一種公仔眼睛自動化組裝設備的製作方法

2023-06-04 03:47:21 2

本實用新型涉及自動化機械設備，特別涉及一種公仔眼睛自動化組裝設備。

背景技術：

對於公仔眼睛的組裝，一般包括三個工序，即將眼睛布件（布塊）裝在眼睛主件上，然後再將眼睛蓋件裝在眼睛主件上，從而將眼睛布件（布塊）夾緊在中間，方便後續縫在公仔的眼睛部位。現有技術為人工擺料，加以氣缸等輔助治具組裝，其生產效率相對較低，且勞動強度大並存在較大的安全隱患。因此，目前公仔眼睛組裝技術存在許多不合理的地方，需要作出改進完善。

技術實現要素：

針對上述不足，本實用新型的目的在於，提供一種公仔眼睛自動化組裝設備，實現公仔眼睛的自動化組裝，提高生產效率、生產品質，並降低生產過程中的勞動強度和安全隱患。

本實用新型採用的技術方案為：一種公仔眼睛自動化組裝設備，其特徵在於，包括循環轉盤機構、眼睛主件送料機構、眼睛主件上料機構、眼睛蓋件送料機構、眼睛蓋件上料機構、成品件下料機構及協調各機構運行的控制機構；所述循環轉盤機構包括分度轉盤、分割器及驅動組件，所述分度轉盤均勻設有四組工件夾具，該四組工件夾具隨分度轉盤旋轉，且分別對應眼睛主件上料工位、眼睛布件上料工位、眼睛蓋件上料工位及成品件下料工位，其中，所述眼睛主件上料工位、眼睛布件上料工位、眼睛蓋件上料工位及成品件下料工位分別對應眼睛主件上料機構、眼睛布件人工上料空間、眼睛蓋件上料機構及成品件下料機構。

進一步，還包括CCD視覺檢測機構，該CCD視覺檢測機構與成品件下料工位相對應，對組裝好的公仔眼睛進行良品與不良品檢測；其中，CCD視覺檢測機構包括工業相機及工業相機安裝支架。

進一步，所述眼睛主件送料機構包括眼睛主件送料振動盤及眼睛主件分料裝置，所述眼睛主件分料裝置與眼睛主件送料振動盤的出口相對應，將眼睛主件分料至眼睛主件指定抓取位置。

進一步，所述眼睛主件分料裝置包括眼睛主件分料板、眼睛主件分料氣缸及眼睛主件分料氣缸安裝板，所述眼睛主件分料板設置在眼睛主件分料氣缸上，所述眼睛主件分料氣缸設置在眼睛主件分料氣缸安裝板上，其中，所述眼睛主件分料板設有與眼睛主件相適配的眼睛主件卡位槽，該眼睛主件卡位槽與眼睛主件送料振動盤的出口相對應，接取眼睛主件，從而將眼睛主件分料至眼睛主件指定抓取位置；另外，所述眼睛主件分料板在眼睛主件卡位槽的兩側設有眼睛主件分料正確與否光纖檢測裝置。

進一步，所述眼睛主件上料機構包括眼睛主件上料橫向移動氣缸、眼睛主件上料橫向移動氣缸安裝板、眼睛主件上料豎向移動氣缸、眼睛主件上料豎向移動氣缸安裝板、眼睛主件上料夾爪氣缸及眼睛主件上料夾爪氣缸安裝板，所述眼睛主件上料橫向移動氣缸設置在眼睛主件上料橫向移動氣缸安裝板上，所述眼睛主件上料豎向移動氣缸安裝板設置在眼睛主件上料橫向移動氣缸上，所述眼睛主件上料豎向移動氣缸設置在眼睛主件上料豎向移動氣缸安裝板，所述眼睛主件上料夾爪氣缸安裝板設置在眼睛主件上料豎向移動氣缸上，所述眼睛主件上料夾爪氣缸設置在眼睛主件上料夾爪氣缸安裝板上；在眼睛主件上料橫向移動氣缸與眼睛主件上料豎向移動氣缸的配合驅動下，眼睛主件上料夾爪氣缸將眼睛主件抓取，並放置到循環轉盤機構的眼睛主件上料工位的工件夾具中。

