空调遥控器机芯盖板的自动组装机及自动组装方法

摘要

本发明公开了一种空调遥控器机芯盖板的自动组装机及自动组装方法，前者包括盖板料盘供料转料装置、盖板组装组合抓手装置、盖板组装机械手、用于放置从盖板料盘供料转料装置移送来的盖板的盖板定位板和盖板组装辅助装置，盖板组装组合抓手装置通过总装板固装于盖板组装机械手的输出轴上，该输出轴具有在空间内移动的三个移动自由度及绕输出轴的中轴线转动的一个转动自由度。本发明的空调遥控器面板的自动组装机及自动组装方法至少可自动完成在盖板上贴标签、将机芯板安装于面板上和将盖板扣合于面板上的动作，提高了组装效率，组装质量，并降低了人工成本。

说明书

技术领域

本发明涉及一种空调遥控器机芯盖板的自动组装机及自动组装方法，具体涉及将标 签粘贴于盖板的对应位置上，并将机芯板及粘接有标签的盖板与组装有液晶屏、按键、 发射窗、压板和胶条与面板组装在一起的空调遥控器机芯盖板的自动组装机及组装方法。

背景技术

空调遥控器一般都由如图1所示的面板a1、液晶屏a2、按键a4、发射窗a6、压板 a5、胶条a3、机芯板a7、紧固螺钉a8和盖板a10等十几个零件组成，目前都是靠人工 将以上这些零件按一定顺序组装在一起形成空调遥控器，人工组装一个空调遥控器的过 程为：将液晶屏a2装到面板a1的对应位置上，将两个胶条a3装到液晶屏a1的两端并 与面板a1接触，将按键a4放到面板a1的对应位置上，将压板a5装到两胶条a3之间及 液晶屏a2之上，将发射窗a6装卡到面板a1前端的发射窗卡座上，将机芯板a7放到压 板a5和按键a4的上面，用四个螺钉a8将机芯板a7与面板a1固联，并将标签a9贴到 盖板a10的对应位置上，最后将盖板a10盖到面板上，再用力压盖板a10和面板a1使之 扣紧即可。由此可见，利用人工将这些零件组装在一起非常麻烦费时，还易出现漏装或 错装的问题。

发明内容

本发明将空调遥控器的组装分解为两个组装过程，一个是将液晶屏、按键、压板、 胶条和发射窗与面板组装在一起的空调遥控器面板的组装过程，另一个是将机芯板和盖 板安装在组装好的空调遥控器面板上，完成空调遥控器的组装的空调遥控器机芯盖板的 组装过程，本发明的一个目的是提供一种至少可以自动完成上述第二个组装过程的部分 组装步骤的空调遥控器机芯盖板的自动组装机。

本发明采用的技术方案为：一种空调遥控器机芯盖板的自动组装机，包括盖板料盘 供料转料装置、盖板组装组合抓手装置、盖板组装机械手、用于放置从盖板料盘供料转 料装置移送来的盖板的盖板定位板和盖板组装辅助装置，所述盖板组装组合抓手装置通 过总装板固装于盖板组装机械手的输出轴上，所述输出轴具有在空间内移动的三个移动 自由度及绕输出轴的中轴线转动的一个转动自由度；

（1）所述盖板料盘供料转料装置包括：

转盘，所述转盘上设置有在同一圆周上分布的至少两组料仓，每组料仓包括在所述 圆周的切线方向上并排排列的转料仓和储料仓，所述储料仓用于容置沿竖直方向堆叠在 一起的满的盖板料盘，所述转料仓用于容置沿竖直方向堆叠在一起的空的盖板料盘。

转盘电机，带动所述转盘在水平面上转动，使每组料仓顺次到达八工位和九工位， 其中，八工位为供操作人员向位于八工位的储料仓内放入盖板料盘的上料位，九工位的 储料仓的顶部为供盖板组装组合抓手装置抓取盖板的取料位，九工位的转料仓的顶部为 供空的盖板料盘下料的下料位；

