CN102886859A - 模内自动插螺钉机 - Google Patents

Abstract

一种模内自动插螺钉机，振动盘(1)通过导槽(2)与移位步进机构(3)联结，将螺钉沿导槽(2)送至移位步进机构(3)，移位步进机构(3)将螺钉位移到插螺钉机构(4)，插螺钉机构(4)将所述螺钉放置于转动板(5)上，分割器(6)将转动板(5)转动180度，转动板(5)将所述螺钉放入弹射装置(7)，机械手取走装有螺钉的弹射装置(7)，并将弹射装置(7)放于模具内，弹射装置7将螺钉弹出射入模具内的定位孔中。其优点是解决长期困扰生产的模内螺钉嵌入不能自动生产的问题，提高生产效率，减少人工投入，降低劳动强度，结构简单、不受人为因素影响、生产周期和品质因素稳定。

Description

模内自动插螺钉机

【技术领域】

本发明涉及机械技术领域和塑胶成型制造技术领域，尤指一种模内自动插螺钉机。

【背景技术】

在塑胶产品成型生产当中，模内嵌件的放入一直是机台不能自动生产的重要原因，尤其嵌件数量较多时更是如此，严重影响到生产效率的提高和产品品质的稳定性。鞋钉产品的生产就是一个很典型的例子。此产品生产过程中要将16颗螺钉嵌入模内，然后合模注塑，长期以来因为螺钉嵌入问题无法解决，一直采用半自动生产。一人负责摆放螺丝到活动插板，注塑机开模时由另外一人将原模内板抽出，然后将摆满螺钉的板插入膜内，关门后注塑机进行下一次注塑成型。整个作业过程需要作业员2人，同时受到人为因素的影响生产周期长短不一，会影响到产品品质的连续性和稳定性。

【发明内容】

针对现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种结构简单、不受人为因素影响、生产周期和品质因素稳定的模内自动插螺钉机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种模内自动插螺钉机，

其特征在于：包括有依次联结的振动盘、导槽、移位步进机构、插螺钉机构、转动板、分割器、机械手和弹射装置，振动盘通过导槽与移位步进机构联结，将螺钉沿导槽送至移位步进机构，移位步进机构将螺钉位移到插螺钉机构，插螺钉机构将所述螺钉放置于转动板上，分割器将转动板转动180度，转动板将所述螺钉放入弹射装置，机械手取走装有螺钉的弹射装置，并将弹射装置放于模具内，弹射装置将螺钉弹出射入模具内的定位孔中。

所述移位步进机构包括导轨、可在导轨上往复移动的工作台、步进感应器和控制器，工作台的侧边固定有一条定位块，所述定位块上有纵向排列的若干V形凹口，还有一个移动气缸和一个定位气缸，所述移动气缸安装于机座上，通过与导轨平行的连接杆与滑块组成往复移动连结，所述定位气缸安装于滑块上，其活塞前端连接有与定位块的V形凹口相适配的梯形端头，该梯形端头在定位气缸的拖动下可进出定位块的V形凹口将工作台锁定或松开，在滑块往复行程的两端各有一个限位块，用于限定滑块的行程。

起始点：定位块的V形凹口与定位气缸的梯形端头配合将工作台锁定。步进第一步：移动气缸通过连接杆带动滑块连同工作台移动至限位块处停止，定位块保持销紧状态；步进感应器发出动作完成及相关动作信号；步进第二步：定位气缸回退，定位块和工作台脱开移动气缸回退至限位块，定位气缸动作，定位块将工作台定位，步进感应器发出动作完成信号。如此循环以此类推，实现工作台的步进位移。

所述插螺钉机构包括机架和定位盘，还包括供料盘、托扶板、竖向移动气缸、托扶板前后移动气缸和螺钉压头，所述托扶板与竖向移动气缸的活塞杆紧固联结，其上有槽可以在槽中卡进螺钉，并与定位盘相适配能将螺钉于定位盘中定位，托扶板与托扶板前后移动气缸组成横向往复移动副，托扶板前后移动气缸与竖向移动气缸43的活塞紧固联结与竖向移动气缸组成竖向往复移动副，竖向移动气缸安装于机架上；螺钉压头与竖向移动气缸的活塞紧固联结，可将装有螺钉的托扶板连同螺钉一同下压。

工作时：首先有振动盘将螺钉有序排列送至供料板，供料板将螺钉送至托扶板。需要插螺钉时竖向移动气缸沿下行导柱下行，当螺钉压头压到托扶板上的螺钉上后，带动托扶板和螺钉一起继续向下直线运动。当螺钉前端进入到定位盘的孔内，同时托扶板也与定位盘相接触时竖向移动气缸的磁感开关动作，螺钉托扶托扶板前后移动气缸动作，将螺钉留在定位盘内。然后竖向移动气缸回位。

