CN112743859A - 魔方十字中心组件组装机 - Google Patents

Abstract

本发明公开的魔方十字中心组件组装机包括第一转盘、第二转盘、传送装置、第一组装装置、转送装置、第二组装装置及第三组装装置；第一组装装置将弹簧组接于中心块上，并将螺钉以穿置于弹簧中的方式组接于中心块上以形成第一组件；转送装置将第一组件由第一转盘取送至第二转盘；第二组装装置用于十字连接轴的自动上料，并将第一组件压接于十字连接轴的连接臂上，以形成中心块可相对连接臂伸缩及转动的第二组件；传送装置的第一输送带用于第二组件由第二转盘至第三组装装置的传送；第三组装装置将端盖压接于第二组件之中心块上以形成十字中心组件；传送装置的第二输送带用于十字中心组件的传送出料，整机结构简单且布局合理，装配精度高且高效。

Description

魔方十字中心组件组装机

技术领域

本发明涉及魔方组装技术领域，尤其涉及对魔方十字中心组件进行组装的魔方十字中心组件组装机。

背景技术

魔方是一种通过转动实现指定面颜色拼接的益智类玩具，通常由塑料材质制成，根据阶数不同可分为二阶、三阶、四阶及多阶魔方，其中，三阶魔方为一立方体，每个坐标轴方向上分为顶层、中间层及底层，每层都可以自由转动，通过层的转动改变小立方块在立方体上的位置。三阶魔方的主体结构一般包括1个具有彼此垂直的6个连接臂的十字连接轴、可转动地连接于十字连接轴的6个连接臂上的6个中心块、与中心块卡接且可转动配合的12个棱块与8个角块。在魔方生产过程中通常需要对魔方进行逐层合并组装，尤其涉及到将中心块组装于十字连接轴上以形成起旋转支撑作用的十字中心组件，其中，十字中心组件的组装是否符合装配要求，直接关系到后续角块及棱块的装配精度，以及组装而成的魔方的旋拧是否顺畅，整个结构是否牢固。而现有的对于十字中心组件的组装还多使用人工作业，效率低，且装配精度无法有效保证。

因此，亟需一种可实现自动化作业、结构简单、装配精度高且高效的魔方十字中心组件组装机来克服上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够实现自动化流水作业、结构简单、装配精度高且高效的魔方十字中心组件组装机。

为了实现上述目的，本发明公开了一种魔方十字中心组件组装机，其包括顺次排布的第一转盘、第二转盘及具有呈平行且间隔布置的第一输送带与第二输送带的传送装置、设于所述第一转盘周侧的第一组装装置、设于所述第一转盘与所述第二转盘之间的转送装置、设于所述第二转盘周侧的第二组装装置以及设于所述第一输送带与所述第二输送带之间的第三组装装置；所述第一组装装置用于中心块、弹簧及螺钉的自动上料，并将所述弹簧组接于所述中心块上，还将所述螺钉以穿置于所述弹簧中的方式组接于所述中心块上，以形成第一组件；所述转送装置用于将所述第一组件由所述第一转盘取送至所述第二转盘；所述第二组装装置用于十字连接轴的自动上料，并将所述第一组件压接于所述十字连接轴的连接臂上，以形成所述中心块可相对所述连接臂伸缩及转动的第二组件；所述第一输送带用于所述第二组件由所述第二转盘传送至所述第三组装装置；所述第三组装装置用于端盖的自动上料，并将所述端盖压接于所述第二组件之中心块上，以形成十字中心组件；所述第二输送带用于所述第三组装装置处的所述十字中心组件的传送以出料。

与现有技术相比，本发明的魔方十字中心组件组装机包括设于第一转盘周侧的第一组装装置、设于第二转盘周侧的第二组装装置以及设于传送装置的第一输送带与第二输送带之间的第三组装装置，第一组装装置不仅可以实现中心块、弹簧及螺钉的自动上料，还可将弹簧自动组接于中心块上，使得螺钉以穿置于弹簧中的方式组接于中心块上以形成第一组件；第二组装装置不仅可以实现十字连接轴的自动上料，还可在转送装置的配合下，将由第一转盘所取得的第一组件呈可伸缩且可转动地压接于十字连接轴的连接臂上，从而形成第二组件；第二组件通过第一输送带由第二转盘传送至第三组装装置，第三组装装置不仅可以实现端盖的自动上料，还可将端盖压接于第二组件之中心块上，从而形成十字中心组件；十字中心组件再由第二输送带进行传送以出料。本发明的魔方十字中心组件组装机通过双转盘与双输送带的设置，使得各工位布局合理且紧凑，有效缩小体积，整机结构简单且定位准确，可实现十字中心组件装配的自动化流水作业，有效提高装配效率及装配精度。

