一种螺母热熔安装设备的制作方法

本实用新型涉及一种热熔加工设备，具体涉及一种螺母热熔安装设备。

背景技术：

目前，大部分塑料产品上下两个壳的结合为螺丝锁付方式，锁付的螺母有的是在注塑时镶嵌在产品上，有的是在注塑后热熔到产品的BOSS柱里(螺母座)。

现有的螺母热熔安装工艺如图1a-g中所示，图1a中所示工装1的压盖 1-1处于打开状态，图1b中所示工装1的定位槽1-3中已放置产品2，图1c 中所示工装1的压盖1-1处于关闭状态，图1d中所示已将螺母3放置在压盖 1-1上的定位孔1-4中，图1e中所示热熔设备4对螺母3进行热熔固定，图 1f中所示热熔完成，工装1的压盖1-1处于打开状态，图1g中所示螺母3 与产品2已经完成组装。

现有技术中，工装1的打开和关闭，产品2的放置和拿取，还有螺母3 的放置均是手动完成，由于螺母3体积较小，还需要借助镊子一类的工具取放，作业速度慢，安装效果不好，热熔固定之后螺母3有可能发生倾斜，多个螺母3的高度也不一致。

技术实现要素：

鉴于上述问题，本实用新型提供了一种螺母热熔安装设备，在三轴机械手上增加安装热熔机构和螺母夹取机构，配合三轴机械手安装螺母自动上料机构和产品定位机构，形成一条自动化生产线，可以实现螺母自动热熔安装，提高了作业速度，保证了安装效果。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型提供了一种螺母热熔安装设备，包括热熔机构，所述热熔机构下端设置有可进给移动的若干个热熔头，所述热熔机构安装在三轴机械手上，所述三轴机械手下方设置有产品定位机构，待安装螺母的产品放置在所述产品定位机构上，所述三轴机械手一侧设置有螺母自动上料机构，所述螺母自动上料机构将若干个螺母间隔排列，所述三轴机械手从所述螺母自动上料机构中夹取螺母并且输送至产品定位机构上方，所述热熔机构中的热熔头将螺母下压至产品中进行热熔固定。

进一步，所述三轴机械手下端设置有若干个夹取螺母的夹爪，所述热熔头位于所述夹爪上方，一个热熔头正对一副夹爪。

进一步，每一副所述夹爪包括两根平行的夹臂，所述夹臂前端带有倒置的半圆锥形夹头，所述夹臂后端被副气缸驱动，两根所述夹臂相对运动通过所述夹头来夹取螺母。

进一步，所述三轴机械手上设置有主气缸，所述热熔机构安装在所述主气缸上，被所述主气缸驱动升降，实现所述热熔头进给移动。

进一步，所述产品定位机构设置有翻转气缸，所述翻转气缸驱动一根转轴，所述转轴上安装有压板，所述转轴旋转通过所述压板压住待安装螺母的产品。

进一步，所述转轴两端穿套有轴承，所述轴承安装在轴承座中，通过所述轴承和轴承座的组合支撑所述转轴旋转。

进一步，所述产品定位机构设置有底板，所述底板上设置有固定座，所述固定座中设置有定位槽来放置待安装螺母的产品，所述三轴机械手运行至所述定位槽上方时进行螺母热熔固定。

进一步，所述螺母自动上料机构设置有自动上料机，所述自动上料机将螺母分拣排列从出料口输出，与所述出料口相邻设置有螺母转运板，所述螺母转运板安装在气动滑台上，所述螺母转运板侧边上设置有若干个间隔排列的凹槽，所述凹槽形状与螺母适配，对应每个凹槽安装有一个传感器，所述气动滑台驱动所述螺母转运板滑动过程中通过一个凹槽依次取走一个螺母，所述传感器感应是否有螺母进入所述凹槽中。

进一步，所述气动滑台安装在无杆气缸的滑座上，所述螺母转运板上的凹槽装满螺母之后，所述无杆气缸驱动所述滑座将所述螺母转运至靠近所述三轴机械手的位置，所述三轴机械手从所述螺母转运板中夹取螺母并且输送至产品定位机构上方。

