本发明涉及机械组装设备领域，尤其涉及一种预张紧卡箍组装机。
背景技术：
1、在预张紧卡箍的生产过程中，传统的组装方式多依赖人工操作，存在诸多问题。人工组装卡箍与铜头时，效率低下，难以满足大规模生产的需求。而且，人工难以精确判断卡箍的方向，容易出现卡箍正反装错的情况，导致产品不合格。此外，对于卡箍的张紧力检测，人工操作缺乏准确性和一致性，无法保证产品质量的稳定性。同时，人工操作过程中容易对卡箍和铜头造成损伤，增加生产成本。
2、有鉴于此，研发一种自动化的预张紧卡箍组装机具有重要的现实意义。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种能够实现卡箍与铜头的自动组装、卡箍方向判断、张紧力检测等功能，提高预张紧卡箍的生产效率和质量。
2、为实现上述技术方案，本发明的技术方案如下：一种预张紧卡箍组装机主要由机架、第一传送带机构、第二传送带机构、料盘供料装置、电爪装置、到位压紧组件、装入机械手装置、第一检测装置、第二检测装置和搬运机械手装置组成。机架具有台面，第一传送带机构位于左侧用于传送和定位卡箍，第二传送带机构在右侧用于输出成品。料盘供料装置自动供应铜头，电爪装置撑开卡箍，到位压紧组件将铜头压入卡箍，装入机械手装置搬运铜头。第一检测装置判断卡箍方向，第二检测装置检测卡箍张紧力，搬运机械手装置在第一传送带机构和第一检测装置之间搬运卡箍。
3、进一步地，第一检测装置包括第一检测支架、第一驱动源、翻转组件、视觉检测组件和运载组件。第一检测支架可调节安装在台面上，便于适应不同的工作需求。第一驱动源为翻转升降气缸，提供竖直方向的动力，通过气缸安装板安装在第一检测支架上。翻转组件的旋转气缸水平设置，其输出端可拆卸安装卡箍抓取手指气缸，能灵活抓取卡箍并进行翻转操作。视觉检测组件的视觉检测支架上可调节安装视觉检测相机，拍摄光路上的环形光源保证了成像质量，可对卡箍成像判断正反方向。运载组件的运载支架一侧固设运载移动气缸，顶部可移动的运载座在气缸驱动下转运卡箍，缓冲器防止碰撞，磁力组件通电时磁化固定卡箍，避免与电爪装置干涉。
4、进一步地，第二检测装置由第二检测升降组件、第一移栽组件、第二移栽组件和搬运压力检测组件构成。第二检测升降组件的第二检测升降气缸提供升降动力，输出端的支撑平板用于安装其他部件，限位柱和导向组件保证运动精度。第一移栽组件和第二移栽组件均为伺服电缸，始末位置的传感器精确控制运动位置，二者协同工作实现搬运压力检测组件对卡环两端施加压力，以测试卡簧弹性。搬运压力检测组件的压力检测座上可移动插设拉杆，通过铰链连接的铰链板与测试臂联动，测试臂一端的测试治具嵌设第二传感器，z形定位板辅助定位，精确检测卡箍张紧力。
5、进一步地，电爪装置包含电爪支架、电爪移动动力源、电爪治具、开合动力源和原料检测传感器。电爪支架固定在台面上，倾斜设置的不良品落料槽便于不合格品排出，贯穿机架可直接将不良品收集。电爪移动动力源为伺服电机，通过丝杆组件驱动电爪治具移动，电爪治具传感器确保移动位置准确。电爪治具采用四爪卡盘，开合动力源为开合伺服电机，其输出端的开合头控制四爪卡盘抓钩的聚拢或散开。原料检测传感器包括铜头关电传感器和接近传感器，分别检测铜头到位和卡箍张开情况。
6、进一步地，料盘供料装置的自动补料机构输出端连接铜头振动上料器，铜头振动上料器将铜头上料到铜头仿形接料治具，治具上的对射光纤检测铜头位置。装入机械手装置的龙门支架上架设第一直线移动模组，其输出端的装入升降组件带动铜头抓取手指气缸运动，二者协同将铜头搬运至电爪装置，配合到位压紧组件完成铜头与卡箍的压合。
7、进一步地，第一传送带机构的原料提升机将卡箍提升至第一带运输装置，卡箍定位部件的第一定位视觉相机和平板光源识别卡箍是否合格并定位开合口，筛选组件的筛选电机驱动转动滚轴上的筛选棒将卡箍均匀拨离摆放，回流导料条和卡箍位置调整组件保证卡箍出料位置准确。第二传送带机构的第二带运输装置进料处上方的成品视觉检测组件检测成品，不良品推料组件将不合格品推至成品不良导料槽。
8、进一步地，搬运机械手装置的搬运机械手底座上的四轴搬运机器人通过卡箍抓取末端执行器搬运卡箍。压紧组件的压紧支架上的压紧气缸输出端旋接压头，将铜头精准压入卡箍。
9、与现有技术相比较，本发明具有如下有益效果：
10、1)整体自动化架构带来的高效生产：
