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        2. 机箱风扇胶钉自动装配机的制作方法

          文档序号:17563241发布日期:2019-04-30 19:27
          机箱风扇胶钉自动装配机的制作方法

          本实用新型涉及一种机箱风扇胶钉自动装配机。



          背景技术:

          随着时代的发展,各类电器消费品的种类层出不穷,形形色色的电器品的机箱、机柜中控制器大部分都是通过风扇进行散热,而风扇在转动过程中会产生较大的震动,为了减少风扇震动对机箱的损害,因此对于风扇的安装目前市面市使用最多的就是通过橡胶钉进行紧固,同时还能起到减震的作用。尽管机箱风扇的安装方式普遍采用胶钉装配,但目前普遍还是靠人工安装风扇胶钉,人工成本高、劳动强度,目前市面上暂无机箱风扇胶钉自动装配。

          人工装配胶钉过程中分多到工序,上料、胶钉入机箱安装孔、胶钉入风扇安装孔、胶钉拉紧装配,且机箱风扇安装孔的对位及校准均靠人的视觉来判断,同时风扇的供料、机箱的供料、胶钉的供料,目前市面上也仅是对单个物料的供料实现自动化,无法实现三者的同时供料及相对应的反馈,效?#23454;?#19979;,人工成本高。



          技术实现要素:

          本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、设计合理、自动化程度高、效率高的机箱风扇胶钉自动装配机。

          本实用新型所采用的技术方案是:本实用新型包括

          胶钉供料模块,所述胶钉供料模块包括CCD相机和取胶钉机械手,所述取胶钉机械手用于夹取胶钉;

          机箱供料模块,所述机箱供料模块包括送箱轨道和设置在所述送箱轨道上的挡料定位组件,所述送箱轨道用于输送机箱;

          风扇供料模块,所述风扇供料模块包括风扇出料定位组件;

          和胶钉装配模块,所述胶钉装配模块包括与所述风扇出料定位组件相配合的取风扇机械手。

          进一步地,所述胶钉供料模块包括振动盘、胶钉分料盘和与所述取胶钉机械手相配合的XZ运动模组,所述胶钉分料盘的底部配合设置有Z轴旋转电机,所述胶钉分料盘上圆周阵列设置有若干胶钉料口,所述振动盘的出口处设置有连通至其中一个所述胶钉料口的固定输送通道,所述取胶钉机械手位于所述胶钉分料盘的上部,所述取胶钉机械手配置有X轴旋转电机,所述CCD相机的镜头朝向Y轴方向。

          进一步地,所述胶钉分料盘上设置有四个胶钉料口,所述胶钉分料盘的正下方设置有顶升装置,所述顶升装置包括顶升气缸和设置在顶升气缸的输出轴上的顶升板,所述顶升板的上端面设置有四根与四个所述胶钉料口一一对应的胶钉顶升杆,所述Z轴旋转电机设置在所述顶升装置的一侧,所述Z轴旋转电机的输出轴与所述胶钉分料盘的中心转轴通过同步带相连接配合。

          进一步地,所述送箱轨道上设置有装配工位,所述挡料定位组件包括设置在所述装配工位前方的顶升阻挡机构和设置在所述装配工位的前后两侧的固定定位机构,所述顶升阻挡机构包括限位顶升卡板,所述固定定位机构包括设置在所述装配工位上方的升?#24213;?#21644;设置在所述升?#24213;?#19979;部并与机箱的前后侧面相配合的定位夹具。

          进一步地,所述定位夹具包括夹紧板和夹紧气缸,所述夹紧气缸的输出轴垂?#32972;?#21521;机箱的侧面,所述夹紧板的左右两侧均设置有缩紧卡爪,所述缩紧卡爪与机箱的左?#20063;?#38754;相配合,所述缩紧卡爪配合设置有缩紧气缸。

          进一步地,所述风扇供料模块包括主支架、设置在所述主支架?#20063;?#20013;部的顶升上料栈、设置在所述主支架左侧中部的风扇上料台组件、设置在所述主支架上部的第一XYZ运动模组和设置在所述第一XYZ运动模组的执行部上的风扇中转机械手,所述风扇出料定位组件设置在所述主支架的上部一侧,所述风扇中转机械手在所述风扇上料台组件和所述风扇出料定位组件之间运输风扇。

          进一步地,所述顶升上料栈中设置有若干层风扇料盘存储位,位于所述顶升上料栈的最顶部的风扇料盘存储位的?#20063;?#19978;设置有与风扇料盘相配合的推出气缸,所述风扇上料台组件包括上料台基座和设置在所述上料台基座中的上料平台,所述上料平台与位于最顶部的风扇料盘存储位相平齐

