CN109877574B - 一种小五孔插座自动组装流水线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小五孔插座自动组装流水线，包括后座上料组装机构、端子上料安装机构、压盖安装机构、保护门组件安装机构、以及成品输出线；还包括循环输送线及面盖安装机构，循环输送线上循环流动有治具，流转方向上依次设置有第一保护门安装机构、弹簧安装机构、第二保护门安装机构；面盖安装机构通过搬运机构将治具上已预定位的第一保护门、弹簧、第二保护门夹取、搬运并装入面盖内形成保护门组件，保护门组件安装机构将保护门组件装配至后座上并形成插座成品，并由成品输出线输出。其技术方案中，治具能够起到预定位的作用，自动化程度高，过程无需人员参与，设备组装效率高。

Description

一种小五孔插座自动组装流水线

技术领域

本发明涉及插座自动组装设备技术领域，尤其涉及一种小五孔插座自动组装流水线。

背景技术

保护门也叫安全门，带保护门的插座也就是我们平时所说的“安全插座”，五金端子孔与面盖之间加装阻隔内外部直接接触的塑胶件，只有在两片插头同时***时，保护门才会弹开，使其与五金端子接触。由于其生产较为繁杂，目前生产线上一般都是采用半自动的生产方式，但生产效率较低，同时成品品质因人而异，难以保证产品性能的一致性。为此，人们开始考虑研发全自动生产带保护门的小五孔插座的生产设备。

参阅申请号为CN201510996352的国内专利“小五孔插座自动组装机”，其包括机架，机架上装设有料槽输送装置和沿料槽输送装置送料方向依次设置的底座送料机构、E极插套送料组装机构、N极插套送料组装机构、L极插套送料组装机构、插套漏装检测机构、压板送料组装机构、第一保护门送料组装机构、第二保护门及弹簧送料组装机构、弹簧漏装检测机构、盖板送料组装机构、第一保护门插拔力检测机构、第二保护门插拔力检测机构、保护门复位检测机构、产品外观检测机构和成品卸料机构，料槽输送装置上设有第一保护门辅助定位机构，该专利能够将小五孔插座的各部件自动组装成小五孔插座成品，但组装过程中依然存在第一保护门、第二保护门以及弹簧定位安装困难的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种旨在能够起到保护门组装预定位的小五孔插座自动组装流水线，用以克服上述技术缺陷。

具体技术方案如下：

一种小五孔插座自动组装流水线，包括沿生产方向依次设置的后座上料组装机构、端子上料安装机构、压盖安装机构、保护门组件安装机构、以及成品输出线；

小五孔插座自动组装流水线还包括一条循环输送线，循环输送线上循环流动有至少一个治具，于循环输送线的流转方向还依次设置有用以向治具内置入第一保护门的第一保护门安装机构、用以向治具内置入弹簧的弹簧安装机构、用以向治具内置入第二保护门的第二保护门安装机构；

小五孔插座自动组装流水线还包括面盖安装机构，面盖安装机构分别与循环输送线、保护门组件安装机构相衔接，并通过一搬运机构将治具上已预定位的第一保护门、弹簧、第二保护门夹取、搬运并装入面盖内形成保护门组件，保护门组件安装机构将保护门组件装配至已装配端子及压盖的后座上并形成插座成品，并由成品输出线输出。

较佳的，面盖安装机构还包括一个用以将保护门组件转动180度的保护门翻转机构，且保护门翻转机构的输出端衔接保护门组件安装机构。

较佳的，端子上料安装机构包括沿生产方向依次设置的左端组装机构、右端组装机构、中端组装机构，且左端组装机构、右端组装机构、中端组装机构分别包括用以将端子逐个排列输出的排列输出振动盘、用以检测端子输出至夹取工位的传感器、用以将端子装配至底座内相对应位置的气爪。

较佳的，弹簧安装机构包括用以将弹簧逐个有序的输送至输送管内的弹簧排列器、用以将相邻弹簧单个分开的切离机构、用以将弹簧由输送管内取出并安装至治具上的夹具、用以驱动夹具三维移动的移运机构，且输送管的末端封闭而一侧开设有允许一个弹簧移出的开口。

