专利名称：长尾夹装配装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种长尾夹装配装置，该装配工装能代替人工完成扳手和本体的自动装配。
背景技术：
现有长尾夹作为一种文具，其应用十分广泛，如图I和图2所示，长尾夹10由本体 (又称夹体)Ia和扳手(又称把手)2a两部分构成，本体Ia为一次成型的弯折金属片， 中部形成中空内腔12a，靠金属自身形变来提供夹紧力，本体Ia两侧翻边形成有一对钩槽 Ila,扳手2a采用钢丝弯折而成，一般为两个，每个扳手2a两端具有伸入钩槽Ila的钩部 21a。由于长尾夹的制造成本很低，单个利润较少，因此企业大多是大批量生产。目前，长尾夹的装配主要以人工为主，需用大量工人从事简单的重复劳动，存在工作效率低、劳动强度大且容易造成工人的手指损伤。
现有技术中公开了长尾夹的自动装配机来替代人工装配，以提高工作效率，见专利号为ZL03116826. 4的中国发明专利《长尾夹自动装配机》(授权公告号为CN1317103C)， 该专利后推板和前推部的协同配合作用完成扳手和本体的自动装配，工作效率大大提高。
《轻工机械》2007年8月第25卷第4期公开了一篇沈一华等所著的文献“长尾夹自动装配线的装配系统”，该文献介绍了长尾夹装配的工艺流程和长尾夹自动装配生产线的总体设计；详细阐述了基于旋转装配法的装配模块的设计，分析了装配模块的某些关键部件。生产实践表明该自动装配线在长尾夹的装配中取得了较好的效果。类似的还可以参考专利号为ZL200410066537. 4的中国发明专利《长尾夹自动装配机》。发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而另外提供一种长尾夹装配>J-U ρ α装直。
本发明所要解决的又一个技术问题是提供一种装配快捷且漏装率低的长尾夹装配装置。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为一种长尾夹装配装置，其特征在于包括
工作台；
转盘，能转动地设于前述的工作台上，具有供本体倒立钩挂的定位块，该定位块能与本体的中空内腔适配；
电机，动力输出端与转盘的动力输入端连接；
第一振动盘，具有输出口；
本体定位机构，设于前述的工作台上并位于转盘一侧，能将本体定位于前述的定位块上；
第一输送轨,输入端与前述第一振动盘的输出口连接，输出端与前述的本体定位机构连接；
第二振动盘，具有输出口；
扳手定位机构，设于前述的工作台上并位于转盘一侧；
第二输送轨，输入端与前述第二振动盘的输出口连接，输出端与前述的扳手定位机构连接；
装配机构，设于前述的工作台上并位于转盘一侧，能扳手定位机构上输出的扳手装配于钩挂于定位块上的本体；
机械抓，设于前述转盘一侧，能将定位块上组装完毕的长尾夹卸下来；以及
控制器，分别与前述的电机、本体定位机构、扳手定位机构、装配机构及机械抓控制连接。
所述的本体定位机构可以包括
第一支座；
装配模，设于前述第一支座一侧并靠近第一输送轨的末端，沿着自身的长度方向具有与本体外形适配的凹槽；
第一水平气缸，设于装配模后端，并能驱动装配模内的本体沿着凹槽向前移动；
第一竖直气缸，设于前述的第一支座上并具有垂直向上的动力输出端；
第一支撑座，设于前述的第一竖直气缸的动力输出端；以及
第二水平气缸，设于前述的第一支撑座上并连接有垂直向下的吸盘机构。
