CN214350778U - 一种圆盘式磁性玩具自动组装设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种圆盘式磁性玩具自动组装设备，包括圆盘式可转动的工作台、依次设置在工作台侧边的上面板上料机构、磁块上料机构、下面板上料机构、压铆机构和成品下料机构；在工作台的边沿处周向均布四工位，每个工位上均设置一个随行工装；上面板上料机构用于将上面板上料至随行工装上，磁块上料机构用于将磁块上料并组装至上面板的容纳槽中，下面板上料机构用于上料下面板，下面板盖在上面板上，压铆机构用于将上面板和下面板固定连接在一起组成磁性玩具，成品下料机构用于将成品的磁性玩具从随行工装上取下。本组装设备自动化程度高，完成磁性玩具的自动组装，大大提高了生产效率，减少了人工。

Description

一种圆盘式磁性玩具自动组装设备

技术领域

本实用新型涉及玩具制造领域，具体地讲，涉及一种圆盘式磁性玩具自动组装设备。

背景技术

目前磁性积木玩具是一种在积木块内放置磁块块的新型玩具，如授权公告号为CN203342387U的专利所公开的一种磁性玩具，其包括积木块（本申请中所指的上面板）、磁块和积木盖（本申请所指的下面板），在组装时，首先将磁块放置在积木块中，然后再将积木盖扣盖在积木块上，目前此类磁性积木玩具的组装还是主要依靠人工，存在组装效率低、人工成本高的缺点，因此设计一种自动化磁性玩具组装设备显得尤为重要，目前还没有一种结构设计合理、工作可靠的自动化磁性玩具组装设备。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，大大减少人工、提供生产效率的一种圆盘式磁性玩具自动组装设备，并提供了组装方法。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：一种圆盘式磁性玩具自动组装设备，包括圆盘式可转动的工作台，其特征在于：还包括依次设置在工作台侧边的上面板上料机构、磁块上料机构、下面板上料机构、压铆机构和成品下料机构；在工作台的边沿处周向均布四工位，每个工位上均设置一个随行工装；上面板上料机构、磁块上料机构和成品下料机构分别对应一个工位，下面板上料机构和压铆机构对应同一个工位；所述上面板上料机构和下面板上料机构结构相同，所述上面板上料机构用于将上面板上料至随行工装上，所述磁块上料机构用于将磁块上料并组装至上面板的容纳槽中，所述下面板上料机构用于上料下面板，下面板盖在上面板上，所述压铆机构用于将上面板和下面板固定连接在一起组成磁性玩具，所述成品下料机构用于将成品的磁性玩具从随行工装上取下。

优选的，所述随行工装包括气缸座、顶升气缸和工装板；所述气缸座安装在工作台上，所述顶升气缸沿竖直方向安装在气缸座上，所述工装板呈水平地安装在顶升气缸的气缸杆输出端部。

优选的，所述上面板上料机构和下面板上料机构均包括料仓部分和上料机器人，料仓部分用于存放面板，上料机器人用于将料仓部分中的面板上料至随行工装上；所述料仓部分包括一号底座、直线模组、面板料仓和提升托板；所述直线模组和面板料仓均安装在一号底座上，其中直线模组竖向设置；所述面板料仓中放置一垒从下自上依次层叠在一起的上面板或下面板；上料机器人吸取上面板或下面板上料时，从一垒面板中最上面的那块面板开始吸取；所述提升托板呈水平地安装在直线模组上，提升托板穿插到一垒面板中的最下面的那块面板的下面；每当上料机器人吸取一块面板上料后，提升托板就会在直线模组的驱动下做一次上升运动进而将一垒面板整体向上提升一个面板高度。

优选的，所述直线模组采用伺服电机驱动，所述伺服电机安装在一号底座上；所述一号底座上设置有一块竖向的定位支撑板，该定位支撑板与直线模组连接，对直线模组起定位支撑作用。