进一步，配合所述产品定位机构设置有产品自动取放机械手，在所述产品定位机构打开时进行产品取放，所述自动取放机械手为三轴式机械手。

采用上述结构设置的螺母热熔安装设备具有以下优点：

相比现有技术中的手动烙铁热熔，本实用新型能够实现半自动化上料热熔，大幅度提高了生产效率，为后续不同产品的自动热熔奠定了良好的基础。

利用本实用新型可以将作业效率提高50％，提高了产品生产产能，满足了生产需求。

本实用新型提高了螺母热熔效果，保证了垂直度以及高度的一致性，保证了产品的质量。

本实用新型可以扩展至螺柱、铆钉等紧固件的热熔安装工艺中。

附图说明

图1a是现有技术中热熔加工工艺的流程图，图中所示工装的压盖处于打开状态；

图1b是现有技术中热熔加工工艺的流程图，图中所示工装的定位槽中已放置产品；

图1c是现有技术中热熔加工工艺的流程图，图中所示工装的压盖处于关闭状态；

图1d是现有技术中热熔加工工艺的流程图，图中所示已将螺母放置在压盖上的定位孔中；

图1e是现有技术中热熔加工工艺的流程图，图中所示热熔设备对螺母进行热熔固定；

图1f是现有技术中热熔加工工艺的流程图，图中所示热熔完成，工装的压盖处于打开状态；

图1g是现有技术中热熔加工工艺的流程图，图中所示螺母与产品已经完成组装；

图2是本实用新型螺母热熔安装设备的立体图；

图3是本实用新型所采用热熔机构的立体图；

图4是本实用新型所采用产品定位机构的立体图；

图5是本实用新型所采用螺母自动上料机构的立体图；

图6是本实用新型螺母热熔安装设备的作业过程图，图中所示螺母转运板在拾取第一个螺母；

图7是本实用新型螺母热熔安装设备的作业过程图，图中所示螺母转运板在拾取第二个螺母；

图8是本实用新型螺母热熔安装设备的作业过程图，图中所示螺母转运板位于远离三轴机械手的位置；

图9是本实用新型螺母热熔安装设备的作业过程图，图中所示螺母转运板位于靠近三轴机械手的位置。

图中：1.工装；1-1.压盖；1-2.底座；1-3.定位槽；1-4.定位孔； 1-5.夹具；2.产品；2-1.螺母座；3.螺母；4.热熔设备；5.三轴机械手；5-1. 三轴机头；

6.热熔机构；6-1.主气缸；6-2.支架；6-3.电木板；6-4.固定夹块； 6-5.固定夹块；6-6.副气缸；6-7.电木板；6-8.电木板；6-9.夹臂；6-10. 夹臂；6-11.热熔头；6-12.加热器；

7.产品定位机构；7-1.翻转气缸；7-2.轴承座；7-3.转轴；7-4.压板；7-5.底板；7-6.固定座；7-7.转接板；7-8.轴承盖；7-9.轴承；

8.工作台；

9.螺母自动上料机构；9-1.自动上料机；9-2.螺母导向板；9-3.无杆气缸；9-4.支撑块；9-5.底板；9-6.气动滑台；9-7.转接板；9-8.螺母转运板；9-9.支撑板；9-10.光电开关；9-11.限位装置；

10.螺母。

具体实施方式

本实用新型的设计构思是：

针对现有技术中螺母热熔安装全程手动操作，作业速度慢，安装效果不好的技术问题，本实用新型在三轴机械手上增加安装热熔机构和螺母夹取机构，配合三轴机械手安装螺母自动上料机构和产品定位机构，形成一条自动化生产线，可以实现螺母自动热熔安装，提高了作业速度，保证了安装效果。

