CN112976596A - 供料机构和胶塞装配设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种供料机构，包括：放料组件、扯料组件、位于放料组件与扯料组件之间的导料组件、以及切料组件。放料组件用于承载料卷；扯料组件用于拉扯料卷的放料端以使得料卷放出料带；导料组件引导料带沿预设的方向前进；切料组件用于将经过扯料组件的料带切断以得到胶塞。同时，本发明还提供一种胶塞装配设备。本发明的有益效果为：在供料的过程中，实现料带的分切和胶塞在出料时的姿态的控制，便于后续的取料机构能够精准地抓取胶塞，降低装配难度，提高工作效率。

Description

供料机构和胶塞装配设备
技术领域
本发明涉及机械加工设备技术领域，特别是涉及一种供料机构和一种胶塞装配设备。
背景技术
在工业加工中，有些产品中设有柱状的胶塞，这种胶塞的体积细小，一般通过插入的方式安装到产品中，并且根据连接结构的需求，再通过卡接或者胶水粘接的方式进行固定。
在工业上，为了实现自动化上料，通常会采用振动盘进行供料，而胶塞的来料一般是成卷的料带，因此，一般需要增设一个切料工序，先将料带切割成一个个的胶塞，再通过振动盘进行供料。同时，胶塞的体积细小，在后续的装配过程中，取料机构很难从振动盘的输出端精准地抓取胶塞，导致胶塞与工件装配时，胶塞难以对准工件上的装配孔，装配难度大，工作效率不高。
发明内容
基于此，本发明提供一种供料机构，在供料的过程中，实现料带的分切和胶塞在出料时的姿态的控制，便于后续的取料机构能够精准地抓取胶塞，降低装配难度，提高工作效率。
一种供料机构，包括：
放料组件；放料组件用于承载料卷；
扯料组件；扯料组件用于拉扯料卷的放料端以使得料卷放出料带；
位于放料组件与扯料组件之间的导料组件；导料组件引导料带沿预设的方向前进；以及
切料组件；切料组件用于将经过扯料组件的料带切断以得到胶塞。
上述供料机构，工作时，将料卷装载在放料组件上，使得料卷可以自由转动。扯料组件拉扯料卷的放出料端以使得料卷放出料带，并且通过导料组件配合扯料组件，使得料带能够安装预设的方向出料。切料组件对经过扯料组件的料带进行切断以得到胶塞，该胶塞的长度以及切断时的姿态均得到精准控制。通过上述设计，在供料的过程中，实现料带的分切和胶塞在出料时的姿态的控制，便于后续的取料机构能够精准地抓取胶塞，降低装配难度，提高工作效率。
在其中一个实施例中，扯料组件包括：扯料驱动器和连接扯料驱动器的主动轮；扯料驱动器用于带动主动轮转动以拉扯料卷的放料端。通过扯料驱动器带动主动轮传动，主动轮通过摩擦力拉扯料卷的放料端。
在其中一个实施例中，该供料机构还包括：位于放料组件与导料组件之间的开料组件；开料组件包括：夹料单元和顶料单元；夹料单元位于放料组件与导料组件之间；顶料单元位于放料组件与夹料单元之间；夹料单元用于夹住料带；顶料单元用于在夹料单元夹住料带后，通过顶压夹料单元与放料组件之间的料带，迫使放料单元放出更多的料带。当扯料组件与放料组件之间的料带过于绷紧时，主动轮与料带之间可能出现打滑，导致无法送料或者后续切出的胶塞的长度不符合要求，因此，需要开料组件让料带保持松弛的状态。当需要开料时，先通过夹料单元将料带夹住，然后通过顶料单元顶压料带，迫使放料组件多放出一些料带，然后夹料单元和顶料单元复位，扯料机构与放料机构的料带长度相比开料前增大，使得料带变得松弛。
在其中一个实施例中，导料组件包括：从动轮和第一传感器；从动轮用于引导料带沿预设的方向前进；第一传感器用于检测料带在从动轮上的位置以确定是否有料带经过以及确定料带是否偏离预设的前进轨迹。从动轮引导料带沿预设的方向前进。第一传感器确保有料和检测料带是否偏离预设的前进轨迹，提高料带的传送精度。