進一步，所述眼睛蓋件送料機構包括眼睛蓋件送料振動盤及眼睛蓋件分料裝置，所述眼睛蓋件分料裝置與眼睛蓋件送料振動盤的出口相對應，將眼睛蓋件分料至眼睛蓋件指定抓取位置。

進一步，所述眼睛蓋件分料裝置包括眼睛蓋件分料板、眼睛蓋件分料氣缸及眼睛蓋件分料氣缸安裝板，所述眼睛蓋件分料板設置在眼睛蓋件分料氣缸上，所述眼睛蓋件分料氣缸設置在眼睛蓋件分料氣缸安裝板上，其中，所述眼睛蓋件分料板設有與眼睛蓋件相適配的眼睛蓋件卡位槽，該眼睛蓋件卡位槽與眼睛蓋件送料振動盤的出口相對應，接取眼睛蓋件，從而將眼睛蓋件分料至眼睛蓋件指定抓取位置；另外，所述眼睛蓋件分料板在眼睛蓋件卡位槽的兩側設有眼睛蓋件分料正確與否光纖檢測裝置。

進一步，所述眼睛蓋件上料機構包括眼睛蓋件上料橫向移動氣缸、眼睛蓋件上料橫向移動氣缸安裝板、眼睛蓋件上料豎向移動氣缸、眼睛蓋件上料豎向移動氣缸安裝板及眼睛蓋件上料抓取夾具，所述眼睛蓋件上料橫向移動氣缸設置在眼睛蓋件上料橫向移動氣缸安裝板上，所述眼睛蓋件上料豎向移動氣缸安裝板設置在眼睛蓋件上料橫向移動氣缸上，所述眼睛蓋件上料豎向移動氣缸設置在眼睛蓋件上料豎向移動氣缸安裝板，所述眼睛蓋件上料抓取夾具設置在眼睛蓋件上料豎向移動氣缸上；在眼睛蓋件上料橫向移動氣缸與眼睛蓋件上料豎向移動氣缸的配合驅動下，眼睛蓋件上料抓取夾具將眼睛蓋件抓取，並放置到循環轉盤機構的眼睛蓋件上料工位的工件夾具中，與眼睛主件壓接組裝在一起。所述眼睛蓋件上料抓取夾具為磁吸或氣吸抓取夾具，其設有與眼睛蓋件相適配的抓取槽，將眼睛蓋件吸住抓取。

進一步，所述成品件下料機構包括成品件下料橫向移動氣缸、成品件下料橫向移動氣缸安裝板、成品件下料豎向移動氣缸、成品件下料豎向移動氣缸安裝板、成品件下料夾爪氣缸及成品件下料夾爪氣缸安裝板，所述成品件下料橫向移動氣缸設置在成品件下料橫向移動氣缸安裝板上，所述成品件下料豎向移動氣缸安裝板設置在成品件下料橫向移動氣缸上，所述成品件下料豎向移動氣缸設置在成品件下料豎向移動氣缸安裝板，所述成品件下料夾爪氣缸安裝板設置在成品件下料豎向移動氣缸上，所述成品件下料夾爪氣缸設置在成品件下料夾爪氣缸安裝板上；在成品件下料橫向移動氣缸與成品件下料豎向移動氣缸的配合驅動下，成品件下料夾爪氣缸將眼睛成品件抓取，並放置到指定的成品件接收位置。

進一步，對應眼睛主件上料工位、眼睛蓋件上料工位，分別設置有眼睛主件放置到位與否光纖檢測裝置、眼睛蓋件放置到位與否光纖檢測裝置。

本實用新型具有以下優點：通過循環轉盤機構、眼睛主件送料機構、眼睛主件上料機構、眼睛蓋件送料機構、眼睛蓋件上料機構、成品件下料機構的相互配合，並實現眼睛組件的自動上料、組裝、鉚壓、下料等工序動作，提高生產效率、生產品質，並降低生產過程中的勞動強度和安全隱患。在此過程中，除了眼睛布件（布塊）需要通過眼睛布件人工上料空間在眼睛布件上料工位進行人工上料之外，其他工序步驟完全實現自動化。

