專利名稱：溫控器自動裝配設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種自動裝配設備，具體說是一種溫控器自動裝配設備。
背景技術：
金屬膨脹式溫控器被廣泛應用于各種電器中，起根據周圍溫度變化而通斷電路的作用，同時起保護電路的作用。如圖I所示，其主要由基座40、基蓋41、封口蓋42和基座兩端的端子43組成，基座40內設有動觸片44和靜觸片45，動、靜觸片相互接觸，基蓋41中間設有圓孔，圓孔內插入導桿46，導桿46下端部與動觸片44接觸，導桿46上方設有圓形雙金屬片47與導桿46上端部緊貼，封口蓋42與基蓋41的上表面緊貼裝配到基座40上，圓形雙金屬片47的邊緣被封口蓋42壓緊固定。目前，溫控器在生產制造過程中，各加工工序為獨立工序，每道獨立工序都是采用 單臺設備進行半自動手工作業，這種單臺設備的精度較差，沒有自動檢測和重復校準功能，產品成品率低；單臺設備之間的一致性差，批量生產時難以保證穩定的產品質量；同時各工序之間需要人工周轉，自動化程度低，半成品周轉過程中，精度會發生變化，難以控制質量,生產效率低,生產成本高,難以形成大批量生產。這種主要靠單臺設備形成的人工流水線作業方式，存在的缺陷是㈠生產設備精度低，產品質量不穩定，成品率低；㈡產品之間的精度難以控制，一致性差；㈢自動化程度低,生產效率低,生產成本高,難以形成大批量生產。
發明內容
本發明就是為了解決現有溫控器生產設備精度低，產品質量不穩定，成品率低，產品之間的精度難以控制，一致性差，自動化程度低，生產效率低，生產成本高，難以形成大批量生產的技術問題，提供一種溫控器生產設備精度高，產品質量穩定，成品率高，產品之間的精度易于控制，一致性好，自動化程度高，生產效率高，生產成本低，可以形成大批量生產的溫控器自動裝配設備。本發明的技術方案是，提供一種溫控器自動裝配設備，其包括機臺、傳送機構、接觸式自動測距機構、記憶傳感器、基蓋裝配機構、耐電壓測試機構、成品下料機構和通電機構；傳送機構設于機臺的上端，其上面設置有模座；通電機構設于接觸式自動測距機構下方，具有兩個通電端子；接觸式自動測距機構、記憶傳感器、基蓋裝配機構、耐電壓測試機構和成品下料機構依次順序分布于機臺的外圍并置于所述傳送機構的上方。優選地，接觸式自動測距機構設有底座、側壁、頂壁和固定板，底座與側壁之間以及頂壁與側壁之間都為垂直固定連接；側壁上設有導軌，固定板與導軌相連接；頂壁下面設有氣缸組件，固定板的上端與所述氣缸組件連接，氣缸組件用于推動固定板沿導軌上下移動；固定板上設有電機支架、千分尺支架和定位支架；還設有電機、千分尺和定位柱，定位柱與定位支架連接；電機設有轉軸，電機與電機支架固定連接；千分尺設有旋鈕和測微螺桿，千分尺和千分尺支架之間設有千分尺測微螺桿連接裝置；電機和千分尺之間設有聯CN 102935590 A說明書2/5 頁軸器，電機的轉軸通過聯軸器與千分尺的旋鈕固定連接。
優選地，電機支架設有上板、下板、中板和四個連接桿，上板和下板與固定板固定連接；上板、下板和中板中間設有通孔，電機穿過通孔，中板通過四個連接桿上下調整位置與上板固定連接電機。
優選地，千分尺支架中間設有通孔，千分尺穿過通孔后插入千分尺測微螺桿連接>J-U ρ α裝直。
優選地，千分尺測微螺桿連接裝置設有測距探頭、導套和與導套連接的法蘭盤；法蘭盤用于與千分尺支架連接；導套為中空結構，其內部設有彈簧、其下端中間設有用于使測距探頭穿過的通孔，其下端外設有中間開孔的壓緊套；測距探頭成釘子形狀，上端為粗頭， 彈簧套入測距探頭，置于粗頭和導套下端底面之間；測微螺桿頂觸測距探頭。
優選地，定位支架設有帶有內螺紋的孔，定位柱設有外螺紋，其與定位支架的內螺紋配合連接，并可沿軸向方向移動。
