一种用于金属撬刀的壳体自动装配系统
技术领域
本发明涉及一种装配系统,特别涉及一种用于金属撬刀的壳体自动装配系统。
背景技术
撬刀用于撬起薄型零部件,其普遍用于各类电器维修,特别是家电、手机、电脑等。传统的撬刀通常为单单一个三角形结构的钢片,强度低,操作不便,易划伤手;因此,市面上出现了带手柄的撬刀,为了提高撬刀的使用舒适性和安全性,通常在手柄上装上壳体,传统工艺中,通过人工的方式套上壳体,费时费力,生产效率低,且在组装时易划伤。
发明内容
(1)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是提供一种能实现自动上料、下料、定位及组装的用于金属撬刀的壳体自动装配系统。
(2)解决问题的技术方案
本发明提供一种用于金属撬刀的壳体自动装配系统,其包括:
机架,作为安装载体用于安装其它部件;
上料机构,包括用于壳体上料的第一上料机构21、及用于刀具本体上料的第二上料机构22;
推料机构4、5,所述推料机构为两个且分别位于所述第一上料机构和所述第二上料机构的出料端、并分别用于将所述第一上料机构输出的壳体及所述第二上料机构输出的刀具推送至待料区;
组料机构6,所述组料机构的端部设有第一夹具,所述第一夹具上设有用于容纳壳体的第一置料区及用于容纳刀具本体的第二置料区,所述组料机构用于将所述第二置料区内的刀具本体推送至第一置料区内的壳体内以实现装配;
压料机构7,所述压料机构的端部设有第二夹具,所述第二夹具上设有用于容纳装配后的刀具的第三置料区,所述压料机构用于压紧所述壳体上的卡扣使其折弯并卡入刀具本体侧壁的卡槽内;
移料机构,用于将待料区内的壳体、刀具本体分别运送至第一置料区、第二置料区和/或将所述第一置料区内完成装配的刀具运送至第二夹具内和/或将第二夹具内的刀具运送至出料口。
进一步的,所述第二夹具、所述第一夹具及所述待料区位于同一直线上、且所述第一夹具至所述第二夹具、所述待料区的距离相同。
进一步的,所述移料机构包括移料支架33,所述移料支架33的前端固定有垂直设置的端板34,所述端板上开设有倒置的U型导槽341,所述移料支架的两侧固定有第一垂直滑轨35,两所述第一垂直滑轨35上滑配有升降支架板37,所述升降支架板上固定有第一水平滑轨36,所述第一水平滑轨上滑配有摆动支架板38,所述摆动支架板的侧壁沿长度方向等距设置有吸盘;所述摆动支架板上固定有摇臂,所述端板上转动地安装有拨杆,所述拨杆的转动轴线与所述U型导槽同轴,所述拨杆与所述摇臂连接;所述移料支架的后端设有与所述拨杆连接并用于驱动其左右转动的驱动电机31。
进一步的,所述移料支架的两侧设有下限位块33a,所述升降支架板的侧壁设有与所述下限位块对应的限位开关37a。
进一步的,所述摆动支架板38的前端沿长度方向等距设置有吸盘安装座,所述吸盘安装座上垂直设置有安装杆,所述吸盘设置在所述安装杆的底部。
进一步的,所述推料机构包括推料支架板41,所述推料支架板上固定有推料滑轨47、推料气缸43及基座44,所述基座上开设有平行于所述推料气缸43的第一导料槽,所述第一导料槽的侧壁设有连通所述上料机构的出料口的进料槽441,所述推料气缸的输出轴与滑配在所述推料滑轨47上的推料滑块48连接,一送料推杆49滑配在所述第一导料槽内且其尾部与所述推料滑块刚性连接,用于将从进料槽送入的壳体或刀具本体推送至第一导料槽端部的待料区。
