铆片自动进料机构及其进料方法与流程

本发明属于机械技术领域，尤其涉及一种铆片自动进料机构及其进料方法。

背景技术：

汽车其为一种交通工具。

u形架总成其为汽车中的一个配件，其用于安全带的连接，u形架总成包括u形体和连接在u形体上的铆接片，铆接片与u形体铆接时，铆接片其具有一个设定方位的位置，即，需要定向安装。

目前的铆接其采用人工进行识别，并最终将铆接片与u形体铆接。这种方式其不仅劳动强度高，而且生产效率较低，同时，还存在容易发生错铆接的风险。

为了能够铆片的进料效率，例如，中国专利文献公开了一种盖板铆片机定位前进料装置[申请号：201620151215.8]，包括主体、主体下方的滑轨和与滑轨相配的滑动机构；主体上设有始工位和终工位，所述滑动机构包括滑块和设于滑块上的上的顶柱器，顶柱器包括器身和顶柱，主体上开设有贯穿主体上下与顶柱相配的往复孔，所述往复孔联通始工位和终工位。该装置以一定频率间歇地将待加工材料从初始工位快速准确地转移至预定工位；实现了自动化操作，摆脱了对人的依赖；提高了生产效率。

上述的方案虽然具有以上诸多的优点，但是，上述的方案并未彻底解决上述的技术问题，因此，急需开发一款可以解决上述技术问题的铆片自动进料机构。

技术实现要素：

本发明的目的是针对上述问题，提供一种能够进一步提高进料效率和产品质量的铆片自动进料机构。

本发明的另外一个目的是针对上述问题，提供一种方法简单且能够进一步提高进料效率的铆片自动进料方法。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本铆片自动进料机构包括用于对铆片进行初步筛选的振动式进料装置，在振动式进料装置的出料端连接有接料座，在接料座上设有能够将振动式进料装置输出的铆片承接的承接台阶孔，在承接台阶孔的台阶面上设有能够一一检测进入至承接台阶孔内的铆片是否符合设定出料状态的检测机构，在接料座上设有与承接台阶孔连通且用于放置符合设定出料状态铆片的放置台阶孔，本机构还包括能够将放置在承接台阶孔内的铆片运送至放置台阶孔内的运料装置且当检测机构检测的铆片周向位置不符合设定出料状态时该运料装置能够将承接台阶孔内的铆片向上托举并旋转至设定出料状态，本机构还包括当被运料装置托举的铆片朝向不符合设定出料状态时能够将该铆片夹持并翻转至设定出料状态的翻转机械手。

设置的检测机构结合翻转机械手和运料装置，能够实现铆片的周向位置检测和朝向的检测，可以将混乱的铆片定向输出至设定出料状态，大幅提高了进料效率和提高了生产效率，同时，还大幅降低了工人的劳动强度，更加符合企业的生产要求。

其次，自动化程度高且大幅降低了企业的生产投入成本。

在上述的铆片自动进料机构中，所述的接料座上设有能够将承接台阶孔和放置台阶孔连通的连通口，且接料座的下端固定在安装板上，所述的运料装置与安装板滑动连接且运料装置能够向上伸入至承接台阶孔中并将铆片托举后从连通口移动至放置台阶孔中。

在上述的铆片自动进料机构中，所述的运料装置包括与安装板滑动连接的滑动座，在滑动座上设有呈竖直设置且与滑动座转动连接的运料转动座，该运料转动座与能驱动其转动的运料驱动器连接，在运料转动座上通过运料升降器连接有位于运料转动座上方的托举板。

在上述的铆片自动进料机构中，所述的翻转机械手包括固定座，在固定座上设有横向设置且与固定座转动连接的机械手转动座，机械手转动座与能驱动其转动的转动驱动器连接，在机械手转动座的前端连接有能够将铆片取得和释放的机械爪。

在上述的铆片自动进料机构中，所述的检测机构包括设置在承接台阶孔台阶面上的若干间隔设置的红外线检测传感器。

在上述的铆片自动进料机构中，所述的振动式进料装置包括具有敞口的振动料桶，在振动料桶内设有能够使铆片从下往上移动的内螺旋上料轨道且内螺旋上料轨道的上端延长至振动料桶的敞口端，在内螺旋上料轨道上端连接有两个呈内外设置的子轨道且两个子轨道的出料端汇合于外螺旋出料轨道的进料端，外螺旋出料轨道将子轨道输出的铆片从上往下移动，在每个子轨道上分别设有至少一个第一筛选条形孔，在外螺旋出料轨道上设有至少一个第二筛选条形孔。

