CN108376896B - 无缝外壳成型装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种无缝外壳成型装置，包括用于自动输送的轨道、用于摆放物料的上料部和用于成型的成型部，轨道连接上料部和成型部，将物料从上料部位置输送到成型部；成型部包括夹紧机构、抓料机构、移动机构和成型机构，抓料机构上固定有成型内芯，轨道上的物料运送至成型部位置后，抓料机构带动成型内芯向下插入到物料内以抓取物料，移动机构带动抓料机构左右移动以控制移动机构往返于轨道与成型机构之间，夹紧机构位于移动机构的两侧以夹紧物料进行成型。本发明的成型部分采用左右上下运动方式，成型零件和抓取零件为同一个零件，以保证了成型尺寸的稳定性和机构的同时性，也减少运动时间，机械重复精度可靠。

Description

无缝外壳成型装置

【技术领域】

本发明涉及自动生产设备技术领域，尤其涉及一种无缝外壳成型装置。

【背景技术】

随着手机行业的日益发展，手机数据线传输速率要求越来越高，USB3.1 TYPE C接口标准随之产生，USB3.1 TYPE C接口其数据传输速度提升可至速度10Gbps。与USB 3.0技术相比，新USB技术使用一个更高效的数据编码系统，并提供一倍以上的有效数据吞吐率。它完全向下兼容现有的USB连接器与线缆。由于USB3.1 TYPE C接口传输速率快，插拔不需分正反面，已经很快的得到了市场的认可。

USB3.1 TYPE C接口的零件中，金属外壳成为重中之重，目前市场上一般采用直接由金属板料冲压拉伸成型或使用扁形钢管二次冲压成型。受模具技术的限制以及高昂的材料成本影响，在实际生产过程中，模具零配件容易损坏，维护成本高，其整体成本居高不下，且现有的TYPE C生产过程中，生产品质不稳定，整体生产效率低下，进而无法满足市场需求。

【发明内容】

为了解决上述问题，本发明公开一种无缝外壳成型装置，采用抓料机构直接进行成型，保证了成型尺寸的稳定性和机构的同时性，也减少运动时间以及机械运动的重复性。

为达到上述目的，本发明公开一种无缝外壳成型装置，包括用于自动输送的轨道、用于摆放物料的上料部和用于成型的成型部，所述轨道连接上料部和成型部，将物料从上料部位置输送到成型部；所述成型部包括夹紧机构、抓料机构、移动机构和成型机构，所述抓料机构上固定有成型内芯，所述轨道上的物料运送至成型部位置后，抓料机构带动成型内芯向下插入到物料内，并带动物料向上移动，所述移动机构带动抓料机构左右移动以控制移动机构往返于轨道与成型机构之间，所述夹紧机构位于移动机构的两侧以夹紧物料进行成型。

进一步的，所述轨道为环形轨道，包括第一轨道、第二轨道、第三轨道和第四轨道，四个轨道依次首尾相连，且四个连接处分别设置有气缸，第一轨道、第二轨道、第三轨道和第四轨道上分别设置有容置物料的滑块，滑块在气缸的推动下移动，以从一端移动到另一端。

进一步的，所述上料部包括上下机构、左右机构和支架，所述上下机构安装在支架上，所述上下机构和左右机构通过连接杆连接，连接杆的一端固定在上下机构上，所述左右机构设置在连接杆的另一端，所述上下机构上下运动带动连接杆和左右机构上下运动，所述左右机构在连接杆上运动，所述左右机构和上下机构配合将物料抓取到轨道上。

进一步的，所述左右机构上包括抓取装置，所述抓取装置包括第一连接件和第二连接件，所述第一连接件的下端为“八”字型结构，所述第二连接件的上端为与第一连接件匹配的斜坡结构，所述第一连接件与第二连接件之间设置有间隙，所述第一连接件与气缸连接，所述第二连接件为弹性夹结构，气缸推动第一连接件向下移动，第一连接件上的“八”字型结构接触所述第二连接件上的斜坡结构，当第一连接件继续向下运动，所述第二连接件的上端在所述第一连接件的挤压下，所述第二连接件的下端张开，当所述第一连接件向上运动的时候，所述第一连接件恢复初始状态，从而所述第二连接件又夹紧，将物料夹持住。

