自动压壳设备的制作方法

1.本实用新型涉及空调外机零部件生产设备技术领域，特别涉及一种自动压壳设备。


背景技术：

2.目前，空调行业各大厂商在对空调外机电装盒进行装配制造时，仍然是采用人工手动的方式来对空调外机电装盒的上壳进行压装。因此，每条生产线上，都需要安排专门的人员进行压壳作业。如此，采用人工手动压壳，不仅劳动强度较大，还降低了工作效率，影响了生产节拍。
3.空调外机电装盒的上壳，由于两侧高度不同，存在倾斜角度，因此，来料形式为正反两两相扣以补偿角度，故而，自动压壳需实现自动上料、识别正反、翻转、定位、压壳等一系列动作。


技术实现要素：

4.本实用新型的一个目的在于一种自动压壳设备，代替了人工压壳，以提高工作效率。
5.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
6.根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供了一种自动压壳设备，其包括：机架，其一侧设置有载台；所述载台用于放置待压壳器件；上料机构，其设置于所述机架内，用于输送并供应壳体；视觉定位系统，其设置于所述机架上；所述视觉定位系统采集所述上料机构供应的壳体的图像，以供判断所述壳体的第一朝向和第二朝向；移载机构，其设置于所述机架上；所述移载机构用于将处于第一朝向的壳体进行移送；翻转机构，其设置于所述机架上；所述翻转机构用于承接所述移载机构移送而来的壳体，以将壳体翻转至第二朝向；压壳机构，其设置于机架上；所述压壳机构用于将所述上料机构和所述翻转机构上处于第二朝向的壳体压入待压壳器件。
7.在其中一些实施方式中，所述移载机构包括：自动取料机械手，其安装于所述机架上；连接板，其装到所述自动取料机械手的执行端，以在所述自动取料机械手的带动下沿水平方向和/或竖直方向移动；多个第一支撑杆，均穿设在所述连接板上并间隔排列；多个第一吸盘，分别装到各个第一支撑杆的端部，以用于吸附所述上料机构供应的壳体。
8.在其中一些实施方式中，所述翻转机构包括：回转气缸，其与所述机架固定连接；气动夹爪，其装到所述回转气缸的输出轴上；其中，所述气动夹爪用于夹取处于第一朝向的壳体；所述回转气缸驱使所述气动夹爪转动，以使所述气动夹爪上的壳体翻转180度至第二朝向。
9.在其中一些实施方式中，所述翻转机构还包括：导轨，其与所述机架固定连接；滑动块，其滑动安装在所述导轨上；第一气缸，其与所述机架固定连接；所述第一气缸中活塞杆的自由端与所述滑动块相连；其中，所述回转气缸的底部固装于所述的滑动块上，所述第
一气缸用于带动所述回转气缸随所述滑动块滑移。
10.在其中一些实施方式中，所述压壳机构包括：水平多关节机械手，其安装到所述机架上；安装架，其与所述水平多关节机械手的执行端固定连接，以在所述水平多关节机械手的带动下沿平面移动；多个第二支撑杆，均穿设在所述安装架上并间隔排列；多个第二吸盘，分别装到各个第二支撑杆的端部，以用于吸附处于第二朝向的壳体；第二气缸，其缸筒装到所述安装架上；所述第二气缸中活塞杆的自由端装有压合部件；所述第二气缸用于驱使所述压合部件将所述第二吸盘吸附的处于第二朝向的壳体压入待压壳器件。
11.在其中一些实施方式中，所述压合部件包括：连接架，其装到所述第二气缸中活塞杆的自由端；多个压杆，均穿设在所述连接架上并环绕所述第二气缸间隔排列；多个压头，分别装到各个压杆的端部，以用于与壳体接触。
12.在其中一些实施方式中，所述上料机构包括：料仓，用于放置壳体；所述料仓沿水平方向可滑动的连接在所述机架上，并能够从所述机架上滑出；升降机构，置于所述料仓上，以用于将料仓内的壳体向上输送。
13.在其中一些实施方式中，所述机架上设置有辊筒输送机，所述辊筒输送机包括相对固定于所述机架上的两间隔设置的支架、以及多个转动安装于两所述支架之间且平行间隔设置的辊筒；所述支架沿水平方向直线延伸；所述料仓承载于所述辊筒上，并限位于两所述支架之间。
14.在其中一些实施方式中，所述升降机构包括：滑轨，其沿竖直方向固定于所述机架上；滑块，其滑动安装于所述滑轨上；托盘，其与所述滑块固定连接；所述托盘用于插入到所述料仓内，以用于托举壳体；驱动电机，其传动连接所述滑块，用于驱使所述滑块沿所述滑轨向上滑动，以带动所述托盘将壳体向上推送。
