物料组装机构的制作方法

本发明涉及生产设备技术领域，尤其是涉及一种物料组装机构。

背景技术：

在生产制造时常常涉及多相物料的组装，包括在待装配物料上组装一个或多个零部件。具体的如果汁机等装置的充电部位需要在基座上装配导电极和磁吸。导电极通常采用铜钉，基座通常为绝缘塑胶件。

本申请人发现现有技术中至少存在以下问题：以现有的充电部件组装为例，参见图1所示，在待装配件10上存在有两处需要分别组装铜钉20、磁铁30的待装配位置。现有散乱铜钉物料在生产时需要人工摆放，在装配时需要人工使用手动压机将铜钉压入塑胶件，然后人工将磁铁物料装入塑胶件，并再次使用手动压机将磁铁压入塑胶件内，人工压合方式对于上述多相物料的组装生产效率低下，且易导致产品质量问题。自动化系统在大批量生产时系统效率高，但其结构复杂，后期维护成本高；且通常通用性较差，造成成本浪费。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供物料组装机构，以解决现有技术中存在的人工组装多相物料生产效率低的技术问题；本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的物料组装机构，包括压料部、驱动部和用于暂放物料的备料部，其中：

所述备料部位于待装配位置的上方和/或下方，所述备料部在水平方向上可转动的设置，和/或，所述备料部内的物料在竖直方向上可移动的设置；

所述压料部与所述驱动部连接，并能在所述驱动部的带动下将移动至与待装配位置对准且相接触位置的物料压入至所述待装配位置。

优选的，所述备料部包括位于所述待装配位置上方的布料盘，所述布料盘在水平方向上可转动的设置；

和/或，所述备料部包括位于所述待装配位置下方的备料夹，所述压料部延伸入所述备料夹中并能推动其内的物料在竖直方向上移动。

优选的，所述布料盘上存在有多个周向布置的待料位；所述备料夹内存在有与所述待装配位置对准且允许物料在竖直方向上依次叠放的备料腔。

优选的，所述压料部包括位于所述布料盘上方的第一物料压头，所述驱动部包括用于带动所述第一物料压头伸缩的第一驱动部；

和/或，所述压料部包括延伸入所述备料夹内的第二物料压头，所述驱动部包括用于带动所述第二物料压头伸缩的第二驱动部。

优选的，所述布料盘连接有驱动组件，所述驱动组件包括相连接的第三驱动部和摆杆组件，所述摆杆组件与所述布料盘传动连接；所述布料盘的外周形成有棘齿，所述摆杆组件上存在有限位块，所述限位块卡入所述棘齿之间的棘槽内且两者的配合结构仅允许所述布料盘顺时针或逆时针转动。

优选的，所述物料组装机构还包括定位组件，所述定位组件包括与所述第一驱动部和/或所述第二驱动部连接的导向销，所述布料盘和所述备料夹的对应位置存在有定位孔，所述导向销与所述定位孔的配合结构能够使所述备料部上的待压入物料与所述待装配位置处于中心轴重合的位置。

优选的，所述导向销与所述第一驱动部连接，且所述布料盘上的所述定位孔沿其周向布置，所述导向销的长度大于所述第一物料压头。

优选的，所述物料组装机构还包括定位排料组件，所述定位排料组件包括：定位板、支撑板以及推料舌，其中：所述定位板与所述支撑板围设成用于固定待装配件的限位区域，所述推料舌可伸缩的设置以将装配好的配件推出所述限位区域。

优选的，所述第二物料压头的下部存在有导向孔，所述导向孔内连接有拉拔销，所述拉拔销用于限制所述第二物料压头完全进入所述备料夹内且用于为所述备料夹和所述第二物料压头提供便于填料的移动路径。