在其中一个实施例中，切料组件包括：限位块、刀座、连接刀座的切料驱动器、滑动设置在刀座上的压板、连接在压板与刀座之间的弹性件、以及安装在刀座上的切刀；切料驱动器用于带动刀座移动；压板和切刀跟随刀座朝向限位块移动，并且当压板抵压到经过扯料组件的料带时，弹性件压缩，切刀跟随刀座继续移动以切割料带得到胶塞。在切料时，先通过压板将料带锁定在限位块处，然后，刀座继续移动，弹性件压缩，压板保持不动，切刀继续前进以切断料带，得到胶塞，从而实现料带的精确切割。
同时，本发明还提供一种胶塞装配设备。
一种胶塞装配设备，包括上述任一实施例的供料机构，还包括：
送料机构；送料机构包括：转盘和连接转盘的送料驱动器；转盘上设有供胶塞穿入的导向件；送料驱动器用于带动转盘转动以切换工位；
压料机构；压料机构包括：顶针和连接顶针的压料驱动器；压料驱动器用于带动顶针插入导向件中以将胶塞压入到工件的装配孔中以完成装配。
上述胶塞装配设备，通过供料机构实现料带的切割，得到按照预设长度和姿态的胶塞。并且，在料带被切断时，胶塞进入到转盘上的导向件中，在得到胶塞后，送料驱动器带动转盘转动以带动胶塞保持原有的姿态跟随导向件移送至压料机构处。压料机构的压料驱动器带动顶针插入到导向件中，使得胶塞安装预设的姿态精准地被压入到工件的装配孔中，从而完成胶塞与工件的装配。通过上述设计，实现胶塞从料带分切，到精准送料，再到精准装配的目的，实现高效和精度的胶塞装配作业。
在其中一个实施例中，导向件设有平行于转盘的转轴设置的导料孔；导料孔的入口端的宽度大于出口端的宽度以便于胶塞进入并且防止胶塞从导向件上脱落。导料孔能够确保胶塞按照预设的姿态跟随导向件移动，并且不会从导向件中脱落。
在其中一个实施例中，该胶塞装配设备还包括：来料检测机构；来料检测机构包括：位于供料机构与压料机构之间的第二传感器；当导向件跟随转盘从供料机构往压料机构转动的时，第二传感器检测导向件上是否存在胶塞。来料机构防止压料机构在空载的状态下工作，提高设备的运行效率。
在其中一个实施例中，该胶塞装配设备还包括：清料机构；清料机构包括：位于压料机构与供料机构之间的顶杆和连接顶杆的清料驱动器；当导向件跟随转盘从压料机构向供料机构转动时，清料驱动器带动顶杆插入到导向件中以确保导向件为空载状态回转至供料机构处。清料机构能够确保导向件以空载状态回转至供料机构处，避免因为压料机构失误而导致多个胶塞在导向件中堆积。
在其中一个实施例中，该胶塞装配设备还包括：定位机构；定位机构用于装载工件以配合压料机构实现胶塞与工件的装配。定位机构可以将准确地定位工件以提高装配的精度。
附图说明
图1为本发明的一种实施例的供料机构的示意图；
图2为图1所示的供料机构的另一视角的示意图；
图3为图1所示的供料机构中的切料组件的局部视图；
图4为图3所示的切料组件中的A局部的放大示意图；
图5为图1所示的供料机构的工作原理图；
图6为本发明的一种实施例的胶塞装配设备的示意图；
图7为图6所示的胶塞装配设备的局部视图；
图8为图7所示的胶塞装配设备中的压料机构和定位机构的示意图；
图9为图7所示的胶塞装配设备中的清料机构的示意图；
图10为图6所示的胶塞装配设备的工作原理图。
附图中各标号的含义为：
1000-胶塞装配设备；
100-供料机构；
10-放料组件，11-放料辊，12-限位板；
20-扯料组件，21-扯料驱动器，22-主动轮，23-夹料轮；
30-导料组件，31-从动轮，32-第一传感器；
40-切料组件，41-限位块，42-刀座，43-切料驱动器，44-压板，45-弹性件，46-切刀；
