CN108634503A - 自动上料的双孔八角水晶珠串连夹具及其辅助串接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了自动上料的双孔八角水晶珠串连夹具及其辅助串接方法。常规串珠过程中，串珠者需要将水晶珠逐个取出并调整位姿才能进行连结。本发明包括底板、振盘出料机构、旋转移料机构、移料机械臂和四工位夹持机构。振盘出料机构包括振动盘、直振器、输送轨条和出料块。旋转移料机构包括移料架、移料电机、同步带、同步带轮、移料板、滑台气缸、上撑座、下撑座、上夹管、下夹管、光纤激光对射传感器和旋位电机。移料机械臂包括升降电机、升降轮、升降挡轮盘、方轴、滑座、升降座、转移电机和气动夹爪。四工位夹持机构包括转轴组件、工位转换驱动组件、夹珠驱动组件和夹持架。本发明能够实现双孔水晶八角珠的逐个连续排列输送，并辅助串连。

Description

自动上料的双孔八角水晶珠串连夹具及其辅助串接方法

技术领域

本发明属于水晶串珠自动化生产技术领域，具体涉及一种自动上料的双孔八角水晶珠串连夹具及其辅助串接方法。

背景技术

双孔水晶八角珠是一种十分受欢迎的中国传统手工编织品，其凭借精巧的外观设计，多样的款式风格，在窗帘装饰，灯具装饰等装修领域深受广大顾客的欢迎。在传统手工加工方式中，串珠一般以针线的方式进行连结。常规串珠过程中，串珠者需要将双孔水晶八角珠逐个取出并调整位姿才能进行连结。此外，使用者需要同时拿住两颗双孔八角水晶珠并操作针线或铁丝圈才能完成水晶珠串连工作。因此水晶珠串连的生产效率低下。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动上料的双孔八角水晶珠串连夹具及其辅助串接方法。

本发明自动上料的双孔八角水晶珠串连夹具，包括底板、振盘出料机构、旋转移料机构、移料机械臂和四工位夹持机构。所述的振盘出料机构包括振动盘、直振器、输送轨条和出料块。所述的振动盘固定在底板上。所述的输送轨条与振动盘固定。输送轨条的顶面开设有输送滑槽。输送轨条的底面与直振器固定。输送滑槽的入口端与振动盘的出料口连通。出料块的入口端与输送滑槽的出口端固定。出料块的顶面开设有出料槽。出料槽底面的出口端开设有让位通槽。让位通槽与出料块的出口端端面连通。

所述的旋转移料机构包括移料架、移料电机、同步带、同步带轮、张紧块、张紧轴、移料板、滑台气缸、上撑座、下撑座、上夹管、下夹管、光纤激光对射传感器和旋位电机。所述的移料架固定在底板上。所述的张紧块与移料架构成滑动副，并通过紧定螺钉固定。所述的张紧轴固定在张紧块上。移料电机固定在移料架上，其输出轴与一个同步带轮同轴连接。另一个同步带轮支承在张紧轴上。两个同步带轮通过同步带连接。移料板与移料架构成滑动副，并与同步带固定。所述的滑台气缸与移料板固定。所述的上撑座、下撑座与滑台气缸的两个滑块分别固定。上夹管的顶端与上撑座构成转动副。旋位电机与下撑座固定。所述旋位电机的输出轴与下夹管的底端固定。上夹管与下夹管同轴设置。所述光纤激光对射传感器的发射器、接收器分别固定在上撑座、下撑座上。

所述的移料机械臂包括升降电机、升降轮、升降挡轮盘、方轴、滑座、升降座、连接板、转移电机和气动夹爪。所述的滑座及升降电机均通过连接板固定在移料架上。所述升降电机的输出轴水平设置，且与升降轮偏心固定。方轴与滑座构成滑动副。两个升降挡轮盘均固定在方轴上。升降挡轮盘上设置有升降移板。升降轮位于两个升降挡轮盘内的升降移板之间。升降轮的直径等于两块升降移板的间距。升降座与方轴的底端固定。转移电机固定在升降座上。转移电机的输出轴竖直设置，且与气动夹爪固定。

所述的四工位夹持机构包括转轴组件、工位转换驱动组件、夹珠驱动组件和夹持架。所述的夹持架与绕丝打圈机构内的打圈架固定。所述的转轴组件包括中心转轴、转筒、内安装柱、外安装盘和水晶珠夹具。中心转轴的内端支承在夹持架上，中部与内安装柱固定，外端与外安装盘固定。内安装柱的端面上开设有沿内安装柱轴线周向均布的四个第一安装槽。转筒套在内安装柱的外侧，并与内安装柱固定。所述外安装盘的外端端面上开设有沿外安装盘轴线周向均布的四个第二安装槽。第二安装槽横截面与第一安装槽的横截面完全相同。四个第一安装槽与四个第二安装槽分别位置对应。

所述的水晶珠夹具包括滑轨、定夹块、动夹块、夹珠弹簧和卡位销。所述滑轨工作侧面的内端设置有限位凸起，外端与定夹块固定。动夹块与滑轨工作侧面的中部构成滑动副。夹珠弹簧的两端与限位凸起、动夹块的相对端端面分别固定。卡位销的内端与动夹块固定。水晶珠夹具共有四个。四个水晶珠夹具分别固定在四个第一安装槽、第二安装槽内。

