专利名称：塑胶按键自动包装机的制作方法
技术领域：
本实用新型是关于一种按键自动包装机器，尤其是关于一种手机塑胶 按键的自动包装机。
背景技术：
目前按键行业尤其是手机按键多采用硅胶键表面粘合塑料按键的新技 术，这类按键比传统纯硅胶按键相比有以下优点表面耐磨、使用寿命长、 触摸手感好且美观时尚，因而在手机行业中得到广泛采用。目前手机按键 的装配普遍采用如下工艺进行:手工把硅胶键面和塑料按键分别摆放到上、 下治具中，然后给硅胶键反面上加胶，之后再将上、下治具对正及压合， 保压延时一定时间后分开上、下治具，将产品顶出、检验，即完成按键装 配工作。
如图1至图3所示，对于单个按键的产生及使用过程，大都采用如下 的传统工艺过程(以数字键区域0 9以及* 、 #共十二个按键为例)十 二个按键通过注塑、喷涂、印刷及镭雕等工艺过后，形成一个整体的网框 状结构90(业内称之为"框键")，如图1所示，此时每个按键901和网框状
水口料902(简称"水口料")是连接在一起的；然后将框键90放到按键冲切 装置91(冲床)上进行冲切，使每个按键和水口料分离，形成单个的按键和 水口料，如图2所示。在冲床下模911的下方，放置一个大的盛接盘92，
所有的按键都会跌落入这个大的盛接盘中堆积起来，如图3所示；然后再
进行人工分拣，分别将十二个按键归类装袋。然后将各袋按键送至按键装 配工位，倒在工位台上，人工进行整理排列，然后手工将这些按键分别装 入下治具对应的位置(排键过程)，从而完成按键装配为后续的压合作准备。 在上述过程中，所有按键之间均经过多次跌碰、摩擦、翻转以及多次 周转，并且同人手多次接触，这样一来，极易造成按键的表面涂层或者镀
层被刮伤、碰伤、脏污，形成不良从而影响产品品质；且这种传统的手工
排键方式需要很多人力，自动化程度低，效率低，排键精度低，容易发生 错排、反排以及漏排的现象。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种能够 保证产品品质且能提高生产效率的塑胶按键自动包装机。
本发明解决其技术问题所釆用的技术方案是该塑胶按键自动包装机 包括机架体及安装在机架体上的按键冲切机，该按键冲切机包括上冲切模、 上冲切模动力件及下冲切模，该上冲切模动力件与上冲切模连接并带动其 在Z向升降，该下冲切模在Z向位于上冲切模的正下方，该上冲切模具有 冲切块，该下冲切模具有冲切通槽，机架体上还安装有按键盛接装置及按 键包装机，按键盛接装置包括导轨、盛接治具及盛接动力件，该导轨水平 放置且其一端位于下冲切模的正下方，该盛接治具具有按键沉孔，冲切块、 冲切通槽及按键沉孔一一对应，该盛接治具可滑动安装在该导轨上并由盛 接动力件驱动，该按键包装机包括按键取放装置，该按键取放装置包括吸 管头，该吸管头具有自盛接治具吸取按键的第一位置及将按键放入托盘的 第二位置，该吸管头与驱动其在第一位置和第二位置间运动的吸管头动力 组件连接。
所述吸管头、冲切块、冲切通槽及按键沉孔一一对应。 所述吸管头动力组件包括三轴机械手、Z向推伸气缸及气缸安装板， 气缸安装板固定在三轴机械手上，Z向推伸气缸固定在气缸安装板上并传
动各吸管头在z向升降。
所述吸管头动力组件还包括缓冲器和缓冲器安装板，该缓冲器通过缓
冲器安装板固定在z向推伸气缸的正上方。
所述按键冲切机还包括分别处于下冲切模两侧的吹气嘴和水口料斗， 该吹气嘴的吹气口正对冲切块的冲切工作面。
所述按键包装机还包括水平传动托盘的传动带及邻近传动带设置的托 盘定程装置，该传动带由传动带动力件驱动，托盘定程装置包括托盘定程
板及与其连接并驱动其在z向升降的定程板驱动件。
所述按键包装机还包括邻近传动带设置的托盘顶升装置，该托盘顶升
装置包括托盘顶板及与其连接并驱动其在z向升降的顶板驱动件。
所述传动带有两根并相平行，托盘定程装置和托盘顶升装置均位于两 根传动带之间。