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

实施例1

如图2、图3、图4、图5所示为本实用新型的实施例之一，在该实施例中，一种螺母热熔安装设备，包括热熔机构6，热熔机构6下端设置有可进给移动的若干个热熔头6-11，热熔机构6安装在三轴机械手5上，三轴机械手5下方设置有产品定位机构7，待安装螺母的产品2放置在产品定位机构7 上，三轴机械手5一侧设置有螺母自动上料机构9，螺母自动上料机构9将若干个螺母间隔排列，三轴机械手5从螺母自动上料机构9中夹取螺母并且输送至产品定位机构7上方，热熔机构6中的热熔头6-11将螺母下压至产品 2中进行热熔固定。

如图2所示，螺母自动上料机构9、产品定位机构7、三轴机械手5共同安装在工作台8上，形成一条自动生产线。工作台8上可以设置控制按钮等部件。

如图3所示，三轴机械手5下端设置有若干个夹取螺母的夹爪，热熔头 6-11位于夹爪上方，一个热熔头6-11正对一副夹爪。

每一副夹爪包括两根平行的夹臂，即图3中的夹臂6-9、夹臂6-10，夹臂前端带有倒置的半圆锥形夹头，夹臂后端连接电木板6-7、6-8，电木板6-7、6-8被副气缸6-6驱动，两根夹臂相对运动通过夹头来夹取螺母。

采用倒置的半圆锥形夹头，方便夹取螺母及对准产品2中的BOSS柱。半圆锥形夹头内侧可以设置与螺母形状适配的凹槽，这样更容易夹取螺母。

三轴机械手5上设置有主气缸6-1，热熔机构6中的加热器6-12通过固定夹块6-4、6-5安装在电木板6-3上，加热器6-12下端设置有热熔头6-11，电木板6-3安装在主气缸6-1上，被主气缸6-1驱动升降，实现热熔头6-11 进给移动。

在夹爪夹取螺母之后，热熔头6-11对螺母开始预热，当螺母到达产品2 的BOSS柱上方时，热熔头6-11下降将螺母压入B产品2的BOSS柱中。

主气缸6-1与其附带的部件，副气缸6-6与其附带的部件都安装在支架 6-2上，支架6-2安装在三轴机械手5的三轴机头5-1上，实现三轴移动，包括前后、左右、上下的移动，取放体积较小的螺母。

如图4所示，产品定位机构7设置有翻转气缸7-1，翻转气缸7-1驱动一根转轴7-3，转轴7-3上安装有压板7-4，转轴7-3旋转通过压板7-4压住待安装螺母的产品2。

转轴7-3两端穿套有轴承7-9，轴承7-9安装在轴承座7-2中，通过轴承7-9和轴承座7-2的组合支撑转轴7-3旋转。

产品定位机构7设置有底板7-5，底板7-5上设置有固定座7-6，固定座7-6中设置有定位槽来放置待安装螺母的产品2，三轴机械手5运行至定位槽上方时进行螺母热熔固定。

固定座7-6通过转接板7-7安装在底板7-5上，也提升了固定座7-6的高度，在压板7-4旋转压住产品2时，压板7-4最好是平行状态。

在该实施例中，产品2是手动放置到固定座7-6上定位槽中的，在完成螺母热熔安装之后，再手动取下产品2，重新放置新的产品2。

如图5所示，螺母自动上料机构9设置有自动上料机9-1，自动上料机 9-1将螺母分拣排列从出料口输出，与出料口相邻设置有螺母转运板9-8，螺母转运板9-8安装在气动滑台9-6上，螺母转运板9-8侧边上设置有若干个间隔排列的凹槽，凹槽形状与螺母适配，对应每个凹槽安装有一个传感器，气动滑台9-6驱动螺母转运板9-8滑动过程中通过一个凹槽依次取走一个螺母，传感器感应是否有螺母进入凹槽中。

