异形磁力片积木玩具的磁铁自动装配机构及其装配工艺的制作方法

本发明涉及磁力片积木玩具装配领域，尤其是涉及异形磁力片积木玩具的磁铁自动装配机构及其装配工艺。

背景技术

积木玩具的种类有很多，积木玩具的好玩程度主要看积木玩具可拼接的形状，可拼接的形状美观程度和拼接方法取决于积木块间的连接方法，现在市场有售的磁力片积木玩具是通过磁力来拼接积木的，该磁力片为中空的几何形状，在几何形状的壳体内设有磁铁，该磁力片积木玩具通过磁铁的吸力，磁力片可以轻松构建各类平面2d图形，并快速转变各种3d立体造型，可帮助小孩认识各种颜色和几何造型，认知空间结构，培养思维训练和动手能力。

但是磁力片积木玩具由于其部件较多，在组装时难度较大，如附图13所示底壳2a、壳盖2a1和磁铁2a2，需要将磁铁2a2安装至底壳2a内，再将壳盖2a1罩设于壳盖2a1上并通过螺丝将底壳2a和壳盖2a1固定连接，但是在完成上述步骤的装配过程中大都是需要大量的工人配合机械从而实行半自动化组装，这样的组装方法不仅效率低下还浪费大量的人力资源，尤其是当磁力片积木玩具并非是常规的几何形状时，装配的难度更大，其中，最关键的步骤是如何将底壳2a固定在治具上，然后将磁铁2a2分装到底壳2a的空腔内，准确落位后，然后磁铁2a2压紧，使得不会产生晃动，因此，有必要研发异形磁力片积木玩具的磁铁自动装配机构及其装配工艺。

技术实现要素：

本发明的目的之一在于提供异形磁力片积木玩具的磁铁自动装配机构以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明的另一目的在于提供上述异形磁力片积木玩具的磁铁自动装配机构的装配工艺。

本发明的技术方案是：

异形磁力片积木玩具的磁铁自动装配机构，包括第一传送带、定位治具、磁铁安装装置和按压装置，所述定位治具搭接于第一传送带上，磁铁安装装置和按压装置沿第一传送带传送方向间隔设置，所述定位治具上设有底壳，磁铁安装装置包括用于向底壳上安放磁铁的第一安装组件、第二安放组件和第三安放组件，第一安装组件和第二安装组件对称设置，第三安装组件位于第一安装组件和第二安装组件的后端，按压装置包括架设于第一传送带上的支撑架和安装于支撑架上的按压组件。

在本发明一较佳实施例中，所述定位治具包括定位架、抵触件和定位件，所述定位架包括水平设置的第一定位板和第二定位板，第一定位板和第二定位板均为矩形结构，所述第一定位板位于第二定位板的上方且第一定位板的底部设有四个支撑杆，四个支撑杆呈矩阵排列且四个支撑杆的顶部均与第一定位板底部固定连接，四个支撑杆的底部与第二定位板顶部固定连接，所述定位件包括定位气缸、固定板和定位块，所述定位气缸竖直设置且定位气缸安装于第二定位板上，固定板水平设置且固定板与定位气缸的输出端固定连接，定位块竖直设置且定位块的底部与固定板固定连接，定位块的顶部贯穿第一定位板并向上延伸。

在本发明一较佳实施例中，所述抵触件设有两个，两个抵触件沿第一定位板长边中分面对称设置，两个抵触件均包括固定块和抵触块，所述固定块和抵触块间隔设置且两者之间设抵触弹簧，所述抵触弹簧的一端与固定块固定连接，抵触弹簧的另一端与抵触块固定连接，所述固定块与第一定位板顶部固定连接抵触块的底部设有导向块，第一定位板上对应导向块设有导向槽，所述底壳卡接于抵触块与定位块之间。

在本发明一较佳实施例中，所述第一安装组件、第二安装组件和第三安装组件结构相同且均包括垫高块、输送板、安装支架、输送气缸、磁铁储藏盒和安装件，所述垫高块位于第一传送带旁侧，安装支架的底部与垫高块固定连接，安装支架顶部与输送板底部固定连接，所述输送板的一端延伸至第一传送带上，磁铁储藏盒竖直设置且磁铁储藏盒通过螺栓与输送板固定连接，输送气缸安装于输送板上且输送气缸的输出端设有推送块，所述推送块的上端面与磁铁储藏盒下端面共平面设置，所述安装件位于输送板的顶部且安装件与第一传送带上的底壳相配合。