优选的，所述备料夹的上端存在有与所述待装配位置相适配且允许物料顶出的孔位，所述孔位上滑动连接有防尘板。

本发明提供的物料组装机构，与现有技术相比，具有如下有益效果：

通过设置备料部，便于员工暂时放置物料，提高员工布料效率；且备料部在水平方向上可转动的设置或备料部内物料在竖直方向上可移动的设置，便于物料到达与待装配位置对准且相接触的位置，压料部在驱动部的带动下将上述位置的物料快速压入到位；该机构可适用于两相或三相物料的组装，大幅度提高多相物料的组装效率。

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获得其他的附图。

图1是现有技术中一种充电配件的结构示意图；

图2是本发明物料组装机构的整体结构图；

图3是本发明物料组装机构装配结构示意图；

图4是本发明物料组装机构装配结构的俯视图；

图5图4中a-a的剖面结构示意图；

图6是布料盘的结构示意图；

图7是第一物料压头与第一驱动部的装配结构图；

图8是第二物料压头与第二驱动部的装配结构图；

图9是定位排料机构的结构图；

图10是机架的结构图。

图中10、待装配件；20、铜钉；30、磁铁；

1、第一备料部；101、布料盘；102、待料位；103、定位孔；104、棘齿；111、第三驱动部；112、连接块；113、连接杆；114、连接板；115、限位块；116、定位气缸；

2、第一压料部；201、第一物料压头；3、第一驱动部；

401、备料夹；402、备料腔；403、防尘板；

5、第二压料部；501、第二物料压头；502、拉拔销；

6、第二驱动部；601、托板；

7、定位排料机构；701、第四驱动部；702、推料舌；703、定位板；704、支撑板；710、限位区域；8、导向销；

9、机架；901、第一安装板；902、排料板；903、压板；904、布料盘支撑板；905、第二安装板；910、电控箱。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“高度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“侧”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发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

实施例1

参见图2-图10所示，本实施例提供了一种物料组装机构，包括压料部、驱动部和用于暂放物料的备料部，其中：备料部位于待装配位置的上方和/或下方，备料部在水平方向上可转动的设置，通过备料部在水平方向上的转动将物料移动至上料位置处；

和/或，备料部内的物料在竖直方向上可移动的设置，物料可在外力带动下在竖直方向上移动到达组装位，可考虑设置驱动装置推动物料移动；

压料部与驱动部连接，并能在驱动部的带动下将移动至与待装配位置对准且相接触位置的物料压入至待装配位置。

下面将与待装配位置对准且相接触的位置称为组装位(如图5)。

其中，上述备料部可设置于位于待装配位置上方或下方的一个，当需要组装三相物料时，如图1所示，需要在待装配件10上组装铜钉20和磁铁30，可在待装配位置的上方和下方分别设置第一备料部1和第二备料部，同时设置与第一备料部1适配的第一压料部2、与第二备料部适配的第二压料部5。

本实施例的物料组装机构，通过设置备料部，便于员工暂时放置物料，提高员工布料效率；且备料部在水平方向上可转动的设置或备料部内物料在竖直方向上可移动的设置，便于物料到达与待装配位置对准且相接触的位置(组装位)，压料部在驱动部的带动下将上述位置的物料快速压入到位；该机构可适用于两相或三相物料的组装，大幅度提高多相物料的组装效率。

为了使得机构结构简单化，当备料部位于待装配位置的上方时，备料部可转动的设置，当备料部位于待装配位置的下方时，备料部固定，其内物料在竖直方向上朝上移动。

作为可选的实施方式，参见图2、图3和图8所示，备料部包括位于待装配位置上方的布料盘101，布料盘101在水平方向上可转动的设置；

和/或，备料部包括位于待装配位置下方的备料夹401，压料部延伸入备料夹401中并能推动其内的物料在竖直方向上移动。

其中，上述布料盘101通在水平方向上可转动的设置，能够将在水平方向上布置的多个物料依次移动至组装位，如图5所示；当备料部位于待装配位置的下方时，本实施例通过压料部延伸至备料夹401中推动物料在竖直方向上移动至组装位。