九工位储料仓升降机构，用于带动所有九工位储料仓盖板料盘在竖直方向上运动；

九工位转料仓升降机构，用于带动所有九工位转料仓盖板料盘在竖直方向上运动； 以及，

第三推送机构，用于位于取料位的所有盖板均被盖板组装组合抓手装置抓走后，将 位于取料位的盖板料盘沿水平方向推送至所述下料位上；

（2）所述盖板组装组合抓手装置包括：

盖板吸嘴模组，包括盖板吸嘴组件和带动盖板吸嘴组件在竖直方向上运动的盖板吸 嘴升降机构，所述盖板吸嘴升降机构固装于总装板上，所述盖板吸嘴模组用于将取料位 上的盖板抓放至盖板定位板的盖板定位槽中，及用于将盖板定位槽中的粘贴完标签的盖 板扣合在位于机芯盖板组装位的面板上；

标签吸盘模组，包括标签吸盘组件和带动标签吸盘组件在竖直方向上运动的标签升 降机构，所述标签升降机构固装于总装板上，所述标签吸盘模组用于将标签供料位上的 标签抓放至位于盖板定位板上的盖板的标签粘贴位上；以及，

电动螺丝批模组，包括电动螺丝批和用于安装电动螺丝批的电动螺丝批安装板，所 述电动螺丝批安装板固装于总装板上，所述电动螺丝批模组用于将螺钉供料位上的紧固 螺钉抓放至位于机芯盖板组装位的面板中的机芯板的安装孔中，并带动紧固螺钉旋入对 应面板的螺纹孔内；

（3）所述盖板定位板具有与盖板的形状相匹配的盖板定位槽；

（4）所述盖板组装辅助装置包括安装于七工位上的包围所述机芯盖板组装位的安装 台板，以及安装于安装台板上的用于对到达机芯盖板组装位上的盖板料盘进行夹紧定位 的七工位定位夹紧机构。

进一步的，所述盖板组装辅助装置还包括用于将到达七工位的面板料盘向上移送至 机芯盖板组装位的七工位升降装置。

进一步的，所述七工位定位夹紧机构为周边定位夹紧结构，所述七工位定位夹紧装 置包括夹紧压板和带动夹紧压板动作的夹紧压板气缸，以及定位板及带动定位板动作的 定位板气缸，所述定位板通过定位板导轨与安装台板滑动配合连接，所述夹紧压板通过 夹紧压板导轨与安装台板滑动配合连接。

进一步的，所述定位板包括与盖板料盘的侧边相对位的直边板和与盖板料盘的直角 棱相对位的直角板。

进一步的，所述七工位升降机构包括用于支撑七工位面板料盘的料盘托板和带动料 盘托板在竖直方向上运动的升降气缸，料盘托板通过导向杆与安装于安装架上的导向套 滑动配合连接。

进一步的，所述自动组装机还包括标签供料装置，所述标签供料装置包括牵引电机、 由牵引电机带动的一对牵引滚轮、用于安装标签卷带的标签卷带轮、标签卷带导辊组、 标签带支撑平台、标签剥离板和标签母带导辊组，所述标签带支撑平台和标签剥离板之 间具有供标签母带穿过的母带间隙；标签卷带轮上的标签带经标签卷带导辊组到达标签 带支撑平台上，其中的标签母带穿过母带间隙后经标签母带导辊组进入一对牵引滚轮之 间，所述标签剥离板的形成母带间隙的起始段形成所述标签供料位。

进一步的，所述标签供料装置在标签母带导辊组与一对牵引滚轮之间设置为标签母 带作进一步导向的标签母带导板。

进一步的，所述盖板吸嘴组件包括盖板吸嘴安装板和安装于盖板吸嘴安装板的底面 上的两组盖板吸嘴，每组盖板吸嘴用于同时各抓放一个盖板；所述标签吸盘组件包括两 个标签吸盘，两个标签吸盘对应安装于两个标签吸盘安装板上，标签吸盘组件通过两个 标签吸盘安装板安装于与各自相对应的标签升降机构上；所述电动螺丝批组件包括两个 电动螺丝批。

