工件搬运定位装置的制作方法

本发明涉及用于机加工辅助设备领域，特别是涉及一种应用于手机生产中的工件搬运定位装置。

背景技术：

目前，移动终端设备(例如，手机、平板电脑)的中板或底板等工件的制备加工中具有测试、检测、贴辅料、铆螺母等多个工序，通常需要使用机械装置来转运并定位产品，并翻转到合适的角度，以满足加工需求。传统的方法是通过人工或机械手抓取物料到另一个旋转机构上，然后翻转到所需的角度。通过人工方式搬运、定位物料或通过机械手抓取物料的方式，动作步骤繁复，需要耗费大量时间，效率较低，无法满足自动化生产的需求。

技术实现要素：

基于此，有必要针对传统的物料搬运、定位需人工操作或通过机械手操作，动作繁复、效率低的问题，提供一种结构简单、效率低的工件搬运定位装置。

工件搬运定位装置，包括：

机座；

横移输送机构，包括横移驱动件、同步带组件及固定于所述同步带组件的固定块，所述横移驱动件固定于所述机座，所述同步带组件与所述横移驱动件的输出端连接，以由所述横移驱动件驱动在所述机座上沿预设方向循序前移；

转台机构，包括安装座、装设于所述安装座的伸缩式驱动件及可转动地连接于所述安装座的转动组件，所述安装座沿预设方向可移动地连接于所述机座，且与所述固定块固定连接，所述伸缩式驱动件的伸缩端连接于所述转动组件，以将所述伸缩式驱动件的伸缩运动转换为所述转动组件沿第一方向绕一轴线转动的旋转运动；

旋转夹紧机构，包括固定座、定位载具及旋转驱动件，所述固定座装设于所述转动组件，所述旋转驱动件装设于所述固定座，所述定位载具用于定位工件，且与所述旋转驱动件的输出端连接，以由所述旋转驱动件带动沿第二方向绕一轴线在预设角度范围内旋转；

其中，所述第一方向与所述第二方向相交。

在实际生产加工过程中，将工件定位并固定于定位载具，横移驱动件驱动同步带组件沿预设方向循序前移，固定块在同步带组件带动下移动，从而带动安装座沿预设方向移动。同时，伸缩式驱动件的伸缩端伸出或缩回，则转动组件带动固定座沿第一方向绕一轴线在一定角度范围内旋转，旋转驱动件带动定位载具沿第二方向在一定角度范围旋转。如此，实现了工件的水平横移及分别在两个维度的旋转，从而满足工件在测试、检测、贴辅料、贴铜箔、贴钢片、铆螺母及搬运转移等加工过程中的位置需求，且实现自动化，节省了人力、物力，提高了生产效率。

在其中一实施例中，所述同步带组件包括传送带及同步轮组，所述横移驱动件具有一输出轴，所述同步轮组包括主动轮及从动轮，所述主动轮固定于所述横移驱动件的所述输出轴，所述从动轮可转动地连接于所述机座，所述传送带连接于所述主动轮与所述从动轮之间，以沿预设方向循序前移。

在其中一实施例中，所述机座包括底板、间隔设置于所述底板一侧的支架及装设于两间隔设置的支架顶部的支撑板，所述底板、支架及所述支撑板围设形成一安装空间，所述横移驱动件与所述同步带组件均位于所述安装空间，所述支撑板背向所述底板的一侧设有导轨，所述安装座滑设于所述导轨；

所述支撑板沿所述导轨延伸方向还开设有贯穿所述支撑板的导槽，所述固定块从所述导槽伸出，并与所述安装座固定连接。

在其中一实施例中，所述横移输送装置还包括与所述导轨相配的移动部，所述安装座通过所述移动部滑设于所述导轨。

在其中一实施例中，所述转动组件包括滑块、齿条及配合齿轮，所述滑块沿第三方向滑设于安装座，所述齿条固定于所述滑块一侧，所述配合齿轮沿第一方向绕一轴线可转动地连接于所述安装座，且与所述齿条啮合，所述伸缩式驱动件的伸缩端与所述滑块一端连接，以驱动所述滑块沿第三方向作往复运动；所述固定座与所述配合齿轮的齿轮轴远离所述机座的一端固定连接；

