CN203805232U - 一种向注塑模具用夹具中自动镶嵌螺母装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种向注塑模具用夹具中自动镶嵌螺母装置，包括机体、振动料斗、分料机构、取料机构、送料机械手和送料托盘；分料机构由分料支架、主滑轨、若干条支滑轨构成，主滑轨的进口和振动料斗进料轨道出口的螺母滑槽衔接；取料机构为二维轴结构，所述送料机械手为三维四轴结构，伺服电机和两个轴架固定在Y2轴气缸的滑块上；连接轴的端部固定托盘连接件，送料托盘的底板固定在托盘连接件上；送料托盘安装在送料机械手连接轴末端，随之旋转；有益效果是：实现铜螺母分料、精确定位、拾取、铜螺母转移至托盘、再由托盘将的一组铜螺母一次性安装入夹具主板上，最后由夹具在模腔内完成一组铜螺母的定位，提高产品合格率及生产效率、提高企业竞争力。

Description

一种向注塑模具用夹具中自动镶嵌螺母装置

技术领域

本实用新型涉及注塑自动化装置，特别涉及向注塑模具用夹具中自动镶嵌螺母装置。 

背景技术

目前，现有技术中，在进行各类手机前壳产品注塑时，有模具中镶嵌多个螺母的工序，以往这道工序过程需人工完成，这种采用人工或半自动生产形式，用人多、效率低、良品率低，同时人工放置螺母经常会造成模具表面碰伤，且每模生产都需拉开机器防护门。其生产效率低、安全系数低、产品质量不能有效保证。为了解决这个问题，已申报的申请号为201320811272.0的实用新型专利《一种注塑件机械手自动镶螺母夹具》公开了一种注塑件机械手自动镶螺母夹具的技术方案，其结构包括定位构件和机械手构件，定位构件包括主板、定位柱组件、定位针组件和机械手连接定位销，其工作过程如下： 

1．  首先由人工将多个螺钉送入位于夹具主板上对应的定位针上；

2．  再由4个定位柱先行定位，机械手臂带动主板逐渐前进，定位柱逐渐回退，一次性将多个螺钉送入模具的螺钉位置；

     此装置通过夹具直接向模腔放置多颗螺母，实现了用夹具在模腔内一次完成多颗螺母定位，提高产品合格率及生产效率、减轻作业者的工作强度，增强作业者操作的安全性。

    然而，注塑件机械手自动镶螺母夹具仅完成了由夹具向模腔内一次完成多颗螺母定位过程，而不能完成将螺母安装入主板上对应的定位中的工序，并未使整个注塑件生产过程中的螺母定位工序完全实现自动化。因此本领域的技术人员仍有要继续研究和解决的课题。 

发明内容

    本实用新型的目的就是为克服现有技术的不足，提供一种向注塑模具用夹具中自动镶嵌螺母装置的技术方案，通过振动料斗、分料机构、上料机构、送料机械手和托盘的结构设计，实现铜螺母分料、精确定位、拾取、 铜螺母转移至托盘、再由托盘将的一组铜螺母一次性安装入注塑件机械手自动镶螺母夹具主板上对应的定位针中，最后由夹具在模腔内一次性完成一组铜螺母的镶嵌，从而使整个注塑件生产过程中的螺母定位工序完全实现自动化，进一步提高产品合格率及生产效率、减少了操作者，提高企业竞争力。  

    本实用新型是通过这样的技术方案实现的：一种向注塑模具用夹具中自动镶嵌螺母装置，其特征在于，包括机体、振动料斗、分料机构、取料机构、送料机械手和送料托盘；

所述机体为长方形机柜，机体的内部用于安装电气控制部件，机体的上平面为操作台，振动料斗、分料机构和送料机械手固定在其上面，取料机构固定在其侧方，同时操作台上还安装一个控制盒；

所述振动料斗采用螺旋上升式进料轨道，进料轨道的出口段设有排列铜螺母的结构，排列铜螺母的结构包括限制板和螺母滑槽，限制板用于放倒在轨道上行进中铜螺母，螺母滑槽使铜螺母的小头落入槽内，铜螺母大头架在槽沿；

所述分料机构由分料支架、主滑轨、若干条支滑轨构成，主滑轨的进口和振动料斗进料轨道出口的螺母滑槽衔接；由主滑轨上分出若干条支滑轨，主滑轨和每一条支滑轨衔接处设有分离板；分离板的轴以主滑轨侧壁上的轴孔配合。