15.在其中一些实施方式中，所述视觉定位系统包括：架体，其固定于所述机架上；多个图像获取装置，沿所述架体间隔排布，以用于获取由所述上料机构输送而来的壳体的图像。
16.由上述技术方案可知，本实用新型至少具有如下优点和积极效果：
17.本实用新型所提供的自动压壳设备，通过上料机构实现自动供应壳体，再由视觉定位系统采集壳体的图像，以判断壳体处于第一朝向还是第二朝向；当壳体处于第一朝向时，移载机构将壳体移送至翻转机构，经由翻转机构将壳体翻转至第二朝向，然后由压壳机构将上处于第二朝向的壳体压入待压壳器件；当壳体处于第二朝向时，压壳机构则直接将壳体压入待压壳器件。上述自动压壳设备，结构简单，通用性强，代替了人工压壳，提高了工作效率。
附图说明
18.图1是本实用新型实施例提供的自动压壳设备的前视立体图；
19.图2是本实用新型实施例提供的自动压壳设备的后视立体图；
20.图3是本实用新型实施例提供的自动压壳设备中上料机构的立体图；
21.图4是本实用新型实施例提供的自动压壳设备中升降机构的立体图；
22.图5是本实用新型实施例提供的自动压壳设备中移载机构的立体图；
23.图6是本实用新型实施例提供的自动压壳设备中翻转机构的立体图；
24.图7是本实用新型实施例提供的自动压壳设备中压合部件的立体图；
25.图8是本实用新型实施例提供的自动压壳设备装有机壳后的立体图。
26.附图标记说明如下：
27.1、机架；
28.2、上料机构；20、料仓；21、升降机构；210、滑轨；211、滑块；212、托盘；22、辊筒输送机；220、支架；221、辊筒；
29.3、视觉定位系统；30、架体；31、图像获取装置；
30.4、移载机构；40、自动取料机械手；41、连接板；42、第一支撑杆；43、第一吸盘；
31.5、翻转机构；50、回转气缸；51、气动夹爪；52、导轨；53、第一气缸；54、滑动块；
32.6、压壳机构；60、水平多关节机械手；61、安装架；62、第二支撑杆；63、第二吸盘；64、第二气缸；65、压合部件；650、连接架；651、压杆；652、压头；
33.7、机壳。
具体实施方式
34.体现本实用新型特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本实用新型能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本实用新型的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本实用新型。
35.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装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技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
36.目前，空调外机电装盒进行装配制造时，主要采用人工手动的方式来对空调外机电装盒的上壳进行压装。而这种采用人工手动压壳的方式，不仅劳动强度较大，还降低了工作效率，影响了生产节拍。
37.再有，空调外机电装盒的上壳，由于两侧高度不同，存在倾斜角度，因此，来料形式为正反两两相扣以补偿角度，故而，自动压壳需实现自动上料、识别正反、翻转、定位、压壳等一系列动作。
38.图1是本实用新型实施例提供的自动压壳设备的前视立体图。
39.图2是本实用新型实施例提供的自动压壳设备的后视立体图。
40.参阅图1并结合图2所示，本技术提供了一种自动压壳设备，其包括机架1、上料机构2、视觉定位系统3、移载机构4、翻转机构5以及压壳机构6。其中，机架1的一侧设置有载台，载台用于放置待压壳器件。上料机构2设置于机架1内，上料机构2用于输送并供应壳体。视觉定位系统3设置于机架1上，视觉定位系统采集上料机构2供应的壳体的图像，以供判断壳体的第一朝向和第二朝向。移载机构4设置于机架1上，移载机构4用于将处于第一朝向的壳体进行移送。翻转机构5设置于机架1上，翻转机构5用于承接移载机构4移送而来的壳体，
以将壳体翻转至第二朝向。压壳机构6设置于机架1上，压壳机构6用于将上料机构2和翻转机构5上处于第二朝向的壳体压入待压壳器件。
41.机架1整体呈矩形框架结构，由多个横梁和多个立柱拼接组合而成。机架1的一侧设置有载台，载台用于放置待压壳器件。在本实施例中，需要待压壳器件为空调外机电装盒，需要压入的壳体是空调外机电装盒的上壳。
