一种皮带输送式磁性玩具组装生产线及其组装方法与流程

[0001]
本发明涉及玩具制造领域，具体地讲，涉及一种皮带输送式磁性玩具组装生产线及其组装方法。


背景技术：

[0002]
目前磁性积木玩具是一种在积木块内放置磁块块的新型玩具，如授权公告号为cn203342387u的专利所公开的一种磁性玩具，其包括积木块（本申请中所指的上面板）、磁块和积木盖（本申请所指的下面板），在组装时，首先将磁块放置在积木块中，然后再将积木盖扣盖在积木块上，目前此类磁性积木玩具的组装还是主要依靠人工，存在组装效率低、人工成本高的缺点，因此设计一种自动化磁性玩具组装设备显得尤为重要，目前还没有一种结构设计合理、工作可靠的自动化磁性玩具组装设备。


技术实现要素：

[0003]
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理、大大减少人工、提供生产效率的皮带输送式磁性玩具组装生产线，并提供了组装方法。
[0004]
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种皮带输送式磁性玩具组装生产线，其特征在于：包括机架、输送线、随行工装、上面板上料机构、磁块上料机构、下面板上料机构、压铆机构和成品下料机构；所述输送线安装在机架上，所述上面板上料机构、磁块上料机构、下面板上料机构、压铆机构和成品下料机构沿着输送线依次设置在机架上；所述输送线将随行工装进行输送；在上面板上料机构、磁块上料机构、下面板上料机构和压铆机构该四个工位处均配置有用于使随行工装运行至该工位处与输送线脱离后停留在该工位处的定位提升工装；所述上面板上料机构和下面板上料机构结构相同，所述上面板上料机构用于将上面板上料至随行工装上，所述磁块上料机构用于将磁块上料并组装至上面板的容纳槽中，所述下面板上料机构用于上料下面板，下面板盖在上面板上，所述压铆机构用于将上面板和下面板固定连接在一起组成磁性玩具，所述成品下料机构用于将成品的磁性玩具从随行工装上取下。
[0005]
优选的，所述上面板上料机构和下面板上料机构均包括一号支座、面板料仓和面板夹紧气缸；所述一号支座安装在机架上，并且横跨输送线；所述面板料仓安装在一号支座上，面板料仓中放置一垒从下自上依次层叠在一起的上面板或下面板；所述面板夹紧气缸设置两个，两个面板夹紧气缸相对安装在一号支座上，其位于面板料仓底部两侧，用于夹住一垒上面板或下面板中的最下面的那一块面板；上面板或下面板需要上料时，两个面板夹紧气缸松开对最下面的那一块面板的夹紧作用使一垒面板整体下降一个面板高度，最下面的那一块面板落在随行工装上。
[0006]
优选的，所述面板料仓由八根立柱围成用于放置一垒上面板或下面板的容纳空间；八根立柱的底部和顶部分别插装在两块安装板上，其中位于底部的安装板与一号支座固定连接，并且位于底部的安装板两相对侧设置有缺口。
[0007]
优选的，所述面板夹紧气缸的气缸杆输出端部安装有能从安装板侧部缺口处伸进面板料仓内部去夹紧面板的夹紧板。
[0008]
优选的，所述随行工装包括外推气缸、上面板夹紧用气缸、顶升气缸和工装板；所述外推气缸水平设置，上面板夹紧用气缸水平设置，顶升气缸竖向设置，上面板夹紧用气缸和顶升气缸均与外推气缸的气缸杆输出端部连接；所述工装板安装在顶升气缸的气缸杆输出端部，其用于放置并定位上面板；所述上面板夹紧用气缸是双输出杆气缸，并且每个输出杆的端部均安装夹板，利用两个夹板夹持住上面板。
[0009]
优选的，所述磁块上料机构采用外推式磁块上料，其包括二号支座、磁块料仓、磁块夹紧用气缸；所述二号支座安装在机架上，并且横跨输送线；所述磁块料仓呈长条形且横截面为矩形的、底部、顶部以及侧部均敞开的筒状结构，其呈竖向地设置在二号支座上，磁块料仓内放置有一垒层叠的磁块；所述磁块夹紧用气缸沿水平方向安装在二号支座上，其用于夹住一垒磁块中的最下面的那块磁块；需要磁块上料时，磁块夹紧用气缸的气缸杆缩回从而解除对一垒磁块中的最下面的那块磁块的夹紧作用，磁块料仓内的一垒磁块整体下落一定高度直至一垒磁块中的最下面的那块磁块掉落至上面板的容纳槽中，外推气缸推动上面板夹紧用气缸和顶升气缸水平移动使得上面板的容纳槽中安装的磁块与磁块夹紧用气缸夹紧住的那块磁块进行分离。