传感器可以采用光电开关、电磁开关等，将感应信号发送至设备主控制单元，主控制单元对螺母自动上料机构9、产品定位机构7、热熔机构6、三轴机械手5进行协同控制。

自动上料机9-1采用现有技术中的产品，可以将螺母逐个分拣从出料口排列输出。在自动上料机9-1的出料口处安装了一条螺母导向板9-2，螺母导向板9-2上设置有螺母通道，螺母导向板9-2长度较长，螺母转运板9-8 是挨着螺母导向板9-2滑动的，螺母不会从凹槽中掉出。

如图6中所示螺母转运板9-8拾取第一个螺母10，然后如图7中所示，在气动滑台9-6的驱动下滑动距离A拾取第二个螺母10，完成拾取螺母的工作。

气动滑台9-6安装在无杆气缸9-3的滑座上，螺母转运板9-8上的凹槽装满螺母之后，无杆气缸9-3驱动滑座将螺母转运至靠近三轴机械手5的位置，三轴机械手5从螺母转运板9-8中夹取螺母并且输送至产品定位机构7 上方。

如图8中所示螺母转运板9-8位于远离三轴机械手5的位置，在完成拾取螺母的工作之后，如图9中所示螺母转运板9-8滑动距离B位于靠近三轴机械手5的位置，在该位置由三轴机械手5来夹取螺母。无杆气缸9-3中在该位置设置有限位装置9-11来对滑座限位，保证滑座的移动位置，与三轴机械手5准确衔接。

在该实施例中，产品2上共需要安装四个螺母，螺母转运板9-8上的凹槽设置两个，热熔机构6中的热熔头6-11设置两个，加工一件产品2，螺母转运板9-8、三轴机械手5、热熔机构6都需要作业两次。

本实施例中的螺母热熔安装设备作业过程如下所述：

在作业前先接通好各个气缸的气管，及控制线序部分，三轴机械手自带附件控制接口，可以对附加的气缸及螺母上料机和光电开关进行控制。

一切连接好之后,打开三轴机械手的电源开关,螺母上料机会自动上料到自动上料机构中的螺母转运板上，由于设计的是一次热熔两个螺母，所以在螺母转运板上安装有光电开关，当热熔螺母上料到螺母转运板的螺母槽里后，安装在螺母转运板上的光电开关发射出的光束得到反馈，会发出一个电信号给三轴机械手,三轴机械手得到信号后，发出一信号使螺母自动上料机构上的气动滑台带动其上的螺母转运板向前运动一定距离A后，有热熔螺母槽和上料机构对应，完成热熔螺母的第二次上料。

光电开关检测到之后，无杆气缸带动其上的气动滑台向前运动，通过机械限位到达一定距离B，此位置为三轴机械手所带动的热熔机构中的两个抓取螺母的固定位置。三轴机械手带动自动夹取及热熔机构到达指定位置之后，通过自动夹取机构中的夹爪气缸带动小夹爪，夹取热熔螺母，同时热熔装置中的热熔头进入热熔螺母的内孔开始预热，热熔螺母取走之后，运送螺母的部分回去再取螺母，同时人工已把产品放入自动翻转机构的固定座上，三轴机械手带动两螺母到达产品的BOSS柱的位置之前，翻转机构的压板在旋转气缸的带动下已经压住产品。三轴机械手带动热熔螺母到达产品的BOSS柱上方，在主气缸的作用下，热熔头压住螺母，脱离夹爪，融进产品的BOSS柱里面，完成一次循环。

第二个循环热熔另外两个BOSS柱，热熔四只螺母之后，三轴机械手去取热熔螺母，旋转机构中的压板翻开，人工拿取产品，一个产品的热熔完成，设备会暂停，人工放上没有热熔螺母的产品后，启动开始按钮，翻转机构的压板压住产品，自动夹取机构开始取热熔螺母，进入下一个产品的循环。

实施例2

在本实施例中，与实施例1所不同的是，配合产品定位机构设置有产品自动取放机械手，在产品定位机构打开时进行产品取放，自动取放机械手可以采用三轴式机械手。如此设计可以进一步加快作业速度，提高作业效率，实现作业全自动化。

其他结构与实施例1中相同，在此不再重复描述。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。