发明内容
为解决上述技术问题,提供一种空气滤芯自动装配设备。
为达到以上目的,本发明采用的技术方案为:
一种空气滤芯自动装配设备,应用于自动装配底盖、芯部和顶盖,包括,
机架;
转位装置,转位装置设置在机架上,转位装置具有至少六个工位;
治具,治具与转位装置的工位数量相同并且一一对应,治具安装在转位装置上,治具上设置有用于放置顶盖和底盖的凹槽;
盖部上料装置,盖部上料装置设置在转位装置的旁侧,盖部上料装置用于将底盖和顶盖放置在治具上;
涂胶装置,涂胶装置设置在转位装置的旁侧,涂胶装置用于向底盖和顶盖内部喷涂胶水;
芯部上料装置,芯部上料装置设置在转位装置的旁侧,芯部上料装置用于将芯部同轴放置在底盖上;
顶盖移料装置,顶盖移料装置设置在转位装置的旁侧,顶盖移料装置用于将顶盖移动至其旁侧的芯部的顶端;
挤压装置,挤压装置设置在转位装置的旁侧,挤压装置用于挤压顶盖使得顶盖、芯部和底盖之间产生一定的内应力;
滤芯下料装置,滤芯下料装置设置在转位装置的旁侧,滤芯下料装置用于自动下料粘合为一体的顶盖、芯部和底盖;
盖部上料装置、涂胶装置、芯部上料装置、顶盖移料装置、挤压装置和滤芯下料装置顺序排列并且分别对应一个工位。
优选的,盖部上料装置包括盖部给料装置和第一盖部移料装置;
盖部给料装置具有两个并且与治具上的每个凹槽一一对应,第一盖部移料装置具有一个,盖部给料装置包括上料轨道,上料轨道的输出端设置在治具的旁侧,顶盖或者底盖沿着上料轨道传输;
第一盖部移料装置包括第一机械手和第一机械臂,第一机械臂设置在机架上,第一机械手具有两个并且分别与一个上料轨道的输出端对应,第一机械手的输出端竖直向下设置,每个第一机械手均安装在第一机械臂上,第一机械臂用于驱动第一机械手往返于治具和上料轨道末端的正上方。
优选的,盖部给料装置还包括,
振动器,振动器设置在机架上,上料轨道与振动器的输出端固定连接;
振动盘,振动盘设置在机架上,振动盘的输出端与上料轨道的输入端连通。
优选的,盖部上料装置还包括,
盖部分料器,盖部分料器设置在振动盘的输出端和上料轨道的输入端之间,盖部分料器的输入端朝向振动盘的输出端,盖部分料器的输出端向上设置;
第二盖部移料装置,第二盖部移料装置设置在机架上,第二盖部移料装置用于将盖部分料器上的底盖或者顶盖翻转180度后移动至上料轨道的输入端。
优选的,涂胶装置包括,
支架,设置在机架上;
第一转盘,第一转盘具有两个并且并排设置,第一转盘可旋转的设置在支架上,第一转盘的旋转轴竖直设置,每个第一转盘分别与治具上的一个凹槽同轴对应,第一转盘上设置有偏心地贯穿第一转盘的安装孔;
注胶筒,注胶筒具有两个,每个注胶筒分别设置在一个安装孔内部,注胶筒的输出端悬置在治具的凹槽的正上方;
灌胶机,设置在机架上,灌胶机的输出端与注胶筒的输入端连通;
旋转驱动装置,设置在机架上,旋转驱动装置用于驱动每个第一转盘自转。
优选的,旋转驱动装置包括,
第二转盘,第二转盘可旋转的设置在支架上,第二转盘和支架并排,第二转盘上设置有偏心地贯穿第二转盘的驱动孔,驱动孔的偏心距等于安装孔的偏心距;
电机,电机设置在机架上,电机用于驱动第二转盘自转;
连杆机构,连杆机构包括轴部、筒部和杆部,轴部插设在驱动孔内部,筒部插设在每个安装孔内部,注胶筒插设在筒部内部,轴部和筒部通过杆部固定连接。
优选的,芯部上料装置包括芯部给料装置和芯部移料装置;
芯部给料装置,芯部给料装置用于驱动芯部移动,芯部给料装置的输出端位于治具的旁侧;
芯部移料装置包括第二机械手和第二机械臂,第二机械臂设置在机架上,第二机械手的输出端向下设置,第二机械手安装在第二机械臂的输出端,第二机械臂用于驱动第二机械手往返于治具和芯部给料装置输出端的正上方。优选的,顶盖移料装置包括,