所述取料机构为二维轴结构，包括Z1轴气缸支架、Z1轴气缸、X1轴气缸、滑块连接板、吸取器支架、真空吸取器和Z1轴气缸导向组件； 

     Z1轴气缸支架的底板固定在所述机体一侧的基础地面上，Z1轴气缸支架的侧板上固定有Z1轴气缸导向组件；

  Z1轴气缸导向组件由支撑架A、支撑架B、导杆、导套和导板构成；Z1轴气缸的缸体与导板背面中部固定，Z1轴气缸的活塞杆的端部固定在支撑架A的孔中；导板背面两侧分别固定一个导套，导套内安装导杆，导杆的两端分别固定在一个支撑架B的孔中；

X1轴气缸的缸体一端固定在Z1轴气缸的缸体上，X1轴气缸和Z1轴气缸相互垂直，使滑块的面朝下，滑块连接板固定在滑块下表面，滑块连接板下表面间隔固定若干吸取器支架，每一个吸取器支架上固定一个真空吸取器；若干吸取器支架之间的距离根据工艺要求而定；

所述送料机械手为三维四轴结构，包括X2轴气缸、Y2轴气缸、Z2轴气缸、Z2轴气缸支架、Z2轴气缸导向组件和伺服电机旋转组件，X2轴气缸水平固定在所述操作台上，Y2轴气缸的缸体一端固定在Z2轴气缸的缸体上，Y2轴气缸与Z2轴气缸相互垂直；

Z2轴气缸装配在Z2轴气缸支架上，Z2轴气缸支架的底板固定在X2轴气缸的滑块上，Z2轴气缸支架的侧板上固定有Z2轴气缸导向组件，Z2轴气缸导向组件由支撑架C1、导杆C、导套C和导板C构成；Z2轴气缸的缸体与导板C背面中部固定，Z2轴气缸的活塞杆的端部固定在导板C底板的孔中；导板C一侧固定导套C，导套C内安装导杆C，导杆C的两端分别固定在支撑架C和导板C底板的孔中；

伺服电机旋转组件由伺服电机、连接轴、轴架和托盘连接件构成；

伺服电机和两个轴架固定在Y2轴气缸的滑块上；连接轴的端部固定托盘连接件，送料托盘的底板固定在托盘连接件上；送料托盘安装在送料机械手连接轴末端。

本实用新型的有益效果是：通过结构设计，构成一种与注塑模具用夹具（注塑件机械手自动镶螺母夹具）主板配合使用的装置，使铜螺母分料、精确定位、拾取、 铜螺母转移至托盘、再由托盘将的一组铜螺母一次性安装入注塑模具用夹具（注塑件机械手自动镶螺母夹具）主板上对应的定位针中，最后由夹具在模腔内一次性完成一组铜螺母的定位，从而使整个注塑件生产过程中的螺母定位工序完全实现机械化，进一步提高产品合格率及生产效率、减少操作者劳动强度，提高企业竞争力。  

附图说明

图1、为向注塑模具用夹具中自动镶嵌螺母装置轴测图； 

图2、为取料机构轴测图；

图3、为分料机构轴测图；

图4、为分料机构局部轴测图；

图5、为送料机械手轴测图A；

图6、为送料机械手轴测图B；

图7、为伺服电机旋转组件与送料托盘分散图；

图8、为伺服电机旋转组件与送料托盘装配图；；

图9、为送料托盘分散图；

图10、为送料托盘送料示意图A；

图11、为送料托盘送料示意图B；

图12、为真空吸取器分散图；

图13、为真空腔半剖图；

图14、为探针示意图；

图15、为真空吸取器轴测图；

图16、为真空吸取器剖视图。

图中：1.机体，2.振动料斗，3.分料机构，4.取料机构，5.送料机械手，6.送料托盘，7. 控制盒，8. 夹具主板，9. 连接管件。11. 操作台；31. 分料支架，32. 主滑轨，33. 支滑轨；41. Z1轴气缸支架，42. Z1轴气缸，43. X1轴气缸，44. 滑块连接板，45. 吸取器支架，46. 真空吸取器，47. Z1轴气缸导向组件；51.X2轴气缸，52.Y2轴气缸，53.Z2轴气缸，54.Z2轴气缸支架，55.Z2轴气缸导向组件，56.伺服电机旋转组件；43-1.滑块；46-1．真空腔，46-2．螺帽，46-3．探针，46-4．弹簧A ，46-5．弹簧B； 47-1．支撑架；47-2．支撑架，47-3．导杆，47-4．导套，47-5．导板；56-1.伺服电机，56-2.连接轴，56-3.轴架56-4.托盘连接件；61.上板、62.底板，63.导柱，64.推柱，65.推柱弹簧；46-11.负压气孔，46-12.吸孔；61-1. 螺母定位孔。 

