一种定向装配装置的制作方法

本发明涉及插接类产品的生产组装技术领域，具体涉及一种定向装配装置。

背景技术：

本申请中的插接类产品，指的是需要通过插置连接完成组装过程的产品，插接类产品一般包括插接件和插槽件，顾名思义，插槽件一般具有插槽，插接件与所述插槽插置配合。插接类产品的种类较多，例如笔、水杯等。

以中性笔的生产组装为例，插接件即为笔身，插槽件即为笔帽。目前，笔盖和笔身的装配采用步进式加工，通过输送装置将笔身和笔盖分别传送到机械手正下方，再通过机械手将笔盖和笔身进行插置装配。这种方式需要输送装置将笔身或者笔帽传送至机械手的正下方并停留，从而才能为机械手预留足够的时间进行插置装配，增加组装过程所耗费的时间；并且，这种方式无法确保笔身与笔帽之间的对准，因此需要在装配完成后增设人工检测工序，增加了组装过程的复杂性。

技术实现要素：

本发明的主要目的是提出一种定向装配装置，旨在解决传统的插接类产品组装设备不具备插接件和插槽件之间的定向对准功能的问题。

为实现上述目的，本发明提出的一种定向装配装置，用于装配插接件和插槽件，所述定向装配装置包括：

基座，形成有腔体；

第一辊轮和第二辊轮，沿同向转动安装在所述腔体内，所述第一辊轮和所述第二辊轮的轮面相间，以在所述相间处限定出一装配区域；

第一备料轮，轮面用于布设多个所述插接件，所述第一备料轮与所述第一辊轮滚动配合，以将多个所述插接件依次移送至所述第一辊轮的轮面；

第二备料轮，轮面用于布设多个所述插槽件，所述第二备料轮与所述第二辊轮滚动配合，以将多个所述插槽件依次移送至所述第二辊轮的轮面，并在所述装配区域内与多个所述插接件一一插置装配。

可选地，所述第一备料轮与所述第一辊轮沿反向滚动配合，所述第二备料轮与所述第二辊轮沿反向滚动配合。

可选地，所述定向装配装置还包括多个安装结构，所述多个安装结构分别间隔布设在所述第一辊轮、所述第二辊轮、所述第一备料轮和所述第二备料轮的轮面上，以对应安装所述插接件和所述插槽件。

可选地，每一所述安装结构包括：

安装座，设于所述第一辊轮、所述第二辊轮、所述第一备料轮或者所述第二备料轮的轮面上，所述安装座背离所述轮面的一侧开设有安装槽；以及，

两个夹持臂，设于所述安装槽内的两侧槽壁，且在相靠近和相远离的方向上弹性伸缩设置。

可选地，位于所述第一辊轮和所述第二辊轮上的所述安装座的安装槽的槽深为h1，位于所述第一备料轮和所述第二备料轮上的所述安装座的安装槽的槽深为h2，则h1≥h2。

可选地，所述两个夹持臂的壁厚沿槽深方向呈渐厚设置，其中，所述槽深方向为自所述安装槽的槽口至所述安装槽的槽底的方向。

可选地，所述夹持臂的厚度沿对应的转动方向呈先渐小后渐大设置。

可选地，所述第一辊轮的转速大于所述第一备料轮的转速，所述第二辊轮的转速大于所述第二备料轮的转速，所述第一辊轮的转速与所述第二辊轮的转速相当。

可选地，所述腔体设有连通至所述基座外部的第一进料通道和第二进料通道，以对应供所述插接件和所述插槽件上料至所述第一备料轮和所述第二备料轮，其中，

所述第一进料通道自外至内呈口径渐缩设置，且内端的口径用于与所述插接件的外径相当设置，内、外端的口径比为1:1～1:1.5；和/或，

所述第二进料通道自外至内呈口径渐缩设置，且内端的口径用于与所述插槽件的外径相当设置，内、外端的口径比为1:1～1:1.5。

可选地，所述腔体设有连通至所述基座外部的第一出料通道、第二出料通道和成品通道，所述第一出料通道、第二出料通道和成品通道对应设于所述第一辊轮、所述第二辊轮和所述装配区域的下方；

