一种新型别针的组装方法及自动高效组装机与流程

本发明涉及组装机领域，具体而言是一种新型别针的组装方法及自动高效组装机。

背景技术：

别针是为人们生活中常见用品，其用途和种类也较广，如用于胸牌、夹子、绳索、挂链和项链等等，现有的别针多由若干小零件焊接而成，加工比较复杂，生产效率低。如图1所示的新型别针，其包括扣针和针座，所述针座上设有转动端、锁扣端和本体；所述转动端包括两个翼板，两个翼板各具有一个定位凸起，两定位凸起相对设置，所述锁扣端设有针槽，所述扣针的针尾可转动地连接在该转动端上，其针端可容纳在针槽内。

对于上述结构的新型别针，如果采用人工组装，操作较为复杂，难以熟练掌握，从而影响生产效率。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的补足，本发明提供了一种新型别针的组装方法及自动高效组装机，其具有生产效率高，节省人力，保证产品质量的稳定性。

为解决上述技术问题，本发明采用了以下技术方案：

本发明的一种新型别针的组装方法，该新型别针包括扣针和针座，所述针座上设有转动端、锁扣端和本体；所述转动端包括两个翼板，两个翼板各具有一个定位凸起，两定位凸起相对设置，所述锁扣端设有针槽，所述扣针的针尾可转动地连接在该转动端上，其针端可容纳在针槽内；所述组装方法包括：获取针座并将其定位安装在定位装置上；将扣针的针尾放入转动端的两个翼板之间，用夹紧装置夹住两个翼板使两定位凸起靠近形成供扣针转动的枢轴；用顶压装置将扣针的针端扣入锁扣端，完成别针的组装；将组装完成的别针从定位装置上取下并放入收集装置内。

所述转动端、锁扣端和本体由钣金一体冲压形成针座，且所述针槽由钣金折弯形成。所述扣针的针尾为由针杆绕制而成的扭簧，该扭簧中部的通孔和定位凸起相适配，且扭簧抵靠在本体上。所述本体上设有用于组装时进行定位的两个间隔设置的安装孔。

本发明的一种新型别针的自动高效组装机，将针座和扣针组装成新型别针，其包括机架和分度转盘，所述分度转盘上安装有多个用于固定针座的定位装置，其特征在于，所述机架上沿分度转盘的转动方向上依次布置有：针座放置工位，用于将针座放置在定位装置上；针尾安装工位，用于将扣针的针尾安装在针座的转动端上；针端安装工位，用于将扣针的针端安装在针座的锁扣端上；成品输出工位，用于将组装完成的别针从定位装置上取下并放入收集装置中。

所述定位装置包括固定座和设置在固定座上的定位柱，固定座安装在分度转盘上，定位柱为两个，所述针座上具有与定位柱相适配的安装孔。

所述针座放置工位包括抓取针座并放置在定位装置上的针座抓取机构，以及将针座归置为有序排列并输送至待抓取位置的针座归置机构。

所述针座归置机构包括针座振动盘和针座输送轨道，所述针座振动盘上设有针座筛选轨道，该针座筛选轨道具有容许针座的转动端通过但卡阻锁扣端的筛选槽，所述针座输送轨道和针座筛选轨道连通。所述针座抓取机构包括夹持针座的针座夹爪、驱动针座夹爪开合的抓取气缸、驱动针座夹爪水平移动的横移气缸和驱动夹爪上下移动的升降气缸。

所述针座夹爪安装在抓取气缸的运动输出构件上，所述抓取气缸安装在升降气缸的运动输出构件上，所述升降气缸安装在横移气缸的运动输出构件上。

所述针尾安装工位包括将扣针的针尾推送至转动端内的扣针推送机构、夹紧转动端以安装针尾的扣针夹紧机构以及将扣针归置为有序排列并输送至待推送位置的扣针归置机构。

所述扣针推送机构包括放置扣针的推送杆和驱动推送杆上下移动的推送气缸，所述推送杆安装在推送气缸的运动输出构件上。

所述扣针夹紧机构包括扣针夹爪和驱动扣针夹爪开合的夹紧气缸，所述扣针夹爪安装在夹紧气缸的运动输出构件上。

所述扣针归置机构包括扣针振动盘和扣针输送轨道，所述扣针振动盘上设有扣针筛选轨道，该扣针筛选轨道上设有剔除与设定方向相反扣针的拨杆，所述扣针筛选轨道与扣针输送轨道连通。

