一种自动分钉装置的制作方法

本发明涉及自动化设备技术领域，尤其是一种自动分钉装置。

背景技术：

现如今，在很多装配领域通过自动化技术实现了自动化装配，装配过程中时常需要安装上钉子以用于固定，例如断路器的装配工艺就需要将铆钉分出后，装入铆钉孔中。然而，现阶段大部分企业内还是通过人工分钉的方式进行组装，效率慢，人工成本高，成品质量参差不齐。也有小部分企业使用分钉装置进行分钉，但是这些装置的出钉方式出钉效果都不稳定，动作顺畅度不够，分钉时还有可能对钉子造成变形等损坏，而在一台设备仅能用于分出一种长度规格的钉子，适用度不高；此外，有些装置会因出现因钉子本身的缺陷，就装入产品中，导致产品组装质量偏低，甚至造成产品的破损，装置设计不够合理，影响到后续的正常装配流程，难以得到自动化生产线的需求。

技术实现要素：

本发明的目的：为了克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种自动分钉装置，解决分钉效率慢、分钉装置使用问题多等问题。

本发明的技术方案：包括有振动供料组件、前移机构、侧移机构以及落钉机构；所述振动供料组件包括有用于排列和移动钉子的振动料道，所述前移机构包括有作振动料道移动方向前移动作的前移夹块，所述前移夹块包括有接收和夹持振动料道最末端单个钉子的初始工位以及松开所夹持钉子的目标工位，所述前移夹块的初始工位位于振动料道的移动末端；所述侧移机构与前移夹块连接并在前移夹块前移动作的同时驱动前移夹块侧向移动以达到前移夹块的目标工位；所述落钉机构包括有落钉孔，所述落钉孔位于前移夹块目标工位的下方以接收落下的钉子。

采用上述技术方案，振动料道振动送入钉子至前移夹块上，前移夹块的前移动作和侧移机构的侧移动作使前移夹块夹持的单个钉子单独偏移至目标工位上，从而落入落钉孔，实现了全自动分钉，完全可以替代人工分钉，效率显著提升，整个分钉过程，执行动作顺畅，分钉效果较好，可适应于铆钉、钢钉等钉子分钉。

本发明的进一步设置：振动料道包括有供钉子杆部竖向放置的杆部通道以及用于悬挂钉子头部的台阶，所述台阶位于杆部通道的顶部。

采用上述进一步设置，巧妙利用钉子头部的凸出部分，悬挂式竖向排列钉子在振动料道上，可淘汰头部不完整的钉子，筛选出质量较好的钉子，振动料道还可以适应长度不等的钉子，适用范围较广。

本发明的再进一步设置：前移夹块包括有贴合钉子杆部外壁的u型凹槽以及用于悬挂钉子头部的抵接面，所述抵接面位于前移夹块的顶面位置上，所述u型凹槽的开口与杆部通道相连通，所述抵接面与台阶的最低面相齐平。

采用上述再进一步设置，抵接面可以悬挂钉子头部，钉子杆部在振动料道的作用下进入u型凹槽，无需特意设计钉子的夹具就可以实现钉子的定位和夹持，避免夹具的过度夹持造成钉子无法顺利分出或者造成钉子卡死在夹具里，设计简单却十分有效。

本发明的再更进一步设置：还包括有吸气机构，所述吸气机构包括有两组吸气管路以及吸气源，所述前移机构还包括有向振动料道移动方向前移的前移吸块以及前移气缸，所述前移吸块位于前移夹块下方，所述前移吸块和前移夹块均与前移气缸的输出轴联动连接，所述两组吸气管路自吸气源处分别延伸至前移夹块、前移吸块内并在前移夹块、前移吸块接触钉子的外壁上开设吸气管路口。

采用上述再更进一步设置，吸气源通过吸气管路进行吸气，使接触前移夹块和前移吸块的钉子吸附在前移夹块和前移吸块上，确保分出位于前移夹块单独一个钉子，增强分钉的效果；此外，前移吸块可以吸附钉子杆部偏底部的位置，分钉动作的可靠性增强的同时，还可以适用于长度较长的钉子。