设置的内螺旋上料轨道结合两个子轨道，其可以提高提高进料效率，再结合外螺旋出料轨道，设置的第一筛选条形孔和第二筛选条形孔能够进行方向的铆片筛选，即，可以满足生产要求，同时还大幅降低了劳动强度。

在上述的铆片自动进料机构中，所述的外螺旋出料轨道包括进料段和连接在进料段上的出料段，进料段与振动料桶的轴心线形成锐角，所述的出料段水平设置。

设置的锐角，其可以避免多块铆片的堆叠。

在上述的铆片自动进料机构中，所述的进料段和出料段上分别设有至少一个上述的第二筛选条形孔。

在上述的铆片自动进料机构中，所述的进料段和出料段的连接处形成拐角，在拐角处设有导料片。

在上述的铆片自动进料机构中，所述的第一筛选条形孔为扇形孔。位置不合格的铆片从第一筛选条形孔中掉落。

在上述的铆片自动进料机构中，所述的第二筛选条形孔为扇形孔。位置不合格的铆片从第二筛选条形孔中掉落。

在上述的铆片自动进料机构中，所述的外螺旋出料轨道通过若干连接筋固定在内螺旋上料轨道外侧。

外螺旋出料轨道、内螺旋上料轨道和连接筋分别由金属材料制成，三者之间通过焊接连接。

在上述的铆片自动进料机构中，所述的翻转机械手设置在外螺旋出料轨道的出料端。

本铆片自动进料方法包括如下步骤：

a、预筛选，通过振动式进料对铆片进行预筛选，符合设定出料状态的铆片进入至接料座的承接台阶孔内；

该步骤具体包括如下内容：

a1、通过振动料桶使铆片进入至内螺旋上料轨道，内螺旋上料轨道使铆片向上移动从而进入至两个子轨道或者两个子轨道中的任意一个子轨道，子轨道上的第一筛选条形孔对铆片进行初步筛选，即，不符合设定出料状态的铆片从第一筛选条形孔中掉入至振动料桶内；

a2、子轨道输出的铆片进入至外螺旋出料轨道上端，通过外螺旋出料轨道使铆片向下移动且外螺旋出料轨道包括进料段和出料段，在向下移动的过程中，进料段与振动料桶的轴心线形成锐角，通过进料段上的第二筛选条形孔进行第二次的筛选，第二次筛选后的铆片通过出料段上的第二筛选条形孔进行第三次的筛选，即，通过第二筛选条形孔的筛选将不符合设定出料状态的铆片从第二筛选条形孔中掉入至振动料桶内；

b、精筛选，通过承接台阶孔台阶面上的检测机构检测进入至承接台阶孔中的铆片周向位置和铆片朝向，检测后符合设定出料状态的铆片运送至放置台阶孔中；

该步骤具体包括如下内容：

b1、检测机构对铆片进行检测，然后通过运料装置将承接台阶孔中的铆片托举从而使铆片向上脱离承接台阶孔，运料装置具有平移、转动和升降功能；

b2、当检测机构检测到铆片朝向不符合设定出料状态时，翻转机械手将被托举的铆片取得并带动该铆片翻转180°，翻转180°后翻转机械手释放铆片，释放的铆片由运料装置承接；

b3、当检测机构检测到铆片周向位置不符合设定出料状态时，运料装置将铆片运送至放置台阶孔上方并通过运料装置的转动从而带动该铆片旋转180°，旋转180°后的铆片通过运料装置的下降从而将铆片释放至放置台阶孔中。

与现有的技术相比，本铆片自动进料机构及其方法的优点在于：

1、设置的检测机构结合翻转机械手和运料装置，能够实现铆片的周向位置检测和朝向的检测，可以将混乱的铆片定向输出至设定出料状态，大幅提高了进料效率和提高了生产效率，同时，还大幅降低了工人的劳动强度，更加符合企业的生产要求。

其次，自动化程度高且大幅降低了企业的生产投入成本。

2、设置的内螺旋上料轨道结合两个子轨道，其可以提高提高进料效率，再结合外螺旋出料轨道，设置的第一筛选条形孔和第二筛选条形孔能够进行方向的铆片筛选，即，可以满足生产要求，同时还大幅降低了劳动强度。

3、结构简单且易于制造。

4、方法简单且易于操控。

5、确保了产品的质量稳定性。

附图说明

图1是本发明提供的结构示意图。

图2是本发明提供的振动式进料装置结构示意图。

图3是本发明提供的铆片结构示意图。

图4是本发明提供的接料座结构示意图。

图中，振动式进料装置1、振动料桶11、内螺旋上料轨道12、子轨道13、外螺旋出料轨道14、进料段141、出料段142、第一筛选条形孔15、第二筛选条形孔16、导料片17、连接筋18、接料座2、承接台阶孔21、检测机构22、红外线检测传感器221、放置台阶孔23、连通口24、运料装置3、滑动座31、运料转动座32、运料驱动器33、运料升降器34、托举板35、翻转机械手4、固定座41、机械手转动座42、转动驱动器43、机械爪44、安装板5。

