一种用于电容器胶盖的钉子组装机及钉子组装方法

技术领域

本发明涉及电容器生产设备领域，具体涉及一种用于电容器胶盖的钉子组装机及钉子组装方法。

背景技术

在现有技术中，电容器结构如图1所示，电容器01上方套装胶盖02，胶盖02设有供电容正负电极伸出的通孔，同时为了保证电容器01安装使用时不会装反正负极和安装稳固，胶盖02内安装有钉子03，现有钉子03组装到胶盖02的方法是人工拿取钉子03压入到胶盖02中，此方式自动化程度低，组装生产速度慢，成本大，已经不能满足实际生产需求。

发明内容

针对现有技术存在上述缺陷，本发明提供了一种用于电容器胶盖的钉子组装机及钉子组装方法，具体技术方案如下：

一种用于电容器胶盖的钉子组装机，包括机架、控制电箱、总驱动机构、转盘、胶盖治具、胶盖输送机构、胶盖位置调整机构、胶盖位置检查机构、钉子输送机构、钉子压紧机构、外观检测机构、不良品收集机构、良品收集机构，机架侧方安装控制电箱，机架内部安装总驱动机构，机架上方安装转盘、胶盖输送机构、胶盖位置调整机构、胶盖位置检查机构、钉子输送机构、钉子压紧机构、外观检测机构、不良品收集机构、良品收集机构，转盘上安装有多个圆周排列的胶盖治具，转盘旋转时带动胶盖治具依次经过胶盖输送机构、胶盖位置调整机构、胶盖位置检查机构、钉子输送机构、钉子压紧机构、外观检测机构、不良品收集机构、良品收集机构，胶盖输送机构驱动电容器胶盖输送到胶盖治具中，胶盖位置调整机构驱动胶盖调整好位置，胶盖位置检查机构检测胶盖位置是否正确，钉子输送机构驱动钉子初步组装到胶盖上，钉子压紧机构驱动钉子压入胶盖中，外观检测机构检测已压入钉子的胶盖是否有外观缺陷，不良品收集机构收集外观检测不合格的胶盖，良品收集机构收集外观检测合格的胶盖。

作为本发明的一种优选方案，所述总驱动机构包括总电机、减速器、第一同步轮、第二同步轮、主转轴、胶盖位置调整传动组件、胶盖位置检查传动组件、钉子输送传动组件、转盘传动组件，总电机驱动减速器启动，减速器驱动第一同步轮转动，第一同步轮通过同步带传动连接第二同步轮，第二同步轮固定安装于主转轴一端，主转轴通过胶盖位置调整传动组件提供动力给胶盖位置调整机构，主转轴通过胶盖位置检查传动组件提供动力给胶盖位置检查机构，主转轴通过钉子输送传动组件提供动力给钉子输送机构，主转轴通过转盘传动组件提供动力给转盘。

作为本发明的一种优选方案，所述胶盖输送机构包括胶盖振动盘、胶盖输送轨道、胶盖直振器、限位块和下压杆，胶盖振动盘内装有多个电容器胶盖，胶盖振动盘驱动胶盖有序排列进入胶盖输送轨道，胶盖直振器驱动胶盖由胶盖输送轨道后端移动到胶盖输送轨道前端，胶盖输送轨道前端安装限位块，下压杆驱动进入限位块的胶盖下压到胶盖治具内。

作为本发明的一种优选方案，所述胶盖位置调整机构包括位置调整固定座、导向杆、转动杆、第一升降板、第三同步轮、第四同步轮、调整杆和调整块，调整固定座内套装导向杆、转动杆，导向杆上方安装第一升降板，转动杆向上穿过第一升降板后安装第三同步轮，第三同步轮通过同步带传动连接第四同步轮，第四同步轮带动调整杆转动，调整杆下方安装调整块，调整块底部设有用于插装胶盖的定位柱，所述胶盖位置调整传动组件包括第一凸轮、第一滚轮轴承、第一滚轮轴承安装板、第一球头连杆、第二升降板、第二凸轮、第二滚轮轴承、第二滚轮轴承安装板、第二球头连杆、转动板，主转轴驱动第一凸轮、第二凸轮转动，第一凸轮与第一滚轮轴承相接触，第一滚轮轴承安装于第一滚轮轴承安装板侧面，第一滚轮轴承安装板一端铰接机架而另一端连接第一球头连杆，第一球头连杆上端连接第二升降板，导向杆下方安装第二升降板，转动杆下端穿过第二升降板后连接转动板，转动板底部连接第二球头连杆，第二球头连杆前端连接第二滚轮轴承安装板，第二滚轮轴承安装板底部侧方安装第二滚轮轴承，第二滚轮轴承与第二凸轮相接触。