所述按键包装机还包括托盘压紧装置，托盘压紧装置具有调节块、安 装座、弹性体及压紧锥销，安装座固定在机架体上，调节块水平放置并固
定在安装座上，压紧锥销沿Z向放置并通过弹性体弹性支撑在调节块上。 所述机架体包括分离设置的第一机架体和第二机架体，按键冲切机及
按键盛接装置安装在第一机架体上，按键包装机安装在第二机架体上，且
按键冲切机和按键包装机通过机台连接块刚性连接。
本发明的有益效果是，按键被冲切后，直接落入盛接治具中，然后被
按键取放装置直接放入周转用的托盘中，所以自动化程度高；按键冲切后 被按键取放装置立即转移到周转用的托盘中，省却中间分拣、装袋、运输 等过程，提高了生产效率；由于按键自动落入盛接治具的按键沉孔中，单 独包装，并且整个过程中没有与人手接触，从而避免了产品在跌落、分拣、 周转过程中产生的刮伤、碰伤及脏污等现象；由于是自动包装，每个周转 托盘中的按键排列整齐有序、均匀一致，从而杜绝了按键错排、漏排的现 象，为后续排键工作的自动化提供高品质的来料保障。
图l是现有框键的结构图。
图2是现有框键冲切后形成的单个按键的分布示意图。 图3是现有冲切结构的示意图。 图4是本实施方式塑胶按键自动包装机的立体图。 图5及图6是本实施方式的按键冲切机的两个视角的立体图。 图7及图8分别是本实施方式的按键冲切机的按键盛接装置安装位置 的平面示意图和立体示意图。
图9是本实施方式的盛接治具的立体图。
图10及图11是本实施方式的按键包装机的两个视角的立体图。
图12是本实施方式的托盘定程装置、托盘顶升装置、传动带、驱动
部及托盘压紧装置安装位置的结构示意图。
图13是本实施方式的三轴机械手和按键取放装置组装后的立体图。 图14及图15是本实施方式的按键取放装置的两个视角的立体图。 图16、图17及图18分别是本实施方式的托盘顶升装置的主视图、左
视图和立体图。
图19和图20分别是本实施方式的托盘压紧装置和调节块的立体图。 图21是本实施方式的托盘定程装置的立体图。 图22是本实施方式的托盘的主视图。 图23是图22中P所指处的局部放大图。
图24是本实施方式的托盘的立体图。 图25是本实施方式的托盘装满按键后的主视图。
具体实施方式
如图4至图25所示，本实施方式塑胶按键自动包装机包括按键包装机 1、控制器2、按键冲切机5、按键盛接治具4及若干周转托盘3。控制器2 安装在按键包装机1的第一安装板32上，按键冲切机5同按键包装机1 之间用机台连接块6刚性连接，控制器2控制三轴机械手21、按键取放装 置22、托盘定程装置30、托盘顶升装置29及按键盛接装置14的动作。
如图4至图6所述，按键冲切机5包括冲切气缸7、冲切气缸安装板8、 上模安装板9、上冲切模IO、导向轴ll、下冲切模12、下模安装板13、 按键盛接装置14、第一机架体16、第一电控箱18、吹气嘴17、水口料斗 15、操作台19及安全保护装置20。上冲切模10具有多个Z向布置的冲切 块101，下冲切模12具有多个贯穿的冲切通槽121，冲切块101及冲切通 槽121的数量根据手机按键的数目设计，且冲切块101与冲切通槽121 -一上下对正。
冲切气缸7固定在冲切气缸安装板8上，冲切气缸7前端同上模安装 板9浮动连接；所述的上冲切模10安装在上模安装板9下方，下冲切模 12安装在下模安装板13上，上、下冲切模IO、 12保持对正；所述的上模 安装板9通过直线轴承或衬套套接在四根导向轴11上，这样在冲切气缸7 的作用下，上模安装板9可带动上冲切模8在Z向上下运动来实现冲切按 键的动作；所述的第一机架体16位于整个按键冲切机5的下方，所述的第 一电控箱18位于第一机架体16的侧面；所述的吹气嘴17和水口料斗15 位于下冲切模12两侧，其分别安装在第一电控箱18和第一机架体16上， 吹气嘴17的吹气口对准冲切块的冲切工作面，这样一来，吹气嘴17可将 冲切后形成的水口料吹进水口料斗15而送出按键冲切机5机体外；所述的 安全保护装置20位于操作台的两侧，起到保护作业者人身安全的作用。