所述的工位转换驱动组件包括工位转换电机、编码盘和工位检测传感器。所述的工位检测传感器采用光电传感器。所述的工位转换电机与夹持架固定。工位转换电机的其中一根输出轴与中心转轴的内端固定。所述工位转换电机的另一根输出轴与编码盘固定。所述的编码盘上开设有沿自身轴线周向均布的四个检测孔。所述的工位检测传感器与夹持架固定。工位检测传感器的检测头朝向编码盘设置，且到编码盘轴线的距离等于检测孔轴线到编码盘轴线的距离。

所述的夹珠驱动组件包括第一气缸、第二气缸、第一拨板和第二拨板。所述的第一气缸及第二气缸均与夹持架固定。第一气缸、第二气缸的推出杆与第一拨板、第二拨板分别固定。第一拨板位于转轴组件的正上方。第二拨板位于转轴组件的一侧。第一拨板、第二拨板到中心转轴轴线的距离小于卡位销外端端面到中心转轴轴线的距离。

所述的绕丝打圈机构包括打圈切断组件、碾直组件、打圈架和打圈切断驱动组件。所述的打圈架固定在底板上。所述的碾直组件包括调整螺栓、调整滑块和U型轴承和碾直架。所述的碾直架上设置有沿碾直架长度方向依次排列的n个调整滑块，3≤n≤20。所有调整滑块均与碾直架构成沿碾直架宽度方向滑动的滑动副。碾直架上设置有n个调整螺栓组。调整螺栓组由两个调整螺栓组成。n个调整螺栓组与n个调整滑块一一对应。同一调整螺栓组内的两个调整螺栓分别位于碾直架的两侧，且分别抵住对应调整滑块的两端。n个调整滑块上均支承有U型轴承。对n个调整滑块沿碾直架长度方向依次排序。序号为奇数的调整滑块为第一调整滑块。序号为偶数的调整滑块为第二调整滑块。所有第一调整滑块上的U型轴承在碾直架的宽度方向对齐。所有第二调整滑块上的U型轴承在碾直架的宽度方向对齐。第一调整滑块上的U型轴承与第二调整滑块上的U型轴承在碾直架的宽度方向错开设置。

所述的碾直组件共有两个。两个碾直组件内U型轴承的轴线互相垂直。两个碾直组件的碾压目标线重合。碾直组件的碾压目标线为横向碾压目标面与纵向碾压目标面的交线。横向碾压目标面为U型轴承两端面的对称面。纵向碾压目标面为到所有U型轴承轴线的距离均相等的平面。

所述的打圈切断组件包括调节螺栓、压紧弹簧、调节块、第一碾轮、第二碾轮、切断凸轮、切断摇臂、刀具安装块、打圈刀、复位弹簧、第一导丝架和第二导丝架。所述的第二碾轮支承在打圈架上。调节块与打圈架构成滑动副。调节螺栓与打圈架螺纹连接。压紧弹簧的两端与调节块、调节螺栓分别固定。第一碾轮支承在调节块上。第一碾轮位于第二碾轮的正上方。第一导丝架及第二导丝架均固定在打圈架上，且相对端分别靠近第一碾轮与第二碾轮的间隙处。第一导丝架及第二导丝架上均开设有导丝孔。第一导丝架、第二导丝架上导丝孔的轴线均与两个碾直组件的碾压目标线重合。

所述的刀具安装块与打圈架构成滑动副。所述复位弹簧的两端与刀具安装块、打圈架分别固定。打圈刀固定在刀具安装块的顶部。打圈刀上开设有第一打圈槽和第二打圈槽。第一打圈槽及第二打圈槽均呈弧形，且紧靠在一起。第一打圈槽、第二打圈槽的中心线在同一条特征螺旋线上。

所述的切断凸轮支承在打圈架上。所述切断摇臂的中部与打圈架构成转动副。切断摇臂的一端固定有圆形安装块，另一端抵住刀具安装块的底部。圆形安装块与切断凸轮的侧面接触。所述的打圈切断驱动组件包括打圈驱动件和切断驱动件。第一碾轮、第二碾轮均由打圈驱动件驱动。切断凸轮由切断驱动件驱动。

进一步地，所述的振盘出料机构还包括挡料块和挡料弹簧。两个挡料块对中设置在出料块的出口端。两个挡料块的间距小于出料槽的槽宽。两根挡料弹簧的一端与两个挡料块的一端分别固定，另一端均与出料块固定。

进一步地，所述的旋转移料机构还包括触片、起点限位传感器和终点限位传感器。所述的起点限位传感器、终点限位传感器均采用光电传感器，且均固定在移料架上。移料板的顶部与触片的一端固定。

所述光纤激光对射传感器的发射器的激光发射头与上夹管轴线的距离等于双孔水晶八角珠上穿丝孔轴线到双孔水晶八角珠中心轴线的距离。

进一步地，所述上夹管、下夹管位于终点极限位置的状态下，上夹管、下夹管之间的双孔水晶八角珠位于气动夹爪上爪体的回转轨迹上。上料工位处的水晶珠夹具位于气动夹爪上爪体的回转轨迹上。

进一步地，所述的第一安装槽为通槽，且横截面呈方形。所述外安装盘的侧面上开设有沿自身轴线周向均布的四个安装孔。四个安装孔的底端与四个第一安装槽分别连通。内安装柱的侧面上开设有沿自身轴线周向均布的四个卡销滑槽。四个卡销滑槽的底端与四个第二安装槽分别连通。所述转筒的侧面上开设有沿自身轴线周向均布的四个限位滑槽。四个限位滑槽与四个卡销滑槽分别沿转筒的周向位置对应。

