一种高效对称式卡扣智能夹装装置的制作方法

本实用新型属于先进制造与自动化领域，特别涉及一种高效对称式卡扣智能夹装装置。

背景技术：

20世纪80年代以来，国民经济的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求，同时为模具的发展提供了巨大的动力。这些年来，中国模具发展十分迅速，模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展。振兴和发展中国的模具工业，日益受到人们的重视和关注。

进入21世纪，在经济全球化的新形势下，随着资本、技术和劳动力市场的重新整合，中国装备制造业在加入wto以后，将成为世界装备制造业的基地。为了适应用户对模具制造的高精度、短交货期、低成本的迫切要求，模具工业正广泛应用现代先进制造技术来加速模具工业的技术进步，这是各行各业对模具这一基础工艺装备的迫切需求。

汽车玻璃密封件为玻璃安装到车身上起到固定和车内隔音防水密封作用，广泛用于车门、车窗、车身、天窗、发动机箱和后备箱等部位。为了与车身固定，汽车玻璃密封件上需要安装卡扣。传统的卡扣安装工艺通过人工安装，自动化程度低；人工安装需要耗费大量人力，大大增加了生产成本；而且，人工安装卡扣时，每一个卡扣的安装位置需要提前打点确定，既无法保证卡扣的位置精度，即降低了生产效率又影响产品的质量。

技术实现要素：

实用新型目的：为了克服以上不足，本实用新型的目的是提供一种高效对称式卡扣智能夹装装置，其结构设计合理，易于生产，自动化程度高，减少人工劳动量，提高了工作效率，解决了传统的由人工安装卡扣工艺所带来的自动化程度低、生产效率低、生产成本大等一系列问题。本实用新型还提供一种高效对称式卡扣智能夹装装置的工作方法，工作原理简单易行，工作过程自动化程度高，所需要的人力少，提高了生产效率，适合工业大规模应用。

技术方案：一种高效对称式卡扣智能夹装装置，包括总安装板、工作台、伺服驱动装置、连接桥架、第一卡扣夹装单元和第二卡扣夹装单元，所述工作台固定设置在总安装板上，所述伺服驱动装置设置在工作台上，并且伺服驱动装置与连接桥架连接，所述伺服驱动装置可驱动连接桥架移动，所述第一卡扣夹装单元和第二卡扣夹装单元沿伺服驱动装置的驱动方向对称设置在工作台上，并且第一卡扣夹装单元和第二卡扣夹装单元均与连接桥架连接。本实用新型的高效对称式卡扣智能夹装装置，一方面能够保证卡扣安装的精准和迅速，提高了产品质量和生产效率，另一方面也解放了人力需求，降低了生产成本。

进一步的，上述的高效对称式卡扣智能夹装装置，所述第一卡扣夹装单元和第二卡扣夹装单元均包括储料滑台、挡料块、卡扣夹装组件一、卡扣夹装组件二、连接板、一组卡扣放置组件和卡扣顶起组件，所述卡扣夹装组件一和卡扣夹装组件二均与连接板连接，并且卡扣夹装组件一和卡扣夹装组件二对称设置在连接板的两侧，所述储料滑台设置在工作台上，并且储料滑台位于工作台沿伺服驱动装置驱动方向的一侧，所述储料滑台远离工作台的端部与卡扣振动盘连通，并且储料滑台位于工作台上的端部设有卡扣顶起组件，所述卡扣顶起组件远离储料滑台的一侧设有挡料块，所述一组卡扣放置组件呈一列设置在工作台上。

进一步的，上述的高效对称式卡扣智能夹装装置，所述储料滑台的截面为弧形，所述卡扣顶起组件位于储料滑台的下端部。

进一步的，上述的高效对称式卡扣智能夹装装置，所述工作台上沿沿伺服驱动装置驱动方向上设有两条平行的滑轨一，所述卡扣夹装组件一和卡扣夹装组件二的下端面上设有滑块一，所述滑块一与滑轨一滑动连接。

进一步的，上述的高效对称式卡扣智能夹装装置，所述卡扣夹装组件一和卡扣夹装组件二包括机械手滑台一、机械手进退气缸、机械手上下行气缸、反射检测开关、机械手夹持气缸和机械手滑台二，所述机械手滑台一通过滑块一与滑轨一连接，所述机械手进退气缸固定设置在机械手滑台一上，所述机械手滑台二与机械手进退气缸的活塞杆连接，并且机械手进退气缸可驱动机械手滑台二沿水平方向移动，所述机械手上下行气缸和反射检测开关均设置在机械手滑台二上，所述机械手夹持气缸与机械手上下行气缸的活塞杆连接，并且机械手上下行气缸可驱动机械手夹持气缸沿竖直方向移动。