其中，所述第二出料通道远离所述装配区域的一侧朝上突设有第一挡板，所述第一挡板用于阻挡所述插接件自所述第二出料通道的上方通过；

所述第二出料通道靠近所述装配区域的一侧朝上突设有第二挡板，所述第二挡板用于阻挡装配后的所述插接件，以使装配后的所述插接件进入所述成品通道。

本发明提供的技术方案中，通过第一备料轮和第二备料轮对插接件和插槽件进行充分备料，以确保装配过程的连续进行；通过第一辊轮对插接件进行导向、以及通过第二辊轮对插槽件进行导向，使得插接件和插槽件沿各自的预设轨迹进入装配区域，并在相向的切向力作用下完成插置连接，有助于增加插置连接的准确率，从而提高生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明提供的定向装配装置的一实施例的内部结构示意图；

图2为图1中安装结构的结构示意图；

图3为图2中安装座一视角的结构示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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的一部分实施例，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作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。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

以中性笔的生产组装为例，插接件即为笔身，插槽件即为笔帽。目前，笔盖和笔身的装配采用步进式加工，通过输送装置将笔身和笔盖分别传送到机械手正下方，再通过机械手将笔盖和笔身进行插置装配。这种方式需要输送装置将笔身或者笔帽传送至机械手的正下方并停留，从而才能为机械手预留足够的时间进行插置装配，增加组装过程所耗费的时间；并且，这种方式无法确保笔身与笔帽之间的对准，因此需要在装配完成后增设人工检测工序，增加了组装过程的复杂性。

鉴于此，本发明提供一种定向装配装置，图1至图3为本发明提供的定向装配装置的实施例。

请参阅图1至图2，本发明提供的一种定向装配装置100用于装配插接件200和插槽件300，所述定向装配装置100包括基座1、第一辊轮2、第二辊轮3、第一备料轮4和第二备料轮5，其中，所述基座1形成有腔体11；所述第一辊轮2和所述第二辊轮3沿同向转动安装在所述腔体11内，所述第一辊轮2和所述第二辊轮3的轮面相间，以在所述相间处限定出一装配区域111；所述第一备料轮4的轮面用于布设多个所述插接件200，所述第一备料轮4与所述第一辊轮2滚动配合，以将多个所述插接件200依次移送至所述第一辊轮2的轮面；所述第二备料轮5的轮面用于布设多个所述插槽件300，所述第二备料轮5与所述第二辊轮3滚动配合，以将多个所述插槽件300依次移送至所述第二辊轮3的轮面，并在所述装配区域111内与多个所述插接件200一一插置装配。

本发明提供的技术方案中，通过所述第一备料轮4和所述第二备料轮5对所述插接件200和所述插槽件300进行充分备料，以确保装配过程的连续进行；通过所述第一辊轮2对所述插接件200进行导向、以及通过所述第二辊轮3对所述插槽件300进行导向，使得所述插接件200和所述插槽件300沿各自的预设轨迹进入所述装配区域111，并在相向的切向力作用下完成插置连接，有助于增加插置连接的准确率，从而提高生产效率。

需要说明的是，本设计对所述基座1的具体表现形式不作限制，所述基座1可以至少部分呈箱体结构设置，以形成所述腔体11，从而提供足够的空间供所述插接件200和所述插槽件300活动。所述腔体11的形状和尺寸同样不作限制，可以根据实际生产时，所述插接件200和所述插槽件300的大小形状进行具体设置。此外，为了便于目视监测所述插接件200和所述插槽件300的装配情况，所述基座1的其中一侧壁可以设置为呈透明状，例如由透明玻璃板或者透明塑料板等材料制成；所述腔体11的内腔壁可选由不产生碎屑且强度较大的弹性材料制成，以避免和所述插接件200、所述插槽件300刚性碰撞而产生碎屑、或者造成所述插接件200和所述插槽件300的破损。

