一种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：一种磁性玩具组装生产线，包括机架平台，其特征在于：还包括工装夹具以及按照组装工序依次设置在所述机架平台上的上面板上料机构、磁块上料机构、下面板上料机构和成品下料机构；所述上面板上料机构、磁块上料机构、下面板上料机构和成品下料机构分别依次对应上面板组装工位、磁块组装工位、下面板组装工位和成品输出工位；所述工装夹具通过导轨能沿组装工序方向往复移动地安装在机架平台上，并依次在上面板上料机构、磁块上料机构、下面板上料机构和成品下料机构处停留从而完成相应工位所需进行的组装任务；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工装夹具上，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从而组成磁性玩具，所述成品下料机构用于将成品的磁性玩具从工装夹具上取下。
[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底座、支撑柱、升降气缸、一号平移气缸和吸盘式机械手；所述一号底座设置在机架平台上，支撑柱设置在一号底座上，升降气缸竖向安装在支撑柱上，一号平移气缸呈水平地安装在升降气缸的气缸杆输出端部，吸盘式机械手安装在一号平移气缸的气缸杆输出端部。
[0006]
优选的，上面板上料机构和下面板上料机构均配置一个一号皮带输送机；所述一号皮带输送机用于输送上面板和下面板，吸盘式机械手吸取一号皮带输送机输送过来的上面板或下面板进行上料。
[0007]
优选的，所述磁块上料机构包括磁块料仓、推拉气缸、推拉板和支座平台；所述支座平台连接在机架平台的一侧，其顶部安装有水平伸出且位于机架平台上方的平台部分，平台部分中部开设有通孔，当工装夹具运行至磁块上料机构所对应的工位时，工装夹具与
该通孔上下对应；所述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，其呈竖向地设置在平台部分上，磁块料仓内放置有一垒层叠的磁块，磁块料仓的底部与平台部分的表面之间存在间隙，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，当通槽位于磁块料仓底部正下方时，磁块料仓内最下面的磁块掉落至通槽中；所述推拉气缸呈水平地设置在磁块料仓的侧旁，并安装在平台部分上，其气缸杆输出端与推拉板连接；当推拉气缸的气缸杆伸出时，推动推拉板从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工装夹具所夹持的上面板的容纳槽中。
[0008]
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平台部分上，料仓基座的底部与平台部分的表面之间留有间隙；所述料仓基座能并排插装两个磁块料仓，相应地，推拉板上设置两个通槽，一个通槽对应一个磁块料仓；所述磁块料仓和推拉板均是采用不锈钢或者塑料材质制成。
[0009]
优选的，所述工装夹具包括底座滑块、二号平移气缸和面板夹紧用气缸；所述底座滑块安装在导轨上，所述二号平移气缸呈水平地安装在底座滑块上，所述面板夹紧用气缸呈水平地安装在二号平移气缸上，二号平移气缸用于推动面板夹紧用气缸沿着与组装工序方向相垂直的方向做水平移动，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、下面板。
[0010]
优选的，所述成品下料机构也采用与上面板上料机构相同的结构，并且对成品下料机构配置一个二号皮带输送机。
[0011]
优选的，在上面板组装工位处配置一个用于将上面板上料机构所吸取的上面板转移至停留在该上面板组装工位处的工装夹具上的转移用工装；该转移用工装包括三号平移气缸、一号顶升气缸和工装板；所述三号平移气缸呈水平地安装在机架平台上，所述一号顶升气缸呈竖向地安装在三号平移气缸上，三号平移气缸用于推动一号顶升气缸沿组装工序方向往复移动，工装板呈水平地安装在一号顶升气缸的气缸杆输出端部。
[0012]
优选的，该生产线还包括一个顶升支撑用平台机构，该顶升支撑用平台机构包括水平支撑板、竖向连接柄、二号顶升气缸和四号平移气缸；所述二号顶升气缸和四号平移气缸连接，并且均设置在机架平台下面，其中二号顶升气缸竖向布置，四号平移气缸水平布置；所述竖向连接柄竖向布置，并且与二号顶升气缸连接，竖向连接柄的顶部向上穿过机架平台后与水平支撑板连接，水平支撑板水平布置；所述水平支撑板在四号平移气缸的驱动下能在磁块组装工位和下面板组装工位来回移动切换；所述二号顶升气缸用于向上顶升水平支撑板，使水平支撑板对工装夹具所夹持的上面板起到承托作用。
[0013]
本发明还提供了一种磁性玩具组装方法，采用上述的磁性玩具组装生产线进行实施，其步骤如下：步骤一：上面板上料首先，空的工装夹具移动到上面板组装工位处，转移用工装复位；然后上面板上料机构工作，将该工位处配置的一号皮带输送机上输送过来的上面板吸附住并放置在转移用工装的工装板上，随后转移用工装工作，将上面板移至空的工装夹具处，供空的工装夹具夹取上面板；步骤二：磁块上料首先工装夹具夹取上面板之后平移至磁块组装工位处，通过二号平移气缸将上面板的