下面結合附圖說明與具體實施方式，對本實用新型作進一步說明。

附圖說明

圖1為公仔眼睛的裝配關係示意圖；

圖2為公仔眼睛自動化組裝設備整體結構示意圖；

圖3為眼睛主件上料機構的結構示意圖；

圖4為眼睛蓋件分料裝置的結構示意圖；

圖5為眼睛蓋件上料機構的結構示意圖；

圖6為眼睛主件分料裝置與眼睛主件上料機構的配合示意圖；

圖7為成品件下料機構的結構示意圖；

圖中：眼睛主件a；眼睛布件b；眼睛蓋件c；循環轉盤機構1；分度轉盤11；工件夾具12；眼睛主件放置到位與否光纖檢測裝置13；眼睛主件送料機構2；主件送料振動盤21；眼睛主件分料裝置22；眼睛主件分料板23；眼睛主件分料氣缸24；眼睛主件分料氣缸安裝板25；眼睛主件卡位槽26；眼睛主件分料正確與否光纖檢測裝置27；眼睛主件上料機構3；眼睛主件上料橫向移動氣缸31；眼睛主件上料橫向移動氣缸安裝板32；眼睛主件上料豎向移動氣缸33；眼睛主件上料豎向移動氣缸安裝板34；眼睛主件上料夾爪氣缸35；眼睛主件上料夾爪氣缸安裝板36；眼睛蓋件送料機構4；眼睛蓋件送料振動盤41；眼睛蓋件分料裝置42；眼睛蓋件分料板43；眼睛蓋件分料氣缸44；眼睛蓋件分料氣缸安裝板45；眼睛蓋件卡位槽46；眼睛蓋件分料正確與否光纖檢測裝置47；眼睛蓋件上料機構5；眼睛蓋件上料橫向移動氣缸51；眼睛蓋件上料橫向移動氣缸安裝板52；眼睛蓋件上料豎向移動氣缸53；眼睛蓋件上料豎向移動氣缸安裝板54；眼睛蓋件上料抓取夾具55；CCD視覺檢測機構6；工業相機61；工業相機安裝支架62；成品件下料機構7；成品件下料橫向移動氣缸71；成品件下料橫向移動氣缸安裝板72；成品件下料豎向移動氣缸73；成品件下料豎向移動氣缸安裝板74；成品件下料夾爪氣缸75；成品件下料夾爪氣缸安裝板76。

具體實施方式

參見圖1，本實施例首先介紹公仔眼睛的裝配關係。公仔眼睛包括三個組件，分別是眼睛主件a、眼睛布件b及眼睛蓋件c。其中，眼睛主件a包括前部弧面結構的眼睛部及後部的柱狀部，眼睛布件c是一塊布，中間留有裝入眼睛主件的柱狀部的通孔，眼睛蓋件c與眼睛主件a相鉚合裝配，將眼睛布件b夾緊在中間，以方便後續通過眼睛布件b將公仔眼睛縫在公仔的眼睛部位。

參見圖2至圖7，本實施例所提供的公仔眼睛自動化組裝設備，包括循環轉盤機構1、眼睛主件送料機構2、眼睛主件上料機構3、眼睛蓋件送料機構4、眼睛蓋件上料機構5、CCD視覺檢測機構6、成品件下料機構7及協調各機構運行的控制機構；所述循環轉盤機構包括分度轉盤11、分割器及驅動組件（一般包括電機、帶輪、皮帶等），所述分度轉盤11均勻設有四組工件夾具12，該四組工件夾具12隨分度轉盤旋轉，且分別對應眼睛主件上料工位、眼睛布件上料工位、眼睛蓋件上料工位及成品件下料工位，其中，所述眼睛主件上料工位、眼睛布件上料工位、眼睛蓋件上料工位及成品件下料工位分別對應眼睛主件上料機構、眼睛布件人工上料空間、眼睛蓋件上料機構及成品件下料機構。上述各機構主要設置主體機架上。另外，對應眼睛主件上料工位、眼睛蓋件上料工位，分別設置有眼睛主件放置到位與否光纖檢測裝置13、眼睛蓋件放置到位與否光纖檢測裝置。在此需要說明的是，控制機構為本設備的控制部分，包括控制部分所涉及到的硬體及系統部分，包括本領域常用的人機界面、運動控制器（卡）、電源器、線路、氣路、控制程序等等；由於其並非本申請的改進所在，在此不做贅述。

