CN108942137B

CN108942137B - 空格键自动组装***

Info

Publication number: CN108942137B
Application number: CN201810801307.XA
Authority: CN
Inventors: 林焕城
Original assignee: Individual
Current assignee: Suzhou Deji Automation Technology Co ltd
Priority date: 2018-07-20
Filing date: 2018-07-20
Publication date: 2020-01-10
Anticipated expiration: 2038-07-20
Also published as: CN108942137A

Abstract

本发明公开了空格键自动组装***，包括：机架以及设置在机架上的空格键内衬供料装置、四轴机械手、CCD检测装置、工位旋转平台装置、辊压下料装置、收料装置和PLC。通过上述方式，本发明空格键自动组装***，通过采用托盘供料的方式自动上料，由机械手取料，CCD自动进行检测，将合格的空格键内衬放到定位治具上的键帽里，移载、翻转后进入辊压工位压合内衬与键帽，下料装置将压好的空格键放入收料装置，并且多种型号的定位治具安装在设备里需要换型时秩序切换程序无需更换治具，减少换型时时间，同时减少人工参与造成的误差，提高生产效率，具有可靠性能高、定位精确、结构紧凑、转位速度快、噪音小等优点。

Description

空格键自动组装***

技术领域

本发明涉及电子技术领域，特别是涉及空格键自动组装***。

背景技术

空格键，或称空白键，是电脑键盘的一个键，由于电脑键盘的规格不同，空格键的大小规格也不同，空格键包括空格键键帽与空格键内衬，需要由人工先将空格键键帽和空格键内衬贴合在一起，然后放入设备压合再由人工取出，并且因为空格键内衬需要经过检测才能进行组装，需要多道工序才能完成空格键的组装，而且在更换不同型号时需要更换治具，过程繁琐，人工多容易出错，生产效率低，成品质量不高。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供空格键自动组装***。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：

提供空格键自动组装***，包括：机架以及设置在机架上的空格键内衬供料装置、四轴机械手、CCD检测装置、工位旋转平台装置、辊压装置、收料装置和PLC，PLC分别向所述空格键内衬供料装置、四轴机械手、CCD检测装置、工位旋转平台装置、辊压装置、收料装置发送控制指令；所述四轴机械手从所述空格键内衬供料装置中搬运空格键内衬至所述CCD检测装置进行质量检测，所述四轴机械手将通过检测的空格键内衬按照型号分别搬运至所述工位旋转平台装置的相应定位治具，所述辊压装置从所述工位旋转平台装置将通过检测的空格键内衬与空格键键帽进行组装，并且将组装完成的空格键搬运至所述收料装置存放。

在本发明一个较佳实施例中，所述空格键内衬供料装置包括供料升降机构、待料升降机构、上料托盘移载机械手、供料工位、待料工位，供料升降机构驱动供料托盘竖直方向移动，待料升降机构驱动待料托盘竖直方向移动，供料工位、待料工位分别设置在供料升降机构、待料升降机构的顶端，上料托盘移载机械手将装满空格键内衬的托盘从供料工位搬运至待料工位。

