CN113600414B - 毛刷自动点胶装配装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种毛刷自动点胶装配装置。它包括基座、环形导轨输送模块、推杆模块、点胶模块和压料模块。所述的环形导轨输送模块设置在基座上，包括输送毛刷杆的环形导轨运输机构与输送毛刷头的环形导轨运输机构。输送毛刷头的环形导轨运输机构一侧设置有点胶模块；输送毛刷头的环形导轨运输机构另一侧设置有压料模块。输送毛刷杆的环形导轨运输机构上设置有推杆模块。本发明采用环形导轨生产线，点胶与装配过程自动完成，一次可同时进行十个工件的点胶装配工作，每个装置只需一位人工完成上下料工序，减少了人力成本，提高了生产效率。

Description

毛刷自动点胶装配装置

技术领域

本发明涉及自动装配技术领域，具体是一种用于毛刷头与毛刷杆的自动点胶和自动装配装置。

背景技术

自动化装配线一般是由输送设备和专业设备构成的有机整体，是基于机电、信息、影像、网络于一体的高度自动化装配生产线。在大部分流水线设备的制造过程中，通常首先进行的是各种零件的加工制造，接下来在进行产品的装配。这种生产形式不仅仅是在流水线加工行业如此，在其他产品的制造过程中同样适用。自动化装配线就是专业从事产品制造后期的各种装配、检测、标示、包装等工序的生产设备。

自动化装配生产线在结构原理上与手动装配流水线是非常相似的，在手工装配流水线上操作者是工人，而自动化装配生产线则由一系列自动化装配专机来完成各种装配工序。自动化装配线操作的对象包括组成产品的各种零件、部件，最后完成的是成品或半成品，适用于产品设计成熟、市场需求量巨大，装配工序多，长期生产的产品。

在实际生产过程中，由于毛刷头与毛刷杆体积较小且装配过程简单，当前多数工厂采用纯人工完成，工人手持毛刷头，将胶水涂在毛刷头小端内壁，再拿起毛刷杆，将毛刷杆大端装入毛刷头小端，完成一支毛刷的点胶装配工作。由于该产品的生产规模一般较大，而人工作业时一人一次只能完成一支毛刷的装配工作，因此工厂在实际生产中需要大量的工人同时工作且工作时间较长，因此采用人工装配效率低且人力成本较高。另外，由于毛刷的点胶过程由工人手工完成，在蘸取胶水，尤其是刚开始工作时，容易对胶水用量把握不足，出现胶水用量少导致装配后毛刷易开胶或是胶水用量过多导致装配时胶水溢出的情况。这两种情况都会导致装配效率降低以及产品废品率提高，生产成本也相应提高。

现有技术中存在自动点胶装配的方案，然而在现有技术中毛刷头与毛刷杆先分别在各自料架上竖直放置，由于毛刷头已预先在大端装好刷毛，为毛刷头在机器工作时保持竖直且小端朝上，毛刷头料架需额外加入夹紧装置用于夹紧毛刷头。由于毛刷杆两端直径差别较大且长度较长，为方便机械抓手抓取毛刷杆，毛刷杆料架需要有一定高度使毛刷杆保持竖直且大端朝上。利用机械抓手抓取毛刷杆，在进行作业前，机械抓手还需进行一步翻转工作，使毛刷杆大端朝下。点胶和装配过程均在竖直方向上完成，虽然相对于纯人工作业，增加了效率，但由于方向上的限制，无法进行更进一步的改进为效率更高的流水线作业，工作过程中加入了额外的翻转动作，对于机械抓手的运动精度和定位精度要求更高，装置的制作成本也相应增加。工人在点胶和装配之前还需要搬动料架放到加工位置，劳动强度反而更高。

因此，为提升生产效率，降低人力成本、生产成本和产品废品率，需要一种新的自动装配方案来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是针对工厂实际装配效率低，人力成本高的缺陷，提供一种操作简单，加工效率高的自动装配装置。

毛刷自动点胶装配装置，包括基座、环形导轨输送模块、推杆模块、点胶模块和压料模块。

所述的环形导轨输送模块设置在基座上，包括输送毛刷杆的环形导轨运输机构与输送毛刷头的环形导轨运输机构，两个环形导轨运输机构反向同步运行，毛刷杆运输机构顺时针方向运行，毛刷头运输机构逆时针方向运行。