具体实施方式

为了更清楚的理解本实用新型，结合附图和实施例详细描述本实用新型： 

     如图1- 图16所示，向注塑模具用夹具中自动镶嵌螺母装置，包括机体1、振动料斗2、分料机构3、取料机构4、送料机械手5和送料托盘6。

机体1为长方形机柜，机体1的内部用于安装电气控制部件，机体1的上平面为操作台11，振动料斗2、分料机构3和送料机械手5固定在其上面，取料机构4固定在其侧方，同时操作台11上还安装一个控制盒7。 

振动料斗2采用螺旋上升式进料轨道，进料轨道的出口段设有排列铜螺母的结构，排列铜螺母的结构包括限制板和螺母滑槽，限制板用于放倒在轨道上行进中铜螺母，螺母滑槽使铜螺母的小头落入槽内，铜螺母大头架在槽沿； 

所述分料机构3由分料支架31、主滑轨32、若干条支滑轨33构成，主滑轨32的进口和振动料斗2进料轨道出口的螺母滑槽衔接；由主滑轨32上分出若干条支滑轨33，主滑轨32和每一条支滑轨33衔接处设有分离板34；分离板34的轴以主滑轨32侧壁上的轴孔配合，通过控制分离板34的开启和关闭来控制滑轨32上的铜螺母向支滑轨33行进。

取料机构4为二维轴结构，包括Z1轴气缸支架41、Z1轴气缸42、X1轴气缸43、滑块连接板44、吸取器支架45、真空吸取器46和Z1轴气缸导向组件47； 

Z1轴气缸支架41的底板固定在机体1一侧的基础地面上，Z1轴气缸支架41的侧板上固定有Z1轴气缸导向组件47，Z1轴气缸导向组件47由支撑架A47-1、支撑架B47-2、导杆47-3、导套47-4和导板47-5构成；Z1轴气缸42的缸体与导板47-5背面中部固定，Z1轴气缸42的活塞杆42-1的端部固定在支撑架A47-1的孔中；导板47-5背面两侧分别固定一个导套47-4，导套47-4内安装导杆47-3，导杆47-3的两端分别固定在一个支撑架B47-2的孔中；

当Z1轴气缸42工作时，Z1轴气缸42的缸体沿垂直方向上升或下降，由Z1轴气缸导向组件47为其导向；X1轴气缸43的缸体一端固定在Z1轴气缸42的缸体上，X1轴气缸43和Z1轴气缸42相互垂直，使滑块43-1的面朝下，滑块连接板44固定在滑块43-1下表面，滑块连接板44下表面间隔固定若干吸取器支架45，每一个吸取器支架45上固定一个真空吸取器46；若干吸取器支架45之间的距离根据工艺要求而定；

所述送料机械手5为三维四轴结构，包括X2轴气缸51、Y2轴气缸52、Z2轴气缸53、Z2轴气缸支架54、Z2轴气缸导向组件55和伺服电机旋转组件56，X2轴气缸51水平固定在所述操作台11上，Y2轴气缸52的缸体一端固定在Z2轴气缸53的缸体上，Y2轴气缸52与Z2轴气缸53相互垂直；

Z2轴气缸53装配在Z2轴气缸支架54上，Z2轴气缸支架54的底板固定在X2轴气缸51的滑块上，Z2轴气缸支架54的侧板上固定有Z2轴气缸导向组件55，Z2轴气缸导向组件55由支撑架C55-1、导杆C55-2、导套C55-3和导板C55-4构成；Z2轴气缸53的缸体与导板C55-4背面中部固定，Z2轴气缸53的活塞杆53-1的端部固定在导板C55-4底板的孔中；导板C55-4一侧固定导套C55-3，导套C55-3内安装导杆C55-2，导杆C55-2的两端分别固定在支撑架C55-1和导板C55-4底板的孔中；