进一步的，所述第二连接件设置有两个，所述第一连接件的下端设置有两个“八”字型结构，每个“八”字型结构分别对应一个第二连接件，两个第二连接件同时动作。

进一步的，所述抓料机构包括第一气缸、连接块、导向柱、固定板、护套和成型内芯，所述成型内芯设置在护套内，所述护套固定在固定板上，所述固定板上设置有供导向柱穿过的第一通孔，连接块与所述固定板连接，导向柱与连接块分别与第一气缸连接，第一气缸控制所述连接块带动与之连接的固定板沿着导向柱延伸方向上下移动。

进一步的，所述移动机构包括活动板和第二气缸，所述第二气缸控制活动板沿水平方向来回移动，所述导向柱固定在活动板上，所述活动板上设置有供护套穿过的第二通孔，所述护套及其内置的成型内芯垂直方向穿过第二通孔以抓取轨道上的物料，所述活动板沿水平方向在轨道与成型机构之间来回移动。

进一步的，所述夹紧机构设置有两个，分别位于所述移动机构的两端，当所述移动机构将带有物料的活动板移动到成型机构位置时，两个夹紧机构分别向所述移动机构方向移动，并夹持住所述物料。

进一步的，所述夹紧机构上还设置有上限位和下限位，以便于在夹持所述物料并对其成型的时候限制所述物料的移动，所述夹紧机构上还设置有脱壳件，所述脱壳件与其中一个夹紧机构连接，并在该夹紧机构夹紧物料时抵靠住所述物料上的成型内芯。

进一步的，所述成型机构包括支撑件、支撑座、第三气缸和杠杆，所述支撑件一端支撑所述下限位，另一端连接杠杆，所述支撑座固定在杠杆靠近支撑件的一端以支撑所述杠杆，所述杠杆上还设置有第三气缸，所述第三气缸控制支撑件在垂直方向移动，以支撑所述下限位。

与现有技术相比，本发明具备如下优点：

1)成型部分采用左右上下运动方式，成型零件和抓取零件为同一个零件，以保证了成型尺寸的稳定性，和机构的同时性，也减少运动时间；

2)抓取物料后运动到成型机构时，进行左右夹紧，采用上下限位的方式，保证了成型过程中零件不后退，机械重复精度可靠；

3)采用矩形循环轨道，每一个承载物料的滑块由后一个滑块推动,整体再由气缸推动，左右同时先动，然后上下再同时运动，如此循环.该种方式保证了机构不易卡住，造价低精度特点，易清理废屑、易修改；

4)上料部采用弹性夹料，以保证了2个大小不一的外壳，可以同时上料，该方式的机械手也容易清理不良原材料，加工外壳收口部分。

【附图说明】

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明无缝外壳成型装置的整体结构示意图；

图2为本发明成型部背面整体结构示意图；

图3为本发明成型部的抓料机构爆炸图；

图4为本发明成型部正面整体结构示意图；

图5为本发明成型部局部图示意图；

图6为本发明轨道整体结构示意图；

图7为本发明滑块与物料容置示意图；

图8为本发明上料部结构示意图；

图9为本发明上料部的抓取装置结构示意图。

【具体实施方式】

下面结合附图和示例性实施例对本发明作进一步地描述，其中附图中相同的标号全部指的是相同的部件。此外，如果已知技术的详细描述对于示出本发明的特征是不必要的，则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合

诸如第一和第二等之类的关系术语以及“上”“下”“左”“右”的方向术语，仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系、顺序和方向。

请参阅图1-图2，本发明公开一种无缝外壳成型装置，包括用于自动输送的轨道100、用于摆放物料400的上料部200和用于成型的成型部300，所述轨道100、上料部200和成型部300分别固定在底座400上，所述轨道100连接上料部200和成型部300，将物料500从上料部位置输送到成型部300；所述成型部300包括夹紧机构310、抓料机构320、移动机构330和成型机构340，所述抓料机构320上固定有成型内芯321，所述轨道100上的物料500运送至成型部300位置后，抓料机构320带动成型内芯321向下插入到物料500内，并带动物料500向上移动，所述移动机构330带动抓料机构320左右移动以控制移动机构330往返于轨道100与成型机构340之间，所述夹紧机构310位于移动机构330的两侧以夹紧物料500进行成型。