本发明的另一个目的是提供一种至少可以自动完成上述第二个组装过程的部分组装 步骤的自动组装方法。

本发明采用的技术方案为：一种空调遥控器机芯盖板的自动组装方法为：电气控制 系统在得到盖板料板到达取料位后，通过盖板组装机械手带动盖板组装组合抓手装置进 行以下组装步骤：

步骤1：带动盖板吸嘴移动到取料位的上方，将取料位上的盖板料盘中的盖板均抓 放至盖板定位板的盖板定位槽中；

步骤2：带动标签吸盘将标签供料位上提供的标签粘贴于位于盖板定位板上的盖板 的标签位上；

步骤3：带动电动螺丝批将螺钉供料位上提供的紧固螺钉抓放至位于机芯盖板组装 位的面板中的机芯板上的安装孔中，并通过控制电动螺丝批旋转使紧固螺钉旋入对应面 板的相应螺纹孔中，完成机芯板的固定；

步骤4：带动盖板吸嘴移动到盖板定位板的上方，将盖板定位板中的粘贴有标签的 盖板扣合于位于机芯盖板组装位的面板上。

本发明的有益效果为：本发明的空调遥控器面板的自动组装机及自动组装方法至少 可自动完成在盖板上贴标签、将机芯板安装于面板上和将盖板扣合于面板上的动作，提 高了组装效率，组装质量，并降低了人工成本。

附图说明

图1为空调遥控器的分解示意图；

图2为根据本发明所述空调遥控器机芯盖板的自动组装机的一种实施例的立体示意 图；

图3为图2的俯视图；

图4为图2所示空调遥控器机芯盖板的自动组装机的另一方向的立体示意图；

图5为图2中盖板料盘供料转盘装置的立体结构示意图；

图6为图2中盖板组装组合抓手装置的立体结构示意图；

图7为图6的分解示意图；

图8为图2中标签供料装置的立体结构示意图。

具体实施方式

本发明的空调遥控器机芯盖板的自动组装机至少包括如图2和3所示的盖板料盘供 料转料装置10、盖板组装组合抓手装置15和盖板组装机械手14，如图5和6所示的盖 板组装组合抓手装置15通过总装板159固装于盖板组装机械手14的输出轴上，该输出 轴具有在相互正交的第一水平方向、第二水平方向和竖直方向上移动及绕输出轴的中轴 线转动的四个自由度，即包括在空间内移动的三个移动自由度及绕输出轴的中轴线转动 的一个转动自由度，以满足抓取零件及组装零件的需求。

如图2至5所示，以上盖板料盘供料转料装置10包括转盘1001、带动转盘1001在 水平面上转动的转盘电机1007和两个盖板料盘升降机构，分别作为九工位储料仓升降机 构和九工位转料仓升降机构，该盖板料盘供料转料装置还包括第三推送机构1005。本实 施例中，转盘1001上设置有在同一圆周上的间隔90度分布的四组料仓，每组料仓包括 在圆周的切线方向上并排排列的转料仓1003和储料仓1002，该储料仓1002用于容置沿 竖直方向堆叠在一起的盖板料盘，该转料仓1003用于容置空的盖板料盘，在此，位于转 料仓1003内的盖板料盘为空的盖板料盘，位于储料仓内的盖板料盘为盛装有盖板的盖板 料盘，本实施例的盖板料盘具有四个并行排列的盖板放置位；以上四组料仓可在转盘电 机1007的带动下按预定的时间间隔到达八工位和九工位，其中，操作人员在八工位将堆 叠在一起的盖板料盘放入位于八工位的储料仓1002内，位于九工位的储料仓1002的顶 部为供盖板组装组合抓手装置3将盖板抓取至盖板定位板11中的取料位，九工位的转料 仓1003的顶部为供第三推送机构1005对空的盖板料盘进行下料的下料位，其余两个工 位为空工位（即不进行任何操作），因此，本发明的转盘1001上也可以仅设置两组料仓。

