CN102699680A - 一种长尾夹装配装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械装配设备，尤其涉及一种长尾夹装配装置。所述装配装置包括输送所述夹体的导轨、设于导轨一侧的转盘、止挡夹体在所述导轨上前进的挡块；所述转盘上至少设有一个带动所述尾柄旋转并将所述尾柄的前卡头插入所述夹体的前卷边卡口的定位机构，所述定位机构后部具有在尾柄插入所述夹体的前卷边卡口后从后方压迫所述尾柄的压迫部；另外，还包括有在所述定位机构压迫所述尾柄至极限时驱动所述挡块缩回的挡块执行机构与现有技术相比，本发明具有以下优点：整个结构简单合理，使用寿命长，装配精度高，效率高、动作可靠，不会出现漏装的问题，生产成本和维修成本低。

Description

一种长尾夹装配装置

技术领域

本发明涉及机械装配设备，尤其涉及一种长尾夹装配装置。

背景技术

长尾夹，又名燕尾夹、凤尾夹、长尾票夹等，用于将一沓文件集合一体，是一种常见的夹类用品。其一般由金属制成，由一个夹体和两个较长的尾柄构成，夹体为一次成型的弯折钢片，靠金属形态恢复的原理提供夹子所需的弹力；尾柄是钢丝制成，与夹体相连接的一端可活动，夹好文件后可旋转放平，便于文件堆放。长尾夹被广泛应用在各类需要整理文件、票据等资料的行业中，如企业、学校、政府机关、图书馆等。

目前业界的长尾夹装配方式一般采用人工装配，此种装配方式需要大量工人的简单重复劳动，非但装配效率低、劳动强度大，而且由于长尾夹本身价格低廉，造成装配成本占据了总成本相当高的比例，甚至随着用工成本的不断增长，其占比越来越高，进而导致企业利润减少甚至亏损，故此该种生产模式已经濒临淘汰。

除人工装配方式外，业界部分厂家采用机械装配。机械装配的常用方法有两种：一种是水平装配法，如专利号ZL03116826.4的中国专利《长尾夹自动装配机》中所公开的技术方案，其大致的原理是通过一个夹持结构捏拢尾柄，之后水平移动尾柄至夹体装配位置（如沿着夹体两侧的斜面），最后松开尾柄使之装入夹体内；另一种是旋转装配法，如专利号ZL200410066537.4的中国专利《长尾夹自动装配机构》所公开技术方案，此种方法同样采用一个夹持结构捏拢尾柄，区别在于控制该夹持结构旋转一定角度到装配位置，之后将尾柄装入夹体内。但是由于长尾夹体型较小，装配时补偿余量不大，故对于上述两种尾柄装配结构来说都存在以下缺点：1、都需要夹持机构（如上述专利文献中的左右机械爪、左右压紧板等）首先夹持尾柄两侧使之压缩，之后移动到装配位置，由于尾柄采用钢丝制成，具有较高的弹性，夹持时定位困难，在夹持和移动过程中非常容易相对夹持机构出现偏移甚至弹开的状况，进而导致尾柄无法准确和夹体对应，造成装配失败；2、对于实现夹持和移动功能的两个组件有非常高的配合要求，一旦出现配合不当，同样会导致装配失败。由于以上原因，这两种机械装配方式在实际使用时，具有较高的漏装比例，尤其是在装配设备使用一段时间出现磨损后，其漏装比例更大幅提高。所以采用机械装配长尾夹的厂家往往还需要对于机械装配完成的长尾夹进行第二次人工检验，对于漏装的长尾夹进行补装。

发明内容

本发明实施例的目的是针对现有长尾夹机械装配中所存在的漏装率较高的问题，提出一种长尾夹装配装置，具有结构合理、装配效率高、稳定可靠、使用寿命长的优点。

为了达到上述发明目的，本发明实施例提出的一种长尾夹装配装置是通过以下技术方案实现的:

一种长尾夹装配装置，用于装配由尾柄和夹体装配而成的长尾夹，其特征在于：所述装配装置包括输送所述夹体的导轨、设于导轨一侧的转盘、止挡夹体在所述导轨上前进的挡块；

所述转盘上至少设有一个带动所述尾柄旋转并将所述尾柄的前卡头插入所述夹体的前卷边卡口的定位机构，所述定位机构后部具有在尾柄插入所述夹体的前卷边卡口后从后方压迫所述尾柄的压迫部；