第三机械手,第三机械手用于夹持顶盖并且驱动其旋转180度;
第三机械臂,第三机械臂用于驱动第三机械手在竖直面上移动。
优选的,挤压装置包括,
挤压头,挤压头设置在放置有芯部的治具的凹槽的正上方;
直线驱动器,直线驱动器设置在机架上,直线驱动器的输出端竖直向下设置,挤压头固定安装在直线驱动器的输出端;
支撑结构,支撑结构设置在机架上,支撑结构抵靠在治具的正下方。
优选的,滤芯下料装置包括,
滑槽,滑槽倾斜设置,滑槽的较高处设置在靠近治具的位置;
第二传输机,第二传输机的输入端设置在滑槽的较低处;
第四机械手,第四机械手用于夹取滤芯的外周面;
第四机械臂,第四机械臂用于驱动第四机械手往返于治具和滑槽的较高处。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是:
本发明通过转位装置、治具、盖部上料装置、涂胶装置、芯部上料装置、顶盖移料装置、挤压装置和滤芯下料装置实现了顶盖和底盖的自动涂胶工序,以及将顶盖、滤芯和底盖同轴连接并且压紧压实的工序,从而实现了滤芯的自动装配。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例,本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
为了解决如何将顶盖、底盖和芯部自动装配为一体,使其成为空气滤芯的技术问题,如图1和2所示,提供以下技术方案:
一种空气滤芯自动装配设备,应用于自动装配底盖、芯部和顶盖,包括,
机架;
转位装置1,转位装置1设置在机架上,转位装置1具有至少六个工位;
治具2,治具2与转位装置1的工位数量相同并且一一对应,治具2安装在转位装置1上,治具2上设置有用于放置顶盖和底盖的凹槽;
盖部上料装置3,盖部上料装置3设置在转位装置1的旁侧,盖部上料装置 3用于将底盖和顶盖放置在治具2上;
涂胶装置4,涂胶装置4设置在转位装置1的旁侧,涂胶装置4用于向底盖和顶盖内部喷涂胶水;
芯部上料装置5,芯部上料装置5设置在转位装置1的旁侧,芯部上料装置 5用于将芯部同轴放置在底盖上;
顶盖移料装置6,顶盖移料装置6设置在转位装置1的旁侧,顶盖移料装置 6用于将顶盖移动至其旁侧的芯部的顶端;
挤压装置7,挤压装置7设置在转位装置1的旁侧,挤压装置7用于挤压顶盖使得顶盖、芯部和底盖之间产生一定的内应力;
滤芯下料装置8,滤芯下料装置8设置在转位装置1的旁侧,滤芯下料装置 8用于自动下料粘合为一体的顶盖、芯部和底盖;
盖部上料装置3、涂胶装置4、芯部上料装置5、顶盖移料装置6、挤压装置 7和滤芯下料装置8顺序排列并且分别对应一个工位。
具体的,转位装置1包括电动分度盘和安装在其输出端的回转盘,回转盘的转轴竖直设置,治具2设置在回转盘的边缘并且环绕回转盘的轴线均布。
底盖、顶盖和芯部依次经过盖部上料装置3、涂胶装置4、芯部上料装置5 和顶盖移料装置6对应的工位后,形成自上而下顺序同轴连接的顶盖、芯部和底盖的一体件,再由挤压装置7驱动顶盖向下挤压芯部和底盖,消除顶盖与芯部、芯部与底盖之间的间隙,即完成了自动装配的过程,再由滤芯下料装置8将空气滤芯的成品移出生产线。
转位装置1上设置的工位可以有六个以上,多出来的工位可以安装自动检测设备,对每一道工步进行逐一检测。
进一步的:
为了解决如何自动上料滤芯的顶盖和底盖的技术问题,如图3所示,提供以下技术方案:
盖部上料装置3包括盖部给料装置3a和第一盖部移料装置3b;
盖部给料装置3a具有两个并且与治具2上的每个凹槽一一对应,第一盖部移料装置3b具有一个,盖部给料装置3a包括上料轨道3a1,上料轨道3a1的输出端设置在治具2的旁侧,顶盖或者底盖沿着上料轨道3a1传输;