所述的第一输送轨包括分体设计且前后布置的第一前段输送轨和第一后段输送轨，并且，前述第一前段输送轨的后端与第一后段输送轨的前端之间具有间隙，并且，该间隙长度小于长尾夹本体的长度。第一振动盘工作时，前段输送轨也会随之轻微振动，而后段输送轨与前端输送轨分体设计，为独立件，这样这个振动就不会传递到后段输送轨上，两者互不干涉，后段输送轨输出扳手时就能定位准确无误，不会产生偏差。
进一步，所述第一后段输送轨的末端具有限制长尾夹本体继续前移的第一挡板。
所述第一后段输送轨的后端靠近第一挡板具有盖板。盖板可以防止长尾夹本体翘起来，影响后续装配。
所述的扳手定位机构可以包括
第二支座，与前述的第二振动盘间隔布置；
第二挡板，设于前述的第二支座上并具有第一侧面和第二侧面，前述第二挡板的第一侧面与前述第二输送轨的末端之间具有供扳手通过的间隙；
磁铁，设于前述第二挡板的第一侧面上，用于磁吸扳手；
输出槽，设于前述第二挡板的底端；以及
第二竖直气缸，设于前述第二支座上并动力输出端具有垂直向下移动能将扳手从第二挡板上推入输出槽的推板。
进一步，所述第二挡板的第一侧面设有一能保证推板在限定范围内来回移动的导向块，该导向块呈直角U形，该导向块中部具有供推板伸入的孔隙。
作为优选，所述的输出槽包括竖直部及与竖直部呈一钝角的倾斜部，前述的竖直部上端与第二挡板的第一侧面之间形成有进料口，前述的倾斜部具有与第二挡板的第二侧面同侧的出料口。进料和出料分别位于挡板的两个侧面，不会相互影响，各自独立，同时便于其他零部件的布置。
所述的装配机构可以包括
第三挡板，设于转盘上并位于定位块上方，能限制扳手继续前移；
压紧块，位于定位块下方且能自下而上压紧本体于定位块上；
第三竖直气缸，动力输出端与前述的压紧块连接；
第一推块，与定位块之间具有间隙，前端具有供扳手设置的斜槽，该斜槽的前端开 Π ；
第三水平气缸，动力输出端与前述的第一推块连接，并驱动第一推块向定位块方向移动；
滑块，设于前述的第一推块的底部；
第二推块，设于前述第一推块底部并相对第一推块能移动且位于滑块前方，该第二推块前端伸出第一推块，并且，该第二推块前移的状态下能与前述的压紧块接触相抵；以及
弹簧，前端与前述的第二推块连接，后端与前述的滑块连接。
所述的工作台上设有一能将扳手从翘起状态打压为下垂状态的下压机构，该下压机构位于转盘一侧，前述的下压机构包括能上下移动的下压气缸、下压块及下压杆，前述的下压块设于下压气缸的动力输出端，前述的下压杆水平的设置于下压块上并能随下压块上下移动。下压机构的设置可以将扳手从翘起状态打压为下垂状态，以保证后续机械抓的工作顺利进行。
与现有技术相比，本发明的优点在于采用控制器控制各个部件运作完成对扳手和本体的自动装配，装配快捷且漏装率低，可大规模推广应用。
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图I为长尾夹结构示意图。2为长尾夹分解图。3为实施例结构示意图。4为本体定位机构、第一振动盘及第一输送轨的放大组合图。5为图4中A部放大图。6为图5中本体定位机构分解装配图。7为图4中B部放大图。8为图4的另一视角结构不意图。9为图8中C部放大图。10为扳手定位机构、第二振动盘及第二输送轨的放大组合图。 11为图10的另一视角结构不意图。12为图10中D部放大图。13为图12的分解装配图。14为图10中E部放大图。15为扳手定位机构使用状态参考图。16为图3中转盘、下压机构及机械抓组合图。
图17
图18
图19
图20
图21
图22
图23
图24
图25
图26