所述针端安装工位设有扣针顶压机构，其包括顶压扣针使其针端卡入锁扣端的针槽的顶压杆和推动顶压杆伸缩移动的顶压气缸，所述顶压杆安装在顶压气缸的运动输出构件上。所述扣针顶压机构还包括由侧向顶压扣针使其针端靠近针槽开口处的辅助顶杆和推动辅助顶杆伸缩移动的辅助气缸，所述辅助顶杆安装在辅助气缸的运动输出构件上，且辅助顶杆和顶压杆垂直设置。

所述成品输出工位设有成品夹取机构，其包括夹持别针成品的成品夹爪、驱动成品夹爪开合的夹取气缸和驱动成品夹爪靠近或远离定位装置的运送气缸。

所述成品夹爪安装在夹取气缸的运动输出构件上，所述夹取气缸安装在运送气缸的运动输出构件上，所述成品输出工位处还设置有收集别针成品的集料斗。

所述针座放置工位和针尾安装工位相对设置，二者均位于分度转盘的竖直方向上，针端安装工位与针尾安装工位的左侧45度角方向，成品输出工位针尾安装工位的上方且位于分度转盘的水平方向。

由于采用了以上技术方案，本发明和现有技术相比具有以下有益技术效果：

本发明的新型别针的组装方法，可以快速地将扣针组装在针座上，且扣入针槽中，降低了装配难度，提高了装配效率，降低了企业成本，提高了企业的市场竞争力。此外，该新型别针的零件少，结构简单，非常适合机械装配。

本发明的新型别针的组装设备，利用分度转盘的间歇工作特点，在其转动的方向上设置了针座放置工位、针尾安装工位、针端安装工位和成品输出工位，其结构简单，效率高，大大节省了人工，降低了别针的成本，提高了产品的竞争力。

附图说明

图1是本发明中新型别针的结构示意图。

图2是本发明的实施例一中组装机的正向结构示意图。

图3是本发明的实施例一中组装机的侧向结构示意图。

图4是本发明的实施例一中组装机的俯视结构示意图。

图5是本发明的实施例一中分度转盘的结构示意图。

图6是本发明的实施例一中针座放置机构的结构示意图。

图7是本发明的实施例一中扣针夹紧机构的结构示意图。

图8是本发明的实施例一中扣针推送机构的结构示意图。

图9是本发明的实施例一中扣针顶压机构的结构示意图。

图10是本发明的实施例一中成品夹取机构的结构示意图。

附图标记说明：

1.针座放置工位；101.针座夹取装置；1011.针座夹爪；1012.夹取气缸；102.升降气缸；103.横移气缸；104.针座振动盘；105.针座归置导轨；106.针座输送导轨；2.针尾安装工位；201.扣针夹紧机构；2011.夹紧气缸；2012.扣针夹爪；202.扣针推送机构；2021.推送气缸；2022.推送杆；203.扣针振动盘；204.扣针归置导轨；205.扣针输送导轨；3.针端安装工位；301.顶压气缸；302.顶压杆；4.成品输出工位；401.成品夹取装置；4011.夹取气缸；4012.成品夹爪；402.运送气缸；5.分度转盘；501.分度盘；502.定位装置；6.机架；7.新型别针；701.本体；702.锁扣端；703.转动端；704.扣针。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明做进一步详细说明。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以各种不同的配置来布置和设计。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例中的特征可以相互组合。

实施例一：

本实施用于新型别针如图1所示，该新型别针包括扣针和针座，所述针座上设有转动端、锁扣端和本体；所述转动端包括两个翼板，两个翼板各具有一个定位凸起，两定位凸起相对设置，所述锁扣端设有针槽，所述扣针的针尾可转动地连接在该转动端上，其针端可容纳在针槽内，所述转动端、锁扣端和本体由钣金一体冲压形成针座，且所述针槽由钣金折弯形成。所述扣针的针尾为由针杆绕制而成的扭簧，该扭簧中部的通孔和定位凸起相适配，且扭簧抵靠在本体上。所述本体上设有用于组装时进行定位的两个间隔设置的安装孔。

如图1所示，所述转动端、锁扣端和本体由钣金一体冲压形成针座，且所述针槽由钣金折弯形成。所述扣针的针尾为由针杆绕制而成的扭簧，该扭簧中部的通孔和定位凸起相适配，且扭簧抵靠在本体上。所述本体上设有用于组装时进行定位的两个间隔设置的安装孔。

