置部件分解立体示意图。
35.图5是本发明的夹具组件部件分解立体示意图。
36.图6是本发明的控制装置结构框图。
37.图7是本发明的实施例2的整体结构立体示意图。
38.图8是本发明的使用状态立体示意图。
【具体实施方式】
39.下列实施例是对本发明的进一步解释和说明，对本发明不构成任何限制。
40.参阅图1、图2，本发明的家用电器的自动化装配设备包括主导轨10、工作台20、龙门架30、螺丝锁定装置40、螺钉供料装置50、夹具组件60及控制装置70，所述各部件构成各装配家用电器的自动化生产线。以下将通过实施例及附图对本发明作更详尽的描述。
41.实施例1
42.如图1～图3所示，本实施例中，所述主导轨10为两条，其间隔设置于工作台20上表面，工作台20则固定在箱体21顶部。在所述两条主导轨外侧的工作台20上间隔地跨设固定有多个龙门架30。该龙门架30包括两根立柱31及设于两根立柱上端的横梁32，所述两根立柱31下端固定于所述工作台20上表面，所述横梁32为一侧敞口的槽状体，其一侧设有螺丝锁定装置导轨33，在该螺丝锁定装置导轨33上滑动连接有第二滑块34，该第二滑块34上设有与所述螺丝锁定装置导轨33平行的螺孔，其外侧与所述螺丝锁定装置40的纵向驱动组件41连接。该第二滑块34可沿所述螺丝锁定装置导轨33滑动，所述横梁32的敞口端设有盖板35。
43.在所述龙门架30的一侧连接有螺丝锁定装置40，其可进行纵向和横向移动而通过
螺钉锁定装配件。如图1所示，所述螺丝锁定装置40包括纵向驱动组件41、横向驱动组件42、横向微调组件43及螺钉电批机构44，所述各机构使得螺丝锁定装置40既可纵向移动，又可横向移动，并可在横向进行微调，使螺钉电批机构准确对位和执行螺丝锁定操作。
44.如图1、图2及图4所示，在所述龙门架的横梁32外侧设有纵向驱动组件41，用于驱动螺丝锁定装置40上下移动。该纵向驱动组件41包括第一步进电机411，第一丝杆412、第一滑块413及槽状支架414。所述第一步进电机411呈竖向固定于所述槽状支架414顶部，该槽状支架414的内侧与所述第二滑块34固定，使之可随第二滑块34作横向移动。该槽状支架414外侧设有纵向导轨415，该纵向导轨415上滑动连接有第一滑块413，该第一滑块413上设有纵向螺孔。所述第一丝杆412一端与所述第一步进电机411的电机轴连接，另一端与所述第一滑块413的纵向螺孔螺纹连接，使得所述第一步进电机411在驱动第一丝杆412转动同时推动所述第一滑块413沿纵向导轨415上下移动。
45.如图1、图2及图4所示，在所述龙门架30内设有横向驱动组件42，其用于驱动螺丝锁定装置40沿横向移动。该横向驱动组件42包括第二步进电机421、第二丝杆422及第二滑块34。所述第二步进电机421固定在所述龙门架30的横梁32一端端部，所述第二丝杆422置于横梁32内，其一端与所述第二步进电机421连接，其另一端与所述第二滑块34的螺孔螺纹连接，第二步进电机421在驱动第二丝杆422的同时推动所述第二滑块34沿螺丝锁定装置导轨33前后移动。
46.在所述纵向驱动组件41外侧设有横向微调组件43，其用于对螺钉电批机构44的横向位置进行微调，使其快速与螺钉位置相对中。如图1、图2及图4所示，该横向微调组件43包括第三步进电机431、第三丝杆432及横向支架433。所述横向支架433包括丝杆座4331、l形侧连接板4332及第三滑块4333。所述第三步进电机431固定于横向支架433外侧，第三丝杆432置于所述横向支架的丝杆座4331内，其一端与所述第三步进电机431相连接。所述丝杆座4331内上下两侧设有导轨槽43311，在丝杆座4331内设有第三滑块4333，该第三滑块4333上下两侧设有向外凸起的微调组件导轨43331，该微调组件导轨43331与所述导轨槽43311形成滑动配合。第三滑块4333外侧设有连接块43332，所述横向微调组件43通过连接块43332与螺钉电批机构相连接。所述横向支架433的一侧设有l形侧连接板4332，所述横向微调组件43的一侧通过该侧连接板4332与所述纵向驱动组件41相连接，横向微调组件43的另一侧通过所述连接块43332与所述螺钉电批机构44相连接，使得横向微调组件43在随所述纵向驱动组件41上下移动并随所述横向驱动组件42前后移动的同时作横向微调。