进一步的,所述推料支架板的侧壁设有第一限位块411和第二限位块412,所述推料滑块的侧壁设有限位凸台,所述限位凸台位于所述第一限位块和所述第二限位块之间以用于控制推料滑块的运动行程,所述第一导料槽的端部设有副限位块442,所述送料推杆运动至外极限位时,所述送料推杆端部与所述副限位块之间形成刚好容纳所述壳体或刀具本体的待料区。
进一步的,所述送料推杆的头部设有用于容纳所述壳体或刀具本体的移料区491,所述移料区的两端贯穿至送料推杆外,所述移料区的底面平齐或低于所述进料槽的底面,所述推料支架板上设有用于限制推料滑块运动行程的限位块,所述送料推杆运动至外极限位时所述移料区所在的位置为所述待料区。
进一步的,所述第一导料槽的入口端设有用于检测壳体或刀具本体是否移动到位的红外检测器46。
进一步的,所述第一导流槽上设有盖板45。
进一步的,所述推料机构上设有用于检测待料区内是否有物料的红外检测感应器。
进一步的,所述第一夹具和/或所述第二夹具上设有上限位组件,所述上限位组件用于在装配时挡住第一夹具上的第一置料区的上端敞口端以进行限位固定、或在压料时挡住第二夹具上的置料区的上端敞口端以进行限位固定,避免壳体上翘。
进一步的,所述组料机构包括组料支架板61,所述组料支架板61上固定有第一夹具65及组料气缸62,所述第一夹具上设有相互连通且上端敞口的第一置料区652及第二置料区651,所述第一置料区的端部设有限位部;所述组料支架板上滑配有组料滑块63,所述组料滑块的滑动方向平行于第一置料区与第二置料区之间的连线,所述滑块上设有能将第二置料区内的刀具本体推送至第一置料区652内的壳体内的组料推杆64,所述组料气缸62的输出轴与所述组料滑块63连接且用于推动其滑动。
进一步的,所述上限位组件包括垂直气缸67、垂直推杆68和水平滑杆69,所述第一夹具或所述第二夹具的侧壁固定有安装支架66,所述垂直气缸垂直固定在所述安装支架66上且输出端朝上设置,所述垂直推杆固定在所述垂直气缸的上端,所述垂直推杆的端部设有斜导面;所述第一夹具或所述第二夹具的两侧贯穿有滑孔,所述水平滑杆滑配在所述滑孔内,所述水平滑杆的头部设有用于与所述斜导面接触的导轮691,所述水平滑杆的尾部固定有能挡住第一夹具上的第一置料区的上端敞口端、或挡住所述第二夹具上的置料区的上端敞口端的挡板692,所述第一夹具或所述第二夹具上设有使所述水平滑杆有向所述垂直推杆方向靠近的趋势的弹性部件。
进一步的,所述安装支架的上端设有一导块,所述导块上开设有容所述垂直推杆穿过的导孔。
进一步的,所述压料机构包括压料支架板71,所述压料支架板71上固定有第二夹具75及压料气缸72,所述第二夹具上设有放置装配后的刀具的第三置料区;所述组料支架板上设有铰座及压料滑块73,所述铰座位于所述压料滑块的运动路径上,所述铰座的上下两端对称铰接有夹块742,所述夹块通过连杆741铰接在所述压料滑块上,所述夹块的端部设有用于压住壳体侧壁的卡扣并使其折弯变形的压杆,所述第三置料区的上下两端开设有容所述压杆穿过的孔,所述压料气缸水平设置且其输出端与所述压料滑块连接。
进一步的,所述夹块的尾部向两侧折弯并形成用于与所述铰座连接的第一连接部、及用于与所述连杆铰接的第二连接部,所述夹块的头部固定有夹块本体743,所述压杆固定在所述夹块本体上。
进一步的,所述夹块本体上贯穿有上端大下端小的阶梯孔7430,所述压杆744套设在所述阶梯孔内且下端延伸至夹块本体外,所述压杆上端的压杆头位于所述阶梯孔的大孔内,所述压杆头的下端与所述阶梯孔的台阶面之间设有下调节垫片745,所述阶梯孔内由下而上依次设有与所述压杆头接触的上调节垫片746、与所述上调节垫片接触的锁紧螺栓747、及与所述锁紧螺塞接触的卡簧748。
