十字钥匙全自动加工设备的制作方法

本实用新型属于机械设备技术领域，具体涉及一种十字钥匙全自动加工设备。

背景技术：

钥匙是日常生活中必不可少的用品，如房门钥匙、抽屉钥匙、柜门钥匙、车钥匙等等，而对于钥匙的生产加工设备，目前市面上只有平面钥匙的相关加工设备，该种设备对于十字钥匙则无法完成上料及对焊的工作，十字钥匙分成金属钥匙头和十字钥匙柄，通常钥匙头和钥匙柄焊接时需要人工操作，逐个完成，焊接效率低，满足不了现有的作业需求，风险大，良品率低，同时焊接时会产出有害气体等，从而影响到焊工的身体健康。

另外，在钥匙的生产加工过程中，通常将同一牙花的钥匙用铁丝穿在一起，形成一串钥匙，方便后续的包装销售，现有的该种穿环程序大多通过人工进行操作，人工操作存在工作效率低、人工劳动成本高的问题，为解决该技术问题，市场上出现半自动的穿环技术，仍然达不到全自动穿环的要求，依然存在工作效率不高的问题，因此，设计一种可完全实现全自动穿环的设备，在提高工作效率的同时，还可大大节约人力成本，以满足市场需求。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本实用新型设计的目的在于提供一种十字钥匙全自动加工设备。

本实用新型通过以下技术方案加以实现：

所述的十字钥匙全自动加工设备，其特征在于包括自动上料对焊机构、牙花冲压机构、十字钥匙自动穿环机构；

自动上料对焊机构完成金属钥匙头和十字钥匙柄的输送及焊接，包括上料机构、输送机构及对焊机构；

牙花冲压机构依次完成对十字钥匙柄齿的压型及牙花的冲压，包括中心转盘、对应设置在中心转盘边缘位置处的两个冲压机及一个冲齿机，所述中心转盘上对应冲压机、冲齿机及十字钥匙自动穿环机构的位置处均设置有机械手夹取工位，每个机械手夹取工位上设置有一个用于夹住金属钥匙头的机械手；

十字钥匙自动穿环机构用于将完成相同牙花的钥匙用铁丝串成一串钥匙，包括穿环支架、转动机构、滑动机构、送绳机构、切割机构及钥匙放置板，所述钥匙放置板呈扇形设置，其上表面上设置有三个钥匙柄放置槽，三个钥匙柄放置槽呈扇形排列，钥匙放置板的扇形中心位置设置有与钥匙头通孔对应的截面呈弧形的穿环孔。

所述的十字钥匙全自动加工设备，其特征在于所述上料机构包括震动盘、与震动盘出口连通的上料管；所述输送机构包括平移机构、推送机构及转盘机构，所述平移机构包括平移气缸、与平移气缸连通的平移齿条、与平移齿条配合滑动的移动齿轮、所述移动齿轮的中心设置有用于放置十字钥匙柄的钥匙柄孔，所述推送机构包括推送气缸及由推送气缸驱动的推送杆；所述转盘机构包括由电机及同步带带动的转盘、均布设置在转盘上四个钥匙柄插接工位，每个钥匙柄插接工位上均设置有钥匙柄插接孔，四个钥匙柄插接工位分别用为接收钥匙柄工位、等待区工位、高压焊接工位、等待机械手抓取工位；所述对焊机构包括钥匙头输送机构、钥匙头前推机构及高压电焊机构。

所述的十字钥匙全自动加工设备，其特征在于一个钥匙柄输送的初始状态时，上料管的出口位置与移动齿轮上的钥匙柄孔位置对应；工作状态时，移动齿轮向前移动至推送杆位置处，且其中一个钥匙柄插接孔与推送杆和钥匙柄孔处于同一水平直线上，平移齿条通过推动移动齿轮使钥匙柄的初始状态转了一个方向，然后通过推动气缸推进钥匙柄插接孔内。

所述的十字钥匙全自动加工设备，其特征在于所述平移齿条呈长方体，所述平移齿条的下表面设置有下滑齿，所述移动齿轮呈柱状结构，其上设置有与下滑齿相啮合的上滑齿；所述钥匙头输送机构包括设置在机架上的钥匙头上料槽、钥匙头输送气缸、与钥匙头输送气缸连接的钥匙头输送杆。

所述的十字钥匙全自动加工设备，其特征在于所述钥匙头前推机构包括前推气缸、由前推气缸驱动的前推块，所述前推块内设置有用于接收钥匙头的钥匙头孔，所述钥匙头孔与钥匙柄插接孔处于同一水平面上，所述钥匙头输送杆设置在上料槽的下端，上料槽的下端开口位置与钥匙头孔处于同一水平面上。