在本发明一较佳实施例中，所述安装件包括支架、挤压板、推送电机、推送杆和导向杆，所述支架架设于输送板上，支架的底部与输送板固定连接，挤压板位于支架的下方且输送板上开设有供磁铁通过的通孔，所述推送杆与导向杆间隔设置且推送杆和导向杆的一端均穿过支架与挤压板顶部固定连接，所述推送电机安装于支架的顶部且推送电机的输出轴上设有与推送杆相配合的推送齿轮，所述推送杆上对应推送齿轮设有与推送齿轮相啮合的齿槽。

在本发明一较佳实施例中，所述支撑架包括竖直设的第一挡板、第二挡板和水平设置的第三挡板，所述第三挡板位于第一挡板和第二挡板的顶部并与两者固定连接，所述按压组件包括按压气缸、按压套管、按压管、按压架和按压块，所述按压气缸竖直设置且按压气缸的底部与第三挡板固定连接，按压套管与按压气缸的输出端固定连接且按压管套接于按压套管内，按压架安装于按压管的前端且按压管上套设有按压弹簧，按压块对应磁铁的位置设置于按压架底部，所述按压块的旁侧设有预压板，所述预压板的顶部设有预压弹簧，所述预压弹簧的顶部与按压架固定连接。

在本发明一较佳实施例中，所述第一传送带的末端一侧设有用于将第一传送带上的定位治具移除的下料机械手，所述下料机械手包括机台和机械臂立柱，所述机械臂立柱设于所述机台上，所述机台下部设于真空泵及相互联动的齿轮背隙缓冲器、减速机及第一伺服电机，所述机械臂立柱一侧包括向外延伸的机械臂，该机械臂由主臂及伸缩臂组成，所述主臂上靠近机械臂立柱一侧还包括第二伺服电机及第三伺服电机，所述伸缩臂前端设有一校正盘，该校正盘下端面链接多个吸盘。

上述的异形磁力片积木玩具的磁铁自动装配机构的装配工艺，包括以下步骤：

第一步：将底壳安装于定位治具上并将定位治具放置于第一传送带上，定位治具上的第一定位板用于对底壳进行支撑，抵触件通过与定位块相配合将底壳限位固定于第一定位板的顶部，第一传送带驱动定位治具移动至磁铁安装装置的工作区域。

第二步：底壳通过第一传送带传送至第一安装组件和第二安装组件工作区域，推送气缸驱动输送板在输送板上水平移动，输送板将磁铁储藏盒内最下层的磁铁向安装件方向推动，磁铁移动至安装件工作区域，推送电机驱动其输出轴上固定的推送齿轮旋转，推送齿轮与推送杆内开始的齿槽相啮合使推送杆向下竖直移动，推送杆使挤压板向下移动，挤压板将磁铁通过通孔安装于底壳上后，第一传送带工作驱动底壳至第三安装组件工作区域，第三安装组件同上述步骤再次将磁铁安装至底壳上，第一安装组件、第二安装组件和第三安装组件分别向底壳上的不同位置进行安装磁铁的作业。

第三步：底壳通过第一传送带移动至按压装置的工作区域，按压气缸驱动其输出端上的按压套管向下移动，按压套管使按压管向下移动从而带动按压架和固定在按压架上的按压块向底壳方向移动，预压板优先与底壳抵触连接，按压块将磁铁按压至底壳内。

还包括以下步骤：

第四步：装配好磁铁的底壳与壳盖卡合，然后锁螺丝固定，最后通过传输带输送至下料工位，下料机械手的伸缩臂伸至定位治具的正上方，校正盘将下端面链接的多个吸盘校正成水平，然后下移，将定位治具吸附住，将其从传输带输上移除，实现自动下料。

本发明的异形磁力片积木玩具的磁铁自动装配机构，与现有技术相比，具有有益效果：

1、通过定位治具能够对异形的底壳进行限位固定，第一安装组件、第二安装组件和第三安装组件能够将磁铁安装至底壳的空腔内上，通过按压组件将磁铁按压入底壳内，实现了结构复杂的异形磁力片积木玩具的磁铁自动化装配，整个过程自动化程度高，定位治具能够对不同形状的异形件进限位固定，可以适用于多种不同形状的异形磁力片积木玩具的磁铁装配，使用时，更换相应的定位治具即可，使用范围较广；