优选的，所述面板料仓包括料仓底板以及呈竖向地插在所述料仓底板上的六根立柱，所述六根立柱围成用于放置一垒面板的容纳空间。

优选的，所述面板料仓并排设置两个，两个面板料仓安装在同一块支撑平台上，该支撑平台安装在一个摆缸上，该摆缸安装在一号底座上。

优选的，所述磁块上料机构包括磁块料仓、拉升气缸、推拉板和支座平台；所述支座平台安装在工作台的一侧，其顶部安装有水平伸出且位于工作台上方的平台部分，平台部分中部开设有通孔，当随行工装运行至磁块上料机构所对应的工位时，工装板与该通孔成上下对应；所述磁块料仓呈长条形且横截面为矩形的、底部及顶部均敞开的筒状结构，其呈竖向地设置在平台部分上，磁块料仓内放置有一垒层叠的磁块，磁块料仓的底部与平台部分表面之间存在间隙，所述推拉板水平地设置在该间隙中，推拉板上设置有能容纳单个磁块的通槽，当通槽位于磁块料仓底部正下方时，磁块料仓内最下面的磁块掉落至通槽中；所述拉升气缸呈竖向地设置在磁块料仓的侧旁，且位于平台部分中部开设的通孔的正上方位置，拉升气缸的气缸杆输出端铰接推拉杆的一端，所述推拉杆的另一端与推拉板铰接；当拉升气缸的气缸杆向上运动缩回时，通过推拉杆带动推拉板从磁块料仓底部水平移出后将通槽内的磁块分离出并组装至位于拉升气缸下方的上面板的容纳槽中。

优选的，所述磁块料仓插装在一个料仓基座上，所述料仓基座固定安装在平台部分上，料仓基座的底部与平台部分表面之间留有间隙；所述料仓基座能并排插装两个磁块料仓，相应地，推拉板上设置两个通槽，一个通槽对应一个磁块料仓；在推拉板的下面安装导轨，所述导轨固定安装在平台部分上；所述磁块料仓和推拉板均是采用不锈钢或者塑料材质制成。

优选的，所述成品下料机构包括二号底座、支撑柱、升降气缸、平移气缸、吸盘式机械手和皮带输送机；所述二号底座和皮带输送机均设置在工作台的侧边；二号底座高于工作台；支撑柱设置在二号底座上，升降气缸竖向安装在支撑柱上，平移气缸呈水平地安装在升降气缸的气缸杆输出端部，吸盘式机械手安装在平移气缸的气缸杆输出端部，吸盘式机械手用于将成品磁性玩具从随行工装上取下并转移至皮带输送机上。

本实用新型还提供了圆盘式磁性玩具自动组装方法，采用上述的组装设备进行实施，其步骤如下：

步骤一：上面板上料

上料机器人吸取面板料仓中的一垒面板中最上面的那块上面板并上料至随行工装的工装板上，工作台转动一个工位；

步骤二：磁块上料

顶升气缸工作，将工装板向上顶升到位，拉升气缸的气缸杆向上运动缩回，通过推拉杆带动推拉板从磁块料仓底部水平移出后将通槽内的磁块分离出并组装至位于拉升气缸下方的上面板的容纳槽中，之后顶升气缸带动工装板复位，拉升气缸的气缸杆向下运动顶出，通过推拉杆带动推拉板重新伸进磁块料仓底部，使待组装的磁块落入通槽内，准备下次上料；工作台继续转动一个工位；

步骤三：下面板上料

下面板上料方法同步骤一所述的上面板上料方法；

步骤四：压铆机构工作，将下面板和上面板固定连接在一起组成磁性玩具；工作台继续转动一个工位；

步骤五：成品下料机构工作，将成品的磁性玩具从随行工装上取下并转移至皮带输送机上。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：自动化程度高，完成磁性玩具的自动组装，大大提高了生产效率，减少了人工。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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是本实用新型实施例的结构示意图。