如图5、图7至图9所示，按键盛接装置14包括盛接治具4、滑尺气 缸1401及治具安装板1402。所述的滑尺气缸14固定在下模安装板13上， 其一端伸入下冲切模12的正下方，其另一端伸出第一机架体外悬空。盛接 治具4是一矩形构件，在其上面设有一组第一按键沉孔401，其每个按键 沉孔401的外形尺寸分别同手机的0 9、 *、 #等12个按键的外形尺寸对 应一致，按键沉孔401间距同框键上的按键间距一致。盛接治具4通过治
具安装板1402安装在滑尺气缸1401的滑台上，这样，在滑尺气缸1401 的作用下，滑台可带动盛接治具4做水平前后往复运动，起到输送按键的 作用。滑尺气缸1401提供了一沿Y向水平布置的导轨1403，盛接治具4 可滑动安装在该导轨1403上并由滑尺气缸的动力驱动，从而可在导轨上水 平前后滑动。
如图10至图20所示，按键包装机1包括第二机架体31、第二电控箱 33、第一横梁24、第二横梁25、第三横梁26、传动带27、驱动部28、三 轴机械手21、按键取放装置22、托盘定程装置30、托盘顶升装置29、托 盘压紧装置23以及第一安装板32。
所述的第二电控箱33位于第二机架体31的下方；第一横梁24、第二 横梁25、第三横梁26均位于第二机架体31的上方并平行安装，第一安装 板32安装在第二横梁25和第三横梁26上；所述的三轴机械手21和控制 器2安装在第一安装板32上；所述的按键取放装置22安装在三轴机械手 21的Z轴滑块2104上；所述的托盘压紧装置23有三个并分别安装在第一 横梁24和第二横梁25上；所述的驱动部28位于第一横梁24的端部，其 用于驱动两条传动带27;所述的托盘顶升装置29和托盘定程装置30都位 于两条传动带27之间，并固定在第一横梁24和第二横梁25下方。
如图4、图ll、图13至图15所示，按键取放装置22包括Z向推伸 气缸2201、推伸气缸安装板2202、缓冲器2203、缓冲器安装板2204、连 接板2206及真空吸头2205。所述的真空吸头2205通过连接板2206安装 在Z向推伸气缸2201的前端，Z向推伸气缸2201安装在推伸气缸安装板 2202上；所述的缓冲器2203通过缓冲器安装板2204固定在Z向推伸气缸 2201的上方。该按键取放装置的推伸气缸安装板2202安装在三轴机械手 21的Z轴滑块2104上。在Z向推伸气缸2201的作用下，可以使真空吸头 2205在Z向做上下往复运动。所述的真空吸头2205前端共有十二个吸管 头2207，每个吸管头2207间距同框键上每个按键间距对应一致，从而能 够实现将按键吸起或者放下的功能。本实施方式中，该吸管头具有自盛接 治具吸取按键的第一位置及将按键放入周转用托盘的第二位置，该吸管头 与驱动其在第一位置和第二位置间运动的吸管头动力组件连接，该吸管头 动力组件包括三轴机械手及Z向推伸气缸。
如图11及图21所示，托盘定程装置30包括定程板3001,定程气缸 3002和定程气缸安装板3002。所述的定程板3001固定在定程气缸3002
的前端，定程气缸3002安装在定程气缸安装板3003上；所述的定程气缸 安装板3003的两端分别固定在第一横梁24和第二横梁25的下方，使得该 装置位于两条传动带27之间。在定程气缸3002的作用下，定程板3001 在Z向做上下往复运动，实现对用于周转用的托盘3的定程或放行功能。
如图4、图11、图16至图18所示，托盘顶升装置29包括托盘顶板 2903、顶升气缸2901 、顶升气缸安装板2902及感应器2904。托盘顶板2903 安装在顶升气缸2901的前端，顶升气缸2901安装在顶升气缸安装板2902 上，感应器2904安装在托盘顶板2903上；所述的托盘顶板2903上方沿传 动带27流动方向设有两个用于避让传动带27的避让槽2906，在托盘顶板 2903的三个角上设有三个圆形顶柱2905,在顶升托盘3时，该圆形顶柱 2905顶紧托盘3对应的三个沉孔位置；所述的顶升气缸安装板2902的两 端分别固定在第一横梁24和第二横梁25的下方，使得该装置位于两条传 动带27之间。托盘顶板2903在托盘顶升气缸2901的作用下可在Z向上 下运动，其用来使托盘3脱离或接触传动带27。