位置调整到位，然后顶升支撑用平台机构工作，水平支撑板在二号顶升气缸和四号平移气缸的作用下移动至磁块组装工位并承托住上面板，随后磁块上料机构开始工作，推拉气缸的气缸杆伸出并同时推动推拉板从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工装夹具所夹持的上面板的容纳槽中；紧接着，二号顶升气缸复位，推拉气缸的气缸杆缩回复位并带动推拉板重新伸进磁块料仓底部，使待组装的磁块落入通槽内，准备下次上料；步骤三：下面板上料首先，工装夹具夹取着已组装磁块的上面板平移至下面板组装工位处，同时，水平支撑板也移动至该工位处并且承托住上面板；然后，下面板上料机构工作，将该工位处配置的一号皮带输送机上输送过来的下面板吸附住并放置在上面板的上面，并且利用其升降气缸使吸盘式机械手下压下面板，使下面板和上面板卡合组装在一起形成磁性玩具；步骤四：成品下料首先，工装夹具夹取着磁性玩具移动至成品输出工位，然后，成品下料机构工作，利用吸盘式机械手将成品的磁性玩具下料至该工位配置的二号皮带输送机上，由二号皮带输送机将成品的磁性玩具向外输出。
[0014]
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
[0015]
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。
[0016]
图1是本发明实施例的结构示意图。
[0017]
图2是本发明实施例中的工装夹具分别处于四个工位处的结构示意图。
[0018]
图3是本发明实施例中的磁块上料机构的结构示意图（料仓基座示意出两个）。
[0019]
图4是本发明实施例中的磁块上料机构的另一结构示意图（料仓基座示意出两个）。
[0020]
图5是示意推拉板从料仓基座底部伸出进行磁块上料时的结构示意图。
[0021]
图6是示意上面板上料机构的结构图。
[0022]
图7是示意上面板。
[0023]
图8是示意下面板。
[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；机架平台2；成品下料机构3；导轨4；上面板上料机构5；下面板上料机构6；工装夹具7；一号皮带输送机8；二号皮带输送机9；转移用工装10；磁块料仓11；推拉气缸12；推拉板13；支座平台14；平台部分141；通槽131；料仓基座15；一号底座51；支撑柱52；升降气缸53；一号平移气缸54；吸盘式机械手55；底座滑块71；二号平移气缸72；面板夹紧用气缸73；夹板731；
三号平移气缸101；一号顶升气缸102；工装板103；水平支撑板1111；竖向连接柄1112；四号平移气缸1113。
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。
[0027]
参见图1至图8。
[0028]
本实施例公开了一种磁性玩具组装生产线，其包括机架平台2、工装夹具7、顶升支撑用平台机构，以及包括按照组装工序依次设置在机架平台2上的上面板上料机构5、磁块上料机构1、下面板上料机构6和成品下料机构3。上面板上料机构5、磁块上料机构1、下面板上料机构6和成品下料机构3分别依次对应上面板组装工位、磁块组装工位、下面板组装工位和成品输出工位。
[0029]
本实施例中，工装夹具7通过导轨4能沿组装工序方向往复移动地安装在机架平台2上，并依次在上面板上料机构5、磁块上料机构1、下面板上料机构6和成品下料机构3处停留从而完成相应工位所需进行的组装任务。
[0030]
具体地讲，工装夹具7包括底座滑块71、二号平移气缸72和面板夹紧用气缸73。底座滑块71安装在导轨4上，二号平移气缸72呈水平地安装在底座滑块71上，面板夹紧用气缸73呈水平地安装在二号平移气缸72上，二号平移气缸72用于推动面板夹紧用气缸73沿着与组装工序方向相垂直的方向做水平移动，面板夹紧用气缸73是双输出杆气缸，并且每个输出杆的端部均安装夹板731，利用两个夹板731夹持住上、下面板。
[0031]
本实施例中，上面板上料机构5用于将上面板b上料至工装夹具7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上从而组成磁性玩具，成品下料机构3用于将成品的磁性玩具从工装夹具7上取下。
[0032]
本实施例中，上面板上料机构5、下面板上料机构6和成品下料机构3三者的结构相同，均包括一号底座51、支撑柱52、升降气缸53、一号平移气缸54和吸盘式机械手55。一号底座51设置在机架平台2上，支撑柱52设置在一号底座51上，升降气缸53竖向安装在支撑柱52上，一号平移气缸54呈水平地安装在升降气缸53的气缸杆输出端部，吸盘式机械手55安装在一号平移气缸54的气缸杆输出端部。
[0033]
本实施例中，上面板上料机构5和下面板上料机构6均配置一个一号皮带输送机8；一号皮带输送机8用于输送上面板和下面板，吸盘式机械手55吸取一号皮带输送机8输送过来的上面板或下面板进行上料。成品下料机构3配置一个二号皮带输送机9，利用吸盘式机械手55将成品的磁性玩具下料至该工位配置的二号皮带输送机9上，由二号皮带输送机9将成品的磁性玩具向外输出。