图2是图1中A处的放大结构示意图。

图3是本实用新型实施例中的磁块上料机构的结构示意图（料仓基座示意两个）。

图4是图3中B处的放大结构示意图。

图5是本实用新型实施例中的下面板上料机构的结构示意图。

图6是图1中C处的放大结构示意图。

附图标记说明：

磁块a；上面板b；下面板c；

磁块上料机构1；工作台2；上面板上料机构3；下面板上料机构4；成品下料机构5；随行工装6；

磁块料仓11；拉升气缸12；推拉板13；支座平台14；推拉杆15；料仓基座16；导轨17；通槽131；平台部分141；

上料机器人31；一号底座32；直线模组33；面板料仓34；提升托板35；伺服电机36；定位支撑板37；支撑平台38；摆缸39；料仓底板341；立柱342；

二号底座51；支撑柱52；升降气缸53；平移气缸54；吸盘式机械手55；皮带输送机56；

气缸座61；顶升气缸62；工装板63。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

实施例。

参见图1至图6。

本实施例公开了一种圆盘式磁性玩具自动组装设备，包括圆盘式可转动的工作台2以及依次设置在工作台2侧边的上面板上料机构3、磁块上料机构1、下面板上料机构4、压铆机构和成品下料机构5。

本实施例中，圆盘式可转动的工作台2在动力驱动下绕其圆心做间歇式分度转动，在工作台2的边沿处周向均布四工位，每个工位上均设置一个随行工装6；上面板上料机构3、磁块上料机构1和成品下料机构5分别对应一个工位，下面板上料机构4和压铆机构对应同一个工位。

本实施例中，上面板上料机构3和下面板上料机构4结构相同。上面板上料机构3用于将上面板b上料至随行工装6上。磁块上料机构1用于将磁块a上料并组装至上面板b的容纳槽中。下面板上料机构4用于上料下面板c，下面板c盖在上面板b上。压铆机构用于将上面板b和下面板c固定连接在一起组成磁性玩具，压铆机构采用现有技术。成品下料机构5用于将成品的磁性玩具从随行工装6上取下。

本实施例中，随行工装6包括气缸座61、顶升气缸62和工装板63。气缸座61安装在工作台2上，顶升气缸62沿竖直方向安装在气缸座61上，工装板63呈水平地安装在顶升气缸62的气缸杆输出端部。工装板63上安装有能与上面板b的容纳槽中所安装的磁块相吸的、对磁块安装到上面板b的容纳槽中起到助力及引导作用的导向磁块。

本实施例中，上面板上料机构3和下面板上料机构4均包括料仓部分和上料机器人31，料仓部分用于存放面板，上料机器人31用于将料仓部分中的面板上料至随行工装6上。具体地讲，料仓部分包括一号底座32、直线模组33、面板料仓34和提升托板35。直线模组33和面板料仓34均安装在一号底座32上，其中直线模组33竖向设置。面板料仓34中放置一垒从下自上依次层叠在一起的上面板或下面板。上料机器人31吸取上面板或下面板上料时，从一垒面板中最上面的那块面板开始吸取。

本实施例中，提升托板35呈水平地安装在直线模组33上，提升托板35穿插到一垒面板中的最下面的那块面板的下面；每当上料机器人31吸取一块面板上料后，提升托板35就会在直线模组33的驱动下做一次上升运动进而将一垒面板整体向上提升一个面板高度，以保证上料机器人31每次都能准确地吸取到面板。

本实施例中，直线模组33采用伺服电机36驱动，伺服电机36安装在一号底座32上；一号底座32上设置有一块竖向的定位支撑板37，该定位支撑板37与直线模组33连接，对直线模组33起定位支撑作用。直线模组33的具体结构可参考现有技术。

