一种卡扣自动装配机的制作方法

本发明属于自动装配设备技术领域，尤其涉及一种卡扣自动装配机。

背景技术：

卡扣是一类结构简单、使用方便的紧固件，广泛地应用于现有的工业生产环节中，用于不同部件之间的卡紧固定。卡扣一般为工程塑料材质，注塑成型得到，一般情况下，卡扣由分体注塑成型得到的上下两部分构成，分体注塑成型后进行组装。在其中位于上方的卡扣分部件下表面上设有插头，在位于下方的卡扣分部件上的相应位置设有插孔，将卡扣的上下两个分部件叠合在一起并进行按压，可以令插头插入插孔内完成两个部分之间的连接(不可逆连接)，形成最终的卡扣产品。

现有加工方式下，上述卡扣分部件之间的组装通常由辅助装配工具配合人工完成，具体地，将卡扣下方的分部件置入装配制具的制具槽内，再将上方的分部件叠放在下方的分部件上，之后对上方的卡扣分部件施加按压作用，令两个分部件完成组装，形成最终的卡扣产品。

上述操作方式存在如下问题：(1)装配效率低；(2)装配后产品品质的均一度难以保证要求；(3)装配过程的废品率高。因此，需要针对卡扣产品装配的需求开发设计一种专用的装配设备，取代现有的人工装配方式，以解决上述问题。

技术实现要素：

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种结构设计合理、装配速度快、装配品质好且废品率低的卡扣自动装配机。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种卡扣自动装配机包括上料装置和装配装置；上料装置包括上料外框架，在上料外框架的顶部设有升降台面，在升降台面的下方通过第一电机座安装有第一转盘电机，在升降台面的底部还安装有第一齿轮箱，在第一齿轮箱的输出轴上安装有上料转盘，在上料转盘的边缘安装有多个上料制具，在上料外框架内还安装有驱动升降台面作升降移动的顶升气缸，在升降台面上安装有将上料制具上的物料转移至装配装置的上料输送组件；装配装置包括装配外框架，在装配外框架的顶部安装有操作台面，在操作台面的下方通过第二电机座安装有第二转盘电机，在操作台面的上方通过多个支撑杆支撑安装有第二齿轮箱，在第二齿轮箱的输出轴上安装有装配转盘，在装配转盘的边缘安装有多个装配制具，在操作台面上还安装有两个振动盘组件以及将振动盘组件供应的物料转移至装配制具的装配输送组件，在操作台面上还安装有对装配制具上的物料进行压合的按压组件以及用于对装配后的卡扣进行下料的下料组件。

本发明的优点和积极效果是：本发明提供了一种结构设计合理的卡扣自动装配机，与现有的装配方式相比，本发明中通过设置上料装置，实现了对卡扣一个分部件的自动上料，通过设置装配装置并在装配装置上设置两个振动盘组件，实现了对卡扣另一个分部件的自动上料以及卡扣上下两部分的压合装配。整个装配机实现了卡扣的自动装配加工，与现有的加工方式相比，本设备的装配速度快，装配品质的均一度高，同时能够降低加工过程中的废品率。

优选地：上料输送组件包括底座，在底座的顶部安装有上料背板，在上料背板上安装有横置的上料导向杆，在上料导向杆上安装有上料滑块，在上料滑块上安装有上料气缸，在上料气缸的活塞杆下端安装有上料吸盘；在上料背板上还安装有将上料气缸沿上料导向杆推拉的上料推拉气缸。

优选地：在上料转盘的边缘设有多个周向等角度间隔的制具槽口，各上料制具分别安装在各制具槽口内；上料制具包括制具托板，制具托板的底部位于制具槽口内并采用螺栓固定连接，在制具托板上安装有多个竖直的支杆。

优选地：振动盘组件包括与操作台面固定的底板，在底板上通过多个立柱安装有振动托板，在振动托板上安装有振动盘，在振动托板上还通过导向板支架支撑安装有导向板，导向板的后端与振动盘的出口对接。

