瓶盖自动组装系统的制作方法

1.本公开提供了一种瓶盖自动组装系统，涉及非标自动化的技术领域。


背景技术：

2.对于一些组成结构比较复杂的产品，如果采用人工组装或半自动组装的方式，会导致组装的效率低且错误率高，影响产品的品质。以一些结构复杂的瓶盖为例，瓶盖包含的零件可能多达十个，并且零件比较精致，这会大大增加人工组装的难度，而且大批量的瓶盖组装过程的效率极低，且往往需要耗费较多的人力物力，如何高效地完成对复杂瓶盖的测试过程成为急需解决的问题。


技术实现要素：

3.本公开提供了一种瓶盖自动组装系统，瓶盖自动组装系统包括相邻设置的上盖组装装置和下盖组装装置；上盖组装装置用于组装形成上盖组件，并将上盖组件放入第一缓存工位；上盖组装装置用于组装形成下盖组件，将第一缓存工位中的上盖组件转移至合盖工位，并在合盖工位将上盖组件和下盖组件组装成闭合的瓶盖；
4.上盖组装装置包括连续排列的第一组装模组、第二组装模组、第一转移模组、第三组装模组和第二转移模组，第二组装模组与第一转移模组的相邻处设置有第一组装工位，第三组装模组和第二转移模组的相邻处设置有第二组装工位，第一缓存工位靠近下盖组装装置；
5.第一组装模组用于将上盖体和标志盖组装成第一组合体，并将第一组合体放置于第一组装工位；第二组装模组用于将硅胶阀和过滤罩组装成第二组合体，并将第二组合体与第一组装工位中的第一组合体组装成第三组合体，第一转移模组将第三组合体转移至第二组装工位；第三组装模组用于将卡扣转移至第二组装工位并与第三组合体组装成上盖组件；第二转移模组用于将上盖组件转移至第一缓存工位；
6.上盖组装装置包括连续排列的第三转移模组、第四转移模组、第四组装模组、第五组装模组和合盖模组，合盖工位靠近第四组装模组和合盖模组；
7.第三转移模组靠近第一缓存工位，用于将第一缓存工位中的上盖组件转移至合盖工位；第四转移模组用于将下盖体转移至第三组装工位；第四组装模组用于在第三组装工位将下盖体、扭簧和弹簧盖组装成下盖组件；第四转移模组用于将第三组装工位中的下盖组件转移至第二缓存工位、以及将第二缓存工位中的下盖组件转移至合盖工位；第五组装模组用于将顶针穿入上盖组件和下盖组件；合盖模组用于将将上盖组件和下盖组件组闭合。
8.在本公开实施例中，第一组装模组包括上盖振动盘、定向机构、第一搬运机构、标志盖料夹、整位机构、标志盖拾取装置、工位推进装置和压合工位，压合工位设置于工位推进装置；
9.上盖振动盘的末端与定向机构相邻，上盖振动盘用于将上盖体传输至定向机构；
10.第一搬运机构的第一抓取部用于从定向机构抓取上盖体并旋转预设角度之后，将上盖体放入压合工位；
11.工位推进装置推动压合工位第一搬运机构的第二抓取部和第一压合部之间移动；标志盖拾取装置用于从标志盖料夹抓取标志盖并放置于整位机构；
12.第一压合部用于从整位机构抓取标志盖，并将标志盖组装到压合工位中的上盖体，形成第一组合体；
13.第二抓取部用于抓取将压合工位中的第一组合体，并转移至第一组装工位。
14.在本公开实施例中，第二组装模组包括硅胶阀振动盘、过滤罩振动盘、第一竖向推动机构、第一横向推动机构、硅胶阀抓取机构和过滤罩抓取机构，第一横向推动机构连接于第一竖向推动机构，硅胶阀抓取机构和过滤罩抓取机构均连接于第一横向推动机构，硅胶阀振动盘的末端靠近硅胶阀抓取机构，过滤罩振动盘的末端靠近过滤罩抓取机构；
15.滤罩抓取机构用于从过滤罩振动盘的末端抓取过滤罩，并在第一竖向推动机构和第一横向推动机构的驱动下，将过滤罩放置在第一组装工位；
16.硅胶阀抓取机构用于从硅胶阀振动盘的末端抓取硅胶阀，并在第一竖向推动机构和第一横向推动机构的驱动下，将硅胶阀装入第一组装工位中的过滤罩，形成第二组合体；
17.第二抓取部用于抓取将压合工位中的第一组合体，并将第一组合体装入第一组装工位中的第二组合体，形成第三组合体。
18.在本公开实施例中，第一转移模组包括将旋转摆臂机构，旋转摆臂机构的末端能够在第一组装工位和第二组装工位之间旋转；
19.旋转摆臂机构的摆臂用于在第一组装工位抓取第三组合体，将第三组合体翻转后放置于第二组装工位。