前述新型别针的组装方法，其包括：获取针座并将其定位安装在定位装置上；将扣针的针尾放入转动端的两个翼板之间，用夹紧装置夹住两个翼板使两定位凸起靠近形成供扣针转动的枢轴；用顶压装置将扣针的针端扣入锁扣端，完成别针的组装；将组装完成的别针从定位装置上取下并放入收集装置内。

如图2、3、4所示的一种新型别针的自动高效组装机，将针座和扣针组装成新型别针，其包括机架和分度转盘，所述分度转盘上安装有多个用于固定针座的定位装置，其特征在于，所述机架上沿分度转盘的转动方向上依次布置有：针座放置工位，用于将针座放置在定位装置上；针尾安装工位，用于将扣针的针尾安装在针座的转动端上；针端安装工位，用于将扣针的针端安装在针座的锁扣端上；成品输出工位，用于将组装完成的别针从定位装置上取下并放入收集装置中。

如图5所示，所述针座放置工位和针尾安装工位相对设置，二者均位于分度转盘的竖直方向上，也即针座放置工位位于分度转盘的最高位置，针尾安装工位位于分度转盘的最低位置。针端安装工位与针尾安装工位的左侧45度角方向，成品输出工位针尾安装工位的上方且位于分度转盘的水平方向。

如图5所示，本实施例的分度转盘上共设置有8个定位装置，每个定位装置的相隔角度为45度，也即分度转盘每次转动的角度也是45度。定位装置包括固定座和设置在固定座上的定位柱，固定座安装在分度转盘上，定位柱为两个，所述针座上具有与定位柱相适配的安装孔，安装孔和定位柱紧配合，这样可以保证在分度转盘转动过程中，针座不会从分度转盘上掉下。固定座通过螺丝锁固在分度转盘的边沿处，固定座上具有供定位柱穿过的通孔，定位柱嵌入在固定座内，其一端露出固定座，另一端具有其定位作用的凸台。

分度转盘是现有技术中常用的自动化部件，用于夹持工件，并使其旋转、分度和定位的机床附件，其通过电机驱动旋转，具体而言，其可以夹持工件实现等距间歇运动，以为各工位的组装工作提供时间。在本实施例中，分度转盘包括分度盘和安装在分度盘上的定位装置。

此外，为了准确控制分度转盘的旋转位置和零点，需要在分度转盘的不同位置设置接近开关，用于判定分度转盘的位置并加以调整和控制。接近开关的具体设置方式和位置，本领域的普通技术人员根据实际需求进行设计即可，并不需要付出创造性的劳动。

关于针座放置工位的结构说明：

如图6所示，针座放置工位包括抓取针座并放置在定位装置上的针座抓取机构，以及将针座归置为有序排列并输送至待抓取位置的针座归置机构。也即，针座归置机构将杂乱放置在振动盘里针座归置为有序排列，该有序排列方式为输出到针座抓取机构处的针座方向是一致的，即转动端在一侧，锁扣端在一侧。

如图4及图6所示，所述针座归置机构包括针座振动盘和针座输送轨道，所述针座振动盘上设有针座筛选轨道，该针座筛选轨道具有容许针座的转动端通过但卡阻锁扣端的筛选槽，所述针座输送轨道和针座筛选轨道连通。针座振动盘中部具有一个容腔，在其侧壁上具有盘旋上升的坡道，在振动盘振动过程中，针座沿坡道上升并从振动盘的出口逐一输出。在振动盘的出口处具有一个针座筛选轨道，针座筛选轨道上具有一沿轨道长度方向的长形筛选槽，该筛选槽仅能容纳转动端通过，但卡阻锁扣端，转动端的宽度尺寸小于锁扣端的宽度尺寸，经过筛选槽后，针座被归置为转动端朝下，锁扣端朝上的有序排列方式。在筛选槽的末端具有一个转换斜面，该转换斜面将针座从竖直方向的有序排列变换为水平方向的有序排列。针座输送轨道上具有供针座沿设定方向移动的导槽，且导槽内具有一限位杆，限位杆横跨在针座的本体上方，以防止针座叠放或跳出。针座筛选轨道和针座输送轨道连通，且二者均为向下倾斜设置。