優選地，還設有與底座固定連接的槽形工裝臺，槽形工裝臺的兩邊設有支撐臺，用于支撐定位柱。
優選地，基蓋裝配機構設有支架、推動氣缸、夾緊氣缸和導向軸，導向軸通過直線軸承與支架連接，導向軸的下端連接有夾緊氣缸，夾緊氣缸連接有夾頭。
優選地，耐電壓測試機構設有耐壓探頭、氣缸和支架，氣缸可以推動耐壓探頭向下移動。
優選地，成品下料機構設有支架，支架上安裝有滑動氣缸，滑動氣缸端部安裝有雙軸氣缸和夾爪氣缸，夾爪氣缸上連接有夾爪。
本發明的有益效果是，由于溫控器自動裝配設備中設有接觸式自動測距機構、記憶傳感器、基蓋裝配機構、耐電壓測試機構、成品下料機構等，形成了全自動化生產作業，并可以進行高精度的測量和再次校準，對于達不到精度要求的產品自動挑選，并可以重復測量和再次裝配，在最后工位還設有最終參數測試和質量檢測，所以該發明的溫控器生產設備精度高，產品質量穩定，成品率高，產品之間的精度易于控制，一致性好，自動化程度高， 生產效率高，生產成本低,可以形成大批量生產。
本發明進一步的特征和方面，將在以下參考附圖的具體實施方式
的描述中，得以清楚地記載。
圖I為金屬膨脹式溫控器產品結構示意圖2為本發明的結構示意圖3為本發明接觸式自動測距機構結構示意圖4為本發明接觸式自動測距機構的伺服電機與千分尺連接的結構示意圖5為本發明接觸式自動測距機構的千分尺測微螺桿連接裝置結構示意圖6為本發明接觸式自動測距機構測量使用時與金屬膨脹式溫控器半成品的配合示意圖7為本發明不合格品拿取機構結構不意圖；·
圖8為本發明耐電壓測試機構的結構示意圖；5
圖9為本發明基蓋裝配機構結構示意圖10為本發明通電機構的結構示意圖11為本實施例中PLC控制系統與各個機構邏輯關系框圖。
圖中符號說明
I.接觸式自動測距機構；2.檢測機構；3.不合格品拿取機構；4.記憶傳感器；5.基蓋裝配機構；6.耐電壓測試機構；7.成品下料機構；8.基座基蓋上料工位；9.導桿上料工位；10.雙金屬片和封口蓋上料工位；11.機臺；12.傳送機構；13.模座；14.通電機構；15.底座；16.側壁；17.頂壁；18.固定板；19.電機支架；20.千分尺支架；21.支撐臺； 22.千分尺；23.伺服電機；24.導軌；25.氣缸組件；26.定位支架；27.定位柱；28.上板； 29.下板；30.中板；31.連接桿；32.聯軸器；33.測距探頭；34.支撐臺；35.千分尺測微螺桿連接裝置；36.導套；37.彈簧；38.測微螺桿；39.壓緊套；40.基座；41.基蓋；42.封口蓋；43.端子；44.動觸片；45.靜觸片；46.導桿；47.圓形雙金屬片；48.被測產品；49.支架；50.滑動氣缸；51.雙軸氣缸；52.夾爪氣缸；53.夾爪；54.耐壓探頭；55.氣缸；56.支架；57.支架；58.推動氣缸；59.夾緊氣缸；60.導向軸；61.直線軸承；62.夾頭；63.通電端子；64.底座；65.法蘭盤。
具體實施方式
以下參照附圖，以具體實施例對本發明作進一步詳細說明。
如圖2所示,本發明包括機臺11、接觸式自動測距機構I、檢測機構2、不合格品拿取機構3、記憶傳感器4、基蓋裝配機構5、耐電壓測試機構6和成品下料機構7。
其中，機臺11成矩形，作為整個設備的承載裝置，接觸式自動測距機構I、檢測機構2、不合格品拿取機構3、記憶傳感器4、基蓋裝配機構5、耐電壓測試機構6和成品下料機構 依次順序分布于機臺11的外圍。
機臺11上設有傳送機構12，其成槽形，中間部位用于放置模座，兩邊設有支撐臺 34，起支撐定位作用，傳送機構12上均勻設置有若干個模座13，金屬膨脹式溫控器放置于模座13上并隨著傳送機構12的運行，在上述接觸式自動測距機構I、檢測機構2、不合格品拿取機構3、記憶傳感器4、基蓋裝配機構5、耐電壓測試機構6和成品下料機構7上，逐一完成作業,最后被加工成成品。
