CN117301419A - 一种嵌件自动取放设备及自动取放方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车配件加工技术领域，具体公开了一种嵌件自动取放设备，包括：底座；竖向驱动件，竖向驱动件设在底座上且竖向驱动件的输出端沿竖直方向伸缩；机械臂，机械臂设在竖向驱动件的输出端且由竖向驱动件驱动进行升降；取放组件，取放组件包括设在机械臂端部的安装板和设在安装板上并可将嵌件夹紧和释放的若干夹臂，夹臂的位置与模具内需要放置嵌件的位置相互对应；控制系统，控制系统用于控制竖向驱动件、机械臂以及取放组件的运作，本发明可以自动将嵌件放置到模具内或者将嵌件从模具内取出，取代了传统的人工放置嵌件的过程，不仅降低了工作人员的劳动强度，而且提高了汽车配件进行嵌件成型的加工过程中的安全性能和生产效率。

Description

一种嵌件自动取放设备及自动取放方法

技术领域

本申请涉及汽车配件加工技术领域，具体公开了一种嵌件自动取放设备及自动取放方法。

背景技术

嵌件成型是指模具为装入预先准备的异材质嵌件后注入树脂、熔融的材料与嵌件接合化，都成一体化产品的成型工法，嵌件成型广泛的应用于汽车配件的加工过程中。

而在现有的对汽车配件进行嵌件加工的过程中，需要进行嵌件成型的工作人员手动开启注塑机的安全门，然后手动的将嵌件一颗一颗的放置到模具内，然后手动关闭注塑机的安全门，再启动注塑机开始生产。这个过程会让注塑机处于等待状态，并且嵌件越多，注塑机等待的时间越长，整体生产周期就越长；而且开关安全门也加大了工作人员的工作量和劳动强度，而且员工将身体伸入设备运行范围内，本身也是具有一定安全风险的，因此，发明人有鉴于此，提供了一种嵌件自动取放设备及自动取放方法，以便解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于解决传统的嵌件成型过程中，需要工作人员手动将嵌件放置到模具内，不仅增大了工作人员的工作量和劳动强度，而且也存在安全隐患的问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案提供一种嵌件自动取放设备，包括：

底座；

竖向驱动件，所述竖向驱动件设在所述底座上且所述竖向驱动件的输出端沿竖直方向伸缩；

机械臂，所述机械臂设在所述竖向驱动件的输出端且由竖向驱动件驱动进行升降；

取放组件，所述取放组件包括设在所述机械臂端部的安装板和设在安装板上并可将嵌件夹紧和释放的若干夹臂，所述夹臂的位置与模具内需要放置嵌件的位置相互对应；

控制系统，所述控制系统用于控制所述竖向驱动件、所述机械臂以及所述取放组件的运作。

进一步，所述夹臂包括与安装板相互固定的固定臂和与安装板滑动连接的滑动臂，所述固定臂内设有可通电产生磁场的电磁铁，所述滑动臂内设有可与电磁铁产生的磁场磁性吸附的磁体，所述固定臂与所述滑动臂之间设有可使滑动臂复位的复位弹簧。

进一步，所述安装板上设有若干滑槽，所述滑动臂设有分别滑动连接在各个滑槽内的滑块，所述固定臂设有分别固定在各个滑槽端部的固定块，所述复位弹簧设在所述固定块与所述滑块之间。

进一步，所述滑槽的横截面为燕尾形，且所述滑槽开口处的宽度小于滑槽底部的宽度，所述固定块和所述滑块与所述滑槽的形状相互适配。

进一步，所述滑块与所述滑槽内壁之间形成间隙，所述间隙内填充有若干滚珠。

进一步，所述滑块的侧壁设有若干容纳槽，所述滚珠成单排的设在所述容纳槽内，且所述滚珠突出所述容纳槽的距离小于所述滚珠的半径。

进一步，还包括检测探头，所述检测探头为若干个且分别设有所述安装板上，用于检测嵌件在模具内的位置。

进一步，所述机械臂包括：

主轴臂，所述主轴臂与所述竖向驱动件的输出端转动连接，主轴臂上设有驱动主轴臂转动的主轴电机；

第一连接臂，所述第一连接臂与所述主轴臂转动连接，主轴臂上设有驱动第一连接臂转动的第一电机；

第二连接臂，所述第二连接臂与所述第一连接臂转动连接，且第二连接臂的转动方向与第一连接臂的转动方向空间垂直，第一连接臂上设有驱动第二连接臂转动的第二电机；

第三连接臂，第三连接臂与所述第二连接臂转动连接，且第三连接臂的转动方向与第一连接臂和第二连接臂的转动方向均空间垂直，第二连接臂上设有驱动第三连接臂转动的第三电机；