所述的十字钥匙全自动加工设备，其特征在于所述中心转盘上安装有用于机械手前后移动的轨道，所述机械手的前端设置有钥匙头接收孔，机械手的上端设置有第一气缸，所述第一气缸工作实现钥匙头的夹紧，所述轨道上分别设置上气缸和下气缸，所述下气缸驱动机械手沿轨道后移，所述上气缸驱动机械手沿轨道前移将机械手上夹取的钥匙推送到冲压机或冲齿机处。

所述的十字钥匙全自动加工设备，其特征在于所述转动机构包括转动电机、与转动电机输出端固定连接的转动板，所述转动电机设置在穿环支架下方；所述滑动机构包括设置在转动板上的两条滑轨，卡接设置滑轨上的滑块、固定设置在滑块上的安装架、安装架滑动驱动机构，所述钥匙放置板固定设置在安装架的顶端。

所述的十字钥匙全自动加工设备，其特征在于所述送绳机构包括支撑台、倾斜向上设置在支撑台侧壁导条、设置在导条两侧的导轮，所述导条内设置有导槽，导槽的上端开口位置靠近穿环孔；所述切割机构包括割刀、割刀驱动气缸，所述割刀驱动气缸通过支撑板固定在支撑台上

所述的十字钥匙全自动加工设备，其特征在于所述割刀对应导槽上端开口与穿环孔之间的上方位置，两导轮的转动方向相反，且穿环绳从两导轮之间的缝隙穿过，穿环绳与两导轮外壁接触。

所述的十字钥匙全自动加工设备，其特征在于所述安装架驱动机构包括安装架驱动气缸及与安装架驱动气缸输出轴相连的伸缩杆。

本实用新型结构设计合理，自动化程度高，通过设置的自动上料对焊机构实现自动上料及焊接过程，填补现有技术中的空白，提高钥匙的生产效率，提高良品率，实现安全生产，降低了焊工焊接时对身体的损伤；牙花冲压机构的设置实现钥匙牙花的冲压、十字钥匙自动穿环机构实现相同牙花的钥匙的串接，无须人工操作，穿环效率高，节约人力成本。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型俯视结构示意图；

图3为自动上料对焊机构的整体结构示意图；

图4为图3的a部放大图；

图5-图7为本实用新型不同角度的结构示意图；

图8为图7的b部放大图；

图9为本实用新型牙花冲压机构的结构示意图；

图10为本实用新型十字钥匙自动穿环机构的结构示意图；

图11-图12为十字钥匙自动穿环机构与中心转盘配合安装位置结构示意图；

图13为钥匙放置板的结构式示意图。

图中，1-自动上料对焊机构，101-振动盘，102-上料管，103-平移机构，103-1-平移气缸，103-2-平移齿条，103-3-移动齿轮，103-4钥匙柄孔，104-推送机构，104-1-推送气缸，104-2-推送杆，105-转盘机构，105-1-电机，105-2-同步带，105-3-转盘，105-4-钥匙柄插接工位，105-5-钥匙柄插接孔，106-钥匙头输送机构，106-1-上料槽，106-2-钥匙头输送杆，107-钥匙头前推机构，107-1-前推气缸，107-2-前推块，107-3-钥匙头孔，2-牙花冲压机构，201-中心转盘，202-冲压机，203-冲齿机，204-机械手夹取工位，205-机械手，206-轨道，207-第一气缸，208-上气缸，209-下气缸，3-十字钥匙自动穿环机构，301-穿环支架，302-转动机构，302-1-转动电机，302-2-转动板，303-滑动机构，303-1-滑轨，303-2-滑块，303-3-安装架，303-4-安装架驱动气缸，303-5-伸缩杆，304-送绳机构，304-1-支撑台，304-2-导条，304-3-导轮，304-4-导槽，305-切割机构，305-1-割刀，305-2-割刀驱动气缸，305-3-支撑板，306-钥匙放置板，306-1钥匙柄放置槽，306-2-穿环孔。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本实用新型做进一步详细描述，并给出具体实施方式。

如图1-2所示，本实用新型十字钥匙全自动加工设备，该设备自动化程度高，效率高。其结构具体包括自动上料对焊机构、牙花冲压机构、十字钥匙自动穿环机构；自动上料对焊机构完成金属钥匙头和十字钥匙柄的输送及焊接，花冲压机构依次完成对十字钥匙柄齿的压型及牙花的冲压，十字钥匙自动穿环机构用于将完成相同牙花的钥匙用铁丝串成一串钥匙，整个流水线式加工过程，取代人工操作，节省人力成本。