两个盖板料盘升降机构及转盘电机1007均可安装于位于转盘1001下方的安装板T2 的底面上，转盘电机1007的输出轴可通过同步带传动机构与转盘1001连接，转盘1001 在安装转料仓1003和储料仓1002的位置上设置有供盖板料盘升降机构的盖板料盘升降 托板通过的开口，以上的九工位储料仓升降机构用于带动所有九工位储料仓盖板料盘（即 位于九工位的储料仓内的盖板料盘，其它简称参照其进行解释）在竖直方向上运动，九 工位转料仓升降机构用于带动九工位转料仓盖板料盘（即位于九工位的转料仓内的盖板 料盘）在竖直方向上运动。在本实施例中，盖板料盘升降机构可包括用于支撑盖板料盘 的盖板料盘升降托板、滚轴丝杠传动副和升降电机，升降电机通过联轴器带动滚轴丝杠 传动副动作，滚轴丝杠传动副安装于支架上，盖板料盘升降托板与滚轴丝杠传动副的运 动部固连，在此，该盖板料盘升降机构还可以设置用于控制盖板料盘升降托板的位置的 位置传感器。

第三推送机构1005用于在位于取料位上的盖板料盘内的所有盖板均被抓取至盖板 定位板11后，将抓取位上的空的盖板料盘沿第一水平方向推送至下料位上，随后，电气 控制系统将控制九工位储料仓升降机构带动所有九工位储料仓盖板料盘上升一个盖板料 盘厚度的距离，使最上方的九工位储料仓盖板料盘到达取料位，并控制九工位转料仓升 降机构带动所有九工位转料仓盖板料盘下降一个盖板料盘厚度的距离，用以空出下料位 来接收下一次推送来的空的盖板料板。

如图6和7所示，上述盖板组装组合抓手装置包括用于抓放盖板的盖板吸嘴模组、 用于抓放标签的标签吸盘模组和用于抓取并安装紧固螺钉a8的电动螺丝批模组。该盖板 吸嘴模组包括盖板吸嘴组件和带动盖板吸嘴组件在竖直方向上运动的盖板吸嘴升降机 构，作为盖板吸嘴升降机构的盖板吸嘴升降气缸158固装于总装板159上，在本实施例 中，该盖板吸嘴组件包括盖板吸嘴安装板157和安装于盖板吸嘴安装板157的底面上的 两组盖板吸嘴156，每组盖板吸嘴156用于抓放一个盖板，每组盖板吸嘴156可设置两 个用于吸住盖板的两端的盖板吸嘴，以保证抓放的稳定性，以上两组盖板吸嘴156分两 次将位于取料位的盖板料盘中的四个盖板对应抓放至盖板定位板11的四个盖板定位槽 中，及分两次将盖板定位槽中的四个盖板对应抓放至位于机芯盖板组装位的面板上。

以上标签吸盘模组包括标签吸盘组件和带动标签吸盘组件在竖直方向上运动的标签 升降机构，作为该标签升降机构的标签升降气缸153可安装于标签升降气缸安装板154 上，而标签升降气缸安装板154通过连接板155固装于总装板159上，在本实施例中， 该标签吸盘组件可包括两个标签吸盘151，两个标签吸盘151对应安装于两个标签吸盘 安装板152上，两个标签吸盘安装板对应安装于两个标签升降气缸153的活塞杆上。标 签吸盘模组用于从标签供料装置的标签供料位上抓取两张标签a9，并将两张标签a9对 应粘贴至位于盖板定位板11上的两个盖板a10上，这样，标签吸盘模组分两次即可完成 为盖板定位板11上的四个盖板粘贴标签的工序。