          进一步地,所述风扇出料定位组件包括风扇出料座、竖向滑轨、滑轨滑块和竖向气缸,所述风扇出料座固定设置在所述滑轨滑块的上部,所述竖向气缸的输出轴与所述滑轨滑块通过连接块相连接,所述风扇出料座包括与风扇相适配的底部夹爪和侧部夹爪,所述侧部夹爪通过弹簧片与所述风扇出料座相连接。

          进一步地,所述胶钉装配模块包括与所述取风扇机械手相配合的第二XYZ运动模组,所述取风扇机械手包括主安装板、对称设置在所述主安装板两侧的胶钉夹爪组件和设置在所述主安装板下部的风扇夹爪组件,所述胶钉夹爪组件包括设置在所述主安装板上的横向导轨、横向输出气缸和与所述横向导轨滑动配合的胶钉夹爪主件,所述胶钉夹爪主件包括均竖向设置的第一卡爪和第二卡爪,所述第一卡爪和所述第二卡爪同向错位设置,所述第一卡爪和所述第二卡爪分别配合设置有卡爪气缸,所述风扇夹爪组件包括主卡爪座,所述主卡爪座位于两侧的所述胶钉夹爪主件之间。

          进一步地,所述主卡爪座的左右两侧设置有侧弹性卡爪,所述主安装板的后部中央设置有前顶气缸,所述前顶气缸的输出轴垂直于所述主安装板。

          本实用新型的有益效果为:本实用新型实现风扇、胶钉、机箱的自动供料,机箱定位,风扇及机箱胶钉孔的对位识别和胶钉风扇的自动装配;通过自动供料系统实现胶钉、风扇、机箱的不断供料代替人工供料,减少劳动力数量并提高效率;通过CCD相机获取机箱胶钉孔、风扇胶钉孔、胶钉的位置信号,并将信号反馈?#26009;?#24212;的机械手并对风扇、胶钉的位置做出相应的调整,高效取代人工视觉判断;设备结构紧凑、简单,维护保养操作方便。

          附图说明

          图1是本实用新型中的胶钉供料模块的结构示意图;

          图2是胶钉分料盘与顶升装置的配合示意图;

          图3是机箱供料模块的结构示意图;

          图4是风扇供料模块的结构示意图;

          图5是风扇上料台组件的结构示意图;

          图6是风扇出料定位组件的结构示意图;

          图7是胶钉装配模块的结构示意图;

          图8是取风扇机械手的分解结构示意图。

          具体实施方式

          如图1至图8所示,本实用新型的具体实施方式是:本实用新型包括胶钉供料模块,所述胶钉供料模块包括CCD相机11和取胶钉机械手12,所述取胶钉机械手12用于夹取胶钉10;

          机箱供料模块,所述机箱供料模块包括送箱轨道21和设置在所述送箱轨道21上的挡料定位组件22,所述送箱轨道21用于输送机箱20;

          风扇供料模块,所述风扇供料模块包括风扇出料定位组件31,风扇30在所述风扇出料定位组件31处等待出料;

          和胶钉装配模块,所述胶钉装配模块包括与所述风扇出料定位组件31相配合的取风扇机械手41;

          所述取风扇机械手41从风扇供料模块取走风扇30并将风扇30运送?#20102;?#36848;送箱轨道21上的机箱20处,所述取胶钉机械手12将胶钉10运送?#20102;?#36848;机箱20处,所述CCD相机11捕捉所述机箱20上的胶钉孔和风扇30上的胶钉孔以及胶钉10的位置。

          本实用新型还包括电?#22278;?#20316;系统和整机主体,CCD相机11、取胶钉机械手12、送箱轨道21和取风扇机械手41均与电脑电连接,通过CCD相机11捕捉胶钉10、风扇30和机箱20的位置信息反馈给电脑,电脑重新控制驱动相应机械手对三者进行调整从而实现对接和为自动装配提供基础。胶钉供料模块位于整机主体的后部,机箱供料模块位于整机主体的中部,风扇供料模块位于整机主体的前部,胶钉装配模块位于整机主体的上部,胶钉供料模块和机箱供料模块之间通过取胶钉机械手12相联系,机箱供料模块和风扇供料模块通过取风扇机械手41相联系。

          在本具体实施例中,所述胶钉供料模块包括振动盘13、胶钉分料盘14和与所述取胶钉机械手12相配合的XZ运动模组15,所述胶钉分料盘14的底部配合设置有Z轴旋转电机16,所述胶钉分料盘14上圆周阵列设置有若干胶钉料口,所述振动盘13的出口处设置有连通至其中一个所述胶钉料口的固定输送通道17,所述取胶钉机械手12位于所述胶钉分料盘14的上部,所述取胶钉机械手12配置有X轴旋转电机18,所述CCD相机11的镜头朝向Y轴方向。