较佳的，于右端组装机构和中端组装机构之间还设置有压紧组件检测机构，压紧组件检测机构包括可纵向升降的压力装置，压力装置的压板能够向下运动并压合于已装配左端子及右端子的后座上。

较佳的，于压紧组件检测机构和中端组装机构之间还设置有第一传送带，第一传送带的两端分别衔接压紧组件检测机构及中端组装机构，且第一传送带上设置有用以将由压紧组件检测机构检测到的不良品剔出传送带的第一推料机构。

较佳的，于中端组装机构与压盖安装机构之间还设置有漏检机构，漏检机构包括三个光电传感器，用以自动检测三个端子底部螺钉的安装状态。

较佳的，于压盖安装机构和保护门组件安装机构之间还设置有第二传送带，第二传送带的两端分别衔接压盖安装机构和保护门组件安装机构，且第二传送带上设置有用以将由漏检机构检测到的不良品剔出传送带的第二推料机构。

较佳的，于保护门组件安装机构与成品输出线之间还依次设置有性能检测机构、不良品排除机构以及编码写入机构；

性能检测机构包括用以测定插头***力与拔出力是否正常的力矩传感器、用以判定短路及断路是否正常的电路回路、用以确认保护门功能是否正常打开与关闭的光电传感器，不良品排除机构用以将由性能检测机构判定的不良品剔除，编码写入机构用以对良品编码。

较佳的，治具包括治具块、可纵向移动的装配于治具块上的滑动镶块，且治具块上表面开设有用以嵌设第一保护门、第二保护门及弹簧的安装槽，于治具上将第一保护门、第二保护门及弹簧装配成保护门组件半成品的步骤包括：

步骤一，将第一保护门置入安装槽内的预装位置；

步骤二，将预压过的弹簧置入安装槽内的预装位置，且弹簧处于压缩状态的卡置于第一保护门和滑动镶块之间；

步骤三，将第二保护门置入安装槽内滑动镶块的上方位置，并下压第二保护门、带动滑动镶块向下移动，弹簧随着滑动镶块的下移而一端滑入第二保护门内，将处于压缩状态下的弹簧与第一保护门、第二保护门在安装槽内装配成一体。

较佳的，将保护门组件半成品装配成插座成品的步骤包括：

步骤a，面盖安装机构的搬运机构的夹爪将保护门组件半成品由治具内夹取出并搬运、安装至面盖内形成保护门组件；

步骤b，由保护门翻转机构的分度盘转动，将保护门组件移运至下一工位，并由保护门翻转机构的机械夹爪将保护门组件夹取并翻转180度；

步骤c，由保护门组件安装机构的夹爪机构夹取保护门组件并扣压至底座上形成插座成品。上述技术方案的有益效果在于：

小五孔插座自动组装流水线包括后座上料组装机构、端子上料安装机构、压盖安装机构、保护门组件安装机构、成品输出线、循环输送线、治具、第一保护门安装机构、弹簧安装机构、第二保护门安装机构、以及面盖安装机构，由治具在循环输送线上循环流动，并依次装入第一保护门、弹簧、第二保护门，治具能够起到预定位的作用，能够方便的在面盖安装机构中装配成保护门组件，再由保护门组件安装机构将其与已装配端子及压盖的底座装配成一体并由成品输出线输出，使得能够自动化的完成小五孔插座组装工序，自动化程度高，过程无需人员参与，设备组装效率高，批量投入节省大量员工，设备只需一人操作，本自动线相比手工作业人均UPPH提升10倍以上，解决了用人单位难以招聘普工的难题，解决了成品品质因人而异的困扰，保证产品性能一致性，上岗员工大幅提高人均产值，提升员工价值提高收入，使得员工更加稳定。