其中，所述第一方向与所述第三方向相交。

在其中一实施例中，所述转台机构还包括限位件，所述限位件装设于所述安装座，且位于所述滑块的移动路径上，以限定所述滑块沿所述第三方向在预设范围内移动。

在其中一实施例中，所述安装座包括沿预设方向可移动地连接于所述机座的安装板、固定于所述安装板一侧的侧板及固定于所述侧板一侧的台板；所述侧板一侧装设有具有滑槽的固定部，所述滑块沿第三方向滑设于所述滑槽内，且一侧从所述滑槽露出，所述齿条固定于所述滑块露出所述滑槽的一侧；所述伸缩式驱动件装设于所述侧板，所述配合齿轮的齿轮轴可转动地连接于所述台板。

在其中一实施例中，所述定位载具包括主体、定位组件及夹紧组件，所述旋转夹紧机构还包括固定板，所述固定板固定于所述旋转驱动件的输出端，所述主体设置于所述固定板一侧，所述定位组件包括沿所述主体周向设置于所述主体至少两侧的定位部，所述夹紧组件包括沿所述主体周向设置于所述主体至少两侧的夹紧部，所述定位部与所述夹紧部配合形成用于定位固定工件的固定位；

所述主体用于支承工件的一侧还设有若干真空吸嘴。

在其中一实施例中，所述夹紧部包括夹紧气缸及夹紧块，所述夹紧气缸设置于所述主体，所述夹紧块设置于所述夹紧气缸的伸缩端，以远离或靠近所述主体，从而释放或压紧工件。

在其中一实施例中，所述定位部包括位于所述本体纵长方向一端的定位块，及位于所述本体纵长方向一侧的挡块，所述挡块沿所述本体纵长方向的位置可调。

附图说明

图1为本发明一实施方式中的工件搬运定位装置的结构示意图；

图2为图1所示的工件搬运定位装置的横移输送机构与机座的配合示意图；

图3为图1所示的工件搬运定位装置的转台机构的转动组件与安装座的配合示意图；

图4为图1所示的工件搬运定位装置的旋转夹紧机构的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，本发明一实施方式中的工件搬运定位装置10，包括机座12、横移输送机构14、转台机构16及旋转夹紧机构18。

该旋转夹紧机构18用于将工件20定位固定，并可沿一方向在一定角度范围内旋转，转台机构16用于带动旋转夹紧机构18沿与旋转夹紧机构18转动方向相异的方向旋转。该机座12安装于工作台上，用于支撑整个工件搬运定位装置10，该横移输送机构14用于带动转台机构16及旋转夹紧机构18沿水平方向横向平移。

请一并参阅图2，该横移输送机构14包括横移驱动件142、同步带组件(图未标)及固定于同步带组件的固定块146，横移驱动件142固定于机座12，同步带组件与横移驱动件142的输出端连接，以由横移驱动件142驱动在机座12上沿预设方向循序前移。转台机构16包括安装座162、装设于安装座162的伸缩式驱动件164及可转动地连接于安装座162的转动组件。安装座162沿预设方向可移动地连接于机座12，且与固定块146固定连接，伸缩式驱动件164的伸缩端连接于转动组件，以将伸缩式驱动件164的伸缩运动转换为转动组件沿第一方向绕一轴线转动的旋转运动。

旋转夹紧机构18包括固定座182、定位载具184及旋转驱动件186，固定座182装设于转动组件，旋转驱动件186装设于固定座182，定位载具184用于定位工件20，且与旋转驱动件186的输出端连接，以由旋转驱动件186带动沿与第一方向相交的第二方向绕一轴线在预设角度范围内旋转。