图27为图16中下压机构放大图。为图16中机械抓放大图。为装配机构与转盘的组合放大图。为图19的分解装配图。为图20中装配机构另一视角的分解图。为部分扳手定位机构与装配机构组合放大图。为装配前扳手和本体的状态图。为扳手微微向下倾斜时的状态图。为扳手前端的钩部与本体前端钩槽装配完毕的状态图。 为扳手上端受挡板作用后的状态图。为扳手与本体装配完毕的状态图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图3和图16所示，长尾夹装配装置包括工作台I、转盘81d、电机(图中无显示)、 第一振动盘lb、本体定位机构5、第一输送轨2b、第二振动盘lc、扳手定位机构4、第二输送轨2c、装配机构6、机械抓8、下压机构7及控制器。第二输送轨2c下方设有支撑座21c上。
结合图19所示，转盘81d能转动地设于工作台I上，具有供本体倒立钩挂的定位块7d,该定位块7d能与本体Ia的中空内腔适配；电机动力输出端与转盘81的动力输入端连接，可以采用变速器连接。
第一振动盘Ib具有输出口，本体定位机构5设于工作台上并位于转盘81d —侧, 能将本体Ia定位于定位块7d上,第一输送轨2b的输入端与第一振动盘Ib的输出口连接, 输出端与本体定位机构5连接；
第二振动盘Ic具有输出口，扳手定位机构4设于工作台I上并位于转盘81d —侧， 第二输送轨2c输入端与第二振动盘Ic的输出口连接，输出端与扳手定位机构4连接。
装配机构6设于工作台I上并位于转盘81d —侧，能将扳手定位机构4上输出的扳手装配于钩挂于定位块7d上的本体上。
如图18所示，下压机构7能将扳手从翘起状态打压为下垂状态，下压机构7位于转盘Sld —侧，下压机构7包括能上下移动的下压气缸71、下压块72及下压杆73，下压气缸71设于安装板74上，下压块72设于下压气缸71的动力输出端，下压杆73水平的设置于下压块72上并能随下压块72上下移动。
如图19所示，机械抓8设于转盘81d —侧，能将定位块7d上组装完毕的长尾夹卸下来，机械抓8包括移动气缸81、支架82、夹紧气缸83及夹头84，移动气缸81设于安装板 85上，支架82与移动气缸81的动力输出端连接能水平方向来回移动，夹紧气缸83设于支架82上，具有垂直向下的动力输出端，夹头84与夹紧气缸83动力输出端连接，夹紧气缸83 的动作能实现夹头84打开和收拢。
如图Γ图9所示，本体输送定位机构5包括第一支座3b、装配模5b、第一水平气缸6b、第一竖直气缸31b、支撑座33b及第二水平气缸32b。
装配模5b设于支座3 —侧并靠近第一输送轨2b的末端,沿着自身的长度方向具有与本体Ia外形适配的凹槽51b ;第一水平气缸6b设于装配模5b后端，并能驱动装配模 5b内的本体沿着凹槽51b向前移动；第一竖直气缸31b设于第一支座3b上并具有垂直向上的动力输出端；支撑座33b设于的第一竖直气缸31b的动力输出端,第二水平气缸32b设于支撑座33b上并连接有垂直向下的吸盘机构4b，吸盘机构4b包括吸管42b及密封地设于吸管42b底端的吸盘41b。
如图7所示，第一输送轨2b包括分体设计且前后布置的前段输送轨21b和后段输送轨22b，并且，前段输送轨21b的后端与后段输送轨22b的前端之间具有间隙，并且，该间隙26b长度小于本体Ia的长度。
后段输送轨22b的末端具有限制长尾夹本体Ia继续前移的第一挡板23b。后段输送轨22b的后端靠近挡板具有盖板24b,盖板24b可以防止本体Ia翅起来。
支撑座33b包括连接块331b、竖直板332b及水平板333b，连接块331b与第一竖直气缸31b的动力输出端连接，竖直板332b设置于连接块331b —侧并具有垂直滑槽334b， 水平板333b设于竖直板332b顶部，对应地，第一支座3b上具有与垂直滑槽334b适配的垂直滑轨335b。