进一步的,所述压杆的端部为锥形。
进一步的,所述组料推杆的端部设有一垂直平面并形成推动面,所述推动面上开设有容刀片本体的刀头插入的容纳槽,刀头本体的刀头插入容纳槽后其根部的台阶面与所述推动面接触。
(3)有益效果
本发明用于金属撬刀的壳体自动装配系统,能对能实现物料的自动上料、推料、移料、组装、固定和下料,自动化程度高,大大降低了生产成本,提高了生产效率;预留工位,方便机构增减、改造,以适用不同的产品,适用范围广,柔性好;设置推料机构,能将物料快速、准确地移动至待料区,以方便移料机构取料;推料机构上设置红外检测装置,能对槽内或待料区内的物料进行检测,避免物料位置不到位造成卡料或空行程,提高系统运行的可靠性和稳定性;设置上限位机构,能对夹具内的物料进行进一步固定夹紧,避免在组料或压料时物料上翘,提高夹紧力度和可靠性,从而提高了装配质量和效率;本发明用于金属撬刀的壳体自动装配系统,结构紧凑、自动化程度高、生产效率高且运行可靠。
附图说明
图1为金属撬刀的结构示意图;
图2为金属撬刀的剖视图;
图3为本发明用于金属撬刀的壳体自动装配系统的俯视图;
图4为本发明用于金属撬刀的壳体自动装配系统的移料机构的结构示意图;
图5为本发明用于金属撬刀的壳体自动装配系统的移料机构的另一角度结构示意图;
图6为本发明用于金属撬刀的壳体自动装配系统的两推料机构的链接示意图;
图7为本发明用于金属撬刀的壳体自动装配系统的推料机构的结构示意图;
图8为本发明用于金属撬刀的壳体自动装配系统的推料机构的送料推杆的结构示意图;
图9为本发明用于金属撬刀的壳体自动装配系统的组料机构和压料机构的安装示意图;
图10为本发明用于金属撬刀的壳体自动装配系统的组料机构的结构示意图;
图11为本发明用于金属撬刀的壳体自动装配系统的上限位机构的剖视图;
图12为本发明用于金属撬刀的壳体自动装配系统的压料机构的结构示意图;
图13为本发明用于金属撬刀的壳体自动装配系统的压料机构的剖视图;
图14为图13中A部放大图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
本发明提供一种用于金属撬刀的壳体自动装配系统,用于组装一种金属撬刀,该撬刀结构参阅图1和图2,其包括壳体11和刀具本体12,壳体整体为中空板状结构,其一端敞口,由金属制成,在壳体的两个侧开设有U形的槽,从而形成一个U形的卡扣11a,该卡扣的根部位于壳体开口一侧,刀具本体安装在该壳体内,刀具本体包括位于壳体内的刀柄部分及壳体外的刀头121部分,刀柄整体为板状,刀柄与刀头之间形成台阶面12b,在刀柄的侧壁开设有卡槽120,该卡槽具有一个斜面和一个垂面,卡扣压弯后卡入该卡槽内,实现固定;壳体内壁与刀柄外壁之间过盈配合,需要施加一定的力才能将刀柄插入壳体内,刀柄的尾部设有倒角,方便刀柄插入;为了提高使用舒适性,在壳体外设有一层橡胶层111。
本发明自动装配系统,能实现壳体、刀具本体的自动上料、组装和下料,用于将道具本体的刀柄部分插入壳体内,将卡扣压和实现组装,其包括机架、上料机构、推料机构、组料机构、压料机构和移料机构。
以下分别对各个机构的结构进行详细说明:
机架作为安装载体用于安装其它部件,其主要起到支撑、固定的作用;
上料机构用于待组装零部件的上料,参阅图3,包括第一上料机构21和第二上料机构22,第一上料机构21用于壳体上料,第二上料机构22用于刀具本体上料;第一上料机构和第二上料机构的结构相同,分别包括一振动盘,在振动盘的出口端设有一出料通道,该出料通道容零部件(壳体或刀具本体)依次排列输出。