另外，还包括有在所述定位机构压迫所述尾柄至极限时驱动所述挡块缩回的挡块执行机构。

进一步优选的，所述挡块执行机构包括一个随所述转盘转动而转动的凸轮及与所述凸轮相接并进行往复运动的从动件，所述挡块直接或间接地固定在所述从动件上。

进一步优选的，所述定位机构由形成在所述转盘上表面的若干凸起部构成，所述凸起部围合成与尾柄外形配合的区域，位于所述转盘后部的部分凸起部构成所述压迫部；或者所述定位机构为在所述转盘上表面凹设的凹入部，所述凹入部形状与尾柄外形配合；所述尾柄对应设置在所述定位机构时其前、后卡头突出于所述转盘外缘。

进一步优选的，所述凸轮与所述转盘同轴固定，所述凸轮上最高点与所述定位机构位置对应。

进一步优选的，所述转盘上设置至少二个所述的定位机构，所述定位机构沿所述转盘周向均布，所述凸轮上形成与所述定位机构数量对应的最高点。

进一步优选的，所述转盘与所述导轨之间具有使所述前卡头在插入所述前卷边卡口时恰位于其圆周运行轨迹最高点的倾角。

进一步优选的，所述导轨包括上导轨和下导轨，所述下导轨上形成与夹体底部形状配合的导向槽，所述上导轨下端形成一个平行且正对导向槽的棱边，所述棱边与所述夹体夹口形状配合。

进一步优选的，所述上导轨设有一个在所述棱边形成开口的限位通道，所述挡块设于所述限位通道内。

进一步优选的，所述装配装置还包括平行设于转盘上方的盖板，所述盖板和转盘形成有宽度小与尾柄厚度的间隙，所述盖板下部开设有和尾柄形状配合的开孔，所述开孔与所述定位机构位置对应。

进一步优选的，所述装配装置还包括尾柄上料机构，所述尾柄上料机构包括一个输送所述尾柄的滑轨，所述滑轨出口与所述盖板上开孔的位置对应。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：通过同轴固定的凸轮和转盘实现往复运动与转动的同步，从而将捏拢尾柄和尾柄装配的步骤同步进行，简化了结构，便于控制，整个结构简单合理，使用寿命长，装配精度高，效率高、动作可靠，不会出现漏装的问题，生产成本和维修成本低廉，可全面替代现有长尾夹装配设备并广泛应用在长尾夹的生产过程中。

附图说明

通过下面结合附图对其示例性实施例进行的描述，本发明上述特征和优点将会变得更加清楚和容易理解。

图1为本发明实施例长尾夹装配装置一侧的结构示意图；

图2为图1的局部放大示意图；

图3为本发明实施例长尾夹装配装置另一侧结构示意图（盖板被取下）；

图4为去除尾柄上料机构后的结构示意图（盖板被取下）；

图5为图4的局部放大示意图；

图6为去除尾柄上料机构后的结构示意图（装配盖板）；

图7为适用于本发明实施例的一种长尾夹的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1-7所示，标号分别表示：夹体100、卷边卡口110、尾柄200、柄杆210、卡头211、机架300、底座310、安装位311、盖板320、导轨400、上导轨410、缺口411、下导轨420、导向槽421、转盘500、定位槽510、压迫部511、转轴520、执行机构600、凸轮610、摆动杆611、从动件620、第一平面621、第二平面622、挡块700、驱动机构800、尾柄上料机构900、滑轨901。

本发明实施例一种长尾夹装配装置，用于长尾夹的装配。参见图7，其为一种典型的长尾夹结构，由两个尾柄200和夹体100组合而成。其中夹体100的夹口两侧形成卷边卡口110，尾柄200上的具有一体形成的两个柄杆210，柄杆210的端部向外弯折形成卡头211，卡头211对应插装在夹体100的卷边卡口110内，并形成枢接。

参见图1-6所示，该装配装置包括机架300，作为用于装配的构件的安装主体。机架300下端形成一个用于放置在水平面（地面、工作台等）上的底座310。此机架300上主要设置有导轨400，转盘500、执行机构600和挡块700。其中：