具体实施方式

以下是发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1-3所示，本铆片自动进料机构包括用于对铆片进行初步筛选的振动式进料装置1，具体地，该振动式进料装置1包括具有敞口的振动料桶11，在振动料桶11内设有能够使铆片从下往上移动的内螺旋上料轨道12且内螺旋上料轨道12的上端延长至振动料桶11的敞口端。

铆片随着振动料桶11的振动从而沿着内螺旋上料轨道12向上移动。

在内螺旋上料轨道12上端连接有两个呈内外设置的子轨道13且两个子轨道13的出料端汇合于外螺旋出料轨道14的进料端，内螺旋上料轨道12运送的铆片进入至两个子轨道13中或者任意一个子轨道13中。

设置的两个子轨道，其具有避免铆片堆叠后同时进料，其次，还可以进一步提高进料效率。

外螺旋出料轨道14将子轨道13输出的铆片从上往下移动，在每个子轨道13上分别设有至少一个第一筛选条形孔15，在外螺旋出料轨道14上设有至少一个第二筛选条形孔16。

优化方案，本实施例的第一筛选条形孔15和第二筛选条形孔16均呈扇形结构。即，内大外小的分布结构，铆片沿着轨道移动，当经过第一筛选条形孔15和第二筛选条形孔16时，铆片位置周向位置不符合设定位置时，通过铆片的重力从而掉入至第一筛选条形孔15和第二筛选条形孔16中。

外螺旋出料轨道14包括进料段141和连接在进料段141上的出料段142，进料段141与振动料桶11的轴心线形成锐角，即，进料段倾斜设置，其可以避免多块铆片同时进料。所述的出料段142水平设置，水平设置，便于铆片的稳定输出。

进料段141和出料段142上分别设有至少一个上述的第二筛选条形孔16。

在每个子轨道上分别设有至少一个第一筛选条形孔，其可以进一步提高筛选效率。当铆片位置不符合设定位置时，其会从第一筛选条形孔和第二筛选条形孔掉入至振动料桶中，然后重新进料。

另外，在进料段和出料段的连接处形成拐角，在拐角处设有导料片17。

外螺旋出料轨道通过若干连接筋18固定在内螺旋上料轨道外侧。

如图1-4所示，在振动式进料装置1的出料端连接有接料座2，在接料座2上设有能够将振动式进料装置1输出的铆片承接的承接台阶孔21，在承接台阶孔21的台阶面上设有能够一一检测进入至承接台阶孔21内的铆片是否符合设定出料状态的检测机构22，该检测机构22包括设置在承接台阶孔21台阶面上的若干间隔设置的红外线检测传感器221。在接料座2上设有与承接台阶孔21连通且用于放置符合设定出料状态铆片的放置台阶孔23。

在承接台阶孔21和放置台阶孔23的上孔口设有倒角。倒角的设计可以便于铆片的放入和自适应位置的调节。

具体地，在接料座2上设有能够将承接台阶孔21和放置台阶孔23连通的连通口24，且接料座2的下端固定在安装板5上，所述的运料装置3与安装板5滑动连接且运料装置3能够向上伸入至承接台阶孔21中并将铆片托举后从连通口24移动至放置台阶孔23中。进一步地，该运料装置3包括与安装板5滑动连接的滑动座31，滑动座31与安装板5之间设有两根导轨，通过导轨与滑槽的结合实现滑动连接，在滑动座31上设有呈竖直设置且与滑动座31转动连接的运料转动座32，该运料转动座32与能驱动其转动的运料驱动器33连接，在运料转动座32上通过运料升降器34连接有位于运料转动座32上方的托举板35。

托举板35呈矩形，在托举板35的宽度方向两侧设有凸耳351，在承接台阶孔21的的内壁具有供所述的凸耳351一一卡入的定位缺口211。

设置的凸耳351其能够增加接触面积。

其次，在每个凸耳351的外端分别设有一个阻挡凸起，在托举板35的一端设有两个对应设置的定位凸起，阻挡凸起和定位凸起形成周向定位空间，铆片放置在定位空间中。

运料驱动器33为气缸或者油缸；

运料升降器34为气缸或者油缸；

即，通过设置运料装置3，其可以实现铆片的托举、运送和周向位置的调节。

本机构还包括能够将放置在承接台阶孔21内的铆片运送至放置台阶孔23内的运料装置3且当检测机构22检测的铆片周向位置不符合设定出料状态时该运料装置3能够将承接台阶孔21内的铆片向上托举并旋转至设定出料状态。