较佳地，所述第一输送带的输出端、所述第二输送带的输入端及所述第三组装装置三者呈直线排布，且所述第三组装装置位于所述第一输送带与所述第二输送带的中心位置处。

较佳地，所述传送装置还包括呈平行且间隔布置的第一移送机构与第二移送机构，所述第一移送机构架设于所述第一输送带的输入端与所述第二转盘之间，所述第二移送机构架设于所述第一输送带的输出端与所述第二输送带的输入端之间。

较佳地，所述第一组装装置包括沿所述第一转盘的传送方向顺次排布的中心块上料机构、弹簧组装机构、螺钉组装机构以及下料机构，所述第一转盘上均布有多个第一治具，所述中心块上料机构用于将所述中心块安置于所述第一治具上，所述弹簧组装机构用于将所述弹簧插接于所述中心块上，所述螺钉组装机构用于将所述螺钉以穿接于所述弹簧中的方式组接于所述中心块上以形成所述第一组件，所述下料机构用于将所述第一组件由所述第一转盘移送至所述转送装置处。

较佳地，所述螺钉组装机构包括螺钉振料盘、沿Z轴方向布置的套筒及设于所述套筒与所述第一转盘之间的对位件，所述套筒架设于所述第一转盘的上方，用于将所述螺钉振料盘所提供的所述螺钉垂直的插接于所述中心块上，所述对位件上设有与所述螺钉的外轮廓的形状相匹配的穿置腔，用于对穿过所述套筒的所述螺钉进一步进行导向定位。

较佳地，所述转送装置包括设于所述第一转盘旁侧的定位治具、架设于所述定位治具与所述第二转盘上方的转送机构及连接于所述转送机构输出端的至少两个转送夹爪，所述定位治具用于承接所述第一组装装置所移送的第一组件，所述转送机构用于驱使至少两所述转送夹爪同步地沿X轴、Y轴及Z轴方向直线往复移动，且在移动过程中可驱使至少两个所述转送夹爪相对移动，以调整彼此间的间距。

较佳地，本发明的魔方十字中心组件组装机还包括设于所述转送装置与所述第二转盘之间的旋转装置，所述旋转装置用于驱使所述十字连接轴转动，使得所述转送装置可将所述第一组件组接于所述十字连接轴的不同端面的连接臂上。

较佳地，所述旋转装置包括底板、滑设于所述底板上的安装座、设于所述安装座背面的齿轮齿条机构、安设于所述安装座正面且连接于所述齿轮齿条机构的输出端的转向夹爪，所述安装座于所述底板上的滑动可带动所述转向夹爪做靠近或远离所述第二转盘的直线往复运动，以便对所述第二转盘上所述十字连接轴进行取放，所述齿轮齿条机构可驱使所述转向夹爪带动所述十字连接轴每次旋转90°，使得所述十字连接轴的不同端面的连接臂依次转动至垂直向上的位置。

较佳地，所述第二组装装置包括沿所述第二转盘的传送方向顺次排布的十字连接轴上料机构与压装机构，所述第二转盘上设有多个第二治具，所述十字连接轴上料机构用于将所述十字连接轴移送至所述第二治具上，所述压装机构用于抵压摆放于所述十字连接轴之连接臂上的所述第一组件，使得所述第一组件中的螺钉压装到位以形成第二组件。

较佳地，所述第三组装装置包括端盖振料盘、接料槽、阻挡件、定位槽及压接件，所述接料槽沿与所述端盖振料盘的送料方向相垂直的方向布置，且所述接料槽的侧端设有与所述端盖振料盘的出料口相连通的接料口，所述阻挡件可移动的设置于所述接料口与所述出料口之间，用于限制或允许所述出料口与所述接料口的连通，用于固定所述第二组件的所述定位槽设于所述接料槽的端部，使得所述第二组件的中心块的端部可卡接于所述接料槽的端口处，所述压接件可移动的布置于所述接料槽中，用于将所述接料槽中的所述端盖顶推至与所述中心块的端部压接。