进一步的，上述的高效对称式卡扣智能夹装装置，所述机械手滑台一上设有滑轨二，所述机械手滑台二上设有滑块二，所述滑块二和滑轨二滑动连接。

进一步的，上述的高效对称式卡扣智能夹装装置，所述一组卡扣放置组件和卡扣顶起组件均包括安装气缸、气缸安装板、卡扣放置组件一和卡扣放置组件二，所述气缸安装板与安装气缸的活塞杆连接，所述卡扣放置组件一和卡扣放置组件二对称设置在气缸安装板上。

进一步的，上述的高效对称式卡扣智能夹装装置，所述卡扣放置组件一和卡扣放置组件二包括卡扣座、安装底座、导座、导杆、法兰和弹簧，所述导座通过螺栓设置在工作台上，所述导杆设置在导座的下端部内，并且导座和导杆过渡配合，所述导杆的下端部伸出导座，所述法兰的下端部与气缸安装板连接，并且法兰的上端部与导杆连接，所述安装底座设置在导座的上端部内，所述导杆伸入导座的上端部与安装底座的下端部连接，所述安装底座的上端部固定设有卡扣座，所述安装底座和法兰之间设有弹簧；所述导杆上端有u型槽，所述安装底座上设有直推杆，所述直推杆的两端设置在u型槽内。

进一步的，上述的高效对称式卡扣智能夹装装置，所述伺服驱动装置由伺服电机和滚珠丝杆构成，所述伺服电机与滚珠丝杆连接，所述滚珠丝杆与连接桥架连接，并且连接桥架可沿滚珠丝杆移动。

本实用新型还提供一种高效对称式卡扣智能夹装装置的工作方法，包括以下步骤：

1）卡扣上料：卡扣振动盘振动上料，使得卡扣振动盘内的卡扣经振动落下进入储料滑台上，最终停止在挡料块后，卡扣依次堆放在储料滑台上；

2）机械手上料，第一卡扣夹装单元和第二卡扣夹装单元分别独立夹装卡扣；

2-1：机械手夹持气缸打开，机械手进退气缸待机收缩，机械手上下行气缸伸出；

2-2：伺服驱动装置通过连接桥架带动卡扣夹装组件一移动至挡料块位置；

2-3：此时反射检测开关正对着挡料块位置，当挡料块上有卡扣时，则反射检测开关反馈运行信号给控制系统，安装气缸的活塞杆工作伸出，将挡料块上的卡扣顶出，机械手夹持气缸准备夹装卡扣；

2-4：机械手进退气缸工作进给，机械手夹持气缸闭合，夹紧卡扣，安装气缸的活塞杆复位收回，机械手进退气缸复位收回；

2-5：伺服驱动装置后伺服驱动带动卡扣夹装组件二移动至挡料块位置，重复上述步骤2-1~2-4，卡扣夹装组件二重复完成卡扣抓取动作，此时，第一卡扣夹装单元和第二卡扣夹装单元的4个机械手夹持气缸全部夹装有卡扣；

3）卡扣放置到卡扣放置组件上；

3-1：伺服驱动装置带动第一卡扣夹装单元和第二卡扣夹装单元的卡扣夹装组件一到卡扣安装位置一，机械手进退气缸工作进给，机械手上下行气缸工作下行，第一卡扣夹装单元和第二卡扣夹装单元的卡扣夹装组件一中2个机械手夹持气缸将卡扣放置在卡扣安装位置一的卡扣座上；

3-2：伺服驱动装置带动第一卡扣夹装单元和第二卡扣夹装单元的卡扣夹装组件二到卡扣安装位置二，机械手进退气缸工作进给，机械手上下行气缸工作下行，第一卡扣夹装单元和第二卡扣夹装单元的卡扣夹装组件二中2个机械手夹持气缸将卡扣放置在卡扣安装位置二的卡扣座上；