所述动夹块的外侧面上开设有插杆孔。定夹块的外侧面上开设有螺纹孔。四个水晶珠夹具内滑轨的工作侧面均朝向背离中心转轴轴线的方向。四个端部螺栓分别穿过外安装盘上的四个安装孔，并与四个水晶珠夹具内定夹块的螺纹孔分别螺纹连接。四个水晶珠夹具的卡位销内端分别穿过四个卡销滑槽并伸入对应插杆孔。四个水晶珠夹具的卡位销的外端分别伸出四个限位滑槽外。卡位销的中部设置有环形凸起。卡位销的环形凸起位于转筒与内安装柱之间。

进一步地，所述动夹块与定夹块的相对端端面的两侧边缘均设置有锁珠块。动夹块上两个锁珠块远离动夹块的侧面上相互邻近的边缘上开设有锁珠槽。定夹块上两个锁珠块远离定夹块的侧面上相互邻近的边缘上开设有锁珠槽。

进一步地，所述的第一拨板及第二拨板均位于四根卡位销靠近外安装盘的一侧。

进一步地，所述的第一穿丝工位、第二穿丝工位处的水晶珠夹具均夹持有双孔水晶八角珠，且双孔水晶八角珠的两颗穿丝孔分别位于对应水晶珠夹具两侧的状态下，存在一个特征圆同时穿过第一穿丝工位、第二穿丝工位处水晶珠夹具上双孔水晶八角珠互相临近的那个穿丝孔。

该自动上料的双孔八角水晶珠串连夹具的辅助串珠方法具体如下：

步骤一、将多个双孔水晶八角珠装入振动盘。振动盘及直振器启动。双孔水晶八角珠在振动盘的驱动下，逐个排列地进入输送轨条和出料块上。位于最外端的双孔水晶八角珠到达上夹管与下夹管之间。

步骤二、滑台气缸启动，使得上夹管与下夹管相向滑动，夹住双孔水晶八角珠。

步骤三、移料电机正转，使得移料板向移料机械臂滑动。被夹住的双孔水晶八角珠离开出料槽。

移料板滑动的过程中，若光纤激光对射传感器的接收器检测不到发射器射出的光线，则旋位电机转动，直至光纤激光对射传感器的接收器检测到发射器射出的光线。

步骤四、移料板到达气动夹爪的回转轨迹上后，气动夹爪夹住双孔水晶八角珠的两条对边；滑台气缸驱动上夹管与下夹管相背滑动，松开双孔水晶八角珠。

步骤五、移料电机反转，使得移料板复位。转移电机正转，使得气动夹爪上的双孔水晶八角珠，到达上料工位处的水晶珠夹具上方。

步骤六、上料工位处水晶珠夹具的第一气缸缩回，使得上料工位处的水晶珠夹具内动夹块向背离定夹块的方向滑动。

步骤七、升降电机正转，使得方轴向下滑动，气动夹爪上的双孔水晶八角珠到达上料工位处水晶珠夹具内的动夹块与定夹块之间。进入步骤八。

步骤八、若第一穿丝工位上的水晶珠夹具、第二穿丝工位上的水晶珠夹具中有一个未夹持双孔水晶八角珠，则工位转换电机转动，使得上料工位处的水晶珠夹具到达第一穿丝工位，并再次执行步骤二至七。否则，进入步骤九。

步骤九、工作人员用针线或铁丝圈串连第一穿丝工位、第二穿丝工位上双孔水晶八角珠的穿丝孔。

步骤十、工位转换电机转动，使得第二穿丝工位处的水晶珠夹具到达下料工位。

步骤十一、第二气缸缩回，使得下料工位处的水晶珠夹具内动夹块向背离定夹块的方向滑动，下料工位处的水晶珠夹具夹持的双孔水晶八角珠掉落下来。进入步骤十二。

步骤十二、第二气缸推出，使得下料工位处的水晶珠夹具内的动夹块复位。重复执行步骤二至十一。

本发明具有的有益效果是：

1、本发明能够实现双孔水晶八角珠的逐个连续排列输送。

2、本发明中的旋转移料机构能够检测并调整双孔水晶八角珠的空间位姿，无需人工筛选物料。

3、本发明能够辅助完成双孔水晶八角珠的逐个连续串连。

4、本发明与打圈机配合能够实现双孔八角水晶珠的自动化串连。

5、本发明能够大大提高双孔水晶八角珠的串连效率。

6、本发明仅通过一个电机和两个气缸就能够完成四个工位的切换及各工位内夹具的张合。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明中振盘出料机构的立体图；

图3为本发明中出料块的立体图；

图4为本发明中旋转移料机构的立体图；

图5为本发明中移料机械臂的立体图；

图6为本发明中四工位夹持机构的立体图；

图7为本发明中转轴组件的立体图；

图8为本发明中水晶珠夹具的立体图；

图9为本发明中工位转换驱动组件与夹珠驱动组件的装配示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明。

如图1、2和3所示，一种自动上料的双孔八角水晶珠串连夹具，包括底板1、振盘出料机构2、旋转移料机构3、移料机械臂4、四工位夹持机构5和振盘安装板6。振盘安装板6与底板1间隔设置，且通过连接柱固定。振盘出料机构2包括振动盘2-1、直振器、输送轨条2-2、出料块2-3、挡料块2-5和挡料弹簧。振动盘2-1内放置有多个待穿丝的双孔水晶八角珠。振动盘2-1固定在振盘安装板6上。输送轨条2-2与振动盘2-1固定。输送轨条2-2的顶面开设有输送滑槽。输送滑槽的槽宽等于双孔水晶八角珠两条相对边的距离。输送滑槽与输送轨条2-2的底面不连通。输送轨条2-2的底面上固定有直振器。输送滑槽的入口端与振动盘2-1的出料口连通。出料块2-3的入口端与输送滑槽的出口端固定。出料块2-3的顶面开设有出料槽。输送轨条2-2上的输送滑槽的出口端与出料块2-3上出料槽的入口端连通。出料槽的截面形状与输送滑槽相同。出料槽底面的出口端开设有让位通槽2-4。让位通槽2-4与出料块2-3的出口端端面连通。出料块2-3的出口端对中设置有两个挡料块2-5。挡料块2-5的中部与出料块2-3铰接。两根挡料弹簧的一端与两个挡料块2-5的一端分别固定，另一端均与出料块固定。两个挡料块2-5的间距小于出料槽的槽宽，从而使得挡料块2-5能够阻挡出料槽上的双孔水晶八角珠，使得双孔水晶八角珠无法在直振器的作用下滑出掉落。