输送毛刷头的环形导轨运输机构一侧设置有点胶模块，用于对毛刷头小端内壁进行点胶；输送毛刷头的环形导轨运输机构另一侧设置有压料模块，用于防止装配过程产生毛刷头位置的改变。

输送毛刷杆的环形导轨运输机构上设置有推杆模块，所述的推杆模块与所述的压料模块位置对应；推杆模块推动毛刷杆，将毛刷杆大端推入已完成点胶的毛刷头小端内，从而完成装配工作。

进一步说，所述环形导轨运输机构上间隔设置有滑块小车，所述的滑块小车带有托盘，该托盘用于放置毛刷头或毛刷杆。

进一步说，所述托盘上带有凹槽，该凹槽的外形与毛刷头或毛刷杆一致。

进一步说，在环形导轨运输机构设置有气缸定位组，所述气缸定位组包括气缸、气缸定位座、单耳型材、定位长摆臂、摆臂转轴。气缸定位座通过螺纹连接将气缸固定，气缸的输出端与单耳型材连接，定位长摆臂的一端与单耳型材通过销轴连接，定位长摆臂的另一端绕摆臂转轴转动，且能够卡入滑块小车的侧面缺口，用来固定滑块小车，当有滑块小车运动到气缸定位组附近时，气缸推动定位长摆臂，定位长摆臂另一端卡住滑块小车。

进一步说，所述点胶模块包括电机、平行导轨、点胶笔连接块、点胶笔、点胶笔固定块和导轨滑块；一排十支点胶笔均由点胶笔固定块通过螺纹连接固定在点胶笔连接块上，点胶笔连接块通过螺纹与导轨滑块相连，轨道滑块在平行导轨上由电机驱动；点胶笔的针头可伸入毛刷头小端，同时点胶笔的储料管挤出胶水，胶水的一次挤出量可预先设置，在毛刷杆小端内壁完成点胶工作，点胶笔退回原位。

进一步说，所述推杆模块包括电机、平行导轨、导轨滑块、推杆固定块和推杆，一排十根推杆通过六角螺母固定在推杆固定块上，推杆固定块与导轨滑块通过螺纹连接，导轨滑块在平行导轨由电机驱动；推杆能推动毛刷杆，与已完成点胶的毛刷头完成装配。

进一步说，所述的压料模块包括气缸、滑臂、吊杆、压料板，滑臂的一端和气缸的推杆通过螺栓连接固定，滑臂的另一端连接吊杆的上端，吊杆的下端固定设置压料板，所述压料板上有和毛刷头外形轮廓相同的凹槽，可与毛刷头托盘配合，在点胶和装配阶段夹紧毛刷头，防止毛刷头窜动。

与传统的纯人工点胶装配过程相比，本发明的点胶和装配工作均由电机驱动，自动完成，胶水单次挤出量预先设置，最大程度避免胶水挤出过多或过少的情况，一次可同时进行十个工件的点胶装配工作，只需人工完成上下料工序，且无需搬动额外的储料托盘或料架，几乎不存在大量的体力消耗，可大大降低工厂的人力成本，对工人的技术水平要求大幅降低，也极大降低了可能因工人技术水平不足而造成的胶水之类原材料的损耗和残次品产生的概率。

本发明中的点胶和装配工作在水平方向上完成，并利用轨道与滑块小车将整个工作过程改善为流水线作业，提高了工厂的场地利用率，产品生产更规范化，更适合大批量的生产工作。双轨道同步运作，多辆滑块小车同时运行，加工效率也大大提高。

本发明的适用范围也较大，通过更换滑块小车上的托盘和压料模块中的压料板，可运用于其他需要点胶装配的物品。

附图说明

图1为毛刷制动装配装置俯视图；

图2为基座100立体图；

图3a为环形导轨输送模块200一个方向上立体图；

图3b为环形导轨输送模块200另一个方向上立体图；

图4为气缸定位组204立体图；

图5a为滑块小车205一个方向立体图；

图5b为滑块小车205另一个方向立体图；

图6为推杆模块300立体图；

图7为点胶模块400立体图；

图8为压料模块500立体图；

图9为毛刷头托盘600立体图；

图10为毛刷杆托盘700立体图。

具体实施方式

本发明是一种毛刷自动点胶装配装置，主要包括基座、环形导轨输送模块、推杆模块、点胶模块、压料模块。基座上有大小形状不一的通孔，用于各个模块及其组件的定位和固定。环形导轨输送模块、推杆模块、点胶模块、压料模块均通过螺纹连接固定于基座上。