42.图3是本实用新型实施例提供的自动压壳设备中上料机构的立体图。
43.参阅图3并结合图1所示，上料机构2包括料仓20以及升降机构21。其中，料仓20由框架作为主体的结构构成，料仓20用于放置空调外机电装盒的上壳。根据上壳不同厚度，一个料仓20可容纳60-80个上壳。料仓20沿水平方向可滑动的连接在机架1上，并能够从机架1上滑出。也就是说，在机架1的水平方向料仓20能够滑进、滑出机架1。升降机构21置于料仓20上，以用于将料仓20内的上壳向上输送。
44.机架1上可以设置有多个料仓20以及多个升降机构21，多个料仓20在机架1内平行设置。每个料仓20放置一种规格的上壳，不同的料仓20放置不同规格的上壳。每个升降机构21对应一个料仓20，以将对应料仓20内的上壳向上推送。
45.生产时，将料仓20送入机架1内，由人工把上壳放入料仓20。料仓20的边缘与上壳之间留有一定的缝隙，以使得料仓20对上壳起到了限位的作用又能使上壳顺畅升降。
46.当一料仓20内的上壳被全部用完后，可将该料仓20拉出机架1，由填满上壳的料仓20补入。而拉出的空料仓20，则由人工补料，重新填装上壳，换产时更换此料仓20即可。
47.参阅图3并结合图1所示，机架1上设置有辊筒输送机22，辊筒输送机22包括两个支架220以及多个辊筒221。两个支架220固定在机架1的底部，并且两个支架220平行相对而设。支架220沿着机架1的水平方向直线延伸。多个辊筒221转动安装于两支架220之间且平行间隔设置。辊筒221的轴向与支架220的延伸方向垂直。并且，相邻的辊筒221之间的间隔相等。料仓20承载于辊筒221上，并限位于两支架220之间。
48.由于是通过人工将料仓20送入机架1，料仓20通过辊筒输送机22能够更易于滑进、滑出机架1，节省了操作人员的体力，提升了工作效率。
49.当料仓20为多个时，辊筒输送机22也为多个，一辊筒输送机22与一料仓20对应设置，如此，可方便各个料仓20进、出机架1。
50.图4是本实用新型实施例提供的自动压壳设备中升降机构的立体图。
51.参阅图4并结合图1所示，升降机构21包括滑轨210、滑块211、托盘212、驱动电机(图中未示)。其中，滑轨210沿竖直方向固定于机架1上，例如，通过螺栓连接的方式实现滑轨210与机架1的固定。滑块211滑动安装于滑轨210上。
52.托盘212用于插入到料仓20内，以用于托举上壳。驱动电机与滑块211传动连接，该驱动电机用于驱使滑块211沿滑轨210向上滑动，以带动托盘212将上壳向上推送。
53.滑轨210可以为两条，两条滑轨210沿竖直方向固定于机架1上，并且，两条滑轨210平行间隔设置。滑块211滑动安装于两条滑轨210上，托盘212与滑块211可通过螺栓连接的方式固定，并且，托盘212与滑块211垂直设置。
54.驱动电机与滑块211之间可通过带传动实现传动连接，例如，驱动电机与滑块211之间通过同步带传动。当然，除了驱动电机与滑块211之间除了采用带传动外，还可以采用链传动、蜗轮蜗杆传动等其他传动方式实现传动连接。
55.托盘212插入到料仓20内，驱动电机驱使滑块211沿滑轨210向上滑动，滑块211带动托盘212将上壳向上推送。
56.同样的，当料仓20为多个时，升降机构21也为多个，一辊筒输送机22与升降机构21对应设置，如此，可方便上壳的推送。
57.如图2所示，视觉定位系统3包括架体30和多个图像获取装置31，其中，架体30呈门字形，该架体30固定于机架1上，例如，通过螺栓连接的方式实现架体30与机架1的固定。
58.多个图像获取装置31沿架体30间隔排布，以用于获取由上料机构2输送而来的上壳的图像。
59.图像获取装置31可选用摄像头，多个摄像头沿架体30的横梁间隔排布，并可通过螺栓连接的方式实现摄像头与架体30的固定。图像获取装置31除了采用摄像头外，还可以采用其他监控器。
60.图5是本实用新型实施例提供的自动压壳设备中移载机构的立体图。
61.参阅图5并结合图2所示，移载机构4包括自动取料机械手40、连接板41、第一支撑杆42以及第一吸盘43。