在本发明一个较佳实施例中，所述上料托盘移载机械手包括水平的第一滑轨、第一吸盘、第一无杆气缸，第一无杆气缸驱动第一吸盘沿第一滑轨移动。

在本发明一个较佳实施例中，所述CCD检测装置包括CCD镜头、光源，PLC根据CCD镜头拍的图片检测空格键内衬。

在本发明一个较佳实施例中，所述四轴机械手的执行端设置第二吸盘，四轴机械手下方设置有NG回收盒。

在本发明一个较佳实施例中，所述工位旋转平台装置包括旋转平台、多个定位治具，旋转平台围绕自己的中心轴转动，定位治具等距设置在旋转平台的圆周上。

在本发明一个较佳实施例中，所述辊压装置包括翻转移载机构、下移载机构、辊压下料机构，翻转移载机构将空格键内衬与空格键键帽初次组装后的空格键翻转并搬运至下移载机构，翻转移载机构将空格键从下移载机构搬运至辊压工位进行辊压，并且搬运至收料装置；翻转移载机构包括第三吸盘、第一旋转气缸、第一升降气缸、第二无杆气缸、第二滑轨、第三无杆气缸、第四吸盘、第二升降气缸、第三滑轨，第一旋转气缸驱动第三吸盘翻转，第一升降气缸驱动第三吸盘竖直方向移动，第二无杆气缸驱动第三吸盘沿第二滑轨移动，第二升降气缸驱动第四吸盘竖直方向移动，第三无杆气缸驱动第四吸盘沿第三滑轨移动；下移载机构包括导轨、缓冲阻挡块、第四无杆气缸、下移载治具、第一滑台气缸，第四无杆气缸驱动下移载治具沿导轨移动，缓冲阻挡块设置在第四无杆气缸的末端，第一滑台气缸驱动下移载治具竖直移动。

在本发明一个较佳实施例中，所述辊压下料机构包括辊压移载模组、辊压载具、辊压治具、下料机械手治具、暂存治具模组、辊压治具移载模组、下料移载模组，辊压载具将初次组装的空格键搬运至辊压治具下方进行辊压，下料机械手治具将辊压后的空格键搬运至托盘；辊压载具沿辊压移载模组移动，辊压移载模组上设置下料工位，辊压治具包括辊轮、浮动机构、第一双导杆气缸，第一双导杆气缸通过浮动机构驱动辊轮竖直方向运动，辊压治具沿辊压治具移载模组移动；下料机械手治具沿下料移载模组移动，下料机械手治具包括第五吸盘、第二旋转气缸、第二滑台气缸，第二旋转气缸驱动第五吸盘沿水平转轴转动，第二滑台气缸驱动第五吸盘沿竖直方向移动；暂存治具模组包括暂存治具、变距气缸，变距气缸改变暂存治具上放置的空格键的距离。

在本发明一个较佳实施例中，所述收料装置包括收料托盘移载机械手、第一升降机构、第二升降机构，第一升降机构将用于放置空格键的空托盘搬运至放料工位，收料托盘移载机械手将装满空格键的托盘搬运至储料工位，放料工位设置在第一升降机构的顶端，储料工位设置在第二升降机构的顶端，第一升降机构与第二升降机构结构相同。

在本发明一个较佳实施例中，所述收料托盘移载机械手包括第五无杆气缸、第六吸盘、第二双导杆气缸、直线导轨，第五无杆气缸驱动第六吸盘沿直线导轨移动，第二双导杆气缸驱动第六吸盘竖直方向移动；第二升降机构包括电机、托架、链轮、导柱、直线轴承，电机驱动链轮使得托架沿导柱方向移动。

本发明的有益效果是：提供空格键自动组装***，通过采用托盘供料的方式自动上料，由机械手取料，CCD自动进行检测，将合格的空格键内衬放到定位治具上的键帽里，将其取放到辊压治具里将压合内衬与键帽，并且多种型号的治具安装在设备里需要换型时秩序切换程序无需更换治具，减少换型时时间，同时减少人工参与造成的误差，提高生产效率，具有可靠性能高、定位精确、结构紧凑、转位速度快、噪音小等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本发明的空格键自动组装***一较佳实施例的整体结构示意图；