附图说明

图1是本发明魔方十字中心组件的立体结构示意图。

图2是本发明魔方十字中心组件的分解结构示意图。

图3是本发明魔方十字中心组件组装机的立体结构示意图。

图4是本发明魔方十字中心组件组装机的平面结构示意图。

图5是本发明的第一移送机构的立体结构示意图。

图6是本发明的第二移送机构的立体结构示意图。

图7是本发明的第一组装装置的平面结构示意图。

图8是本发明的弹簧组接机构的立体结构示意图。

图9是本发明的螺钉组接机构的立体结构示意图。

图10是本发明的转送装置的一方向的平面结构示意图。

图11是本发明的转送装置的另一方向的平面结构示意图。

图12是本发明的旋转装置的立体结构示意图。

图13是本发明的压装机构的立体结构示意图。

图14是本发明的第三组装装置的立体结构示意图。

具体实施方式

为详细说明本发明的内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

参阅图1至图4，本发明公开了一种魔方十字中心组件组装机100，用于将魔方之中心块200通过弹簧300与螺钉400组接于魔方之十字连接轴500的连接臂501上，并通过端盖600对中心块200的端口201进行封闭，从而形成魔方之十字中心组件700。其中，于本申请中，弹簧300由中心块200具有端口201的一侧向着中心块200另一侧的连接杆202的方向可伸缩的卡接于中心块200的中心处的穿置槽203中，穿置槽203为贯穿中心块200的端口201与连接杆202的通槽，且穿置槽201位于端口201处的直径尺寸大于其位于连接杆202中的直径尺寸，螺钉400以穿接于弹簧300上的方式穿置于中心块200的穿置槽203中，并且螺钉400的杆部401穿过连接杆202而卡接于十字连接轴500之连接臂501的卡槽5011中，螺钉400的头部402封闭于由端盖600与端口201所限定的容置空间中，从而使得中心块200可借由螺钉400与弹簧300做靠近或远离连接臂501的伸缩运动及相对连接臂501的旋转运动。

本发明优选实施例所提供的魔方十字中心组件组装机100包括沿机台101的纵长方向顺次排布的第一转盘10、第二转盘20及具有呈平行且间隔布置的第一输送带31与第二输送带32的传送装置30、设于第一转盘10周侧的第一组装装置40、设于第一转盘10与第二转盘20之间的转送装置50、设于第二转盘20周侧的第二组装装置60以及设于第一输送带31与第二输送带32之间的第三组装装置70。第一组装装置40用于中心块200、弹簧300及螺钉400的自动上料，并将弹簧300组接于中心块200上，还将螺钉400以穿置于弹簧300中的方式组接于中心块200上，以形成第一组件701；转送装置50用于将第一组件701由第一转盘10取送到第二转盘20上；第二组装装置60用于十字连接轴500的自动上料，并在转送装置50的配合下，将由第一转盘10处取得的第一组件701压接于十字连接轴500的连接臂501上，以形成中心块200相对十字连接轴500可伸缩且可转动的第二组件702；第一输送带31用于第二组件702自第二转盘20到第三组装装置70的传送；第三组装装置70用于端盖600的自动上料，并将端盖600压接于第二组件702之中心块200的端口201处，以形成十字中心组件700；第二输送带32用于第三组装装置70处的十字中心组件700的传送以出料。

需要说明的是，本发明的魔方十字中心组件组装机100主要用于十字连接轴500的相垂直的两个方向共计四个端面上的连接臂501上对应中心块200的组接，而另两个端面上的连接臂501上中心块200的组接则在其他设备中完成。当然，本发明的魔方十字中心组件组装机100还包括控制系统，控制系统与第一转盘10、第二转盘20、传送装置30、第一组装装置40、转送装置50、第二组装装置60及第三组装装置70电性连接，用于控制各装置间的协调动作。其中，控制系统为现有设计，其结构及控制原理均为本领域的公知，故在此不再对其进行详细的描述。

结合图3、图4和图7，第一转盘10上均布有多个第一治具11，第一治具11上设有与中心块200的形状相匹配的定位槽111，中心块200以其端口201朝上的方向安置于定位槽111中。第二转盘20上均布有多个第二治具21，第二治具21上设有与十字连接轴500的形状相匹配的卡位211，十字连接轴500通过一连接臂501插接固定于卡位211处，从而便于在与该连接臂501相垂直的四个连接臂501上对应组接中心块200。具体地，为了便于对中心块200及十字连接轴500进行定位及传送，第一转盘10的承载面呈圆形，沿其周向均布有四个第一治具11，第二转盘20的承载面呈方形，对应四条边的位置处各设有一第二治具21。为了提高传送效率，每一第一治具11上可固定多个中心块200，定位槽111可优选为条形槽，其靠近第一转盘10中心的一端封闭，其靠近第一转盘10边缘的一端未封闭，从而可通过该开口将多个中心块200逐一推送至定位槽111中，具体每一第一治具11上可安置6个中心块200。对应的，每一第二定位治具21上可固定多个十字连接轴500，则第二定位治具21上沿其纵长方向设有呈等距排布的多个卡位211，卡位211的数量具体为6个。

参阅图3至图6，第一输送带31与第二输送带32均沿机台101的纵长方向直线排布，传送装置30还包括呈平行且间隔布置的第一移送机构33与第二移送机构34，第一移送机构33架设于第一输送带31的输入端311与第二转盘20之间，用于将第一组件701由第一转盘10取送到第一输送带31上进行传送，第二移送机构34架设于第一输送带31的输出端312与第二输送带32的输入端321之间，用于将第二组件702由第一输送带31取送到第三组装装置70上，还用于将十字中心组件700由第三组装装置70取送到第二输送带32上进行传送以出料，则第一移送机构33与第二移送机构34可沿机台101的横宽方向短距离的直线移动即可实现对应的取送作业。优选地，第一输送带31的输出端312、第二输送带32的输入端321及第三组装装置70三者呈直线排布，且第三组装装置70位于第一输送带31的输出端312与第二输送带32的输入端321的中心位置处，从而进一步减少第二移送机构34的移动行程，优化结构，有效提高装配效率。

