一种钮扣上盖抓盖机械手的制作方法

本发明涉及钮扣组装设备，尤其涉及一种钮扣上盖抓盖机械手。

背景技术：

如图1和图2所示，对于某些特殊钮扣(如各重大场合的仪仗队服、公务人员的制服)，要求钮扣下盖11(或称钮扣背面)的缝线环12缝合至制服上以后，钮扣上盖13(或称钮扣正面)的图形必须指向规定的角度，这就要求钮扣上盖13和钮扣下盖11需要按照特定的角度对准然后才能进行铆合，而不能像常规钮扣仅需上下盖铆合成一体即可。由于钮扣上盖13属于小微型零件，且不带钮扣下盖11上的缝线环12，抓取难度较大，同时为了保证组装时钮扣上盖13和钮扣下盖11能够相互对准，在抓取时应当避免钮扣上盖13发生转动。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、使用方便、有利于保持组装精度的钮扣上盖抓盖机械手。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种钮扣上盖抓盖机械手，包括升降驱动件、定位柱、压套、以及多个第一夹爪，所述压套和定位柱均与所述升降驱动件相连、且压套套设于定位柱外周，多个所述第一夹爪沿圆周方向布置且位于所述定位柱和压套之间，各所述第一夹爪上设有导向长孔，所述导向长孔自上而下与所述定位柱的距离逐渐缩小，所述压套上设有多个连接销并一一对应地穿设于所述导向长孔内。

作为上述技术方案的进一步改进：所述定位柱下端沿圆周方向设有多个限位块，相邻两块所述限位块之间形成限位槽，所述第一夹爪位于所述限位槽内。

作为上述技术方案的进一步改进：所述升降驱动件为气缸。

作为上述技术方案的进一步改进：所述第一夹爪设有三个并沿圆周方向均匀布置。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明公开的钮扣上盖抓盖机械手，使用时，升降驱动件带动压套升降，压套通过连接销沿导向长孔的运动带动各第一夹爪下端向定位柱靠近或远离，从而实现多个第一夹爪下端的相互收拢或者张开，收拢时各第一夹爪进入钮扣上盖内，张开时则与钮扣上盖的盖沿接触，通过向外的张力完成对钮扣上盖的抓取，动作灵活、可靠，各第一夹爪同步张开时，不会导致完成视觉定位后的钮扣上盖发生不必要的转动，避免影响组装精度；定位柱则为各第一夹爪提供支撑和限位，避免收拢或张开角度过大。

附图说明

图1是特殊钮扣一种实施例的侧视结构示意图。

图2是特殊钮扣一种实施例的主视结构示意图。

图3是本发明钮扣上盖抓盖机械手用于特殊钮扣组装设备时第一视角的立体结构示意图。

图4是本发明钮扣上盖抓盖机械手用于特殊钮扣组装设备时第一视角的俯视结构示意图。

图5是本发明钮扣上盖抓盖机械手用于特殊钮扣组装设备时第二视角的立体结构示意图(省略视觉检测组件)。

图6是本发明钮扣上盖抓盖机械手的放大图。

图7是特殊钮扣组装设备中的输送部件的立体结构示意图。

图8是特殊钮扣组装设备中的铆合部件的立体结构示意图。

图中各标号表示：11、钮扣下盖；12、缝线环；13、钮扣上盖；2、输送部件；21、纽扣夹具；211、安装座；212、钮扣定位凹槽；213、凸台；214、顶杆；215、升降导向杆；216、第一限位部；217、第一弹性件；3、第一输送轨道；4、第二输送轨道；5、铆合机构；51、上压头；52、下压头；53、伸缩楔块；54、下压头导向座；55、第二限位部；56、第二弹性件；6、成品出料机构；71、视觉检测组件；72、旋转座；8、第一上料机构；81、升降驱动件；82、定位柱；83、压套；84、第一夹爪；841、导向长孔；85、限位块；86、限位槽；87、第一伸缩出料件；9、第二上料机构；91、第二夹爪；92、第二伸缩出料件；10、振动盘。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