具体的，进一步的请参阅图3，所述抓料机构320包括第一气缸322、连接块323、导向柱324、固定板325、护套326和成型内芯321，所述成型内芯321容置在护套326内，所述护套326固定在固定板325上，所述固定板325上设置有供导向柱324穿过的第一通孔3251，连接块323与所述固定板325连接，进一步的，在本实施例中，还可以进一步设置第一固定板3251和第二固定板3252，其中第一固定板3251和第二固定板3251上的第一通孔3251上设置有垫板327，以固定导向柱324，优选的是导向柱324设置有两个，分别对称设置，以支撑和夹持连接块323。导向柱324与连接块323分别与第一气缸322连接，为了更好地连接，还设置一个气缸固板328，导向柱324、第一气缸322、连接块323分别与气缸固板328连接，且第一气缸322控制所述连接块323带动与之连接接触的固定板325沿着导向柱324的延伸方向上下移动。由于在本实施例中，护套326是固定在第二固定板3252上的，故当两个固定板325移动的时候也会带动护套326以及容置在护套326内的成型内芯321上下移动。

在本实施例中，成型内芯321是条形结构，而本实施例中的物料500为TYPE-C接口的外壳，成型内芯321的大小设置成与TYPE-C接口适配的结构，则当抓料机构320插入到物料500内时即可抓取所述物料500。为了进一步提高效率，可在护套326上容置两个成型内芯321，以便于一次性抓取两个物料500，提高成型的效率。

在本实施例中，请参阅图4，所述移动机构330包括活动板331和第二气缸332，所述第二气缸331控制活动板331沿水平方向来回移动，所述导向柱324固定在活动板331上，所述活动板331上设置有供护套326穿过的第二通孔3311，所述护套326及其内置的成型内芯321垂直方向穿过第二通孔3311以抓取轨道100上的物料500，所述活动板331沿水平方向在轨道100与成型机构340之间来回移动，以便于固定在C活动板331上的抓料机构320移动到轨道100位置进行抓料，再移动到成型部300的成型机构340位置进行成型。

进一步的，所述夹紧机构310设置有两个，分别位于所述移动机构330的两端，当所述移动机构330将带有物料500的活动板331移动到成型机构340位置时，两个夹紧机构310分别向所述移动机构330方向移动，并夹持住所述物料500。

进一步的，请参阅图5，所述夹紧机构310上还设置有上限位311和下限位312,以便于在夹持所述物料500并对其成型的时候限制所述物料500的移动，所述夹紧机构310上还设置有脱壳件313，所述脱壳件313与其中一个夹紧机构310连接，并在该夹紧机构310夹紧物料500时抵靠住所述物料500上的成型内芯321。

进一步的，所述成型机构340包括支撑件341、支撑座342、第三气缸343和杠杆344，所述支撑件341一端向上支撑所述下限位312，另一端连接杠杆344，所述支撑座342固定在杠杆344靠近支撑件341的一端以支撑所述杠杆344，所述杠杆344上还设置有第三气缸343，所述第三气缸343控制支撑件341在垂直方向移动，以支撑所述下限位312。在本实施例中，基于成型结构340的该结构，在第三气缸343的控制下，可控制支撑件341向下运动或者向上运动，由于第三气缸343、支撑座342和支撑件341都是固定在杠杆344上的，固定方式优选铰接方式，且第三气缸343和支撑件341分别位于支撑座342的两端，当第三气缸343控制与之连接的杠杆344一端向下运动的时候，支撑件341在支撑座342的支撑作用下向上运动，反之，当第三气缸343控制与之连接的杠杆344一端向上运动的时候，支撑件341在支撑座342的支撑作用下向下运动。

在本实施例中，上限位311和下限位312都设置有两个，分别设置在左右两个夹紧机构310上，且两个下限位312的接触位置设置成楔形结构，当两个下限位312相互接触的时候形成一个三角形容置腔313，而支撑件341的顶端也设置有与下限位312上的楔形结构相切的结构，以此向上支撑两个下限位312，避免在成型过程中所述物料向下滑动。在实施例中，当两个夹紧机构310夹紧的时候，正好从两侧夹持住固定板325，从而避免在成型过程中抓取物料500的抓料机构320发生位移。