环形导轨输送模块包括动力系统、皮带轮、环形导轨、气缸定位组、滑块小车组、皮带。皮带轮主动轮安装位置在基座无缺口一侧，环形导轨位于皮带轮外侧，环形导轨与皮带轮之间间距较小，且滑块小车上有张紧块，使得皮带与滑块小车之间有一定张紧力，可通过摩擦力带动滑块小车组。动力系统中的电机通过联轴器与皮带轮主动轮相连，皮带轮由电机驱动。小车上通过螺纹连接，安装带有与毛刷头、毛刷杆外形一致凹槽的托盘，上料时，毛刷头与毛刷杆放置在托盘上。

气缸定位组包括气缸、气缸定位座、单耳型材、定位长摆臂、摆臂转轴。气缸定位座通过螺纹连接将气缸固定在环形导轨下方，定位长摆臂位于导轨侧面。环形导轨上有多辆滑块小车同时运动，当有滑块小车运动到气缸定位组附近时，气缸推动摆臂，摆臂边缘卡住滑块小车侧面缺口，滑块小车固定。

点胶模块包括电机、平行导轨、皮带、点胶笔连接块、点胶笔、点胶笔固定块、皮带从动轮、皮带连接块、导轨滑块，一排十支点胶笔，均由点胶笔固定块通过螺纹连接固定在点胶笔连接块上，皮带连接块与点胶笔连接块通过螺纹连接固定。点胶笔连接块通过螺纹与轨道滑块相连，其位置位于运输毛刷头所用环形导轨输送机构外侧，与某一气缸定位组位置对应，十个点胶笔位置与滑块小车组的托盘上凹槽部分一一对应，十个点胶头与滑块小车组的托盘上凹槽部分一一对应。点胶模块在电机驱动下沿平行导轨向前运动，针头伸入毛刷头小端，同时点胶头挤出胶水，胶水的一次挤出量可在工程开始之前预先设置。在毛刷杆小端内壁完成点胶工作，点胶模块退回原位。

推杆模块包括电机、皮带、平行导轨、导轨滑块、推杆固定块、推杆、皮带从动轮、皮带连接块，一排十根推杆通过六角螺母固定在十推杆定位块上，推杆固定块与导轨滑块通过螺纹连接，皮带连接块与推杆固定块通过螺纹连接。推杆模块安装位置位于运输毛刷杆所用环形导轨输送模块内侧，与某一气缸定位组位置对应，十根推杆与滑块小车组的托盘上凹槽部分一一对应。推杆模块由电机驱动在平行导轨上做直线往复运动，推动毛刷杆，与已完成点胶的毛刷头完成装配。

压料模块包括气缸、滑臂、吊杆、压料板，滑臂和气缸推杆之间通过螺栓连接固定，吊杆分别与滑臂和压料板通过螺纹连接，压料板上有和毛刷头外形轮廓相同的凹槽，可与毛刷头托盘配合，在点胶和装配阶段夹紧毛刷头，防止毛刷头窜动。实际加工时，凹槽内装有柔性材料如海绵，避免在夹紧过程中对毛刷头表面造成划痕。

本发明采用环形导轨生产线，点胶与装配过程自动完成，一次可同时进行十个工件的点胶装配工作，每个装置只需一位人工完成上下料工序，减少了人力成本，提高了生产效率。

实施例：

如图1、图9、图10所示，本实施例是一种毛刷自动点胶装配装置，主要包括基座100、环形导轨输送模块200、推杆模块300、点胶模块400、压料模块500、毛刷头托盘600、毛刷杆托盘700。所述环形导轨输送模块200、推杆模块300、点胶模块400、压料模块500均通过螺纹连接固定于基座100上，各模块的分布位置如图1所示。