[0010]
优选的，所述磁块料仓插装在一个料仓基座上，所述料仓基座固定安装在二号支座上；所述磁块夹紧用气缸的气缸杆输出端部安装有能从磁块料仓侧部敞开处伸进磁块料仓内部去夹紧磁块的推头；所述料仓基座能并排插装两个磁块料仓，相应地，磁块夹紧用气缸的气缸杆输出端部安装有两个推头，一个推头对应一个磁块料仓，并且所述推头采用不与磁块相吸的材质制成；所述工装板上安装有能与上面板的容纳槽中所安装的磁块相吸的、对磁块下落并安装到上面板的容纳槽中起到助力及引导作用的导向磁块。
[0011]
优选的，所述磁块上料机构采用气缸拉动式磁块上料，其包括二号磁块料仓、拉升气缸、推拉板和三号支座；所述三号支座安装在机架上，并且横跨输送线；所述二号磁块料仓呈长条形且横截面为矩形的、底部及顶部均敞开的筒状结构，其呈竖向地设置在三号支座上，二号磁块料仓内放置有一垒层叠的磁块，二号磁块料仓的底部与三号支座表面之间存在间隙，所述推拉板水平地设置在该间隙中，推拉板上设置有能容纳单个磁块的通槽，当通槽位于二号磁块料仓底部正下方时，二号磁块料仓内最下面的磁块掉落至通槽中；所述拉升气缸呈竖向地设置在二号磁块料仓的侧旁，其气缸杆输出端铰接推拉杆的一端，所述推拉杆的另一端与推拉板铰接；当拉升气缸的气缸杆向上运动缩回时，通过推拉杆带动推拉板从二号磁块料仓底部水平移出后将通槽内的磁块分离出并组装至位于拉升气缸下方的上面板的容纳槽中。
[0012]
优选的，所述二号磁块料仓插装在一个二号料仓基座上，所述二号料仓基座固定安装在三号支座上，二号料仓基座的底部与三号支座表面之间留有间隙；所述二号料仓基座能并排插装两个二号磁块料仓，相应地，推拉板上设置两个通槽，一个通槽对应一个二号磁块料仓；在推拉板的下面安装导轨，所述导轨固定安装在三号支座上；所述二号磁块料仓和推拉板均是采用不锈钢或者塑料材质制成。
[0013]
优选的，本皮带输送式磁性玩具组装生产线还包括皮带输送机，所述成品下料机构将压铆机构所在工位处组装成的成品磁性玩具下料至皮带输送机上；成品下料机构包括
摆缸和吸盘机械手；所述摆缸安装在机架上，所述吸盘机械手与摆缸连接，摆缸驱动吸盘机械手在水平面内转动。
[0014]
本发明还提供了皮带输送式磁性玩具组装方法，采用上述的组装生产线进行实施，其步骤如下：步骤一：上面板上料随行工装随输送线运行至上面板上料机构所对应的工位处，在定位提升工装作用下，随行工装与输送线脱离后停留在该工位处，顶升气缸工作，将工装板向上顶升到位，上面板上料机构中的两个面板夹紧气缸松开对一垒面板中最下面的那一块面板的夹紧作用使一垒面板整体下降一个面板高度，最下面的那一块面板落在工装板上；步骤二：磁块上料随行工装载着上面板移动到磁块上料机构所对应的工位处，在定位提升工装作用下，随行工装与输送线脱离后停留在该工位处；当采用外推式磁块上料时，其磁块上料方法为：顶升气缸工作，将工装板向上顶升到位，上面板夹紧用气缸工作，从而利用两个夹板夹持住上面板；磁块夹紧用气缸的气缸杆缩回从而解除对一垒磁块中的最下面的那块磁块的夹紧作用，磁块料仓内的一垒磁块整体下落一定高度直至一垒磁块中的最下面的那块磁块掉落至上面板的容纳槽中，工装板上安装的导向磁块对上面板容纳槽中的磁块产生吸力；磁块夹紧用气缸的气缸杆伸出从而夹住一垒磁块中从下至上算起位于第二的那块磁块；外推气缸工作，推动上面板夹紧用气缸和顶升气缸水平移动使得上面板的容纳槽中安装的磁块与磁块夹紧用气缸夹紧住的那块磁块进行分离，至此完成磁块上料；当采用气缸拉动式磁块上料时，其磁块上料方法为：顶升气缸工作，将工装板向上顶升到位，拉升气缸的气缸杆向上运动缩回，通过推拉杆带动推拉板从二号磁块料仓底部水平移出后将通槽内的磁块分离出并组装至位于拉升气缸下方的上面板的容纳槽中；步骤三：下面板上料随行工装载着组装有磁块的上面板移动到下面板上料机构所对应的工位处，在定位提升工装作用下，随行工装与输送线脱离后停留在该工位处；下面板上料方法同步骤一所述的上面板上料方法；步骤四：压铆机构工作，将下面板和上面板固定连接在一起组成磁性玩具；步骤五：成品下料机构工作，将成品的磁性玩具从随行工装上取下并转移至皮带输送机上。
