一种五金垫片嵌入装置的制作方法

1.本发明涉及零件加工、安装领域，尤其是涉及一种五金垫片嵌入装置。


背景技术：

2.在部分工件的加工和装配的过程中，需要将五金垫片放置在相应的位置上，传统的加装方法中，一般采用手工拾取，并安装在治具上的方式，若采用手工拾取安装，拾取过程较慢，浪费人力、还会出现垫片折弯损坏、多拿垫片等问题，影响装配效率，且不同作业员手法不一致，金属件安装易出现失误，作业周期不稳定，效率低，存在安全隐患。除此之外，现有技术中存在机械化自动拾取安装，但是由于五金垫片质量较轻，体积较小，因此，会出现由于吸盘吸取垫片位置不准确而造成装配失误，影响装配效率。
3.申请号为cn201920629217.7的中国专利公开了一种永磁同步电动机垫片的自动冲压、吸附装置，实现了自动化冲压垫片，冲压后的垫片岁直线导轨运动到吸柱的正下方时，吸柱吸附垫片并向下运动，将垫片安装到固定在固定底座的卡槽内部的电机外壳指定位置，该装置实现了自动化冲压垫片，设置垫片的两次冲压，保证垫片的质量，减小垫片因冲压引起的变形，可以实现自动拾取垫片，提高装配效率和安全性。
4.申请号为cn201520839944.8的中国专利公开了一种模内五金和螺母植入装置，摆盘机械手自包装盘内吸取两片钢片放入钢片定位夹具中，机械手在钢片治具中吸取钢片、在螺母治具中吸取螺母，并且将钢片、螺母移送至模腔内开模空间内，先在模具中取出上个循环中成型的产品，后使钢片、螺母放置在塑胶产品的加工位置，该加工位置在前模。
5.申请号为cn201911094013.9的中国专利公开了一种搬运机，包括精定位机构，包括设于机架的定位驱动件以及与定位驱动件连接的定位件，如此设置，当定位驱动件驱动定位件下降后，使得定位件与治具的定位孔插接，进而可让治具定位在预设定位位置，使得搬运机的取料机构与治具上的高精度零件对准，从而实现提高高精度零件的定位效果。
6.上述装置通过吸附件将零件吸附并搬运至指定位置，但是在吸附过程及将垫片安装到指定位置的过程中，存在以下缺陷：吸附垫片使用吸柱，为点吸附，垫片未接触吸柱的部分缺乏支撑，易受吸力的影响发生变形；将垫片安装到指定位置的过程中，缺乏精准的定位装置，可能会出现位置不准确而造成装配失误。
7.因此，针对位置不准确而造成装配失误的问题，有必要设计一种可以提高安装精度的五金垫片嵌入装置。


技术实现要素：

8.基于以上问题，本发明的目的在于提供了一种五金垫片嵌入装置，可保证安装的过程中具有较高的定位精度。
9.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
10.一种五金垫片嵌入装置，包括固定在固定支架上的治具，所述治具上设有驱动组件和治具底板，
11.该治具底板上设有若干个产品定位区，所述产品定位区上设有第一定位针；所述治具底板上设有粗定位柱；该第一定位针针对垫片的本体而设计，由于垫片的尺寸极小，且上面设有若干个定位孔，在治具搬运垫片时，先将第一定位针插入至垫片的定位孔中，可以实现精确定位；
12.所述固定支架上设有至少两个定位导柱，所述定位导柱用于在搬运五金垫片时进行初定位，
13.还包括模具，所述模具上设有产品工位，所述产品工位上设有若干个产品型腔；所述产品型腔上设有与所述粗定位柱相配合的粗定位槽，所述产品型腔中设有第二定位针；所述第二定位针与所述第一定位针的功能类似，在治具搬运的过程中，治具覆盖在所述模具的上方，其中治具的产品定位区和模具的产品型腔进行一一对应，其中位于产品定位区内的垫片紧贴所述产品型腔，产品型腔内第二定位针插入垫片的其余定位孔中，治具释放垫片之后，垫片即落入产品型腔中。
14.所述模具设有与所述定位导柱相配合的导向槽。
15.优选地，所述驱动组件连接有连接板，所述连接板与所述治具底板之间通过固定组件固定连接，所述粗定位柱一端固定在所述固定支架上，另一端穿过所述连接板和所述治具底板；
16.所述连接板和所述治具底板在所述驱动组件的驱动下沿着所述粗定位柱的轴线方向移动。因此，所述驱动组件移动的过程中，带动连接板和治具底板同步运动，推动治具本体，将五金垫片过渡转移至模具型腔内部。