62.其中，自动取料机械手40安装于机架1上，该自动取料机械手40采用横行式自动取料机械手，而典型的横行式自动取料机械手可以沿横向、竖向以及前后方向运动，以方便抓取上料机构2推送供应而来的上壳。横行式自动取料机械手以直线导轨机构作为主体，直线导轨机构不仅是运动导向部件，各部分结构的连接也是通过直线导轨机构来实现的。
63.当然自动取料机械手40除了采用上述横行式自动取料机械手，还可以采用多关节取料机械手等其他适合的工业机器人。
64.连接板41呈矩形板状，该连接板41装到自动取料机械手40的执行端，以在自动取料机械手40的带动下沿水平方向和/或竖直方向移动。
65.第一支撑杆42为多个，多个第一支撑杆42穿设在连接板41上并间隔排列。各个第一支撑杆42垂直穿过连接板41并与连接板41固定连接，例如，在连接板41上开设螺纹孔，第一支撑杆42的身部中间位置设置外螺纹或者第一支撑杆42直接采用螺纹杆。如此，第一支撑杆42拧入螺纹孔，以实现第一支撑杆42与连接板41的固定连接，第一支撑杆42的两端部置于连接板41之外。
66.第一吸盘43为多个，每个第一吸盘43对应一第一支撑杆42，各个第一吸盘43对应安装到与其对应的第一支撑杆42的一端。多个第一吸盘43用于吸附上料机构2供应的上壳。可以理解的，第一吸盘43选用真空吸盘，以便于吸放上壳。当然，如果待压装的壳体为铁质或钢质材料时，第一吸盘43也可选用磁性吸盘。
67.当上料机构2推送供应上壳后，自动取料机械手40带动连接板41及其上的第一支撑杆42和第一吸盘43移动至上壳上方，然后，自动取料机械手40使得连接板41向下移动，以使得第一吸盘43将处于第一朝向的上壳，也就是反向朝向上壳吸附，接着自动取料机械手40移动连接板41，将第一吸盘43吸附的上壳移送至翻转机构5处。
68.图6是本实用新型实施例提供的自动压壳设备中翻转机构的立体图。
69.参阅图6并结合图2所示，翻转机构5包括回转气缸50和气动夹爪51，其中，回转气缸50的缸筒与机架1固定连接，气动夹爪51装到回转气缸50的输出轴上。
70.当自动取料机械手40移动连接板41，将第一吸盘43吸附的上壳移送至翻转机构5
处时。气动夹爪51夹取处于第一朝向的上壳，回转气缸50驱使气动夹爪51转动，以使气动夹爪51上的上壳翻转180度至第二朝向。
71.另外，翻转机构5还包括导轨52、第一气缸53和滑动块54，其中，导轨52与机架1固定连接，例如，通过螺栓连接的方式实现导轨52与机架1的固定连接。
72.第一气缸53的缸筒与机架1固定连接，例如，通过螺栓连接的方式实现第一气缸53的缸筒与机架1的固定连接。
73.滑动块54滑动安装在导轨52上。第一气缸53中活塞杆的自由端与滑动块54相连。可以理解的，第一气缸53中活塞杆的自由端与滑动块54铰接。活塞杆的往复运动能够带动滑动块54沿导轨52往复移动。
74.其中，回转气缸50的底部通过螺栓连接的方式固装于滑动块54上，第一气缸53用于带动回转气缸50随滑动块54滑移。
75.通过设置导轨52、第一气缸53和滑动块54可调整回转气缸50及其上气动夹爪51在水平方向上的位置，以便于气动夹爪51夹取自动取料机械手40移送过来的处于第一朝向的上壳。
76.图7是本实用新型实施例提供的自动压壳设备中压合部件的立体图。
77.参阅图7并结合图2所示，压壳机构6包括水平多关节机械手60、安装架61、第二支撑杆62、第二吸盘63、第二气缸64以及压合部件65。
78.水平多关节机械手60，也就是scara，selective compliance assembly robot arm，又称选择顺应性装配机器手臂。水平多关节机械手60有3个旋转关节，轴线相互平行，在平面内进行定位和定向，最适用于平面定位。
79.水平多关节机械手60安装到机架1上，安装架61与水平多关节机械手60的执行端固定连接，以在水平多关节机械手的带动下沿平面移动。
80.多个第二支撑杆62为多个，多个第二支撑杆62均穿设在安装架61上并间隔排列，多个第二支撑杆62位于安装架61的中部。各个第二支撑杆62垂直穿过安装架61并与安装架61固定连接，例如，在安装架61上开设螺纹孔，第二支撑杆62的身部中间位置设置外螺纹或者第二支撑杆62直接采用螺纹杆。如此，第二支撑杆62拧入螺纹孔，以实现第二支撑杆62与安装架61的固定连接，第二支撑杆62的两端部置于安装架61之外。