图2是本发明的空格键自动组装***一较佳实施例的空格键内衬供料装置的结构示意图；

图3是本发明的空格键自动组装***一较佳实施例的上料托盘移载机械手的结构示意图；

图4是本发明的空格键自动组装***一较佳实施例的四轴机械手、CCD检测装置与工位旋转平台装置的结构示意图；

图5是本发明的空格键自动组装***一较佳实施例的辊压装置的结构示意图；

图6是本发明的空格键自动组装***一较佳实施例的辊压装置局部的结构示意图；

图7是本发明的空格键自动组装***一较佳实施例的下移载机构的结构示意图；

图8是本发明的空格键自动组装***一较佳实施例的下移载机构初始位置的结构示意图；

图9是本发明的空格键自动组装***一较佳实施例的辊压下料机构正面的结构示意图；

图10是本发明的空格键自动组装***一较佳实施例的辊压下料机构背面的结构示意图；

图11是本发明的空格键自动组装***一较佳实施例的辊压治具的结构示意图；

图12是本发明的空格键自动组装***一较佳实施例的第一双导轨气缸的结构示意图；

图13是本发明的空格键自动组装***一较佳实施例的下料机械手治具的结构示意图；

图14是本发明的空格键自动组装***一较佳实施例的暂存治具模组的结构示意图；

图15是本发明的空格键自动组装***一较佳实施例的收料装置的结构示意图；

图16是本发明的空格键自动组装***一较佳实施例的收料托盘移载机械手的结构示意图；

图17是本发明的空格键自动组装***一较佳实施例的第一升降机构的结构示意图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图17，本发明实施例包括：

空格键自动组装***，包括：机架1以及设置在机架1上的空格键内衬供料装置2、四轴机械手3、CCD检测装置4、工位旋转平台装置5、辊压装置6、收料装置7和PLC，PLC分别向所述空格键内衬供料装置2、四轴机械手3、CCD检测装置4、工位旋转平台装置5、辊压装置6、收料装置7发送控制指令；所述四轴机械手3从所述空格键内衬供料装置2中搬运空格键内衬至所述CCD检测装置4进行质量检测，所述四轴机械手3将通过检测的空格键内衬按照型号分别搬运至所述工位旋转平台装置5的相应位置，所述辊压装置6从所述工位旋转平台装置5将通过检测的空格键内衬与空格键键帽进行组装，并且将组装完成的空格键搬运至所述收料装置7存放。

四轴机械手3的执行端设置第二吸盘31，四轴机械手下方设置有NG回收盒51。

空格键内衬供料装置2包括供料升降机构21、待料升降机构27、上料托盘移载机械手24、供料工位25、待料工位26，供料升降机构21驱动供料托盘22竖直方向移动，待料升降机构27驱动待料托盘23竖直方向移动，供料工位、待料工位分别设置在供料升降机构21、待料升降机构27的顶端，上料托盘移载机械手24将装满空格键内衬的托盘从供料工位25搬运至待料工位26；上料托盘移载机械手24包括水平的第一滑轨241、第一吸盘242、第一无杆气缸243，第一无杆气缸243驱动第一吸盘242沿第一滑轨241移动。