20.在本公开实施例中，第三组装模组包括卡扣振动盘、第二横向推动机构、摆动驱动机构和卡扣抓取机构，卡扣抓取机构以可摆动的方式连接于第二横向推动机构，摆动驱动机构的分别与第二横向推动机构和卡扣抓取机构铰接，卡扣振动盘的末端靠近卡扣抓取机构；
21.卡扣抓取机构用于抓取卡扣，并在第二横向推动机构和摆动驱动机构的驱动下，将卡扣装入第二组装工位中的第三组合体，形成上盖组件；
22.在本公开实施例中，第二转移模组包括第三抓取部；第二转移模组能够在第二组装工位和第一缓存工位之间移动，用于抓取第二组装工位中的上盖组件并放入第一缓存工位。
23.在本公开实施例中，第四组装模组包括下盖体振动盘、弹簧盖振动盘、扭簧振动盘、旋转工位盘、第二搬运机构和第三搬运机构；旋转工位盘在第二搬运机构和第三搬运机构之间，弹簧盖振动盘的末端靠近第二搬运机构，扭簧振动盘的末端靠近第三搬运机构；
24.第二搬运机构中的第四抓取部用于抓取弹簧盖并转移至旋转工位盘，旋转工位盘通过旋转将弹簧盖转移至靠近第三搬运机构的位置；
25.第三搬运机构的第六抓取部用于抓取扭簧，将扭簧装入第三搬运机构上的弹簧盖中，形成第四组合体；
26.旋转工位盘通过旋转将第四组合体转移至靠近第三搬运机构的位置；第二搬运机构中的第五抓取部用于将抓取第四组合体，将第四组合体转移至第三组装工位，并将第四
组合体装入第三组装工位中的下盖体以形成下盖组件。
27.在本公开实施例中，第四转移模组包括第七抓取部、第八抓取部和第九抓取部，下盖体振动盘的末端靠近第七抓取部；
28.第七抓取部在下盖体振动盘的末端和第三组装工位之间移动，用于抓取下盖体并将下盖体转移至第三组装工位；
29.第八抓取部在第三组装工位和第二缓存工位之间移动，用于在第三组装工位抓取下盖组件并将下盖组件转移至第二缓存工位；
30.第九抓取部在第二缓存工位和合盖工位之间移动，用于在第二缓存工位抓取下盖组件并将下盖组件转移至和合盖工位。
31.在本公开实施例中，合盖工位包括上盖治具和下盖治具，上盖组件位于上盖治具内，下盖组件位于下盖治具内；上盖组件与下盖组件垂直设置，二者的顶针过孔同轴；
32.第五组装模组包括顶针振动盘和顶针推移装置，顶针振动盘的末端靠近顶针推移装置；顶针推移装置用于将位于顶针振动盘的末端的顶针推入上盖组件和下盖组件的顶针过孔，使得上盖组件与下盖组件组成完成的瓶盖。
33.在本公开实施例中，合盖模组包括上盖驱动机构和卡扣驱动机构；下盖治具通过旋转将瓶盖转移到第一位置，其中，第一位置位于上盖驱动机构和卡扣驱动机构之间；
34.上盖驱动机构用于将推动上盖组件，使得上盖组件与下盖组件扣合；卡扣驱动机构用于向卡扣施加压力，使得卡扣将上盖组件与下盖组件锁定。
35.应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
36.本公开提供的技术方案带来的有益效果是：
37.本公开提供的瓶盖自动组装系统，将瓶盖分为上盖组件和下盖组件，为上盖组件设计上盖组装装置，为下盖组件设计下盖组装装置，通过上盖组装装置和下盖组装装置中的各个执行机构相互配合自动地完成瓶盖的组装过程，大大提高了瓶盖组装的效率。
附图说明
38.附图用于更好地理解本方案，不构成对本公开的限定。其中：
39.图1示出了本公开实施例提供的一种瓶盖自动组装系统的示意图；
40.图2示出了本公开提供的一种上盖组装装置的示意图；
41.图3示出了本公开提供的上盖组装装置的一个区域的局部放大图；
42.图4示出了本公开提供的上盖组装装置的另一个区域的局部放大图；
43.图5示出了本公开提供的一种下盖组装装置的示意图；
44.图6示出了本公开提供的下盖组装装置的一个区域的局部放大图；
45.图7示出了本公开提供的下盖组装装置的另一个区域的局部放大图。
46.附图中的标号说明如下：
47.100-上盖组装装置；
48.1-第一组装模组；11-上盖振动盘；12-定向机构；13-第一搬运机构；
49.131-第一抓取部；132-第二抓取部；133第一压合部；
50.14-标志盖料夹；15-整位机构；16-标志盖拾取装置；
51.17-工位推进装置；18-压合工位；
52.2-第二组装模组；21-硅胶阀振动盘；22-过滤罩振动盘；