图6示出了本发明钮扣上盖抓盖机械手的一种实施例，该抓盖机械手包括升降驱动件81、定位柱82、压套83、以及多个第一夹爪84，压套83和定位柱82均与升降驱动件81相连、且压套83套设于定位柱82外周，多个第一夹爪84沿圆周方向布置且位于定位柱82和压套83之间，各第一夹爪84上设有导向长孔841，导向长孔841自上而下与定位柱82的距离逐渐缩小，压套83上设有多个连接销(图中未示出)并一一对应地穿设于导向长孔841内。作为优选的技术方案，升降驱动件81采用气缸，当然在其他实施例中也可采用其他已知的部件或机构，能够实现升降即可；第一夹爪84优选三个并均匀布置，当然在其他实施例中也可根据钮扣上盖13的大小等因素适当调整。工作时，升降驱动件81带动压套83升降，压套83通过连接销沿导向长孔841的运动带动各第一夹爪84下端向定位柱82靠近或远离，从而实现多个第一夹爪84下端的相互收拢或者张开，收拢时各第一夹爪84进入钮扣上盖13内，张开时则与钮扣上盖13的盖沿接触，通过向外的张力完成对钮扣上盖13的抓取，动作灵活、可靠，各第一夹爪84沿径向运动时，不会导致完成视觉定位后的钮扣上盖13发生不必要的转动，避免影响组装精度；定位柱82则为各第一夹爪84提供支撑和限位，避免收拢或张开角度过大。

更进一步地，本实施例中，定位柱82下端沿圆周方向设有多个限位块85，相邻两块限位块85之间形成限位槽86，第一夹爪84位于限位槽86内。由于第一夹爪84需要反复动作，采用限位块85有利于保持第一夹爪84的位置精度，提高了设备的可靠性。

图2、3、4、5、及图8示出了本发明所应用的特殊钮扣组装设备的一种实施例，本实施例的特殊钮扣组装设备，包括输送部件2、用于使各钮扣上盖13开口朝上进料的第一输送轨道3、用于使各钮扣下盖11的缝线环12朝上并相互平行进料的第二输送轨道4、铆合机构5以及成品出料机构6，输送部件2上设有纽扣夹具21，第一输送轨道3、第二输送轨道4、铆合机构5以及成品出料机构6沿输送部件2的输送方向依次布置，第一输送轨道3的出料口处设有视觉检测组件71、用于调节钮扣上盖13角度的旋转座72、以及在第一输送轨道3、旋转座72和纽扣夹具21之间转移钮扣上盖13的第一上料机构8，第二输送轨道4的出料口处设有用于在第二输送轨道4和纽扣夹具21之间转移钮扣下盖11的第二上料机构9。其中，视觉检测组件71例如可以是常用的ccd视觉检测；第一输送轨道3、第二输送轨道4可以采用不同截面形状的轨道，只要能够保证钮扣上盖13、钮扣下盖11按照所需的状态输送即可，例如第二输送轨道4可以是下框上窄的凹槽结构，避免缝线环12晃动；至于第一输送轨道3、第二输送轨道4自身的上料，可通过振动盘实现逐个上料；第一上料机构8则采用上述的抓盖机械手进行钮扣上盖13的抓取。

该特殊钮扣组装设备，利用第一输送轨道3输送钮扣上盖13并保持钮扣上盖13开口朝上，便于后续第一上料机构8可采用自内向外张开的方式抓取钮扣上盖13，相比采用由外向内收拢夹紧的方式，可将钮扣上盖13顺利转移至钮扣夹具21内并保持钮扣上盖13与钮扣夹具21(具体为钮扣定位凹槽212)之间较小的间隙，便于保持定位、组装精度，钮扣上盖13上料之前先通过视觉检测组件71进行视觉检测，通过旋转座72调整钮扣上盖13的角度确保各钮扣上盖13的图案朝向一致，然后再由第一上料机构8上料至钮扣夹具21内，由输送部件2输送至下一个工位；利用第二输送轨道4输送钮扣下盖11并保持钮扣下盖11上的缝线环12朝上，从而可以通过保持各缝线环12的基本平行完成各钮扣下盖11的定位，进而有利于保证组装后的钮扣上盖13和钮扣下盖11的相对角度准确，也便于第二上料机构9通过缝线环12抓取钮扣下盖11，钮扣下盖11通过第二上料机构9放置于钮扣上盖13内，然后由输送部件2输送至下一个工位，利用铆合机构5将钮扣上盖13和钮扣下盖11铆合成整体，然后由输送部件2输送至成品出料机构6，由成品出料机构6完成成品出料，该特殊钮扣组装设备整体结构简单、自动化程度高，可减少劳动强度，提高组装效率。