81.第二吸盘63为多个，每个第二吸盘63对应一第二支撑杆62，各个第二吸盘63对应安装到与其对应的第二支撑杆62的一端。多个第二吸盘63用于吸附处于第二朝向的上壳。可以理解的，第二吸盘63选用真空吸盘，以便于吸放上壳。当然，如果待压装的壳体为铁质或钢质材料时，第二吸盘63也可选用磁性吸盘。
82.第二气缸64的缸筒装到安装架61上，第二气缸64中活塞杆的自由端装有压合部件65。第二气缸64用于驱使压合部件65将第二吸盘63吸附的处于第二朝向的上壳压入空调外机电装盒。
83.如图7所示，安装架61的两侧各装有一第二气缸64，两个第二气缸64相对设置。每个第二气缸64中活塞杆的自由端均装有一压合部件65。
84.压合部件65包括连接架650、压杆651、压头652。其中，连接架650装到第二气缸64中活塞杆的自由端。
85.压杆651为多个，多个压杆651穿设在连接架650上并间隔排列。各个压杆651垂直
穿过连接架650并与连接架650固定连接，例如，在连接架650上开设螺纹孔，压杆651的身部中间位置设置外螺纹或者压杆651直接采用螺纹杆。如此，压杆651拧入螺纹孔，以实现压杆651与连接架650的固定连接，压杆651的两端部置于连接架650之外。
86.压头652为多个，每个压头652对应一压杆651，各个压头652对应安装到与其对应的压杆651的一端，多个压头652用于与上壳接触。压头652采用橡胶材质制成，以避免划伤上壳。
87.上述自动压壳设备，通过人工提前将成摞的上壳放入料仓20，料仓20上方设有视觉定位系统3。上料机构2中升降机构21的托盘212，在驱动电机的驱使下向上推送上壳。由视觉定位系统3中图像获取装置31获取上壳的图像，以供判断上壳是处于第一朝向还是第二朝向，其中，第一朝向为反向，第二朝向为正向。处于第二朝向的上壳，被水平多关节机械手60上的第二吸盘63吸附，然后，水平多关节机械手60将处于第二朝向的上壳移动至回流皮带线的空调外机电装盒上方通过压合部件65进行压壳，其中，回流皮带线充当了载台，以为空调外机电装盒提供支撑力。
88.处于第一朝向的上壳，由自动取料机械手40上的第一吸盘43吸附，然后，自动取料机械手40将处于第一朝向的上壳移送至翻转机构5处，翻转机构5中气动夹爪51夹取处于第一朝向的上壳，回转气缸50驱使气动夹爪51转动，以使气动夹爪51上的上壳翻转180度至第二朝向。然后，翻转后处于第二朝向的上壳，被水平多关节机械手60上的第二吸盘63吸附，然后，水平多关节机械手60将处于第二朝向的上壳移动至回流皮带线的空调外机电装盒上方通过压合部件65进行压壳。
89.另外，机架1主要为焊接结构，可有效降低机械手等运动机构的振动，保证视觉定位系统3的精度。空调外机电装盒组装线体自带回流皮带线，电装盒放置在皮带线上从前面的工位流至自动压壳设备后侧并在线体上定位。
90.上述自动压壳设备，通过上料机构2实现自动供应上壳，再由视觉定位系统3采集上壳的图像，以判断上壳处于第一朝向还是第二朝向；当上壳处于第一朝向时，移载机构4将上壳移送至翻转机构5，经由翻转机构5将上壳翻转至第二朝向，然后由压壳机构6将上处于第二朝向的上壳压入空调外机电装盒；当上壳处于第二朝向时，压壳机构6则直接将上壳压入空调外机电装盒。该自动压壳设备，结构简单，通用性强，代替了人工压壳，提高了工作效率。
91.图8是本实用新型实施例提供的自动压壳设备装有机壳后的立体图。
92.如图8所示，自动压壳设备还包括机壳7，机壳7罩设在机架1外，上料机构2、视觉定位系统3、移载机构4、翻转机构5以及压壳机构6均置于机壳7内。机壳7对机架1、上料机构2、视觉定位系统3、移载机构4、翻转机构5以及压壳机构6起到了保护作用。
93.另外，上壳由外部供方提供，生产时需人工从箱中取出放入料仓20，料仓20尺寸有限，半小时左右需补料一次。可考虑来料改为托盘形式，自动压壳设备直接从托盘抓取上壳，可省却二次上料的时间。
94.显然，上述自动压壳设备除了能够压装空调外机电装盒的上壳外，还可以压装其他金属或非金属的壳体，以使得自动压壳设备具有较强的通用性。
95.虽然已参照几个典型实施方式描述了本实用新型，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本实用新型能够以多种形式具体实施而不脱离实用
新型的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。