毛刷自动点胶装配装置由人工手动上下料，上下料均在装置左侧基座100缺口处完成，见图2，输送毛刷杆的环形导轨运输机构与输送毛刷头的环形导轨运输机构反向同步运行，毛刷杆运输机构顺时针方向运行，毛刷头运输机构逆时针方向运行，输送机构的主动轮位置设置在上下料位置对侧，防止工人误触。毛刷头托盘600和毛刷杆托盘700通过螺纹连接分别固定在不同环形导轨的滑块小车上，托盘上有与毛刷杆和毛刷头外轮廓相适应的凹槽，凹槽朝向如图1所示。上料时，毛刷头小端朝外，毛刷杆大端朝外。

如图3a、图3b和图5a、图5b所示，装置启动后，电机201-1开始转动，通过联轴器201-2带动环形导轨输送机构的主动轮转轴，主动轮转动。环形导轨203与皮带轮202之间间距较小，且滑块小车205上有张紧块205-1，使得皮带与滑块小车之间有一定张紧力，可通过摩擦力带动滑块小车组；通过摩擦力，主动轮带动皮带206，从而带动滑块小车205沿导轨203运动。当滑块小车205运动到气缸定位组204附近时，气缸定位座204-2上的气缸204-1推动气缸连接单耳型材204-3，定位长摆臂204-4绕摆臂转轴204-5转动，摆臂转轴204-5固定在导轨203上，长摆臂204-4边缘卡住滑块小车205侧面缺口，同时电机201-1停转，小车停止。此时第二辆空载小车运动到上料位置，进行人工上料操作，上料完成后电机201-1重新启动。重复上述操作，直到第一辆运输毛刷头的滑块小车运动到点胶工位，被气缸定位组定位，电机201-1停转，气缸定位组204的结构见图4。

点胶工位和装配工位处有防止装配过程产生毛刷头位置改变的压料模块500，见图8。压料模块500主要由气缸501、滑臂502、吊杆503、压料板504组成，滑臂和气缸推杆之间通过螺栓连接固定，吊杆分别与滑臂和压料板通过螺纹连接，压料板上有和毛刷头外形轮廓相同的凹槽，可与毛刷头托盘配合，在点胶和装配阶段夹紧毛刷头，防止窜动。

如图7所示，点胶模块400由电机401、平行导轨402、皮带403、点胶笔连接块404、点胶笔405、点胶笔固定块406、皮带从动轮407、皮带连接块408、导轨滑块409组成，一排十支点胶笔，均由点胶笔固定块406通过螺纹连接固定在点胶笔连接块404上，点胶笔连接块404通过螺纹与导轨滑块409相连，其位置位于运输毛刷头所用环形导轨输送机构外侧，与某一气缸定位组204位置对应，十个点胶笔位置与滑块小车组的托盘上凹槽部分一一对应。

滑块小车运行到点胶工位，压料模块先启动，气缸推杆下降，压料板504与毛刷头托盘600配合，夹紧毛刷头。之后点胶头模块400启动，电机401转动，皮带403通过皮带连接块408带动点胶笔连接块404向前运动，点胶头405-2伸入毛刷头小端，储料管405-1挤出胶水，电机401反转，点胶模块退回原位，点胶完成，气缸推杆上升，压料板504与毛刷头托盘600分离，电机201-1重新启动，滑块小车继续运动。

当第一辆运输毛刷杆的滑块小车运行到装配工位，即推杆模块300所在位置时，第一辆运输毛刷头且已完成点胶工作的滑块小车也运行到装配工位。如图6所示，推杆模块由电机301、皮带302、平行导轨303、导轨滑块304、推杆固定块305、推杆306、皮带从动轮307、皮带连接块308组成，一排十根推杆通过六角螺母固定在十推杆定位块上，推杆固定块305与导轨滑块304通过螺纹连接，皮带连接块308与推杆固定块305通过螺纹连接，推杆模块安装位置位于运输毛刷杆所用环形导轨输送模块内侧，与某一气缸定位组位置对应，十根推杆与滑块小车组的托盘上凹槽部分一一对应。