如图3-图8所示，自动上料对焊机构包括上料机构、输送机构及对焊机构，上料装置包括震动盘、与震动盘出口连通的上料管；十字钥匙柄放入震动盘中，通过在震动盘的振动通道中设置缺口，实现十字钥匙柄按照规定的方向随震动盘的振动进行移动；输送机构包括平移机构、推送机构及转盘机构，平移机构包括平移气缸、与平移气缸连通的平移齿条、与平移齿条配合滑动的移动齿轮，该移动齿轮的中心设置有用于放置十字钥匙柄的钥匙柄孔，平移齿条呈长方体，平移齿条的下表面设置有下滑齿，移动齿轮呈柱状结构，其上设置有与下滑齿相啮合的上滑齿，上滑齿与下滑齿的配合使用，驱动移动前后往复运动；推送机构包括推送气缸及由推送气缸驱动的推送杆；转盘机构包括转盘、均布设置在转盘上四个钥匙柄插接工位，每个钥匙柄插接工位上均设置有钥匙柄插接孔，其中转盘由电机及同步带带动，该传动机构为常规传动机构，不在详细描述其具体的结构；该输送机构主要完成钥匙柄的传送，以实现后续与钥匙头的对焊工序，在传送过程中，其中任一个钥匙柄输送的初始状态时，上料管的出口位置与移动齿轮上的钥匙柄孔位置对应；工作状态时，移动齿轮向前移动至推送杆位置处，且其中一个钥匙柄插接孔与推送杆和钥匙柄孔处于同一水平直线上。

优选地，对焊机构包括钥匙头输送机构、钥匙头前推机构及高压电焊机构，该钥匙头输送机构主要完成钥匙头的送达，以实现与钥匙柄的焊接，包括设置在机架上的钥匙头上料槽、钥匙头输送气缸、与钥匙头输送气缸连接的钥匙头输送杆，钥匙头输送杆设置在上料槽的下端，上料槽的下端开口位置与钥匙头孔处于同一水平面上；钥匙头前推机构包括前推气缸、由前推气缸驱动的前推块，该前推块内设置有用于接收钥匙头的钥匙头孔，钥匙头孔与钥匙柄插接孔处于同一水平面上。

本自动上料对焊机构的工作过程，将钥匙柄导入到震动盘中，震动盘通过震动将钥匙柄逐个进入到上料管内，上料管通过震动是的钥匙柄能够按照十字的顺序从上料管的出口处进入到移动齿轮的钥匙柄孔，该钥匙柄孔为十字孔，与此同时，平移气缸工作，带动平移齿条向前移动，进而带动与平移齿条相啮合的移动齿轮向前移动，移动齿轮移动到其上社会的钥匙柄孔与推送杆位于同一水平直线上时，推送气缸工作，驱动推送杆工作，将钥匙柄孔内的钥匙柄顶入到转盘上钥匙柄插接工位上的钥匙柄插接孔内，然后转盘在电机和同步带的作用下转动90度方向，继续进行下一个钥匙柄的插接工作，在继续转动90度方向，于此同时，钥匙头输送机构同步工作，将钥匙头上料槽内最下端的钥匙头通过钥匙头输送气缸的工作，带动钥匙头输送杆将钥匙头推送到前推块内的钥匙头孔内，然后前推气缸工作，将钥匙头推送到钥匙柄位置处，实现接触，接触的瞬间，高压电焊机构实现焊接，完成一个钥匙柄与钥匙头的焊接工作，然后转盘继续转动进入下一步钥匙柄铣牙花工序，依次重复，其中高压电焊机构为现有的常规焊接机构，其具体结构不再详细描述。

如图9所示，包括中心转盘、对应设置在中心转盘边缘位置处的两个冲压机及一个冲齿机，中心转盘上对应冲压机、冲齿机及十字钥匙自动穿环机构的位置处均设置有机械手夹取工位，每个机械手夹取工位上设置有一个用于夹住金属钥匙头的机械手，中心转盘上安装有用于机械手前后移动的滑轨，机械手由电机驱动沿着滑轨同时前进或后退，具体为机械手臂在上料部分接收钥匙，机械手的前端设置有钥匙头接收孔，接收钥匙是将钥匙头插入机械手中，机械手的上端设置有第一气缸，第一气缸工作实现钥匙头的夹紧，然后下气缸工作往后拉，中心转盘转动一个工位，进行到下一个工位，到达下一个工位后，上气缸工作，将机械手推出，带动钥匙推到冲压机或冲齿机处，等加工完成后再夹紧钥匙头拉出机械手，再进行下一个工位。