以上电动螺丝批模组包括电动螺丝批1510和用于安装电动螺丝批1510的电动螺丝 批安装板1511，该电动螺丝批安装板1511固装于总装板159上，本实施例设置有两个 电动螺丝批1510。电动螺丝批模组用于从螺丝供料装置处每次抓取两个紧固螺钉a8，分 两次将四个紧固螺钉a8对应安装于位于机芯盖板组装位的面板a1中的机芯板a7上的四 个安装孔中，并通过控制电动螺丝批旋转，使四个紧固螺钉a8对应旋入面板a1上的四 个螺纹孔中，以将机芯板a7固定于面板a1上。

以上总装板159通过固装于其上的连接套1512安装于盖板组装机械手14的输出轴 上。

针对图6和7所示的具有两组盖板吸嘴156、两个标签吸盘151和两个电动螺丝批 1510的实施例，本发明的盖板组装组合抓手装置的组装方法为：得到组装开始信息的电 气控制系统控制盖板组装机械手14带动盖板组装组合抓手装置15完成以下组装步骤：

步骤1：带动两组盖板吸嘴156移动到位于九工位的取料位的上方，再启动盖板吸 嘴升降气缸158，分两次每次从取料位抓取两个盖板放置于盖板定位板11的对应位置上；

步骤2：带动两个标签吸盘151从标签供料装置9的标签供料位上分两次每次抓取 两个标签粘贴于位于盖板定位板11上的盖板的标签位上；

步骤3，带动两个电动螺丝批1510第一次从螺丝供料装置的螺钉供料位上抓取两个 紧固螺钉a8安装于位于机芯盖板组装位的面板a1中的机芯板a7上的两个安装孔中，并 通过控制电动螺丝批旋转使两个紧固螺钉a8对应旋入面板a1的两个螺纹孔中；

步骤4：带动两个电动螺丝批1510第二次从螺丝供料装置的螺钉供料位上抓取两个 紧固螺钉a8安装于位于机芯盖板组装位的面板a1中的机芯板a7上的另两个安装孔中， 并通过控制电动螺丝批旋转使两个紧固螺钉a8对应旋入面板a1的另两个螺纹孔中；

步骤5：重复步骤3和4，完成位于机芯盖板组装位的四个面板a1与机芯板a7的紧 固工序；

步骤6：带动两组盖板吸嘴156移动到盖板定位板11的上方，再启动盖板吸嘴升降 气缸158，分两次每次从盖板定位板11中抓取两个粘贴有标签的盖板扣合于位于机芯盖 板组装位的面板a1上。

以上机芯板a7在六工位通过人工放置于组装有液晶屏、按键、压板、胶条和发射窗 的面板的对应位置上。该六工位位于空调遥控器面板和盖板的自动组装机之间的面板料 盘输送带上，空调遥控器面板的自动组装机将完成与液晶屏、按键、压板、胶条和发射 窗间的组装的面板料盘放置于面板料盘输送带上，并经六工位人工放置机芯板后运送至 七工位，其中，七工位的顶部为上述机芯盖板组装位。

为了实现标签的自动供料，本发明的空调遥控器机芯盖板的自动组装机还包括如图 8所示的标签供料装置9，该标签供料装置9包括牵引电机91、一对牵引滚轮92、标签 卷带轮93、标签卷带导辊组94、标签带支撑平台95、标签剥离板96和标签母带导辊组 97，在本实施例中，安装于标签卷带轮93上的标签卷带包括标签母带和顺序粘贴于标签 母带上的两排并行排列的标签（不干胶标签），标签卷带的标签的排数并不限于此，对于 不同的排数及不同数量的标签吸盘151，只是完成盖板定位板11上的一组例如是四个盖 板的标签粘贴工序的次数不同。

