一种盖垫自动组装设备的制作方法

本发明涉及医学和科学色谱分析耗材的生产设备技术领域，尤其涉及一种盖垫自动组装设备。

背景技术：

医学和科学色谱分析所用密封容器的瓶盖因其应用的特殊性，需要使内装有垫片的瓶盖在加工过程中始终保持无静电、无尘，且配合紧密度要求高；而现有技术中没有专门的设备将垫片组装到盖体中，目前通常采用人工方式对垫片和瓶盖进行组装，然而人工组装成本高、效率低、组装过程中容易产生静电、盖垫配合紧密度不精确。

此外，目前垫片的主要固定方式是由密封盖和密封容器本身的压紧力来固定，为了加强压紧效果，在密封盖上与密封容器对应位置处会加设凸出的加强筋或卡槽，但是受到组装精度以及接触面积小的影响，对于穿刺力大的应用环境，垫片脱落污染样品的问题一直无法有效解决。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是现有技术中人工组装成本高、生产效率低、组装过程中容易产生静电、盖垫配合紧密度不精确、以及通过压紧力固定的垫片容易出现脱落的技术缺陷，提供一种自动将垫片组装入盖体的设备，该设备人工成本低、生产效率高、组装过程中无静电、盖垫配合精密度高，且可将垫片通过粘接方式组装入盖体，从而确保垫片不易脱落。

为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案如下：

一种盖垫自动组装设备，包括机架、以及设置在机架上的转盘，转盘上设有若干个盖体定位槽，该设备还包括围绕转盘且设置在机架上的盖体上胶系统，所述盖体上胶系统包括设置在机架上的xyz直线模组运动机构、螺杆上胶机、盖体压板和盖体顶板；xyz直线模组运动机构包括x轴直线模组、y轴直线模组和z轴直线模组，螺杆上胶机设置在z轴直线模组上、且螺杆上胶机沿z轴直线模组上下移动，z轴直线模组带动螺杆上胶机沿y轴直线模组前后移动，y轴直线模组带动z轴直线模组和螺杆上胶机沿x轴直线模组左右移动；螺杆上胶机上设有上胶针头；盖体顶板设置在机架上、且盖体顶板上端位于转盘上的盖体定位槽下端，盖体顶板下部设有推动盖体顶板向上移动的第一气缸；盖体压板设置在机架上，与转盘上的盖体定位槽对应的盖体压板上设有中空的盖体固定块，上胶针头伸入到盖体固定块中；盖体压板位于盖体顶板上方。

该设备还包括围绕转盘且设置在机架上的垫片进料系统，垫片进料系统位于盖体上胶系统的下一工序位置；垫片进料系统包括设置在机架上的伺服机构、垫片定位座、紫外光辐照设备，伺服机构上设有吸嘴转动机构，吸嘴转动机构上设有吸嘴，吸嘴的吸口朝下、且与垫片定位座上下对应，吸嘴在伺服机构的带动下在垫片定位座、紫外光辐照设备、以及盖体定位槽之间往复直线平移；紫外光辐照设备位于垫片定位座与转盘之前、且紫外光辐照设备的枪头朝上,吸嘴转动机构带动吸嘴在紫外光辐照设备上方平移。

进一步，吸嘴转动机构包括机盖、旋转机构、电机、支撑板，滑块板和接头，所述滑块板连接伺服机构，电机通过接头设置在支撑板上，支撑板设置在滑块板上且可沿滑块板上下移动，旋转机构设置在支撑板上，吸嘴位于旋转机构上，机壳罩在支撑板上。

进一步，本发明盖垫自动组装设备还包括围绕转盘且设置在机架上的盖体进料系统，盖体进料系统位于盖体上胶系统的上一工序位置；盖体进料系统包括盖体振动盘和对接盖体振动盘的盖体直振器，盖体直振器末端与转盘上的盖体定位槽对接。

进一步，本发明盖垫自动组装设备还包括围绕转盘且设置在机架上的盖垫压合系统，盖垫压合系统位于垫片进料系统的下一工序位置；盖垫压合系统包括第二支架、气缸和冲针，第二支架设置在机架上，气缸设置在支架上方，冲针设置在气缸的活塞杆末端，冲针下端与转盘上的盖体定位槽上下对应。

进一步，本发明盖垫自动组装设备还包括围绕转盘且设置在机架上的出料系统，出料系统位于盖垫压合系统的下一工序位置；出料系统包括设置在机架上的入料推杆、直振器、转换轨道、侧推杆、以及出料推杆，直振器与转盘上盖体定位槽对接，入料推杆上设有推料块，推料块位于转盘上盖体定位槽正上方，转换轨道垂直设置在直振器末端，转换轨道上设有感应器，沿转换轨道长度方向上设有侧推杆，转换轨道末端设有垂直于转换轨道的出料推杆。