          所述胶钉分料盘14上设置有四个胶钉料口,所述胶钉分料盘14的正下方设置有顶升装置,所述顶升装置包括顶升气缸191和设置在顶升气缸191的输出轴上的顶升板192,所述顶升板192的上端面设置有四根与四个所述胶钉料口一一对应的胶钉顶升杆193,所述Z轴旋转电机16设置在所述顶升装置的一侧,所述Z轴旋转电机16的输出轴与所述胶钉分料盘14的中心转轴通过同步带194相连接配合。

          在本具体实施例中,所述送箱轨道21上设置有装配工位23,所述挡料定位组件22包括设置在所述装配工位23前方的顶升阻挡机构24和设置在所述装配工位23的前后两侧的固定定位机构,所述顶升阻挡机构24包括限位顶升卡板,所述固定定位机构包括设置在所述装配工位23上方的升?#24213;?5和设置在所述升?#24213;?5下部并与机箱20的前后侧面相配合的定位夹具26。

          所述定位夹具26包括夹紧板261和夹紧气缸262,所述夹紧气缸262的输出轴垂?#32972;?#21521;机箱20的侧面,所述夹紧板261的左右两侧均设置有缩紧卡爪263,所述缩紧卡爪263与机箱20的左?#20063;?#38754;相配合,所述缩紧卡爪263配合设置有缩紧气缸264。

          在本具体实施例中,所述风扇供料模块包括主支架32、设置在所述主支架32?#20063;?#20013;部的顶升上料栈33、设置在所述主支架32左侧中部的风扇上料台组件34、设置在所述主支架32上部的第一XYZ运动模组35和设置在所述第一XYZ运动模组35的执行部上的风扇中转机械手36,所述风扇出料定位组件31设置在所述主支架32的上部一侧,所述风扇中转机械手36在所述风扇上料台组件34和所述风扇出料定位组件31之间运输风扇30。

          所述顶升上料栈33中设置有若干层风扇料盘存储位,位于所述顶升上料栈33的最顶部的风扇料盘存储位的?#20063;?#19978;设置有与风扇料盘40相配合的推出气缸,所述风扇上料台组件34包括上料台基座37和设置在所述上料台基座37中的上料平台,所述上料平台与位于最顶部的风扇料盘存储位相平齐。所述上料台基座37的侧面适配设置有抬升丝杆机构38。

          所述顶升上料栈33包括栈体架和设置在所述栈体架底部的顶升器,风扇30放置在风扇料盘40中,所述栈体架的侧壁上设置有若干层风扇料盘存储位相适配的卡位槽。

          风扇中转机械手36上设置有识别风扇方向正反的感应器,风扇中转机械手36的夹爪部设置?#34892;?#36716;电机用于调整风扇正反方向。

          所述风扇出料定位组件31包括风扇出料座311、竖向滑轨312、滑轨滑块313和竖向气缸314,所述风扇出料座311固定设置在所述滑轨滑块313的上部,所述竖向气缸314的输出轴与所述滑轨滑块313通过连接块315相连接,所述风扇出料座311包括与风扇30相适配的底部夹爪316和侧部夹爪317,所述侧部夹爪317通过弹簧片318与所述风扇出料座311相连接。风扇出料定位组件31具有定位风扇30的功能,而且通过弹簧片318可以起到柔性定位的功能。

          在本具体实施例中,所述胶钉装配模块包括与所述取风扇机械手41相配合的第二XYZ运动模组42,所述取风扇机械手41包括主安装板43、对称设置在所述主安装板43两侧的胶钉夹爪组件和设置在所述主安装板43下部的风扇夹爪组件,所述胶钉夹爪组件包括设置在所述主安装板43上的横向导轨441、横向输出气缸442和与所述横向导轨441滑动配合的胶钉夹爪主件443,所述胶钉夹爪主件443包括均竖向设置的第一卡爪444和第二卡爪445,所述第一卡爪444和所述第二卡爪445同向错位设置,所述第一卡爪444和所述第二卡爪445分别配合设置有卡爪气缸446,所述风扇夹爪组件包括主卡爪座451,所述主卡爪座451位于两侧的所述胶钉夹爪主件443之间。