运输毛刷杆的滑块小车和运输已完成点胶的毛刷头的滑块小车到达装配工位后，气缸定位组204将两辆小车定位，电机201-1停转。压料模块500先启动，气缸推杆下降，压料板504与毛刷头托盘600配合，夹紧毛刷头。之后推杆模块300启动，电机301转动，皮带302通过皮带连接块308带动推杆固定块305向前运动，推杆306推动毛刷杆，毛刷杆大端被推入毛刷头已完成点胶的小端，电机301反转，推杆模块300退回原位，完成装配工作，气缸推杆上升，压料板504与毛刷头托盘600分离。电机201-1再次启动，滑块小车继续运动。此时，毛刷杆未完全脱离毛刷杆托盘，因此，完成装配的毛刷，由两辆滑块小车共同运输，到达上下料区域，人工卸下已装配完成的毛刷并放上新的毛刷头毛刷杆，并将新的毛刷杆和毛刷头分别放置在上料托盘上，继续上述工作过程，进行新一轮的毛刷点胶装配工作。

Claims (4)

1.毛刷自动点胶装配装置，包括基座、环形导轨输送模块、推杆模块、点胶模块和压料模块，其特征在于：

所述的环形导轨输送模块设置在基座上，包括输送毛刷杆的环形导轨运输机构与输送毛刷头的环形导轨运输机构，两个环形导轨运输机构反向同步运行，毛刷杆的环形导轨运输机构顺时针方向运行，毛刷头的环形导轨运输机构逆时针方向运行；

输送毛刷头的环形导轨运输机构一侧设置有点胶模块，用于对毛刷头小端内壁进行点胶；输送毛刷头的环形导轨运输机构另一侧设置有压料模块，用于防止装配过程毛刷头位置的改变；

输送毛刷杆的环形导轨运输机构上设置有推杆模块，所述的推杆模块与所述的压料模块位置对应；推杆模块推动毛刷杆，将毛刷杆大端推入已完成点胶的毛刷头小端内，从而完成装配工作；

毛刷杆的环形导轨运输机构上间隔设置有滑块小车，滑块小车带有毛刷杆托盘，该毛刷杆托盘用于放置毛刷杆；

毛刷头的环形导轨运输机构上间隔设置有滑块小车，滑块小车带有毛刷头托盘，该毛刷头托盘用于放置毛刷头；

所述点胶模块包括电机、平行导轨、点胶笔连接块、点胶笔、点胶笔固定块和导轨滑块；一排十支点胶笔均由点胶笔固定块通过螺纹连接固定在点胶笔连接块上，点胶笔连接块通过螺纹与导轨滑块相连，轨道滑块在平行导轨上由电机驱动；点胶笔的针头能够伸入毛刷头小端，同时点胶笔的储料管挤出胶水，胶水的一次挤出量能够预先设置，在毛刷头小端内壁完成点胶工作，点胶笔退回原位；

所述的压料模块包括气缸、滑臂、吊杆、压料板，滑臂的一端和气缸的推杆通过螺栓连接固定，滑臂的另一端连接吊杆的上端，吊杆的下端固定设置压料板，所述压料板上有和毛刷头外形轮廓相同的凹槽，能够与毛刷头托盘配合，在点胶和装配阶段夹紧毛刷头，防止毛刷头窜动。

2.根据权利要求1所述的毛刷自动点胶装配装置，其特征在于：所述毛刷杆托盘上带有毛刷杆凹槽，毛刷杆凹槽的外形与毛刷杆一致；所述毛刷头托盘上带有毛刷头凹槽，毛刷头凹槽的外形与毛刷头一致。

3.根据权利要求1所述的毛刷自动点胶装配装置，其特征在于：在环形导轨输送模块中设置有气缸定位组，所述气缸定位组包括定位气缸、气缸定位座、单耳型材、定位长摆臂、摆臂转轴；气缸定位座通过螺纹连接将定位气缸固定，定位气缸的输出端与单耳型材连接，定位长摆臂的一端与单耳型材通过销轴连接，定位长摆臂的另一端绕摆臂转轴转动，且能够卡入滑块小车的侧面缺口，用来固定滑块小车，当有滑块小车运动到气缸定位组附近时，定位气缸推动定位长摆臂，定位长摆臂另一端卡住滑块小车。

4.根据权利要求1所述的毛刷自动点胶装配装置，其特征在于：所述推杆模块包括第二电机、第二平行导轨、第二导轨滑块、推杆固定块和第二推杆，一排十根第二推杆通过六角螺母固定在推杆固定块上，推杆固定块与第二导轨滑块通过螺纹连接，第二导轨滑块在第二平行导轨上由第二电机驱动；第二推杆能推动毛刷杆，与已完成点胶的毛刷头完成装配。

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