如图19及图20所示，托盘压紧装置23包括调节块2301、压紧弹簧 2303、压紧锥销2304、锥销安装螺钉2302、锁紧螺钉2306及安装座2305 组成。压紧锥销2304通过锥销安装螺钉2302以及压紧弹簧2303装在调节 块2301的导向孔2308内，实现对周转托盘3的弹性压紧作用；所述的调 节块2301上通过锁紧螺钉2306水平固定在安装座2305上，在调节块2301 上设有长孔2307，长孔2307用来实现前后左右方向上的位置调整。本实 施方式中，压紧弹簧2303作为弹性体使压紧锥销2304在Z向弹性支撑在 调节块2301上。
如图22至图24所示，用于周转用的托盘3在三个角上设有定位沉孔 301，其可供托盘压紧装置23的压紧锥销2304压紧时进行对正，另外还共 设有十六组第二按键沉孔302,每组按键沉孔302有十二个，各按键沉孔 302的形状对应手机按键0 9、 *、 #共十二个按键的外形，其用于包装放 置手机按键。
本实施方式中，三轴机械手21和所有的气缸的动作都由控制器2上的 发出的指令控制，所有感应器上产生的信号都由控制器2来集中处理后发 出相关动作指令。
本实施方式的工作原理如下
利用三轴机械手21带动按键取放装置22上的真空吸头2205将每次冲
切动作后落入盛接治具4的按键，然后将这些按键同时放入托盘3中的按 键沉孔301，如此反复十六次后，就可以排满整个托盘3。此时托盘3流入 下工位，上工位流入空的托盘，如此循环反复。
本实施方式主要有两种工作流程托盘流动工作流程及按键自动包装 工作流程。
(一) 托盘流动工作流程
空的托盘3从上工位通过传动带27流入按键包装机，托盘3被托盘定 程装置30的托盘定程板3001挡住，此时感应器2904检测到托盘流入，托 盘顶升装置29的顶升气缸2901得到控制器2指令将托盘顶板2903顶起， 从而将托盘3顶起，使之脱离传动带27，在托盘顶板2903的三个圆形顶 柱2905和托盘压紧装置23的压紧锥销2304的双重作用下，将托盘3定位 在按键取放装置22的下方。待按键取放装置22取放操作十六次后，定程 气缸3002和顶升气缸2901退回，分别带动定程板3001和托盘顶板2903 下降，从而使托盘3接触到传动带27，实现对此托盘的放行，此托盘3流 入到下工位。同时，感应器2904检测到托盘位空，定程气缸3002带动定 程板3001上升，上工位继续流入空的周转托盘，如此循环反复。
(二) 按键自动包装工作流程
在托盘3在其位置被定位后，在滑尺气缸1401的作用下，带动盛接治 具4滑至按键冲切机5的下冲切模12的下方，此时，作业者可在下冲切模 12上放入框键产品，启动操作台19两侧的双联开关，在冲切气缸7的作 用下，上冲切模10就会向下运动，对框键进行冲切，冲切后，按键直接落 入盛接治具4中的第一按键沉孔401当中，此时吹气嘴17开始吹出高压气 流，将留在上冲切模12上面的水口料吹进水口料斗15当中；同时，滑尺 气缸1401又会带动盛接治具4滑向气缸另一端，按键取放装置22上的真 空吸头2205在三轴机械手21和三个推伸气缸2201的配合作用下，按照控 制器2指令，将专用盛接治具4的第一按键沉孔401中的按键同时吸起来， 然后移至托盘3的对应位置，将这些按键放入到托盘3的第二按键沉孔302 当中，然后，滑尺气缸1401又将盛接治具4送至下冲切模12的下方，此 时就完成了对一组十二个按键的包装工作；如此循环反复，直至将托盘3 中的十六组第二按键沉孔302放满。