          所述主卡爪座451的左右两侧设置有侧弹性卡爪452,所述主安装板43的后部中央设置有前顶气缸46,所述前顶气缸46的输出轴垂直于所述主安装板43。

          在本具体实施例中,风扇出料定位组件31的风扇出料座311位于送箱轨道21上的装配工位23的?#20063;?#36793;,CCD相机11、胶钉分料盘14和取胶钉机械手12均位于装配工位23的左侧边,取风扇机械手41位于风扇出料座311和送箱轨道21之间的上部。

          本实用新型的操作过程如下:

          胶钉供料模块的工作原理:振动盘13不断震动,胶钉分料盘14在Z轴旋转电机16的带动下不断旋转,胶钉10被送至胶钉分料盘14的胶钉料口内,胶钉分料盘14下方的顶升装置将胶钉10从胶钉料口顶升起来,取胶钉机械手12同时夹取?#30446;?#33014;钉10,取胶钉机械手12在X轴旋转电机18的带动下旋转90度,使得胶钉中心线与机箱胶钉孔及风扇胶钉孔平行,通过CCD相机11捕捉机箱胶钉孔与风扇胶钉孔,对其位置信号进行处理判断,进而将位置调整信号反馈到取风扇机械手41及取胶钉机械手12,进而对位置进行合理调整,取胶钉机械手12通过XZ运动模组15实?#21046;?#20301;置调整。

          机箱供料模块的工作原理:人工将机箱20及机箱20的托盘50推?#20102;?#31665;轨道21滚筒线上,托盘50及机箱20产品被传送至装配工位23后,顶升阻挡机构24顶升阻挡机箱20及托盘50,固定定位机构下?#24213;?#25377;并定位机箱20,机箱20在该位置保持不动,直至胶钉10、风扇30装配完成。其中,定位夹具26的夹紧板261从前后对机箱20进行夹紧,缩紧卡爪263对机箱20的左右方向进行锁紧从而完全固定机箱20。

          风扇供料模块的工作原理:人工将风扇30放到风扇料盘40,然后将风扇料盘40放入顶升上料栈33,顶升上料栈33通过顶升将风扇料盘40逐一顶起供料,最顶部的风扇料盘存储位上的风扇料盘40在推出气缸的推力下来到上料平台上,再在抬升丝杆机构38的作用下将风扇上料台组件34抬升送至供料高度,风扇中转机械手36在第一XYZ运动模组35的驱动下,将风扇30送至风扇出料定位组件31的风扇出料座311上;风扇中转机械手36夹取风扇30的过程中,风扇中转机械手36上的感应器可以识别风扇30方向,并作出相应的调整;风扇料盘40上的风扇固定槽39精度较高,第一XYZ运动模组15从风扇料盘40中取料时取料位置准确,减少寻边定位风扇30位置的时间。

          胶钉装配模块的工作原理:取风扇机械手41从风扇出料座311处夹取风扇30并放置在主卡爪座451中,在第二XYZ运动模组42的运动下,将风扇30送至机箱20的机箱胶钉孔附近位置,风扇贴紧机箱20内侧壁钣金,此时接到CCD相机11反馈的位置信号后,第二XYZ运动模组42调整风扇30位置,直至机箱胶钉孔与风扇胶钉孔对位,另一方面,取胶钉机械手12将胶钉10送至机箱胶钉孔与风扇胶钉孔内,接着,通过第一卡爪444和第二卡爪445错位相向运动而实现将胶钉10夹紧,整个取风扇机械手41在第二XYZ运动模组42带动下左右摆动,胶钉10后部卡槽进入机箱胶钉孔,然后胶钉夹爪主件443在横向输出气缸442的带动下左右拉扯胶钉10,胶钉10斜拉变细,前顶气缸46向前推装风扇,胶钉10中部卡槽卡进风扇胶钉孔,完成胶钉10、风扇30、机箱20的装配,随后取风扇机械手41松开风扇30,取胶钉机械手12松开胶钉10,机械手后退上升离开机箱20。

          本实用新型的有益效果为:本实用新型实现风扇30、胶钉10、机箱20的自动供料,机箱20定位,风扇30及机箱20胶钉孔的对位识别和胶钉风扇的自动装配;通过自动供料系统实现胶钉、风扇、机箱的不断供料代替人工供料,减少劳动力数量并提高效率,每小时自动装配风扇240-260个,人工成本也显著?#26723;停?#21482;需一人按时补充风扇、胶钉等物料即可。本设计的生产良率高达99.6%。通过CCD相机11获取机箱胶钉孔、风扇胶钉孔、胶钉10的位置信号,并将信号反馈?#26009;?#24212;的机械手并对风扇30、胶钉10的位置做出相应的调整,高效取代人工视觉判断;设备结构紧凑、简单,维护保养操作方便。

          本实用新型可用于机箱风扇胶钉的装配的技术领域。

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