所述分割器包括工作台、转盘和位置感应器，还包括有升降气缸和旋转气缸，升降气缸通过其活塞杆与转盘组成往复移动副联结，旋转气缸与转盘组成转动副联结。

有一个装于工作台上的定位销，对转盘进行定位锁定。

有一个限位器，位置感应器装于所述限位器上。

工作时，转盘放于工作台上，机器启动，升降气缸动作，将转盘提升，与定位销脱开。提升到位后旋转气缸动作，将转盘转位180度，接近终点时限位器将起到缓冲作用，位置感应器向控制器发出转位完成信号。然后升降气缸下压，将转盘降到工作台位置，压紧转盘与定位销配合，实现180度转动的精确定位，转盘与工作台贴平实现高平面精度。

所述弹射装置包括气缸、推板、梯形头滑块、夹板、顶出板、横向弹簧和竖向弹簧，所述气缸立装于机座底部，其活塞杆连结推板和若干个梯形头滑块，若干组可张合的夹板每组两块，平装于机座上，每组夹板的内间缝中有两块梯形头滑块，各组夹板之间安装有横向弹簧，所述梯形头滑块伸入每组夹板的内间缝中可竖向往复滑动，顶出板固定于机座上方，其上有若干个用于安放螺钉的定位孔，在顶出板下安装有若干组竖向弹簧。

所述夹板共4组，每组可安放4枚螺钉，每次可操作16枚螺钉。

在实际使用中，本发明与机械手相配合。

首先气缸动作，向上推动推板带动梯形头滑块将各组夹板张开，处于待命状态。机械手携带本装置下行，到达螺钉放置板位置，在顶出板的各定位孔中放入螺钉。然后气缸向下回退，带动梯形头滑块退出夹板，夹板在横向弹簧的作用下收合，将螺钉圆柱部分抱紧锁定在顶出板内，完成抓取动作。待模具开模后机械手将装置移至模内，通过定位销实现嵌入定位，然后气缸再次向上动作通过梯形头滑块张开夹板，在竖向弹簧的作用下螺钉被弹射进入相应的位置，完成螺钉的模内放置。

发明的有益效果是：解决长期困扰生产的模内螺钉嵌入不能自动生产的问题，提高生产效率，减少人工投入，降低劳动强度，结构简单、不受人为因素影响、生产周期和品质因素稳定。

【附图说明】

下面结合附图对发明作进一步的描述。

图1是本发明的设备整体运行流程图。

图2是本发明的整机轴测图。

图3是本发明的主视图。

图4是图3的左视图。

图5是图3的俯视图。

图6是本发明插螺钉机构轴测图。

图7是图6的另一角度视图。

图8是本发明步进位移装置轴测图。

图9是本发明弹射装置轴测图。

图10是本发明分割器结构示意图。

图中：1为振动盘、2为导槽、3为移位步进机构、4为插螺钉机构、5为转动板、6为分割器、7为弹射装置。

在图6、图7所示插螺钉机构4中：41为供料板、42为托扶板、43为竖向移动气缸、44为下行导柱、45为托扶板前后移动导柱、46为托扶板前后移动气缸、47为螺钉压头、48为定位盘。

在图8所示移位步进机构3中：31为移动气缸、32为连接杆、33为定位气缸、34为定位块、35为滑块、36为工作台、37为导轨、38为步进感应器、39为限位块。

在图9所示弹射装置轴测图中：71为气缸、72为推、73为夹板、74为梯形头滑块、75为螺钉、76为顶出板、77为竖向弹簧。

在图10所示分割器6中：61为升降气缸、62为转盘、63为旋转气缸、64为转盘限位、65为位置感应器、66为定位销、67为工作台。

【具体实施方式】

参见附图，本发明一种模内自动插螺钉机，其特征在于：包括有依次联结的振动盘1、导槽2、移位步进机构3、插螺钉机构4、转动板5、分割器6、机械手(图中未画出)和弹射装置7，振动盘1通过导槽2与移位步进机构3联结，振动盘1的振动将螺钉沿导槽2送至移位步进机构3，移位步进机构3将螺钉位移到插螺钉机构4，插螺钉机构4将所述螺钉放置于转动板5上，分割器6将转动板5转动180度，转动板5将所述螺钉放入弹射装置7，机械手取走装有螺钉的弹射装置7，并将弹射装置7放于模具内，弹射装置7将螺钉弹出射入模具内的定位孔中。