进一步地，本实施例中，第一上料机构8设有两个抓盖机械手，其中一个抓盖机械手用于在第一输送轨道3和旋转座72之间转移钮扣上盖13，另一个抓盖机械手用于在旋转座72和纽扣夹具21之间转移钮扣上盖13。相比采用单个抓盖机械手的技术方案，设置两个抓盖机械手，两个抓盖机械手可同时工作，效率更高，同时有利于减少单个抓盖机械手的动作行程，减少累计误差。

更进一步地，本实施例中，第一上料机构8还包括第一伸缩出料件87(例如可以通过气缸带动杆件实现伸缩出料)，第一伸缩出料件87垂直布置于第一输送轨道3出料口的一侧。在前的钮扣上盖13被在后的钮扣上盖13挤推出料后，第一伸缩出料件87伸出将其推送至第一输送轨道3出料口一侧，与在后的钮扣上盖13分离，便于视觉检测组件71进行检测以及抓盖机械手抓取。

进一步地，本实施例中，第二上料机构9包括一对第二夹爪91，一对第二夹爪91的中心线与第二输送轨道4平行布置。为了保证钮扣下盖11的顺畅输送，第二输送轨道4不宜将缝线环12夹的过紧，优选的宽度因允许缝线环12具有1-2°的偏差，但是在该较小的偏差范围内，一对第二夹爪91仍可将缝线环12夹紧，缝线环12经过一对第二夹爪91的夹紧定位后，可以进一步保证与钮扣上盖13的相对角度准确。其中，成品出料机构6可采用与第二上料机构9相同的结构，通过一对夹爪夹住完成铆合后的缝线环12将成品取出。

更进一步地，本实施例中，第二上料机构9还包括用于将第二输送轨道4出料口处的钮扣下盖11推送至第二上料机构9下方的第二伸缩出料件92，第二伸缩出料件92垂直布置于第二输送轨道4的一侧。在前的钮扣下盖11被在后的钮扣下盖11挤推出料后，第二伸缩出料件92伸出将其推送至第二输送轨道4出料口一侧，与在后的钮扣下盖11分离，便于一对第二夹爪91抓取。

进一步地，本实施例中，纽扣夹具21包括设于输送部件2上的安装座211，安装座211上设有凸台213以及一对分设于凸台213两侧的升降导向杆215，凸台213上设有钮扣定位凹槽212，安装座211下侧与凸台213的对应处设有用来与铆合机构5配合的顶杆214，顶杆214和升降导向杆215下端贯穿输送部件2，升降导向杆215下端设有第一限位部216，第一限位部216与输送部件2之间抵设有第一弹性件217。该纽扣夹具21可相对输送部件2上下运动，在铆合时，顶杆214在铆合机构5(具体为下压头52)的作用下上升，进而带动安装座211、凸台213整体上升与输送部件2分离，从而使得铆合机构5的作用力不会传递至输送部件2，可以避免输送部件2的受力变形、损坏；同时升降导向杆215在上升时会压缩第一弹性件217(例如可以是螺旋弹簧等)，可以避免纽扣夹具21与铆合机构5刚性接触，同时铆合完成后，可以利用第一弹性件217实现纽扣夹具21的自动复位；而在输送时，输送部件2通过升降导向杆215、顶杆214可以带动纽扣夹具21同步运转。

进一步地，本实施例中，铆合机构5包括与凸台213对应的上压头51、与顶杆214对应的下压头52、用于驱动下压头52升降的伸缩楔块53(例如可以通过气缸实现伸缩楔块53的反复运动)、以及下压头导向座54，伸缩楔块53的楔面与下压头52的下端抵接，下压头52的上端穿设于下压头导向座54中，下压头52下端设有第二限位部55，第二限位部55与下压头导向座54之间抵设有第二弹性件56(例如可以是螺旋弹簧等)。工作时，伸缩楔块53不断伸出，使下压头52逐渐上升，而钮扣上盖13及其上方的钮扣下盖11被上压头52压紧固定，从而使钮扣上盖13的盖沿向内侧收缩变形并包裹住钮扣下盖11，完成钮扣上盖13和钮扣下盖11的铆合；之后伸缩楔块53缩回，上升时被压缩的第二弹性件56回弹，加上下压头52自身的重力，下压头52下降与顶杆214分离；第二弹性件56可避免下压头52与顶杆214刚性接触，结构更可靠、使用寿命更长；伸缩楔块53有利于保证下压头52受力更均匀、同时竖向占用空间少，降低了设备特别是输送部件2的整体高度。

作为优选的技术方案，本实施例中，输送部件2为输送转盘。相比常见的直线型流水线，采用转盘，可减少占用空间，有利于在厂房内的灵活布局。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。