50-开料组件，51-夹料单元，511-第一导向轮，512-压块，513-夹料驱动器，52-顶料单元，521-顶料架，522-第二导向轮，523-顶料驱动器；
200-送料机构，201-转盘，2011-导向件，202-送料驱动器；
300-压料机构，301-顶针，302-压料驱动器；
400-来料检测机构，401-第二传感器；
500-清料机构，501-顶杆，502-清料驱动器；
600-定位机构，601-定位治具，602-升降台，603-升降驱动器；
700-XY微调平台；
2000-料带；
3000-工件。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
如图1至图5所示，其为本发明的一种实施例的供料机构100。
如图1和图2所示，该供料机构100包括：放料组件10、扯料组件20、位于放料组件10与扯料组件20之间的导料组件30、以及切料组件40。其中，放料组件10用于承载料卷，扯料组件20用于拉扯料卷的放料端以使得料卷放出料带2000，导料组件30引导料带2000沿预设的方向前进，切料组件40用于将经过扯料组件20的料带2000切断以得到胶塞。
下文，在图1和图2的基础上，结合图3至图5，对该供料机构100做进一步的说明。
如图1所示，在本实施例中，放料组件10包括：放料辊11和套设在放料辊11上的限位板12。在装载料卷时，将料卷套入到放料辊11上，限位板12用于防止料卷在转动的过程中从放料辊11上脱落。
如图1和图2所示，在本实施例中，扯料组件20包括：扯料驱动器21和连接扯料驱动器21的主动轮22。扯料驱动器21用于带动主动轮22转动以拉扯料卷的放料端。通过扯料驱动器21带动主动轮22传动，主动轮22通过摩擦力拉扯料卷的放料端。
进一步地，在本实施例中，扯料驱动器21为电机，并且通过同步带带动主动轮22转动。
此外，为了让主动轮22更稳定地拉扯料带2000，在本实施例中，扯料组件20还包括：平行于主动轮22设置的夹料轮23，该夹料轮23为从动式轮子，料带2000从夹料轮23与主动轮22之间的间隙穿过。
考虑到主动轮22拉扯料带2000是通过摩擦力实现的，若料带2000过于绷紧，则无法正常拉扯料带2000，因此，可以设置辅助机构以使得料带2000保持合适的松弛状态。例如，如图1所示，在本实施例中，该供料机构100还包括：位于放料组件10与导料组件30之间的开料组件50。
进一步地，如图1所示，在本实施例中，该开料组件50包括：夹料单元51和顶料单元52。其中，夹料单元51位于放料组件10与扯料组件20之间，而顶料单元52位于放料组件10与夹料单元51之间。夹料单元51用于夹住料带2000，顶料单元52用于在夹料单元51夹住料带2000后，通过顶压夹料单元51与放料组件10之间的料带2000，迫使放料单元放出更多的料带2000。当扯料组件20与放料组件10之间的料带2000过于绷紧时，主动轮22与料带2000之间可能出现打滑，导致无法送料或者后续切出的胶塞的长度不符合要求，因此，需要开料组件50让料带2000保持松弛的状态。当需要开料时，先通过夹料单元51将料带2000夹住，然后通过顶料单元52顶压料带2000，迫使放料组件10多放出一些料带2000，然后夹料单元51和顶料单元52复位，扯料机构与放料机构的料带2000长度相比开料前增大，使得料带2000变得松弛。
如图1所示，在本实施例中，夹料单元51包括：第一导向轮511、相对第一导向轮511设置的压块512、以及连接压块512的夹料驱动器513。在本实施例中，该夹料驱动器513为气缸。在非开料状态时，第一导向轮511作为导向工具使用。当需要开料时，夹料驱动器513带动压块512朝向第一导向轮511移动，以配合导向轮将经过第一导向轮511的料带2000夹紧在导向轮上(例如，如图5所示，料带2000的M点处被夹紧)。