安装臂，所述安装臂设在所述第三连接臂上且所述第三连接臂上设有驱动安装臂转动的第四电机，所述安装板设在所述安装臂上。

基于同一发明构思，本发明提供一种嵌件自动取放方法，包括使用上述的嵌件自动取放设备在汽车配件的嵌件成型过程中取放嵌件。

进一步，使用上述的嵌件自动取放设备在汽车配件的嵌件成型过程中取放嵌件的步骤如下：

步骤S1，当需要放置嵌件时，先将需要放置的嵌件夹紧在安装板的夹臂上；而当需要取下嵌件时，本步骤跳过，直接进入步骤S2；

步骤S2，控制系统控制竖向驱动件和机械臂移动，使安装板伸入注塑机的模具内，当需要放置嵌件时，安装板上的夹臂将嵌件释放，从而将嵌件放置到模具内对应位置；而当需要取下嵌件时，安装板上的夹臂将模具内的嵌件夹紧；

步骤S3，控制系统控制机械臂和竖向驱动件移动，使安装板和机械臂伸出注塑机，从而对汽车配件进行注塑加工；

步骤S4，当需要放置嵌件时，本步骤跳过，而当需要取下嵌件时，取下被夹臂夹紧的嵌件即可。

本基础方案的原理及效果在于：

1、与现有技术相比，本发明通过控制系统控制竖向驱动件以及机械臂的运作，使得安装板可以伸入注塑机内或者从注塑机内伸出，同时搭配夹臂将嵌件夹紧或者释放，当安装板伸入注塑机内时，利用与模具内需要放置嵌件的位置相互对应的夹臂，从而将嵌件放置到模具内或者将嵌件从模具内取出，取代了传统的人工放置嵌件的过程，不仅降低了工作人员的劳动强度，而且提高了汽车配件进行嵌件成型的加工过程中的安全性能和生产效率。

2、与现有技术相比，本发明采用固定臂与滑动臂的相互配合，利用电磁铁通道产生磁场、断电磁场消失的特性，搭配复位弹簧的复位功能，使得滑动臂靠近固定臂对嵌件进行夹紧、滑动臂远离固定臂对嵌件释放，从而可以便捷的将嵌件夹紧或者释放，从而便于将嵌件放置到模具内或者从模具内取出。

3、与现有技术相比，本发明在安装板上设置多个检测探头，以对模具内嵌件的位置进行检测，从而便于工作人员获取嵌件的状态信息。

4、与现有技术相比，本发明采用横截面为燕尾形的滑槽，可以有效的防止滑块与滑槽出现脱离的情况，提高滑动臂滑动过程中的稳定性。

5、与现有技术相比，本发明采用滚珠代替滑块与滑槽的直接接触，将滑块与滑槽之间的面与面接触更换为滚珠与滑槽之间的点与面接触，从而在保证滑块的位置不发生偏移的前提下，降低了滑块与滑槽之间的摩擦力。

6、与现有技术相比，本发明通过主轴臂、第一连接臂、第二连接臂、第三连接臂以及安装臂的设置，使得安装板的位置可以进行多角度、大范围的调节，增大了本发明的适用范围。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本申请实施例提出的一种嵌件自动取放设备的一侧示意图；

图2示出了本申请实施例提出的一种嵌件自动取放设备的另一侧示意图；

图3示出了本申请实施例提出的一种嵌件自动取放设备的侧视图；

图4示出了本申请实施例提出的一种嵌件自动取放设备中滑槽与滑块配合剖视图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

说明书附图中的附图标记包括：底座1、液压缸2、安装座3、主轴电机4、主轴臂5、第一连接臂6、第一电机7、第二连接臂8、第二电机9、第三连接臂10、第三电机11、安装块12、第四电机13、安装臂14、安装板15、夹臂16、滑块17、滚珠18。