本实施例中，面板料仓34包括料仓底板341以及呈竖向地插在料仓底板341上的六根立柱342，六根立柱342围成用于放置一垒面板的容纳空间。上面板和下面板均呈正方形，其中两个对边分别用一根支柱32进行阻挡，另外两个对边分别用两根支柱32进行阻挡，六根支柱32共同将面板的四边围住，使得面板不可水平移动，只能上下移动。

本实施例中，面板料仓34并排设置两个，两个面板料仓34安装在同一块支撑平台38上，该支撑平台38安装在一个摆缸39上，该摆缸39安装在一号底座32上。在具体上料时，当一个面板料仓34中的面板被全部取走时，通过摆缸39旋转180°，将另一个面板料仓34旋转到靠近直线模组33处，供上料机器人31吸取面板上料，上料机器人31是利用真空吸盘式的上料方式，利用吸盘吸取上面板或者下面板，具体的吸盘结构参考现有技术。

本实施例中，磁块上料机构1包括磁块料仓11、拉升气缸12、推拉板13和支座平台14。支座平台14安装在工作台2的一侧，其顶部安装有水平伸出且位于工作台2上方的平台部分141，平台部分141中部开设有通孔，当随行工装6运行至磁块上料机构1所对应的工位时，工装板63与该通孔成上下对应。

本实施例中，磁块料仓11呈长条形且横截面为矩形的、底部及顶部均敞开的筒状结构，其呈竖向地设置在平台部分141上，磁块料仓11内放置有一垒层叠的磁块a，磁块料仓11的底部与平台部分141表面之间存在间隙，推拉板13水平地设置在该间隙中，推拉板13上设置有能容纳单个磁块a的通槽131，当通槽131位于磁块料仓11底部正下方时，磁块料仓11内最下面的磁块a掉落至通槽131中。

本实施例中，拉升气缸12呈竖向地设置在磁块料仓11的侧旁，且位于平台部分141中部开设的通孔的正上方位置，拉升气缸12的气缸杆输出端铰接推拉杆15的一端，推拉杆15的另一端与推拉板13铰接；当拉升气缸12的气缸杆向上运动缩回时，通过推拉杆15带动推拉板13从磁块料仓11底部水平移出后将通槽131内的磁块分离出并组装至位于拉升气缸12下方的上面板b的容纳槽中。

具体地讲，磁块料仓11插装在一个料仓基座16上，料仓基座16固定安装在平台部分141上，料仓基座16的底部与平台部分141表面之间留有间隙。为满足上面板b一边安装两个磁块的需求，故料仓基座16设计为能并排插装两个磁块料仓11，相应地，推拉板 13上设置两个通槽131，一个通槽131对应一个磁块料仓11；在推拉板 13的下面安装导轨17，导轨17固定安装在平台部分141上，导轨17使得推拉板13的运动更加顺畅。磁块料仓11和推拉板13均是采用不锈钢或者塑料材质制成，避免与磁块产生吸合力。

通常上面板b的四边均需要安装两块磁块，故本实施例中，料仓基座16设置四个，四个料仓基座16未全部在示意图中示出，呈矩形分布，故拉升气缸12的气缸杆输出端铰接四根推拉杆15，一根推拉杆15作用于一块推拉板13，拉升气缸12动作一次即可将磁块上料至上面板b的四边。

本实施例中，成品下料机构5包括二号底座51、支撑柱52、升降气缸53、平移气缸54、吸盘式机械手55和皮带输送机56。二号底座51和皮带输送机56均设置在工作台2的侧边；二号底座51高于工作台2；支撑柱52设置在二号底座51上，升降气缸53竖向安装在支撑柱52上，平移气缸54呈水平地安装在升降气缸53的气缸杆输出端部，吸盘式机械手55安装在平移气缸54的气缸杆输出端部，吸盘式机械手55用于将成品磁性玩具从随行工装6上取下并转移至皮带输送机56上。