附图说明

图1为本发明小五孔插座自动组装流水线的俯视图；

图2为本发明小五孔插座自动组装流水线的侧视图；

图3为本发明小五孔插座自动组装流水线中循环输送线的俯视图；

图4为本发明小五孔插座自动组装流水线中循环输送线的侧视图；

图5为本发明小五孔插座自动组装流水线中保护门组件翻转机构的俯视图；

图6为本发明小五孔插座自动组装流水线中保护门组件翻转机构的侧视图；

图7为本发明小五孔插座自动组装流水线中治具及其内部容置部件的***图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图1至7对本发明提供的小五孔插座自动组装流水线作具体阐述。

参阅图1至图7中所示，本发明提供的小五孔插座自动组装流水线包括沿生产方向依次设置的后座上料组装机构1、端子上料安装机构、压盖安装机构8、保护门组件安装机构17、以及成品输出线21；其中，小五孔插座自动组装流水线还包括一条循环输送线10，循环输送线10上循环流动有至少一个治具11，于循环输送线10的流转方向还依次设置有用以向治具11内置入第一保护门22的第一保护门安装机构12、用以向治具11内置入弹簧23的弹簧安装机构13、用以向治具11内置入第二保护门24的第二保护门安装机构14；小五孔插座自动组装流水线还包括面盖安装机构15，面盖安装机构15分别与循环输送线10、保护门组件安装机构17相衔接，并通过一搬运机构将治具11上已预定位的第一保护门22、弹簧23、第二保护门24夹取、搬运并装入面盖内形成保护门组件，保护门组件安装机构17将保护门组件装配至已装配端子及压盖的后座上并形成插座成品，并由成品输出线21输出。

基于上述技术方案，小五孔插座自动组装流水线包括后座上料组装机构1、端子上料安装机构、压盖安装机构8、保护门组件安装机构17、成品输出线21、循环输送线10、治具11、第一保护门安装机构12、弹簧安装机构13、第二保护门安装机构14、以及面盖安装机构15，由治具11在循环输送线10上循环流动，并依次装入第一保护门22、弹簧23、第二保护门24，治具11能够起到预定位的作用，能够方便的在面盖安装机构15中装配成保护门组件，再由保护门组件安装机构17将其与已装配端子及压盖的底座装配成一体并由成品输出线21输出，使得能够自动化的完成小五孔插座组装工序，自动化程度高，过程无需人员参与，设备组装效率高，批量投入节省大量员工，设备只需一人操作，本自动线相比手工作业人均UPPH提升10倍以上，解决了用人单位难以招聘普工的难题，解决了成品品质因人而异的困扰，保证产品性能一致性，上岗员工大幅提高人均产值，提升员工价值提高收入，使得员工更加稳定。

在一种优选的实施方式中，面盖安装机构15还包括一个用以将保护门组件转动180度的保护门翻转机构16，且保护门翻转机构16的输出端衔接保护门组件安装机构17。进一步的，端子上料安装机构包括沿生产方向依次设置的左端组装机构2、右端组装机构3、中端组装机构6，且左端组装机构2、右端组装机构3、中端组装机构6分别包括用以将端子逐个排列输出的排列输出振动盘、用以检测端子输出至夹取工位的传感器、用以将端子装配至底座内相对应位置的气爪。具体的，排列输出振动盘设置于流水线的一侧，其输出端向流水线方向延伸，且传感器设置于排列输出振动盘的输出末端，而气爪由设置于流水线一侧或流水线的机架上的桁架式机械手实现三维移动的目的，其为常规设备，故这里省略赘述，此外，相邻工序间产品的流转可通过输送带或桁架式机械手实现。进一步的，后座上料组装机构1、第一保护门安装机构12、第二保护门安装机构14、面盖安装机构15也采用如上所述类似的排列输送振动盘、传感器、以及桁架式机械手带动气爪实现抓取、搬运、装配目的的结构，其为现有小五孔插座流水线上常用的输出及装配结构，故这里省略赘述。进一步的，弹簧安装机构13包括用以将弹簧23逐个有序的输送至输送管内的弹簧排列器、用以将相邻弹簧23单个分开的切离机构、用以将弹簧23由输送管内取出并安装至治具11上的夹具、用以驱动夹具三维移动的移运机构，且输送管的末端封闭而一侧开设有允许一个弹簧23移出的开口。具体的，切离机构包括两个同步而反向运动的气缸，通过两个气缸做相反动作，一个压住倒数第二个弹簧23而另一个放开，使得最后一个弹簧23分离出来。此外，上述的左端意指左侧输入端子/左插套，用于导线连接及电力传递，右端意指右侧输入端子/右插套，用于导线连接及电力传递，中端意指中侧输入端子/右插套，用于导线连接及电力传递。具体的，在本实施中，上述的第一保护门对应于二插保护门，第二保护门对应于三插保护门，但其对应关系也可对换，同时，针对于其他规格的小五孔插座，上述的第一保护门、第二保护门也可对应于其内部的保护门，且并不局限于此。