17.优选地，所述滑动组件包括滑动块和滑动轴，所述滑动块固定在所述治具底板上，且贯穿设有若干个第一滑孔，所述滑动轴一端固定在所述连接板的下表面，另一端伸入所述第一滑孔；所述治具底板上对应贯穿设有第二滑孔，所述第二滑孔与所述第一滑孔的轴线相重合。
18.优选地，所述粗定位柱与所述连接板之间通过直线轴承固定连接，所述粗定位柱穿过所述治具底板且与所述治具底板之间设有固定环。
19.优选地，所述定位导柱自上至下依次由连接柱、固定柱和尾柱固定连接而成；
20.所述固定柱与所述尾柱均为中空结构，所述连接柱上开设有通往所述固定柱内部的进气口，所述尾柱上设有通气孔，且所述尾柱内插有定心销，所述定心销一端开设有调节孔，该调节孔内配合有调节螺丝。
21.优选地，所述尾柱外表面延周向分布有若干个导向滚轮。
22.优选地，所述定位导柱设有两个且对称分布在所述治具两侧；所述定位导柱通过衬套固定在所述固定支架上。
23.优选地，所述产品定位区上设有至少两个吸盘。吸盘用于吸附五金垫片，吸盘自所述治具底板的吸附孔中伸出，五金垫片实际上受到了治具底板的支撑，不会发生变形。
24.优选地，所述第一定位针与所述第二定位针的尺寸公差均为(-0.03,-0.01)。
25.优选地，所述产品定位区上设有与所述第二定位针相配合的第二针槽，所述产品型腔上设有与所述第一定位针相配合的第一针槽。在搬运过程中，为了进一步加强定位精度，在治具覆盖在所述模具的上方时，治具在驱动组件的驱动下靠近产品型腔，其中产品定位区上的第一定位针插入产品型腔上的第一针槽中，同时，产品型腔内第二定位针插入垫
片的其余定位孔中，第二针槽位于定位孔的后方，进一步提高定位精度，实现精准定位。
26.与现有技术相比，本发明有以下优势：
27.本发明提供了一种五金垫片嵌入装置，具有多种提高定位精度的方式：
①
所述固定支架上设有至少两个定位导柱，所述模具设有与所述定位导柱相配合的导向槽。在治具搬运五金垫片时，治具逐渐靠近模具，其中定位导柱最先插入至模具的导向槽中，可进行初定位和后续的导向作用；
②
治具底板上设有粗定位柱；所述产品型腔上设有与所述粗定位柱相配合的粗定位槽，在定位导柱插入至模具的导向槽之后，此时治具覆盖在所述模具的产品型腔的上方，驱动组件推动治具底板靠近所述产品型腔，治具底板上的粗定位柱插入产品型腔上的粗定位槽中，可实现二次定位；
③
治具中，五金垫片被吸附在产品定位区中，产品本身具有多个定位孔，利用所述产品的定位孔的位置，在所述产品定位区上设有第一定位针，第一定位针插入所述产品的部分定位孔中，可实现五金垫片在所述治具上的位置的精确度，在五金垫片转移到模具的产品型腔的过程中，产品在驱动组件和治具底板的推动下，靠近产品型腔，产品型腔上的第二定位针恰好插入其余定位孔中，实现对接，治具释放五金垫片，则五金垫片脱离所述产品定位区，沿着所述第二定位针即滑入产品型腔中。利用上述定位方式，可以实现较高的定位精度。
附图说明
28.图1是本发明提供的一种五金垫片嵌入装置的整体示意图；
29.图2是本发明提供的一种五金垫片嵌入装置的结构示意图；
30.图3是本发明中治具的结构示意图；
31.图4是本发明中治具的仰视图；
32.图5是本发明中定位导柱的剖视图；
33.图6是本发明中模具的结构示意图；
34.图7是本发明中基于附图6中a视角下模具中产品型腔的局部示意图。
35.附图标记：
36.1-治具；2-固定支架；3-模具；4-第二固定支架；
37.101-连接板；102-治具底板；103-粗定位柱；
38.104-定位导柱；1041-连接柱；1042-固定柱；1043-尾柱；1044-定心销；
39.1045-调节螺丝；1046-导向滚轮；
40.105-衬套；
41.106-直线轴承；107-固定环；108-驱动气缸；109-第二滑孔；110-第一定位针；
42.112-第二针槽；
43.301-导向槽；302-粗定位槽；303-产品型腔；3031-第二定位针；3032-第一针槽；
44.5-五金垫片。
具体实施方式