参阅图5，为了提高装配效率，于本实施例中，第一移送机构33每次可将第二治具21上装配完成的多个第二组件702一次性地移送到第一输送带31上。其中，由于在第二转盘20上组接而成的第二组件702呈侧立摆放，为了便于第三组装装置70的压接作业，第一移送机构33可先将第二组件702旋转90°，再将其呈水平地摆放于第一输送带31上。具体地，第一移送机构33包括安设于机台101上的支架331、设于支架331上的直线模组332、连接于直线模组332输出端的旋转模组333、连接于旋转模组333输出端的取放驱动器334及连接于取放驱动器334输出端的取送夹爪335。直线模组332可驱使取送夹爪334沿X轴方向与Z轴方向直线往复运动，以往返于第二治具21与第一输送带31之间，且在移动过程中，旋转模组333可驱使取送夹爪335旋转90°，使得取送夹爪335在取放驱动器334的驱使下将取得的呈侧立摆放的第二组件702呈水平地摆放于第一输送带31上。

更具体地，直线模组332包括驱使取送夹爪334沿X轴方向直线运动的无杆气缸3321、连接于无杆气缸3321的输出端以驱使取送夹爪335沿Z轴方向直线运动的滑台气缸3322，旋转模组333包括旋转驱动器3331及连接于旋转驱动器3331输出端的转动轴3332，多个取放驱动器334等距的连接于转动轴3332上，每一取放驱动器334的输出端连接一取送夹爪335，多个取送夹爪335间的间距与第二治具21上的卡位211间的间距相对应，则第一移送机构33可实现对多个第二组件702的同步取送及转向作业，进一步提高装配效率。其中，取送夹爪335具体为气动夹爪，取放驱动器334为一气缸。

参阅图6，于本实施例中，第二移送机构34可实现对第二组件702与十字中心组件700二者进行取送的同步作业，从而进一步提高装配效率。具体地，第二移送机构34包括支架341、设于支架341上的直线模组342、连接于直线模组342的输出端的两取放驱动器343、与两取放驱动器343一一对应地连接的两下料夹爪344，两下料夹爪344呈平行且间隔开地布置，直线模组341可驱使两下料夹爪344沿Z轴方向与X轴方向直线往复运动，同步移动的两下料夹爪344对应往返于第一输送带31与第三组装装置70之间以及第三组装装置70与第二输送带32之间，则每次将第三组装装置70装配完成的一个十字中心组件700取走的同时，将另一待组装的第二组件702安住于第三组装装置70上。其中，直线模组342包括驱使下料夹爪344沿X轴方向直线运动的气缸3421、连接于气缸3421的输出端以驱使下料夹爪344沿Z轴方向直线运动的气缸3422，取放驱动器343为一气缸。

参阅图4、图7至图9，第一组装装置40包括于第一转盘10的周侧沿第一转盘10的传送方向顺次排布的中心块上料机构41、弹簧组装机构42、螺钉组装机构43以及下料机构44，中心块上料机构41用于将中心块200以其端口201朝上的方向安置于第一治具11上，弹簧组装机构42用于将弹簧300插接于中心块200的穿置槽203中，螺钉组装机构43用于将螺钉400以穿接于弹簧300中的方式组接于中心块200上，以形成第一组件701，下料机构44用于将第一组件701由第一转盘10移送至转送装置50处。其中，中心块上料机构41、弹簧组装机构42、螺钉组装机构43以及下料机构44于第一转盘10的周侧呈间隔90°的排布。

结合图4和图7，具体地，于本实施例中，中心块上料机构41包括设于第一转盘10旁侧的中心块振料盘411、设于中心块振料盘411的出料口处的阻挡件412、与阻挡件412连接的阻挡驱动器413。中心块振料盘411的出料口与第一治具11上定位槽111的开口端可对接，从而可将中心块200逐一推送至第一治具11的定位槽111中。阻挡驱动器413可驱使阻挡件412做靠近或远离中心块振料盘411的出料口的直线运动，以阻止或允许中心块振料盘411的出料口与第一治具11的定位槽111的连通。如当定位槽111中排满6个中心块200后，设于定位槽111处的感应器发出信号给到控制系统，在控制系统的指示下，阻挡驱动器413驱使阻挡件412移动至靠近中心块振料盘411的出料口，从而阻止中心块振料盘411对中心块200的输送。