如图1和4所示，旋转移料机构3包括移料架3-1、移料电机、同步带3-3、张紧块、张紧轴、同步带轮3-4、移料板3-5、滑台气缸3-6、上撑座3-7、下撑座3-8、上夹管3-9、下夹管3-10、光纤激光对射传感器3-11、触片、起点限位传感器3-12、终点限位传感器3-13和旋位电机3-2。起点限位传感器3-12、终点限位传感器3-13均采用光电传感器。等高设置的起点限位传感器3-12与终点限位传感器3-13均固定在移料架3-1上。移料架3-1固定在底板1上。张紧块与移料架构成滑动副，并通过紧定螺钉固定。张紧轴固定在张紧块上。移料电机固定在移料架上，其输出轴与一个同步带轮同轴固定。另一个同步带轮3-4支承在张紧轴上。两个同步带轮3-4通过同步带连接。通过调节张紧块的位置，能够实现同步带3-3的张紧。移料板3-5与移料架3-1构成滑动副，并与同步带3-3固定。

移料板3-5的顶部与触片的一端固定。移料板3-5移动到起点极限位置的状态下，触片的另一端靠近起点限位传感器3-12。移料板3-5移动到终点极限位置的状态下，触片的另一端靠近终点限位传感器3-13。触片与起点限位传感器3-12、终点限位传感器3-13在竖直方向上对齐。

滑台气缸3-6的型号为MHF2-16D。滑台气缸3-6与移料板3-5固定。上撑座3-7、下撑座3-8与滑台气缸3-6的两个滑块分别固定。上夹管3-9的顶端与上撑座3-7构成转动副。旋位电机3-2与下撑座3-8固定。旋位电机3-2的输出轴与下夹管3-10的底端固定。上夹管3-9与下夹管3-10同轴设置。

光纤激光对射传感器3-11的发射器、接收器分别固定在上撑座3-7、下撑座3-8上。光纤激光对射传感器3-11的发射器与接收器为上下排布。光纤激光对射传感器3-11的发射器的激光发射头与上夹管3-9轴线的距离等于双孔水晶八角珠上穿丝孔轴线到双孔水晶八角珠中心轴线的距离。两个滑台气缸3-6分别用于驱动上撑座3-7、下撑座3-8相向或相背滑动，进而使得上夹管3-9与下夹管3-10夹住输送轨道出口端的双孔水晶八角珠。旋位电机3-2用于驱动双孔水晶八角珠绕自身轴线转动。若光纤激光对射传感器3-11的接收器检测到发射器射出的红外光，则双孔水晶八角珠上的穿丝孔到达光纤激光对射传感器3-11的接收器与发射器之间，视为双孔水晶八角珠达到预设空间位姿。从而使得每个双孔水晶八角珠都能以完全相同的空间位姿被输送到移料机械臂4。

如图1和5所示，移料机械臂4包括升降电机4-1、升降轮4-2、升降挡轮盘4-3、方轴4-4、滑座4-5、升降座4-6、转移电机4-7和气动夹爪4-8。滑座4-5及升降电机4-1均通过连接板固定在移料架3-1上。升降电机4-1的输出轴水平设置，且与升降轮4-2偏心固定。升降轮4-2的横截面呈圆形。滑座4-5上开设有中心轴线竖直设置的方形孔。方轴4-4与滑座4-5上的方形孔构成滑动副。两个升降挡轮盘4-3均固定在方轴4-4上。升降挡轮盘4-3上设置有升降移板。升降轮4-2位于两个升降挡轮盘4-3内的升降移板之间。且升降轮4-2的直径等于两块升降移板的间距。由于升降电机4-1的输出轴与升降轮4-2偏心设置，故当升降电机4-1驱动升降轮4-2转动时，两个升降挡轮盘4-3将带动方轴4-4上下滑动。升降座4-6与方轴4-4的底端固定。转移电机4-7固定在升降座4-6上。转移电机4-7的输出轴竖直设置，且与气动夹爪4-8固定。

当上夹管、下夹管位于终点极限位置的状态下，上夹管、下夹管之间的双孔水晶八角珠位于气动夹爪4-8上爪体的回转轨迹上。

如图1、6和7所示，四工位夹持机构5包括转轴组件7、工位转换驱动组件8、夹珠驱动组件9和夹持架10。夹持架10与绕丝打圈机构内的打圈架固定。转轴组件7包括中心转轴7-1、转筒7-2、内安装柱7-3、外安装盘7-4和水晶珠夹具7-5。中心转轴7-1的内端支承在夹持架10上，中部与内安装柱7-3固定，外端与外安装盘7-4固定。内安装柱7-3的外端端面上开设有沿内安装柱7-3轴线周向均布的四个第一安装槽。第一安装槽为通槽，且横截面呈方形。转筒7-2套在内安装柱7-3的外侧，并与内安装柱7-3固定。