优选地：装配输送组件包括输送支架，在输送支架的顶部安装有输送背板，在输送背板上安装有横置的输送导向杆，在输送导向杆上安装有输送滑块，在输送滑块上安装有输送气缸，在输送气缸的活塞杆下端安装有带有夹头的夹持气缸；在输送背板上还安装有将输送气缸沿输送导向杆推拉的输送推拉气缸。

优选地：下料组件包括下料支架，在下料支架的顶部安装有下料背板，在下料背板上安装有下料导向杆，在下料导向杆上安装有下料滑块，在下料滑块上安装有下料气缸，在下料气缸的活塞杆下端安装有下料吸盘；在下料背板上还安装有将下料气缸沿下料导向杆推拉的下料推拉气缸。

优选地：按压组件包括按压支架，在按压支架的顶部安装有按压气缸，在按压气缸的活塞杆下端安装有压块。

优选地：在操作台面上还安装有倾斜的下料盘，下料组件包括将装配后的卡扣转移到下料盘上。

优选地：在上料装置的上方还安装有上料防护框架，在装配装置的上方还安装有装配防护框架。

优选地：在上料外框架和装配外框架两者的底部均安装有刹车滚轮以及调平地脚。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中上料装置的结构示意图，上部视角；

图3是图1中上料装置的结构示意图，下部视角；

图4是图2中上料输送组件的结构示意图；

图5是图1中装配装置的结构示意图；

图6是图1中装配装置的主视结构示意图，去掉了振动盘组件；

图7是图5中振动盘组件的结构示意图；

图8是图5中转盘组件的结构示意图；

图9是图5中装配输送组件、按压组件以及下料组件的结构示意图；

图10是图9中装配输送组件的结构示意图；

图11是图9中下料组件的结构示意图

图12是图9中按压组件的结构示意图

图中：

1、上料装置；

1-1、顶升气缸；1-2、第一转盘电机；1-3、第一电机座；1-4、上料外框架；1-5、升降台面；1-6、上料转盘；1-7、制具槽口；1-8、上料输送组件；1-8-1、底座；1-8-2、上料导向杆；1-8-3、上料背板；1-8-4、上料气缸；1-8-5、上料吸盘；1-9、上料制具；

2、装配装置；

2-1、装配外框架；2-2、操作台面；2-3、振动盘组件；2-3-1、振动盘；2-3-2、工件导向板；2-3-3、导向板支架；2-3-4、底板；2-3-5、振动托板；2-4、装配输送组件；2-4-1、输送支架；2-4-2、夹头；2-4-3、夹持气缸；2-4-4、输送气缸；2-4-5、输送导向杆；2-4-6、输送背板；2-5、下料组件；2-5-1、下料支架；2-5-2、下料吸盘；2-5-3、下料气缸；2-5-4、下料导向杆；2-5-5、下料背板；2-6、下料盘；2-7、装配转盘；2-8、装配制具；2-9、第二齿轮箱；2-10、按压组件；2-10-1、按压支架；2-10-2、压块；2-10-3、按压气缸；2-11、第二转盘电机；2-12、第二电机座；2-13、支撑杆；

3、上料防护框架；4、装配防护框架。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹举以下实施例详细说明。

请参见图1，本发明的卡扣自动装配机包括上料装置1和装配装置2，其中上料装置1用于对卡扣的一个分部件向装配装置2上进行上料，装配装置2进行具体的装配操作，同时装配装置2上设置有对卡扣的另一个分部件进行上料的装置。如图中所示，上料装置1摆放在装配装置2的侧部，因此两者是分体的，这能够避免整机体积过大，便于设备的转移、组装和布局摆放。

请参见2和图3，可以看出：

上料装置1包括上料外框架1-4，在上料外框架1-4的顶部设有升降台面1-5，在升降台面1-5的下方通过第一电机座1-3安装有第一转盘电机1-2。如图中所示，第一电机座1-3包括安装板，该安装板通过多个连杆与升降台面1-5固定连接，与升降台面1-5一同升降移动。

上料外框架1-4采用金属型材搭建而成，在底部以及四周设置箱板，形成一个箱体结构，将内部的组件封装起来。为了令整个上料装置1便于进行移动和定位，本实施例中，在上料外框架1-4的底部安装有刹车滚轮以及调平地脚，通过刹车滚轮将上料装置1推行就位后驻停，并通过各调平地脚进行调平。