本实施例还提供了圆盘式磁性玩具自动组装方法，采用上述的组装设备进行实施，其步骤如下：

步骤一：上面板上料

上料机器人31吸取面板料仓34中的一垒面板中最上面的那块上面板并上料至随行工装6的工装板63上，工作台2转动一个工位；

步骤二：磁块上料

顶升气缸62工作，将工装板63向上顶升到位，拉升气缸12的气缸杆向上运动缩回，通过推拉杆15带动推拉板13从磁块料仓11底部水平移出后将通槽131内的磁块分离出并组装至位于拉升气缸12下方的上面板的容纳槽中，之后顶升气缸62带动工装板63复位，拉升气缸12的气缸杆向下运动顶出，通过推拉杆15带动推拉板13重新伸进磁块料仓11底部，使待组装的磁块落入通槽131内，准备下次上料；工作台2继续转动一个工位；

步骤三：下面板上料

下面板上料方法同步骤一的上面板上料方法；

步骤四：压铆机构工作，将下面板和上面板固定连接在一起组成磁性玩具；工作台2继续转动一个工位；

步骤五：成品下料机构5工作，将成品的磁性玩具从随行工装6上取下并转移至皮带输送机56上。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例说明。凡依据本实用新型专利构思的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种圆盘式磁性玩具自动组装设备，包括圆盘式可转动的工作台（2），其特征在于：还包括依次设置在工作台（2）侧边的上面板上料机构（3）、磁块上料机构（1）、下面板上料机构（4）、压铆机构和成品下料机构（5）；

在工作台（2）的边沿处周向均布四工位，每个工位上均设置一个随行工装（6）；上面板上料机构（3）、磁块上料机构（1）和成品下料机构（5）分别对应一个工位，下面板上料机构（4）和压铆机构对应同一个工位；

所述上面板上料机构（3）和下面板上料机构（4）结构相同，所述上面板上料机构（3）用于将上面板（b）上料至随行工装（6）上，所述磁块上料机构（1）用于将磁块（a）上料并组装至上面板（b）的容纳槽中，所述下面板上料机构（4）用于上料下面板（c），下面板（c）盖在上面板（b）上，所述压铆机构用于将上面板（b）和下面板（c）固定连接在一起组成磁性玩具，所述成品下料机构（5）用于将成品的磁性玩具从随行工装（6）上取下。

2.根据权利要求1所述的圆盘式磁性玩具自动组装设备，其特征在于：所述随行工装（6）包括气缸座（61）、顶升气缸（62）和工装板（63）；所述气缸座（61）安装在工作台（2）上，所述顶升气缸（62）沿竖直方向安装在气缸座（61）上，所述工装板（63）呈水平地安装在顶升气缸（62）的气缸杆输出端部。

3.根据权利要求1所述的圆盘式磁性玩具自动组装设备，其特征在于：所述上面板上料机构（3）和下面板上料机构（4）均包括料仓部分和上料机器人（31），料仓部分用于存放面板，上料机器人（31）用于将料仓部分中的面板上料至随行工装（6）上；

所述料仓部分包括一号底座（32）、直线模组（33）、面板料仓（34）和提升托板（35）；所述直线模组（33）和面板料仓（34）均安装在一号底座（32）上，其中直线模组（33）竖向设置；所述面板料仓（34）中放置一垒从下自上依次层叠在一起的上面板或下面板；上料机器人（31）吸取上面板或下面板上料时，从一垒面板中最上面的那块面板开始吸取；

所述提升托板（35）呈水平地安装在直线模组（33）上，提升托板（35）穿插到一垒面板中的最下面的那块面板的下面；每当上料机器人（31）吸取一块面板上料后，提升托板（35）就会在直线模组（33）的驱动下做一次上升运动进而将一垒面板整体向上提升一个面板高度。

4.根据权利要求3所述的圆盘式磁性玩具自动组装设备，其特征在于：所述直线模组（33）采用伺服电机（36）驱动，所述伺服电机（36）安装在一号底座（32）上；所述一号底座（32）上设置有一块竖向的定位支撑板（37），该定位支撑板（37）与直线模组（33）连接，对直线模组（33）起定位支撑作用。