结合图4、图7和图8，具体地，于本实施例中，弹簧组装机构42包括设于第一转盘10旁侧的弹簧振料盘421及与弹簧振料盘421的出料口相连通的套筒422，弹簧振料盘421中的弹簧300通过套筒422的导向对位准确地插接于第一治具11上中心块200的穿置槽203中。其中，套筒422安设于支架423上，并沿Z轴方向布置，从而可对位于中心块200的穿置槽203的正上方。具体地，套筒422可与定位槽111中的中心块200呈一一对应的布置，当然，套筒422与中心块200的数量也可不一致。于本实施例中，弹簧组装机构42还包括对位驱动器424，两个套筒422呈平行且间隔开的连接于对位驱动器424的输出端，弹簧振料盘421每次将两个弹簧300通过连接管对应输送到两套筒422中，从而先对第一治具11中与两套筒422的初始位置相对的两个中心块200进行弹簧300的组接，两套筒422再在对位驱动器424的驱使下相对第一治具11沿Y轴方向直线移动，从而分两次将另外四个弹簧300对应组接于第一治具11中其余四个中心块200上。

结合图4、图7和图9，具体地，于本实施例中，螺钉组装机构43包括设于第一转盘10旁侧的螺钉振料盘431、沿Z轴方向布置的套筒432及设于套筒432与第一转盘10之间的对位件433。其中，套筒432通过支架434架设于第一转盘10的上方，用于对螺钉振料盘431出口处的螺钉400进行导向定位，使其垂直的插接于组接有弹簧300的中心块200的穿置槽203中，对位件433通过支架435架设于第一转盘10与套筒432之间，其上设有与螺钉400的外轮廓的形状相匹配的穿置腔4331，从而对穿过套筒432的螺钉400的插接进一步进行导向定位。具体地，套筒432、穿置腔4331与定位槽111中的中心块200三者可呈一一对应的布置，当然，三者的数量也可不一致。于本实施例中，螺钉组装机构43还包括对位驱动器436，两个套筒432呈平行且间隔开的连接于对位驱动器436的输出端，对位件433上设有沿其纵长方向布置的六个穿置腔4331，穿置腔4331与中心块200呈一一对应的设置，螺钉振料盘431每次将两个螺钉400通过连接管对应输送到两套筒432中，从而先对第一治具11中与两套筒432的初始位置相对的两个中心块200进行螺钉400的组接，两套筒432再在对位驱动器436的驱使下相对第一治具11沿X轴方向直线移动，从而分两次将另外四个螺钉400对应组接于第一治具11中其余四个中心块200上。

参阅图7，下料机构44包括设于第一转盘10旁侧的定位治具441、设于定位治具441旁侧的推送件442及与推送件442相连接的推送驱动器443，定位治具441与第一治具11的结构大致相同，其开口端与第一治具11的开口端可对接。推送驱动器443可驱使推送件442相对定位治具441沿Y轴方向直线移动，从而将第一治具11中组接完成的第一组件701逐一推送到定位治具441中，以便转送装置50取料。

结合图10和图11，转送装置50包括设于所述第一转盘10旁侧的支架51、通过支架51架设于第一转盘10与第二转盘20上方的转送机构52及连接于转送机构52输出端的至少两个转送夹爪53，转送机构52用于驱使至少两转送夹爪53同步地沿Y轴及Z轴方向直线往复运动，以往返于第一组装装置40的定位治具441与第二转盘20之间。优选地，在移动过程中，转送机构52还可驱使至少两个转送夹爪53沿X轴方向做调整彼此间距的直线移动，从而根据第二治具21上卡位211的布置调整对应取送的第一组件701间的间距，高效的实现对位准确的转送作业。

具体地，于本实施例中，转送机构52包括安设于支架51上的无杆气缸521、连接于无杆气缸521输出端的滑台气缸522、通过连接座523连接于滑台气缸522输出端的变间距驱动器524、沿Z轴方向滑设于连接座523的相对上端且与变间距驱动器523的输出端相连接的驱动框525、枢接于驱动框525上的可伸缩链条526、沿X轴方向滑设于连接座523的相对下端且与可伸缩链条526相连接的至少两个转接板527、与至少两个转接板527一一对应地连接的至少两个气缸528，至少两个转送夹爪53与气缸528的输出端一一对应的连接。其中，无杆气缸521与滑台气缸522用于驱使至少两个转送夹爪53对应沿Y轴及Z轴方向直线往复移动，气缸528用于驱使转送夹爪53夹取或松开第一组件701。可伸缩链条526包括沿驱动框525的纵长方向于驱动框525的前后两相对侧交替排布并依次枢接的至少两链板5261，则相互枢接的至少两链板5261可绕着对应的枢接点做相互远离或靠近的伸缩运动，相互枢接的至少两链板5261排布呈“人”字形或波浪形，即对应链板5261的数量为2个或超过2个的情况。其中，至少两链板5261的上枢接端沿X轴方向可滑动地卡接于驱动框525中，至少两链板5261的下枢接端于驱动框525的下方与至少两个转接板527的上端一一对应的枢接，转接板527滑设于连接座523的直线导轨上。变间距驱动器524可驱使驱动框525于连接座523上沿Z轴方向直线往复运动，使得至少两链板5261在驱动框524的抵压力的作用下沿X轴方向做相远离或靠近的伸缩运动，从而带动对应连接的转接板527于连接座523上滑动，以调整转接板527间的间距，进而调整至少两个转送夹爪53间的间距。其中，转送夹爪53的数量具体为6个。