进一步，在上料装置1的上方还安装有上料防护框架3，将上料外框架1-4上方的部件封装在内部，提升运行的安全性，上料防护框架3采用金属型材搭建而成，在上料防护框架3上安装透明的亚克力箱板，提供防护效果的同时能够令内部进行可视化。

在上料外框架1-4内还安装有驱动升降台面1-5作升降移动的顶升气缸1-1，在顶升气缸1-1的作用下，升降台面1-5及其附属部件在竖直方向上作升降移动。为了保证升降台面1-5及其附属部件作升降移动时的平稳性，可以为升降台面1-5配置导向机构，具体地，导向机构可以包括分位于升降台面1-5四角位置的升降导杆以及配合的导套，各导套固定在上料外框架1-4四角处的框架型材的内侧，在升降台面1-5作升降移动时，通过导杆与导套之间的配合，令升降台面1-5稳定升降移动。

在升降台面1-5的底部还安装有第一齿轮箱，在第一齿轮箱的输出轴上安装有上料转盘1-6，第一转盘电机1-2的输出轴上的主动皮带轮与第一齿轮箱的输入轴上的从动皮带轮采用皮带连接传动。在第一转盘电机1-2的驱动作用下，第一齿轮箱带动上料转盘1-6作稳定的回转转动。

在上料转盘1-6的边缘安装有多个上料制具1-9，工作过程中，批量的卡扣分部件装载在各上料制具1-9上，在上料转盘1-6转动移动的过程中，各上料制具1-9上的卡扣分部件顺次经过一个取料的位置并在这个位置短暂停留。

本实施例中，在上料转盘1-6的边缘设有多个周向等角度间隔的制具槽口，各上料制具1-9分别安装在各制具槽口内，具体地，上料制具1-9包括制具托板，制具托板1-9的底部位于制具槽口内并采用螺栓固定连接，在制具托板上安装有多个竖直的支杆，也就是说各上料制具1-9是能够进行拆装的，这样能够令上料制具1-9根据具体的卡扣产品的型号进行选型更换。使用时，批量的卡扣分部件装载在一个与上料制具1-9相适配的托盘上，在托盘上的相应位置设有与制具托板上的各支杆位置对应的插孔，装载时，将承载有批量卡扣分部件的托盘由上至下装载到上料制具1-9上。

在升降台面1-5上安装有将上料制具1-9上的物料转移至装配装置2的上料输送组件1-8，上料输送组件1-8单次取用一个卡扣的分部件，运动方式为往复运动，配合上料转盘1-6的转动移动，上料输送组件1-8不断地进行取料和输送，每完成一层物料的取用，顶升气缸1-1将升降台面1-5及其附属部件顶升一个卡扣部件厚度的距离，则下一层的物料能够被上料输送组件1-8继续取用和输送。

请参见图4，本实施例中，上料输送组件1-8包括底座1-8-1，在底座1-8-1的顶部安装有上料背板1-8-3，上料背板1-8-3采用螺栓安装固定在底座1-8-1上。在上料背板1-8-3上安装有横置的上料导向杆1-8-2，在上料导向杆1-8-2上安装有上料滑块，在上料滑块上安装有上料气缸1-8-4，在上料气缸1-8-4的活塞杆下端安装有上料吸盘1-8-5。

上料气缸1-8-4带动上料吸盘1-8-5升降移动，当上料吸盘1-8-5下降时，其负压吸引作用将卡扣的分部件吸附，上料气缸1-8-4带动上料吸盘1-8-5上升时，卡扣的分部件被提升起来，当上料气缸1-8-4沿着上料导向杆1-8-2横移时，就对卡扣的分部件实现了横移输送。

在上料背板1-8-3上还安装有将上料气缸1-8-4沿上料导向杆1-8-2推拉的上料推拉气缸(图中未示出)。在上料推拉气缸的作用下，上料气缸1-8-4沿着上料导向杆1-8-2往复平移移动。