3-3：机械手夹持气缸复位打开，机械手上下行气缸复位伸出，机械手进退气缸复位退回，伺服驱动装置带动第一卡扣夹装单元和第二卡扣夹装单元回到初始位置；

3-4：重复步骤2）进行下一组卡扣抓取；

3-5：重复步骤3-1~3-3，将卡扣放置在下一组放置位置，依次类推完成全部安装位置卡扣的放置，之后第一卡扣夹装单元和第二卡扣夹装单元退回初始位置；

4）：卡扣安装，安装气缸接收到控制系统的工作信号伸出，法兰带动导杆上行，导杆u型槽底部触碰到直推杆后，固定在直推杆上的安装底座和卡扣座也随之一起上行到气缸最大行程高度，之后，又在安装底座下方弹簧的作用下，继续上行，直至触碰到密封条内部各个安装位置的骨架顶部，此时卡扣安装到位，卡扣安装完成后，安装气缸复位，并带动导杆、安装底座和卡扣座回到初始位置。

本实用新型所述的高效对称式卡扣智能夹装装置的工作方法，工作原理简单易行，工作过程自动化程度高，所需要的人力少，提高了生产效率，适合工业大规模应用。

上述技术方案可以看出，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型所述的高效对称式卡扣智能夹装装置，其结构设计合理，易于生产。高效对称式卡扣智能夹装装置的自动化程度高，工作效率高，应用灵活。本实用新型所述的高效对称式卡扣智能夹装装置的工作方法，工作原理简单易行，工作过程自动化程度高，所需要的人力少，提高了生产效率，适合工业大规模应用。并且，具有如下优点：

1、本实用新型所述的一种智能卡扣夹装装置，全程只需人工将卡扣备件放置在振动盘上，其余动作均可自动完成，自动化程度高，节省了人工成本；

2、本实用新型所述的一种智能卡扣夹装装置，机械手通过伺服驱动，安装气缸又有导座、导杆定位，整个安装过程快速、精准，生产效率高；

3、本实用新型所述的一种智能卡扣夹装装置，卡扣安装位置可以通过底座u型槽、更改伺服参数自由调节，提高了设备的灵活度。

附图说明

图1为本实用新型所述的高效对称式卡扣智能夹装装置的整体结构示意图；

图2为本实用新型所述的高效对称式卡扣智能夹装装置的局部结构示意图一；

图3为本实用新型所述的高效对称式卡扣智能夹装装置的局部结构示意图二；

图4为本实用新型所述的高效对称式卡扣智能夹装装置的局部结构示意图三

图5为本实用新型所述的高效对称式卡扣智能夹装装置的局部结构示意图四；

图6为本实用新型所述的高效对称式卡扣智能夹装装置的局部结构示意图五；

图7为本实用新型所述的高效对称式卡扣智能夹装装置的局部结构示意图六；

图8为本实用新型所述的高效对称式卡扣智能夹装装置的局部结构示意图七。

图中：总安装板1、工作台2、滑轨一21、伺服驱动装置3、伺服电机31、滚珠丝杆32、连接桥架4、第一卡扣夹装单元5、第二卡扣夹装单元6、储料滑台61、挡料块62、卡扣夹装组件一63、滑块一631、机械手滑台一632、机械手进退气缸633、机械手上下行气缸634、反射检测开关635、机械手夹持气缸636、机械手滑台二637、滑轨二638、滑块二639、卡扣夹装组件二64、连接板65、卡扣放置组件66、卡扣座661、安装底座662、导座663、导杆664、u型槽6641、直推杆6642、法兰665、弹簧666、安装气缸667、气缸安装板668、卡扣放置组件一669、卡扣放置组件二6610、卡扣顶起组件67。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例

如图1、7和8所示的高效对称式卡扣智能夹装装置，包括总安装板1、工作台2、伺服驱动装置3、连接桥架4、第一卡扣夹装单元5和第二卡扣夹装单元6，所述工作台2固定设置在总安装板1上，所述伺服驱动装置3设置在工作台2上，并且伺服驱动装置3与连接桥架4连接，所述伺服驱动装置3可驱动连接桥架4移动，所述第一卡扣夹装单元5和第二卡扣夹装单元6沿伺服驱动装置3的驱动方向对称设置在工作台2上，并且第一卡扣夹装单元5和第二卡扣夹装单元6均与连接桥架4连接。