结合图3、图4和图12，本发明优选实施例中，魔方十字中心组件组装机100还包括设于转送装置50与第二转盘20之间的旋转装置80，旋转装置80用于驱使十字连接轴500转动，从而便于将第一组件701组接于十字连接轴500的不同端面的连接臂501上。具体地，旋转装置80包括底板81、滑设于底板81上的安装座82、设于安装座82背面的齿轮齿条机构83、安设于安装座82正面且连接于齿轮齿条机构83的输出端的转向夹爪84。安装座82可在与之相连的气缸85的驱使下于底板81上沿Y轴方向直线滑动，从而可带动转向夹爪84做靠近或远离第二转盘20的直线往复运动，以便对第二转盘20上的十字连接轴500进行取放。齿轮齿条机构83可驱使转向夹爪84带动十字连接轴500每次旋转90°，使得十字连接轴500的不同端面的连接臂501依次转动至垂直向上的位置，从而便于第一组件701的压接。

其中，为了提高效率，转向夹爪84的数量为多个，具体可与第二治具21上所设的卡位211的数量及间距相对应，多个转向夹爪84一一对应地连接于位于安装座82正面的多个气缸86的输出端，以夹取或松开十字连接轴500。对应地，齿轮齿条机构83包括设于安装座82上的一齿条831、与齿条831相啮合且呈等距排布的多个齿轮832、与齿条831相连接的气缸833，齿轮832与气缸86一一对应的连接。气缸833用于驱使齿条831沿X轴方向直线移动，使得多个齿轮832随之转动，从而带动多个转向夹爪84同步转动。具体地，当第二组装装置60完成十字连接轴500一端面的连接臂501上第一组件701的组接后，旋转装置80可将该十字连接轴500从第二转盘20上取下并进行角度调整后，再放回到第二转盘20上，重复取送及转动3次，每次90°，即可配合完成十字连接轴500四个端面的连接臂501上第一组件701对应组接。

结合图3、图4和图13，第二组装装置60包括沿第二转盘20的传送方向顺次排布的十字连接轴上料机构61与压装机构62，十字连接轴上料机构61用于将十字连接轴500移送至第二治具21上，压装机构62用于抵压摆放于十字连接轴500之连接臂501上的第一组件701，使得第一组件701中的螺钉400被压装到位，以形成第二组件702。其中，十字连接轴上料机构61通过振动盘611自动供料，并通过上料夹爪将十字连接轴500由振动盘的出料口逐一移送到第二治具21的相应卡位211上。压装机构62包括安装架621、安设于安装架621上的气缸622、连接于气缸622输出端的压板623，压板623上与第二治具21的卡位211相对应的位置处设有抵压头6231，抵压头6231用于从中心块200的端口201抵压螺钉400的头部402，从而将螺钉400压装到位，使其卡接于连接臂501的卡槽5011中。于本申请中，每次可同时对6个第一组件701中的螺钉400进行压装，则一次压装后，旋转装置80将第一组件701转动一次，压装机构62再次压装，如此重复三次，即可实现对十字连接轴500的四个端面上的连接臂501上对应螺钉400的压装。

参阅4和图14，具体地，于本实施例中，第三组装装置70包括端盖振料盘71、接料槽72、阻挡件73、第三治具74及压接件75，接料槽72沿与端盖振料盘71的送料方向相垂直的方向布置，且接料槽72的侧端设有与端盖振料盘71的出料口相连通的接料口，阻挡件73在与之相连的阻挡驱动器76驱使下可移动的设置于接料口与出料口之间，用于限制或允许出料口与接料口的连通，第三治具74设于接料槽72的端部，用于固定第二组件702，使得第二组件702呈水平的摆放，且中心块200卡接于接料槽72的端口处，压接件75在与之相连的压接驱动器77的驱使下可移动的布置于接料槽72中，用于将接料槽72中的端盖600向着第三治具74的方向顶推至使其压接于中心块200上，以对中心块200的端口进行封闭。优选地，为了实现四个方向的端盖600的同步压装，则端盖振料盘71、接料槽72及压接件75呈一一对应地布置，具体数量均为4个，第三治具74的数量为一个，且位于4个接料槽72的中心位置处，第二组件702的4个中心块200一一对应地卡接于4个接料槽72中，以便同步实现压装。