其中，各機構的具體構造如下：

所述眼睛主件送料機構：包括眼睛主件送料振動盤21及眼睛主件分料裝置22，所述眼睛主件分料裝置22與眼睛主件送料振動盤21的出口相對應，將眼睛主件分料至眼睛主件指定抓取位置。所述眼睛主件分料裝置22包括眼睛主件分料板23、眼睛主件分料氣缸24及眼睛主件分料氣缸安裝板25，所述眼睛主件分料板23設置在眼睛主件分料氣缸24上，所述眼睛主件分料氣缸24設置在眼睛主件分料氣缸安裝板25上，其中，所述眼睛主件分料板23設有與眼睛主件相適配的眼睛主件卡位槽26，該眼睛主件卡位槽26與眼睛主件送料振動盤21的出口相對應，接取眼睛主件，從而將眼睛主件分料至眼睛主件指定抓取位置；另外，所述眼睛主件分料板23在眼睛主件卡位槽26的兩側設有眼睛主件分料正確與否光纖檢測裝置27。

所述眼睛主件上料機構：包括眼睛主件上料橫向移動氣缸31、眼睛主件上料橫向移動氣缸安裝板32、眼睛主件上料豎向移動氣缸33、眼睛主件上料豎向移動氣缸安裝板34、眼睛主件上料夾爪氣缸35及眼睛主件上料夾爪氣缸安裝板36，所述眼睛主件上料橫向移動氣缸31設置在眼睛主件上料橫向移動氣缸安裝板32上，所述眼睛主件上料豎向移動氣缸安裝板34設置在眼睛主件上料橫向移動氣缸31上，所述眼睛主件上料豎向移動氣缸33設置在眼睛主件上料豎向移動氣缸安裝板34，所述眼睛主件上料夾爪氣缸安裝板36設置在眼睛主件上料豎向移動氣缸33上，所述眼睛主件上料夾爪氣缸35設置在眼睛主件上料夾爪氣缸安裝板36上；在眼睛主件上料橫向移動氣缸31與眼睛主件上料豎向移動氣缸33的配合驅動下，眼睛主件上料夾爪氣缸35將眼睛主件抓取，並放置到循環轉盤機構的眼睛主件上料工位的工件夾具中。

所述眼睛蓋件送料機構：包括眼睛蓋件送料振動盤41及眼睛蓋件分料裝置42，所述眼睛蓋件分料裝置42與眼睛蓋件送料振動盤41的出口相對應，將眼睛蓋件分料至眼睛蓋件指定抓取位置。所述眼睛蓋件分料裝置42包括眼睛蓋件分料板43、眼睛蓋件分料氣缸44及眼睛蓋件分料氣缸安裝板45，所述眼睛蓋件分料板43設置在眼睛蓋件分料氣缸44上，所述眼睛蓋件分料氣缸44設置在眼睛蓋件分料氣缸安裝板45上，其中，所述眼睛蓋件分料板44設有與眼睛蓋件相適配的眼睛蓋件卡位槽46，該眼睛蓋件卡位槽46與眼睛蓋件送料振動盤的出口相對應，接取眼睛蓋件，從而將眼睛蓋件分料至眼睛蓋件指定抓取位置；另外，所述眼睛蓋件分料板在眼睛蓋件卡位槽的兩側設有眼睛蓋件分料正確與否光纖檢測裝置47。