其中，如图1、7和8所示第一卡扣夹装单元5和第二卡扣夹装单元6均包括储料滑台61、挡料块62、卡扣夹装组件一63、卡扣夹装组件二64、连接板65、一组卡扣放置组件66和卡扣顶起组件67，所述卡扣夹装组件一63和卡扣夹装组件二64均与连接板65连接，并且卡扣夹装组件一63和卡扣夹装组件二64对称设置在连接板65的两侧，所述储料滑台61设置在工作台2上，并且储料滑台61位于工作台2沿伺服驱动装置3驱动方向的一侧，所述储料滑台61远离工作台2的端部与卡扣振动盘连通，并且储料滑台61位于工作台2上的端部设有卡扣顶起组件67，所述卡扣顶起组件67远离储料滑台61的一侧设有挡料块62，所述一组卡扣放置组件66呈一列设置在工作台2上。所述储料滑台61的截面为弧形，所述卡扣顶起组件67位于储料滑台61的下端部。所述工作台2上沿沿伺服驱动装置3驱动方向上设有两条平行的滑轨一21，所述卡扣夹装组件一63和卡扣夹装组件二64的下端面上设有滑块一631，所述滑块一631与滑轨一21滑动连接。本实用新型中储料滑台61连通着振动盘，安装卡扣置于振动盘中，经振动落入储料滑台，储料滑台61下方设有卡扣顶起组件67，通过卡扣顶起组件67将触碰在挡料块62上的卡扣顶起，以便后续机械手夹持气缸636抓起。储料滑台61最下端安装了挡料块62，限制了卡扣的最终位置，之后的卡扣依次堆叠在储料滑台61之上，挡料块62与储料滑台61之间仅有一个卡扣宽度的间隙，使卡扣顶起组件67每次仅顶起一个卡扣，保证了卡扣的有序顶出。

如图2-4所示的卡扣夹装组件一63和卡扣夹装组件二64包括机械手滑台一632、机械手进退气缸633、机械手上下行气缸634、反射检测开关635、机械手夹持气缸636和机械手滑台二637，所述机械手滑台一632通过滑块一631与滑轨一21连接，所述机械手进退气缸633固定设置在机械手滑台一632上，所述机械手滑台二637与机械手进退气缸633的活塞杆连接，并且机械手进退气缸633可驱动机械手滑台二637沿水平方向移动，所述机械手上下行气缸634和反射检测开关635均设置在机械手滑台二637上，所述机械手夹持气缸636与机械手上下行气缸634的活塞杆连接，并且机械手上下行气缸634可驱动机械手夹持气缸636沿竖直方向移动。所述机械手滑台一632上设有滑轨二638，所述机械手滑台二637上设有滑块二639，所述滑块二639和滑轨二638滑动连接。本实用新型中卡扣夹装组件一63和卡扣夹装组件二64均由三个气缸机械手进退气缸633、机械手上下行气缸634和机械手夹持气缸636构成，分别实现机械手的前后进给、上下进给、打开闭合动作。机械手滑台二637上设有反射检测开关635，当反射检测开关635检测到卡扣时，反馈给控制系统100，控制系统100向卡扣夹装组件一63和卡扣夹装组件二64发送信号进行下一步动作，机械手夹持气缸636完成对卡扣料的抓取，并经过伺服驱动装置3驱动，依次将卡扣放置到相应位置的卡扣座上；若反射检测开关635没有检测到信号（储料台上无卡扣顶起），则卡扣夹装组件一63和卡扣夹装组件二64运行停止。

如图5、6所示的一组卡扣放置组件66和卡扣顶起组件67均包括安装气缸667、气缸安装板668、卡扣放置组件一669和卡扣放置组件二6610，所述气缸安装板668与安装气缸667的活塞杆连接，所述卡扣放置组件一669和卡扣放置组件二6610对称设置在气缸安装板668上。所述卡扣放置组件一669和卡扣放置组件二6610包括卡扣座661、安装底座662、导座663、导杆664、法兰665和弹簧666，所述导座663通过螺栓设置在工作台2上，所述导杆664设置在导座663的下端部内，并且导座663和导杆664过渡配合，所述导杆664的下端部伸出导座663，所述法兰665的下端部与气缸安装板668连接，并且法兰665的上端部与导杆664连接，所述安装底座662设置在导座663的上端部内，所述导杆664伸入导座663的上端部，所述导杆664上端有u型槽6641，所述安装底座662上设有直推杆6642，所述直推杆6642的两端设置在u型槽6641内，通过直推杆6642连接安装底座662。所述安装底座662与法兰665之间放置有弹簧666（安装底座可在导杆的u型槽内受弹簧作用滑动），安装底座662之上固定有卡扣座661。