2、本发明的磁铁装配工艺简单，各工序之间衔接顺畅，稳定性和可靠性极高，装配的效率和人工相比，提高了10倍以上，产品良率达到了99.99％以上。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步解释:

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是本发明局部的立体结构示意图一；

图3是本发明第一安装组件的立体结构示意图；

图4是图3中a处放大图；

图5是本发明定位治具的工作示意图；

图6是本发明的定位治具立体结构示意图；

图7是本发明定位治具的剖示图；

图8是本发明按压组件的立体结构示意图；

图9是本发明按压组件的剖示图；

图10是本发明局部的立体结构示意图二；

图11是本发明装配组件的立体结构示意图；

图12是本发明紧固装置的立体结构示意图；

图13是本发明下料机械手的立体结构示意图；

图14是本发明下料机械手的侧视图；

图15是本发明底壳与壳盖的拆分示意图；

图16是本发明装配的产品的立体结构示意图；

附图标记说明：

第一传送带1，定位治具2，异形磁力片积木玩具2e，底壳2a、壳盖2a1、磁铁2a2，定位架2b，第一定位板2b1，第二定位板2b2，支撑杆2b3，抵触件2c，固定块2c1，抵触块2c2，抵触弹簧2c3，定位件2d，定位气缸2d1，固定板2d2，定位块2d3，磁铁安装装置3，第一安装组件3a，垫高块3a1，输送板3a2，安装支架3a3，输送气缸3a4，磁铁储藏盒3a5，安装件3b，支架3b1，挤压板3b2，推送电机3b3，推送杆3b4，导向杆3b5，推送齿轮3b6，推送块3d7，按压装置4，支撑架4a，第一挡板4a1，第二挡板4a2，第三挡板4a3，按压组件4b，按压气缸4b1，按压套管4b2，按压管4b3，按压架4b4，按压块4b5，按压弹簧4b6，预压板4b7，预压弹簧4b8，壳盖装配装置5，第二传送带5a，凸块5a1，装配组件5b，装配支架5b1，装配件5b2，第一电缸5b3，驱动气缸5b4，吸盘架5b5，真空吸盘5b6，紧固装置6，紧固组件6a，支撑板6a1，支撑柱6a2，第二电缸6a3，拧紧件6a4，推动气缸6a5，连接板6a6，电动螺丝刀6a7，上料组件6b，震动送料盘6b1，料道6b2，所下料机械手7，机台71，机械臂立柱72，真空泵73，齿轮背隙缓冲器74，减速机75，第一伺服电机76，机械臂77，主臂771，伸缩臂772，第二伺服组成电机78，第三伺服电机79，校正盘773，吸盘774。

具体实施方式

下面将结合附图1-图16对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1-图16所示，异形磁力片积木玩具的磁铁自动装配机构，包括第一传送带1、定位治具2、磁铁安装装置3和按压装置4，所述定位治具2搭接于第一传送带1上，磁铁安装装置3和按压装置4沿第一传送带1传送方向间隔设置，所述定位治具2上设有底壳2a，磁铁安装装置3包括用于向底壳2a上安放磁铁的第一安装组件3a、第二安放组件和第三安放组件，第一安装组件3a和第二安装组件对称设置，第三安装组件位于第一安装组件3a和第二安装组件的后端，按压装置4包括架设于第一传送带1上的支撑架4a和安装于支撑架4a上的按压组件4b，通过将底壳2a放置于定位治具2上，第一传送带1带动定位治具2移动磁铁安装装置3的工作区域，第一安装组件3a、第二安装组件和第三安装组件分别向底壳2a上的不同位置进行安装磁铁作业后，第一传送带1带动底壳2a移动至按压装置4的工作区域，按压组件4b将磁铁压实于底壳2a的空腔内。