水平板33b上设有一固定块338b，第二水平气缸32b的动力输出端与固定块338b 连接，并且，第二水平气缸32b外侧连接有一安装板339b，吸盘机构4b设置于该安装板 339b上，并且，该安装板339b的底部具有水平滑槽337b，对应地，水平板333b的顶部具有与水平滑槽337b适配的水平滑轨336b。
第一振动盘Ib工作,本体Ia逐个运动到第一振动盘Ib的输出口上,沿着第一输送轨2b倒立的排列到达第一挡板23b处，吸盘机构4b工作将本体Ia吸住，第一竖直气缸 31b动作，吸盘机构4b上升，第二水平气缸32b工作，将本体Ia放入装配模的凹槽51b内， 待与长尾夹的扳手装配，如此往复。
如图10 图15所示，扳手定位机构4包括第二支座3c、第二挡板7c、磁铁81c、输出槽6c及第二竖直气缸4c。
第二挡板7c设于第一支座3c上并具有第一侧面和第二侧面，第二挡板7c的第一侧面设有一能保证推板41c在限定范围内来回移动的导向块Sc，该导向块Sc呈直角U形， 该导向块8c中部具有供推板4c伸入的孔隙。磁铁81c为两块，分别嵌设于第二挡板的第一侧面的凹槽71c内并外表面与第二挡板7c的第一侧面持平，磁铁81c用于磁吸扳手2a。
输出槽6c设于第二挡板7c的底端,输出槽6c包括竖直部61c及与竖直部61c呈一钝角的倾斜部62c，竖直部61c上端与第二挡板7c的第一侧面之间形成有进料口 64c，倾斜部62c具有与第二挡板7c的第二侧面同侧的出料口 63c。第二竖直气缸4c设于第一支座3c上并动力输出端具有垂直向下移动能将扳手从挡板上推入输出槽的推板41c。
第二输送轨2c具有起始端和末端，第二输送轨2c的起始端伸入第二振动盘Ic的扳手输入口，第二输送轨2c的末端与第二挡板的第一侧面之间具有供扳手通过的间隙。
第二振动盘Ic振动工作，扳手2a逐个运动到扳手输出口上，沿着第二输送轨2c， 移动到第二输送轨2c的末端时，受磁铁81c的吸引，紧贴住第二挡板7c的第一侧面，实现定位，然后第二竖直气缸4c工作,推板41c向下移动穿过定位块8c并作用于被定位的扳手 2a上，扳手2a掉入输出槽的进料口 64c，扳手沿着输出槽6c的内壁到达输出槽的出料口 63c，待装配。
如图19 图22所示，装配机构6包括第三挡板8d、压紧块6dd、第三竖直气缸52d、 第一推块Id、第三水平气缸51d、滑块3d、弹簧9d、导向杆91d、支座41d、支座42d及支座 43d。
定位块7d能与本体Ia的中空内腔适配，供本体Ia倒立钩挂，截面为倒三角形；第三挡板8d设于转盘8Id上，第三挡板8d截面呈L形，包括水平部82d和竖直部83d，水平部 82d则固定于转盘81d的上端面，竖直部83d能限制扳手2a继续前移。
压紧块6d位于定位块7d下方且能自下而上压紧本体Ia于定位块7d上，压紧块 6d上端面具有与本体Ia底部适配的定位槽。第三竖直气缸52d动力输出端与压紧块6d连接。
第一推块Id与定位块7d之间具有间隙，前端具有供扳手2a设置的斜槽Ild，该斜槽Ild的前端开口 ；本实施例中的第一推块Id上具有两道斜槽I ld，分别供本体两侧的扳手2a设置。
第三水平气缸51d动力输出端与第一推块Id连接,并驱动第一推块Id向定位块 7d方向移动，第三水平气缸51d设于支座43d上；滑块3d设于第一推块Id的底部；第二推块2设于第一推块Id底部并相对第一推块Id能移动且位于滑块3d前方，该第二推块2前端伸出第一推块ld，并且，该第二推块2d前移的状态下能与压紧块6d接触相抵。