CCD检测装置4包括CCD镜头41、光源42，PLC根据CCD镜头41拍的图片检测空格键内衬。

工位旋转平台装置5包括旋转平台52、多个定位治具53，旋转平台52围绕自己的中心轴转动，定位治具53等距设置在旋转平台52的圆周上。

辊压装置6包括翻转移载机构61、下移载机构62、辊压下料机构63，翻转移载机构61将空格键内衬与空格键键帽初次组装后的空格键翻转并搬运至下移载机构62，翻转移载机构61将空格键从下移载机构62搬运至辊压工位进行辊压，并且搬运至收料装置7；翻转移载机构61包括第三吸盘611、第一旋转气缸612、第一升降气缸613、第二无杆气缸614、第二滑轨615、第三无杆气缸616、第四吸盘617、第二升降气缸618、第三滑轨619，第一旋转气缸612驱动第三吸盘611翻转，第一升降气缸613驱动第三吸盘611竖直方向移动，第二无杆气缸614驱动第三吸盘611沿第二滑轨615移动，第二升降气缸618驱动第四吸盘617竖直方向移动，第三无杆气缸616驱动第四吸盘617沿第三滑轨619移动；下移载机构62包括导轨621、缓冲阻挡块622、第四无杆气缸623、下移载治具624、第一滑台气缸625，第四无杆气缸623驱动下移载治具624沿导轨621移动，缓冲阻挡块622设置在第四无杆气缸623的末端，第一滑台气缸625驱动下移载治具624竖直移动，图8为下移载机构62的初始位置，第三吸盘611将空格键移载到下移载机构62的上方，此时下移载治具624位于空格键的下方，然后第一滑台气缸625伸出，下移载治具624上升，空格键落入下移载治具624的定位凹槽里，然后第四无杆气缸623动作，下移载治具624移动至图7位置，第三吸盘611也返回初始位置；辊压下料机构63包括辊压移载模组631、辊压载具632、辊压治具633、下料机械手治具634、暂存治具模组635、辊压治具移载模组636、下料移载模组637，辊压载具632将初次组装的空格键搬运至辊压治具633下方进行辊压，下料机械手治具634将辊压后的空格键搬运至托盘，在下料机械手治具634将空格键搬运到托盘时，对于其中一种型号的空格键，需要先旋转90°，然后再搬运至空托盘上，而且在第三次取放时，需要先将所吸取的5个空格键中一个放在暂存治具模组635，将剩余的4个空格键放入托盘，因为这种型号的空格键对应的收料托盘能放置的空格键数量为14，而单次组装的空格键为5，所以下料机械手治具634需要将多出的一个空格键放置在相应的暂存模组635中的第二暂存治具6353里，第二暂存治具6353放满4个空格键后，再由下料机械手治具634取放到空托盘里，对于其中另一种特殊型号空格键，下料机械手治具634需要将空格键先放到对应的第一暂存治具6351上变距，再取放到收料装置的托盘里；辊压载具632沿辊压移载模组631移动，辊压移载模组631上设置下料工位，辊压治具633包括辊轮6331、浮动机构6332、第一双导杆气缸6333，第一双导杆气缸6333通过浮动机构6332驱动辊轮6331竖直方向运动，辊压治具633沿辊压治具移载模组636移动；下料机械手治具634沿下料移载模组637移动，下料移载模组637与辊压移载模组631相互垂直，辊压治具移载模组636与下料移载模组637方向相同，第二滑轨615与下料移载模组637相互垂直，第二滑轨615与辊压移载模组631方向相同，下料机械手治具634包括第五吸盘6341、第二旋转气缸6342、第二滑台气缸6343，第二旋转气缸6342驱动第五吸盘6341沿水平转轴转动，第二滑台气缸6343驱动第五吸盘6341沿竖直方向移动；暂存治具模组635包括第一暂存治具6351、变距气缸6352、第二暂存治具6353，变距气缸6352改变第一暂存治具6351上放置的空格的距离。

收料装置7包括收料托盘移载机械手71、第一升降机构72、第二升降机构73，第二升降机构71将用于放置空格键的空托盘76提升至放料工位74，收料托盘移载机械手71将装满空格键的托盘77搬运至储料工位75，放料工位74设置在第一升降机构的顶端，储料工位75设置在第二升降机构73的顶端；收料托盘移载机械手71包括第五无杆气缸711、第六吸盘712、第二双导杆气缸713、直线导轨714，第五无杆气缸711驱动第六吸盘712沿直线导轨714移动，第二双导杆气缸713驱动第六吸盘712竖直方向移动；第一升降机构72包括电机721、托架722、链轮723、导柱724、直线轴承725，电机721驱动链轮723使得托架722沿导柱724方向移动。

供料升降机构21将空托盘由下方提升至上方，人工将多个装满空格键内衬的托盘放入供料升降机构21，供料升降机构21将托盘由下方提升至供料工位，第一无杆气缸243驱动第一吸盘242搬运装满空格键内衬的托盘沿第一滑轨241移动至待料工位，四轴机械手3将空格键内衬搬运至工位旋转平台装置5，搬运完成后，待料升降机构27将取完空格键内衬的空托盘由上方降低至下方，为下一次放置托盘空出位置。

四轴机械手3末端的第二吸盘31将空格键内衬搬运至CCD镜头41下进行检测，光源42对其进行补光，人工先将带有粘合剂的空格键的键帽放在定位治具53里，检测合格的空格键内衬被第二吸盘31搬运至相应型号的定位治具53上的空格键键帽里，不合格的空格键内衬被第二吸盘31搬运至NG回收盒51，不同型号的定位治具53间隔设置在旋转平台52的圆周上，因此组装不同型号的空格键时，不需要更换治具。