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细 说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下， 还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种塑胶按键自动包装机，包括机架体及安装在机架体上的按键冲切机，该按键冲切机包括上冲切模、上冲切模动力件及下冲切模，该上冲切模动力件与上冲切模连接并带动其在Z向升降，该下冲切模在Z向位于上冲切模的正下方，该上冲切模具有冲切块，该下冲切模具有冲切通槽，其特征在于机架体上还安装有按键盛接装置及按键包装机，按键盛接装置包括导轨、盛接治具及盛接动力件，该导轨水平放置且其一端位于下冲切模的正下方，该盛接治具具有按键沉孔，冲切块、冲切通槽及按键沉孔一一对应，该盛接治具可滑动安装在该导轨上并由盛接动力件驱动，该按键包装机包括按键取放装置，该按键取放装置包括吸管头，该吸管头具有自盛接治具吸取按键的第一位置及将按键放入托盘的第二位置，该吸管头与驱动其在第一位置和第二位置间运动的吸管头动力组件连接。
2. 根据权利要求l所述的塑胶按键自动包装机，其特征在于所述吸 管头、冲切块、冲切通槽及按键沉孔一一对应。
3. 根据权利要求2所述的塑胶按键自动包装机，其特征在于所述吸 管头动力组件包括三轴机械手、Z向推伸气缸及气缸安装板，气缸安装板固定在三轴机械手上，z向推伸气缸固定在气缸安装板上并传动各吸管头在z向升降。
4. 根据权利要求3所述的塑胶按键自动包装机，其特征在于所述吸管头动力组件还包括缓冲器和缓冲器安装板，该缓冲器通过缓冲器安装板固定在z向推伸气缸的正上方。
5. 根据权利要求3所述的塑胶按键自动包装机，其特征在于所述按键冲切机还包括分别处于下冲切模两侧的吹气嘴和水口料斗，该吹气嘴的 吹气口正对冲切块的冲切工作面。
6. 根据权利要求l-5中任意一项所述的塑胶按键自动包装机，其特征在于所述按键包装机还包括水平传动托盘的传动带及邻近传动带设置的托盘定程装置，该传动带由传动带动力件驱动，托盘定程装置包括托盘定程板及与其连接并驱动其在z向升降的定程板驱动件。
7. 根据权利要求6所述的塑胶按键自动包装机，其特征在于所述按键包装机还包括邻近传动带设置的托盘顶升装置，该托盘顶升装置包括托盘顶板及与其连接并驱动其在z向升降的顶板驱动件。
8. 根据权利要求7所述的塑胶按键自动包装机，其特征在于所述传 动带有两根并相平行，托盘定程装置和托盘顶升装置均位于两根传动带之 间。
9. 根据权利要求8所述的塑胶按键自动包装机，其特征在于所述按 键包装机还包括托盘压紧装置，托盘压紧装置具有调节块、安装座、弹性 体及压紧锥销，安装座固定在机架体上，调节块水平放置并固定在安装座 上，压紧锥销沿Z向放置并通过弹性体弹性支撑在调节块上。
10. 根据权利要求9所述的塑胶按键自动包装机，其特征在于所述机 架体包括分离设置的第一机架体和第二机架体，按键冲切机及按键盛接装 置安装在第一机架体上，按键包装机安装在第二机架体上，且按键冲切机 和按键包装机通过机台连接块刚性连接。
专利摘要本实用新型公开了一种塑胶按键自动包装机，它包括机架体及安装在机架体上的按键冲切机，该按键冲切机包括上冲切模、上冲切模动力件及下冲切模，该上冲切模具有冲切块，该下冲切模具有冲切通槽，机架体上还安装有按键盛接装置及按键包装机，按键盛接装置包括导轨、盛接治具及盛接动力件，该导轨水平放置且其一端位于下冲切模的正下方，该盛接治具具有按键沉孔，该盛接治具可滑动安装在该导轨上并由盛接动力件驱动，该按键包装机包括按键取放装置，该按键取放装置包括吸管头，该吸管头与吸管头动力组件连接。该塑胶按键自动包装机生产效率高且能保证产品质量。
文档编号B26F1/38GK201064913SQ20072012106
公开日2008年5月28日 申请日期2007年6月26日 优先权日2007年6月26日
发明者朱成都, 琥 贺, 辛立军, 邱德力 申请人:比亚迪股份有限公司