在本实施例中，所述脱壳件313只设置在其中一个夹紧机构310上，所述脱壳件313的一端与移动机构边缘连接，另一端从移动机构的下方向所述物料500方向延伸。所述脱壳件313与物料500接触的位置设置有凹槽(图未示)，以更好地与物料500接触，需要说明的是，所述脱壳件313的凹槽位置要稍远于物料500的容置位，故当凹槽与物料500接触的时候会挤压物料500，当物料在抓料机构320向上运动的时候，会给物料500产生一个倾斜力，依靠这个倾斜力，推开物料500上方多于的成型内芯321，完成成型动作。

进一步的，请参阅图6-图7，所述轨道100为环形轨道，包括第一轨道110、第二轨道120、第三轨道130和第四轨道140，四个轨道依次首尾相连，且四个连接处分别设置有气缸150，第一轨道110、第二轨道120、第三轨道130和第四轨道140上分别设置有容置物料500的滑块160，滑块160在气缸150的推动下移动，以从一端移动到另一端。

在本实施例中，请参阅图8，所述上料部包括上下机构210、左右机构220和支架230，所述上下机构210安装在支架230上，所述上下机构210和左右机构220通过连接杆240连接，连接杆240的一端固定在上下机构210上，所述左右机构220设置在连接杆240的另一端，所述上下机构210上下运动带动连接杆220和左右机构220上下运动，所述左右机构220在连接杆240上运动，所述左右机构240和上下机构210配合将物料500抓取到轨道100上。

进一步的，请参阅图9，所述左右机构上设置有抓取装置221，所述抓取装置221包括第一连接件2211、第二连接件2212和外壳2213，所述第一连接件2211的下端为“八”字型结构，所述第二连接件2212的上端为与第一连接2211匹配的斜坡结构，所述第一连接件2211与第二连接件2212之间设置有间隙，所述第一连接件2211与开合气缸222连接，所述第二连接件2212为弹性夹结构，开合气缸222推动第一连接件2211向下移动，第一连接件2211上的“八”字型结构接触所述第二连接件2212上的斜坡结构，当第一连接件2211继续向下运动，所述第二连接件2212的上端在所述第一连接件2211的挤压下，所述第二连接件2212的下端张开，以便于物料500插入其中，当所述第一连接件2211向上运动的时候，所述第一连接件2211恢复初始状态，从而第二连接件2212又夹紧，从而将物料500夹持住。

当抓取装置221将物料500抓取后，左右气缸223控制外壳2213连同与外壳2213连接的抓取装置221从靠近支架230一端的取料位移动到轨道100位置，将物料500从取料位移动至轨道100上的滑块160上。对应的，上下气缸211控制上下机构210带动连接杆240上下移动，以适配从取料位抓取物料和在轨道100相应位置放下物料500的动作。在本实施例中，完整的流程为，左右气缸223控制抓取机构221移动到靠近支架230位置的抓取位，上下气缸211控制连接杆242向下移动，设置在连接杆242上的抓取装置221向下移动并在开合气缸222的控制下抓取取料位上的物料500；取料完毕，上下气缸211控制连接杆240向上移动，当移动到位后，左右气缸223控制抓取装置221移向轨道100位置，当移动到位，上下气缸211再控制连接杆240向下移动到轨道100上的滑块160位置，开合气缸222动作，将抓取的物料500放置在滑块160的物料容置位上。

进一步的，所述第二连接件2212设置有两个，所述第一连接件2211的下端设置有两个“八”字型结构，每个“八”字型结构分别对应一个第二连接件2212，两个第二连接件2212同时动作，因此可以一次性夹取两个物料500放置在对应的滑块160上，对应的，滑块160上也设置有两个物料容置位置，这也与成型部300上的抓料机构320上的护套326设置两个成型内芯321向匹配。一次性夹取两个物料，同时对两个物料进行成型，加快了成型速度。