推料机构用于将上料机构输出的零部件推送至指定位置,以供移料机构将其移动至组料机构上并进行组装,参阅图3,该推料机构为两个,分别位于第一上料机构和第二上料机构的出料端,分别用于将第一上料机构输出的壳体及第二上料机构输出的刀具推送至待料区;两个推料机构的结构相同,且同轴设置,推料机构上的待料区位于同一侧,两推料机构上的推料区同轴设置,且相互靠近贴紧,以方便移料;参阅图6-图8,推料机构包括水平设置的推料支架板41(51),在推料支架板上固定有推料滑轨47(57)、推料气缸43(53)及基座44(54),在基座上开设有平行于推料气缸43的第一导料槽,第一导料槽的侧壁设有连通上料机构的出料口的进料槽441,推料气缸的输出轴与滑配在推料滑轨47上的推料滑块48连接,用于推动推料滑块滑移,送料推杆49滑配在第一导料槽内,该送料推杆的尾部与推料滑块刚性连接,能随推料滑块移动而移动,其用于将从进料槽送入的壳体或刀具本体推送至第一导料槽端部的待料区;为了提高运行的稳定性,避免物料未到位,在第一导料槽的入口端设有用于检测壳体或刀具本体是否移动到位的红外检测器46,同时还设有一用于检测待料区内是否有物料的红外检测感应器;为了提高送料的稳定性和可靠性,避免槽内物料受力向上飞出,在第一导流槽上设有盖板45,该盖板未延伸至待料区,即待料区上端敞口;本实施例中的推料机构可以为不同的结构类型,以下进行说明;
推料机构实施例一,参阅图7,在推料支架板的侧壁设有第一限位块411和第二限位块412,同时在推料滑块的侧壁设有限位凸台,限位凸台位于第一限位块和第二限位块之间,用于控制推料滑块的运动行程,同时在第一导料槽的端部设有副限位块442,当送料推杆运动至外极限位时,推料滑块侧壁的限位凸台与第二限位块接触,此时,送料推杆端部与副限位块之间形成刚好容纳壳体或刀具本体的待料区,本实施例中,在待料区的底部设有一容红外线穿过的检测口,在检测口的下方设有红外检测器,用于检测待料区内是否有物料。
推料机构的实施例二,参阅图8,在送料推杆的头部设有用于容纳壳体或刀具本体的移料区491,送料推杆位于内极限位时,该移料区与进料槽平齐,以容物料进入,移料区的两端(侧)贯穿至送料推杆外,移料区的底面平齐或低于进料槽的底面,以容物料顺利进入,在推料支架板上设有用于限制推料滑块运动行程的限位块,送料推杆运动至外极限位时,移料区所在的位置为待料区,在该移料区的底部开设有一容红外线穿过的检测孔492,在检测孔的下方设有红外检测器,用于检测待料区内是否有物料。
上述两实施例的不同之处仅在与待料区的结构不同。
组料机构6用于对壳体和刀具本体进行装配,详细的,将刀具本体的刀柄部分插入至壳体内,参阅图9-图11,在组料机构的端部设有第一夹具,第一夹具上设有用于容纳壳体的第一置料区及用于容纳刀具本体的第二置料区,组料机构用于将第二置料区内的刀具本体推送至第一置料区内的壳体内以实现装配;具体的,参阅图10,组料机构包括水平设置的组料支架板61,在组料支架板61上固定有第一夹具65及组料气缸62,在第一夹具上设有相互连通且上端敞口的第一置料区652及第二置料区651,第一置料区用于容纳壳体,第二置料区用于容纳刀具组件,两者同轴设置,且两者的连线垂直于移料机构的移料方向,在第一置料区的端部设有限位部,具体,壳体刚好卡入第一置料区内,无法水平滑动,从而实现精确定位,且第一