以下结合图1至图14，对本发明魔方十字中心组件组装机100的工作原理进行说明：

设备启动后，在控制系统的指示下，中心块上料机构41动作，每次将6个中心块200推送到第一治具11上；之后，第一治具11上的6个中心块200随着第一转盘10转动至弹簧组装机构42处；弹簧组装机构42分三次将6个弹簧300对应的插接于6个中心块200中，第一转盘10再将弹簧300组接完成的6个中心块200转送至螺钉组装机构43处；螺钉组装机构43分三次将6个螺钉400对应组接于装有弹簧300的中心块200中，从而形成6个第一组件701，第一组件701随之被第一转盘10转送到下料机构44处；下料机构44将6个第一组件701由第一转盘10移送到定位治具441上；

接着，十字连接轴上料机构61动作，每次将6个十字连接轴500移送至第二治具21上，第二治具21上的6个十字连接轴500随着第二转盘20转动至压装机构62处；与此同时，转送装置50将定位治具441上的6个第一组件701进行移送，且在移送过程中根据第二治具21上卡位211的间距对应调整6个第一组件701间的间距，从而将6个第一组件701对应放置于第二治具21上对应6个十字连接轴500的连接臂501上；之后，转送装置50复位，压装机构62动作，同步地从上方抵压摆放于6个连接臂501上的第一组件701，使得6个第一组件701中的螺钉400同步压装到位；接着，压装机构62复位，旋转装置80将6个十字连接轴500同时从第二治具21上取下并旋转90°后，将6个十字连接轴500以另一端面的连接臂501朝上的方向放回到第二治具21中，转送装置50正好将另一组6个第一组件701放置于此端面的连接臂501上，接着由上压装机构62重复压接动作，以实现第二个端面上6个连接臂501上第一组件701的压接，重复三次作业，从而对十字连接轴500四个端面的连接臂501上对应压装第一组件701，以形成螺钉400压装到位的第二组件702；之后，第二转盘20将第二组件702转送至与第一输送带31相对的位置处；

然后，第一移送机构33将6个第二组件702由第二治具21一次性地移送到第一输送带31上，且在移送过程中，将第二组件702旋转90°，使得侧立摆放的第二组件702调整为水平的于第一输送带31上传送；第一输送带31将第二组件702传送到靠近第三组装装置70的位置处；

之后。第二移送机构34每次将一个第二组件702由第一输送带31抓取到第三组装装置70的第三治具74中，与此同时，4个端盖振料盘71各自将1个端盖600输送到接料槽72中，当感应器感应到第二组件702后，发出信号给到控制系统，在控制系统的之下，4个压接件75同步动作以推送对应的端盖600，从而实现第二组件702中4个中心块200上端盖600的同步压装，以形成十字中心组件组700；

最后，第二移送机构34将十字中心组件700移送到第二输送带32上，以便进行传送出料，与此同时，第二移送机构34还将另一个第二组件702安放于第三治具74中；

不断重复上述作业，即可实现对魔方的十字中心组件700组装的自动化流水作业。

与现有技术相比，本发明的魔方十字中心组件组装机100包括设于第一转盘10周侧的第一组装装置40、设于第二转盘20周侧的第二组装装置60及以及设于传送装置30的第一输送带31与第二输送带32之间的第三组装装置70，第一组装装置40不仅可以实现中心块200、弹簧300及螺钉400的自动上料，还可将弹簧300自动组接于中心块200上，使得螺钉400以穿置于弹簧300中的方式组接于中心块200上以形成第一组件701；第二组装装置60不仅可以实现十字连接轴500的自动上料，还可在转送装置50的配合下，将由第一转盘10所取得的第一组件701压接于十字连接轴500的连接臂501上，从而形成中心块200相对十字连接轴500可伸缩且可转动的第二组件702；第二组件702通过第一输送带31由第二转盘20传送至第三组装装置70处；第三组装装置70不仅可以实现端盖600的自动上料，还可将端盖600压接于第二组件702之中心块200的端口201处，从而形成十字中心组件700；十字中心组件700再由第二输送带32进行传送以出料。本发明的魔方十字中心组件组装机100通过双转盘与双输送带的设置，使得各工位布局合理且紧凑，有效缩小体积，整机结构简单且定位准确，可实现十字中心组件装配的自动化流水作业，有效提高装配效率及装配精度，相应降低了制造成本。

以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种魔方十字中心组件组装机，其特征在于，包括顺次排布的第一转盘与第二转盘及具有呈平行且间隔布置的第一输送带与第二输送带的传送装置、设于所述第一转盘周侧的第一组装装置、设于所述第一转盘与所述第二转盘之间的转送装置、设于所述第二转盘周侧的第二组装装置以及设于所述第一输送带与所述第二输送带之间的第三组装装置；所述第一组装装置用于中心块、弹簧及螺钉的自动上料，并将所述弹簧组接于所述中心块上，还将所述螺钉以穿置于所述弹簧中的方式组接于所述中心块上，以形成第一组件；所述转送装置用于将所述第一组件由所述第一转盘取送至所述第二转盘；所述第二组装装置用于十字连接轴的自动上料，并将所述第一组件压接于所述十字连接轴的连接臂上，以形成所述中心块可相对所述连接臂伸缩及转动的第二组件；所述第一输送带用于将所述第二组件由所述第二转盘传送至所述第三组装装置；所述第三组装装置用于端盖的自动上料，并将所述端盖压接于所述第二组件之中心块上，以形成十字中心组件；所述第二输送带用于所述第三组装装置处的所述十字中心组件的传送出料。