虽然上面已经示出了本发明的一些示例性实施例，但是本领域的技术人员将理解，在不脱离本发明发明的原理或精神的情况下，可以对这些示例性实施例做出改变，本发明发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种无缝外壳成型装置，其特征在于，包括用于自动输送的轨道、用于摆放物料的上料部和用于成型的成型部，所述轨道连接上料部和成型部，将物料从上料部位置输送到成型部；所述成型部包括夹紧机构、抓料机构、移动机构和成型机构，所述抓料机构上固定有成型内芯，所述轨道上的物料运送至成型部位置后，抓料机构带动成型内芯向下插入到物料内，并带动物料向上移动，所述移动机构带动抓料机构左右移动以控制移动机构往返于轨道与成型机构之间，所述夹紧机构位于移动机构的两侧以夹紧物料进行成型；

所述上料部包括上下机构、左右机构和支架，所述上下机构安装在支架上，所述上下机构和左右机构通过连接杆连接，连接杆的一端固定在上下机构上，所述左右机构设置在连接杆的另一端，所述上下机构上下运动带动连接杆和左右机构上下运动，所述左右机构在连接杆上运动，所述左右机构和上下机构配合将物料抓取到轨道上；

所述左右机构上包括抓取装置，所述抓取装置包括第一连接件和第二连接件，所述第一连接件的下端为“八”字型结构，所述第二连接件的上端为与第一连接件匹配的斜坡结构，所述第一连接件与第二连接件之间设置有间隙，所述第一连接件与气缸连接，所述第二连接件为弹性夹结构，气缸推动第一连接件向下移动，第一连接件上的“八”字型结构接触所述第二连接件上的斜坡结构，当第一连接件继续向下运动，所述第二连接件的上端在所述第一连接件的挤压下，所述第二连接件的下端张开，当所述第一连接件向上运动的时候，所述第一连接件恢复初始状态，从而所述第二连接件又夹紧，将物料夹持住。

2.根据权利要求1所述的无缝外壳成型装置，其特征在于，所述轨道为环形轨道，包括第一轨道、第二轨道、第三轨道和第四轨道，四个轨道依次首尾相连，且四个连接处分别设置有气缸，第一轨道、第二轨道、第三轨道和第四轨道上分别设置有容置物料的滑块，滑块在气缸的推动下移动，以从一端移动到另一端。

3.根据权利要求1所述的无缝外壳成型装置，其特征在于，所述第二连接件设置有两个，所述第一连接件的下端设置有两个“八”字型结构，每个“八”字型结构分别对应一个第二连接件，两个第二连接件同时动作。

4.根据权利要求1所述的无缝外壳成型装置，其特征在于，所述抓料机构包括第一气缸、连接块、导向柱、固定板、护套和成型内芯，所述成型内芯设置在护套内，所述护套固定在固定板上，所述固定板上设置有供导向柱穿过的第一通孔，连接块与所述固定板连接，导向柱与连接块分别与第一气缸连接，第一气缸控制所述连接块带动与之连接的固定板沿着导向柱延伸方向上下移动。

5.根据权利要求4所述的无缝外壳成型装置，其特征在于，所述移动机构包括活动板和第二气缸，所述第二气缸控制活动板沿水平方向来回移动，所述导向柱固定在活动板上，所述活动板上设置有供护套穿过的第二通孔，所述护套及其内置的成型内芯垂直方向穿过第二通孔以抓取轨道上的物料，所述活动板沿水平方向在轨道与成型机构之间来回移动。

6.根据权利要求5所述的无缝外壳成型装置，其特征在于，所述夹紧机构设置有两个，分别位于所述移动机构的两端，当所述移动机构将带有物料的活动板移动到成型机构位置时，两个夹紧机构分别向所述移动机构方向移动，并夹持住所述物料。

7.根据权利要求6所述的无缝外壳成型装置，其特征在于，所述夹紧机构上还设置有上限位和下限位，以便于在夹持所述物料并对其成型的时候限制所述物料的移动，所述夹紧机构上还设置有脱壳件，所述脱壳件与其中一个夹紧机构连接，并在该夹紧机构夹紧物料时抵靠住所述物料上的成型内芯。

8.根据权利要求7所述的无缝外壳成型装置，其特征在于，所述成型机构包括支撑件、支撑座、第三气缸和杠杆，所述支撑件一端支撑所述下限位，另一端连接杠杆，所述支撑座固定在杠杆靠近支撑件的一端以支撑所述杠杆，所述杠杆上还设置有第三气缸，所述第三气缸控制支撑件在垂直方向移动，以支撑所述下限位。