置料区的深度略大于第二置料区的深度,两者的差值为壳体的单面厚度;同时在组料支架板上滑配有组料滑块63,组料滑块的滑动方向平行于第一置料区与第二置料区之间的连线(轴线),在滑块上设有组料推杆64,该组料推杆能将第二置料区内的刀具本体推送至第一置料区652内的壳体内,从而实现装配动作;在组料推杆的端部设有一垂直平面并形成推动面,在该推动面上开设有容刀片本体的刀头插入的容纳槽,刀具本体的刀头121插入容纳槽后其根部的台阶面12b与推动面接触,进而提供一个用于将刀具本体推入壳体内的推力,组料气缸62的输出轴与组料滑块63连接,用于推动组料滑块滑动,从而实现组料。
压料机构7用于压紧壳体上的卡扣使其折弯并卡入刀具本体侧壁的卡槽内,从而实现两者固定;在压料机构的端部设有第二夹具;参阅图12-图14,压料机构包括水平设置的压料支架板71,在压料支架板71上固定有第二夹具75及压料气缸72,在第二夹具上设有放置装配后的刀具的第三置料区,该第三置料区与第一夹具上的第一置料区平行设置;在组料支架板上设有铰座及压料滑块73,铰座固定设置在第二夹具前端,且其位于压料滑块的运动路径上,铰座的上下两端对称铰接有夹块742,夹块的尾部向两侧折弯并形成用于第一连接部及第二连接部,其整体为一个T形结构,第一连接部的端部铰接在铰座上,第二连接部上铰接有连杆741,连杆的端部铰接在压料滑块上,通过压料滑块的动作来实现夹块的松开或夹紧动作,夹块的端部设有用于压住壳体侧壁的卡扣并使其折弯变形的压杆,同时在第三置料区的上下两端开设有容压杆穿过的孔,压料气缸水平设置且其输出端与压料滑块连接,用于驱动压料滑块滑移,进而实现夹块的动作;本实施例中,夹块的头部固定有夹块本体743,压杆固定在夹块本体上,参阅图14,夹块本体整体为L形结构,在夹块本体上贯穿有上端大下端小的阶梯孔7430,在阶梯孔的上端大孔端设有内螺纹,压杆744套设在阶梯孔内,其下端延伸至夹块本体外,且外漏距离为3-8mm,其端部为扁状的锥形结构,压杆上端的压杆头(直径大于压杆本体)位于阶梯孔的大孔内,压杆头的下端与阶梯孔的台阶面之间设有下调节垫片745,阶梯孔内由下而上依次设有与压杆头接触的上调节垫片746、与上调节垫片接触的锁紧螺栓747、及与锁紧螺塞接触的卡簧748,其维护方便,且更换快捷,提高了该装配系统的适用范围。
上述第二夹具、第一夹具及待料区位于同一直线上,第一夹具位于第二夹具与待料区之间,且至两者的距离相同。
为了避免在组装或压料时壳体受力向上翘起或移动,本实施例中,在第一夹具或第二夹具上设有上限位组件,参阅图10-图11,该上限位组件用于在装配时挡住第一夹具上的第一置料区的上端敞口端以进行限位固定、或在压料时挡住第二夹具上的置料区的上端敞口端以进行限位固定,避免壳体上翘;具体的,上限位组件包括垂直气缸67、垂直推杆68和水平滑杆69,在第一夹具或第二夹具的侧壁固定有安装支架66,垂直气缸垂直固定在安装支架66上,其输出端朝上设置,垂直推杆固定在垂直气缸的上端,垂直推杆的端部设有斜导面(斜面);在第一夹具或第二夹具的两侧贯穿有滑孔,该滑孔的轴线垂直于组料气缸或压料气缸的轴线,水平滑杆滑配在滑孔内,在水平滑杆的头部(靠近垂直推杆一侧)设有用于与斜导面接触的导轮691,在水平滑杆的尾部(远离垂直推杆一侧)固定有挡板692,该挡板692能挡住第一夹具上的第一置料区的上端敞口端、或挡住第二夹具上的置料区的上端敞口端,从而对置料区内的物料进行全方位固定限位,进而提高精度,在第一夹具或第二夹具上设有弹性部件,该弹性部件为压缩弹簧,且能使水平滑杆有向垂直推杆方向靠近的趋势,通过垂直气缸驱动垂直推杆推开挡板,实现上料或移料,为了提高结构强度,在安装支架的上端设有一导块,在导块上开设有容垂直推杆穿过的导孔,其能避免垂直推杆动作时径向变形,提高运行的稳定性和可靠性。