导向杆91d自前向后贯穿通过滑块3d并前端与第二推块2d连接固定，弹簧9d套设于该导向杆91d上，并且，弹簧9d前端与第二推块2d连接，后端与滑块3d连接。
支座41d的上端面具有第一滑轨411d，支座42d的一侧竖直面具有第二滑轨 421d，滑块3d底面具有与第一滑轨41 Id导向配合的第一滑槽31d，压紧块6d的一侧竖直面具有与第二滑轨421d适配的第二滑槽63d。
本实施例中的压紧块6d由分体设计的顶块6Id和连接块62d组成，顶块6Id设于连接块62d顶端且顶部具有定位槽，连接块62d侧面具有第二滑槽63d并底部与第三竖直气缸52d的动力输出端连接。
第三竖直气缸52d推动压紧块6d向上压紧本体la，第三水平气缸51d推动第一推块Id和滑块3d —同前移，弹簧91d挤压第二推块2d也前移，第二推块2d受压紧块6d的阻挡停止前移，而第一推块Id则继续前移。结合图23 图27所示，扳手的前端钩槽Ila部分伸出斜槽Ild并微微向下倾斜，继续前移，如图8所示，扳手的前端钩部21a伸入本体的前端钩槽Ila,扳手后端的钩部21a越过本体的后端钩槽I Ia,如图9所示,扳手2a的上端受到挡板8的作用，扳手2a摆正，如图10所示，第三水平气缸51d回缩，第一推块Id、滑块 3d及第二推块2d往回移动，恢复原状，扳手的后端钩部21a与本体的后端钩槽Ila装配为一体，然后第三竖直气缸52d，压紧块6d下移，转盘8d转动一定角度，完成本体另一侧扳手 2a的装配。
本实施例中第一输送轨2b，第二输送轨2c为两条且并列平行布置，对应地，吸盘机构4也为两个。这样一次能实现两个长尾夹本体Ia的装配，利于提高工作效率。同时， 第二输送轨2c、扳手定位机构4及装配机构6为两组，这样能完成对本体两侧扳手的装配。
工作台上还设有控制面板，控制器(图中无显示)与电机、第一水平气缸、第二水平气缸、第三水平气缸、第一竖直气缸、第二竖直气缸、第三竖直气缸、下压气缸、夹紧气缸、 移动气缸及控制面板均控制连接。控制器可以采用常规编程实现。
权利要求
1.一种长尾夹装配装置，其特征在于包括工作台；转盘，能转动地设于前述的工作台上，具有供本体倒立钩挂的定位块，该定位块能与本体的中空内腔适配；电机，动力输出端与转盘的动力输入端连接；第一振动盘，具有输出口 ；本体定位机构，设于前述的工作台上并位于转盘一侧，能将本体定位于前述的定位块上；第一输送轨，输入端与前述第一振动盘的输出口连接，输出端与前述的本体定位机构连接；第二振动盘，具有输出口 ；扳手定位机构，设于前述的工作台上并位于转盘一侧；第二输送轨，输入端与前述第二振动盘的输出口连接，输出端与前述的扳手定位机构连接；装配机构，设于前述的工作台上并位于转盘一侧，能扳手定位机构上输出的扳手装配于钩挂于定位块上的本体；机械抓，设于前述转盘一侧，能将定位块上组装完毕的长尾夹卸下来；以及控制器，分别与前述的电机、本体定位机构、扳手定位机构、装配机构及机械抓控制连接。
2.根据权利要求I所述的长尾夹装配装置，其特征在于所述的本体定位机构包括第一支座；装配模，设于前述第一支座一侧并靠近第一输送轨的末端，沿着自身的长度方向具有与本体外形适配的凹槽；第一水平气缸，设于装配模后端，并能驱动装配模内的本体沿着凹槽向前移动；第一竖直气缸，设于前述的第一支座上并具有垂直向上的动力输出端；第一支撑座，设于前述的第一竖直气缸的动力输出端；以及第二水平气缸，设于前述的第一支撑座上并连接有垂直向下的吸盘机构。
