专利名称：一种金属埋植设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种金属埋植设备，特别涉及一种将金属件埋植于塑料 的设备。
背景技术：
新型热塑性塑料以其原料来源丰富，价格便宜，可塑性好，同体积质量 轻等诸多优点，在汽车中的应用越来越广泛，如车门把手，仪表盘等汽车内 外饰件。但现在汽车常用塑料又存在一定缺陷，如强度、刚度等，为了更好 的应用新型塑料的优点，避开或减少缺点，最常用的其中一种方法就是在新 型热塑性塑料中埋植金属件，特别是在热塑性塑料件埋植螺母或螺钉以使连 接的牢固可靠。现有的埋植加工过程式是这样完成的，首先把螺母或螺钉大 批量放入电加热炉加热到一定温度，然后用手术镊子取一个出来，放置在塑 料件上对应的孔槽处，最后用手动冲压机把一定温度的螺母或螺钉压入塑料 件孔槽中。现有的埋植过程存在如下问题1，对螺母或螺钉大批量加热费 时费电；2，大批螺母或螺钉从第一取出到最后一个取出间隔时间太久，最 后取出的一些螺母或螺钉表面易氧化；3，用手术镊子取螺母或螺钉易烫伤 操作者；4，用手术镊子取螺母或螺钉，不易放正，埋入塑料中会倾斜； 5，手动冲压机力度不易把握，不是压过就是没压到位；综上所述现有埋植 技术整个过程效率低，质量、精度都无法保证。
随着社会和科技的发展，超声波埋植等自动化的设备被开发出来，但是 此类的埋植设备其整体的机械结构和电路结构比较复杂，并且市场价位太 高。发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种能实现自动化控制，用可有保 证其加工精度的，结构简单的，制造成本低的金属埋植设备。 本实用新型是通过以下技术方案来实现的
本实用新型的一种金属埋植设备，包括机架，设置于机架上的加热设 备，及设置于机架上的位于加热设备一侧的用于定位、夹取、冲压待加工金 属件执行定位机构，及用于对所述加热设备进行冷却的冷却系统，以及控制 加热设备、执行定位机构以及冷却系统工作的控制系统。
作为进一步改进，所述加热设备为高频感应加热机。
作为进一步改进，所述的冷却系统包括蓄水箱和水泵，所述蓄水箱的冷 却水通过水泵流经并冷却高频感应加热机的中空感应圈。
作为进一步改进，所述的执行定位机构包括加热定位组件、夹取组件以 及冲压定位组件；所述加热定位组件包括设置于机架上的金属件定位座；所 述的夹取组件包括固定在机架上的旋转气缸，该旋转气缸的连杆一端上设置 有旋转臂，该旋转臂上通过连接板固定有三爪机械夹；所述的冲压定位组件 包括通过气缸支架固定在机架上的直线气缸，及固定于机架上的位于气缸下 方的定位模座。
作为进一步改进，所述金属定位座上端表面具有一柱状凸起。 作为进一步改进，所述的冲压定位组件包括有通过定位套板支架设置于
模座支架上的定位套板，该定位套板与定位套板支架铰接，使定位套板位于
所述的直线气缸与定位模座之间，所述的定位套板设有一定位孔。
作为进一步改进，所述定位孔内设有一衬套，该衬套具有一通孔，该通
孔的一端部为具有锥状结构的锥形部，其余部分为具有筒状结构的筒形部，
所述筒形部与所述锥形部的具有较小内径的一端连接。作为进一步改进，所述机架上还设置有一收容所述加热设备和执行定位 机构的罩体。
本实用新型的一种金属埋植设备，利用了先进的自动化控制系统，代替 人工操作的过程，保证了金属件定位埋植于塑料件的加工精度，大大提高了 生产效率。同时，本实用新型的执行定位机构可执行定位、夹取、冲压的三 种工作过程，使本实用新型的整体结构简单，制造和维护都比较方便，且其 制造成本大大降低。
为了易于说明，本实用新型由下述的较佳实施例及附图作以详细描述。 图1为本实用新型一种金属埋植设备的实施例的结构示意图； 图2为图1的A部分的放大示意图； 图3为本实用新型的衬套的结构示意图。
具体实施方式
请参阅图l所示，本实用新型较佳实施方式的一种金属埋植设备，包括 机架1 ,设置于机架1上的加热设备2 ，及设置于机架1上的位于加热设备 2—侧的用于定位、夹取、冲压待加工金属件执行定位机构，及用于对所述 加热设备2进行冷却的冷却系统，以及控制加热设备2、执行定位机构以及 冷却系统工作的控制系统。