实施例2

针对三相物料组装，本实施例的备料部包括第一备料部1和第二备料部，其中：第一备料部1包括位于待装配位置上方的布料盘101，布料盘101在水平方向上可转动的设置；

第二备料部包括位于待装配位置下方的备料夹401，压料部延伸入备料夹401中并能推动其内的物料在竖直方向上移动。

本实施例通过设置分别位于待装配位置上方和下方的第一备料部1和第二备料部预计与其相适配的压料部，能够同时在待装配部件的相应待装配位置上实现两种物料(本实施例中为铜钉和磁铁)的组装，无需一一单独组装，大大提高了三相物料的组装效率。

作为可选的实施方式，参见图2、图3和图6所示，布料盘101上存在有多个周向布置的待料位102；备料夹401内存在有与待装配位置对准且允许物料在竖直方向上依次叠放的备料腔402。

可在布料盘101的待料位102上布置多个物料，如图6所示，本实施例的布料盘101上存在有周向布置的18个铜钉待料位，该待料位的形状与待组装的铜钉形状相匹配，不受外力时铜钉可固定在待料位102内；上述布料盘101在转动的过程中能够使得待料位102内的物料均能达到组装位。由于位于下部的备料夹401固定设置，因此暂放物料的备料腔402应与待装配位置位于同一竖直线上，压料部可由备料腔402的底部延伸至备料腔402内并抵接物料。

作为可选的实施方式，结合图2、图3和图7、图8所示，压料部包括位于布料盘101上方的第一物料压头201，驱动部包括用于带动第一物料压头201伸缩的第一驱动部3；

和/或，压料部包括延伸入备料夹401内的第二物料压头501，驱动部包括用于带动第二物料压头501伸缩的第二驱动部6。

上述第一驱动部3和第二驱动部6均可为气缸，第一物料压头201和第二物料压头501设置于相应气缸的伸缩端，通过气缸的伸缩带动第一物料压头201、第二物料压头501向下或向上运动推动物料。

上述结构能够使得布料盘101、备料夹401内的两种物料轻松装配，且实现待料位102的物料能在驱动部的驱动下自动补充至组装位。

由于布料盘101上的多个待料位102周向间隔布置，为了使得待料位102内的物料能够补充到组装位，优选的，布料盘101顺时针或逆时针转动设置，换言之，布料盘101仅可定向定角度转动，防止空位转动至组装位。

为了实现上述目的，具体的，参见图6所示，布料盘101连接有驱动组件，驱动组件包括相连接的第三驱动部111和摆杆组件，摆杆组件与布料盘101传动连接；布料盘101的外周形成有间隔布置的棘齿104，摆杆组件上存在有限位块115，限位块115卡入棘齿104之间的棘槽内且两者的配合结构仅允许布料盘101顺时针或逆时针转动。

上述第三驱动部111可以为小型或微型气缸；摆杆组件包括：连接块112、连接杆113和连接板114，其中：连接块112与第三驱动部111连接，连接杆113位于连接板114与连接块112之间且三者传动连接，连接板114将限位块115布置于布料盘101的外围，且连接板114与布料盘101传动连接；如图6所示，本实施例中的第三驱动部111伸缩时，能够通过上述摆杆组件带动布料盘101逆时针转动，限位块115抵接并限制布料盘101沿顺时针方向转动。

上述结构使得布料盘101上所有待料位102内的物料能够按照既定方向和定向角度旋转，保证气缸伸缩时，待料位能够依次转动至组装位，防止待料位与待装配位置不对正的情况发生，保证物料顺序安装，提高布料及组装效率。

为了保证待料位102与待装配位置对正的准确性，作为可选的实施方式，布料盘101的下部还存在有定位气缸116，限位块115卡入棘齿104之间的棘槽内时，定位气缸116的伸缩端能延伸至布料盘101内以使布料盘101停止运动并保证待料位102与待装配位置准确定位。具体的，定位气缸116的伸缩端能够延伸至定位孔103内。