53.23-第一竖向推动机构；24-第一横向推动机构；
54.25-硅胶阀抓取机构；26-过滤罩抓取机构；
55.3-第一转移模组；31-旋转摆臂机构；
56.4-第三组装模组；41-卡扣振动盘；42-第二横向推动机构；
57.43-摆动驱动机构；44-卡扣抓取机构；
58.5-第二转移模组；51-第三抓取部；
59.1001-第一组装工位；第二组装工位1002；1003-第一缓存工位；
60.200-下盖组装装置；
61.6-第三转移模组；
62.7-第四转移模组；71第七抓取部；72-第八抓取部；73-第九抓取部；
63.8-第四组装模组；81-下盖体振动盘；82-弹簧盖振动盘；
64.83-扭簧振动盘；84-旋转工位盘；
65.85-第二搬运机构；851-第四抓取部；852-第五抓取部；
66.86-第三搬运机构；861-第六抓取部；
67.9-第五组装模组；91-顶针振动盘；92-顶针推移装置；
68.10-合盖模组；101-上盖驱动机构；102-卡扣驱动机构；
69.2001-合盖工位；20011-上盖治具；20012-下盖治具；
70.2002-第三组装工位；2003-第二缓存工位。
具体实施方式
71.以下结合附图对本公开的示范性实施例做出说明，其中包括本公开实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本公开的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和机构的描述。
72.对于一些组成结构比较复杂的产品，如果采用人工组装或半自动组装的方式，会导致组装的效率低且错误率高，影响产品的品质。以一些结构复杂的瓶盖为例，瓶盖包含的零件可能多达十个，并且零件比较精致，这会大大增加人工组装的难度，而且大批量的瓶盖组装过程的效率极低，且往往需要耗费较多的人力物力，如何高效地完成对复杂瓶盖的测试过程成为急需解决的问题。本公开实施例提供的瓶盖自动组装系统，旨在解决现有技术的如上技术问题中的至少一个。
73.在本公开实施例中，瓶盖包括上盖体、标志盖、硅胶阀、过滤罩、卡扣、下盖体、扭簧、弹簧盖和顶针，其中，上盖体、标志盖、硅胶阀、过滤罩、卡扣组成上盖组件，下盖体、扭簧和弹簧盖组成下盖组件，顶针用于连接上盖组件和下盖组件。本公开实施例的瓶盖自动组装系统，旨在自动完成上述瓶盖的整个组装流程。
74.图1示出了本公开实施例提供的一种瓶盖自动组装系统的示意图，如图1所示，瓶盖自动组装系统包括相邻设置的上盖组装装置100和下盖组装装置200。上盖组装装置100用于组装形成上盖组件，并将上盖组件放入第一缓存工位1003；上盖组装装置100用于组装
形成下盖组件，将第一缓存工位1003中的上盖组件转移至合盖工位2001，并在合盖工位2001将上盖组件和下盖组件组装成闭合的瓶盖，这里，闭合的瓶盖是指将上盖组件和下盖组件扣合并锁定。
75.上盖组装装置100包括连续排列的第一组装模组1、第二组装模组2、第一转移模组3、第三组装模组4和第二转移模组5，第二组装模组2与第一转移模组3的相邻处设置有第一组装工位1001，第三组装模组4和第二转移模组5的相邻处设置有第二组装工位1002，第一缓存工位1003靠近下盖组装装置200。
76.第一组装模组1用于将上盖体和标志盖组装成第一组合体，并将第一组合体放置于第一组装工位1001。第二组装模组2用于将硅胶阀和过滤罩组装成第二组合体，并将第二组合体与第一组装工位1001中的第一组合体组装成第三组合体，第一转移模组3将第三组合体转移至第二组装工位1002。第三组装模组4用于将卡扣转移至第二组装工位1002并与第三组合体组装成上盖组件，第二转移模组5用于将上盖组件转移至第一缓存工位1003。
77.上盖组装装置200包括连续排列的第三转移模组6、第四转移模组7、第四组装模组8、第五组装模组9和合盖模组10，合盖工位2001靠近第四组装模组8和合盖模组10。