作为进一步的优选实施方式，于右端组装机构3和中端组装机构6之间还设置有压紧组件检测机构4，压紧组件检测机构4包括可纵向升降的压力装置，压力装置的压板向下运动并压合于已装配左端子及右端子的后座上，使得左右端子完全定位到需要的安装尺寸，同时根据时候能够压合到位判定该后座合格与否，并对该后座进行记忆。进一步的，于压紧组件检测机构4和中端组装机构6之间还设置有第一传送带5，第一传送带5的两端分别衔接压紧组件检测机构4及中端组装机构6，且第一传送带5上设置有用以将由压紧组件检测机构4检测到的不良品剔出传送带的第一推料机构。具体的，压紧组件检测机构4可包括架体、安装于架体上的气缸、连接于气缸活塞头端的压板、竖立于压板上的检测杆，且架体上设有与检测杆相对设置的红外开关，当检测杆随压板下降至不再阻挡红外开关，表明压合到位，为合格品，若压至最低仍阻挡红外开关，表明压合不到位，为不良品，使得能够有效保证产品生产线上的良品率。同时，压紧组件检测机构4还具有用以记忆产品合格与否的电器件，由流水线上整体的控制***进行信息传输以控制第一传送带5上第一推料机构的运行状态，第一推料机构则为现有常规的气缸加推板的结构，省略赘述。

作为进一步的优选实施方式，于中端组装机构6与压盖安装机构8之间还设置有漏检机构7，漏检机构7包括三个光电传感器，用以自动检测三个端子底部螺钉的安装状态，具体的，三个端子指左端子、中端子以及右端子，且主要检测螺钉是否缺失，同时进行标记记忆。进一步的，于压盖安装机构8和保护门组件安装机构17之间还设置有第二传送带9，第二传送带9的两端分别衔接压盖安装机构8和保护门组件安装机构17，且第二传送带9上设置有用以将由漏检机构7检测到的不良品剔出传送带的第二推料机构，使得能够有效保证产品生产线上的良品率。其结构和实现方式与上述第一传送带5相同，故这里省略赘述。

作为进一步的优选实施方式，于保护门组件安装机构17与成品输出线21之间还依次设置有性能检测机构18、不良品排除机构19以及编码写入机构20，其中，性能检测机构18包括用以测定插头***力与拔出力是否正常的力矩传感器、用以判定短路及断路是否正常的电路回路、用以确认保护门功能是否正常打开与关闭的光电传感器，不良品排除机构19用以将由性能检测机构18判定的不良品剔除，编码写入机构20用以对良品编码。具体的，不良品排除机构19结构与上述的第一推料机构相同，而编码写入机构20由PLC控制器及编码器实现，其均为生产线上常规设备，故这里省略赘述。

此外，小五孔插座自动组装流水线还包括机架，各机构均安装于机架上，机架上具有用以输运后座的料槽，料槽下方设有用以推动后座逐个的移动至下一工序的气缸及推动板，循环输送线10上同样设有用以输运治具11的料槽，且治具11内具有用以预定位第一保护门22、弹簧23及第二保护门24的槽口及保持件，而在部分工序之间则通过机械手或输送带实现产品的搬运。另外，小五孔插座自动组装流水线还包括控制***，而上述的各电器件、电设备、机械手等搬运装置、电检测机构以及气缸等部件均电性连接至控制***，以统一控制各部件的运行状态及运行轨迹。其为生产线上常规采用的方式，故省略赘述。