另外，伺服驱动装置3由伺服电机31和滚珠丝杆32构成，所述伺服电机31与滚珠丝杆32连接，所述滚珠丝杆32与连接桥架4连接，并且连接桥架4可沿滚珠丝杆32移动。

基于上述结构的基础上，一种高效对称式卡扣智能夹装装置的工作方法，包括以下步骤：

1）卡扣上料：卡扣振动盘振动上料，使得卡扣振动盘内的卡扣经振动落下进入储料滑台61上，最终停止在挡料块62处后，卡扣依次堆放在储料滑台3上；

2）机械手上料，第一卡扣夹装单元5和第二卡扣夹装单元6分别独立夹装卡扣；

2-1：机械手夹持气缸636打开，机械手进退气缸633待机缩进，机械手上下行气缸634伸出；

2-2：伺服驱动装置3通过连接桥架4带动卡扣夹装组件一63移动至挡料块62位置；

2-3：此时反射检测开关635正对着挡料块62位置，当挡料块62上有卡扣时，则反射检测开关635反馈运行信号给控制系统，安装气缸667的活塞杆工作伸出，将挡料块62上的卡扣顶出，机械手夹持气缸636准备夹装卡扣；

2-4：机械手进退气缸633工作进给，机械手夹持气缸636闭合，夹紧卡扣，安装气缸667的活塞杆复位收回，机械手进退气缸633复位收回；

2-5：伺服驱动装置3后伺服驱动带动卡扣夹装组件二64移动至挡料块62位置，重复上述步骤2-1~2-4，卡扣夹装组件二64重复完成卡扣抓取动作，此时，第一卡扣夹装单元5和第二卡扣夹装单元6的4个机械手夹持气缸636全部夹装有卡扣；

3）卡扣放置到卡扣放置组件66上；

3-1：伺服驱动装置3带动第一卡扣夹装单元5和第二卡扣夹装单元6的卡扣夹装组件一63到卡扣安装位置一，机械手进退气缸633工作进给，机械手上下行气缸634工作下行，第一卡扣夹装单元5和第二卡扣夹装单元6的卡扣夹装组件一63中2个机械手夹持气缸636将卡扣放置在卡扣安装位置一的卡扣座661上；

3-2：伺服驱动装置3带动第一卡扣夹装单元5和第二卡扣夹装单元6的卡扣夹装组件二64到卡扣安装位置二，机械手进退气缸633工作进给，机械手上下行气缸634工作下行，第一卡扣夹装单元5和第二卡扣夹装单元6的卡扣夹装组件二64中2个机械手夹持气缸636将卡扣放置在卡扣安装位置二的卡扣座661上；

3-3：机械手夹持气缸636复位打开，机械手上下行气缸634复位伸出，机械手进退气缸633复位退回，伺服驱动装置3带动第一卡扣夹装单元5和第二卡扣夹装单元6回到初始位置；

3-4：重复步骤2）进行下一组卡扣抓取；

3-5：重复步骤3-1~3-3，将卡扣放置在下一组放置位置，依次类推完成全部安装位置卡扣的放置，之后第一卡扣夹装单元5和第二卡扣夹装单元6退回初始位置；

4）：卡扣安装，安装气缸667接收到控制系统的工作信号伸出，法兰665带动导杆664上行，导杆u型槽6641底部触碰到直推杆6642后，固定在直推杆6641上的安装底座662和卡扣座661也随之一起上行到气缸最大行程高度，之后，又在安装底座662下方弹簧666的作用下，继续上行，直至触碰到密封条内部各个安装位置的骨架顶部，此时卡扣安装到位，卡扣安装完成后，安装气缸667复位，并带动导杆664、安装底座662和卡扣座661回到初始位置。

本实用新型中所述第一卡扣夹装单元5和第二卡扣夹装单元6上分布有4个机械手夹持气缸636（左右各2个），一次动作可以同时安装2对卡扣，安装效率高。

本实用新型中所述卡扣座661，由导杆664配合连接导座663，导座663上开有u型槽，可根据密封条的实际弧度来调整卡扣的横向安装位置。

本实用新型中所述导杆664通过底部的法兰665连接安装气缸667，安装气缸667运行，卡扣座661上抬，将卡扣卡入密封条内部，最终完成安装。

本实用新型中所述法兰665与安装底座662之间置有弹簧666，最终的卡扣安装实际由弹簧带动完成，避免了各个安装位置由于密封条的弧度造成的上下偏差导致卡扣安装不到位（气缸的单一行程无法确保到位，需要弹簧带动在导杆的u型槽内二次进给不同的高度）。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。