45.为使本发明实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。
46.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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技术和简化描述，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技术的限制。
47.如图1至图7所示，本发明提供了一种五金垫片嵌入装置，该五金垫片嵌入装置主要用于将五金垫片5自上料机构吸附在治具1上，然后再搬运到模具3上方，待模具3开模之后，将垫片嵌入至产品中。
48.该五金垫片5嵌入装置整体包括机械臂、第二固定支架4、固定支架2和固定在所述固定支架2上的治具1，机械臂作为整体机构的驱动装置，通过第二固定支架4和固定支架2与治具1相连接，因此，在机械臂的运动下，治具1可以先经过上料机构，吸附到五金垫片5之后，再通过机械臂搬运至模具3上方，进行五金垫片5的嵌入工作。
49.所述治具1上设有驱动组件和治具底板102，在本实施例中，该驱动组件采用的是驱动气缸108，所述驱动气缸108包括缸体和可在缸体内部进行伸缩的气缸轴，所缸体固定在固定支架2上，所述气缸轴固定连接有连接板101。所述连接板101与所述治具底板102之间通过滑动组件连接，所述滑动组件包括滑动块和滑动轴，所述滑动块固定在所述治具底板102上，且贯穿设有若干个第一滑孔，所述滑动轴一端固定在所述连接板101的下表面，另一端伸入所述第一滑孔；所述治具底板102上对应贯穿设有第二滑孔109，所述第二滑孔109与所述第一滑孔的轴线相重合。连接板101与治具底板102之间存在一定的间隙，为气管安装和走线提供了足够的空间。
50.所述治具1上还设有粗定位柱103，所述粗定位柱103一端固定在固定支架2上，另一端穿过所述所述连接板101和所述治具底板102，从所述治具底板102的下表面伸出，其中该粗定位柱103与连接板101之间通过直线轴承106固定连接，该直线轴承106贯穿所述连接板101，直线轴承106中心位置设有轴承孔，所述粗定位柱103穿过该轴承孔，且与轴承孔之间为间隙连接。所述粗定位柱103穿过所述治具底板102且与所述治具底板102之间设有固定环107。固定环107可以调整抱紧力，固定环107固定在所述治具底板102上，锁紧固定环107，可将粗定位柱103锁紧在治具底板102上。
51.该治具底板102上设有若干个产品定位区，其中治具底板102上的第二滑孔109也位于该产品定位区，所述产品定位区上设有第一定位针110；在本实施例中，由于五金垫片5形状规则，上面均匀设置有四个定位孔，因此，产品定位区上设有两个第一定位针110，其中第一定位针110呈柱状，恰好可以穿过所述五金垫片5上的两个定位孔。所述产品定位区上设有至少两个吸盘。吸盘用于吸附五金垫片5，吸盘自所述治具底板102的吸附孔中伸出。所述产品定位区上还对应设有两个第二针槽112，在五金垫片5吸附到主句的产品定位区之后，另外两个定位孔的轴线与所述第二针槽112的轴线相重合。
52.因此，治具1可以通过吸盘将所述五金垫片5吸附在产品定位区，其中，产品定位区上的两个第一定位针110恰好可以穿过所述五金垫片5上的两个定位孔，可以实现所述五金垫片5在治具1上的精定位，当需要释放五金垫片5时，气缸进行伸缩，粗定位柱103和治具底板102保持不动，由于气缸轴固定连接有连接板101，因此，连接板101会在气缸伸缩的带动下实现升降，滑动组件中的滑动轴同步在第一滑孔和第二滑孔109中进行位移，其中治具底板102上的第二滑孔109位于产品定位区，当滑动轴伸出第二滑孔109时，可将产品定位区中的产品顶出，产品脱离第一定位针110，转移到模具3中。
53.所述固定支架2上设有至少两个定位导柱104，所述定位导柱104用于在搬运五金垫片5时进行初定位，所述定位导柱104设有两个且对称分布在所述治具1两侧；所述定位导柱104通过衬套105固定在所述固定支架2上。