所述移位步进机构3包括导轨37、可在导轨37上往复移动的工作台36、步进感应器38和控制器，工作台36的侧边固定有一条定位块34，所述定位块34上有纵向排列的若干V形凹口，还有一个移动气缸31和一个定位气缸33，所述移动气缸31安装于机座上，通过与导轨平行的连接杆32与滑块35组成往复移动连结，所述定位气缸33安装于滑块35上，其活塞前端连接有与定位块34的V形凹口相适配的梯形端头，该梯形端头在定位气缸33的拖动下可进出定位块34的V形凹口将工作台锁定或松开，在滑块35往复行程的两端各有一个限位块39，用于限定滑块的行程。

起始点：定位块34的V形凹口与定位气缸33的梯形端头配合将工作台36锁定。步进第一步：移动气缸31通过连接杆32带动滑块35连同工作台36移动至限位块39处停止，定位块34保持销紧状态；步进感应器38发出动作完成及相关动作信号；步进第二步：定位气缸33回退，定位块4和工作台36脱开移动气缸31回退至限位块39，定位气缸33动作，定位块34将工作台36定位，步进感应器38发出动作完成信号。如此循环以此类推，实现工作台的步进位移。

所述插螺钉机构4包括机架和定位盘，还包括供料盘41、托扶板42、竖向移动气缸43、托扶板前后移动气缸46和螺钉压头47，所述托扶板42与竖向移动气缸43的活塞杆紧固联结，其上有槽可以在槽中卡进螺钉，并与定位盘48相适配能将螺钉于定位盘48中定位，托扶板42与托扶板前后移动气缸46组成横向往复移动副，托扶板前后移动气缸46与竖向移动气缸43的活塞紧固联结与竖向移动气缸43组成竖向往复移动副，竖向移动气缸43安装于机架上；螺钉压头47与竖向移动气缸43的活塞紧固联结，可将装有螺钉的托扶板42连同螺钉一同下压。

工作时：首先有振动盘将螺钉有序排列送至供料板41，供料板41将螺钉送至托扶板42。需要插螺钉时竖向移动气缸43沿下行导柱44下行，当螺钉压头47压到托扶板42上的螺钉上后，带动托扶板42和螺钉一起继续向下直线运动。当螺钉前端进入到定位盘48的孔内，同时托扶板42也与定位盘48相接触时竖向移动气缸43的磁感开关动作，螺钉托扶托扶板前后移动气缸46动作，将螺钉留在定位盘内。然后竖向移动气缸43回位。

所述分割器6包括工作台67、转盘62和位置感应器65，还包括有升降气缸61和旋转气缸63，升降气缸61通过其活塞杆与转盘62组成往复移动副联结，旋转气缸63与转盘62组成转动副联结。

有一个装于工作台上的定位销66，对转盘62进行定位锁定。

有一个限位器64，位置感应器65装于所述限位器64上。

工作时，转盘62放于工作台67上，机器启动，升降气缸61动作，将转盘62提升，与定位销66脱开。提升到位后旋转气缸63动作，将转盘62转位180度，接近终点时限位器64将起到缓冲作用，位置感应器65向控制器发出转位完成信号。然后升降气缸61下压，将转盘降62到工作台位置，压紧转盘62与定位销66配合，实现180度转动的精确定位，转盘62与工作台67贴平实现高平面精度。

所述弹射装置7包括气缸71、推板72、梯形头滑块74、夹板73、顶出板76、横向弹簧和竖向弹簧77，所述气缸71立装于机座底部，其活塞杆连结推板72和若干个梯形头滑块74，若干组可张合的夹板73每组两块，平装于机座上，每组夹板的内间缝中有两块梯形头滑块74，各组夹板之间安装有横向弹簧(图中未画出)，所述梯形头滑块74伸入每组夹板的内间缝中可竖向往复滑动，顶出板76固定于机座上方，其上有若干个用于安放螺钉75的定位孔，在顶出板76下安装有若干组竖向弹簧77。

在本发明的实施例中，所述夹板73共4组，每组可安放4枚螺钉，每次可操作16枚螺钉。

在实际使用中，本发明与机械手相配合。

首先气缸71动作，向上推动推板72带动梯形头滑块74将各组夹板73张开，处于待命状态。机械手携带本装置下行，到达螺钉放置板位置，在顶出板76的各定位孔中放入螺钉75。然后气缸71向下回退，带动梯形头滑块74退出夹板73，夹板73在横向弹簧(图中未画出)的作用下收合，将螺钉75圆柱部分抱紧锁定在顶出板76内，完成抓取动作。待模具开模后机械手将装置移至模内，通过定位销实现嵌入定位，然后气缸71再次向上动作通过梯形头滑块74张开夹板73，在竖向弹簧77的作用下螺钉75被弹射进入相应的位置，完成螺钉的模内放置。