外安装盘7-4的外端端面上开设有沿外安装盘7-4轴线周向均布的四个第二安装槽。第二安装槽横截面与第一安装槽的横截面完全相同。四个第一安装槽与四个第二安装槽分别位置对应。外安装盘7-4的侧面上开设有沿自身轴线周向均布的四个安装孔。四个安装孔的底端与四个第一安装槽分别连通。内安装柱7-3的侧面上开设有沿自身轴线周向均布的四个卡销滑槽。四个卡销滑槽的底端与四个第二安装槽分别连通。转筒7-2的侧面上开设有沿自身轴线周向均布的四个限位滑槽。四个限位滑槽与四个卡销滑槽分别位置对应。

如图1、6、7和8所示，水晶珠夹具7-5包括滑轨7-5-1、定夹块7-5-2、动夹块7-5-3、夹珠弹簧和卡位销7-5-4。滑轨7-5-1工作侧面的内端设置有限位凸起，外端与定夹块7-5-2固定。动夹块7-5-3与滑轨7-5-1工作侧面的中部构成滑动副。夹珠弹簧的两端与限位凸起、动夹块7-5-3的相对端端面分别固定。动夹块7-5-3与定夹块7-5-2的相对端端面的两侧边缘均设置有锁珠块。动夹块7-5-3上两个锁珠块远离动夹块7-5-3的侧面上相互邻近的边缘上开设有锁珠槽。定夹块7-5-2上两个锁珠块远离定夹块7-5-2的侧面上相互邻近的边缘上开设有锁珠槽。定夹块7-5-2的外侧面上开设有螺纹孔。动夹块7-5-3的外侧面上开设有插杆孔。水晶珠夹具7-5拆去卡位销7-5-4后的横截面与第一安装槽的横截面完全相同。

水晶珠夹具7-5共有四个。四个水晶珠夹具7-5分别伸入四个第一安装槽、第二安装槽内。四个水晶珠夹具7-5内滑轨7-5-1的工作侧面均朝向背离中心转轴7-1轴线的方向。四个端部螺栓分别穿过外安装盘7-4上的四个安装孔，并与四个水晶珠夹具7-5内定夹块7-5-2的螺纹孔分别螺纹连接。四个水晶珠夹具7-5的卡位销7-5-4内端分别穿过四个卡销滑槽并伸入对应插杆孔。四个水晶珠夹具7-5的卡位销7-5-4的外端分别伸出四个限位滑槽外。卡位销7-5-4的中部设置有环形凸起。卡位销7-5-4的环形凸起位于转筒7-2与内安装柱7-3之间。

如图1、6和9所示，工位转换驱动组件8包括工位转换电机8-1、编码盘8-2和工位检测传感器8-3。工位检测传感器8-3采用漫反射式光电传感器。工位转换电机8-1为双输出轴电机。工位转换电机8-1与夹持架10固定。工位转换电机8-1的其中一根输出轴与中心转轴7-1的内端固定，使得工位转换电机8-1可以驱动中心转轴7-1转动。工位转换电机8-1的另一根输出轴与编码盘8-2固定。编码盘8-2上开设有沿自身轴线周向均布的四个检测孔。工位检测传感器8-3与夹持架10固定。工位检测传感器8-3的检测头朝向编码盘8-2设置，且到编码盘8-2轴线的距离等于检测孔轴线到编码盘8-2轴线的距离。当工位检测传感器8-3从检测不到检测孔变为检测到检测孔时，视为完成一次工位切换。

夹珠驱动组件9包括第一气缸9-1、第二气缸9-4、第一拨板9-2和第二拨板9-3。第一气缸9-1及第二气缸9-4均与夹持架10固定。第一气缸9-1、第二气缸9-4的推出杆与第一拨板9-2、第二拨板9-3分别固定。第一拨板9-2位于转轴组件7的正上方。第二拨板9-3位于转轴组件7的一侧。第一拨板9-2、第二拨板9-3到中心转轴7-1轴线的距离小于卡位销7-5-4外端端面到中心转轴7-1轴线的距离。第一拨板9-2及第二拨板9-3均位于四根卡位销7-5-4靠近外安装盘7-4的一侧。通过第一气缸9-1、第二气缸9-4的伸缩，能够推动位于正上方的水晶珠夹具7-5、第二拨板9-3对应的水晶珠夹具7-5内卡位销7-5-4运动，进而实现动夹块7-5-3的滑动。

四个水晶珠夹具7-5对应四个工位。四个工位分别为沿中心转轴7-1的周向依次排列成环形的上料工位、第一穿丝工位、第二穿丝工位、下料工位。处于上料工位的水晶珠夹具7-5内滑轨7-5-1的工作侧面朝向正上方。上料工位与第一拨板9-2位置对应。下料工位与第二拨板9-3位置对应。上料工位处的水晶珠夹具7-5位于气动夹爪4-8上爪体的回转轨迹上。

第一穿丝工位、第二穿丝工位处的水晶珠夹具1-5均夹持有双孔水晶八角珠，且双孔水晶八角珠的两颗穿丝孔分别位于对应水晶珠夹具1-5两侧的状态下，存在一个特征圆同时穿过第一穿丝工位、第二穿丝工位处水晶珠夹具1-5上双孔水晶八角珠互相临近的那个穿丝孔。

在本发明的一侧设置一台打圈机，且使得打圈机绕制铁丝圈时，铁丝圈能够穿过第一穿丝工位、第二穿丝工位处水晶珠夹具1-5上双孔水晶八角珠互相临近的那个穿丝孔。即可实现双孔八角水晶珠的自动化串连。