[0034]
本实施例中，磁块上料机构1包括磁块料仓11、推拉气缸12、推拉板13和支座平台14。支座平台14连接在机架平台2的一侧，其顶部安装有水平伸出且位于机架平台2上方的平台部分141，平台部分141中部开设有通孔，当工装夹具7运行至磁块上料机构1所对应的工位时即磁块组装工位，工装夹具7与该通孔上下对应。
[0035]
本实施例中，磁块料仓11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，其呈竖向地设置在平台部分141上，磁块料仓11内放置有一垒层叠的磁块a，磁块料仓11的底部与平台部分141的表面之间存在间隙，推拉板13水平地设置在该间隙中，推拉板13上设置有能容纳单个磁块a的通槽131，当通槽131位于磁块料仓11底部正下方时，磁块料仓11内最下面的磁块a掉落至通槽131中；推拉气缸12呈水平地设置在磁块料仓11的侧旁，并安装在平台部分141上，其气缸杆输出端与推拉板13连接；当推拉气缸12的气缸杆伸出时，推动推拉板13从磁块料仓11底部水平移出后将通槽131内的磁块分离出并组装至工装夹具7所夹持的上面板b的容纳槽中。
[0036]
本实施例中，磁块料仓11插装在一个料仓基座15上，料仓基座15固定安装在平台部分141上，料仓基座15的底部与平台部分141的表面之间留有间隙；为满足上面板b一边安装两个磁块的需求，故料仓基座15设计为能并排插装两个磁块料仓11，相应地，推拉板13上设置两个通槽131，一个通槽131对应一个磁块料仓11；磁块料仓11和推拉板13均是采用不锈钢或者塑料材质制成。
[0037]
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15设置四个，四个料仓基座15未全部在示意图中示出呈矩形分布，一个料仓基座15配置一个推拉气缸12，四个推拉气缸12同步工作，一次性地完成上面板b四边上料磁块。
[0038]
本实施例中，顶升支撑用平台机构包括水平支撑板1111、竖向连接柄1112、二号顶升气缸和四号平移气缸1113。二号顶升气缸（示意图中未示出）和四号平移气缸1113连接，并且均设置在机架平台2下面，其中二号顶升气缸竖向布置，四号平移气缸1113水平布置；竖向连接柄1112竖向布置，并且与二号顶升气缸连接，竖向连接柄1112的顶部向上穿过机架平台2后与水平支撑板1111连接，水平支撑板1111水平布置；水平支撑板1111在四号平移气缸1113的驱动下能在磁块组装工位和下面板组装工位来回移动切换；二号顶升气缸用于向上顶升水平支撑板1111，使水平支撑板1111对工装夹具7所夹持的上面板起到承托作用。
[0039]
本实施例中，在上面板组装工位处配置一个用于将上面板上料机构5所吸取的上面板转移至停留在该上面板组装工位处的工装夹具7上的转移用工装10。该转移用工装10包括三号平移气缸101、一号顶升气缸102和工装板103；三号平移气缸101呈水平地安装在机架平台2上，一号顶升气缸102呈竖向地安装在三号平移气缸101上，三号平移气缸101用于推动一号顶升气缸102沿组装工序方向往复移动，工装板103呈水平地安装在一号顶升气缸102的气缸杆输出端部。
[0040]
本实施例还公开了一种磁性玩具组装方法，采用上述的磁性玩具组装生产线进行实施，其步骤如下：步骤一：上面板上料首先，空的工装夹具7移动到上面板组装工位处，转移用工装10复位；然后上面板上料机构5工作，将该工位处配置的一号皮带输送机8上输送过来的上面板吸附住并放置在转移用工装10的工装板103上，随后转移用工装10工作，将上面板移至空的工装夹具7处，供空的工装夹具7夹取上面板；步骤二：磁块上料首先工装夹具7夹取上面板之后平移至磁块组装工位处，通过二号平移气缸72将上面板的位置调整到位，然后顶升支撑用平台机构工作，水平支撑板1111在二号顶升气缸和四
号平移气缸1113的作用下移动至磁块组装工位并承托住上面板，随后磁块上料机构1开始工作，推拉气缸12的气缸杆伸出并同时推动推拉板13从磁块料仓11底部水平移出后将通槽131内的磁块分离出并组装至工装夹具7所夹持的上面板b的容纳槽中；紧接着，二号顶升气缸复位，推拉气缸12的气缸杆缩回复位并带动推拉板13重新伸进磁块料仓11底部，使待组装的磁块落入通槽131内，准备下次上料；步骤三：下面板上料首先，工装夹具7夹取着已组装磁块的上面板平移至下面板组装工位处，同时，水平支撑板1111也移动至该工位处并且承托住上面板；然后，下面板上料机构6工作，将该工位处配置的一号皮带输送机8上输送过来的下面板吸附住并放置在上面板的上面，并且利用其升降气缸53使吸盘式机械手55下压下面板，使下面板和上面板卡合组装在一起形成磁性玩具；步骤四：成品下料首先，工装夹具7夹取着磁性玩具移动至成品输出工位，然后，成品下料机构3工作，利用吸盘式机械手55将成品的磁性玩具下料至该工位配置的二号皮带输送机9上，由二号皮带输送机9将成品的磁性玩具向外输出。
[0041]
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。