一种嵌件自动取放设备，实施例如图1至图4所示，包括以下结构：

底座1：底座1安装在注塑机附件的工作地面。

竖向驱动件：竖向驱动件采用液压缸2，液压缸2安装在底座1上且液压缸2的活塞杆竖直向上设置，活塞杆的顶部设置有安装座3。

机械臂：机械臂设在安装座3上且由竖向驱动件驱动进行升降，具体的，机械臂包括：主轴臂5，主轴臂5设在安装座3上且与安装座3转动连接，主轴臂5上设有驱动主轴臂5转动的主轴电机4，安装座3上配置齿圈，主轴电机4的输出轴连接一个与齿圈啮合的齿轮；第一连接臂6，第一连接臂6与主轴臂5转动连接，主轴臂5上设有驱动第一连接臂6转动的第一电机7，第一电机7的输出轴与第一连接臂6的一端相互固定；第二连接臂8，第二连接臂8与第一连接臂6转动连接，且第二连接臂8的转动方向与第一连接臂6的转动方向空间垂直，第一连接臂6上设有驱动第二连接臂8转动的第二电机9，第二电机9的输出轴与第一连接臂6的一端相互固定；第三连接臂10，第三连接臂10与第二连接臂8转动连接，且第三连接臂10中的转动方向与第一连接臂6和第二连接臂8的转动方向均空间垂直，第二连接臂8上设有驱动第三连接臂10转动的第三电机11，第三电机11通过齿轮副驱动第三连接臂10转动；安装臂14，第三连接臂10侧部设有圆形的安装块12，安装臂14设在安装块12上且安装块12上设有驱动安装臂14转动的第四电机13，第四电机13的输出轴与安装臂14的一端相互固定。

取放组件：取放组件包括设在安装臂14端部的安装板15和设在安装板15上并可将嵌件夹紧和释放的若干夹臂16，夹臂16的位置与模具内需要放置嵌件的位置相互对应。夹臂16包括与安装板15相互固定的固定臂和与安装板15滑动连接的滑动臂，固定臂内设有可通电产生磁场的电磁铁，滑动臂内设有可与电磁铁产生的磁场磁性吸附的磁体，固定臂与所述滑动臂之间设有可使滑动臂复位的复位弹簧；安装板15上设有若干滑槽，滑动臂设有分别滑动连接在各个滑槽内的滑块17，固定臂设有分别固定在各个滑槽端部的固定块，复位弹簧设在所述固定块与所述滑块17之间；滑槽的横截面为燕尾形，且滑槽开口处的宽度小于滑槽底部的宽度，固定块和滑块17与滑槽的形状相互适配且小于滑槽的尺寸，滑块17与滑槽内壁之间形成间隙，间隙内填充有若干滚珠18，对应的，滑块17的侧壁设有若干容纳槽，滚珠18成单排的设在所述容纳槽内，且滚珠18突出所述容纳槽的距离小于滚珠18的半径；安装板15上还设有多个检测探头，用于检测嵌件在模具内的位置。

控制系统，控制系统用于控制液压缸2、机械臂中的主轴电机4、第一电机7、第二电机9、第三电机11、第四电机13以及取放组件中的电磁铁的运作，同时接收检测探头的控制信号，并通过无线通讯的方式连接控制终端，控制系统采用注塑机自带的控制器即可，进行编程和调试后用于控制本实施例中的液压缸2、机械臂和取放组件。

在本实施例的实施过程中，当需要取放嵌件时，注塑机暂停工作，控制系统控制竖向驱动件以及机械臂的运作，使得安装板15可以伸入注塑机内或者从注塑机内伸出，同时搭配夹臂16将嵌件夹紧或者释放，当安装板15伸入注塑机内时，利用与模具内需要放置嵌件的位置相互对应的夹臂16，同时利用电磁铁通道产生磁场、断电磁场消失的特性，搭配复位弹簧的复位功能，使得滑动臂靠近固定臂对嵌件进行夹紧、滑动臂远离固定臂对嵌件释放，从而可以便捷的将嵌件夹紧或者释放，从而将嵌件放置到模具内或者将嵌件从模具内取出。

基于同一发明构思，本实施例提供一种嵌件自动取放方法，包括使用上述的嵌件自动取放设备在汽车配件的嵌件成型过程中取放嵌件，具体如下：

步骤S1，当需要放置嵌件时，先将需要放置的嵌件夹紧在安装板15的夹臂16上，此时电磁铁处于通电状态；而当需要取下嵌件时，本步骤跳过，直接进入步骤S2，且电磁铁处于断电状态；

步骤S2，控制系统控制竖向驱动件和机械臂移动，使安装板15伸入注塑机的模具内，当需要放置嵌件时，电磁铁断电，安装板15上的夹臂16将嵌件释放，从而将嵌件放置到模具内对应位置；而当需要取下嵌件时，电磁铁通电，安装板15上的夹臂16将模具内的嵌件夹紧；

步骤S3，控制系统控制机械臂和竖向驱动件移动，使安装板15和机械臂伸出注塑机，从而对汽车配件进行注塑加工；

步骤S4，当需要放置嵌件时，本步骤跳过，而当需要取下嵌件时，电磁铁断电，取下被夹臂16夹紧的嵌件即可。

本发明取代了传统的人工放置嵌件的过程，不仅降低了工作人员的劳动强度，而且提高了汽车配件进行嵌件成型的加工过程中的安全性能和生产效率。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种嵌件自动取放设备，其特征在于，包括：