该自动上料的双孔八角水晶珠串连夹具的辅助串接方法具体如下：

步骤一、将多个双孔水晶八角珠装入振动盘2-1。振动盘2-1及直振器启动。双孔水晶八角珠在振动盘2-1的驱动下，逐个排列地进入输送轨条2-2和出料块2-3上。位于最外端的双孔水晶八角珠到达上夹管3-9与下夹管3-10之间。

步骤二、滑台气缸3-6启动，使得上夹管3-9与下夹管3-10相向滑动，夹住双孔水晶八角珠。

步骤三、移料电机正转，使得移料板3-5向移料机械臂4滑动。被夹住的双孔水晶八角珠推动两个挡料块2-5转动。被夹住的双孔水晶八角珠离开出料槽。

移料板3-5滑动的过程中，若光纤激光对射传感器3-11的接收器检测不到发射器射出的光线，则旋位电机3-2转动，直至光纤激光对射传感器3-11的接收器检测到发射器射出的光线。此时上夹管3-9与下夹管3-10之间的双孔水晶八角珠达到预设空间位姿。

步骤四、终点限位传感器3-13检测到移料板3-5上的触片后，移料电机停转。气动夹爪4-8夹住双孔水晶八角珠的两条对边。滑台气缸3-6驱动上夹管3-9与下夹管3-10相背滑动，松开双孔水晶八角珠。

步骤五、移料电机反转，使得移料板3-5复位。转移电机4-7正转，使得气动夹爪4-8上的双孔水晶八角珠，到达上料工位处的水晶珠夹具7-5上方。

步骤六、上料工位处水晶珠夹具7-5的第一气缸9-1缩回，使得上料工位处的水晶珠夹具7-5内动夹块7-5-3向背离定夹块的方向滑动。

步骤七、升降电机4-1正转，使得方轴4-4向下滑动，气动夹爪4-8上的双孔水晶八角珠到达上料工位处水晶珠夹具7-5内的动夹块7-5-3与定夹块之间。进入步骤八。

步骤八、若第一穿丝工位上的水晶珠夹具1-5、第二穿丝工位上的水晶珠夹具1-5中有一个未夹持双孔水晶八角珠，则工位转换电机2-1转动，使得上料工位处的水晶珠夹具1-5到达第一穿丝工位，并再次执行步骤二至七。否则，进入步骤九。

步骤九、工作人员用针线或铁丝圈串连第一穿丝工位、第二穿丝工位上双孔水晶八角珠的穿丝孔。

步骤十、工位转换电机2-1转动，使得第二穿丝工位处的水晶珠夹具1-5到达下料工位。

步骤十一、第二气缸缩回，使得下料工位处的水晶珠夹具1-5内动夹块1-5-3向背离定夹块的方向滑动，下料工位处的水晶珠夹具1-5夹持的双孔水晶八角珠掉落下来。进入步骤十二。

步骤十二、第二气缸推出，使得下料工位处的水晶珠夹具1-5内的动夹块1-5-3复位。重复执行步骤二至十一。

Claims (9)

1.自动上料的双孔八角水晶珠串连夹具，包括底板、振盘出料机构、旋转移料机构、移料机械臂和四工位夹持机构；其特征在于：所述的振盘出料机构包括振动盘、直振器、输送轨条和出料块；所述的振动盘固定在底板上；所述的输送轨条与振动盘固定；输送轨条的顶面开设有输送滑槽；输送轨条的底面与直振器固定；输送滑槽的入口端与振动盘的出料口连通；出料块的入口端与输送滑槽的出口端固定；出料块的顶面开设有出料槽；出料槽底面的出口端开设有让位通槽；让位通槽与出料块的出口端端面连通；

所述的旋转移料机构包括移料架、移料电机、同步带、同步带轮、张紧块、张紧轴、移料板、滑台气缸、上撑座、下撑座、上夹管、下夹管、光纤激光对射传感器和旋位电机；所述的移料架固定在底板上；所述的张紧块与移料架构成滑动副，并通过紧定螺钉固定；所述的张紧轴固定在张紧块上；移料电机固定在移料架上，其输出轴与一个同步带轮同轴连接；另一个同步带轮支承在张紧轴上；两个同步带轮通过同步带连接；移料板与移料架构成滑动副，并与同步带固定；所述的滑台气缸与移料板固定；所述的上撑座、下撑座与滑台气缸的两个滑块分别固定；上夹管的顶端与上撑座构成转动副；旋位电机与下撑座固定；所述旋位电机的输出轴与下夹管的底端固定；上夹管与下夹管同轴设置；所述光纤激光对射传感器的发射器、接收器分别固定在上撑座、下撑座上；

所述的移料机械臂包括升降电机、升降轮、升降挡轮盘、方轴、滑座、升降座、连接板、转移电机和气动夹爪；所述的滑座及升降电机均通过连接板固定在移料架上；所述升降电机的输出轴水平设置，且与升降轮偏心固定；方轴与滑座构成滑动副；两个升降挡轮盘均固定在方轴上；升降挡轮盘上设置有升降移板；升降轮位于两个升降挡轮盘内的升降移板之间；升降轮的直径等于两块升降移板的间距；升降座与方轴的底端固定；转移电机固定在升降座上；转移电机的输出轴竖直设置，且与气动夹爪固定；