请参见图5和图6，可以看出：

装配装置2包括装配外框架2-1，在装配外框架2-1的顶部安装有操作台面2-2，在操作台面2-2的下方通过第二电机座2-12安装有第二转盘电机2-11。

装配外框架2-1采用金属型材搭建而成，在底部以及四周设置箱板，形成一个箱体结构，将内部的组件封装起来。为了令整个装配装置2便于进行移动和定位，本实施例中，在装配外框架2-1的底部安装有刹车滚轮以及调平地脚，通过刹车滚轮将装配装置2推行就位后驻停，并通过各调平地脚进行调平。

进一步，在装配装置2的上方还安装有装配防护框架4，将装配外框架2-1方的部件封装在内部，提升运行的安全性，装配防护框架4采用金属型材搭建而成，在装配防护框架4上安装透明的亚克力箱板，提供防护效果的同时能够令内部进行可视化。

在操作台面2-2的上方通过多个支撑杆2-13支撑安装有第二齿轮箱2-9，在第二齿轮箱2-9的输出轴上安装有装配转盘2-7。第二转盘电机2-11的输出轴上的主动皮带轮与第二齿轮箱2-9的输入轴上的从动皮带轮采用皮带连接传动。在第二转盘电机2-11的驱动作用下，第二齿轮箱2-9带动装配转盘2-7作稳定的回转转动。在操作台面2-2上的相应位置设有透窗，皮带的中部从该透窗内通过。

在装配转盘2-7的边缘安装有多个装配制具2-8，工作过程中，卡扣的位于下方的分部件和位于上方的分部件先后送到装配制具2-8上并叠放，施加按压作用后卡扣的两个部分结合成为一个整体，形成了最终的产品。

具体地，请参见图8，可以看出：装配制具2-8包括带有凹槽的模板(如图中所示凹槽的数量在每个装配制具上为2个)，模板采用螺栓安装固定到装配转盘2-7上，各装配制具2-8在装配转盘2-7上沿周向等角度间隔布置。

在操作台面2-2上还安装有两个振动盘组件2-3以及将振动盘组件2-3供应的物料转移至装配制具2-8的装配输送组件2-4。在操作台面2-2上还安装有对装配制具2-8上的物料进行压合的按压组件2-10以及用于对装配后的卡扣进行下料的下料组件2-5。两个装配输送组件2-4、下料组件2-5和按压组件2-10四者的位置关系参见图9中所示。

参见图7，可以看出：

振动盘组件2-3包括与操作台面2-2固定的底板2-3-4，在底板2-3-4上通过多个立柱安装有振动托板2-3-5(在振动托板2-3-5的下方安装有振动电机，图中未示出)，在振动托板2-3-5上安装有振动盘2-3-1。在振动托板2-3-5上还通过导向板支架2-3-3支撑安装有导向板2-3-2，导向板2-3-2的后端与振动盘2-3-1的出口对接。

在振动托板2-3-5提供的振动作用下，位于振动盘2-3-1内的卡扣部件在振动盘2-3-1内的通道内有节奏地移动，最终从振动盘2-3-1的出口排出并移动到导向板2-3-2上，在导向板2-3-2上设有与卡扣部件外形轮廓相适配的凹槽，卡扣部件在振动作用下进入凹槽内并形成规则方式的排布，供装配输送组件2-4取用。

当前，振动盘组件2-3已经有多种具体的型号可以选用，可以通过市购方式获取。本卡扣自动装配机充分利用了振动盘组件2-3对物料的振动排布和振动排出的方式，将振动盘2-3-1内置入的大量的卡扣部件由不规则状态转变为规则的状态，并转移到导向板2-3-2上供取用。

请参见图10，可以看出：

装配输送组件2-4包括输送支架2-4-1，在输送支架2-4-1的顶部安装有输送背板2-4-6，在输送背板2-4-6上安装有横置的输送导向杆2-4-5，在输送导向杆2-4-5上安装有输送滑块，在输送滑块上安装有输送气缸2-4-4，在输送气缸2-4-4的活塞杆下端安装有带有夹头2-4-2的夹持气缸2-4-3。