5.根据权利要求3所述的圆盘式磁性玩具自动组装设备，其特征在于：所述面板料仓（34）包括料仓底板（341）以及呈竖向地插在所述料仓底板（341）上的六根立柱（342），所述六根立柱（342）围成用于放置一垒面板的容纳空间。

6.根据权利要求3所述的圆盘式磁性玩具自动组装设备，其特征在于：所述面板料仓（34）并排设置两个，两个面板料仓（34）安装在同一块支撑平台（38）上，该支撑平台（38）安装在一个摆缸（39）上，该摆缸（39）安装在一号底座（32）上。

7.根据权利要求2所述的圆盘式磁性玩具自动组装设备，其特征在于：所述磁块上料机构（1）包括磁块料仓（11）、拉升气缸（12）、推拉板（13）和支座平台（14）；所述支座平台（14）安装在工作台（2）的一侧，其顶部安装有水平伸出且位于工作台（2）上方的平台部分（141），平台部分（141）中部开设有通孔，当随行工装（6）运行至磁块上料机构（1）所对应的工位时，工装板（63）与该通孔成上下对应；所述磁块料仓（11）呈长条形且横截面为矩形的、底部及顶部均敞开的筒状结构，其呈竖向地设置在平台部分（141）上，磁块料仓（11）内放置有一垒层叠的磁块（a），磁块料仓（11）的底部与平台部分（141）表面之间存在间隙，所述推拉板（13）水平地设置在该间隙中，推拉板（13）上设置有能容纳单个磁块（a）的通槽（131），当通槽（131）位于磁块料仓（11）底部正下方时，磁块料仓（11）内最下面的磁块（a）掉落至通槽（131）中；所述拉升气缸（12）呈竖向地设置在磁块料仓（11）的侧旁，且位于平台部分（141）中部开设的通孔的正上方位置，拉升气缸（12）的气缸杆输出端铰接推拉杆（15）的一端，所述推拉杆（15）的另一端与推拉板（13）铰接；当拉升气缸（12）的气缸杆向上运动缩回时，通过推拉杆（15）带动推拉板（13）从磁块料仓（11）底部水平移出后将通槽（131）内的磁块分离出并组装至位于拉升气缸（12）下方的上面板（b）的容纳槽中。

8.根据权利要求7所述的圆盘式磁性玩具自动组装设备，其特征在于：所述磁块料仓（11）插装在一个料仓基座（16）上，所述料仓基座（16）固定安装在平台部分（141）上，料仓基座（16）的底部与平台部分（141）表面之间留有间隙；所述料仓基座（16）能并排插装两个磁块料仓（11），相应地，推拉板（ 13）上设置两个通槽（131），一个通槽（131）对应一个磁块料仓（11）；在推拉板（ 13）的下面安装导轨（17），所述导轨（17）固定安装在平台部分（141）上；所述磁块料仓（11）和推拉板（13）均是采用不锈钢或者塑料材质制成。

9.根据权利要求1所述的圆盘式磁性玩具自动组装设备，其特征在于：所述成品下料机构（5）包括二号底座（51）、支撑柱（52）、升降气缸（53）、平移气缸（54）、吸盘式机械手（55）和皮带输送机（56）；所述二号底座（51）和皮带输送机（56）均设置在工作台（2）的侧边；二号底座（51）高于工作台（2）；支撑柱（52）设置在二号底座（51）上，升降气缸（53）竖向安装在支撑柱（52）上，平移气缸（54）呈水平地安装在升降气缸（53）的气缸杆输出端部，吸盘式机械手（55）安装在平移气缸（54）的气缸杆输出端部，吸盘式机械手（55）用于将成品磁性玩具从随行工装（6）上取下并转移至皮带输送机（56）上。

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