底座；

竖向驱动件，所述竖向驱动件设在所述底座上且所述竖向驱动件的输出端沿竖直方向伸缩；

机械臂，所述机械臂设在所述竖向驱动件的输出端且由竖向驱动件驱动进行升降；

取放组件，所述取放组件包括设在所述机械臂端部的安装板和设在安装板上并可将嵌件夹紧和释放的若干夹臂，所述夹臂的位置与模具内需要放置嵌件的位置相互对应；

控制系统，所述控制系统用于控制所述竖向驱动件、所述机械臂以及所述取放组件的运作。

2.根据权利要求1所述的一种嵌件自动取放设备，其特征在于，所述夹臂包括与安装板相互固定的固定臂和与安装板滑动连接的滑动臂，所述固定臂内设有可通电产生磁场的电磁铁，所述滑动臂内设有可与电磁铁产生的磁场磁性吸附的磁体，所述固定臂与所述滑动臂之间设有可使滑动臂复位的复位弹簧。

3.根据权利要求2所述的一种嵌件自动取放设备，其特征在于，所述安装板上设有若干滑槽，所述滑动臂设有分别滑动连接在各个滑槽内的滑块，所述固定臂设有分别固定在各个滑槽端部的固定块，所述复位弹簧设在所述固定块与所述滑块之间。

4.根据权利要求3所述的一种嵌件自动取放设备，其特征在于，所述滑槽的横截面为燕尾形，且所述滑槽开口处的宽度小于滑槽底部的宽度，所述固定块和所述滑块与所述滑槽的形状相互适配。

5.根据权利要求4所述的一种嵌件自动取放设备，其特征在于。所述滑块与所述滑槽内壁之间形成间隙，所述间隙内填充有若干滚珠。

6.根据权利要求5所述的一种嵌件自动取放设备，其特征在于，所述滑块的侧壁设有若干容纳槽，所述滚珠成单排的设在所述容纳槽内，且所述滚珠突出所述容纳槽的距离小于所述滚珠的半径。

7.根据权利要求1至6任一所述的一种嵌件自动取放设备，其特征在于，还包括检测探头，所述检测探头为若干个且分别设有所述安装板上，用于检测嵌件在模具内的位置。

8.根据权利要求7所述的一种嵌件自动取放设备，其特征在于，所述机械臂包括：

主轴臂，所述主轴臂与所述竖向驱动件的输出端转动连接，主轴臂上设有驱动主轴臂转动的主轴电机；

第一连接臂，所述第一连接臂与所述主轴臂转动连接，主轴臂上设有驱动第一连接臂转动的第一电机；

第二连接臂，所述第二连接臂与所述第一连接臂转动连接，且第二连接臂的转动方向与第一连接臂的转动方向空间垂直，第一连接臂上设有驱动第二连接臂转动的第二电机；

第三连接臂，第三连接臂与所述第二连接臂转动连接，且第三连接臂的转动方向与第一连接臂和第二连接臂的转动方向均空间垂直，第二连接臂上设有驱动第三连接臂转动的第三电机；

安装臂，所述安装臂设在所述第三连接臂上且所述第三连接臂上设有驱动安装臂转动的第四电机，所述安装板设在所述安装臂上。

9.一种嵌件自动取放方法，其特征在于，包括使用权利要求1至8任一所述的嵌件自动取放设备在汽车配件的嵌件成型过程中取放嵌件。

10.根据权利要求9所述的一种嵌件自动取放方法，其特征在于，使用权利要求1至8任一所述的嵌件自动取放设备在汽车配件的嵌件成型过程中取放嵌件的步骤如下：

步骤S1，当需要放置嵌件时，先将需要放置的嵌件夹紧在安装板的夹臂上；而当需要取下嵌件时，本步骤跳过，直接进入步骤S2；

步骤S2，控制系统控制竖向驱动件和机械臂移动，使安装板伸入注塑机的模具内，当需要放置嵌件时，安装板上的夹臂将嵌件释放，从而将嵌件放置到模具内对应位置；而当需要取下嵌件时，安装板上的夹臂将模具内的嵌件夹紧；

步骤S3，控制系统控制机械臂和竖向驱动件移动，使安装板和机械臂伸出注塑机，从而对汽车配件进行注塑加工；

步骤S4，当需要放置嵌件时，本步骤跳过，而当需要取下嵌件时，取下被夹臂夹紧的嵌件即可。