在实际生产加工过程中，将工件20定位并固定于定位载具184，横移驱动件142驱动同步带组件沿预设方向循序前移，固定块146在同步带组件带动下移动，从而带动安装座162沿预设方向移动。同时，伸缩式驱动件164的伸缩端伸出或缩回，则转动组件带动固定座182沿第一方向绕一轴线在一定角度范围内旋转，旋转驱动件186带动定位载具184沿第二方向在一定角度范围旋转。

如此，实现了工件20的水平横移及分别在两个维度的旋转，从而满足工件20在测试、检测、贴辅料、贴铜箔、贴钢片、铆螺母及搬运转移等加工过程中的位置需求，且实现自动化，节省了人力、物力，提高了生产效率。

需要说明的是，预设方向为机座12的纵长方向，具体到本实施方式中为如图1所示的左右方向；第一方向为如图1所示的竖直方向；第二方向如图1所示的与第一方向相互垂直的水平方向。

具体地，该机座12包括底板122、间隔设置于底板122一侧的支架124及装设于两间隔设置的支架124顶部的支撑板126。底板122、支架124及支撑板126围设形成一安装空间，横移驱动件142与同步带组件均位于安装空间，支撑板126背向底板122的一侧设有导轨128，安装座162滑设于导轨128。其中，底板122用于与工作台的台面固定连接，支架124用于将将支撑板126与底板122间隔，从而形成前述的安装空间，便于横移驱动件142及同步带组件的排布与安装。支撑板126用于安装横移驱动件142及同步带组件，以及用于承载转台机构16。具体到实施方式中，该横移驱动件142为步进电机。

进一步地，横移输送机构14还包括与导轨128相配的移动部148，安装座162通过移动部148滑设于导轨128。具体地，移动部148与安装座162可拆卸地连接，如此，便于拆卸安装及维修。

可以理解，在其他一些实施方式中，该横移驱动件142及同步带组件亦可设置于支撑板126远离底板122一侧，与转台机构16沿预设方向的移动不产生干涉即可。

在一个实施例中，同步带组件包括传送带1442及同步轮组，横移驱动件142具有一输出轴，同步轮组包括主动轮1444及从动轮1446，主动轮1444固定于横移驱动件142的输出轴，从动轮1446可转动地连接于机座12，传送带1442连接于主动轮1444与从动轮1446之间，以沿预设方向循序前移。

进一步地，该横移驱动件142装设于支撑板126朝向底板122的一侧，大致位于支撑板126一端，从动轮1446可转动地连接于支撑板126朝向底板122的一侧，大致位于支撑板126的另一端，传送带1442套接于主动轮1444与从动轮1446之间。支撑板126沿导轨128延伸方向还开设有贯穿支撑板126的导槽1262，固定块146从导槽1262伸出，并与安装座162固定连接。如此，通过传送带1442的循序前移，固定块146可带动转台机构16沿水平横向移动。

请参阅图1及图3，转动组件包括滑块1662、齿条1664及配合齿轮1666，滑块1662沿第三方向滑设于安装座162，齿条1664固定于滑块1662一侧。配合齿轮1666沿第一方向绕一轴线可转动地连接于安装座162，且与齿条1664啮合，固定座182与配合齿轮1666的齿轮轴远离机座12的一端固定连接。伸缩式驱动件164的伸缩端与滑块1662一端连接，以驱动滑块1662沿与第一方向相交的第三方向作往复运动。具体地，该伸缩式驱动件164为伸缩气缸。

需要说明的是，第三方向为如图1所示的与第一方向相垂直，且与机座12的纵长方向相互垂直的纵向方向。

进一步地，安装座162包括沿预设方向可移动地连接于机座12的安装板1622、固定于安装板1622一侧的侧板1624及固定于侧板1624一侧的台板1626。侧板1624一侧装设有具有滑槽的固定部1661，滑块1662沿第三方向滑设于滑槽内，且一侧从滑槽露出，齿条1664固定于滑块1662露出滑槽的一侧。伸缩式驱动件164装设于侧板1624，配合齿轮1666的齿轮轴可转动地连接于台板1626。