所述第一辊轮2和所述第二辊轮3之间的间距可以根据所述插接件200和所述插槽件300的具体表现形式进行调节，使得该间距既能限位所述插接件200和所述插槽件300，避免二者位置侧移，又能允许装配完成后获得的插接类产品通过；以所述第一辊轮2和所述第一备料轮4之间的滚动配合为例，首先，所述轮面并不限制为所述第一辊轮2和所述第一备料轮4本身的外周面，当所述第一辊轮2和所述第一备料轮4的外周面上额外设有用于安装所述插接件200的结构时，所述轮面包括该结构的外周面；其次，所述滚动配合并不构成对二者轮面的间距的限制，根据实际情况，二者轮面可以相抵接、或者间隔较小距离设置；所述第二辊轮3与所述第二备料轮5之间的滚动配合与上述同理，此处不作赘述。

另外，本设计对所述第一辊轮2、第二辊轮3、第一备料轮4和第二备料轮5各自的直径大小不作限制，所述第一辊轮2、第二辊轮3、第一备料轮4和第二备料轮5的直径可以作相同设置，也可以至少部分作相异设置，但为了便于理解，下文中，统一设定所述第一辊轮2、第二辊轮3、第一备料轮4和第二备料轮5的直径相同。

由上述可知，所述第一辊轮2和所述第二辊轮3沿同向转动设置，使得在所述装配区域111处，所述第一辊轮2的轮面和所述第二辊轮3的轮面具有相向的运动趋势，为了合理利用该设置，在本实施中，所述第一备料轮4与所述第一辊轮2沿反向滚动配合，所述第二备料轮5与所述第二辊轮3沿反向滚动配合。例如，设置所述第一辊轮2和所述第二辊轮3沿顺时针方向转动，所述第一备料轮4和第二备料轮5沿逆时针方向转动。为了便于描述，首先定义所述第一辊轮2与所述第一备料轮4之间的滚动配合处为第一移送区域，所述第二辊轮3与所述第二备料轮5之间的滚动配合处为第二移送区域。此时，当所述第一备料轮4上的所述插接件200被带动而转动至所述第一移送区域时，由于所述第一备料轮4和所述第一辊轮2在所述第一移送区域内的转动趋势相同，使得所述插接件200被所述第一辊轮2带动而自下方进入所述装配区域111，并受到所述第一辊轮2施加的朝上的切向力；同理地，当所述第二备料轮5上的所述插槽件300被带动而转动至所述第二移送区域时，由于所述第二备料轮5和所述第二辊轮3在所述第二移送区域内的转动趋势相同，使得所述插槽件300背诵所述第二辊轮3带动而自上方进入所述装配区域111，并受到所述第二辊轮3施加的朝下的切向力，从而实现在所述第一辊轮2和所述第二辊轮3的继续转动后，所述插接件200和所述插槽件300完成插置连接。

接着，为了更好地实现所述定向装配装置100的连续性运转，在本实施例中，设置所述第一辊轮2的转速大于所述第一备料轮4的转速，优选为，所述第一辊轮2的转速是所述第一备料轮4的转速的2～3倍，既能确保所述第一备料轮4上所述插接件200的充足备料，又不拖慢装配速度；所述第二辊轮3的转速大于所述第二备料轮5的转速，同样优选为，所述第二辊轮3的转速是所述第二备料轮5的转速的2～3倍。所述第一辊轮2的转速与所述第二辊轮3的转速相当，也即所述第一辊轮2和所述第二辊轮3的转速可以严格相等，也可以形成允许范围内的差速，使得当一所述插槽件300转动至所述装配区域111内的预设位置时，即有一所述插接件200转动至该预设位置并立即进行插置连接。需要说明的是，所述第一辊轮2、第二辊轮3、第一备料轮4和第二备料轮5可以分别配置一驱动装置，使得四者的转动速度、转动方向和转动启停时间可独立控制；当然，所述第一辊轮2、第二辊轮3、第一备料轮4和第二备料轮5还可以分别连接不同的传动组件，然后四个不同的传动组件受同一所述驱动件驱动，确保独立控制的同时，有助于简化整机结构且降低经济成本。