作为本发明的一种优选方案，所述胶盖位置检查机构包括检查固定座、第一升降杆、第三升降板、光电传感器、感应片、检查杆、检查治具，检查固定座套装第一升降杆，第一升降杆上端连接第三升降板，第三升降板上安装光电传感器，第三升降板前安装检查杆，检查杆后方安装感应片，检查杆底部安装检查治具设有用于插装胶盖的检查柱，胶盖位置检查传动组件包括第三凸轮、第三滚轮轴承、第三滚轮轴承安装板、第三球头连杆、第四升降板，第三凸轮与第三滚轮轴承相接触，第三滚轮轴承安装于第三滚轮轴承安装板侧面，第三滚轮轴承安装板一端铰接机架而另一端连接第三球头连杆，第三球头连杆上端连接第四升降板，第一升降杆下方安装第四升降板，当胶盖位置正确时，检查治具的检查柱插入到胶盖内，当胶盖位置有误时，检查杆被顶起感应片脱离光电传感器。

作为本发明的一种优选方案，所述钉子输送机构包括钉子振动盘、钉子输送轨道、钉子直振器、钉子气管、钉子输送头、第五升降板、第二升降杆，钉子振动盘内装有多个钉子，钉子振动盘驱动钉子有序排列进入钉子输送轨道，钉子直振器驱动钉子由钉子输送轨道后端移动到钉子输送轨道前端，钉子输送轨道前端的钉子被钉子气管吸住送往钉子输送头，钉子输送头安装于第五升降板，第五升降板安装于第二升降杆上端，钉子输送传动组件包括第六升降板、第四球头连杆、第四滚轮轴承安装板、第四滚轮轴承、第四凸轮，第二升降杆下端安装第六升降板，第六升降板连接第四球头连杆，第四球头连杆下端连接第四滚轮轴承安装板，第四滚轮轴承安装板底部侧方安装第四滚轮轴承，第四滚轮轴承接触第四凸轮，主转轴驱动第四凸轮转动。

作为本发明的一种优选方案，所述转盘传动组件包括第五同步轮、第六同步轮、分割器，主转轴驱动第五同步轮转动，第五同步轮通过同步带传动连接第六同步轮，第六同步轮驱动分割器启动，分割器输送轴向上连接转盘中心。

作为本发明的一种优选方案，所述钉子压紧机构包括压紧气缸和压紧柱，压紧气缸驱动压紧柱下移压合钉子。

作为本发明的一种优选方案，所述外观检测机构包括垂直CCD相机和水平CCD相机，垂直CCD相机从垂直方向拍照钉子、胶盖，水平CCD相机从水平方向拍照钉子、胶盖，所述不良品收集机构包括不良品气嘴吸取组件和不良品收纳盒，不良品气嘴吸取组件吸取不良品放入不良品收纳盒，良品收集机构包括良品气嘴吸取组件和良品收纳盒，良品气嘴吸取组件吸取良品放入良品收纳盒。