本实施例中，为方便进行说明，所述的待加工金属件可采用金属螺母， 但不限于螺母。所述加热设备2可以采用高频感应加热机，该高频感应加热 机为本领域技术人员所公知，故不再详述。
所述的冷却系统包括蓄水箱3和水泵4 ,水泵4安装在所述的机架1 上。所述的蓄水箱3、水泵4和加热设备2之间通过管路连通，使所述蓄水箱3的冷却水通过水泵4流经并冷却高频感应加热机2的中空感应圈21。其 中，蓄水箱3的水容积可以大于等于0.4 m'。
如图1和图2所示，所述的执行定位机构包括加热定位组件、夹取组件 以及冲压定位组件。所述加热定位组件包括设置于机架1上的金属件定位座
5，所述金属定位座5上端表面具有一柱状凸起51，待加工螺母插入所述的 柱状凸起51，定位于该金属件定位座5;所述的高频感应加热机2的中空感 应圈21与定位于上述金属件定位座5的待加工螺母的位置相配合，以实现对 待加工螺母进行加热操作。所述的夹取组件包括固定在机架1上的旋转气缸
6，该旋转气缸6的连杆60—端上设置有旋转臂61，该旋转臂61上通过连接 板62固定有三爪机械夹7 。所述的冲压定位组件包括通过气缸支架801固定 在机架1上的直线气缸8，及固定于机架1上的位于直线气缸8下方的、用 于安放塑料件110的定位模座9 。所述定位模座9具有固定于机架上的模座 支架ll，且通过定位夹具将定位模座9定位于其支架11上。所述定位模座9 可根据塑料件110的不同而进行不同的选取；所述的直线气缸8的连杆80 — 端部固定有用于冲压待加工螺母的压头81，所述压头81正对安放于定位模座
9的塑料件110的螺母安装孔IIOO。且所述三爪机械夹7在转旋气缸的带动 下，运动到所述三爪机械夹7的夹头贴近所述定位模座9的塑料件110的螺 母安装孔1100的正上方位置。所述的三爪机械夹7的中心轴、金属件定位座
5的中心轴和所述塑料件110的螺母安装孔1100的中心轴均位于同一圆周 上。
所述机架1还设置有一电控箱IO，所述的控制系统采用PLC控制系统， 且设置于所述电控箱10内。
作为一种实施例，所述的金属埋植设备的冲压定位组件还可以包括有通 过定位套板支架13设置于模座支架11上的定位套板12，该定位套板12与定位 套板支架13铰接，使定位套板12位于所述的直线气缸8与定位模座9之间，所述的定位套板12设有一定位孔14，所述定位套板12的定位孔14与所述定位
模座9的塑料件110的螺母安装孔1100同轴设置。且所述三爪机械夹7在转 旋气缸的带动下，运动到所述三爪机械夹7的夹头贴近所述定位套板12的定 位孔14的正上方位置。所述的三爪机械夹7的中心轴、金属件定位座5的中 心轴和所述定位套板12的定位孔14的中心轴均位于同一圆周上。
作为一种实施例，所述定位孔14内设有一衬套15，如图3所示，该衬套 15具有一通孔16，该通孔16的一端部为具有锥状结构的锥形部17，其余部分 为具有筒状结构的筒形部18，所述筒形部18与所述锥形部17的具有较小内径 的一端连接。所述衬套15可根据待加工螺母的不同，而选择具有与之相配的 通孔的衬套。所述衬套15的通孔16与所述定位模座9的塑料件110的螺母安 装孔1100同轴设置。且所述三爪机械夹7在转旋气缸的带动下，运动到所述 三爪机械夹7的夹头贴近所述衬套15的通孔16的正上方位置。所述的三爪机 械夹7的中心轴、金属件定位座5的中心轴和所述衬套15的通孔16的中心轴 均位于同一圆周上。
另外，所述机架1上还可以设置有一收容所述加热设备2和执行定位机
构的罩体，不仅可以保护该金属埋植设备在工作中不受外界不利因素的干
扰，还可以对操作人员进行保护。 具体工作步骤如下
打开电源，并开启水泵4，把高频感应加热机2打到自动档，待水充分 循环后，开启高频感应加热机电源开关，把该金属埋植设备也打到自动档， 然后抬起铰链连接的定位套板12，安放塑料件110于定位模座9内，放下定 位套板12，定位套板12中衬套15通孔16与塑料件110的螺母安装孔1100同 轴。