移料机构安装在待料区、第一夹具、第二夹具的正上方,用于将待料区内的壳体、刀具本体分别运送至第一置料区、第二置料区,同时将第一置料区内完成装配的刀具运送至第二夹具内,或将第二夹具内的刀具运送至出料口,参阅图4-图5,移料机构包括移料支架33,移料支架33的前端固定有垂直设置的端板34,在端板上开设有倒置的U型导槽341,在移料支架的两侧固定有第一垂直滑轨35,两第一垂直滑轨35上滑配有升降支架板37,在升降支架板上固定有第一水平滑轨36,该第一水平滑轨平行于待料区、第一夹具、第二夹具的连线,第一水平滑轨上滑配有摆动支架板38,其能实现左右滑移,摆动支架板的侧壁沿长度方向等距设置有吸盘,相邻两个吸盘之间的距离等于待料区与第一置料区区之间的距离、或等于第一置料区至第三置料区之间的距离;在摆动支架板上固定有摇臂,在端板上转动地安装有拨杆,该拨杆的转动轴线与所述U型导槽同轴,拨杆与摇臂连接,具体的,在摇臂上固定有销轴,该销轴套设在拨杆上的条形槽内,通过拨杆转动来驱动摆动支架形成路径为倒置的U形的动作,且摆动支架的左右运动距离与相邻两吸盘之间的距离相等;移料支架的后端设有与拨杆连接并用于驱动其左右转动的驱动电机31,其用于驱动拨杆转动;为了提高精度,在移料支架的两侧设有下限位块33a,同时在升降支架板的侧壁设有与下限位块对应的限位开关37a,其能给出一个信号,说明此状态为取料或放料工位;位于端部(靠近待料区一侧)的吸盘为两个,分别与两个待料区对应,且与第一置料区、第二置料区对应,取料时,分别用于将第一待料区内的壳体移动至第一置料区,将第二置料区内的刀具本体移动至第二置料区;具体的,在摆动支架板38的前端沿长度方向等距设置有吸盘安装座,吸盘安装座上垂直设置有安装杆,吸盘设置在安装杆的底部,其与一气源连接,用于取料、放料。
在系统出料口上设有输送链,用于将装配好的刀具输送至装料工位。
为了提高系统的适用范围,以能装配不同型号甚至不同产品,在第二夹具的另一侧(远离第一夹具一侧)设有备用位置,用于安装辅助夹具,同时在移料机构的摆动支架上也设有备用位置,用于安装辅助吸盘,其能根据需求进行夹具、吸盘的增减,以适用不同的产品,或增加其它工位。
本发明用于金属撬刀的壳体自动装配系统,能对能实现物料的自动上料、推料、移料、组装、固定和下料,自动化程度高,大大降低了生产成本,提高了生产效率;预留工位,方便机构增减、改造,以适用不同的产品,适用范围广,柔性好;设置推料机构,能将物料快速、准确地移动至待料区,以方便移料机构取料;推料机构上设置红外检测装置,能对槽内或待料区内的物料进行检测,避免物料位置不到位造成卡料或空行程,提高系统运行的可靠性和稳定性;设置上限位机构,能对夹具内的物料进行进一步固定夹紧,避免在组料或压料时物料上翘,提高夹紧力度和可靠性,从而提高了装配质量和效率;本发明用于金属撬刀的壳体自动装配系统,结构紧凑、自动化程度高、生产效率高且运行可靠。
对于本领域的技术人员而言,阅读上述说明后,各种变化和修正无疑将显而易见。因此,所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容,都应认为仍属本发明的意图和范围内。