一种钉子组装方法，按工序包括以下步骤，

①胶盖治具位于胶盖输送工位，胶盖输送机构驱动电容器胶盖输送到胶盖治具中；

②转盘旋转时带动胶盖治具转移到胶盖位置调整工位，胶盖位置调整机构驱动胶盖调整好位置；

③转盘旋转时带动胶盖治具转移到胶盖位置检查工位，胶盖位置检查机构检测胶盖位置是否正确；

④转盘旋转时带动胶盖治具转移到钉子输送工位，钉子输送机构驱动钉子初步组装到胶盖上；

⑤转盘旋转时带动胶盖治具转移到压紧钉子工位，钉子压紧机构驱动钉子压入胶盖中；

⑥转盘旋转时带动胶盖治具转移到外观检测工位，外观检测机构检测已压入钉子的胶盖是否有钉子偏位、胶盖损坏、钉子变形等外观缺陷；

⑦转盘旋转时带动胶盖治具转移到不良品收集工位，若步骤⑥检测结果合格则不良品收集机构不动作，若步骤⑥检测结果不合格则不良品收集机构收集外观检测不合格的胶盖；

⑧转盘旋转时带动胶盖治具转移到良品收集工位，若步骤⑥检测结果合格则良品收集机构收集外观检测合格的胶盖；

⑨转盘旋转时带动胶盖治具回到胶盖输送工位重复上述步骤。

本发明的有益效果：转盘旋转时带动胶盖治具依次经过胶盖输送机构、胶盖位置调整机构、胶盖位置检查机构、钉子输送机构、钉子压紧机构、外观检测机构、不良品收集机构、良品收集机构，胶盖输送机构驱动电容器胶盖输送到胶盖治具中，胶盖位置调整机构驱动胶盖调整好位置，胶盖位置检查机构检测胶盖位置是否正确，钉子输送机构驱动钉子初步组装到胶盖上，钉子压紧机构驱动钉子压入胶盖中，外观检测机构检测已压入钉子的胶盖是否有外观缺陷，不良品收集机构收集外观检测不合格的胶盖，良品收集机构收集外观检测合格的胶盖，自动化程度高，无需人工组装钉子，生产速度快，满足生产需求。

附图说明

图1是现有技术电容器、胶盖、钉子的结构示意图

图2是本发明的整体立体图；

图3是本发明隐藏机架、控制电箱、总驱动机构后的立体图；

图4是本发明的转盘、胶盖输送机构、胶盖位置调整机构、胶盖位置检查机构、钉子输送机构、钉子压紧机构、外观检测机构相配合的立体图；

图5是本发明的总驱动机构的立体图；

图6是本发明的总驱动机构中主转轴与各传动组件相配合的立体图；

图7是本发明的胶盖输送机构的立体图；

图8是本发明的胶盖位置调整机构与转盘相配合的立体图；

图9是本发明的胶盖位置调整机构的立体图；

图10是本发明的胶盖位置调整机构的调整块的立体图；

图11是本发明的胶盖位置检查机构的立体图；

图12是本发明的胶盖位置检查机构上部分的立体图；

图13是本发明的钉子输送机构的立体图；

图14是本发明的转盘传动组件的立体图；

图15是本发明的钉子压紧机构的立体图；

图16是本发明的外观检测机构、不良品收集机构、良品收集机构相配合的立体图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式做进一步说明：

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的位置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图2～4所示，一种用于电容器胶盖的钉子组装机，包括机架1、控制电箱2、总驱动机构3、转盘4、胶盖治具5、胶盖输送机构6、胶盖位置调整机构7、胶盖位置检查机构8、钉子输送机构9、钉子压紧机构10、外观检测机构11、不良品收集机构12、良品收集机构13，机架1侧方安装控制电箱2，机架1上方安装控制面板，控制面板控制整机运行，机架1内部安装总驱动机构3，总驱动机构3为转盘4、胶盖位置调整机构7、胶盖位置检查机构8提供动力，机架1上方安装转盘4、胶盖输送机构6、胶盖位置调整机构7、胶盖位置检查机构8、钉子输送机构9、钉子压紧机构10、外观检测机构11、不良品收集机构12、良品收集机构13，转盘4上安装有多个圆周排列的胶盖治具5，转盘4旋转时带动胶盖治具5依次经过胶盖输送机构6、胶盖位置调整机构7、胶盖位置检查机构8、钉子输送机构9、钉子压紧机构10、外观检测机构11、不良品收集机构12、良品收集机构13，胶盖输送机构6驱动电容器胶盖输送到胶盖治具5中，胶盖位置调整机构7驱动胶盖调整好位置，胶盖位置检查机构8检测胶盖位置是否正确，钉子输送机构9驱动钉子初步组装到胶盖上，钉子压紧机构10驱动钉子压入胶盖中，外观检测机构11检测已压入钉子的胶盖是否有外观缺陷，不良品收集机构12收集外观检测不合格的胶盖，良品收集机构13收集外观检测合格的胶盖。

具体地如图5和6所示，总驱动机构3包括总电机31、减速器32、第一同步轮33、第二同步轮34、主转轴35、胶盖位置调整传动组件36、胶盖位置检查传动组件37、钉子输送传动组件38、转盘传动组件39，总电机31通过皮带驱动减速器32启动，减速器32驱动第一同步轮33转动，第一同步轮33通过同步带传动连接第二同步轮34，第二同步轮34固定安装于主转轴35一端，主转轴35通过胶盖位置调整传动组件36提供动力给胶盖位置调整机构7，主转轴35通过胶盖位置检查传动组件37提供动力给胶盖位置检查机构8，主转轴35通过钉子输送传动组件38提供动力给钉子输送机构9，主转轴35通过转盘传动组件39提供动力给转盘4，胶盖位置调整传动组件36、胶盖位置检查传动组件37、钉子输送传动组件38、转盘传动组件39从左至右依次安装。