如图6所示，所述针座抓取机构包括针座夹持装置、驱动针座夹持装置水平移动的横移气缸和驱动针座夹持装置上下移动的升降气缸，针座夹持装置包括针座夹爪、驱动针座夹爪开合的抓取气缸。该针座夹爪包括与针座的转动端配合的活动件和与针座的锁扣端配合的活动件，两个活动件合拢即可从两端夹住针座。抓取气缸为常用的气动手指，两个活动件分别固定在气动手指的两个手指上。横移气缸为滑台气缸，升降气缸也为滑台气缸。所述针座夹爪安装在抓取气缸的运动输出构件上，该运动输出构件为气动手指的两手指，所述抓取气缸安装在升降气缸的运动输出构件上，该运动输出构件为滑台气缸的移动滑台，所述升降气缸安装在横移气缸的运动输出构件上，该运动输出构件为滑台气缸的移动滑台。

关于针尾安装工位的结构说明：

如图7所示的针尾安装工位包括将扣针的针尾推送至转动端内的扣针推送机构、夹紧转动端以安装针尾的扣针夹紧机构以及将扣针归置为有序排列并输送至待推送位置的扣针归置机构。在该工位可同时完成两个动作，即将扣针的针尾送入转动端的两个翼板之间，然后由扣针夹紧机构夹紧两个翼板，使翼板上的两个定位凸起靠拢形成供扣针转动的固定轴，两个定位凸起均伸入到针尾扭簧的安装孔中。

所述扣针推送机构包括放置扣针的推送杆和驱动推送杆上下移动的推送气缸，所述推送杆安装在推送气缸的运动输出构件上。该推送杆的顶端具有与扣针相配合的模型对针尾的扭簧进行定位，以将针尾直接送入两个翼板之间。推送气缸为滑台气缸，其缸体固定安装在机架上，移动滑台为其运动输出构件，推送杆固定安装在移动滑台上，并随移动滑台上下移动。

所述扣针夹紧机构包括扣针夹爪和驱动扣针夹爪开合的夹紧气缸，所述扣针夹爪安装在夹紧气缸的运动输出构件上。扣针夹爪为处于针座转动端两侧的两个可开合的活动件。两个活动件合拢即可夹紧转动端的两个翼板，两个活动件张开则完成夹紧动作。夹紧气缸为常用气动手指或称气爪，两个活动件则分别安装在气动手指的两个手指上，手指即为运动输出构件。夹紧气缸的缸体通过支座安装在机架上。

所述扣针归置机构包括扣针振动盘和扣针输送轨道，所述扣针振动盘上设有扣针筛选轨道，该扣针筛选轨道上设有剔除与设定方向相反扣针的拨杆，所述扣针筛选轨道与扣针输送轨道连通。扣针振动盘中部具有一个容腔，在其侧壁上具有盘旋上升的坡道，在振动盘振动过程中，扣针沿坡道上升并从振动盘的出口逐一输出。在振动盘的出口处具有一个扣针筛选轨道，由于扣针整体形状接近v字形，故将扣针筛选轨道的顶部为一棱边，扣针则挂在该棱边上并在振动盘振动过程中沿该棱边向前行走。有扣针的v字型底部测量，扣针的针端长度大于针尾扭簧自由端的长度。为统一扣针的方向，扣针筛选轨道的侧面具有剔除与针尾方向不同的扣针的拨杆，也即将在该方向上是针端的扣针剔除掉。在该方向上，由于针端较长，所以将拨杆设置在低于针尾的位置，这样即可将针端拨掉，为了确保不会产生遗漏，通常会在不同位置设置多个拨杆。经过扣针筛选轨道后，所有的扣针保持方向一致。扣针输送轨道和扣针筛选轨道连接，但在扣针输送轨道上还设有一个位于针端侧面的限位杆，以防止在扣针移动过程中产生重叠，限位杆也可以设置在针尾的一侧。扣针筛选轨道和扣针输送轨道均向斜下方倾斜。