所述定位治具2包括定位架2b、抵触件2c和定位件2d，所述定位架2b包括水平设置的第一定位板2b1和第二定位板2b2，第一定位板2b1和第二定位板2b2均为矩形结构，所述第一定位板2b1位于第二定位板2b2的上方且第一定位板2b1的底部设有四个支撑杆2b3，四个支撑杆2b3呈矩阵排列且四个支撑杆2b3的顶部均与第一定位板2b1底部固定连接，四个支撑杆2b3的底部与第二定位板2b2顶部固定连接，所述定位件2d包括定位气缸2d1、固定板2d2和定位块2d3，所述定位气缸2d1竖直设置且定位气缸2d1安装于第二定位板2b2上，固定板2d2水平设置且固定板2d2与定位气缸2d1的输出端固定连接，定位块2d3竖直设置且定位块2d3的底部与固定板2d2固定连接，定位块2d3的顶部贯穿第一定位板2b1并向上延伸，第一定位板2b1用于对底壳2a进行支撑，抵触件2c和定位块2d3相配合将底壳2a限位固定在第一定位板2b1上，当需要取下底壳2a时，定位气缸2d1复位使定位块2d3的上端面与第一定位板2b1上端面共平面设置。

所述抵触件2c设有两个，两个抵触件2c沿第一定位板2b1长边中分面对称设置，两个抵触件2c均包括固定块2c1和抵触块2c2，所述固定块2c1和抵触块2c2间隔设置且两者之间设抵触弹簧2c3，所述抵触弹簧2c3的一端与固定块2c1固定连接，抵触弹簧2c3的另一端与抵触块2c2固定连接，所述固定块2c1与第一定位板2b1顶部固定连接抵触块2c2的底部设有导向块，第一定位板2b1上对应导向块设有导向槽，所述底壳2a卡接于抵触块2c2与定位块2d3之间，抵触件2c通过与定位块2d3相配合将底壳2a限位固定于第一定位板2b1的顶部。

所述第一安装组件3a、第二安装组件和第三安装组件结构相同且均包括垫高块3a1、输送板3a2、安装支架3a3、输送气缸3a4、磁铁储藏盒3a5和安装件3b，所述垫高块3a1位于第一传送带1旁侧，安装支架3a3的底部与垫高块3a1固定连接，安装支架3a3顶部与输送板3a2底部固定连接，所述输送板3a2的一端延伸至第一传送带1上，磁铁储藏盒3a5竖直设置且磁铁储藏盒3a5通过螺栓与输送板3a2固定连接，输送气缸3a4安装于输送板3a2上且输送气缸3a4的输出端设有推送块3d7，所述推送块3d7的上端面与磁铁储藏盒3a5下端面共平面设置，所述安装件3b位于输送板3a2的顶部且安装件3b与第一传送带1上的底壳2a相配合，第一安装组件3a、第二安装组件和第三安装组件分别向底壳2a上的不同位置进行安装磁铁的作业。

所述安装件3b包括支架3b1、挤压板3b2、推送电机3b3、推送杆3b4和导向杆3b5，所述支架3b1架设于输送板3a2上，支架3b1的底部与输送板3a2固定连接，挤压板3b2位于支架3b1的下方且输送板3a2上开设有供磁铁通过的通孔，所述推送杆3b4与导向杆3b5间隔设置且推送杆3b4和导向杆3b5的一端均穿过支架3b1与挤压板3b2顶部固定连接，所述推送电机3b3安装于支架3b1的顶部且推送电机3b3的输出轴上设有与推送杆3b4相配合的推送齿轮3b6，所述推送杆3b4上对应推送齿轮3b6设有与推送齿轮3b6相啮合的齿槽，推送气缸驱动输送板3a2在输送板3a2上水平移动，输送板3a2将磁铁储藏盒3a5内最下层的磁铁向安装件3b方向推动，磁铁移动至安装件3b工作区域，推送电机3b3驱动其输出轴上固定的推送齿轮3b6旋转，推送齿轮3b6与推送杆3b4内开始的齿槽相啮合使推送杆3b4向下竖直移动，推送杆3b4使挤压板3b2向下移动，挤压板3b2将磁铁通过通孔安装于底壳2a上，所述挤压板3b2和输送板3a2均为塑料材质制成。