所述眼睛蓋件上料機構：包括眼睛蓋件上料橫向移動氣缸51、眼睛蓋件上料橫向移動氣缸安裝板52、眼睛蓋件上料豎向移動氣缸53、眼睛蓋件上料豎向移動氣缸安裝板54及眼睛蓋件上料抓取夾具55，所述眼睛蓋件上料橫向移動氣缸51設置在眼睛蓋件上料橫向移動氣缸安裝板52上，所述眼睛蓋件上料豎向移動氣缸安裝板54設置在眼睛蓋件上料橫向移動氣缸51上，所述眼睛蓋件上料豎向移動氣缸53設置在眼睛蓋件上料豎向移動氣缸安裝板54，所述眼睛蓋件上料抓取夾具55設置在眼睛蓋件上料豎向移動氣缸53上；在眼睛蓋件上料橫向移動氣缸51與眼睛蓋件上料豎向移動氣缸53的配合驅動下，眼睛蓋件上料抓取夾具55將眼睛蓋件抓取，並放置到循環轉盤機構的眼睛蓋件上料工位的工件夾具中，與眼睛主件壓接組裝在一起。所述眼睛蓋件上料抓取夾具為磁吸或氣吸抓取夾具，其設有與眼睛蓋件相適配的抓取槽，將眼睛蓋件吸住抓取。

所述CCD視覺檢測機構：CCD視覺檢測機構與成品件下料工位相對應，對組裝好的公仔眼睛進行良品與不良品檢測；其中，CCD視覺檢測機構包括工業相機61及工業相機安裝支架62。

所述成品件下料機構：包括成品件下料橫向移動氣缸71、成品件下料橫向移動氣缸安裝板72、成品件下料豎向移動氣缸73、成品件下料豎向移動氣缸安裝板74、成品件下料夾爪氣缸75及成品件下料夾爪氣缸安裝板76，所述成品件下料橫向移動氣缸71設置在成品件下料橫向移動氣缸安裝板72上，所述成品件下料豎向移動氣缸安裝板74設置在成品件下料橫向移動氣缸71上，所述成品件下料豎向移動氣缸73設置在成品件下料豎向移動氣缸安裝板74，所述成品件下料夾爪氣缸安裝板76設置在成品件下料豎向移動氣缸73上，所述成品件下料夾爪氣缸75設置在成品件下料夾爪氣缸安裝板76上；在成品件下料橫向移動氣缸71與成品件下料豎向移動氣缸73的配合驅動下，成品件下料夾爪氣缸75將眼睛成品件抓取，並放置到指定的成品件接收位置。

上述各機構中所涉及的驅動氣缸中，可根據實際情況採用普通氣缸、無杆氣缸、滑臺氣缸等。

需要說明的是，本設備的其他一些部件如工作檯、各個支架等，主要是用來設置或安裝各機構的，在此不做贅述。

最後，介紹本公仔眼睛自動化組裝設備的工作流程：

眼睛主件送料機構送料，然後由眼睛主件上料機構將眼睛主件上料至眼睛主件上料工位的組件夾具中；

循環轉盤機構旋轉，眼睛主件上料工位旋轉至眼睛布件上料工位，由工人將眼睛布件裝配到眼睛主件上；

循環轉盤機構旋轉，眼睛布件上料工位旋轉至眼睛蓋件上料工位，眼睛蓋件送料機構送料，然後由眼睛蓋件上料機構將眼睛蓋件上料至眼睛蓋件上料工位，並與眼睛主件鉚壓組裝；

循環轉盤機構旋轉，眼睛蓋件上料工位旋轉至成品件下料工位，先由CCD視覺檢測機構拍照檢測是否組裝合格，合格後再由成品件下料機構抓取下料，將良品與不良品分開放置。

在整個工作過程中，眼睛主件上料工位、眼睛蓋件上料工位的眼睛主件放置到位與否光纖檢測裝置、眼睛蓋件放置到位與否光纖檢測裝置會進行相應的檢測，眼睛主件放置到位後，轉盤才會轉動，以及眼睛蓋件放置到位後，才會進行鉚壓。而且需要說明的是，由於轉盤的旋轉，工位之間相互轉化，形成連續的組裝工作。

本實用新型並不限於上述實施方式，採用與本實用新型上述實施例相同或近似的技術特徵，而得到的其他公仔眼睛自動化組裝設備，均在本實用新型的保護範圍之內。