第一盖部移料装置3b包括第一机械手和第一机械臂,第一机械臂设置在机架上,第一机械手具有两个并且分别与一个上料轨道3a1的输出 端对应,第一机械手的输出端竖直向下设置,每个第一机械手均安装在第一机械臂上,第一机械臂用于驱动第一机械手往返于治具2和上料轨道3a1末端的正上方。
具体的,第一机械手包括三爪气缸3b1和安装在三爪气缸3b1输出端的第一盖部夹爪3b2,三爪气缸3b1的输出端合拢时,三爪气缸3b1可以夹住底盖或顶盖的外圆周面,三爪气缸3b1的输出端张开始,三爪气缸3b1可以撑住底盖或顶盖的内圆周面。
具体的,第一机械臂包括连接板3b3、第一气缸滑台3b4和第一同步带滑台3b5,两个三爪气缸3b1均安装在连接板3b3上,连接板3b3通过两个第一气缸滑台3b4驱动其竖直升降,两个第一气缸滑台3b4均通过支架固定安装在第一同步带滑台3b5的输出端,第一同步带滑台3b5水平设置,第一同步带滑台3b5 用于驱动两个第一气缸滑台3b4往返于治具2和上料轨道3a1末端的正上方。
第一机械臂和第一机械手完成下降、抓取、提升、平移、下降、释放、复位的工序,从而使得底盖和顶盖能够从上料轨道3a1的末端移动至治具2上的凹槽内部。
进一步的:
为了解决如何向上料轨道3a1的末端自动传输底盖和顶盖的技术问题,如图 4所示,提供以下技术方案:
盖部给料装置3a还包括,
振动器3a2,振动器3a2设置在机架上,上料轨道3a1与振动器3a2的输出端固定连接;
振动盘3a3,振动盘3a3设置在机架上,振动盘3a3的输出端与上料轨道3a1 的输入端连通。
具体的,振动盘3a3用于向上料轨道3a1传输顶盖或者底盖,顶盖和底盖分别在两个上料轨道3a1上通过振动器3a2的振动向着治具2传输。
进一步的:
为了解决顶盖和底盖的一端均具有凸起,而顶盖和底盖均是凸起向下放置在治具2上,但是振动盘3a3难以输出凸起向下设置的底盖和顶盖的技术问题,如图4所示,提供以下技术方案:
盖部上料装置3还包括,
盖部分料器3c,盖部分料器3c设置在振动盘3a3的输出端和上料轨道3a1 的输入端之间,盖部分料器3c的输入端朝向振动盘3a3的输出端,盖部分料器 3c的输出端向上设置;
第二盖部移料装置3d,第二盖部移料装置3d设置在机架上,第二盖部移料装置3d用于将盖部分料器3c上的底盖或者顶盖翻转180度后移动至上料轨道 3a1的输入端。
具体的,盖部分料器3c包括,
分料块3c1,分料块3c1设置在振动盘3a3的输出端和上料轨道3a1的输入端之间,分料块3c1上设置有可供一个顶盖或者底盖顺着振动盘3a3的输出端进入其中的凹槽,凹槽的顶部不封闭;
第二气缸滑台3c2,第二气缸滑台3c2设置在机架上,第二气缸滑台3c2用于驱动分料块3c1竖直升降;
挡料块3c3,挡料块3c3竖直设置,挡料块3c3设置在分料块3c1朝向振动盘3a3输出端的一面,第二气缸滑台3c2将分料块3c1升起后,挡料块3c3用于遮盖住振动盘3a3的输出端,避免底盖或者顶盖从振动盘3a3的输出端掉出。
具体的,第二盖部移料装置3d包括,
第一手指气缸3d1;
第二盖部夹爪3d2,第二盖部夹爪3d2设置在第一手指气缸3d1的输出端,第二盖部夹爪3d2用于夹住顶盖或者底盖暴露在上料轨道3a1外侧的部位;
第一摆动气缸3d3,第一手指气缸3d1安装在第一摆动气缸3d3的输出端,第一摆动气缸3d3的输出轴水平设置;
第三气缸滑台3d4,第三气缸滑台3d4用于驱动第一摆动气缸3d3水平移动;
第四气缸滑台3d5,第四气缸滑台3d5用于驱动第三气缸滑台3d4竖直移动;
第二盖部移料装置3d依次完成:夹取、升料、翻转、平移、下降、放料、复位的工序,从而使得顶盖或者底盖得以从分料块3c1上翻转180度后移动至上料轨道3a1的输入端。