本发明的再更进一步设置：侧移机构包括有侧移块以及驱动侧移块移动的侧移气缸，所述前移夹块和前移吸块均活动穿设于侧移块内并且前移夹块和前移吸块跟随侧移块侧移联动，所述侧移块移动设置于振动料道最末端且在侧移块移动过程中侧移块的侧面启闭振动料道最末端出口。

采用上述再更进一步设置，侧移块带动前移夹块和前移吸块侧向移动，再加上前移夹块和前移吸块的前移动作，使钉子沿着振动料道移动方向和振动料道移动方向的垂直方向之间的倾斜角方向移动，避免垂直方向分钉造成钉子损坏，使分钉动作更加顺畅。

本发明的再更进一步设置：还包括有导向机构，所述导向机构包括有导向板以及导向销，所述导向销固定连接于前移夹块上，所述导向板内开设有契合导向销运动轨迹的斜向轨迹孔，所述导向销与斜向轨迹孔移动配合。

采用上述再更进一步设置，前移夹块移动时由导向销在斜向轨迹孔内进行导向，明确移动轨迹，保障分钉动作流畅运行。

本发明的再更进一步设置：导向机构还包括有固定架，所述导向板固定安装于固定架并且贴合设置于前移夹块上方，所述导向板的底面与前移夹块的抵接面相贴合，所述导向板的侧面位于前移夹块初始工位的边缘以用于前移夹块移动过程中使前移夹块内的钉子头部抵靠导向板的侧面。

采用上述再更进一步设置，前移夹块内钉子随着前移夹块移动过程中，其钉子的头部抵靠在导向板的侧面而被推出前移夹块，从而钉子落入落钉孔中，无需另设推出的机构，借助移动过程中的外力就可推出钉子，设计巧妙，也不会造成钉子的损坏。

本发明的再更进一步设置：落钉孔上连通连接有落钉透明管，所述落钉透明管上还套设有用于检测钉子是否经过落钉透明管的落钉传感器。

采用上述再更进一步设置，落钉传感器检测落钉透明管钉子的通行情况，就能反馈分钉出钉的成功率，以通过落钉传感器控制整体运行的启闭。

本发明的再更进一步设置：前移夹块初始工位上还固设有对准前移夹块初始工位的进料传感器，所述进料传感器用于检测前移夹块的初始工位是否有料进入。

采用上述再更进一步设置，进料传感器可以检测前移夹块是否装入钉子，如此可以确保分钉的合格率。

本发明的再更进一步设置：振动料道上还固设有满料传感器，所述满料传感器对准振动料道以检测振动料道是否满料。

采用上述再更进一步设置，满料传感器可以检测振动料道是否满料，以用于启闭振动供料组件。

附图说明

图1为本发明具体实施例的结构示意图；

图2为本发明具体实施例的俯视图；

图3为本发明图2中a-a的剖面立体图；

图4为本发明省略振动供料组件的结构示意图；

图5为本发明图4中b-b的剖面图；

其中，振动供料组件1，前移机构2，侧移机构3，落钉机构4，吸气机构5，导向机构6，钉子7，钉子头部71，钉子杆部72，振动料道11，直线振动器12，满料传感器13，杆部通道111，台阶112，前移夹块21，u型凹槽211，抵接面212，进料传感器22，吸气管路51，前移吸块23，前移气缸24，气管段511，通孔段512，吸气管路口513，侧移块31，侧移气缸32，导向板61，导向销62，斜向轨迹孔611，固定架63，落钉孔41，落钉透明管42，落钉传感器43。