[0015]
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：自动化程度高，完成磁性玩具的自动组装，大大提高了生产效率，减少了人工。
附图说明
[0016]
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]
图1是本发明实施例1的结构示意图。
[0018]
图2是图1中的上面板上料机构的结构示意图。
[0019]
图3是本发明实施例1中所采用的外推式磁块上料机构的结构示意图（料仓基座示意一个）。
[0020]
图4是本发明实施例1中所采用的外推式磁块上料机构的另一局部结构示意图（料仓基座示意两个）。
[0021]
图5是本发明实施例1中的成品下料机构的结构示意图。
[0022]
图6是本发明实施例2中所采用的气缸拉动式磁块上料机构的结构示意图。
[0023]
图7是图6中a处的局部放大图。
[0024]
附图标记说明：磁块a；上面板b；下面板c；磁块上料机构1；机架2；输送线3；随行工装4；上面板上料机构5；下面板上料机构6；压铆机构7；成品下料机构8；皮带输送机9；二号支座a11；磁块料仓a12；磁块夹紧用气缸a13；料仓基座a14；二号磁块料仓b11；拉升气缸b12；推拉板b13；通槽131；三号支座b14；推拉杆b15；二号料仓基座b16；导轨b17；外推气缸41；上面板夹紧用气缸42；夹板421；顶升气缸43；工装板44；一号支座51；面板料仓52；面板夹紧气缸53；立柱521；安装板522；夹紧板531；摆缸81；吸盘机械手82。
具体实施方式
[0025]
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
[0026]
实施例1。
[0027]
参见图1至图5。
[0028]
本实施例1公开了一种皮带输送式磁性玩具组装生产线，其包括机架2、输送线3、随行工装4、上面板上料机构5、磁块上料机构1、下面板上料机构6、压铆机构7、成品下料机构8和皮带输送机9。输送线3安装在机架2上，上面板上料机构5、磁块上料机构1、下面板上料机构6、压铆机构7和成品下料机构8沿着输送线3依次设置在机架2上；皮带输送机9的一端与机架2搭接，位于输送线3的末端。
[0029]
本实施例1中，输送线3将随行工装4进行输送；在上面板上料机构5、磁块上料机构1、下面板上料机构6和压铆机构7该四个工位处均配置有用于使随行工装4运行至该工位处与输送线3脱离后停留在该工位处的定位提升工装；定位提升工装的具体结构以及工作原理采用现有技术。
[0030]
本实施例1中，上面板上料机构5和下面板上料机构6结构相同，上面板上料机构5用于将上面板b上料至随行工装4上，磁块上料机构1用于将磁块a上料并组装至上面板b的容纳槽中，下面板上料机构6用于上料下面板c，下面板c盖在上面板b上，压铆机构7用于将上面板b和下面板c固定连接在一起组成磁性玩具，压铆机构7采用现有技术，成品下料机构8用于将成品的磁性玩具从随行工装4上取下后转移至皮带输送机9，皮带输送机9将成品的磁性玩具输出。
[0031]
本实施例1中，上面板上料机构5和下面板上料机构6均包括一号支座51、面板料仓52和面板夹紧气缸53。一号支座51安装在机架2上，并且横跨输送线3。面板料仓52安装在一号支座51上，面板料仓52中放置一垒从下自上依次层叠在一起的上面板或下面板；面板夹紧气缸53设置两个，两个面板夹紧气缸53相对安装在一号支座51上，其位于面板料仓52底部两侧，用于夹住一垒上面板或下面板中的最下面的那一块面板；上面板或下面板需要上料时，两个面板夹紧气缸53松开对最下面的那一块面板的夹紧作用使一垒面板整体下降一个面板高度，最下面的那一块面板落在随行工装4上。
