一种金属头耳标自动化生产设备的制作方法

本实用新型属于金属头耳标的生产领域，具体涉及一种金属头耳标的自动化生产设备。

背景技术：

在生产金属头耳标的过程中，耳标生产厂家采用的是人工放置金属头在模具针上面，然后通过手动操作完成对金属头的注塑成型，这种操作方式一方面是人的生产效率的低下，另一方面存在着安全隐患。

由于金属头耳标在进行注塑时，要保证金属头竖直放置在模具针上，因此，当设计自动化生产设备时，需要考虑如何准确的取放金属头以保持金属头最终能够以竖直的姿态放置在模具针上，如何避免合模注塑过程中，因金属头的位置不正确造成的不合格产品的出现，目前还没有专门针对金属头耳标自动化生产的成套设备。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种金属头耳标自动化生产设备，通过设置金属头排序装置实现机械臂取放竖直姿态的金属头，通过模内监视系统监视模具型腔中金属头的位置与姿势，从而保证金属头耳标生产的自动化，保证产品较高的合格率，并节省人工，以降低生产成本。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种金属头耳标自动化生产设备，包括取放单元、注塑单元以及设置在取放单元和注塑单元之间的产品收集装置，取放单元包括工作台和设置在工作台上的机械臂与金属头排序装置，机械臂设置在移动轨道上，机械臂上设有治具，治具上设有金属头取放装置和产品取放装置，注塑单元包括注塑机和模内监视系统；所述金属头排序装置包括振动盘、排列轨道和排列错位装置，排列轨道一端与振动盘相接，另一端与排列错位装置中的定位孔相接，排列错位装置设置在与所述排列轨道垂直的错位轨道上，并沿错位轨道水平移动，以将定位孔和排列轨道错开；所述模内监视系统包括工业摄像机，工业摄像机设置在注塑机的一侧，以监视注塑机模具型腔中金属头的放置位置与姿态。

进一步的，所述的振动盘包括底盘、料斗、上料轨道和姿态调整轨道，底盘下方设有驱动装置，料斗设置在底盘上，并沿料斗壁设置螺旋上升的上料轨道，上料轨道的最高端和姿态调整轨道的入料端相接。

进一步的，所述姿态调整轨道呈螺旋下降设置在料斗壁上，姿态调整轨道的出料端与所述排列轨道相接，在姿态调整轨道的轨道面的一侧设有限位口，限位口的高度小于金属头的轴向长度，并大于金属头的直径，在姿态调整轨道一侧设有吹气管，吹气管的管口朝向姿态调整轨道的轨道面。

进一步的，所述限位口处的轨道面的宽度小于金属头的轴向长度。

进一步的，所述出料端的轨道面的一侧设有限位板，限位板的端部和所述排列轨道的侧壁相接。

进一步的，所述的金属头取放装置为设置在治具上的多个气动夹具，所述的产品取放装置为设置在治具上的多个吸盘。

进一步的，所述的定位孔下方设有顶针，以将定位孔中的金属头顶起。

进一步的，所述机械臂由伺服电机驱动沿移动轨道移动。

进一步的，所述的移动轨道具有横向轨道、纵向轨道和竖直轨道，横向轨道通过一滑动块设置在纵向轨道上，纵向轨道一端设置在竖直轨道上，所述机械臂设置在横向轨道上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

第一，本实用新型通过自动化设计，利用机械达到人工摆放金属头的动作，提高了生产效率，减少了人工成本，降低安全隐患，从而保证产品的品质。

第二，本实用新型的金属头排序装置可以将杂乱的金属头以竖直姿态排成一排，并通过排列轨道进入排列错位装置的定位孔，定为孔中的顶针将金属头顶起以便金属头取放装置拿取，并放置在注塑机模具型腔的模具针上，以进行注塑，在此过程中，金属头可保持竖直姿态，而且，模内监视系统的工业摄像机可以实时监视模具针上的金属头，只有金属头姿态正确时，才会控制注塑机合模，而当有金属头姿态不正确或放置位置不正确时，模内监视系统会发出警报，注塑机不会合模，这样就提高了注塑后的产品合格率。

第三，本实用新型中金属头取放装置和产品取放装置均由不同的动力机构控制，这样机械臂上的治具在放置金属头时，可以先将模具针上成型的产品取下，再放置金属头，以节省工序，提高生产效率。

第四，本实用新型的振动盘中所设置的限位口和限位板可以将振动盘的姿态调整轨道上非竖直姿态的金属头淘汰出去，使之掉落在振动盘的底盘上，防止其干扰金属头取放装置的动作，保证自动生产的连贯性。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型中金属头排序装置的结构示意图。

图3是振动盘的结构示意图。

图4是振动盘中姿态调整轨道出料端的结构示意图。

图5是本实用新型中治具的结构示意图。

图中标记：1、取放单元，2、注塑单元，3、产品收集装置；

101、工作台，102、机械臂，103、振动盘，104、横向轨道，105、纵向轨道，106、排列轨道，107、排列错位装置，108、定位孔，109、错位轨道，1010、竖直轨道；

201、注塑机，202、模内监视系统；

102-1、治具，102-2、金属头取放装置，102-3、产品取放装置； 103-1、底盘，103-2、料斗，103-3、上料轨道，103-4、姿态调整轨道，103-5、吹气管，103-6、限位口，103-7、限位板。