在一种优选的实施方式中，具体如图7中所示，上述的治具11包括治具底座25、连接于治具底座25上的治具块26、可纵向移动的装配于治具块26上的滑动镶块27，且治具块26上表面开设有用以嵌设第一保护门22、第二保护门24及弹簧23的安装槽，于治具11上将第一保护门22、第二保护门24及弹簧23装配成保护门组件半成品的步骤包括：

步骤一，由第一保护门安装机构12的气爪将第一保护门22置入安装槽内的预装位置；

步骤二，由弹簧安装机构13的气爪将预压过的弹簧23置入安装槽内的预装位置，且弹簧23处于压缩状态的卡置于第一保护门22和滑动镶块27之间；

步骤三，由第二保护门安装机构14的气爪将第二保护门24置入安装槽内滑动镶块27的上方位置，并下压第二保护门24、带动滑动镶块27向下移动，弹簧23随着滑动镶块27的下移而一端滑入第二保护门24内，将处于压缩状态下的弹簧23与第一保护门22、第二保护门24在治具块26的安装槽内装配成一体。

作为进一步的优选实施方式，将保护门组件半成品装配成插座成品的步骤包括：

步骤a，面盖安装机构15的搬运机构的夹爪将保护门组件半成品由治具内夹取出并搬运、安装至面盖内形成保护门组件；

步骤b，由保护门翻转机构16的分度盘转动，将保护门组件移运至下一工位，并由保护门翻转机构16的机械夹爪将保护门组件夹取并翻转180度；

步骤c，由保护门组件安装机构17的夹爪机构夹取保护门组件并扣压至底座上形成插座成品。

其中，上述的治具块26上纵向开设有允许滑动镶块27纵向移动的纵向槽，并可通过纵向槽内侧壁上开纵向的导向槽、滑动镶块27两侧凸出形成与导向槽相配的导向块的方式实现导向作用，且滑动镶块27下端面连接有至少一根支撑弹簧，以实现滑动镶块27上端在受到第二保护门24下压作用下向下移动的目的，同时提供松开后复位的目的。进一步的，还在治具块26上设置用以限位第一保护门22后端位置的限位块28。此外，于治具块26上开设的安装槽的整体形状与第一保护门22、第二保护门24以及滑动镶块27的结构相配，且滑动镶块27上端面还设有用以预压弹簧23一端的立柱，使得第二保护门24下压滑动镶块27时能够使得弹簧23一端直接滑入第二保护门24上，且仍然保持压缩状态。另外，上述的各气爪、夹爪、卡爪、机械手爪等等部件均为现有常规的桁架式机械手或气动夹爪，为常见部件，故不再展开赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种小五孔插座自动组装流水线，包括沿生产方向依次设置的后座上料组装机构(1)、端子上料安装机构、压盖安装机构(8)、保护门组件安装机构(17)、以及成品输出线(21)，其特征在于，

所述小五孔插座自动组装流水线还包括一条循环输送线(10)，所述循环输送线(10)上循环流动有至少一个治具(11)，于所述循环输送线(10)的流转方向还依次设置有用以向治具(11)内置入第一保护门(22)的第一保护门安装机构(12)、用以向治具(11)内置入弹簧(23)的弹簧安装机构(13)、用以向治具(11)内置入第二保护门(24)的第二保护门安装机构(14)；

所述小五孔插座自动组装流水线还包括面盖安装机构(15)，所述面盖安装机构(15)分别与所述循环输送线(10)、保护门组件安装机构(17)相衔接，并通过一搬运机构将治具(11)上已预定位的第一保护门(22)、弹簧(23)、第二保护门(24)夹取、搬运并装入面盖内形成保护门组件，所述保护门组件安装机构(17)将保护门组件装配至已装配端子及压盖的后座上并形成插座成品，并由所述成品输出线(21)输出；

所述治具(11)包括治具块(26)、可纵向移动的装配于所述治具块(26)上的滑动镶块(27)，且所述治具块(26)上表面开设有用以嵌设所述第一保护门(22)、第二保护门(24)及弹簧(23)的安装槽，于所述治具(11)上将所述第一保护门(22)、第二保护门(24)及弹簧(23)装配成保护门组件半成品的步骤包括：