由于气缸作为第三驱动部111其运动通常为非线性，为了保证布料盘101在第三驱动部111及摆杆组件的带动下在按照顺时针或逆时针方向转动既定角度后及时停止，防止转动过位或转动不到位，本实施例中设置了上述能够延伸至布料盘101内并可使布料盘即时停止运动的定位气缸116，保证布料盘101上的待料位102与待装配位置之间准确定位。

在具体工作时，第三驱动部111带动摆杆组件运动，限位块115卡入棘齿104之间的棘槽内之前，定位气缸116启动，其伸缩端伸出，与布料盘101底端面发生滑动摩擦，待限位块115卡入既定棘槽内时，定位气缸116的伸缩端刚好伸入对应定位孔103内，布料盘101停止运动。

实施例3

本实施例是在上述实施例的基础上进行的改进，为了保证物料的组装精度，本实施例的物料组装机构还包括定位组件，定位组件用于在物料组装前使备料部上待压入所述装配位置内的物料与待装配位置处于中心轴重合的位置。

作为可选的实施方式，参见图5和图7所示，物料组装机构还包括定位组件，定位组件包括与第一驱动部3和/或第二驱动部6连接的导向销8，布料盘101和备料夹401的对应位置存在有定位孔103，导向销8与定位孔103的配合结构能够使备料部上的待压入物料与待装配位置处于中心轴重合的位置。

本实施例中，布料盘101转动带动第一物料达到组装位后，第一驱动部3伸出，带动第一物料压头201及导向销8下压，在第一物料压头201接触第一物料之前，导向销8穿过布料盘101上的定位孔103、备料夹401、机架9，完成三者之间的定位后，第一物料压头201接触第一物料，将第一物料顶出布料盘101压入待装配位置。

上述导向销与布料盘101上定位孔103的结构设置，能够保证第一物料、第二物料及相对应的待装配位置位于中心轴重合的位置，保证组装的准确性，保证产品质量。该结构可保证物料重复定位精度在±0.05mm，可有效防止物料过压、防止压合错位。

由于布料盘101上的棘齿104与限位块115的配合结构使得布料盘101能够按照定向角度旋转，为了保证每个待料位102内物料的组装精度，作为可选的实施方式，参见图6和图7所示，导向销与第一驱动部3连接，且布料盘101上的定位孔103沿其周向布置，导向销的长度大于第一物料压头201。

实施例4

本实施例是在上述实施例的基础上进行的改进，为了提高物料的组装效率，作为可选的实施方式，本实施例的物料组装机构还包括定位排料组件，定位排料机构7设置于第一备料部1和第二备料部之间并用于将待装配位置定位于机架9上且能将组装完成的装配件推出；等待重新投料组装。

参见图2、图3和图9所示，本实施例的定位排料组件包括：定位板703、支撑板704以及推料舌702，其中：定位板703与支撑板704围设成用于固定待装配件的限位区域710，推料舌702可伸缩的设置以将装配好的配件推出限位区域710。

该限位区域的形状与待装配件的轮廓相适配，上述限位区域的设置能够固定待装配件，防止待装配件移动导致组装偏差影响产品质量。

作为可选的实施方式，参见图9所示，推料舌702连接有第四驱动部701，第四驱动部701用于带动推料舌702在定位板703或支撑板704上滑动以推动组装完成的配件推出限位区域710，便于放置下一待装配件。具体的，本实施例的定位板703上存在有用推料舌702滑动的导轨；该第四驱动部可以为气缸等，在此不做具体限定。

作为可选的实施方式，本实施例中的布料盘101、备料夹401及对应的压料部和驱动部以及定位推料机构均设置于机架9上，参见图2、图3和图10所示，该机架9包括用于固定第一驱动部3的第一安装板901、用于夹持固定布料盘101的压板903和布料盘支撑板904、用于固定第二驱动部6的第二安装板905以及用于形成下料口的排料板902，该排料板902就有一倾斜面以便于在定位排料机构7的推动下由该倾斜面滑出，实现排料。