2.根据权利要求1所述的魔方十字中心组件组装机，其特征在于，所述第一输送带的输出端、所述第二输送带的输入端及所述第三组装装置三者呈直线排布，且所述第三组装装置位于所述第一输送带与所述第二输送带的中心位置处。

3.根据权利要求1所述的魔方十字中心组件组装机，其特征在于，所述传送装置还包括呈平行且间隔布置的第一移送机构与第二移送机构，所述第一移送机构架设于所述第一输送带的输入端与所述第二转盘之间，所述第二移送机构架设于所述第一输送带的输出端与所述第二输送带的输入端之间。

4.根据权利要求1所述的魔方十字中心组件组装机，其特征在于，所述第一组装装置包括沿所述第一转盘的传送方向顺次排布的中心块上料机构、弹簧组装机构、螺钉组装机构以及下料机构，所述第一转盘上均布有多个第一治具，所述中心块上料机构用于将所述中心块安置于所述第一治具上，所述弹簧组装机构用于将所述弹簧插接于所述中心块中，所述螺钉组装机构用于将所述螺钉以穿接于所述弹簧中的方式组接于所述中心块上，以形成所述第一组件，所述下料机构用于将所述第一组件由所述第一转盘移送至所述转送装置处。

5.根据权利要求4所述的魔方十字中心组件组装机，其特征在于，所述螺钉组装机构包括螺钉振料盘、沿Z轴方向布置的套筒及设于所述套筒与所述第一转盘之间的对位件，所述套筒架设于所述第一转盘的上方，用于将所述螺钉振料盘所提供的所述螺钉垂直的插接于所述中心块上，所述对位件上设有与所述螺钉的外轮廓的形状相匹配的穿置腔，用于对穿过所述套筒的所述螺钉进行定位导向。

6.根据权利要求1所述的魔方十字中心组件组装机，其特征在于，所述转送装置包括架设于所述第一转盘与所述第二转盘上方的转送机构及连接于所述转送机构输出端的至少两个转送夹爪，所述转送机构用于驱使至少两所述转送夹爪沿Y轴及Z轴方向直线往复移动，且在移动过程中还可驱使至少两所述转送夹爪沿X轴方向相对移动，以调整彼此间的间距。

7.根据权利要求1所述的魔方十字中心组件组装机，其特征在于，还包括设于所述转送装置与所述第二转盘之间的旋转装置，所述旋转装置用于驱使所述十字连接轴转动，使得所述转送装置可将所述第一组件组接于所述十字连接轴的不同端面的连接臂上。

8.根据权利要求7所述的魔方十字中心组件组装机，其特征在于，所述旋转装置包括底板、滑设于所述底板上的安装座、设于所述安装座背面的齿轮齿条机构、安设于所述安装座正面且连接于所述齿轮齿条机构的输出端的转向夹爪，所述安装座于所述底板上滑动可带动所述转向夹爪做靠近或远离所述第二转盘的直线往复运动，以便对所述第二转盘上的所述十字连接轴进行取放，所述齿轮齿条机构可驱使所述转向夹爪带动所述十字连接轴每次旋转90°，使得所述十字连接轴的不同端面的连接臂依次转动至垂直向上的位置。

9.根据权利要求1所述的魔方十字中心组件组装机，所述第二组装装置包括沿所述第二转盘的传送方向顺次排布的十字连接轴上料机构与压装机构，所述第二转盘上设有多个第二治具，所述十字连接轴上料机构用于将所述十字连接轴移送至所述第二治具上，所述压装机构用于抵压摆放于所述十字连接轴之连接臂上的所述第一组件，使得所述第一组件中的螺钉压装到位以形成第二组件。

10.根据权利要求1所述的魔方十字中心组件组装机，所述第三组装装置包括端盖振料盘、接料槽、阻挡件、第三治具及压接件，所述接料槽沿与所述端盖振料盘的送料方向相垂直的方向布置，且所述接料槽的侧端设有与所述端盖振料盘的出料口相连通的接料口，所述阻挡件可移动的设置于所述接料口与所述出料口之间，用于限制或允许所述出料口与所述接料口的连通，所述第三治具设于所述接料槽的端部，用于固定所述第二组件，使得所述第二组件的中心块可卡接于所述接料槽的端口处，所述压接件可移动的布置于所述接料槽中，用于将所述接料槽中的所述端盖顶推至压接于所述中心块上。

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