具体实施方式

下面结合附图，通过具体的实施方式，对本实用新型做进一步的说明。

如图所示，一种金属头耳标自动化生产设备，由取放单元1、注塑单元2以及设置在两者之间的产品收集装置3，取放单元1用以金属头以及注塑成型后产品的取放，故将设有治具102-1的机械臂102设置在移动轨道上，并在治具102-1上分别设置金属头取放装置102-2和产品取放装置102-3；由于金属头的摆放要求使金属头为竖直姿态，因此，取放单元1还需要包括将金属头规则摆放的金属头排序装置，金属头排序装置包括振动盘103、排列轨道106和排列错位装置107，排列轨道106一端与振动盘103相接，另一端与排列错位装置107中的定位孔108相接，排列错位装置107设置在与所述排列轨道106垂直的错位轨道109上，并沿错位轨道109水平移动，以将定位孔108和排列轨道106错开；所述注塑单元2包括注塑机201和模内监视系统202，模内监视系统202包括工业摄像机，工业摄像机设置在注塑机201的一侧，以监视注塑机201模具型腔中金属头的放置位置与姿态；所述产品收集装置3为传送带。

优选的，所述的定位孔108下方设有顶针，以将定位孔108中的金属头顶起。

优选的，所述的振动盘103并排设置两个，振动盘103包括底盘103-1、料斗103-2、上料轨道103-3和姿态调整轨道103-4，底盘103-1中心高、四周低，底盘103-1下方为驱动装置，底盘103-1上设置螺旋形的料斗103-2，料斗103-2下沿和底盘103-1之间设有缝隙，金属头可以通过该缝隙，所述上料轨道103-3沿料斗壁螺旋上升，上料轨道103-3的最低端与底盘103-1的盘面相切，上料轨道103-3的最高端与所述姿态调整轨道103-4的入料端相接，并在上料轨道103-3和姿态调整轨道103-4相接处形成落差，且姿态调整轨道103-4为互不影响的两条轨道，呈螺旋下降设置在料斗壁上，姿态调整轨道103-4的出料端和排列轨道106相接，在该出料端用于承载金属头的轨道面的一侧设有限位口103-6，限位口103-6的高度小于金属头的轴向长度，并大于金属头的直径，同时，限位口103-6处的轨道面的宽度小于金属头的轴向长度，出料端的轨道面另一侧设有限位板103-7，限位板103-7与姿态调整轨道103-4的走向相配合，并与排列轨道106相接，在出料端还设有吹气管103-5，吹气管103-5的数量和姿态调整轨道103-4的数量相对应，每根吹气管103-5的管口位于限位口103-6和限位板103-7之间，并朝向出料端的轨道面。

进一步的，在工作台101上并排设置两个振动盘103，每个振动盘103分别具有两条姿态调整轨道103-4，这样两个振动盘103的四条姿态调整轨道103-4分别和四条排列轨道106一一对接，排列轨道106的另一端与排列错位装置107上的四个定位孔108一一对应且相接。

优选的，所述排列错位装置107设置在与所述排列轨道106垂直的错位轨道109上，并沿错位轨道109水平移动，以将定位孔108和排列轨道106错开。

优选的，所述的金属头取放装置102-2为设置在治具102-1上的多个气动夹具，所述的产品取放装置102-3为设置在治具102-1上的多个吸盘，气动夹具和吸盘各由一套气动装置驱动。

优选的，所述的移动轨道具有横向轨道104、纵向轨道105和竖直轨道1010，其中横向是指水平面上与排列轨道106平行的方向，纵向是指水平面上与排列轨道106垂直的方向，横向轨道104通过一滑动块设置在纵向轨道105上，纵向轨道105的一端设置在竖直轨道1010上，所述机械臂102设置在横向轨道104上，沿横向轨道104移动。

在本设备中，机械臂102由伺服电机驱动沿移动轨道移动，金属头取放装置102-2、产品取放装置102-3、排列错位装置107均由气动装置驱动，且互不干扰。

下面结合本设备的工作过程，对本设备的工作原理作进一步的说明，以便更好的解释本实用新型的技术方案。

在利用本设备进行金属头耳标生产时，将所需的金属头放在振动盘103中，启动振动盘103后，金属头沿上料轨道103-3前进，并在沿轨道前进的过程中，逐步调整姿态，当金属头到达姿态调整轨道103-4的出料端时，直立姿态的金属头的高度大于限位口103-6的高度，阻挡了金属头从限位口103-6掉落，但是，水平姿态的金属头高度小于限位口103-6的高度，再加之金属头一端呈圆锥形的形状，在振动中，此类金属头的重心不断摇摆，很容易从限位口103-6中掉落，落在底盘103-1上，当然，如果有个别水平姿态的金属头没有从限位口103-6中掉落，那么在继续前进的过程中，由于限位板103-7的存在，则会阻挡金属头一端，使金属头掉落，从而保证只有直立姿态的金属头到达排列轨道106；金属头在经过限位口103-6后，由吹气管103-5朝金属头吹气，将附着在金属头表面的金属屑、灰尘吹落，以清洁金属头进行后续的注塑；金属头通过排列轨道106进入排列错位装置107的定位孔108后，排列错位装置107沿错位轨道109移动一定的距离，错开定位孔108和排列轨道106，避免在拿取定位孔108中金属头时排列轨道106上的金属头产生干涉，同时定位孔108内的顶针将金属头顶起，由治具102-1上的气动夹具将金属头夹起，通过机械臂102沿移动轨道将夹起的金属头送入注塑机201，并放置在模具型腔中的模具针上，此时，由模内监视系统202监视模具针上的金属头是否放置到位、姿态是否正确，当确定无误后，向注塑机201发出合模信号，反之则发出警报信号，从而避免出现残次品；在机械臂102向注塑机201放置金属头时，先由治具102-1上的吸盘将之前完成注塑的耳标产品吸在吸盘上，然后再将金属头放下，并在机械臂102返回时，将吸盘上的产品放在传送带上进行收集。