导轨400：

导轨400作为夹体100的输送机构，由两根直线导轨上导轨410和下导轨420组合构成。其中：下导轨420上表面形成有一个和夹体100底部适配的导向槽421，此导向槽421的底面构成夹体100底部的导向面；上导轨410平行设于下导轨420上方，上导轨410下端形成一个平行且正对导向槽的棱边，此棱边与夹体100的夹口形状配合，并与在下导轨420上的夹体100夹口的位置对应。导轨400上设置有用于推动夹体100移动的推动机构，或者与推送机构组合使用，现有技术中对于推动一个具有固定形状的工件在导轨上移动的技术方案较多，故在此不再赘述。

转盘500：

转盘500设置在导轨400的一侧，且其转轴倾斜于导轨400的导向面设置，使转盘500的任意一点旋转到距离导轨400最近处时，同时也是该点旋转轨迹上的最高点。转盘500的转轴520固定在一个驱动机构800的输出端上，并在驱动机构800的驱动下匀速转动。驱动机构800可以采用电机或者其他可以实现匀速转动的装置。

转盘500的上表面对称设置有两个所述尾柄200形状相适配的定位机构。在本实施例中，定位机构为两个凹设的定位槽510。定位槽510形状和所述尾柄200外形相适配，并恰可使尾柄200嵌装入其内。定位槽510在转盘500的外缘形成有开口，当所述尾柄200被嵌装在所述定位槽510内时，尾柄200的两个卡头211通过此开口突出于所述转盘500外缘，并随转盘500的转动而转动。这两个卡头211的圆周运动的轨迹与所述导轨400上的夹体100的卷边卡口110的运动轨迹相切，具体的说，当一个定位槽510转动到距离导轨400最近的位置时，其内嵌装的尾柄200的一个卡头211恰和导轨400上的夹体100的一个卷边卡口110对应。

定位槽510的一个侧壁构成压迫部511，该压迫部511与尾柄200后侧的柄杆210大致贴合。随转盘转动，当所述尾柄200前侧的卡头211被阻挡时（也就是插装在夹体100的卷边卡口110，且夹体100被阻挡时，具体可参见对于挡块700部分的描述），所述压迫部511推动与之相接的柄杆210使尾柄200压缩。

挡块700和执行机构600：

正如以上对于转盘500的描述中，在装配中夹体100需要在上述的相切位置处停留，以使尾柄200前侧的卡头211插装在夹体100的卷边卡口110中。故此设置挡块700以及和其对应的执行机构600。挡块700受执行机构600驱动进行间隙性伸缩，且当其伸缩时，阻挡在所述导轨400上夹体100的运动轨迹上，以使所述夹体100停留在所述相切位置/与所述夹体100的运动轨迹脱离，以使所述夹体100在所述导轨400上继续移动。在优选的实施例中，执行机构600由凸轮610和从动件620组合构成。凸轮610被同轴固定在转盘500上，并随转盘500转动而转动。凸轮610为盘形凸轮，由两个平行与其转轴设置的摆动杆611构成，摆动杆611的外缘形成了凸轮610的曲线外缘轮廓。而且摆动杆611对应定位槽510设置，也就是说定位槽510和凸轮610的最高点（距离凸轮610转轴的最远的外缘）一一对应设置。从动件620和凸轮610相接，其上固定安装所述的挡块700。凸轮610构成主动件，挡块700和从动件620在凸轮610的驱动下进行往复运动。参见图5，从动件620与凸轮610的相接面呈台阶形状，由平行的第一平面621和第二平面622构成，且第一平面621和第二平面622之间通过圆弧面过渡。在凸轮610的转动方向上，第一平面621设于第二平面622之前，且其距离凸轮610转轴的距离比第二平面距离凸轮610转轴的距离更近。当凸轮610的一个摆动杆611旋转时，首先接触第一平面621，从动件620开始被抬起，之后随着摆动杆611旋转到最高点，此摆动杆611与第一平面621和圆弧面之间结合处接触时，从动件620达到最大行程并开始落下。而在从动件620抬起到落下之间的时间内，挡块700被从动件620带动而阻挡在夹体100运动轨迹上；从动件620落下到重新抬起的之间内，挡块700则和夹体100运动轨迹脱离。