所述的四工位夹持机构包括转轴组件、工位转换驱动组件、夹珠驱动组件和夹持架；所述的夹持架与绕丝打圈机构内的打圈架固定；所述的转轴组件包括中心转轴、转筒、内安装柱、外安装盘和水晶珠夹具；中心转轴的内端支承在夹持架上，中部与内安装柱固定，外端与外安装盘固定；内安装柱的端面上开设有沿内安装柱轴线周向均布的四个第一安装槽；转筒套在内安装柱的外侧，并与内安装柱固定；所述外安装盘的外端端面上开设有沿外安装盘轴线周向均布的四个第二安装槽；第二安装槽横截面与第一安装槽的横截面完全相同；四个第一安装槽与四个第二安装槽分别位置对应；

所述的水晶珠夹具包括滑轨、定夹块、动夹块、夹珠弹簧和卡位销；所述滑轨工作侧面的内端设置有限位凸起，外端与定夹块固定；动夹块与滑轨工作侧面的中部构成滑动副；夹珠弹簧的两端与限位凸起、动夹块的相对端端面分别固定；卡位销的内端与动夹块固定；水晶珠夹具共有四个；四个水晶珠夹具分别固定在四个第一安装槽、第二安装槽内；

所述的工位转换驱动组件包括工位转换电机、编码盘和工位检测传感器；所述的工位检测传感器采用光电传感器；所述的工位转换电机与夹持架固定；工位转换电机的其中一根输出轴与中心转轴的内端固定；所述工位转换电机的另一根输出轴与编码盘固定；所述的编码盘上开设有沿自身轴线周向均布的四个检测孔；所述的工位检测传感器与夹持架固定；工位检测传感器的检测头朝向编码盘设置，且到编码盘轴线的距离等于检测孔轴线到编码盘轴线的距离；

所述的夹珠驱动组件包括第一气缸、第二气缸、第一拨板和第二拨板；所述的第一气缸及第二气缸均与夹持架固定；第一气缸、第二气缸的推出杆与第一拨板、第二拨板分别固定；第一拨板位于转轴组件的正上方；第二拨板位于转轴组件的一侧；第一拨板、第二拨板到中心转轴轴线的距离小于卡位销外端端面到中心转轴轴线的距离；

所述的绕丝打圈机构包括打圈切断组件、碾直组件、打圈架和打圈切断驱动组件；所述的打圈架固定在底板上；所述的碾直组件包括调整螺栓、调整滑块和U型轴承和碾直架；所述的碾直架上设置有沿碾直架长度方向依次排列的n个调整滑块，3≤n≤20；所有调整滑块均与碾直架构成沿碾直架宽度方向滑动的滑动副；碾直架上设置有n个调整螺栓组；调整螺栓组由两个调整螺栓组成；n个调整螺栓组与n个调整滑块一一对应；同一调整螺栓组内的两个调整螺栓分别位于碾直架的两侧，且分别抵住对应调整滑块的两端；n个调整滑块上均支承有U型轴承；对n个调整滑块沿碾直架长度方向依次排序；序号为奇数的调整滑块为第一调整滑块；序号为偶数的调整滑块为第二调整滑块；所有第一调整滑块上的U型轴承在碾直架的宽度方向对齐；所有第二调整滑块上的U型轴承在碾直架的宽度方向对齐；第一调整滑块上的U型轴承与第二调整滑块上的U型轴承在碾直架的宽度方向错开设置；

所述的碾直组件共有两个；两个碾直组件内U型轴承的轴线互相垂直；两个碾直组件的碾压目标线重合；碾直组件的碾压目标线为横向碾压目标面与纵向碾压目标面的交线；横向碾压目标面为U型轴承两端面的对称面；纵向碾压目标面为到所有U型轴承轴线的距离均相等的平面；

所述的打圈切断组件包括调节螺栓、压紧弹簧、调节块、第一碾轮、第二碾轮、切断凸轮、切断摇臂、刀具安装块、打圈刀、复位弹簧、第一导丝架和第二导丝架；所述的第二碾轮支承在打圈架上；调节块与打圈架构成滑动副；调节螺栓与打圈架螺纹连接；压紧弹簧的两端与调节块、调节螺栓分别固定；第一碾轮支承在调节块上；第一碾轮位于第二碾轮的正上方；第一导丝架及第二导丝架均固定在打圈架上，且相对端分别靠近第一碾轮与第二碾轮的间隙处；第一导丝架及第二导丝架上均开设有导丝孔；第一导丝架、第二导丝架上导丝孔的轴线均与两个碾直组件的碾压目标线重合；

所述的刀具安装块与打圈架构成滑动副；所述复位弹簧的两端与刀具安装块、打圈架分别固定；打圈刀固定在刀具安装块的顶部；打圈刀上开设有第一打圈槽和第二打圈槽；第一打圈槽及第二打圈槽均呈弧形，且紧靠在一起；第一打圈槽、第二打圈槽的中心线在同一条特征螺旋线上；

所述的切断凸轮支承在打圈架上；所述切断摇臂的中部与打圈架构成转动副；切断摇臂的一端固定有圆形安装块，另一端抵住刀具安装块的底部；圆形安装块与切断凸轮的侧面接触；所述的打圈切断驱动组件包括打圈驱动件和切断驱动件；第一碾轮、第二碾轮均由打圈驱动件驱动；切断凸轮由切断驱动件驱动。

2.根据权利要求1所述的自动上料的双孔八角水晶珠串连夹具，其特征在于：所述的振盘出料机构还包括挡料块和挡料弹簧；两个挡料块对中设置在出料块的出口端；两个挡料块的间距小于出料槽的槽宽；两根挡料弹簧的一端与两个挡料块的一端分别固定，另一端均与出料块固定。