输送气缸2-4-4带动夹持气缸2-4-3升降移动，当夹持气缸2-4-3下降时，其夹头2-4-2将卡扣的分部件夹持住，输送气缸2-4-4带动夹持气缸2-4-3上升时，卡扣的分部件被提升起来，当输送气缸2-4-4沿着输送导向杆2-4-5横移时，就对卡扣的分部件实现了横移输送。

在输送背板2-4-6上还安装有将输送气缸2-4-4沿输送导向杆2-4-5推拉的输送推拉气缸(图中未示出)。在上料推拉气缸的作用下，输送气缸2-4-4沿着输送导向杆2-4-5往复平移移动。

请参见图12，可以看出：

按压组件2-10包括按压支架2-10-1，在按压支架2-10-1的顶部安装有按压气缸2-10-3，在按压气缸2-10-3的活塞杆下端安装有压块2-10-2。

当按压气缸2-10-3驱动压块2-10-2下降时，压块2-10-2对下方装配专拍2-7边缘处装配制具2-8的凹槽内的处于叠合状态的卡扣部件进行压合，将卡扣的上下两个部分装配在一起，形成卡扣产品。

请参见图11，可以看出：

下料组件2-5包括下料支架2-5-1，在下料支架2-5-1的顶部安装有下料背板2-5-5，在下料背板2-5-5上安装有下料导向杆2-5-4，在下料导向杆2-5-4上安装有下料滑块，在下料滑块上安装有下料气缸2-5-3，在下料气缸2-5-3的活塞杆下端安装有下料吸盘2-5-2。

下料气缸2-5-3带动下料吸盘2-5-2升降移动，当下料吸盘2-5-2下降时，其负压吸引作用将卡扣产品吸附，下料气缸2-5-3带动下料吸盘2-5-2上升时，卡扣产品被提升起来，当下料气缸2-5-3沿着下料导向杆2-5-4横移时，就对卡扣产品实现了横移输送。

在下料背板2-5-5上还安装有将下料气缸2-5-3沿下料导向杆2-5-4推拉的下料推拉气缸(图中未示出)。在下料推拉气缸的作用下，下料气缸2-5-3沿着下料导向杆2-5-4往复平移移动。

本实施例中，在操作台面2-2上还安装有倾斜的下料盘2-6，下料组件2-5包括将装配后的卡扣转移到下料盘2-6上，在下料盘2-6的外侧设置收料筐，对卡扣产品收料。

工作过程：

(1)上料

将卡扣的分部件以批量的方式装载到托盘上，将多个托盘分别装载到上料装置1的上料制具1-9上，每个托盘上的多个部件沿竖直方向堆叠码放多层；将卡扣的另一部件以批量的方式置入两个振动盘组件2-3的振动盘2-3-1内；

(2)装配

上料装置1的上料输送组件1-8从转动的上料转盘1-6上的上料制具1-9的顶部取用最上层的卡扣部件，将卡扣部件转移移动到转动的装配转盘2-7上的装配制具2-8上的凹槽内；当上料转盘1-6转动一周后，顶升气缸1-1将升降台面1-5及其附属部件整体顶升一个卡扣部件厚度的高度，则上料输送组件1-8可以对下一层的卡扣部件进行取用和输送；

振动盘组件2-3将内部的卡扣部件以振动的方式转移到导向板2-3-2上并规则排列，装配输送组件2-4将导向板2-3-2上的卡扣部件取用并转移移动到转动的装配转盘2-7上的装配制具2-8上的凹槽内、置于卡扣部件的上方，令两个卡扣部件为叠放的位置关系；其中一个振动盘组件2-3向装配制具2-8上的一个凹槽内置入卡扣部件、另一个振动盘组件2-3向同一装配制具2-8上的另一个凹槽内置入卡扣部件；

按压装置对从下方通过的装配制具2-8上的卡扣进行按压处理，令卡扣的上下两部件结合成为一个整体，形成了最终的卡扣产品；

(3)下料

下料装置2-5将从下方经过的装配完毕后的卡扣产品以真空吸附的方式提升起来，并向外侧转移，到达下料盘2-6的上方时其下料吸盘2-5-2失去吸附作用，卡扣掉落在下料盘2-6上。