在上述结构中，挡块700设置在上导轨410上，具体的说，上导轨410上穿设有一个限位通道，此限位通道在上导轨410的棱边上形成一个缺口411。挡块700被套装在此限位通道内，并和此限位通道形成间隙配合，挡块700穿过缺口411并伸出以起到阻挡夹体100运动的作用。

除上述组件外，装配装置还涉及尾柄上料机构900和夹体上料机构（图中未示），尾柄上料机构900和夹体上料机构可以采用电磁振动上料方案或者机械定向供料方案，其中由于电磁振动上料器具有送料平稳、工件损伤程度小、供料速度快等优点，尤其适用于具有弹性工件的定向供料，为本实施例的优选配套设施。夹体上料机构定向输送的出口端对应导轨400，尾柄上料机构900包括振动盘料斗和曲线滑轨901，曲线滑轨901一端（入口端）与振动盘料斗的螺旋出料口对应，另一端（出口端）对应定位槽510运动轨迹上距离导轨400最远处（也就是当一个定位槽510位于相切位置时，另一个定位槽510的位置）。曲线滑轨901的形状和尾柄200对应，并固定安装在底座310上的安装位311上。安装位311为在底座310上开设的若干螺孔。

参见图6，由于转盘500的倾斜设置，在其旋转时，尾柄200可能会从定位槽510中脱落，故此机架300上还固定设置有盖板320，盖板320平行设于转盘500上方，并和转盘间隙配合。盖板320和转盘500之间的间隙小与尾柄200的厚度（也就是构成尾柄200的钢丝的直径）。盖板320上开设有一个开孔321，开孔321的形状和尾柄200配合，且开孔321对应曲线滑轨901的出口端。尾柄200从盖板320的开孔321中穿过并被装入转盘500中，之后转盘500旋转，盖板320阻碍此尾柄200从定位槽510中掉落，之后此尾柄200从盖板320上方脱离定位槽510。

结合上述装置结构，以下对于本实施例中装配装置的装配原理进行详细描述：

在起始状态，转盘500上两个定位槽510空置。导轨400上夹体100被引导进行直线运行。

随着转盘500的转动，一个定位槽510转动到对应尾柄上料机构900的位置，并被装入一个尾柄200。

之后，伴随转盘500的转动，凸轮610转动并抬起从动件620，挡块700阻挡住导轨400上的夹体100，使此夹体100停留在导轨400的固定位置。

定位槽510带动尾柄200转动，突出于此定位槽510外的尾柄200的前卡头211正对应被阻挡的夹体100的卷边卡口110的位置，并在转盘500驱动下插入此卷边卡口110内。

之后转盘500继续转动，由于尾柄200前侧卡头211被夹体1固定，定位槽510的压迫部511推动尾柄200与之相接的柄杆210继续转动，此尾柄200被压缩，使后侧的卡头211转动到对应夹体100的另一个卷边卡口110。

当围脖200被压迫到极限位置时，凸轮610的转动使挡块700抬起，不再阻碍夹体100的移动。此时被压缩的尾柄200被释放，尾柄200插装在夹体100卷边卡口110内的卡头211推动夹体100向前移动，而尾柄200的另一个卡头211则落入夹体100的另一个卷边卡口110内，由此，夹体100和一个尾柄200之间装配完成。此时定位槽510也达到旋转轨迹上的最高点，并开始下落。夹体100在导轨400上移动，并带动尾柄200一同向前移动，而由于定位槽510的下落使尾柄2可以脱离定位槽510。

在上述转配步骤进行的同时，转盘500上的另一个定位槽510则转动到对应尾柄上料机构900的位置，并装入下一个尾柄200，开始下一个装配周期。

通过循环上述步骤，对于导轨400上的均匀间隔夹体100进行依次装配。

通过上述装置结构和装配原理可知，既往装配机构基本都是通过模拟人工安装尾柄的方式来实现的，也就是先捏合尾柄200再移动被压缩的尾柄200进行装配。而本发明所提出的装配装置则摆脱了现有窠臼，采用首先安装尾柄200的一个卡头211，之后再压缩尾柄200安装第二个卡头211的步骤，整个装配机构通过一个驱动机构800驱动，结构简单合理，使用寿命长，装配精度高，不会出现漏装的问题，是一种稳定可靠的长尾夹装配装置。