如图7所示，所述胶盖输送机构6包括胶盖振动盘61、胶盖输送轨道62、胶盖直振器63、限位块64和下压杆65，胶盖振动盘61内装有多个电容器胶盖，胶盖振动盘61驱动胶盖有序排列进入胶盖输送轨道62，胶盖直振器63驱动胶盖由胶盖输送轨道62后端移动到胶盖输送轨道62前端，胶盖输送轨道62前端安装限位块64，下压杆65下压驱动进入限位块64的胶盖下压到胶盖治具5内。

如图8～10所示，所述胶盖位置调整机构7包括位置调整固定座71、导向杆72、转动杆73、第一升降板74、第三同步轮75、第四同步轮76、调整杆77和调整块78，调整固定座71固定安装在机架的工作台上，调整固定座71内套装导向杆72、转动杆73，导向杆72上方安装第一升降板74，转动杆73向上穿过第一升降板74后安装第三同步轮75，第三同步轮75通过同步带传动连接第四同步轮76，第四同步轮76带动调整杆77转动，调整杆77下方安装调整块78，调整块78底部设有用于插装胶盖的定位柱，定位柱有3根与胶盖上孔位相对应，所述胶盖位置调整传动组件36包括第一凸轮361、第一滚轮轴承362、第一滚轮轴承安装板363、第一球头连杆364、第二升降板365、第二凸轮366、第二滚轮轴承367、第二滚轮轴承安装板368、第二球头连杆369、转动板370，主转轴35驱动第一凸轮361、第二凸轮366转动，第一凸轮361与第一滚轮轴承362相接触，第一滚轮轴承362安装于第一滚轮轴承安装板363侧面，第一滚轮轴承安装板363一端铰接机架而另一端连接第一球头连杆364，第一球头连杆364上端连接第二升降板365，导向杆72下方安装第二升降板365，转动杆73下端穿过第二升降板365后连接转动板370，转动板370底部连接第二球头连杆369，第二球头连杆369前端连接第二滚轮轴承安装板368，第二滚轮轴承安装板368底部侧方安装第二滚轮轴承367，第二滚轮轴承367与第二凸轮366相接触。

胶盖位置调整机构7工作原理：主转轴35驱动第一凸轮361、第二凸轮366转动，第一凸轮361通过第一滚轮轴承362驱动第一滚轮轴承安装板363摆动，第一滚轮轴承安装板363通过第一球头连杆364驱动第二升降板365升降，第二升降板365升降通过导向杆72驱动第一升降板74升降，第一升降板74驱动调整块78升降靠近胶盖，同时，第二凸轮366通过第二滚轮轴承367驱动第二滚轮轴承安装板368摆动，第二滚轮轴承安装板368通过第二球头连杆369驱动转动板370转动，转动板370驱动转动杆73转动，转动杆73通过第三同步轮75驱动第四同步轮76转动，第四同步轮76驱动调整杆77转动，调整杆77驱动调整块78转动，调整块78带动胶盖转动到合适位置。

如图11和12所示，所述胶盖位置检查机构8包括检查固定座81、第一升降杆82、第三升降板83、光电传感器84、感应片85、检查杆86、检查治具87，检查固定座81固定安装在机架的工作台上，检查固定座81套装第一升降杆82，第一升降杆82上端连接第三升降板83，第三升降板83上安装光电传感器84，第三升降板83前安装检查杆86，检查杆86后方安装感应片85，检查杆86底部安装检查治具87，检查治具87设有用于插装胶盖的检查柱，胶盖位置检查传动组件37包括第三凸轮371、第三滚轮轴承372、第三滚轮轴承安装板373、第三球头连杆374、第四升降板375，第三凸轮371与第三滚轮轴承372相接触，第三滚轮轴承372安装于第三滚轮轴承安装板373侧面，第三滚轮轴承安装板373一端铰接机架而另一端连接第三球头连杆374，第三球头连杆374上端连接第四升降板375，第一升降杆82下方安装第四升降板375，主转轴35驱动第三凸轮371转动，第三凸轮371通过第三滚轮轴承372驱动第三滚轮轴承安装板373摆动，第三滚轮轴承安装板373通过第三球头连杆374驱动第四升降板375升降，第四升降板375通过第一升降杆82驱动第三升降板83升降，第三升降板83带动光电传感器84、检查治具87升降，当胶盖位置正确时，检查治具87的检查柱插入到胶盖内，当胶盖位置有误时，检查杆被顶起使感应片脱离光电传感器，即触发报警信号。