傳送機構12在電機的驅動下可以轉動，模座13下方設置有自下而上移動的通電機構14，如圖10所示，該通電機構14具有連接在底座64上的兩個通電端子63，用于與金屬膨脹式溫控器的端子43接觸使其通電導通。
位于機臺11周邊的第一個工位是基座基蓋上料工位8，操作人員通過該工位將金屬膨脹式溫控器的基座手工放置于模座13上，再將溫控器基蓋放置到基座上。
經過工位8組裝的溫控器半成品，在傳送機構12的帶動下，流入接觸式自動測距機構I下方。接觸式自動測距機構I對測量溫控器半成品的基蓋上表面到動觸片剛剛與靜觸片分離時的距離，并將結果反饋給PLC控制系統，PLC控制系統的人機界面的顯示屏上顯示該結果。
接觸式自動測距機構I位于上料工位8的下一個工位，參考圖2至圖6所示，其包括底座15、側壁16、頂壁17和固定板18，底座15與側壁16、頂壁17與側壁16通過螺絲垂直固定連接。側壁16上設有導軌24，固定板18通過導軌24與側壁16連接。頂壁17下面設有與其通過螺絲垂直固定連接的氣缸組件25，固定板18上端通過螺絲與氣缸組件25 固定連接。氣缸組件25上下動作時可以推動固定板18沿導軌24上下運動。
固定板18上安裝有電機支架19、千分尺支架20和定位支架26，上述結構使用螺絲安裝。
電機支架19，用于固定伺服電機23，由上板28、下板29、中板30和四個連接桿31 組成，上板28和下板29與固定板18通過螺絲固定連接。上板28、下板29和中板30中間開有通孔,伺服電機23穿入上板28、中板30的通孔中，中板30可以通過四個連接桿31上下調整位置，最后通過上板28、中板30和四個連接桿31固定安裝好伺服電機23。
千分尺支架20，用于固定千分尺22，千分尺支架20中間開有通孔，千分尺22穿過通孔20并通過千分尺測微螺桿連接裝置35與千分尺支架20連接，千分尺測微螺桿連接裝置35設有法蘭盤65，法蘭盤65固定連接在千分尺支架20上。
千分尺22設有測微螺桿38，千分尺測微螺桿連接裝置35設有測距探頭33、導套 36和與導套36連接的法蘭盤65， 導套36內設有彈簧37，導套36下底面中間開孔用于使測距探頭33穿過，導套36下端設有中間開孔的壓緊套39。測距探頭33成釘子形狀，上端為粗頭，彈簧37套入測距探頭33，置于粗頭和導套36下端底面之間。測微螺桿38頂觸測距探頭33，初始狀態下測距探頭33的下端部底面與壓緊套39的底面在同一水平平面上。當測距探頭33在測微螺桿38向下作用力而向下行進時，測距探頭33穿過導套36下底面和壓緊套39伸出，此時彈簧37被壓縮；當測微螺桿38的探頭向上行進時，測距探頭33在彈簧37的彈力作用下回到原位。測距探頭33用于頂觸被測溫控開關的動觸片44。
定位支架26的兩端分別設有定位柱27，定位柱27設有外螺紋，其與定位支架26 相應位置的內孔的內螺紋配合，外螺紋的長度可以調整。
伺服電機23的轉軸與千分尺22的旋鈕通過聯軸器32固定連接，伺服電機23的轉軸的轉動，可以帶動千分尺22的旋鈕轉動。
接觸式自動測距機構的具體工作過程是初始狀態下，本機構的定位柱27與傳送機構12的支撐臺34之間有一定距離。參考圖6所示，將由上料工位8流轉下來的待測金屬膨脹式溫控器半成品放置在槽形傳送機構12的支撐臺34的中間部位，基蓋41中間部位的圓孔與測距探頭33成一條直線對齊。
其次，由PLC控制系統啟動氣缸組件25，氣缸組件25向下動作，通過氣動控制使固定板18沿導軌24向下行進，定位支架26在固定板18的帶動下也隨之向下行進，定位柱 27在定位支架26的帶動下，隨之向下行進，直到頂觸在槽形傳送機構12的支撐臺34上后停止行進。此時，千分尺測微螺桿連接裝置35在千分尺支架20的帶動下向下行進，使得壓緊套39與金屬膨脹式溫控器半成品的基蓋41的上表面緊貼。測量距離的基準面即為此緊貼面。