具体实施方式

如图1-图5所示的一种自动分钉装置，包括有振动供料组件1、前移机构2、侧移机构3、落钉机构4、吸气机构5以及导向机构6。振动供料组件1包括有振动料道11、振动盘（图示未画出）以及直线振动器12，振动料道11与振动盘连接，直线振动器12设置于振动料道11下方，振动料道11包括有供钉子杆部竖向放置的杆部通道111以及用于悬挂钉子头部的台阶112，台阶112位于杆部通道111的顶部，振动料道11整体呈“t”字型，若钉子头部71有缺陷，则无法正常通过振动料道11；在振动料道11上还固设有满料传感器13。在运行时，振动盘向振动料道11送出竖向放置的钉子7，振动料道11接收排列齐整的钉子7，以及通过直线振动器12继续移动钉子7前行。前移机构2包括有作振动料道11移动方向前移动作的前移夹块21，前移夹块21包括有接收和夹持振动料道11最末端单个钉子7的初始工位以及松开所夹持钉子7的目标工位，前移夹块21的初始工位位于振动料道11的移动末端。为了更方便接收振动料道11来料，前移夹块21在形状上包括有贴合钉子杆部外壁的u型凹槽211以及用于悬挂钉子头部的抵接面212，抵接面212位于前移夹块21的顶面位置上，u型凹槽211的开口与振动料道11的杆部通道111相连通，抵接面212与台阶112的最低面相齐平。前移夹块21初始工位上还固设有对准前移夹块21初始工位的进料传感器22，进料传感器22用于检测前移夹块21的初始工位是否有料进入u型凹槽211。吸气机构5包括有两组吸气管路51以及吸气源，前移机构2还包括有向振动料道11移动方向前移的前移吸块23以及前移气缸24，前移吸块23位于前移夹块21下方，前移吸块23和前移夹块21均与前移气缸24的输出轴联动连接；两组吸气管路51包括自吸气源处接出至前移夹块21或者前移吸块23的气管段511以及延伸至前移夹块21、前移吸块23内部的通孔段512，并在前移夹块21、前移吸块23接触钉子7的外壁上分别开设接通通孔段512的吸气管路口513，吸气源通过吸气管路51进行吸气，使接触前移夹块21和前移吸块23的钉子7吸附在前移夹块21和前移吸块23上。侧移机构3包括有侧移块31以及驱动侧移块31移动的侧移气缸32，前移夹块21和前移吸块23均活动穿设于侧移块31内并且前移夹块21和前移吸块23跟随侧移块31侧移联动，侧移块31移动设置于振动料道11最末端且在侧移块31移动过程中侧移块31的侧面启闭振动料道11最末端出口；为了达到前移夹块21的目标工位，侧移块31带动前移夹块21和前移吸块23进行侧向移动，再加上前移夹块21和前移吸块23的前移动作，钉子7会沿着振动料道11移动方向和振动料道11移动方向的垂直方向之间的倾斜角方向移动，由此可见，前移夹块21的目标工位大致位于俯视视角下初始工位的斜上方处。为了使移动更具有确定性，导向机构6包括有导向板61以及导向销62，导向销62固定连接于前移夹块21上，导向板61内开设有契合导向销62运动轨迹的斜向轨迹孔611，导向销62与斜向轨迹孔611移动配合，斜向轨迹孔611的形状契合前移夹块21的初始工位至目标工位的轨迹。导向机构6还包括有固定架63，导向板61固定安装于固定架63并且贴合设置于前移夹块21上方，导向板61的底面与前移夹块21的抵接面212相贴合，导向板61的侧面位于前移夹块21初始工位的边缘，在前移夹块21移动过程中，前移夹块21内的钉子头部71会由于移动而抵靠接触导向板61的侧面，钉子7会从u型凹槽211内滑出。落钉机构4包括有落钉孔41以及与落钉孔41连通连接的落钉透明管42，落钉孔41位于前移夹块21目标工位的下方以接收落下的钉子7，落钉透明管42上还套设有用于检测钉子7是否经过落钉透明管42的落钉传感器43。