安放待加工螺母于金属件定位座5 ，按下该金属埋植设备的启动按钮， 使PLC控制系统发出指令信号，高频感应加热机2得到信号对待加工螺母瞬间(ls。3s)加热，加热完毕。旋转气缸6下行，同进使与旋转气缸6连接 的三爪机械夹7也同步下行，到位后，三爪机械夹7抓紧加热后的待加工螺 母，旋转气缸6带着三爪机械夹7上行并顺时针旋转9(TC ，到达定位套板12 衬套15的正上方。此时，三爪机械夹松开加热后的待加工螺母，该待加工螺 母则落入定位套板12的衬套15内，旋转气缸6逆时针旋转90'C回到初始位 置，贝U，直线气缸8下压，将待加工螺母压入塑料件110的螺母安装孔IIOO 后，直线气缸8复位。至此， 一个工作循环完成。
以上所述之具体实施方式
为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定 本实用新型的具体实施范围，凡依照本实用新型之形状、结构所作的等效变 化均在本实用新型的保护范围内。
权利要求1、一种金属埋植设备，包括机架，设置于机架上的加热设备，及用于对所述加热设备进行冷却的冷却系统，其特征在于还包括设置于机架上的位于加热设备一侧的用于定位、夹取、冲压待加工金属件执行定位机构，以及控制加热设备、执行定位机构以及冷却系统工作的控制系统。
2、 如权利要求1所述的金属埋植设备，其特征在于所述加热设备为 高频感应加热机。
3、 如权利要求2所述的金属埋植设备，其特征在于所述的冷却系统 包括蓄水箱和水泵，所述蓄水箱的冷却水通过水泵流经并冷却高频感应加热 机的中空感应圈。
4、 如权利要求l所述的金属埋植设备，其特征在于所述的执行定位 机构包括加热定位组件、夹取组件以及冲压定位组件；所述加热定位组件包 括设置于机架上的金属件定位座；所述的夹取组件包括同定在机架上的旋转 气缸，该旋转气缸的连杆一端上设置有旋转臂，该旋转臂上通过连接板固定 有三爪机械夹；所述的冲压定位组件包括通过气缸支架固定在机架上的直线 气缸，及固定于机架上的位于气缸下方的定位模座。
5、 如权利要求4所述的金属埋植设备，其特征在于所述金属定位座 上端表面具有一柱状凸起。
6、 如权利要求4所述的金属埋植设备，其特征在于所述的直线气缸 的连杆一端部固定有用于冲压待加工螺母的压头，所述压头正对安放于定位 模座的塑料件的螺母安装孔。
7、 如权利要求4所述的金属埋植设备，其特征在于所述的冲压定位组件包括有通过定位套板支架设置于模座支架上的定位套板，该定位套板与 定位套板支架铰接，使定位套板位于所述的直线气缸与定位模座之间，所述的定位套板设有一定位孔。
8、 如权利要求7所述的金属埋植设备，其特征在于所述定位孔内设 有一衬套，该衬套具有一通孔，该通孔的一端部为具有锥状结构的锥形部， 其余部分为具有筒状结构的筒形部，所述筒形部与所述锥形部的具有较小内 径的一端连接。
9、 如权利要求6-8任一一项所述的金属埋植设备，其特征在于所述的三爪机械夹的中心轴和所述金属件定位座的中心轴，与所述安放于定位模 座的塑料件的螺母安装孔或所述定位套板的定位孔或所述衬套的通孔的中心 轴均位于同一圆周上。
10、 如权利要求1所述的金属埋植设备，其特征在于所述机架上还设 置有一收容所述加热设备和执行定位机构的罩体。
专利摘要一种金属埋植设备，包括机架，设置于机架上的加热设备，及用于对所述加热设备进行冷却的冷却系统，其特征在于还包括设置于机架上的位于加热设备一侧的用于定位、夹取、冲压待加工金属件执行定位机构，以及控制加热设备、执行定位机构以及冷却系统工作的控制系统。本实用新型保证了金属件定位埋植于塑料件的加工精度，大大提高了生产效率。同时，本实用新型的执行定位机构可执行定位、夹取、冲压的三种工作过程，使设备结构简单，制造和维护都比较方便，且其制造成本大大降低。
文档编号B29C65/44GK201309261SQ200820147598
公开日2009年9月16日 申请日期2008年9月20日 优先权日2008年9月20日
发明者师高伟, 马公平 申请人:比亚迪股份有限公司