[0032]
具体地讲，面板料仓52由八根立柱521围成用于放置一垒上面板或下面板的容纳空间；八根立柱521的底部和顶部分别插装在两块安装板522上，其中位于底部的安装板522与一号支座51固定连接，并且位于底部的安装板522两相对侧设置有缺口。面板夹紧气缸53的气缸杆输出端部安装有能从安装板522侧部缺口处伸进面板料仓52内部去夹紧面板的夹紧板531。
[0033]
本实施例1中，随行工装4包括外推气缸41、上面板夹紧用气缸42、顶升气缸43和工装板44。外推气缸41水平设置，上面板夹紧用气缸42水平设置，顶升气缸43竖向设置，上面板夹紧用气缸42和顶升气缸43均与外推气缸41的气缸杆输出端部连接。工装板44安装在顶升气缸43的气缸杆输出端部，其用于放置并定位上面板b；上面板夹紧用气缸42是双输出杆气缸，并且每个输出杆的端部均安装夹板421，利用两个夹板421夹持住上面板b。工装板44上安装有能与上面板b的容纳槽中所安装的磁块相吸的、对磁块下落并安装到上面板b的容纳槽中起到助力及引导作用的导向磁块。
[0034]
本实施例1中，磁块上料机构1采用外推式磁块上料，其包括二号支座a11、磁块料仓a12、磁块夹紧用气缸a13。二号支座a11安装在机架2上，并且横跨输送线3；磁块料仓a12呈长条形且横截面为矩形的、底部、顶部以及侧部均敞开的筒状结构，其呈竖向地设置在二号支座a11上，磁块料仓a12内放置有一垒层叠的磁块a；磁块夹紧用气缸a13沿水平方向安装在二号支座a11上，其用于夹住一垒磁块中的最下面的那块磁块。需要磁块上料时，磁块夹紧用气缸a13的气缸杆缩回从而解除对一垒磁块中的最下面的那块磁块的夹紧作用，磁块料仓a12内的一垒磁块a整体下落一定高度直至一垒磁块中的最下面的那块磁块掉落至上面板b的容纳槽中，外推气缸41推动上面板夹紧用气缸42和顶升气缸43水平移动使得上面板b的容纳槽中安装的磁块与磁块夹紧用气缸a13夹紧住的那块磁块进行分离。
[0035]
本实施例1中，磁块料仓a12插装在一个料仓基座a14上，料仓基座a14固定安装在二号支座a11上；磁块夹紧用气缸a13的气缸杆输出端部安装有能从磁块料仓a12侧部敞开处伸进磁块料仓a12内部去夹紧磁块a的推头。为满足上面板b一边安装两个磁块的需求，故料仓基座a14设计为能并排插装两个磁块料仓a12，相应地，磁块夹紧用气缸a13的气缸杆输出端部安装有两个推头，一个推头对应一个磁块料仓a12，并且推头采用不与磁块相吸的材质制成，例如塑料、橡胶等。
[0036]
本实施例1中，通常上面板b的四边均需要安装两块磁块，故本实施例中，料仓基座a14设置四个，四个料仓基座a14未全部在示意图中示出呈矩形分布，一个料仓基座a14配置一个二号支座a11以及一个磁块夹紧用气缸a13，四个磁块夹紧用气缸a13同步工作，一次性地完成上面板b四边上料磁块。
[0037]
本实施例1中，成品下料机构8包括摆缸81和吸盘机械手82；摆缸81安装在机架2
上，吸盘机械手82与摆缸81连接，摆缸81驱动吸盘机械手82在水平面内转动。
[0038]
本实施例1中还提供了皮带输送式磁性玩具组装方法，采用上述的组装生产线进行实施，其步骤如下：步骤一：上面板上料随行工装4随输送线3运行至上面板上料机构5所对应的工位处，在定位提升工装作用下，随行工装4与输送线3脱离后停留在该工位处，顶升气缸43工作，将工装板44向上顶升到位，上面板上料机构5中的两个面板夹紧气缸53松开对一垒面板中最下面的那一块面板的夹紧作用使一垒面板整体下降一个面板高度，最下面的那一块面板落在工装板44上；步骤二：磁块上料随行工装4载着上面板移动到磁块上料机构1所对应的工位处，在定位提升工装作用下，随行工装4与输送线3脱离后停留在该工位处；外推式磁块上料方法为：顶升气缸43工作，将工装板44向上顶升到位，上面板夹紧用气缸42工作，从而利用两个夹板421夹持住上面板b；磁块夹紧用气缸a13的气缸杆缩回从而解除对一垒磁块中的最下面的那块磁块的夹紧作用，磁块料仓a12内的一垒磁块a整体下落一定高度直至一垒磁块中的最