此外，所述插接件200在所述第一辊轮2和所述第一备料轮4上的固定方式、以及所述插槽件300在所述第二辊轮3和所述第二备料轮5上的固定方式分别具有多种技术方案，例如，当所述插接件200和所述插槽件300由铁质材料制成时，可设置所述第一辊轮2、第二辊轮3、第一备料轮4和第二备料轮5的轮面上设有磁吸材料，分别对所述插接件200和所述插槽件300进行吸附固定。而本实施例中，所述定向装配装置100还包括多个安装结构6，所述多个安装结构6分别间隔布设在所述第一辊轮2、所述第二辊轮3、所述第一备料轮4和所述第二备料轮5的轮面上，以对应安装所述插接件200和所述插槽件300。所述安装结构6的设置数量在本设计中不作限制，但优选地，可设置所述安装结构6在所述第一辊轮2和所述第二辊轮3上呈相同数量的等间距设置、以及所述安装结构6在所述第一备料轮4和所述第二备料轮5上呈相同数量的等间距设置，以确保移送过程以及插置连接过程可一一对应进行。

具体地，在所述第一辊轮2和所述第二辊轮3上的安装结构6、与在所述第一备料轮4和所述第二备料轮5上的安装结构6可以相同设置，也可以因适应性调整而略有不同。在本实施例中，请参阅图1至图3，所述第一辊轮2、第二辊轮3、第一备料轮4和第二备料轮5上的所述安装结构6均包括安装座61和两个夹持臂62，其中，所述安装座61设于所述第一辊轮2、所述第二辊轮3、所述第一备料轮4或者所述第二备料轮5的轮面上，所述安装座61背离所述轮面的一侧开设有安装槽611；所述两个夹持臂62设于所述安装槽611内的两侧槽壁，且在相靠近和相远离的方向上弹性伸缩设置。基于此，以所述第一备料轮4和所述第一辊轮2之间的移送过程为例，当所述第一备料轮4上一所述安装座61转动至所述第一移送区域，且同时，所述第一辊轮2上的另一所述安装座61转动至所述第一移送区域时，二者的安装槽611的槽口相对，便利于将所述第一备料轮4上的所述插接件200移送至所述第一辊轮2处，完成移送过程；所述第二备料轮5和所述第二辊轮3之间的移送过程与上述同理，此处不作赘述。

需要注意的是，优选设置所述安装槽611的槽深不大于所述插接件200或者所述插槽件300在对应方向上的高度，便利于移送过程的顺利交接；优选所述安装槽611设置为通槽，且所述安装槽611的长度不大于所述插接件200的长度，以便利于所述插接件200伸出所述安装槽611的部位与所述插槽件300进行插置连接；优选所述两个夹持臂62对所述插接件200或者所述插槽件300的夹持力度设置在适宜范围内，不宜设置为过大而导致无法进行移送；也不宜设置为过小而对所述插接件200或者所述插槽件300的夹持力度不够，导致所述插接件200或者所述插槽件300在转动过程中自所述安装槽611脱出。

鉴于上述，所述安装槽611的槽深不大于所述插接件200或者所述插槽件300在对应方向上的高度，进一步地，在本实施例中，若设定位于所述第一辊轮2和所述第二辊轮3上的所述安装座61的安装槽611的槽深为h1，位于所述第一备料轮4和所述第二备料轮5上的所述安装座61的安装槽611的槽深为h2，则h1≥h2。并且，所述h2优选不小于所述插接件200或者所述插槽件300的高度的四分之一，以确保对所述插接件200插槽件300进行良好夹持。如此设置，以所述插接件200的移送过程为例，所述插接件200在所述第一辊轮2的安装槽611内的夹持面积大于所述插接件200在所述第一备料轮4的安装槽611内的夹持面积，使得所述插接件200可顺利自所述第一备料轮4转移至所述第一辊轮2。所述插槽件300的移送过程与上述同理，此处不作赘述。

接着，请参阅图2，在本实施例中，所述两个夹持臂62的壁厚沿槽深方向呈渐厚设置，其中，所述槽深方向为自所述安装槽611的槽口至所述安装槽611的槽底的方向。如此设置，使得所述两个夹持臂62对所述插接件200或者所述插槽件300施加的夹持力沿所述槽深方向逐渐增大，也即使得所述插接件200或者所述插槽件300在槽口处受到的夹持力较小，便利于后续的移送过程和插置装配过程中适时脱出。所述渐厚设置，可以表现为倾斜的直面，也可以表现为弧面，此处不作限制。