步骤一，将第一保护门(22)置入所述安装槽内的预装位置；

步骤二，将预压过的弹簧(23)置入所述安装槽内的预装位置，且弹簧(23)处于压缩状态的卡置于所述第一保护门(22)和滑动镶块(27)之间；

步骤三，将第二保护门(24)置入所述安装槽内滑动镶块(27)的上方位置，并下压所述第二保护门(24)、带动所述滑动镶块(27)向下移动，所述弹簧(23)随着所述滑动镶块(27)的下移而一端滑入所述第二保护门(24)内，将处于压缩状态下的弹簧(23)与所述第一保护门(22)、第二保护门(24)在所述安装槽内装配成一体。

2.如权利要求1所述的小五孔插座自动组装流水线，其特征在于，所述面盖安装机构(15)还包括一个用以将保护门组件转动180度的保护门翻转机构(16)，且所述保护门翻转机构(16)的输出端衔接所述保护门组件安装机构(17)。

3.如权利要求1所述的小五孔插座自动组装流水线，其特征在于，所述端子上料安装机构包括沿生产方向依次设置的左端组装机构(2)、右端组装机构(3)、中端组装机构(6)，且所述左端组装机构(2)、右端组装机构(3)、中端组装机构(6)分别包括用以将端子逐个排列输出的排列输出振动盘、用以检测端子输出至夹取工位的传感器、用以将端子装配至底座内相对应位置的气爪。

4.如权利要求1所述的小五孔插座自动组装流水线，其特征在于，所述弹簧安装机构(13)包括用以将弹簧(23)逐个有序的输送至输送管内的弹簧排列器、用以将相邻弹簧(23)单个分开的切离机构、用以将弹簧(23)由所述输送管内取出并安装至治具(11)上的夹具、用以驱动所述夹具三维移动的移运机构，且所述输送管的末端封闭而一侧开设有允许一个弹簧(23)移出的开口。

5.如权利要求3所述的小五孔插座自动组装流水线，其特征在于，于所述右端组装机构(3)和中端组装机构(6)之间还设置有压紧组件检测机构(4)，所述压紧组件检测机构(4)包括可纵向升降的压力装置，所述压力装置的压板能够向下运动并压合于已装配左端子及右端子的后座上。

6.如权利要求5所述的小五孔插座自动组装流水线，其特征在于，于所述压紧组件检测机构(4)和中端组装机构(6)之间还设置有第一传送带(5)，所述第一传送带(5)的两端分别衔接所述压紧组件检测机构(4)及中端组装机构(6)，且所述第一传送带(5)上设置有用以将由所述压紧组件检测机构(4)检测到的不良品剔出的第一推料机构。

7.如权利要求3或6所述的小五孔插座自动组装流水线，其特征在于，于所述中端组装机构(6)与压盖安装机构(8)之间还设置有漏检机构(7)，所述漏检机构(7)包括三个光电传感器，用以自动检测三个端子底部螺钉的安装状态。

8.如权利要求7所述的小五孔插座自动组装流水线，其特征在于，于所述压盖安装机构(8)和保护门组件安装机构(17)之间还设置有第二传送带(9)，所述第二传送带(9)的两端分别衔接所述压盖安装机构(8)和保护门组件安装机构(17)，且所述第二传送带(9)上设置有用以将由所述漏检机构(7)检测到的不良品剔出的第二推料机构。

9.如权利要求1所述的小五孔插座自动组装流水线，其特征在于，将所述保护门组件半成品装配成插座成品的步骤包括：

步骤a，所述面盖安装机构(15)的搬运机构的夹爪将所述保护门组件半成品由治具(11)内夹取出并搬运、安装至面盖内形成保护门组件；

步骤b，由保护门翻转机构(16)的分度盘转动，将保护门组件移运至下一工位，并由所述保护门翻转机构(16)的机械夹爪将保护门组件夹取并翻转180度；

步骤c，由所述保护门组件安装机构(17)的夹爪机构夹取保护门组件并扣压至底座上形成插座成品。

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