如图1所示，在本实施例中，顶料单元52包括：顶料架521、安装在顶料架521上的第二导向轮522、以及连接顶料架521的顶料驱动器523。在本实施例中，该顶料驱动器523为气缸。在非开料状态时，料带2000穿过顶料架521并且与第二导向轮522接触，第二导向轮522作为导向工具使用。当夹料单元51夹住料带2000后，顶料驱动器523带动顶料架521顶压料带2000，而料带2000靠近扯料组件20的一端被夹料单元51锁定，因此，放料组件10上的卷料只能被迫多放出一些料带2000(例如，如图5所示，料带2000的N点处被顶料单元52下推，迫使料卷多放一些料带2000)。
如图1所示，导料组件30包括：从动轮31和第一传感器32。从动轮31用于引导料带2000沿预设的方向前进。第一传感器32用于检测料带2000在从动轮31上的位置以确定是否有料带2000经过以及确定料带2000是否偏离预设的前进轨迹。从动轮31引导料带2000沿预设的方向前进。第一传感器32确保有料和检测料带2000是否偏离预设的前进轨迹，提高料带2000的传送精度。
进一步地，在本实施例中，该第一传感器32为光线传感器，其可以在非接触的情况下，对料带2000进行检测。
如图3和图4所示，切料组件40包括：限位块41、刀座42、连接刀座42的切料驱动器43、滑动设置在刀座42上的压板44、连接在压板44与刀座42之间的弹性件45、以及安装在刀座42上的切刀46。在本实施例中，为了便于安装，限位块41安装在扯料组件20上。切料驱动器43用于带动刀座42移动。压板44和切刀46跟随刀座42朝向限位块41移动，并且当压板44抵压到经过扯料组件20的料带2000时，弹性件45压缩，切刀46跟随刀座42继续移动以切割料带2000得到胶塞。在切料时，先通过压板44将料带2000锁定在限位块41处，然后，刀座42继续移动，弹性件45压缩，压板44保持不动，切刀46继续前进以切断料带2000，得到胶塞，从而实现料带2000的精确切割。
进一步地，在本实施例中，该弹性件45为弹簧，在其他实施例中，该弹性件45也可以是弹性胶块、或者弹片。
此外，在本实施例中，切刀46可以为定制的刀片，或者采用常见的剃须刀。
上述供料机构100，如图5所示，工作时，将料卷装载在放料组件10上，使得料卷可以自由转动。扯料组件20拉扯料卷的放出料端以使得料卷放出料带2000，并且通过导料组件30配合扯料组件20，使得料带2000能够安装预设的方向出料。切料组件40对经过扯料组件20的料带2000进行切断以得到胶塞，该胶塞的长度以及切断时的姿态均得到精准控制。通过上述设计，在供料的过程中，实现料带2000的分切和胶塞在出料时的姿态的控制，便于后续的取料机构能够精准地抓取胶塞，降低装配难度，提高工作效率。
如图6至图10所示，本发明还提供一种胶塞装配设备1000。
如图6所示，该胶塞装配设备1000包括上述实施例的供料机构100，还包括：送料机构200和压料机构300。其中，供料机构100的说明可以参见上文，此处不再赘述。送料机构200用于将得到的胶塞转动至预设的装配位置。压料机构300用于将到达预设的装配位置的胶塞压入到工件3000的装配孔中以完成装配作业。
下文，结合图7至图10，对上述的胶塞装配设备1000做进一步的说明。
如图7和图10所示，送料机构200包括：转盘201和连接转盘201的送料驱动器202。转盘201上设有供胶塞穿入的导向件2011。送料驱动器202用于带动转盘201转动以切换工位。在本实施例中，为了实现连续和循环的送料，送料驱动器202优选为电机。