接着，请参阅图3，在本实施例中,所述夹持臂62的厚度沿对应的转动方向呈先渐小后渐大设置。所述对应的转动方向，也即对应所述夹持臂62所在辊轮的转动方向。基于此，所述夹持臂62可以设置为包括沿所述转动方向依次连通的三个分段，第一个分段的厚度沿所述转动方向呈渐小设置，使得所述安装槽611在该处的槽宽渐小；第二个分段的厚度沿所述转动方向不变，使得所述安装槽611在该处的槽宽不变；第三个分段的厚度沿所述转动方向呈渐大设置，使得所述安装槽611在该处的槽宽渐大。如此设置，使得所述插接件200或者所述插槽件300在所述第二分段处受到的夹持力最大，在第一分段和第三分段的夹持力相对较小，便利于后续在所述插接件200和所述插槽件300完成插置装配后，获得的所述插接类产品可从所述安装槽611中顺利脱出，便利于收集。

针对于装配完成后所述插接类产品的收集操作，在本实施例中，所述腔体11设有连通至所述基座1外部的第一出料通道114、第二出料通道115和成品通道116，所述第一出料通道114、第二出料通道115和成品通道116对应设于所述第一辊轮2、所述第二辊轮3和所述装配区域111的下方，使得未进行装配的所述插接件200自所述第一出料通道114通过而被收集、未进行装配的所述插槽件300自所述第二出料通道115通过而被收集、以及装配获得的所述插接类产品自所述成品通道116通过而被收集。其中，所述第二出料通道115远离所述装配区域111的一侧朝上突设有第一挡板117，所述第一挡板117用于阻挡所述插接件200自所述第二出料通道115的上方通过，使得未进行装配的所述插槽件300可直接进入所述第二出料通道115，而不在所述第二辊轮3上继续转动，而干扰后续的移送过程和插置装配过程。所述第二出料通道115靠近所述装配区域111的一侧朝上突设有第二挡板118，所述第二挡板118用于阻挡所述插接类产品，以使所述插接类产品进入所述成品通道116。所述第一挡板117和所述第二挡板118的延伸方向在本设计中不作限制，可以竖直朝上延伸设置，也可以自所述第二出料通道115朝向所述装配区域111的方向延伸设置。所述第一挡板117优选靠近所述第二辊轮3的轮面，但不抵接所述第二辊轮3的轮面，避免对所述第二辊轮3的转动造成干涉；所述第二挡板118与所述第二辊轮3之间的间隔距离设置为可供一所述插接件200通道，但不能供所述插接类产品通过。

此外，为确保所述第一备料轮4和所述第二备料轮5上实时具备充足的备料，在本实施例中，所述腔体11设有连通至所述基座1外部的第一进料通道112和第二进料通道113，以对应供所述插接件200和所述插槽件300上料至所述第一备料轮4和所述第二备料轮5，以所述第一进料通道112为例，所述第一进料通道112具有进口和出口，进口可连通料斗或者物料传送装置，出口对准所述第一备料轮4的轮面，使得所述第一进料通道112内的所述插接件200依次进入所述第一备料轮4的轮面。此外，当所述定向装配装置100包括所述安装结构6时，所述第一进料通道112内还可设有推板，用于将所述插接件200推动至卡嵌在所述安装座61的安装槽611内。其中，所述第一进料通道112自外至内呈口径渐缩设置，且内端的口径用于与所述插接件200的外径相当设置，内、外端的口径比为1:1～1:1.5，如此设置，使得所述多个插接件200仅能呈单列进入所述第一进料通道112，且在所述第一进料通道112的内端处被限位而以预设姿态进入所述第一辊轮2的辊面或者所述安装结构6，便利于后续的移送过程和插置装配过程的顺利进行；和/或，所述第二进料通道113自外至内呈口径渐缩设置，且内端的口径用于与所述插槽件300的外径相当设置，内、外端的口径比为1:1～1:1.5。所述第二进料通道113与所述第一进料通道112的设置同理，此处不作赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。