关于针端安装工位的结构说明：

所述针端安装工位设有扣针顶压机构，其包括顶压扣针使其针端卡入锁扣端的针槽的顶压杆和推动顶压杆伸缩移动的顶压气缸，所述顶压杆安装在顶压气缸的运动输出构件上。所述顶压杆的顶端设有定位扣针的针杆的v形槽，v形槽卡住针杆将针端卡入锁扣端内。顶压杆安装在顶压气缸的伸缩杆上，该顶压气缸可以是常规的普通气缸，为了防止顶压杆偏斜，顶压杆设置一个导向槽内，导向槽和顶压气缸均通过一个支座固定安装在机架上。顶压杆伸出时将扣针卡入锁扣端内。在本实施例中，扣针顶压机构还包括由侧向顶压扣针使其针端靠近针槽开口处的辅助顶杆和推动辅助顶杆伸缩移动的辅助气缸，所述辅助顶杆安装在辅助气缸的运动输出构件上，且辅助顶杆和顶压杆垂直设置。辅助顶杆和辅助气缸采用和顶压杆、顶压气缸相似的结构即可，故图中未示出，其区别主要在于安装的位置不同，在工作时，顶压杆和辅助顶杆从相互垂直的两个方向将扣针装入扣槽内。

关于成品输出工位的结构说明：

所述成品输出工位设有成品夹取机构，其包括夹持别针成品的成品夹取装置和驱动成品夹取装置靠近或远离定位装置的运送气缸，成品夹取装置包括成品夹爪、驱动成品夹爪开合的夹取气缸。夹取气缸也为现有技术中常用的气动手指或称气爪。成品夹爪为两个活动件，该两个活动件分别固定安装在气动手指的两个手指上并随其开合，当两个活动件合拢时将别针成品夹持住，运送气缸为滑台气缸，气动手指固定安装在移动滑台上。运送气缸的移动滑台移动时带动夹取气缸靠近或远离定位装置上的成品，夹取气缸靠近定位装置后驱动成品夹爪张开，然后合拢夹住别针成品，然后运送气缸工作将移动滑台缩回，使别针成品从定位装置上取下，然后气动手指带动成品夹爪张开，使别针成品掉入集料斗内，集料斗用于收集别针。所述成品夹爪安装在夹取气缸的运动输出构件上，也即气动手指的手指上，所述夹取气缸安装在运送气缸的运动输出构件上，也即滑台气缸的移动滑台上。

在本实施例中均采用了气缸作为直线运动的驱动装置，事实上，在其它实施例中，还可以采用油缸、电动推杆或者直线电机等直线运动装置。

本发明在工作控制方法详细如下：

本发明在工作时，采用时序控制，首先启动电机启动分度转盘旋转，分度转盘每转一个角度为45度。针座振动盘将无序的针座归置为有序排列，并通过针座输送轨道输送至靠近定位装置的位置处。启动横移气缸工作将针座夹爪移动到针座的上方，然后启动升降气缸工作向下运动靠近针座，抓取气缸工作将针座抓住，然后启动升降气缸带动针座向上移动离开针座输送轨道，再启动横移气缸将针座移动定位装置上方，升降气缸将针座放置在定位装置的定位柱上之后向上升高远离定位装置以为分度转盘进一步旋转提供空间，并完成针座放置工序。分度转盘进一步旋转两个角度，将针座运送到最下方位置进入针尾安装工位，扣针振动盘将无序的扣针归置为有序排列，并通过扣针输送轨道输送至靠近定位装置的位置。推送气缸将扣针送入针座的两个翼板之间，然后启动针座夹紧机构将两个翼板夹紧已将针尾安装在转动端上，完成针尾安装工序。分度盘进一步旋转一个角度，将安装有扣针的的针座运送到针端安装工位，启动扣针顶压机构将扣针的针端卡入锁扣端的针槽内，完成针端安装工序。分度盘进一步旋转一个角度，将安装好的成品别针运送至成品输出工位，启动运送气缸和夹取气缸将陈品别针从定位装置上取下，然后将其放入集料斗内，完成别针的整个组装工序。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了1.针座放置工位；101.针座夹取装置；1011.针座夹爪；1012.夹取气缸；102.升降气缸；103.横移气缸；104.针座振动盘；105.针座归置导轨；106.针座输送导轨；2.针尾安装工位；201.扣针夹紧机构；2011.夹紧气缸；2012.扣针夹爪；202.扣针推送机构；2021.推送气缸；2022.推送杆；203.扣针振动盘；204.扣针归置导轨；205.扣针输送导轨；3.针端安装工位；301.顶压气缸；302.顶压杆；4.成品输出工位；401.成品夹取装置；4011.夹取气缸；4012.成品夹爪；402.运送气缸；5.分度转盘；501.分度盘；502.定位装置；6.机架；7.新型别针；701.本体；702.锁扣端；703.转动端；704.扣针等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。