进一步，垫片定位座下方设有光纤传感器。

进一步，盖体上胶系统还包括设置在机架上的擦胶水槽，擦胶水槽位于由xyz直线模组运动机构控制的螺杆上胶机的移动轨迹上。

优选的，垫片进料系统还包括振动盘上料机构；振动盘上料机构包括与垫片定位座对接的垫片直振器、以及与垫片直振器对接的垫片振动盘，垫片直振器和垫片振动盘均设置在机架上。

优选的，垫片进料系统还包括气缸推料机构，气缸推料机构包括与垫片定位座对接的气缸推料架，气缸推料架上设有限位板，限位板中间设有由气缸推动的推料板，气缸推料架上与垫片定位座对接处设有用于放置垫片的定位夹具，定位夹具底部左右贯通，推料板沿限位板从定位夹具下方向垫片定位座方向往复移动推料。

优选的，定位夹具包括定位座和设置在定位座上方用于限定垫片的限位杆，定位座上下贯通至气缸推料架。

本发明技术方案的工作原理：

本发明技术方案中，若干个盖体定位槽用于对盖体进行定位，转盘带动位于盖体定位槽内的盖体移动并以此到达每个工序位置。

第一步，由盖体进料系统将盖体输送入盖体定位槽内，具体过程为：盖体经盖体振动盘排序后开口朝上送入盖体直振器，盖体通过盖体直振器进入到盖体定位槽内。

第二步，由盖体上胶系统在盖体内进行涂胶，具体过程为：当盖体经转盘进入工序位时，第一气缸推动盖体顶板、连同盖体顶板上的盖体一起向上升起，盖体上升到盖体固定块处时第一气缸停止，由盖体固定块将盖体进行定位，螺杆上胶机工作，在xyz直线模组运动机构的控制下，上胶针头移动到指定位置，同时上胶针头在盖体内进行涂胶，将胶水均匀涂抹在盖底。

第三步，由垫片进料系统将垫片输送到到达该工序位的盖体内，具体过程为：将垫片放置入垫片定位座内，光纤传感器检测到垫片时，吸嘴吸起垫片，由伺服机构带动吸嘴转动机构将吸取有垫片的吸嘴移动到紫外光辐照设备上方，吸嘴转动机构带动吸嘴上的垫片进行平移，紫外光辐照设备对垫片上与盖体涂胶部分的区域进行紫外光辐照，紫外光辐照完后，由伺服机构带动吸嘴转动机构上的垫片继续向转盘移动，待垫片到达已经进入到该工序位置的盖体上方时，将垫片放入盖体内。

其中垫片进入到垫片定位座的方式有两种：(1)采用振动盘上料机构，具体为：垫片经垫片振动盘识别正反排序后通过垫片直振器到达垫片定位座；(2)采用气缸推料机构，具体为：将垫片正面朝上放入定位夹具中，气缸推料架上的推料板将落入定位夹具最下方的垫片推送到垫片定位座内。

第四步：由盖垫压合系统将垫片压入盖体内，具体过程为：装有垫片的盖体经转盘进入该工序位，第二支架上的冲针在气缸的推动下朝将垫片与盖体压紧。

第五步：由出料系统将盖垫组合件送出，具体过程为：盖垫组合件到达该工序位置，推料块在入料推杆的推动下将盖体定位槽内的盖垫组合件推入直振器内，盖垫组合件到达转换轨道，感应器感应到有盖垫组合件到达时，侧推杆推动盖垫组合件沿转换轨道长度方向移动，盖垫组合件到达转换轨道末端后，由出料推杆将盖垫组合件推出该系统。

本发明技术方案相对于现有技术具有以下技术优势：

1.本发明技术方案将盖体的送料、涂胶和垫片送料、以及成品出料等工序均实现机械化，从而代替人工操作，提高了盖体和垫片的组装效率，降低了人工成本。

2.盖体进料过程采用自动进料方式，进料后由转盘上的盖体定位槽对盖体进行定位，确保盖体在更加稳固的状态下依次进入下一工序位置，保证了组装的精确度。

3.盖体上胶系统中采用xyz直线模组运动机构对上胶过程中的轨迹进行控制，利用三轴方向的精准特性进行作业，使胶水可精准地涂在盖体内预定涂胶区域，螺杆上胶机和xyz直线模组运动机构配合使用，提高涂胶速度，改善涂胶环境，提高涂胶质量，保证盖垫组合件粘结牢固，不易脱落。