下面的那块磁块掉落至上面板b的容纳槽中，工装板44上安装的导向磁块对上面板b容纳槽中的磁块产生吸力；磁块夹紧用气缸a13的气缸杆伸出从而夹住一垒磁块中从下至上算起位于第二的那块磁块；外推气缸41工作，推动上面板夹紧用气缸42和顶升气缸43水平移动使得上面板b的容纳槽中安装的磁块与磁块夹紧用气缸a13夹紧住的那块磁块进行分离，至此完成磁块上料；步骤三：下面板上料随行工装4载着组装有磁块的上面板移动到下面板上料机构6所对应的工位处，在定位提升工装作用下，随行工装4与输送线3脱离后停留在该工位处；下面板上料方法同步骤一的上面板上料方法；步骤四：压铆机构7工作，将下面板和上面板固定连接在一起组成磁性玩具；步骤五：成品下料机构8工作，将成品的磁性玩具从随行工装4上取下并转移至皮带输送机9上。
[0039]
实施例2。
[0040]
参见图6和图7。
[0041]
本实施例2也公开了一种皮带输送式磁性玩具组装生产线，其与实施例1的区别在于：采用的磁块上料机构1不同，本实施例2中的磁块上料机构1采用气缸拉动式磁块上料，其包括二号磁块料仓b11、拉升气缸b12、推拉板b13和三号支座b14。
[0042]
本实施例2中，三号支座b14安装在机架2上，并且横跨输送线3；二号磁块料仓b11呈长条形且横截面为矩形的、底部及顶部均敞开的筒状结构，其呈竖向地设置在三号支座b14上，二号磁块料仓b11内放置有一垒层叠的磁块a，二号磁块料仓b11的底部与三号支座b14表面之间存在间隙，推拉板b13水平地设置在该间隙中，推拉板b13上设置有能容纳单个磁块a的通槽131，当通槽131位于二号磁块料仓b11底部正下方时，二号磁块料仓b11内最下面的磁块a掉落至通槽131中。
[0043]
本实施例2中，拉升气缸b12呈竖向地设置在二号磁块料仓b11的侧旁，其气缸杆输出端铰接推拉杆b15的一端，推拉杆b15的另一端与推拉板b13铰接；当拉升气缸b12的气缸
杆向上运动缩回时，通过推拉杆b15带动推拉板b13从二号磁块料仓b11底部水平移出后将通槽131内的磁块分离出并组装至位于拉升气缸b12下方的上面板b的容纳槽中。当拉升气缸b12的气缸杆向下运动顶出时，通过推拉杆b15带动推拉板b13重新伸进二号磁块料仓b11底部，使待组装的磁块落入通槽131内，准备下次上料。
[0044]
具体地讲，二号磁块料仓b11插装在一个二号料仓基座b16上，二号料仓基座b16固定安装在三号支座b14上，二号料仓基座b16的底部与三号支座b14表面之间留有间隙；为满足上面板b一边安装两个磁块的需求，故二号料仓基座b16设计为能并排插装两个二号磁块料仓b11，相应地，推拉板b13上设置两个通槽131，一个通槽131对应一个二号磁块料仓b11。在推拉板b13的下面安装导轨b17，导轨b17固定安装在三号支座b14上；导轨b17使得推拉板b13的运动更加顺畅。二号磁块料仓b11和推拉板b13均是采用不锈钢或者塑料材质制成，避免与磁块产生吸合力。
[0045]
通常上面板b的四边均需要安装两块磁块，故本实施例中，二号料仓基座b16设置四个，四个二号料仓基座b16未全部在示意图中示出，呈矩形分布，故拉升气缸b12的气缸杆输出端铰接四根推拉杆b15，一根推拉杆b15作用于一块推拉板b13，拉升气缸b12动作一次即可将磁块上料至上面板b的四边。
[0046]
本实施例2中，气缸拉动式磁块上料方法为：顶升气缸43工作，将工装板44向上顶升到位，拉升气缸b12的气缸杆向上运动缩回，通过推拉杆b15带动推拉板b13从二号磁块料仓b11底部水平移出后将通槽131内的磁块分离出并组装至位于拉升气缸b12下方的上面板b的容纳槽中。
[0047]
此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。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，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。