3.根据权利要求2所述的长尾夹装配装置，其特征在于所述的第一输送轨包括分体设计且前后布置的第一前段输送轨和第一后段输送轨，并且，前述第一前段输送轨的后端与第一后段输送轨的前端之间具有间隙，并且，该间隙长度小于长尾夹本体的长度。
4.根据权利要求3所述的长尾夹装配装置，其特征在于所述第一后段输送轨的末端具有限制长尾夹本体继续前移的第一挡板。
5.根据权利要求4所述的长尾夹装配装置，其特征在于所述第一后段输送轨的后端靠近第一挡板具有盖板。
6.根据权利要求I所述的长尾夹装配装置，其特征在于所述的扳手定位机构包括第二支座，与前述的第二振动盘间隔布置；第二挡板，设于前述的第二支座上并具有第一侧面和第二侧面，前述第二挡板的第一侧面与前述第二输送轨的末端之间具有供扳手通过的间隙；磁铁，设于前述第二挡板的第一侧面上，用于磁吸扳手；输出槽，设于前述第二挡板的底端；以及第二竖直气缸，设于前述第二支座上并动力输出端具有垂直向下移动能将扳手从第二挡板上推入输出槽的推板。
7.根据权利要求6所述的长尾夹装配装置，其特征在于所述第二挡板的第一侧面设有一能保证推板在限定范围内来回移动的导向块，该导向块呈直角U形，该导向块中部具有供推板伸入的孔隙。
8.根据权利要求6所述的长尾夹装配装置，其特征在于所述的输出槽包括竖直部及与竖直部呈一钝角的倾斜部，前述的竖直部上端与第二挡板的第一侧面之间形成有进料口， 前述的倾斜部具有与第二挡板的第二侧面同侧的出料口。
9.根据权利要求I所述的长尾夹装配装置，其特征在于所述的装配机构包括第三挡板，设于转盘上并位于定位块上方，能限制扳手继续前移；压紧块，位于定位块下方且能自下而上压紧本体于定位块上；第三竖直气缸，动力输出端与前述的压紧块连接；第一推块，与定位块之间具有间隙，前端具有供扳手设置的斜槽，该斜槽的前端开口 ； 第三水平气缸，动力输出端与前述的第一推块连接，并驱动第一推块向定位块方向移动；滑块，设于前述的第一推块的底部；第二推块，设于前述第一推块底部并相对第一推块能移动且位于滑块前方，该第二推块前端伸出第一推块，并且，该第二推块前移的状态下能与前述的压紧块接触相抵；以及弹簧，前端与前述的第二推块连接，后端与前述的滑块连接。
10.根据权利要求I所述的长尾夹装配装置，其特征在于所述的工作台上设有一能将扳手从翘起状态打压为下垂状态的下压机构，该下压机构位于转盘一侧，前述的下压机构包括能上下移动的下压气缸、下压块及下压杆，前述的下压块设于下压气缸的动力输出端， 前述的下压杆水平的设置于下压块上并能随下压块上下移动。
全文摘要
一种长尾夹装配装置，包括工作台、转盘、第一振动盘、本体定位机构、第一输送轨、第二振动盘、扳手定位机构、第二输送轨、装配机构、机械抓及控制器，转盘设于工作台上并具有定位块，第一输送轨两端分别与第一振动盘的输出口连接及本体定位机构连接；第二输送轨的两端分别与第二振动盘的输出口连接，输出端与前述的扳手定位机构连接；装配机构能扳手定位机构上输出的扳手装配于钩挂于定位块上的本体；机械抓能将定位块上组装完毕的长尾夹卸下来。与现有技术相比，本发明的优点在于采用控制器控制各个部件运作完成对扳手和本体的自动装配，装配快捷且漏装率低，可大规模推广应用。
文档编号B23P21/00GK102922284SQ20121048245
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月22日 优先权日2012年11月22日
发明者毛毕伟, 俞浩杰 申请人:宁波江北昌晟自动化科技有限公司