11、本预张紧卡箍组装机集成了第一传送带机构、第二传送带机构、料盘供料装置、电爪装置、到位压紧组件、装入机械手装置、第一检测装置、第二检测装置和搬运机械手装置等多个功能部件。各部件在机架台面上有序布局，协同工作，实现了从卡箍上料、定位、方向判断、张紧力检测、铜头供应、压合到成品输出的全自动化流程。例如，第一传送带机构将卡箍有序传送，搬运机械手装置精准搬运，与后续各检测和组装部件紧密配合，避免了人工操作的繁琐和低效，极大地提高了生产效率。整体结构设计使得组装过程连续不间断。卡箍在各个工位之间自动流转，无需人工干预等待，各部件的自动化操作和快速衔接保证了生产的连续性。如第一检测装置、第二检测装置和电爪装置等的高效运作，使得卡箍能够快速完成检测和组装步骤，成品能够及时通过第二传送带机构输出，有效提升了单位时间内的产量，满足大规模生产需求。
12、2)精准检测与定位结构保障产品质量：
13、第一检测装置的视觉检测组件采用可调节安装的视觉检测相机和环形光源，能够对卡箍进行清晰成像，准确判断卡箍正反方向。其第一驱动源(翻转升降气缸)和翻转组件(旋转气缸与卡箍抓取手指气缸配合)可对方向错误的卡箍进行快速翻转调整，保证后续组装的准确性。例如，在卡箍进入组装流程初期，通过精确的方向判断和调整，避免了因卡箍方向错误导致的组装失败或产品不合格，提高了产品合格率。第二检测装置的搬运压力检测组件通过独特的结构设计，如压力检测座、拉杆、铰链板、测试臂、测试治具和第二传感器等的配合，能够精确地对卡箍两端施加压力并检测张紧力。第二检测升降组件、第一移栽组件和第二移栽组件的协同工作，确保了检测过程的精准性和稳定性。这有助于筛选出张紧力不合格的卡箍，保证产品质量的一致性，提高了产品的整体性能和可靠性。第一传送带机构中的卡箍定位部件，利用第一定位视觉相机和平板光源的组合，能够准确识别卡箍是否合格并精确定位卡箍开合口位置，然后将位置信息准确传递给搬运机械手装置。这种精准定位为后续的组装和检测工序提供了可靠的基础，确保了每个卡箍在各个环节都能得到准确处理，减少了因定位不准确而产生的废品，提高了产品质量。
14、3)灵活调节与可靠结构增强设备适应性和稳定性：
15、第一检测装置的第一检测支架可调节安装在台面上，视觉检测相机可调节安装在视觉检测支架上，能够根据不同规格的卡箍进行灵活调整，适应多样化的生产需求。料盘供料装置的铜头仿形接料治具等部件也可根据铜头的具体形状和尺寸进行适配，使得设备在处理不同型号的预张紧卡箍及铜头时具有较强的通用性，降低了设备更换成本，提高了设备的利用率。电爪装置的电爪支架固定牢固，电爪移动动力源(伺服电机与丝杆组件配合)和开合动力源(开合伺服电机)提供稳定的动力，保证电爪治具的精确移动和抓钩的可靠开合。第二检测装置的第二检测升降气缸、伺服电缸等动力元件性能可靠，支撑平板、限位柱、导向组件等机械结构设计合理，确保检测过程中各部件运动平稳、定位准确。这些可靠的结构设计减少了设备故障的发生概率，保证了生产的稳定性和连续性，降低了设备维护成本。
16、4)高效物料搬运与处理机制优化生产流程：
17、搬运机械手装置的四轴搬运机器人具有较高的运动精度和灵活性，其输出端的卡箍抓取末端执行器能够根据卡箍定位部件提供的位置信息，准确地抓取卡箍并快速搬运至指定位置。在卡箍从第一传送带机构到第一检测装置的搬运过程中，以及在后续的工序间转移中，搬运机械手装置的高效工作保证了物料的及时供应和流转，避免了物料堆积和延误，提高了生产效率。料盘供料装置通过自动补料机构、铜头振动上料器和铜头仿形接料治具的配合，实现了铜头的自动供应和有序排列，对射光纤的检测确保了铜头供应的准确性。电爪装置的不良品落料槽设计合理，能够及时排出不合格的卡箍或组装不良的产品，避免不良品混入成品中。第二传送带机构的成品视觉检测组件和不良品推料组件能够快速检测成品质量并将不良品推出至成品不良导料槽，保证了成品质量，优化了整个生产流程。
18、5)设备占用空间小效率高：
19、在预张紧卡箍组装机的运行过程中，电爪装置和运载组件的布局与运动方式经过精心设计，以实现高效组装的同时避免干涉并减小设备占用空间，具体的：电爪装置和运载组件的这种平行交错移动方式允许它们在相对较小的台面区域内合理布置。通过合理规划二者的运动范围和位置关系，减少了为避免干涉而预留的多余空间，使设备整体结构更加紧凑。不需要为二者分别设置完全独立的、互不干扰的大面积工作区域，而是通过巧妙的空间共享和交错运动，在有限的台面上实现了多个功能的集成，提高了空间利用率。这种紧凑的布局方式不仅减小了电爪装置和运载组件自身的占用空间，还对整个预张紧卡箍组装机的布局产生了积极影响。由于这两个关键部件的空间优化，使得其他部件如料盘供料装置、第一检测装置、第二检测装置等可以更加合理地分布在台面上，进一步优化了整个设备的空间结构，减少了设备的整体占地面积，提高了生产场地的空间利用效率，降低了生产成本提高生产效率。