本发明所属领域的一般技术人员可以理解，本发明以上实施例仅为本发明的优选实施例之一，为篇幅限制，这里不能逐一列举所有实施方式，任何可以体现本发明权利要求技术方案的实施，都在本发明的保护范围内。

需要注意的是，以上内容是结合具体的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方式仅限于此，在上述实施例的指导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形，如：

对于上述凸轮和从动件外形曲线的选择，本领域技术人员可以基于本发明的精神结合现有凸轮设计对其进行任意变形，只需满足使随从动件联动的挡块起到阻挡夹体移动的目的即可；

对于定位机构具体结构的选择，也可以不采用槽形的定位槽510，而是譬如若干凸起的定位杆，定位杆围拢成一个尾柄200的形状，而一部分定位杆构成上述的压迫部511；

对于上述转盘上定位机构（定位槽510）数量的选择，也可以根据具体生产需求，对其数量进行任意增减，只需保证转盘500匀速转动时，定位机构到达相切位置的间隔周期一致即可，换而言之，定位机构需要满足沿所述转盘500周向均布，而且凸轮610上形成与所述定位机构数量对应的最高点；

以上列举了部分可以替代优选实施例的方案，显然本领域技术人员可以基于本发明精神结合现有技术或者本发明申请日之后开发的技术对于装配装置的具体结构做出其他改进或者变形，而这些改进或者变形落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种长尾夹装配装置，用于装配由尾柄和夹体装配而成的长尾夹，其特征在于：所述装配装置包括输送所述夹体的导轨、设于导轨一侧的转盘、止挡夹体在所述导轨上前进的挡块；

所述转盘上至少设有一个带动所述尾柄旋转并将所述尾柄的前卡头插入所述夹体的前卷边卡口的定位机构，所述定位机构后部具有在尾柄插入所述夹体的前卷边卡口后从后方压迫所述尾柄的压迫部；

另外，还包括有在所述定位机构压迫所述尾柄至极限时驱动所述挡块缩回的挡块执行机构。

2.如权利要求1所述的一种长尾夹装配装置，其特征在于：所述挡块执行机构包括一个随所述转盘转动而转动的凸轮及与所述凸轮相接并进行往复运动的从动件，所述挡块直接或间接地固定在所述从动件上。

3.如权利要求2所述的一种长尾夹装配装置，其特征在于：所述定位机构由形成在所述转盘上表面的若干凸起部构成，所述凸起部围合成与尾柄外形配合的区域，位于所述转盘后部的部分凸起部构成所述压迫部；或者所述定位机构为在所述转盘上表面凹设的凹入部，所述凹入部形状与尾柄外形配合；所述尾柄对应设置在所述定位机构时其前、后卡头突出于所述转盘外缘。

4.如权利要求2或3所述的一种长尾夹装配装置，其特征在于：所述凸轮与所述转盘同轴固定，所述凸轮上最高点与所述定位机构位置对应。

5.如权利要求2或3所述的一种长尾夹装配装置，其特征在于：所述转盘上设置至少二个所述的定位机构，所述定位机构沿所述转盘周向均布，所述凸轮上形成与所述定位机构数量对应的最高点。

6.如权利要求2或3所述的一种长尾夹装配装置，其特征在于：所述转盘与所述导轨之间具有使所述前卡头在插入所述前卷边卡口时恰位于其圆周运行轨迹最高点的倾角。

7.如权利要求3所述的一种长尾夹装配装置，其特征在于：所述导轨包括上导轨和下导轨，所述下导轨上形成与夹体底部形状配合的导向槽，所述上导轨下端形成一个平行且正对导向槽的棱边，所述棱边与所述夹体夹口形状配合。

8.如权利要求7所述的一种长尾夹装配装置，其特征在于：所述上导轨设有一个在所述棱边形成开口的限位通道，所述挡块设于所述限位通道内。

9.如权利要求3所述的一种长尾夹装配装置，其特征在于：所述装配装置还包括平行设于转盘上方的盖板，所述盖板和转盘形成有宽度小与尾柄厚度的间隙，所述盖板下部开设有和尾柄形状配合的开孔，所述开孔与所述定位机构位置对应。

10.如权利要求9所述的一种长尾夹装配装置，其特征在于：所述装配装置还包括尾柄上料机构，所述尾柄上料机构包括一个输送所述尾柄的滑轨，所述滑轨出口与所述盖板上开孔的位置对应。

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