本发明的工作原理为：振动盘输送出竖向放置钉子7至振动料道11上，钉子头部71悬挂在台阶112上，钉子杆部72位于杆部通道111内；在振动料道11的振动输送下，钉子7则送至前移夹块21的u型凹槽211内，钉子头部71悬挂在前移夹块21的抵接面212上，进料传感器22会检测到有钉子7进入则示意继续运行；吸气机构5始终打开，通过吸气管路51形成负压使钉子7吸附在前移夹块21u型凹槽211内，稍长钉子7的偏底部位置则由前移吸块23吸附；接着，前移夹块21从初始工位移动目标工位，即前移夹块21和前移吸块23的向振动料道11移动方前移动作以及侧移块31带动前移夹块21和前移吸块23的侧向移动动作，构成了钉子7沿着振动料道11移动方向和振动料道11移动方向的垂直方向之间的倾斜角方向移动，在此过程中，导向销62在斜向轨迹孔611内移动，起到对前移夹块21进行导向作用，另外，侧移块31移动后也会关闭振动料道11的出口。钉子7在移动过程中，其头部71会抵靠在导向板61的侧面上而无法跟随前移夹块21移动，以致于钉子7从前移夹块21上滑落至落钉孔41内，同时吸气管路口513处也无法形成负压；最后，钉子7经落钉传感器43检测下从落钉透明管42中送出。以上为一个周期内的分钉过程，待整体运行结束后，前移机构2、侧移机构3和导向销62全部复位再进行下一个分钉周期，如此循环，实现连续的分钉作业。为了提高分钉效率，可设置多个振动料道11同时运行，则前移夹块21也同样具有相同数量。在整个分钉过程中，满料传感器13、进料传感器22以及落钉传感器43实时检测钉子的情况，可反馈后控制整体的运行。本发明非常适用于断路器的铆钉分钉作业中，因铆钉具有铆钉头部且形状笔直适合吸气机构5吸附，以断路器具有四个铆钉孔为例，本发明可分别设置四组的振动料道11、前移夹块21、前移吸块23、落钉机构4、吸气管路51以及导向销62，各个前移夹块21和前移吸块23设置在一个前移气缸上并由一个侧移块31上进行侧向移动。

振动料道11的形状和大小可根据钉子的形状和大小而改变，台阶也应符合钉子头部的形状。

前移夹块21的u型凹槽211并非完全为“u”字型，只要具有开口的槽形即可，“u”字型为了更加贴合钉子杆部72的外壁。抵接面212为抬起钉子头部71的面，使适合悬挂钉子7。抵接面212应与直接起到悬挂钉子头部71作用的台阶112最低面基本齐平，前者高于后者，无法输送钉子，前者过低于后者，会造成钉子7输送过程歪斜，输送较为松散。

为了适应钉子7长度和实际情况，吸气机构5可由多组吸气管路51组成，同个钉子7的前移吸块23则相应设置多个，在钉子杆部72位置上多点位吸气，以保持分钉的效果。若钉子7为螺钉，可见吸气管路口513设置在钉子7光滑面处，或者不设置吸气机构5，也能基本保证分钉作业。

侧移块31的侧向移动方向为垂直于振动料道11移动方向的水平横移方向，侧移块31可滑移设置在固定架63上，以保持侧向移动的稳定性。

斜向轨迹孔611整体形状呈斜向长条状，严格按照导向销62运动轨迹设置，因此，其形状和方位根据前移机构2、侧移机构3的运行速度和运行时间测算，以保障分钉动作流畅运行。

导向机构6的固定架63可以用于架设前移机构2，导向板61固定安装于固定架63需要贴合设置于前移夹块21上方，导向板61的底面与前移夹块21的抵接面相重合设置，导向板61的侧面位于前移夹块21初始工位的边缘，在前移夹块21移动过程中，前移夹块21内的钉子头部71会逐渐离开前移夹块21初始工位，钉子头部71则接触抵靠导向板61的侧面，钉子7接近至目标工位会整体从前移夹块21上滑落出去，从而钉子7落入落钉孔41中。

另一实施例：包括有振动供料组件1、前移机构2、侧移机构3以及落钉机构4；振动供料组件1包括有用于排列和移动钉子7的振动料道11，前移机构2包括有作振动料道11移动方向前移动作的前移夹块21，前移夹块21包括有接收和夹持振动料道11最末端单个钉子7的初始工位以及松开所夹持钉子7的目标工位，前移夹块21的初始工位位于振动料道11的移动末端；侧移机构3与前移夹块21连接并在前移夹块21前移动作的同时驱动前移夹块21侧向移动以达到前移夹块21的目标工位；落钉机构4包括有落钉孔41，落钉孔41位于前移夹块21目标工位的下方以接收落下的钉子7。振动料道11向前移夹块21输送钉子7，前移夹块21位于初始工位并夹持振动料道11最末端单个钉子7作振动料道11移动方向前移动作，同时，侧移机构3驱动前移夹块21侧向移动，从而前移夹块21达到目标工位并松开所夹持钉子7，钉子7下落掉落至下方的落钉孔41中，实现了分钉操作。