3.根据权利要求1所述的自动上料的双孔八角水晶珠串连夹具，其特征在于：所述的旋转移料机构还包括触片、起点限位传感器和终点限位传感器；所述的起点限位传感器、终点限位传感器均采用光电传感器，且均固定在移料架上；移料板的顶部与触片的一端固定；

所述光纤激光对射传感器的发射器的激光发射头与上夹管轴线的距离等于双孔水晶八角珠上穿丝孔轴线到双孔水晶八角珠中心轴线的距离。

4.根据权利要求1所述的自动上料的双孔八角水晶珠串连夹具，其特征在于：所述上夹管、下夹管位于终点极限位置的状态下，上夹管、下夹管之间的双孔水晶八角珠位于气动夹爪上爪体的回转轨迹上；上料工位处的水晶珠夹具位于气动夹爪上爪体的回转轨迹上。

5.根据权利要求1所述的自动上料的双孔八角水晶珠串连夹具，其特征在于：所述的第一安装槽为通槽，且横截面呈方形；所述外安装盘的侧面上开设有沿自身轴线周向均布的四个安装孔；四个安装孔的底端与四个第一安装槽分别连通；内安装柱的侧面上开设有沿自身轴线周向均布的四个卡销滑槽；四个卡销滑槽的底端与四个第二安装槽分别连通；所述转筒的侧面上开设有沿自身轴线周向均布的四个限位滑槽；四个限位滑槽与四个卡销滑槽分别沿转筒的周向位置对应；

所述动夹块的外侧面上开设有插杆孔；定夹块的外侧面上开设有螺纹孔；四个水晶珠夹具内滑轨的工作侧面均朝向背离中心转轴轴线的方向；四个端部螺栓分别穿过外安装盘上的四个安装孔，并与四个水晶珠夹具内定夹块的螺纹孔分别螺纹连接；四个水晶珠夹具的卡位销内端分别穿过四个卡销滑槽并伸入对应插杆孔；四个水晶珠夹具的卡位销的外端分别伸出四个限位滑槽外；卡位销的中部设置有环形凸起；卡位销的环形凸起位于转筒与内安装柱之间。

6.根据权利要求1所述的自动上料的双孔八角水晶珠串连夹具，其特征在于：所述动夹块与定夹块的相对端端面的两侧边缘均设置有锁珠块；动夹块上两个锁珠块远离动夹块的侧面上相互邻近的边缘上开设有锁珠槽；定夹块上两个锁珠块远离定夹块的侧面上相互邻近的边缘上开设有锁珠槽。

7.根据权利要求1所述的自动上料的双孔八角水晶珠串连夹具，其特征在于：所述的第一拨板及第二拨板均位于四根卡位销靠近外安装盘的一侧。

8.根据权利要求1所述的自动上料的双孔八角水晶珠串连夹具，其特征在于：所述的第一穿丝工位、第二穿丝工位处的水晶珠夹具均夹持有双孔水晶八角珠，且双孔水晶八角珠的两颗穿丝孔分别位于对应水晶珠夹具两侧的状态下，存在一个特征圆同时穿过第一穿丝工位、第二穿丝工位处水晶珠夹具上双孔水晶八角珠互相临近的那个穿丝孔。

9.如权利要求1所述的自动上料的双孔八角水晶珠串连夹具的辅助串接方法，其特征在于：步骤一、将多个双孔水晶八角珠装入振动盘；振动盘及直振器启动；双孔水晶八角珠在振动盘的驱动下，逐个排列地进入输送轨条和出料块上；位于最外端的双孔水晶八角珠到达上夹管与下夹管之间；

步骤二、滑台气缸启动，使得上夹管与下夹管相向滑动，夹住双孔水晶八角珠；

步骤三、移料电机正转，使得移料板向移料机械臂滑动；被夹住的双孔水晶八角珠离开出料槽；

移料板滑动的过程中，若光纤激光对射传感器的接收器检测不到发射器射出的光线，则旋位电机转动，直至光纤激光对射传感器的接收器检测到发射器射出的光线；

步骤四、移料板到达气动夹爪的回转轨迹上后，气动夹爪夹住双孔水晶八角珠的两条对边；滑台气缸驱动上夹管与下夹管相背滑动，松开双孔水晶八角珠；

步骤五、移料电机反转，使得移料板复位；转移电机正转，使得气动夹爪上的双孔水晶八角珠，到达上料工位处的水晶珠夹具上方；

步骤六、上料工位处水晶珠夹具的第一气缸缩回，使得上料工位处的水晶珠夹具内动夹块向背离定夹块的方向滑动；

步骤七、升降电机正转，使得方轴向下滑动，气动夹爪上的双孔水晶八角珠到达上料工位处水晶珠夹具内的动夹块与定夹块之间；进入步骤八；

步骤八、若第一穿丝工位上的水晶珠夹具、第二穿丝工位上的水晶珠夹具中有一个未夹持双孔水晶八角珠，则工位转换电机转动，使得上料工位处的水晶珠夹具到达第一穿丝工位，并再次执行步骤二至七；否则，进入步骤九；

步骤九、工作人员用针线或铁丝圈串连第一穿丝工位、第二穿丝工位上双孔水晶八角珠的穿丝孔；

步骤十、工位转换电机转动，使得第二穿丝工位处的水晶珠夹具到达下料工位；

步骤十一、第二气缸缩回，使得下料工位处的水晶珠夹具内动夹块向背离定夹块的方向滑动，下料工位处的水晶珠夹具夹持的双孔水晶八角珠掉落下来；进入步骤十二；

步骤十二、第二气缸推出，使得下料工位处的水晶珠夹具内的动夹块复位；重复执行步骤二至十一。