然后，PLC控制系統給溫控器半成品的端子43通電，使動觸片44和靜觸片45導通。啟動伺服電機23，伺服電機23的轉軸通過聯軸器32帶動千分尺22的旋鈕轉動，千分尺22的測微螺桿38向下頂壓測距探頭33，測距探頭33穿過金屬膨脹式溫控器半成品基蓋 41中間部位的圓孔，向下頂壓動觸片44，直到動觸片44與靜觸片45分離，此時PLC控制系統通過電信號檢測到動觸片44與靜觸片45斷開，立即停止伺服電機23旋轉，并計算伺服電機23轉動圈數與千分尺22的分辨率O. 01 (單位為mm)的乘積，再輸出計算值，即得出測量結果。
最后，在PLC控制系統的控制下，伺服電機23反轉使測距探頭33回到原位，氣缸組件25回到原位，定位柱27、千分尺測微螺桿連接裝置35隨之升起，溫控器半成品流入下一工位,整個過程完成。
接著，半成品流轉到導桿上料工位9，操作人員通過該工位將事先準備好的導桿， 手工放入到基蓋中間的孔內，導桿的尺寸依據PLC控制系統的人機界面的顯示屏上顯示的數值確定。
然后，裝好導桿的溫控器半成品流入檢測機構2下方。檢測機構2使用和接觸式自動測距機構I相同的裝置，其工作原理相同，目的是確認導桿的尺寸選擇是否正確。如果正確，則繼續流入下一工位——雙金屬片和封口蓋上料工位10 ;如果不正確，則被檢測機構 2后面的不合格品拿取機構3將不合格品拿離傳送機構12。
如圖7所示，不合格品拿取機構3包括支架49，支架49上安裝有滑動氣缸50，滑動氣缸50端部安裝有雙軸氣缸5 1和夾爪氣缸52，夾爪53連接到夾爪氣缸52上，夾爪53 對不合格品夾持拿取。
在雙金屬片和封口蓋上料工位10，操作人員通過該工位將事先準備好的雙金屬片放置在基蓋的上表面上，將封口蓋蓋在雙金屬片上。
安裝完雙金屬片和封口蓋的溫控器半成品流經記憶傳感器4，記憶傳感器4用于感應是否有產品經過，反饋信號給PLC控制系統，PLC控制系統接收到信號后控制基蓋裝配機構5動作，基蓋裝配機構5用于把封口蓋固定到基座上，形成最終的成品。
如圖9所示，基蓋裝配機構5包括支架57、推動氣缸58和夾緊氣缸59。另外，還設有導向軸60，導向軸60通過直線軸承61與支架57連接，導向軸60的下端連接有夾緊氣缸59，夾緊氣缸59上連接有夾頭62，夾頭62用于把封口蓋夾緊固定到基座上。
經過基蓋裝配機構5處理的溫控器成品，繼續向后流經耐電壓測試機構6，耐電壓測試機構6用于對成品進行耐電壓檢測，并將檢測結果(合格或不合格)信號反饋給PLC控制系統，PLC控制系統收到反饋信號后控制成品下料機構7動作。
如圖8所不，耐電壓測試機構6,包括耐壓探頭54、氣缸55和支架56,氣缸55可以推動耐壓探頭54向下移動。
耐電壓測試機構6后面的成品下料機構7，也就是最后一道工位，成品下料機構7 用于將經過耐電壓檢測后的成品拿離傳送機構12，以合格品、不合格品兩種狀態放入成品盒中。成品下料機構7和不合格品拿取機構3的結構相同，工作原理也相同。
上述的PLC控制系統使用現有技術的裝置和控制方法，其與相關部件的連接關系參見圖11。
此實施例經過試驗驗證，產成品質量達到100%，材料利用率100%，生產效率提高了一倍以上。
權利要求
1.一種溫控器自動裝配設備，其特征是包括機臺、傳送機構、接觸式自動測距機構、記憶傳感器、基蓋裝配機構、耐電壓測試機構、成品下料機構和通電機構；所述傳送機構設于所述機臺的上端，其上面設置有模座；所述通電機構設于所述接觸式自動測距機構下方，具有兩個通電端子；所述接觸式自動測距機構、記憶傳感器、基蓋裝配機構、耐電壓測試機構和成品下料機構依次順序分布于所述機臺的外圍并置于所述傳送機構的上方。