第二无杆气缸614驱动第三吸盘611移动至定位治具53的空格键的上方，第一升降气缸613驱动第三吸盘611下降并轻微下压让空格键的内侧与键帽粘合，然后第三吸盘611吸取空格键，吸取完成后，第一升降气缸613驱动第三吸盘611上升，第一旋转气缸612驱动第三吸盘611进行翻转，翻转完成后第二无杆气缸614驱动第三吸盘611搬运至下移载机构62；第四无杆气缸623驱动下移载治具624沿导轨621移动至第三吸盘611的下方，第一滑台气缸625驱动下移载治具624上升抬走空格键；第三无杆气缸616驱动第四吸盘617吸取空格键，并且搬运至辊压载具632上，辊压移载模组631带动辊压载具632至辊压治具633下方，第一双导杆气缸6333驱动辊轮6331下压至空格键，辊压治具移载模组636带动辊轮6331在空格键上来回辊压将空格键压紧，浮动机构6332包括弹簧63321，用于防止辊轮6331对空格键的压力过大而造成损坏，辊压完成后，辊压治具633返回初始位置，辊压移载模组631带动辊压载具632至下料工位；第二滑台气缸6343驱动第五吸盘6341吸取空格键，然后搬运至收料装置7的空托盘上，根据不同型号的空格键需要放置在不同的托盘里，在将空格键搬运到收料装置7的空托盘前，对于其中一种型号的空格键，第二旋转气缸6342需要先驱动第五吸盘6341沿竖直转轴旋转90度，然后再搬运到收料装置7的空托盘上，而且这种型号的空格键在第三次取放时需要先将所吸取的5个空格键中的一个放在暂存治具6353里，对于其中另一种特殊型号空格键，需要先进行变距再放入托盘，在将这种型号空格键取放到托盘时，下料移载模组637驱动第五吸盘6341先将特殊型号空格键放入暂存治具6351进行变距，变距后第五吸盘6341吸取特殊空格键，因为变距距离较小所以原有的吸盘间距仍然可以吸住特殊型号空格键，然后搬运至收料装置7的空托盘上。

人工将空托盘放置托架722上，第五吸盘6341将托架722上的空托盘76放满后，电机721驱动链轮723使得托架722沿导柱724方向向上移动至放料工位74，下料机械手治具634将空托盘76装满空格键，第五无杆气缸711驱动第六吸盘712沿直线导轨714移动至装满空格键的托盘77的上方，第二双导杆气缸713驱动第六吸盘712下降吸住装满空格键的托盘77，收料托盘移载机械手71将装满空格键的托盘77搬运至储料工位75，第二升降机构73将装满空格键的托盘77向下搬运，以供人工取走。

本发明空格键自动组装***的有益效果是：提供空格键自动组装***，通过采用托盘供料的方式自动上料，由机械手取料，CCD自动进行检测，将合格的空格键内衬放到定位治具上的键帽里，将其取放到辊压治具里将压合内衬与键帽，并且多种型号的治具安装在设备里需要换型时秩序切换程序无需更换治具，减少换型时时间，同时减少人工参与造成的误差，提高生产效率，具有可靠性能高、定位精确、结构紧凑、转位速度快、噪音小等优点。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书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它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.空格键自动组装***，其特征在于，包括：机架以及设置在机架上的空格键内衬供料装置、四轴机械手、CCD检测装置、工位旋转平台装置、辊压装置、收料装置和PLC，PLC分别向所述空格键内衬供料装置、四轴机械手、CCD检测装置、工位旋转平台装置、辊压装置、收料装置发送控制指令；所述四轴机械手从所述空格键内衬供料装置中搬运空格键内衬至所述CCD检测装置进行质量检测，所述四轴机械手将通过检测的空格键内衬按照型号分别搬运至所述工位旋转平台装置的相应定位治具，所述辊压装置从所述工位旋转平台装置将通过检测的空格键内衬与空格键键帽进行组装，并且将组装完成的空格键搬运至所述收料装置存放。

2.根据权利要求1所述的空格键自动组装***，其特征在于，所述空格键内衬供料装置包括供料升降机构、待料升降机构、上料托盘移载机械手、供料工位、待料工位，供料升降机构驱动供料托盘竖直方向移动，待料升降机构驱动待料托盘竖直方向移动，供料工位、待料工位分别设置在供料升降机构、待料升降机构的顶端，上料托盘移载机械手将装满空格键内衬的托盘从供料工位搬运至待料工位。