所述支撑架4a包括竖直设的第一挡板4a1、第二挡板4a2和水平设置的第三挡板4a3，所述第三挡板4a3位于第一挡板4a1和第二挡板4a2的顶部并与两者固定连接，所述按压组件4b包括按压气缸4b1、按压套管4b2、按压管4b3、按压架4b4和按压块4b5，所述按压气缸4b1竖直设置且按压气缸4b1的底部与第三挡板4a3固定连接，按压套管4b2与按压气缸4b1的输出端固定连接且按压管4b3套接于按压套管4b2内，按压架4b4安装于按压管4b3的前端且按压管4b3上套设有按压弹簧4b6，按压块4b5对应磁铁的位置设置于按压架4b4底部，所述按压块4b5的旁侧设有预压板4b7，所述预压板4b7的顶部设有预压弹簧4b8，所述预压弹簧4b8的顶部与按压架4b4固定连接，按压气缸4b1驱动其输出端上的按压套管4b2向下移动，按压套管4b2使按压管4b3向下移动从而带动按压架4b4和固定在按压架4b4上的按压块4b5向底壳2a方向移动，预压板4b7优先与底壳2a抵触连接，将底壳2a抵触在第一定位板2b1上，按压块4b5将磁铁按压至底壳2a内。

所述第一传送带1的末端一侧设有用于将第一传送带1上的定位治具2移除的下料机械手7，所述下料机械手7包括机台71和机械臂立柱72，所述机械臂立柱72设于所述机台71上，所述机台71下部设于真空泵73及相互联动的齿轮背隙缓冲器74、减速机75及第一伺服电机76，所述机械臂立柱72一侧包括向外延伸的机械臂77，该机械臂77由主臂771及伸缩臂772组成，所述主臂771上靠近机械臂立柱72一侧还包括第二伺服电机78及第三伺服电机79，所述伸缩臂772前端设有一校正盘773，该校正盘773下端面链接多个吸盘774。定位治具2运行到第一传送带1的末端时，吸盘777将定位治具2吸住，然后旋转一定的角度实现自动下料，治具2在第一传送带1的角度会发生偏移，校正盘773可以校正吸盘777的位置，使得吸盘777能够准确地抓取治具，从而使下料的准确度和效率大大增高，机械臂77可以在320°范围内灵活摆动，可以与直的第一传送带1配合使用，可以与环形的第一传送带1配合使用，伸缩臂772可以前后伸缩，可以大范围旋转，还可以升降，因而具有极大的适用范围，整个抓取和归位的间隙为0.5-1s，速度非常快。

实施例2

实施例1所述的异形磁力片积木玩具的磁铁自动装配机构的装配工艺，包括以下步骤：

第一步：将底壳2a安装于定位治具2上并将定位治具2放置于第一传送带1上，定位治具2上的第一定位板2b1用于对底壳2a进行支撑，抵触件2c通过与定位块2d3相配合将底壳2a限位固定于第一定位板2b1的顶部，第一传送带1驱动定位治具2移动至磁铁安装装置3的工作区域。

第二步：底壳2a通过第一传送带1传送至第一安装组件3a和第二安装组件工作区域，推送气缸驱动输送板3a2在输送板3a2上水平移动，输送板3a2将磁铁储藏盒3a5内最下层的磁铁向安装件3b方向推动，磁铁移动至安装件3b工作区域，推送电机3b3驱动其输出轴上固定的推送齿轮3b6旋转，推送齿轮3b6与推送杆3b4内开始的齿槽相啮合使推送杆3b4向下竖直移动，推送杆3b4使挤压板3b2向下移动，挤压板3b2将磁铁通过通孔安装于底壳2a上后，第一传送带1工作驱动底壳2a至第三安装组件工作区域，第三安装组件同上述步骤再次将磁铁安装至底壳2a上，第一安装组件3a、第二安装组件和第三安装组件分别向底壳2a上的不同位置进行安装磁铁的作业。

第三步：底壳2a通过第一传送带1移动至按压装置4的工作区域，按压气缸4b1驱动其输出端上的按压套管4b2向下移动，按压套管4b2使按压管4b3向下移动从而带动按压架4b4和固定在按压架4b4上的按压块4b5向底壳2a方向移动，预压板4b7优先与底壳2a抵触连接，按压块4b5将磁铁按压至底壳2a内。

还包括以下步骤：

第四步：装配好磁铁的底壳2a与壳盖卡合，然后锁螺丝固定，最后通过传输带输送至下料工位，下料机械手7的伸缩臂772伸至定位治具2的正上方，校正盘773将下端面链接的多个吸盘774校正成水平，然后下移，将定位治具2吸附住，将其从传输带输上移除，实现自动下料。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。