振动盘1将螺钉排序沿导槽2将螺钉送至插螺钉位待机，移位步进机构3实现插螺钉动作的四步位移，移位步进机构每移动一步，插螺钉机构4就将一组螺钉四颗插入螺钉放置板，四步共计16颗。完成后由分割器6转动180度，通过转动板5将已放置好的螺钉转至待取处，由机械手抓带弹射装置7将螺钉取走，开模后将螺钉弹射放置在模具定位孔内。

与此同时插螺钉机构4继续工作，完成另外一组螺钉放置，并移至待取位等待下一次抓取，弹射。依此类推，实现螺钉放置一抓取一模内定位自动完成，无需人工参与。

Claims (6)

1.一种模内自动插螺钉机，其特征在于：包括有依次联结的振动盘(1)、导槽(2)、移位步进机构(3)、插螺钉机构(4)、转动板(5)、分割器(6)、机械手和弹射装置(7)，振动盘(1)通过导槽(2)与移位步进机构(3)联结，将螺钉沿导槽(2)送至移位步进机构(3)，移位步进机构(3)将螺钉位移到插螺钉机构(4)，插螺钉机构(4)将所述螺钉放置于转动板(5)上，分割器(6)将转动板(5)转动180度，转动板(5)将所述螺钉放入弹射装置(7)，机械手取走装有螺钉的弹射装置(7)，并将弹射装置(7)放于模具内，弹射装置7将螺钉弹出射入模具内的定位孔中。

2.根据权利要求1所述的模内自动插螺钉机，其特征在于：所述移位步进机构(3)包括导轨(37)、可在导轨(37)上往复移动的工作台(36)、步进感应器(38)和控制器，工作台(36)的侧边固定有一条定位块(34)，所述定位块(34)上有纵向排列的若干V形凹口，还有一个移动气缸(31)和一个定位气缸(33)，所述移动气缸(31)安装于机座上，通过与导轨平行的连接杆(32)与滑块(35)组成往复移动连结，所述定位气缸(33)安装于滑块(35)上，其活塞前端连接有与定位块(34)的V形凹口相适配的梯形端头，该梯形端头在定位气缸(33)的拖动下可进出定位块(34)的V形凹口将工作台锁定或松开，在滑块(35)往复行程的两端各有一个限位块(39)，用于限定滑块的行程。

3.根据权利要求1所述的模内自动插螺钉机，其特征在于：所述插螺钉机构(4)包括机架和定位盘，还包括供料盘(41)、托扶板(42)、竖向移动气缸(43)、托扶板前后移动气缸(46)和螺钉压头(47)，所述托扶板(42)与竖向移动气缸(43)的活塞杆紧固联结，其上有槽可以在槽中卡进螺钉，并与定位盘(48)相适配能将螺钉于定位盘(48)中定位，托扶板(42)与托扶板前后移动气缸(46)组成横向往复移动副，托扶板前后移动气缸(46)与竖向移动气缸(43)的活塞紧固联结与竖向移动气缸(43)组成竖向往复移动副，竖向移动气缸(43)安装于机架上；螺钉压头(47)与竖向移动气缸(43)的活塞紧固联结，可将装有螺钉的托扶板(42)连同螺钉一同下压。

4.根据权利要求1所述的模内自动插螺钉机，其特征在于：所述所述分割器(6)包括工作台(67)、转盘(62)和位置感应器(65)，还包括有升降气缸(61)和旋转气缸(63)，升降气缸(61)通过其活塞杆与转盘(62)组成往复移动副联结，旋转气缸(63)与转盘(62)组成转动副联结。

5.根据权利要求1所述的模内自动插螺钉机，其特征在于：所述弹射装置(7)包括气缸(71)、推板(72)、梯形头滑块(74)、夹板(73)、顶出板(76)、横向弹簧和竖向弹簧(77)，所述气缸(71)立装于机座底部，其活塞杆连结推板(72)和若干个梯形头滑块(74)，若干组可张合的夹板(73)每组两块，平装于机座上，每组夹板的内间缝中有两块梯形头滑块(74)，各组夹板之间安装有横向弹簧，所述梯形头滑块(74)伸入每组夹板的内间缝中可竖向往复滑动，顶出板(76)固定于机座上方，其上有若干个用于安放螺钉(75)的定位孔，在顶出板(76)下安装有若干组竖向弹簧(77)。

6.根据权利要求5所述的模内自动插螺钉机，其特征在于：所述夹板(73)共4组，每组可安放4枚螺钉，每次可操作16枚螺钉。

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