3.根据权利要求2所述的空格键自动组装***，其特征在于，所述上料托盘移载机械手包括水平的第一滑轨、第一吸盘、第一无杆气缸，第一无杆气缸驱动第一吸盘沿第一滑轨移动。

4.根据权利要求1所述的空格键自动组装***，其特征在于，所述CCD检测装置包括CCD镜头、光源，PLC根据CCD镜头拍的图片检测空格键内衬。

5.根据权利要求1所述的空格键自动组装***，其特征在于，所述四轴机械手的执行端设置第二吸盘，四轴机械手下方设置有NG回收盒。

6.根据权利要求1所述的空格键自动组装***，其特征在于，所述工位旋转平台装置包括旋转平台、多个定位治具，旋转平台围绕自己的中心轴转动，定位治具等距设置在旋转平台的圆周上。

7.根据权利要求1所述的空格键自动组装***，其特征在于，所述辊压装置包括翻转移载机构、下移载机构、辊压下料机构，翻转移载机构将空格键内衬与空格键键帽初次组装后的空格键翻转并搬运至下移载机构，翻转移载机构将空格键从下移载机构搬运至辊压工位进行辊压，并且搬运至收料装置；翻转移载机构包括第三吸盘、第一旋转气缸、第一升降气缸、第二无杆气缸、第二滑轨、第三无杆气缸、第四吸盘、第二升降气缸、第三滑轨，第一旋转气缸驱动第三吸盘翻转，第一升降气缸驱动第三吸盘竖直方向移动，第二无杆气缸驱动第三吸盘沿第二滑轨移动，第二升降气缸驱动第四吸盘竖直方向移动，第三无杆气缸驱动第四吸盘沿第三滑轨移动；下移载机构包括导轨、缓冲阻挡块、第四无杆气缸、下移载治具、第一滑台气缸，第四无杆气缸驱动下移载治具沿导轨移动，缓冲阻挡块设置在第四无杆气缸的末端，第一滑台气缸驱动下移载治具竖直移动。

8.根据权利要求7所述的空格键自动组装***，其特征在于，所述辊压下料机构包括辊压移载模组、辊压载具、辊压治具、下料机械手治具、暂存治具模组、辊压治具移载模组、下料移载模组，辊压载具将初次组装的空格键搬运至辊压治具下方进行辊压，下料机械手治具将辊压后的空格键搬运至托盘；辊压载具沿辊压移载模组移动，辊压移载模组上设置下料工位，辊压治具包括辊轮、浮动机构、第一双导杆气缸，第一双导杆气缸通过浮动机构驱动辊轮竖直方向运动，辊压治具沿辊压治具移载模组移动；下料机械手治具沿下料移载模组移动，下料移载模组与辊压移载模组相互垂直，辊压治具移载模组与下料移载模组方向相同，下料机械手治具包括第五吸盘、第二旋转气缸、第二滑台气缸，第二旋转气缸驱动第五吸盘沿水平转轴转动，第二滑台气缸驱动第五吸盘沿竖直方向移动；暂存治具模组包括暂存治具、变距气缸，变距气缸改变暂存治具上放置的空格键的距离。

9.根据权利要求1所述的空格键自动组装***，其特征在于，所述收料装置包括收料托盘移载机械手、第一升降机构、第二升降机构，第一升降机构将用于放置空格键的空托盘搬运至放料工位，收料托盘移载机械手将装满空格键的托盘搬运至储料工位，放料工位设置在第一升降机构的顶端，储料工位设置在第二升降机构的顶端，第一升降机构与第二升降机构结构相同。

10.根据权利要求9所述的空格键自动组装***，其特征在于，所述收料托盘移载机械手包括第五无杆气缸、第六吸盘、第二双导杆气缸、直线导轨，第五无杆气缸驱动第六吸盘沿直线导轨移动，第二双导杆气缸驱动第六吸盘竖直方向移动；第二升降机构包括电机、托架、链轮、导柱、直线轴承，电机驱动链轮使得托架沿导柱方向移动。