进一步地，在本实施例中，导向件2011设有平行于转盘201的转轴设置的导料孔。导料孔的入口端的宽度大于出口端的宽度以便于胶塞进入并且防止胶塞从导向件2011上脱落。导料孔能够确保胶塞按照预设的姿态跟随导向件2011移动，并且不会从导向件2011中脱落。
如图7和图8所示，压料机构300包括：顶针301和连接顶针301的压料驱动器302。压料驱动器302用于带动顶针301插入导向件2011中以将胶塞压入到工件3000的装配孔中以完成装配。在本实施例中，为了便于控制和简化设备的控制，该压料驱动器302可以为气缸，在其他实施例中，该压料驱动器302也可以为电机。
如图6和图7所示，在本实施例中，该胶塞装配设备1000还可以包括：来料检测机构400。来料检测机构400包括：位于供料机构100与压料机构300之间的第二传感器401。当导向件2011跟随转盘201从供料机构100往压料机构300转动的时，第二传感器401检测导向件2011上是否存在胶塞。来料机构防止压料机构300在空载的状态下工作，提高设备的运行效率。
进一步地，在本实施例中，该第二传感器401为光线传感器，其可以在非接触的情况下，对料带2000进行检测。
如图6和图7所示，该胶塞装配设备1000还可以包括：清料机构500。如图9所示，清料机构500包括：位于压料机构300与供料机构100之间的顶杆501和连接顶杆501的清料驱动器502。当导向件2011跟随转盘201从压料机构300向供料机构100转动时，清料驱动器502带动顶杆501插入到导向件2011中以确保导向件2011为空载状态回转至供料机构100处。清料机构500能够确保导向件2011以空载状态回转至供料机构100处，避免因为压料机构300失误而导致多个胶塞在导向件2011中堆积。
如图6至图8所示，该胶塞装配设备1000还包括：定位机构600。该定位机构600用于装载工件3000以配合压料机构300实现胶塞与工件3000的装配。定位机构600可以将准确地定位工件3000以提高装配的精度。
例如，如图8所示，在本实施例中，该定位机构600包括：定位治具601、连接定位治具601的升降台602、以及连接升降台602的升降驱动器603。其中，定位治具601用于装载和定位工件3000(例如，在本实施例中，该工件3000为医疗测试卡，在其他实施例中，该工件3000也可以是其他类型的卡片，或者产品)。升降驱动器603用于带动升降台602升降移动，定位治具601跟随升降台602升降动作。进一步地，在本实施例中，升降台602的底端设有滚轮，升降驱动器603为水平设置的气缸，该气缸连接可水平滑动的斜楔块，该斜楔块与滚轮滑动连接，当该气缸带动斜楔块水平移动时，利用斜楔块的形状将水平作用力转化为对滚轮的竖直作用力，从而带动升降台602升降动作。
此外，如图6所示，该胶塞装配设备1000还设有用于位置微调的XY微动平台700。该XY微动平台700用于安装供料机构100、送料机构200、压料机构300、来料检测机构400、以及清料机构500。
上述胶塞装配设备1000，如图10所示，通过供料机构100实现料带2000的切割，得到按照预设长度和姿态的胶塞。并且，在料带2000被切断时，胶塞进入到转盘201上的导向件2011中，在得到胶塞后，送料驱动器202带动转盘201转动以带动胶塞保持原有的姿态跟随导向件2011移送至压料机构300处。压料机构300的压料驱动器302带动顶针301插入到导向件2011中，使得胶塞安装预设的姿态精准地被压入到工件3000的装配孔中，从而完成胶塞与工件3000的装配。通过上述设计，实现胶塞从料带2000分切，到精准送料，再到精准装配的目的，实现高效和精度的胶塞装配作业。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本发明的优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种供料机构，其特征在于：包括：