如图13所示，所述钉子输送机构9包括钉子振动盘91、钉子输送轨道92、钉子直振器93、钉子气管、钉子输送头95、第五升降板96、第二升降杆97，钉子振动盘91内装有多个钉子，钉子振动盘91驱动钉子有序排列进入钉子输送轨道92，钉子直振器93驱动钉子由钉子输送轨道后端移动到钉子输送轨道前端，钉子输送轨道92前端的钉子被钉子气管(未画出)吸住送往钉子输送头95，钉子气管结构类似于市面上的螺丝输送管具体结构不累述，钉子输送头95安装于第五升降板96，第五升降板96安装于第二升降杆97上端，第二升降杆97套装在固定座98中，钉子输送传动组件38包括第六升降板381、第四球头连杆382、第四滚轮轴承安装板383、第四滚轮轴承384、第四凸轮385，第二升降杆97下端安装第六升降板381，第六升降板381连接第四球头连杆382，第四球头连杆382下端连接第四滚轮轴承安装板383，第四滚轮轴承安装板383底部侧方安装第四滚轮轴承384，第四滚轮轴承384接触第四凸轮385，主转轴驱动第四凸轮385转动，钉子输送传动组件38驱动第五升降板96的升降原理与前述的胶盖位置调整传动组件36、胶盖位置检查传动组件37相同不再累述。

如图14所示，所述转盘传动组件39包括第五同步轮391、第六同步轮392、分割器393，主转轴35驱动第五同步轮391转动，第五同步轮391通过同步带传动连接第六同步轮392，第六同步轮392驱动分割器启动，分割器输送轴向上连接转盘4中心，分割器驱动转盘4旋转时带动胶盖治具5依次经过胶盖输送机构6、胶盖位置调整机构7、胶盖位置检查机构8、钉子输送机构9、钉子压紧机构10、外观检测机构11、不良品收集机构12、良品收集机构13。

如图15所示，钉子压紧机构10包括压紧气缸101和压紧柱102，压紧气缸101驱动压紧柱102下移压合钉子，使钉子压紧胶盖。

如图16所示，所述外观检测机构11包括垂直CCD相机111和水平CCD相机112，垂直CCD相机111从垂直方向拍照钉子、胶盖，水平CCD相机112从水平方向拍照钉子、胶盖，相机将所拍照得到的照片发送到控制系统，控制系统预装有合格产品的标准图片，将拍照图片和标准图片对比分析得出是否有钉子偏位、胶盖损坏、钉子变形等外观缺陷，不良品收集机构12包括不良品气嘴吸取组件121和不良品收纳盒122，不良品气嘴吸取组件121吸取不良品放入不良品收纳盒，良品收集机构13包括良品气嘴吸取组件131和良品收纳盒132，良品气嘴吸取组件131吸取良品放入良品收纳盒132，不良品气嘴吸取组件121、良品气嘴吸取组件131为常见的吸嘴搬运结构具体不再累述。

一种使用上述钉子组装机的钉子组装方法，按工序包括以下步骤，

①胶盖治具位于胶盖输送工位，胶盖输送机构驱动电容器胶盖输送到胶盖治具中；

②转盘旋转时带动胶盖治具转移到胶盖位置调整工位，胶盖位置调整机构驱动胶盖调整好位置；

③转盘旋转时带动胶盖治具转移到胶盖位置检查工位，胶盖位置检查机构检测胶盖位置是否正确；

④转盘旋转时带动胶盖治具转移到钉子输送工位，钉子输送机构驱动钉子初步组装到胶盖上；

⑤转盘旋转时带动胶盖治具转移到压紧钉子工位，钉子压紧机构驱动钉子压入胶盖中；

⑥转盘旋转时带动胶盖治具转移到外观检测工位，外观检测机构检测已压入钉子的胶盖是否有钉子偏位、胶盖损坏、钉子变形等外观缺陷；

⑦转盘旋转时带动胶盖治具转移到不良品收集工位，若步骤⑥检测结果合格则不良品收集机构不动作，若步骤⑥检测结果不合格则不良品收集机构收集外观检测不合格的胶盖；

⑧转盘旋转时带动胶盖治具转移到良品收集工位，若步骤⑥检测结果合格则良品收集机构收集外观检测合格的胶盖；

⑨转盘旋转时带动胶盖治具回到胶盖输送工位重复上述步骤。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。