进一步的:
为了解决如何自动向顶盖和底盖的内部喷涂一圈胶水的技术问题,如图5-9 所示,提供以下技术方案:
涂胶装置4包括,
支架4a,设置在机架上;
第一转盘4b,第一转盘4b具有两个并且并排设置,第一转盘4b可旋转的设置在支架4a上,第一转盘4b的旋转轴竖直设置,每个第一转盘4b分别与治具2上的一个凹槽同轴对应,第一转盘4b上设置有偏心地贯穿第一转盘4b的安装孔4b1;
注胶筒4c,注胶筒4c具有两个,每个注胶筒4c分别设置在一个安装孔4b1 内部,注胶筒4c的输出端悬置在治具2的凹槽的正上方;
灌胶机4d,设置在机架上,灌胶机4d的输出端与注胶筒4c的输入端连通;
旋转驱动装置,设置在机架上,旋转驱动装置用于驱动每个第一转盘4b自转。
具体的,旋转驱动装置驱动第一转盘4b自转,第一转盘4b带动注胶筒4c 做圆周运动,灌胶机4d通过注胶筒4c向底盖或者顶盖输出胶水,伴随着注胶筒 4c旋转一周,底盖和顶盖的内部喷涂了一圈胶水。
进一步的:
为了解决如何驱动注胶筒4c做圆周运动,同时如何避免注胶筒4c和灌胶机 4d之间连接管道扭转的技术问题,如图6-9所示,提供以下技术方案:
旋转驱动装置包括,
第二转盘4e,第二转盘4e可旋转的设置在支架4a上,第二转盘4e和支架 4a并排,第二转盘4e上设置有偏心地贯穿第二转盘4e的驱动孔4e1,驱动孔4e1 的偏心距等于安装孔4b1的偏心距;
电机4f,电机4f设置在机架上,电机4f用于驱动第二转盘4e自转;
连杆机构4g,连杆机构4g包括轴部4g1、筒部4g2和杆部4g3,轴部4g1 插设在驱动孔4e1内部,筒部4g2插设在每个安装孔4b1内部,注胶筒4c插设在筒部4g2内部,轴部4g1和筒部4g2通过杆部4g3固定连接。
具体的,第二转盘4e通过连杆机构4g和两个第一转盘4b组成类似于火车车轮的结构,电机4f驱动第二转盘4e自转时,第二转盘4e通过连杆机构4g带动两个第一转盘4b自转。
同时,由于注胶筒4c是与连杆机构4g固定连接,而连杆机构4g的长度方向始终不变,所以注胶筒4c仅做圆周运动而不会旋转,连接注胶筒4c输入端和灌胶机4d输出端的管路就不会发生扭转。
进一步的:
为了解决如何自动将芯部移动至底盖上,使得芯部的底部与底盖的内部同轴连接的技术问题,如图10所示,提供以下技术方案:
芯部上料装置5包括芯部给料装置5a和芯部移料装置5b;
芯部给料装置5a,芯部给料装置5a用于驱动芯部移动,芯部给料装置5a 的输出端位于治具2的旁侧;
芯部移料装置5b包括第二机械手和第二机械臂,第二机械臂设置在机架上,第二机械手的输出端向下设置,第二机械手安装在第二机械臂的输出端,第二机械臂用于驱动第二机械手往返于治具2和芯部给料装置5a输出端的正上方。
具体的,芯部给料装置5a包括水平设置的第一传输机5a1,第一传输机5a1 是带式传输机,芯部通过第一传输机5a1的传输面传输,第一传输机5a1传输面的两侧设置有夹设在芯部两侧的引导板5a2,引导板5a2是两个彼此平行设置的长条,第一传输机5a1的末端设置有连接两个引导板5a2的挡料板5a3,挡料板 5a3可以是半圆环形也可以是平板形状,挡料板5a3用于阻止芯部继续向前移动。
第二机械手包括第二手指气缸5b1和设置在第二手指气缸5b1输出端的芯部夹爪5b2,第二手指气缸5b1用于驱动芯部夹爪5b2夹持芯部;第二机械臂包括第五气缸滑台5b3和第二同步带滑台5b4,第二同步带滑台5b4水平设置并且与机架固定连接,第五气缸滑台5b3竖直设置并且设置在第二同步带滑台5b4的输出端,第二手指气缸5b1设置在第五气缸滑台5b3的输出端。