4.垫片进料系统中采用伺服机构带动吸嘴转动机构对垫片进行位置转移，吸嘴转动机构带动吸嘴上的垫片进行平移，方便对垫片进行紫外光辐照，垫片用吸附方式进料，无需操作人员对垫片进行吸取和放置操作，消除了人工操作产生的带静电等不良因素。

附图说明

图1为本实施例盖垫自动组装设备的结构示意图；

图2为本实施例中盖体上胶系统的结构示意图；

图3为本实施例中盖体进料系统的结构示意图；

图4为本实施例中具有振动盘上料机构的垫片进料系统的结构示意图；

图5为本实施例中具有气缸推料机构的垫片进料系统的结构示意图；

图6为本实施例中盖垫压合系统的结构示意图；

图7为本实施例中出料系统的结构示意图；

图8为图5中吸嘴转动机构的结构示意图。

附图标记说明

0-机架、01-转盘、02-盖体定位槽、1-盖体进料系统、11-盖体振动盘、12-盖体直振器、2-盖体上胶系统、21-xyz直线模组运动机构、211-x轴直线模组、212-y轴直线模组、213-z轴直线模组、214-第一支架、215-第一连接板、216-第二连接板、217-第三连接板、22-螺杆上胶机、23-盖体压板、231-盖体固定块、24-盖体顶板、241-第一气缸、25-擦胶水槽、3-垫片进料系统、31-伺服机构、311-吸嘴转动机构、312-吸嘴、32-垫片定位座、33-紫外光辐照设备，301-振动盘上料机构、302-垫片直振器、303-垫片振动盘、304-气缸推料机构、305-气缸推料架，306-推料板、307-定位夹具、317-定位座、327-限位杆、34-机盖、35-旋转机构、36-电机、37-支撑板、38-滑块板、39-接头、4-盖垫压合系统、41-第二支架、42-气缸、43-冲针、5-出料系统、51-入料推杆、52-直振器、53-转换轨道、54-侧推杆、55-出料推杆、56-推料块。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优上更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，一体地连接，也可以是可拆卸连接；可以是两个元件内部的连通；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图所示，本实施例的一种盖垫自动组装设备包括机架、以及设置在机架0上的转盘01，转盘01上设有若干个盖体定位槽02，该设备还包括围绕转盘01且设置在机架0上的盖体进料系统1、盖体上胶系统2、垫片进料系统3、盖垫压合系统4、以及出料系统5；盖体进料系统1所在工位为第一工位，盖体上胶系统2位于盖体进料系统1的下一工序位置，垫片进料系统3位于盖体上胶系统2的下一工序位置，盖垫压合系统4位于垫片进料系统3的下一工序位置，出料系统5位于最后工序位置。

在本实施例的一种盖垫自动组装设备中，盖体进料系统1包括盖体振动盘11和对接盖体振动盘的盖体直振器12，盖体直振器12末端与转盘01上的盖体定位槽对接。将盖体放入盖体振动盘11中，盖体经盖体振动盘11排序后开口朝上送入盖体直振器12，盖体通过盖体直振器12进入到盖体定位槽内。

在本实施例的一种盖垫自动组装设备中，盖体上胶系统2包括设置在机架0上的xyz直线模组运动机构21、螺杆上胶机22、盖体压板23和盖体顶板24；xyz直线模组运动机构21包括x轴直线模组211、y轴直线模组212和z轴直线模组213，x轴直线模组211通过第一支架214设置在机架0上，y轴直线模组212通过第一连接板215设置在x轴直线模组上211，z轴直线模组213通过第二连接板216设置在y轴直线模组212上，螺杆上胶机22通过第三连接板217设置在z轴直线模组213上；螺杆上胶机22上设有上胶针头；螺杆上胶机22沿z轴直线模组213上下移动，z轴直线模组213带动螺杆上胶机22沿y轴直线模组212前后移动，y轴直线模组212带动z轴直线模组213和螺杆上胶机22沿x轴直线模组211左右移动；盖体顶板24设置在机架0上、且盖体顶板24上端位于转盘上的盖体定位槽下端，盖体顶板24下部设有推动盖体顶板向上移动的第一气缸241；盖体压板23设置在机架0上，与转盘01上的盖体定位槽对应的盖体压板23上设有中空的盖体固定块231，所述上胶针头伸入到盖体固定块231中；上述盖体上胶系统2还包括设置在机架0上的擦胶水槽25，擦胶水槽25位于由xyz直线模组运动机构21控制的螺杆上胶机22的移动轨迹上。

当盖体经转盘01进入盖体上胶系统工序位时，第一气缸241推动盖体顶板24、连同盖体顶板24上的盖体一起向上升起，盖体上升到盖体固定块231处时第一气缸241停止，由盖体固定块231将盖体进行定位，螺杆上胶机22工作，在xyz直线模组运动机构21的控制下，上胶针头移动到指定位置，同时上胶针头在盖体内进行涂胶，将胶水均匀涂抹在盖底预设定的涂胶区域。