78.第三转移模组6靠近第一缓存工位1003，用于将第一缓存工位1003中的上盖组件转移至合盖工位2001；第四转移模组7用于将下盖体转移至第三组装工位2002；第四组装模组8用于在第三组装工位2002将下盖体、扭簧和弹簧盖组装成下盖组件；第四转移模组7用于将第三组装工位2002中的下盖组件转移至第二缓存工位2003、以及将第二缓存工位2003中的下盖组件转移至合盖工位2001；第五组装模组9用于将顶针穿入上盖组件和下盖组件；合盖模组10用于将将上盖组件和下盖组件组闭合。
79.本公开提供的瓶盖自动组装系统，将瓶盖分为上盖组件和下盖组件，为上盖组件设计上盖组装装置，为下盖组件设计下盖组装装置，通过上盖组装装置和下盖组装装置中的各个执行机构相互配合自动地完成瓶盖的组装过程，大大提高了瓶盖组装的效率。
80.在本公开实施例中，第一组装模组1包括上盖振动盘11、定向机构12、第一搬运机构13、标志盖料夹14、整位机构15、标志盖拾取装置16、工位推进装置17和压合工位18，压合工位18设置于工位推进装置17。
81.上盖振动盘11的末端与定向机构12相邻，上盖振动盘11用于将上盖体传输至定向机构12。第一搬运机构13的第一抓取部131用于从定向机构12抓取上盖体，将上盖体旋转预设角度之后，将上盖体放入压合工位18。
82.工位推进装置17推动压合工位18第一搬运机构13的第二抓取部132和第一压合部133之间移动；标志盖拾取装置16用于从标志盖料夹14抓取标志盖，并将标志盖放置于整位机构15。第一压合部用于从整位机构15抓取标志盖，并将标志盖组装到压合工位18中的上盖体，形成第一组合体、第二抓取部用于抓取将压合工位18中的第一组合体，并将第一组合体转移至第一组装工位1001。
83.具体来说，第一搬运机构13的第一抓取部131从定向机构12抓取上盖体，并将上盖体旋转预设角度，之后将上盖体放入压合工位18，之后工位推进装置17推动压合工位18移动至第一压合部133的一侧，同时第一压合部133从整位机构15抓取标志盖，将标志盖组装到压合工位18中的上盖体以形成第一组合体，工位推进装置17推动压合工位18移动至第二抓取部132的一侧，第二抓取部132抓取将压合工位18中的第一组合体，并将第一组合体转
移至第一组装工位1001。
84.在本公开实施例中，第二组装模组2包括硅胶阀振动盘21、过滤罩振动盘22、第一竖向推动机构23、第一横向推动机构24、硅胶阀抓取机构25和过滤罩抓取机构26，第一横向推动机构24连接于第一竖向推动机构23，硅胶阀抓取机构25和过滤罩抓取机构26均连接于第一横向推动机构24，硅胶阀振动盘21的末端靠近硅胶阀抓取机构25，过滤罩振动盘22的末端靠近过滤罩抓取机构26。
85.滤罩抓取机构26用于从过滤罩振动盘22的末端抓取过滤罩，并在第一竖向推动机构23和第一横向推动机构24的驱动下，将过滤罩放置在第一组装工位1001。硅胶阀抓取机构25用于从硅胶阀振动盘21的末端抓取硅胶阀，并在第一竖向推动机构23和第一横向推动机构24的驱动下，将硅胶阀装入第一组装工位1001中的过滤罩，形成第二组合体。
86.第二抓取部用于抓取将压合工位18中的第一组合体，并将第一组合体装入第一组装工位1001中的第二组合体，形成第三组合体。
87.具体地，过滤罩振动盘22将过滤罩传输至末端，硅胶阀振动盘21将硅胶阀传输至末端，过滤罩抓取机构26抓取过滤罩、硅胶阀抓取机构25抓取硅胶阀，其中，过滤罩抓取机构26的末端可以是夹爪，硅胶阀抓取机构25的末端可以是真空吸盘。第一竖向推动机构23推动过滤罩抓取机构26向前运动，使得过滤罩抓取机构26将过滤罩放置在第一组装工位1001，之后第一横向推动机构24推动硅胶阀抓取机构25向左移动，使得硅胶阀抓取机构25将硅胶阀装入第一组装工位1001中的过滤罩，形成第二组合体。第二抓取部抓取将压合工位18中的第一组合体，并下压第一组合体，使得第一组合体和第二组合体组合成第三组合体。
88.在本公开实施例中，第一转移模组3包括将旋转摆臂机构31，旋转摆臂机构31的末端能够在第一组装工位1001和第二组装工位1002之间旋转，具体地，旋转摆臂机构31包括电机和的摆臂311，摆臂311与电机的输出轴连接，电机能够带动摆臂311的末端在第一组装工位1001和第二组装工位1002之间旋转。旋转摆臂机构31的摆臂311用于在第一组装工位1001抓取第三组合体，将第三组合体翻转后放置于第二组装工位1002。