54.所述定位导柱104自上至下依次由连接柱1041、固定柱1042和尾柱1043固定连接而成；所述固定柱1042与所述尾柱1043均为中空结构，所述连接柱1041上开设有通往所述固定柱1042内部的进气口，所述尾柱1043上设有通气孔，且所述尾柱1043内插有定心销1044，所述定心销1044一端开设有调节孔，该调节孔内配合有调节螺丝1045，调节螺丝1045通过与调节孔之间的螺纹配合连接可以调节在尾柱1043内部的位置。所述尾柱1043外表面延周向分布有若干个导向滚轮1046，定心销1044抵接在所述导向滚轮1046上，导向滚轮1046起到了导向的作用。在使用的时候，通过进气口进气，尾柱1043上的通气孔出气，在尾柱1043内部产生气流和较大的气压，将定心销1044紧密抵接在尾部及导向滚轮1046上，保持定位导柱104的中心位置不发生改变，起到准心的作用，减轻模具震动带来的精度误差，其中调节螺丝1045的位置影响到气流及气压。
55.该五金垫片嵌入装置主要用于将五金垫片5自上料机构吸附在治具1上，然后再搬运到模具3上方，待模具3开模之后，将垫片嵌入至产品中。所述模具3上设有产品工位，所述产品工位上设有若干个产品型腔303；所述产品型腔303上设有与所述粗定位柱103相配合的粗定位槽302，所述模具3设有与所述定位导柱104相配合的导向槽301。
56.所述产品型腔303中设有第二定位针3031；所述第二定位针3031与所述第一定位针110的功能类似，在治具1搬运的过程中，治具1覆盖在所述模具3的上方，其中治具1的产品定位区和模具3的产品型腔303进行一一对应，其中位于产品定位区内的垫片紧贴所述产品型腔303，产品型腔303内第二定位针3031插入垫片的其余定位孔中，治具1释放垫片之后，垫片即落入产品型腔303中。所述第一定位针110与所述第二定位针3031的尺寸公差均为(-0.03,-0.01)。
57.所述产品定位区上设有与所述第二定位针3031相配合的第二针槽112，所述产品型腔303上设有与所述第一定位针110相配合的第一针槽3032。在搬运过程中，为了进一步加强定位精度，在治具1覆盖在所述模具3的上方时，治具1在驱动组件的驱动下靠近产品型腔303，其中产品定位区上的第一定位针110插入产品型腔303上的第一针槽3032中，同时，产品型腔303内第二定位针3031插入垫片的其余定位孔中，第二针槽112位于定位孔的后方，进一步提高定位精度，实现精准定位。
58.本发明提供了一种五金垫片嵌入装置，具有多种提高定位精度的方式：
59.所述固定支架2上设有至少两个定位导柱104，所述模具3设有与所述定位导柱104相配合的导向槽301。在治具1搬运五金垫片5时，治具1逐渐靠近模具3，其中定位导柱104最先插入至模具3的导向槽301中，可进行初定位和后续的导向作用；
60.治具底板102上设有粗定位柱103；所述产品型腔303上设有与所述粗定位柱103相配合的粗定位槽302，在定位导柱104插入至模具3的导向槽301之后，此时治具1覆盖在所述模具3的产品型腔303的上方，驱动组件推动治具底板102靠近所述产品型腔303，治具底板102上的粗定位柱103插入产品型腔303上的粗定位槽302中，可实现二次定位；
61.治具1中，五金垫片5被吸附在产品定位区中，产品本身具有多个定位孔，利用所述产品的定位孔的位置，在所述产品定位区上设有第一定位针110，第一定位针110插入所述
产品的部分定位孔中，可实现五金垫片5在所述治具1上的位置的精确度，在五金垫片5转移到模具3的产品型腔303的过程中，产品在驱动组件和滑动轴的推动下，靠近产品型腔303，产品型腔303上的第二定位针3031恰好插入其余定位孔中，实现对接，治具1释放五金垫片5，则五金垫片5脱离所述产品定位区，沿着所述第二定位针3031即滑入产品型腔303中。利用上述定位方式，可以实现较高的定位精度。
62.以上仅为本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，，这些显而易见的替换形式均属于本发明的保护范围。