当Z2轴气缸53工作时，Z2轴气缸53的缸体沿垂直方向上升或下降，由Z2轴气缸导向组件55为其导向；

伺服电机旋转组件56由伺服电机56-1、连接轴56-2、轴架56-3和托盘连接件56-4构成；

伺服电机56-1和两个轴架56-3固定在Y2轴气缸52的滑块上；连接轴56-2的端部固定托盘连接件56-4，送料托盘6的底板61-2固定在托盘连接件56-4上；送料托盘6安装在送料机械手连接轴56-2末端，随之旋转；

当送料托盘6处于水平位置时，利用取料机构4将分料机构上的铜螺母倒放到送料托盘6上的螺母定位孔61-1，然后使送料托盘6旋转为竖直状态，螺母定位孔61-1中的铜螺母9和夹具主板8上对应的定位针8-1位置对应，通过X2轴气缸51水平推动送料托盘6将一组铜螺母9推入对应的定位针8-1中。

所述真空吸取器46由真空腔46-1、螺帽46-2、探针46-3、弹簧A46-4、弹簧B46-5构成，真空腔46-1内部型腔和探针46-3的外形滑动配合； 

真空腔46-1的顶部由螺帽46-2密封，其中下侧有负压气孔46-11，底部加工有三个与内部型腔相通的吸孔46-12；负压气孔46-11与连接管件9连接；

探针46-3的尾部为圆柱型凸缘，弹簧A46-4、弹簧B46-5分别置于圆柱型凸缘的上下，起到使探针46-3定位的作用，探针46-3的前端在受到顶压时，向真空腔46-1回缩，失压时，则回到正常位置；通过选择弹簧A46-4和弹簧B46-5大小来决定探针46-3位置。

  所述送料托盘6由上板61、底板62、导柱63、推柱64和推柱弹簧65构成， 

上板61上加工有若干螺母定位孔61-1，上板61的四角分别固定一个导柱63；

底板62上有若干推柱64，每一个推柱64与上板61上的一个螺母定位孔61-1的位置对应，推柱64和螺母定位孔61-1滑动配合，推柱64上套装推柱弹簧65；

底板62四角分别有一个导孔62-1，上板61四角的导柱63和底板62四角的导孔62-1对应配合，导柱63穿过导孔62-1，延伸至底板62下侧，其端部用螺母锁住，通过调整螺母旋入位置，限定上板61和底板62之间距离；

在若干个推柱弹簧65的作用下，上板61和底板62之间保持最大距离，

当上板61的前面在受到顶压时，向底板62回缩，推柱64沿螺母定位孔61-1向前滑动，将铜螺母9顶推至夹具主板8上对应的定位针8-1中，当上板61的前面失压时，则回到正常位置。

根据上述说明，结合本领域技术可实现本实用新型的方案。 

Claims (3)

1.一种向注塑模具用夹具中自动镶嵌螺母装置，其特征在于，包括机体（1）、振动料斗（2）、分料机构（3）、取料机构（4）、送料机械手（5）和送料托盘（6）；

所述机体（1）为长方形机柜，机体（1）的内部用于安装电气控制部件，机体（1）的上平面为操作台（11），振动料斗（2）、分料机构（3）和送料机械手（5）固定在其上面，取料机构（4）固定在其侧方，同时操作台（11）上还安装一个控制盒（7）；

所述振动料斗（2）采用螺旋上升式进料轨道，进料轨道的出口段设有排列铜螺母的结构，排列铜螺母的结构包括限制板和螺母滑槽，限制板用于放倒在轨道上行进中铜螺母，螺母滑槽使铜螺母的小头落入槽内，铜螺母大头架在槽沿；

所述分料机构（3）由分料支架（31）、主滑轨（32）、若干条支滑轨（33）构成，主滑轨（32）的进口和振动料斗（2）进料轨道出口的螺母滑槽衔接；由主滑轨（32）上分出若干条支滑轨（33），主滑轨（32）和每一条支滑轨（33）衔接处设有分离板（34）；分离板（34）的轴以主滑轨（32）侧壁上的轴孔配合，所述取料机构（4）为二维轴结构，包括Z1轴气缸支架（41）、Z1轴气缸（42）、X1轴气缸（43）、滑块连接板（44）、吸取器支架（45）、真空吸取器（46）和Z1轴气缸导向组件（47）；