芯部与挡料板5a3抵靠后,第二机械手和第二机械臂完成:下降、夹取、提升、平移、下降、释放、复位的工序,从而使得芯部得以从第一传输机5a1的输出端移动至治具2上放置的底盖的内部。
进一步的:
为了解决如何将放置在治具2上的顶盖移动至其旁侧的芯部顶端的技术问题,如图11所示,提供以下技术方案:
顶盖移料装置6包括,
第三机械手,第三机械手用于夹持顶盖并且驱动其旋转180度;
第三机械臂,第三机械臂用于驱动第三机械手在竖直面上移动。
具体的,第三机械手包括第二摆动气缸6a、第三手指气缸6b和第三盖部夹爪6c,第三手指气缸6b设置在第二摆动气缸6a的输出端,第二摆动气缸6a的输出轴水平设置,第三盖部夹爪6c设置在第三手指气缸6b的输出端,第三盖部夹爪6c用于夹紧顶盖;第三机械臂包括第六气缸滑台6d和第三同步带滑台6e,第六气缸滑台6d水平设置,第二摆动气缸6a设置在第六气缸滑台6d的输出端,第三同步带滑台6e竖直设置,第三同步带滑台6e设置在机架上,第六气缸滑台6d设置在第三同步带滑台6e的输出端。
第三机械臂和第三机械手驱动顶盖完成:下降、夹取、提升、翻转、平移、下降、复位的工序,从而使得放置在治具2上的顶盖得以旋转180度后盖在芯部的顶端。
进一步的:
为了解决如何消除顶盖与芯部之间、芯部与底盖之间间隙的技术问题,如图 12所示,提供以下技术方案:
挤压装置7包括,
挤压头7a,挤压头7a设置在放置有芯部的治具2的凹槽的正上方;
直线驱动器7b,直线驱动器7b设置在机架上,直线驱动器7b的输出端竖直向下设置,挤压头7a固定安装在直线驱动器7b的输出端;
支撑结构7c,支撑结构7c设置在机架上,支撑结构7c抵靠在治具2的正下方。
具体的,挤压头7a用于抵靠顶盖的顶端并且避让开顶盖上的凸起部位,直线驱动器7b是气缸滑台,支撑结构7c是通过立柱抬高的万向滚珠,支撑结构 7c的球面与回转盘的底面抵靠,使得直线驱动器7b驱动挤压头7a向下挤压滤芯时,回转盘受到的力由支撑结构7c承受,避免回转盘朝向一侧形变。
进一步的:
为了解决如何自动将滤芯成品移出生产线的技术问题,如图13所示,提供以下技术方案:
滤芯下料装置8包括,
滑槽8a,滑槽8a倾斜设置,滑槽8a的较高处设置在靠近治具2的位置;
第二传输机8b,第二传输机8b的输入端设置在滑槽8a的较低处;
第四机械手,第四机械手用于夹取滤芯的外周面;
第四机械臂,第四机械臂用于驱动第四机械手往返于治具2和滑槽8a的较高处。
具体的,第四机械手与第二机械手结构相同,第四机械臂与第二机械臂结构相同,第二传输机8b是带式传输机,第四机械手和第四机械臂完成:下降、抓取、提升、平移、释放、复位的工序,使得滤芯得以从治具2移动至滑槽8a的较高处,然后滤芯顺着滑槽8a滑入到第二传输机8b的输入端,再由第二传输机 8b驱动滤芯远离生产线。
本发明的工作原理:
步骤一、盖部上料装置3将顶盖和底盖移动至治具2上相邻的两个凹槽内部,顶盖和底盖的内侧朝上,转位装置1驱动治具2移动至涂胶装置4的工作区间;
步骤二、涂胶装置4向顶盖和底盖的内部喷涂一圈胶水,转位装置1驱动治具2移动至芯部上料装置5的工作区间;
步骤三、芯部上料装置5将芯部自上而下地***到底盖的内部,转位装置1 驱动治具2移动至顶盖移料装置6的工作区间;
步骤四、顶盖移料装置6将芯部旁侧的顶盖自上而下地套装在芯部的顶端,转位装置1驱动治具2移动至挤压装置7的工作区间;
步骤五、挤压装置7向下挤压顶盖,使得顶盖与芯部之间、芯部与底盖之间的间隙消除,转位装置1驱动治具2移动至滤芯下料装置8的工作区间;
步骤六、滤芯下料装置8将芯部从治具2上移出,使其远离生产线。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。