另外，可在标签母带导辊组97与一对牵引滚轮92之间设置为标签母带作进一步导 向的标签母带导板98。

以上标签带支撑平台95和标签剥离板96之间具有供标签母带穿过的母带间隙，牵 引电机91带动一对牵引滚轮92转动，按预设时间间隔收取标签母带，即标签卷带轮93 上的标签卷带经标签卷带导辊组94到达标签带支撑平台95上，而标签卷带的标签母带 穿过母带间隙后经标签母带导辊组97进入一对牵引滚轮92之间，这样，在牵引电机91 带动一对滚轮92转动使标签母带前行使，标签母带上的标签因不会进入母带间隙中，而 到达标签剥离板96上，使一对标签被部分剥离，在本实施例中，牵引电机91的一次剥 离动作（即牵引电机间歇动作，当标签吸盘151将已完成部分剥离的标签取走后开始下 一次剥离动作）使标签在标签剥离板96上面运动三分之二长度，到达标签供料位，即还 有大概三分之一长度粘贴于标签母带上，仍与标签母带粘贴在一起的部分在标签吸盘 151抓取时直接进行剥离。通过牵引电机91的如此反复间歇动作，就能不断地向标签供 料位供送一对标签。

为了实现紧固螺钉a8的自动供料，本发明的空调遥控器机芯盖板的自动组装机还包 括例如是两套螺钉供料装置12，该螺钉供料装置12可选用但不限于日本好握速出售的 多工位转盘螺钉自动供料装置，在此，只要可以一定的时间间隔将一紧固螺钉输送至螺 钉供料位的螺钉供料装置均适用。电动螺丝批模组每次从两套螺钉供料装置12的螺钉供 料位上各抓取一个紧固螺钉a8。

以上七工位设置有盖板组装辅助装置，即用来辅助盖板组装组合抓手装置15完成紧 固机芯板和组装盖板的装置，该盖板组装辅助装置包括用于对到达机芯盖板组装位的面 板料盘进行夹紧定位的七工位定位夹紧机构13，其安装于包围机芯盖板组装位的安装台 板上，该七工位定位夹紧机构可采用周边定位夹紧结构，其包括位于机芯盖板组装位周 边的夹紧压板和带动夹紧压板动作的夹紧压板气缸，以及位于机芯盖板组装位周边的定 位板及带动定位板动作的定位板气缸，其中，该定位板可包括与面板料盘的侧边相对位 的直边板和与面板料盘的直角棱相对位的直角板，上述定位板可通过定位板导轨与安装 台板滑动配合连接，夹紧压板可通过夹紧压板导轨与安装台板滑动配合连接。在面板料 盘到达机芯盖板组装位准备进行上紧固螺钉和上盖板的操作时，电气控制系统启动七工 位定位夹紧机构将面板料盘固定于机芯盖板组装位上，并在机芯盖板组装位上的面板完 成上盖板的操作后，控制七工位定位夹紧机构松开机芯盖板组装位上的面板料盘，使盖 板组装辅助装置的七工位升降机构16可将完成所有组装的空调遥控器下放至面板料盘 输送带上。

该七工位升降机构16可包括用于支撑七工位面板料盘的料盘托板和带动料盘托板 在竖直方向上运动的升降气缸，料盘托板通过导向杆与安装于安装架上的导向套滑动配 合连接，以保证料盘托板的运动的方向性。七工位升降机构可将面板料盘输送带上的到 达七工位的面板料盘（经人工放置机芯板后的料盘）托举至机芯盖板组装位，完成机芯 板固定和盖板组装工序。

以上所述仅为本发明较佳的实施方式，并非用来限定本发明的实施范围，但凡在本 发明的保护范围内所做的等效变化及修饰，皆应认为落入了本发明的保护范围内，如在 所提及的技术方案的基础上对各组成装置进行方位上的转换、数量上的增减应理解为是 本发明要求保护的技术方案的等同技术方案。