具体地，安装板1622与移动部148可拆卸地连接，侧板1624垂直连接于安装板1622，且沿第三方向延伸，伸缩式驱动件164装设于侧板1624。固定部1661呈纵长的条状，沿其纵长延伸方向设有贯穿其纵长两端的所述滑槽，滑槽与固定部1661远离侧板1624的一侧表面贯通，从而使滑块1662可露出，进而使齿条1664与配合齿轮1666相啮合。配合齿轮1666的齿轮可转动地连接于台板1626，且配合齿轮1666的齿轮轴的一端伸出台板1626远离安装板1622的一侧，以与旋转夹紧机构18的固定座182连接，从而可带动旋转夹紧机构18旋转。

在一个实施例中，转台机构16还包括限位件168，限位件168装设于安装座162，且位于滑块1662的移动路径上，以限定滑块1662沿第三方向在预设范围内移动。进一步地，该安装座162还包括连接部1628，该连接部1628固定于台板1626的两端，限位件168装设于该连接部1628，且对应于滑块1662的两端，以在滑块1662沿第三方向移动过程中对滑块1662限位，从而界定出转台机构16的旋转角度。具体地，该限位件168包括限位螺栓，该限位螺栓螺纹连接于连接部1628。

请参阅图4，定位载具184包括主体1842、定位组件及夹紧组件，旋转驱动件186装设于固定座182，旋转夹紧机构18还包括固定板188，固定板188固定于旋转驱动件186的输出端，主体1842设置于固定板188一侧。定位组件包括沿主体1842周向设置于主体1842至少两侧的定位部1844，夹紧组件包括沿主体1842周向设置于主体1842至少两侧的夹紧部1846，定位部1844与夹紧部1846配合形成用于定位固定工件20的固定位，主体1842用于支承工件20的一侧还设有若干真空吸嘴(图未示)。具体地，该旋转驱动件186为旋转气缸。

应当理解的是，本发明中的工件20主要为手机中壳或后壳，因此，工件20呈矩形，为使工件20具有良好的定位，则需要工件20周侧的方向对工件20定位，并至少有两个压紧位，从而将工件20固定于前述的固定位。具体到一实施例中，定位部1844位于工件20沿纵长方向的一端及沿纵长方向相邻的一侧，夹紧部1846与定位部1844相对，分别位于工件20沿纵长方向相对的另一端及沿纵长方向相对的另一侧。如此，保证了工件20定位固定的可靠性。

还应当理解的是，夹紧部1846不仅起到了固定压紧的作用，还起到了对工件20定位的作用。当然，在其他一些实施例中，亦可在工件20周向的四个方向设置定位部1844，通过从上压紧的方式，在此不作限定。

在一个实施例中，该夹紧部1846包括夹紧气缸1845及夹紧块1847，夹紧气缸1845设置于主体1842周向一侧，夹紧块1847设置于夹紧气缸1845的伸缩端，以远离或靠近主体1842，从而释放或压紧工件20。具体地，该夹紧块1847朝向定位载具184的主体1842的一端设有与工件20相配的夹紧槽，从而当夹紧块1847靠近主体1842时，夹紧槽与工件20周缘的压紧位相配合，将工件20压紧。

在一个实施例中，定位部1844包括位于本体纵长方向一端的定位块，及位于本体纵长方向一侧的挡块，挡块沿本体纵长方向的位置可调。具体地，本体一侧设有调节槽，挡块可移动地设置于该调节槽，从而调节沿本体纵长方向的位置。应当理解的是，本发明中的工件20为手机，挡块沿本体纵长方向的位置可调，可在加工过程中需对例如耳机孔、侧面按键进行遮蔽，以免损坏。

本发明中的工件搬运定位装置10，相比现有技术，具有以下效果：

1)实现了工件20的水平横移及分别在两个维度的旋转，从而满足工件20在测试、检测、贴辅料、贴铜箔、贴钢片、铆螺母及搬运转移等加工过程中的位置需求；

2)实现自动化，节省了人力、物力，提高了生产效率。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。