放料组件；所述放料组件用于承载料卷；
扯料组件；所述扯料组件用于拉扯料卷的放料端以使得料卷放出料带；
位于所述放料组件与所述扯料组件之间的导料组件；所述导料组件引导料带沿预设的方向前进；以及
切料组件；所述切料组件用于将经过所述扯料组件的料带切断以得到胶塞。
2.根据权利要求1所述的供料机构，其特征在于，所述扯料组件包括：扯料驱动器和连接所述扯料驱动器的主动轮；所述扯料驱动器用于带动所述主动轮转动以拉扯料卷的放料端。
3.根据权利要求2所述的供料机构，其特征在于，还包括：位于所述放料组件与所述导料组件之间的开料组件；所述开料组件包括：夹料单元和顶料单元；所述夹料单元位于所述放料组件与所述导料组件之间；所述顶料单元位于所述放料组件与所述夹料单元之间；所述夹料单元用于夹住料带；所述顶料单元用于在所述夹料单元夹住料带后，通过顶压所述夹料单元与所述放料组件之间的料带，迫使所述放料单元放出更多的料带。
4.根据权利要求1所述的供料机构，其特征在于，所述导料组件包括：从动轮和第一传感器；所述从动轮用于引导料带沿预设的方向前进；所述第一传感器用于检测料带在所述从动轮上的位置以确定是否有料带经过以及确定料带是否偏离预设的前进轨迹。
5.根据权利要求1所述的供料机构，其特征在于，所述切料组件包括：限位块、刀座、连接所述刀座的切料驱动器、滑动设置在所述刀座上的压板、连接在所述压板与所述刀座之间的弹性件、以及安装在所述刀座上的切刀；所述切料驱动器用于带动所述刀座朝向所述限位块移动；所述压板和所述切刀跟随所述刀座移动，并且当所述压板抵压到经过所述扯料组件的料带时，所述弹性件压缩，所述切刀跟随所述刀座继续移动以切割料带得到胶塞。
6.一种胶塞装配设备，其特征在于，包括权利要求1至5任一项所述供料机构，还包括：
送料机构；所述送料机构包括：转盘和连接所述转盘的送料驱动器；所述转盘上设有供胶塞穿入的导向件；所述送料驱动器用于带动所述转盘转动以切换工位；
压料机构；所述压料机构包括：顶针和连接所述顶针的压料驱动器；所述压料驱动器用于带动所述顶针插入所述导向件中以将胶塞压入到工件的装配孔中以完成装配。
7.根据权利要求6所述的胶塞装配设备，其特征在于，所述导向件设有平行于所述转盘的转轴设置的导料孔；所述导料孔的入口端的宽度大于出口端的宽度以便于胶塞进入并且防止胶塞从所述导向件上脱落。
8.根据权利要求6所述的胶塞装配设备，其特征在于，还包括：来料检测机构；所述来料检测机构包括：位于所述供料机构与所述压料机构之间的第二传感器；当所述导向件跟随所述转盘从所述供料机构往所述压料机构转动的时，所述第二传感器检测所述导向件上是否存在胶塞。
9.根据权利要求6所述的胶塞装配设备，其特征在于，还包括：清料机构；所述清料机构包括：位于所述压料机构与所述供料机构之间的顶杆和连接所述顶杆的清料驱动器；当所述导向件跟随所述转盘从所述压料机构向所述供料机构转动时，所述清料驱动器带动所述顶杆插入到所述导向件中以确保所述导向件为空载状态回转至所述供料机构处。
10.根据权利要求6所述的胶塞装配设备，其特征在于，还包括：定位机构；所述定位机构用于装载工件以配合所述压料机构实现胶塞与工件的装配。
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