在本实施例的一种盖垫自动组装设备中，垫片进料系统3包括设置在机架0上的伺服机构31、垫片定位座32、紫外光辐照设备33，伺服机构31上设有吸嘴转动机构311，吸嘴转动机构311上设有吸嘴312，吸嘴312的吸口朝下、且与垫片定位座32上下对应，吸嘴312在伺服机构31的带动下在垫片定位座32、紫外光辐照设备33、以及盖体定位槽之间往复直线平移；紫外光辐照设备33位于垫片定位座32与转盘01之前、且紫外光辐照设备33的枪头朝上,吸嘴转动机构311带动吸嘴312在紫外光辐照设备33上方平移，垫片定位座32下方设有光纤传感器。

其中：吸嘴转动机构311包括机盖34、旋转机构35、电机36、支撑板37，滑块板38和接头39，滑块板38连接伺服机构31，电机36通过接头39设置在支撑板37上，支撑板37设置在滑块板38上且可沿滑块板38上下移动，旋转机构35设置在支撑板37上，吸嘴312位于旋转机构35上，机壳34罩在支撑板37上。

当垫片进入到垫片定位座32内时，光纤传感器对垫片进行正反面识别，当检测识别垫片为正面朝上时，吸嘴312吸起垫片，由伺服机构31带动吸嘴转动机构311将吸取有垫片的吸嘴312移动到紫外光辐照设备33上方，吸嘴转动机构311带动吸嘴上的垫片进行平移，紫外光辐照设备33对垫片上与盖体涂胶部分的区域进行紫外光辐照，紫外光辐照完后，由伺服机构31带动吸嘴312上的垫片继续向转盘0移动，待垫片到达已经进入到该工序位置的盖体上方时，将垫片放入盖体内。

在上述垫片进料系统3中，垫片进入到垫片定位座32的方式有两种：

(1)采用振动盘上料机构301，振动盘上料机构301包括与垫片定位座32对接的垫片直振器302、以及与垫片直振器302对接的垫片振动盘303，垫片直振器302和垫片振动盘303均设置在机架0上。垫片经垫片振动盘303排序后通过垫片直振器301到达垫片定位座32；

(2)采用气缸推料机构304，气缸推料机构304包括与垫片定位座32对接的气缸推料架305，气缸推料架305上设有推料板306，气缸推料机构304上与垫片定位座32对接处设有用于放置垫片的定位夹具307，推料板306向垫片定位座32方向往复移动推料。将垫片正面朝上放入定位夹具307中，气缸推料架305上的推料板306将落入定位夹具307最下方的垫片推送到垫片定位座内32。其中：定位夹具307包括定位座317和设置在定位座317上方用于限定垫片的限位杆327，定位座317上下贯通至气缸推料架305。

在本实施例的一种盖垫自动组装设备中，盖垫压合系统4包括第二支架41、气缸42和冲针43，第二支架41设置在机架0上，气缸42设置在支架41上方，冲针43设置在气缸42的活塞杆末端，冲针43下端与转盘01上的盖体定位槽上下对应。装有垫片的盖体经转盘01进入该工序位，第二支架41上的冲针43在气缸42的推动下朝将垫片与盖体压紧。

在本实施例的一种盖垫自动组装设备中，出料系统5包括设置在机架0上的入料推杆51、直振器52、转换轨道53、侧推杆54、以及出料推杆55，直振器52与转盘上盖体定位槽对接，入料推杆51上设有推料块56，推料块56位于转盘01上盖体定位槽正上方，转换轨道53垂直设置在直振器52末端，转换轨道53上设有感应器，沿转换轨道53长度方向上设有侧推杆54，转换轨道53末端设有垂直于转换轨道的出料推杆55。经压合后的盖垫组合件到达该工序位置，推料块56在入料推杆51的推动下将盖体定位槽内的盖垫组合件推入直振器52内，盖垫组合件经直振器52到达转换轨道53，感应器感应到有盖垫组合件到达时，侧推杆54推动盖垫组合件沿转换轨道53长度方向移动，盖垫组合件到达转换轨道53末端后，由出料推杆55将盖垫组合件推出该系统。

本发明技术方案将盖体的送料、涂胶和垫片送料、以及成品出料等工序均实现机械化，提高了盖体和垫片的组装效率，降低了人工成本；利用xyz直线模组运动机构和螺杆上胶机使涂胶过程达到精密化，确保通过胶粘的垫片不易从盖体中脱落。

以上所述仅为本发明创造的较佳实施例，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。