2.根據權利要求I所述的溫控器自動裝配設備，其特征在于，所述接觸式自動測距機構設有底座、側壁、頂壁和固定板，所述底座與所述側壁之間以及所述頂壁與所述側壁之間都為垂直固定連接； 所述側壁上設有導軌，所述固定板與所述導軌相連接； 所述頂壁下面設有氣缸組件，所述固定板的上端與所述氣缸組件連接，所述氣缸組件用于推動所述固定板沿所述導軌上下移動； 所述固定板上設有電機支架、千分尺支架和定位支架； 還設有電機、千分尺和定位柱，所述定位柱與所述定位支架連接； 所述電機設有轉軸，所述電機與所述電機支架固定連接； 所述千分尺設有旋鈕和測微螺桿，所述千分尺和所述千分尺支架之間設有千分尺測微螺桿連接裝置； 所述電機和所述千分尺之間設有聯軸器，所述電機的轉軸通過所述聯軸器與所述千分尺的旋鈕固定連接。
3.根據權利要求2所述的溫控器自動裝配設備，其特征在于，所述電機支架設有上板、下板、中板和四個連接桿，所述上板和所述下板與所述固定板固定連接；所述上板、所述下板和所述中板中間設有通孔，所述電機穿過所述通孔，所述中板通過所述四個連接桿上下調整位置與所述上板固定連接所述電機。
4.根據權利要求2所述的溫控器自動裝配設備，其特征在于，所述千分尺支架中間設有通孔，所述千分尺穿過所述通孔后插入所述千分尺測微螺桿連接裝置。
5.根據權利要求2所述的溫控器自動裝配設備，其特征在于，所述千分尺測微螺桿連接裝置設有測距探頭、導套和與導套連接的法蘭盤；所述法蘭盤用于與所述千分尺支架連接；所述導套為中空結構，其內部設有彈簧、其下端中間設有用于使所述測距探頭穿過的通孔，其下端外設有中間開孔的壓緊套；所述測距探頭成釘子形狀，上端為粗頭，所述彈簧套入所述測距探頭，置于所述粗頭和所述導套下端底面之間；所述測微螺桿頂觸所述測距探頭。
6.根據權利要求2所述的溫控器自動裝配設備，其特征在于，所述定位支架設有帶有內螺紋的孔，所述定位柱設有外螺紋，其與所述定位支架的內螺紋配合連接，并可沿軸向方向移動。
7.根據權利要求2所述的溫控器自動裝配設備，其特征在于，還設有與所述底座固定連接的槽形工裝臺，所述槽形工裝臺的兩邊設有支撐臺，用于支撐所述定位柱。
8.根據權利要求I所述的溫控器自動裝配設備，其特征在于，所述基蓋裝配機構設有支架、推動氣缸、夾緊氣缸和導向軸，所述導向軸通過直線軸承與所述支架連接，所述導向軸的下端連接有夾緊氣缸，所述夾緊氣缸連接有夾頭。
9.根據權利要求I所述的溫控器自動裝配設備，其特征在于，所述耐電壓測試機構設有耐壓探頭、氣缸和支架，所述氣缸可以推動所述耐壓探頭向下移動。
10.根據權利要求I所述的溫控器自動裝配設備，其特征在于，所述成品下料機構設有支架，所述支架上安裝有滑動氣缸，所述滑動氣缸端部安裝有雙軸氣缸和夾爪氣缸，所述夾爪氣缸上連接有夾爪。
全文摘要
本發明涉及一種溫控器自動裝配設備，其解決了現有裝配設備效率低、操作復雜、占用空間大、生產成本高技術問題，其設有包括機臺、傳送機構、接觸式自動測距機構、記憶傳感器、基蓋裝配機構、耐電壓測試機構、成品下料機構和通電機構；傳送機構設于機臺的上端，其上面設置有模座；通電機構設于接觸式自動測距機構下方，具有兩個通電端子；接觸式自動測距機構、記憶傳感器、基蓋裝配機構、耐電壓測試機構和成品下料機構依次順序分布于機臺的外圍并置于所述傳送機構的上方，其精度高，產品質量穩定，成品率高，產品一致性好，生產效率高，生產成本低，可形成大批量生產，其可廣泛應用于金屬膨脹式溫控器的裝配。
文檔編號B23P21/00GK102935590SQ20121049681
公開日2013年2月20日 申請日期2012年11月28日 優先權日2012年11月28日
發明者王林政, 劉昌慶, 曹忠良 申請人:威海雙豐韓柏溫度智能控制有限公司