如图10-13所示，十字钥匙自动穿环机构，该自动穿环机构设置在中心转盘旁边，且对应机械手夹取工位设置，穿环机构与中心转盘上的机械手配合使用，实现相同牙花钥匙的自动穿环。其具体结构包括穿环支架、转动机构、滑动机构、送绳机构、切割机构及扇形结构的钥匙放置板，其上表面上设置有三个钥匙柄放置槽，该三个钥匙柄放置槽呈扇形排列，钥匙放置板的扇形中心位置设置有与钥匙头通孔对应的截面呈弧形的穿环孔。

进一步地，转动机构包括转动电机、与转动电机输出端固定连接的转动板，转动电机设置在穿环支架下方，转动机构工作带动钥匙放置板旋转，每旋转一次使其中一个钥匙柄放置槽与机械手臂上夹取的钥匙处于同一直线上，以便将钥匙顺利的放入到对应的钥匙柄放置槽内；滑动机构包括设置在转动板上的两条滑轨，卡接设置滑轨上的滑块、固定设置在滑块上的安装架、安装架滑动驱动机构，钥匙放置板固定设置在安装架的顶端，安装架驱动机构包括安装架驱动气缸及与安装架驱动气缸输出轴相连的伸缩杆，该伸缩杆用于与安装架配合使用，使安装架沿滑轨座直线往复运动。

进一步地，送绳机构包括支撑台、倾斜向上设置在支撑台侧壁导条、设置在导条两侧的导轮，导条内设置有导槽，导槽的上端开口位置靠近穿环孔，两导轮的转动方向方向，且穿环绳从两导轮之间的缝隙穿过，穿环绳与两导轮外壁接触，两导轮的反向转动，促使设置在两导轮之间的铁线伸出；切割机构包括割刀、割刀驱动气缸，割刀驱动气缸通过支撑板固定在支撑台上，割刀对应导槽上端开口与穿环孔之间的上方位置，割刀的设置，以实现一串钥匙穿环后铁线的割断，为进入下一个穿环工序做准备。

本十字钥匙自动穿环机构工作过程，中心转盘上的机械手在穿环前主要是夹取钥匙进行不同工位的钥匙牙花的制备，铣好相同牙花的钥匙由机械手臂夹取后转动到穿环工序后停止等待，同时，转动电机工作带动转动板以上的所有部件转动直到钥匙柄放置槽与机械手臂上的钥匙柄处于同一直线上，此时机械手臂伸出将钥匙柄放入到钥匙柄放置槽内，机械手臂缩回，转动电机继续转动，使另外一个钥匙放置槽的位置与机械手臂上的钥匙柄处于同一直线上，等待下一个钥匙的放置，重复这样的动作直到三把钥匙全部放置好后，此时，三把钥匙的钥匙头上下重叠，此时滑动机构的安装架驱动气缸的伸缩杆伸出顶住安装架，使安装架沿着滑轨滑动到送绳机构位置处，送绳机构的导轮动作，使铁线伸出，在导槽的出口端设置有弧形面，使贴下向下弯曲深入到穿环孔内，在钥匙头通内壁的作用下，铁线缠绕两圈后，导轮停止工作，切割机构的割刀驱动气缸工作，驱使割刀下移切断铁线，完成一把钥匙的穿环，重复以上动作，实现钥匙的穿环。

本实用新型整体工作过程：先将钥匙柄放入震动盘内，通过震动将十字钥匙转面，通过上料管将一个个钥匙柄依次进入到钥匙柄孔，然后在平移机构的作用下进入到钥匙柄插接孔内，与此同时，将钥匙头连串接入钥匙头钥匙头上料槽内，通过气缸将每个钥匙头推入焊接区；转动转盘将钥匙柄和钥匙头对接，通过高压电焊将两个焊接完成；完成焊接后，转动转盘，将焊接后的钥匙对牢中心转盘机械手内，机械手夹紧钥匙转到冲压机对应工位，通过增压缸冲压，先完成两个齿的压型，继续转动，机械手带着钥匙转到另一冲压机对应工位，增压缸冲压，完成另外两个齿的压型；机械手继续转动，转到冲齿机对应工位，通过冲齿机，将需要的牙花冲出来；机械手继续转动，转到穿环机构对应工位，将钥匙放到钥匙柄放置槽内，每次3把钥匙后，将铁线穿过，完成钥匙的整个流程。