Z1轴气缸支架（41）的底板固定在所述机体（1）一侧的基础地面上，Z1轴气缸支架（41）的侧板上固定有Z1轴气缸导向组件（47）；

   Z1轴气缸导向组件（47）由支撑架A（47-1）、支撑架B（47-2）、导杆（47-3）、导套（47-4）和导板（47-5）构成；Z1轴气缸（42）的缸体与导板（47-5）背面中部固定，Z1轴气缸（42）的活塞杆（42-1）的端部固定在支撑架A（47-1）的孔中；导板（47-5）背面两侧分别固定一个导套（47-4），导套（47-4）内安装导杆（47-3），导杆（47-3）的两端分别固定在一个支撑架B（47-2）的孔中；

X1轴气缸（43）的缸体一端固定在Z1轴气缸（42）的缸体上，X1轴气缸（43）和Z1轴气缸（42）相互垂直，使滑块（43-1）的面朝下，滑块连接板（44）固定在滑块（43-1）下表面，滑块连接板（44）下表面间隔固定若干吸取器支架（45），每一个吸取器支架（45）上固定一个真空吸取器（46）；若干吸取器支架（45）之间的距离根据工艺要求而定；

所述送料机械手（5）为三维四轴结构，包括X2轴气缸（51）、Y2轴气缸（52）、Z2轴气缸（53）、Z2轴气缸支架（54）、Z2轴气缸导向组件（55）和伺服电机旋转组件（56），X2轴气缸（51）水平固定在所述操作台（11）上，Y2轴气缸（52）的缸体一端固定在Z2轴气缸（53）的缸体上，Y2轴气缸（52）与Z2轴气缸（53）相互垂直；

Z2轴气缸（53）装配在Z2轴气缸支架（54）上，Z2轴气缸支架（54）的底板固定在X2轴气缸（51）的滑块上，Z2轴气缸支架（54）的侧板上固定有Z2轴气缸导向组件（55），Z2轴气缸导向组件（55）由支撑架C（55-1）、导杆C（55-2）、导套C（55-3）和导板C（55-4）构成；Z2轴气缸（53）的缸体与导板C（55-4）背面中部固定，Z2轴气缸（53）的活塞杆（53-1）的端部固定在导板C（55-4）底板的孔中；导板C（55-4）一侧固定导套C（55-3），导套C（55-3）内安装导杆C（55-2），导杆C（55-2）的两端分别固定在支撑架C（55-1）和导板C（55-4）底板的孔中；

伺服电机旋转组件（56）由伺服电机（56-1）、连接轴（56-2）、轴架（56-3）和托盘连接件（56-4）构成；

伺服电机（56-1）和两个轴架（56-3）固定在Y2轴气缸（52）的滑块上；连接轴（56-2）的端部固定托盘连接件（56-4），送料托盘（6）的底板（61-2）固定在托盘连接件（56-4）上；送料托盘（6）安装在送料机械手连接轴（56-2）末端。

2.如权利要求1所述的一种向注塑模具用夹具中自动镶嵌螺母装置，其特征在于，所述真空吸取器（46）由真空腔（46-1）、螺帽（46-2）、探针（46-3）、弹簧A（46-4）、弹簧B（46-5）构成，真空腔（46-1）内部型腔和探针（46-3）的外形滑动配合；

真空腔（46-1）的顶部由螺帽（46-2）密封，其中下侧有负压气孔（46-11），底部加工有三个与内部型腔相通的吸孔（46-12）；负压气孔（46-11）与连接管件（9）连接；

探针（46-3）的尾部为圆柱型凸缘，弹簧A（46-4）、弹簧B（46-5）分别置于圆柱型凸缘的上下，起到使探针（46-3）定位的作用。

3.如权利要求1或权利要求2所述的一种向注塑模具用夹具中自动镶嵌螺母装置，其特征在于，所述送料托盘（6）由上板（61）、底板（62）、导柱（63）、推柱（64）和推柱弹簧（65）构成，上板（61）上加工有若干螺母定位孔（61-1），上板（61）的四角分别固定一个导柱（63）；

底板（62）上有若干推柱（64），每一个推柱（64）与上板（61）上的一个螺母定位孔（61-1）的位置对应，推柱（64）和螺母定位孔（61-1）滑动配合，推柱（64）上套装推柱弹簧（65）；

底板（62）四角分别有一个导孔（62-1），上板（61）四角的导柱（63）和底板（62）四角的导孔（62-1）对应配合，导柱（63）穿过导孔（62-1），延伸至底板（62）下侧，其端部用螺母锁住，通过调整螺母旋入位置，限定上板（61）和底板（62）之间距离。