47.在所述横向微调组件43的外侧设有螺钉电批机构44，其用于通过螺钉对装配件进行连接。如图1、图2及图4所示，该螺钉电批机构44包括一对气缸441、l形气缸支架442、一对螺钉电批组件443及l形螺钉电批组件支架444。所述一对气缸441设于l形气缸支架442上，并与外部气源连接，用于驱动所述螺钉电批机构44上下移动。所述一对螺钉电批组件443设于l形螺钉电批组件支架444上，该螺钉电批组件可选用市售的螺钉电批组件，其包括第四步进电机4431和与之相连的可更换电动螺丝刀4432。在电动螺丝刀下方的横板4433上设有供螺丝刀进入的孔44331，在该横板4433下方侧面设有倾斜的管接头形成的螺钉入口4434，该螺钉入口4434通过管道(图中未示出)与所述螺钉供料装置50连通，螺钉供料装置50通过内力将螺钉输送到螺钉入口4434，然后经螺钉入口4434下落到位。所述第四步进电机4431与所述控制装置70电连接，由控制装置70控制第四步进电机4431的运行。所述l形气缸支架
442与所述横向支架的l形侧连接板4332的短边外侧相连接，所述l形螺钉电批组件支架444则与所述l形气缸支架442相连接，使得气缸441与一对螺钉电批组件443连接为一体。当螺钉落入孔44331下方的预定位置时，由气缸441驱动螺钉电批组件443向下运行，运行到位后由第四步进电机4431驱动电动螺丝刀4432将螺钉拧入装配件螺孔而完成装配。一对螺钉电批组件443在装配时，根据需要可单独工作，也可两个螺钉电批组件同时工作。
48.在所述箱体21外侧设有多组螺钉供料装置50，其分别向所述多组螺丝锁定装置40自动输送螺钉。如图1、图4所示，该装置为风动供料装置，其可选用适用的市售产品。所述多组螺钉供料装置50通过管道(图中未示出)与螺钉电批组件443相连接，其通过风力将螺钉逐个输送到螺钉电批组件的螺钉入口4434下方。
49.在所述两条主导轨10和两条副导轨80上设有两组夹具组件60，其承载装配件的部分可沿主导轨10前后移动，用于固定输送装配件到装配部位。如图5所示，所述夹具组件60包括第五步进电机61，与第五步进电机连接的皮带传动装置(图中未示出)，连接于所述皮带传动装置的皮带62上的第四滑块63及连接于第四滑块上的夹具64。所述第五步进电机61设于所述主导轨10和副导轨80的一端端部，所述皮带传动装置可以是公知的皮带传动装置。所述夹具64上方设有放置被装配件的凹槽641，该凹槽与所装配设备的外壳形状相匹配，并可随所装配设备的外壳形状变化而变化。所述第四滑块63滑动连接于所述两条主导轨10与位于该主导轨下方的两条副导轨80之间，并可沿主导轨10与副导轨80滑动。所述夹具64随皮带传动装置同步运行而沿所述主导轨10及副导轨80往复移动到某个龙门架30一侧的装配位，通过螺钉电批机构44进行上螺钉操作。
50.所述多组螺丝锁定装置40、多组螺钉供料装置50及夹具组件60分别与控制装置70电连接，由控制装置70对所述各装置的运行进行程序控制。如图6所示，该控制装置70为微处理器，其分别与所述第一步进电机411、第二步进电机421、第三步进电机431、第四步进电机4431、第五步进电机61及多组螺钉供料装置50电连接，以控制各步进电机的启动和停止。
51.本发明的工作过程如图1、图3、图6、图8所示，本实施例以装配暖风机为例。
52.本发明的自动化装配设备运转开始时，装载有装配件的夹具组件60初始位置分别在两个操作人员的两端，二人依次在夹具64内装上面壳、加热器支架、加热器及电路板，安装完成后按下一步工作按下启动按钮，夹具组件60将产品运行到6号工位处，同时在连接部位由螺丝锁定装置40拧入二颗螺钉。打完螺丝后，夹具组件60移动到初始位置人工整理线路，并安装风扇组件配件，安装完成后按下一步工作按钮，夹具组件60将产品运行到4号工位处，由螺丝锁定装置40拧入4颗螺丝完成风扇组件固定。产品打好螺丝后运行到初始位置，人工整理内部线路。两端人员各自装上底座或顶盖，安装完成后按下一步工作按钮，夹具组件60移动到对方位置，手动安装产品缺少的顶盖或者底座后盖上后盖，安装完成后按下一步工作按钮。夹具组件60将产品运行到2和3号工位处，由螺丝锁定装置40拧入8颗螺丝完成后盖固定。夹具组件60将产品运行初始位置，人工取下组装好的产品，然后开始下一次组装循环。
53.实施例2
54.本实施例中，本发明的家用电器的自动化装配设备的构成同实施例，所不同的是，本实施例中，如图7所示，所述主导轨10为单条，多个龙门架30间隔固定于单条导轨10两侧的工作台20上。其余各构件结构同实施例1。
55.尽管通过以上实施例对本发明进行了揭示，但本发明的保护范围并不局限于此，在不偏离本发明构思的条件下，对以上各构件所做的变形、替换等均将落入本发明的权利要求范围内。