89.具体地，摆臂311的末端从第一组装工位1001抓取第三组合体，电机带动摆臂311旋转180度，使得第三组合体翻转。且恰好被放入到第二组装工位1002。
90.在本公开实施例中，第三组装模组4包括卡扣振动盘41、第二横向推动机构42、摆动驱动机构43和卡扣抓取机构44，卡扣抓取机构44以可摆动的方式连接于第二横向推动机构42，摆动驱动机构43的分别与第二横向推动机构42和卡扣抓取机构44铰接，卡扣振动盘41的末端靠近卡扣抓取机构44。卡扣抓取机构44用于抓取卡扣，并在第二横向推动机构42和摆动驱动机构43的驱动下，将卡扣装入第二组装工位1002中的第三组合体，形成上盖组件。
91.在本公开实施例中，第二转移模组5包括第三抓取部51。第二转移模组5能够在第二组装工位1002和第一缓存工位1003之间移动，用于抓取第二组装工位1002中的上盖组件并放入第一缓存工位1003。具体地，在卡扣装入第三组合体形成上盖组件之后，第三抓取部51移动至第二组装工位1002的上方并抓取上盖组件，之后第三抓取部51移动至第一缓存工位1003的上方，将上盖组件并放入第一缓存工位1003。
92.在本公开实施例中，第四组装模组8包括下盖体振动盘81、弹簧盖振动盘82、扭簧
振动盘83、旋转工位盘84、第二搬运机构85和第三搬运机构86；旋转工位盘84在第二搬运机构85和第三搬运机构86之间，弹簧盖振动盘82的末端靠近第二搬运机构85，扭簧振动盘83的末端靠近第三搬运机构86。第二搬运机构85中的第四抓取部851用于抓取弹簧盖并转移至旋转工位盘84，旋转工位盘84通过旋转将弹簧盖转移至靠近第三搬运机构86的位置。第三搬运机构86的第六抓取部861用于抓取扭簧，将扭簧装入第三搬运机构86上的弹簧盖中，形成第四组合体。
93.旋转工位盘84通过旋转将第四组合体转移至靠近第三搬运机构86的位置；第二搬运机构85中的第五抓取部852用于将抓取第四组合体，将第四组合体转移至第三组装工位2002，并将第四组合体装入第三组装工位2002中的下盖体以形成下盖组件。
94.在本公开实施例中，第四转移模组7包括第七抓取部71、第八抓取部72和第九抓取部73，下盖体振动盘81的末端靠近第七抓取部71。第七抓取部71在下盖体振动盘81的末端和第三组装工位2002之间移动，用于抓取下盖体并将下盖体转移至第三组装工位2002。第八抓取部72在第三组装工位2002和第二缓存工位2003之间移动，用于在第三组装工位2002抓取下盖组件并将下盖组件转移至第二缓存工位2003。第九抓取部73在第二缓存工位2003和合盖工位2001之间移动，用于在第二缓存工位2003抓取下盖组件并将下盖组件转移至和合盖工位2001。
95.在本公开实施例中，合盖工位2001包括上盖治具20011和下盖治具20012，上盖组件位于上盖治具内，下盖组件位于下盖治具内；上盖组件与下盖组件垂直设置，二者的顶针过孔同轴。第五组装模组9包括顶针振动盘91和顶针推移装置92，顶针振动盘91的末端靠近顶针推移装置92；顶针推移装置92用于将位于顶针振动盘91的末端的顶针推入上盖组件和下盖组件的顶针过孔，使得上盖组件与下盖组件组成完成的瓶盖。
96.在本公开实施例中，合盖模组10包括上盖驱动机构101和卡扣驱动机构102；下盖治具通过旋转将瓶盖转移到第一位置，其中，第一位置位于上盖驱动机构101和卡扣驱动机构102之间。上盖驱动机构101用于将推动上盖组件，使得上盖组件与下盖组件扣合；卡扣驱动机构102用于向卡扣施加压力，使得卡扣将上盖组件与下盖组件锁定。
97.在本公开实施例中，上述各执行机构中提供动力的部件可以是气缸、液压缸和电机等，基于这些部件实现直线运动或圆周运动。
98.上述具体实施方式，并不构成对本公开保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本公开的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开保护范围之内。