受到上述结构的限制，如图2和图3所示，第一物料在布料盘101的转动过程中快速布料，而备料夹401位于机架9内，为了便于第二物料在备料夹401内的填装，作为可选的实施方式，结合图3和图8所示，第二物料压头501的下部存在有导向孔，导向孔内连接有拉拔销502，拉拔销502用于限制第二物料压头501完全进入备料夹401内且用于为备料夹401和第二物料压头501提供便于填料的移动路径。

具体的，第二驱动部6的伸缩端固定有用于承托第二物料压头501的托板601，拉拔销502通过一固定块固定于托板601上，第二驱动部6伸出时，能同时推动托板601、拉拔销502及第二物料压头501向上移动。在对备料夹401内装填物料时，可手动拉动备料夹401，带动第二物料压头501沿拉拔销502的延伸方向移动，待备料夹401露出于机架9上的位置后将第二物料填入。

拉拔销502的延伸长度大于备料夹401的延伸长度，上述拉拔销502的作用是：其一，为第二物料压头501及备料夹401限定了移动路径；其二，防止第二物料压头501完全进入至备料夹401内，难以收回。

作为可选的实施方式，参见图8所示，备料夹401的上端存在有与待装配位置相适配且允许物料顶出的孔位，孔位上滑动连接有防尘板403。

备料夹401的上部存在有用于安装防尘板403的导轨，上述防尘板403与备料夹401的上部滑动连接。防尘板403能够防止灰尘等落入备料夹401中，另一方面，便于通过拉动防尘板403将备料夹401拉出以便于填料。

参见图2，机架9的底部设置有用于承载电控元件的电控箱910，同时作为整个工装的底座，保证机构落地稳定可靠，电控箱910内集成可编程控制器(plc)、电磁阀、保护电路等元器件，通过自动化控制程序实现机构自动化运行(在此不做赘述)。

如图1，以在待装配件10(塑胶件)上组装铜钉20和磁铁30形成充电部件为例，本实施例中的物料组装机构工作流程为：

1.人工逆时针旋转布料盘101，将18颗铜钉逐个放入布料盘101上的待料位102中(见图6)，拉出防尘板403将两条磁铁排18颗磁铁放入备料夹401内(见图8)，推回防尘板403到位，铜钉、磁铁备料完成。

2.人工将塑胶件投入定位排料机构7形成的限位区域(见图9)，塑胶物料通过上、下、前、右4个位置限位固定，此时投料准备完成。

3.按下电控箱910上启动按钮，此时设备启动。

4.设备启动后，装载有铜钉的布料盘101在第三驱动部111及摆杆组件的带动下逆时针旋转36°(相邻棘齿104的间隔角度，不做限定)，导向销8顶出，导向销8插入布料盘101内实现定位，此时布料盘实现排出空位，铜钉自动进入组装位(见图2和图3)，为压接做好准备。

5.布料盘101转动带动铜钉进入组装位后，第二物料压头501下压，定位插销穿过布料盘101、备料夹401和机架9，完成三体定位后，第二物料压头501压到铜钉，将铜钉顶出布料盘101，压入塑胶件(见图5)，同时布料盘101底部摆杆组件复位，为布料盘101备料做准备。

6.导向销8完成三体定位的同时，第二驱动部6伸出，第二物料压头501将磁铁顶入待装配件10内，第二驱动部6缩回，拉拔销502将第二物料压头501拉回复位，此时备料腔402内的磁铁排会跟着下降，磁铁压接完成(见图5和图8)，根据磁铁压接效果，可调节气体精密减压阀，实现第二驱动部6的推力调节，实现压接效果优化。

7.在磁铁压接完成后第一驱动部3、第一物料压头201复位，定位插销依次退出机架9、备料夹401、布料盘101(见图5)，此时定位排料机构7动作(见图8)，推料舌702伸出，将组装好的塑胶件快速推出，塑胶件沿着下料口滑出(见图3和图9)，定位排料机构7动复位，限位区域排空，等待重新投料组装。

机架9在此工装内起到连接支撑各部件作用，承受挤压、拉伸、扭转作用力。

在本说明书的描述，具体特征、结构或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。