本机构还包括当被运料装置3托举的铆片朝向不符合设定出料状态时能够将该铆片夹持并翻转至设定出料状态的翻转机械手4。翻转机械手4设置在外螺旋出料轨道14的出料端。

具体的，该翻转机械手4包括固定座41，在固定座41上设有横向设置且与固定座41转动连接的机械手转动座42，机械手转动座42与能驱动其转动的转动驱动器43连接，在机械手转动座42的前端连接有能够将铆片取得和释放的机械爪44。

另外，出料段142通过连接座固定在安装板5上。在接料座(2)设有承接台阶孔(21)的一端设有进料导向槽，且进料导向槽的槽底与出料段142的出料槽槽底齐平。

振动部分的工作原理如下：

振动料桶振动，导致内部的铆片依次经过内螺旋上料轨道、两个子轨道和外螺旋出料轨道，在铆片位移的过程中，通过第一筛选条形孔和第二筛选条形孔的作用对铆片进行预筛选，最终将符合预筛选设定出料状态的铆片输出。

其次，如图4所示，本实施例的红外线检测传感器221具有三个，即，设定为x0、x1和x2三个传感器，x0、x1和x2各自对应一个显示灯。

如下为不同工况的显示灯状态：

第一种，当x0、x1和x2一一对应的显示灯全熄灭时，此时的铆片周向位置和朝向均符合设定出料状态，则运料装置将承接台阶孔21中的铆片运送至放置台阶孔23中即可。

第二种，当与x0对应的显示灯亮起，x1和x2一一对应的显示灯全熄灭时，通过运料装置和翻转机械手4使铆片翻转180°，然后再运送至放置台阶孔23中。

第三种，当与x0、x2一一对应的显示灯全亮起，x1对应的显示灯熄灭时，运料装置托举铆片并运送至放置台阶孔23上方，同时通过放置台阶孔23迫使铆片周向转动180°，然后运料装置将铆片放置于放置台阶孔23中。

第四种，当当与x0、x1一一对应的显示灯全亮起，x2对应的显示灯熄灭时，通过运料装置和翻转机械手4使铆片翻转180°，然后运料装置托举铆片并运送至放置台阶孔23上方，同时通过放置台阶孔23迫使铆片周向转动180°，最后运料装置将铆片放置于放置台阶孔23中。

如图1-4所示

本铆片自动进料方法包括如下步骤：

a、预筛选，通过振动式进料对铆片进行预筛选，符合设定出料状态的铆片进入至接料座2的承接台阶孔21内；

该步骤具体包括如下内容：

a1、通过振动料桶11使铆片进入至内螺旋上料轨道12，内螺旋上料轨道12使铆片向上移动从而进入至两个子轨道13或者两个子轨道13中的任意一个子轨道13，子轨道13上的第一筛选条形孔15对铆片进行初步筛选，即，不符合设定出料状态的铆片从第一筛选条形孔15中掉入至振动料桶11内；

a2、子轨道13输出的铆片进入至外螺旋出料轨道14上端，通过外螺旋出料轨道14使铆片向下移动且外螺旋出料轨道14包括进料段141和出料段142，在向下移动的过程中，进料段141与振动料桶11的轴心线形成锐角，通过进料段141上的第二筛选条形孔16进行第二次的筛选，第二次筛选后的铆片通过出料段142上的第二筛选条形孔16进行第三次的筛选，即，通过第二筛选条形孔16的筛选将不符合设定出料状态的铆片从第二筛选条形孔16中掉入至振动料桶11内；

b、精筛选，通过承接台阶孔21台阶面上的检测机构22检测进入至承接台阶孔21中的铆片周向位置和铆片朝向，检测后符合设定出料状态的铆片运送至放置台阶孔23中；

该步骤具体包括如下内容：

b1、检测机构22对铆片进行检测，然后通过运料装置3将承接台阶孔21中的铆片托举从而使铆片向上脱离承接台阶孔21，运料装置3具有平移、转动和升降功能；

b2、当检测机构22检测到铆片朝向不符合设定出料状态时，翻转机械手4将被托举的铆片取得并带动该铆片翻转180°，翻转180°后翻转机械手4释放铆片，释放的铆片由运料装置3承接；

b3、当检测机构22检测到铆片周向位置不符合设定出料状态时，运料装置3将铆片运送至放置台阶孔23上方并通过运料装置3的转动从而带动该铆片旋转180°，旋转180°后的铆片通过运料装置3的下降从而将铆片释放至放置台阶孔23中。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。