注塑自动合件装置的制作方法

本发明涉及五金注塑领域，尤其涉及一种将两个注塑件自动合件的装置。

背景技术：

塑胶制品大多是由模具注塑成型的，借助注塑模具能高效地成型出所需外形的塑胶制品，从而加速了注塑模具的发展步伐。由于注塑工艺所限，在进行喷油，移印，包装等下一道工序时，需要将两个半成品合拼成一个整体，目前很多塑胶成品都是先由注塑机生成两个半成品，然后注塑机的顶伸机构会将半成品从注塑机模具中顶出成散件，最后利用人工将两个半成品组装成一个完整的成品。人工合件的效率低，出错率高（主要是没合到位），无法满足配套自动化生产。

在专利号为“201210067119.1”、专利名称为“一种易变形注塑件的装配方法”的发明专利中，提出了一种技术方案：利用气动抓手配合夹具抓取注塑件，然后经过校对后完成对产品的装配组装。这种技术方案中存在两个问题：一是气动抓手一次只能抓取一个半成品，效率低下；二是利用气动抓手来进行校对，精确度不高，容易出错。

在专利号为“201210377403.9”、专利名称为“多零件注塑组装多用模”的发明专利中，提出了一种技术方案：利用齿轮和转轴来实现多个零件的合模组装。这种技术方案是在模具上进行改进，但每一次注塑产品不同，相应的模具也需要重新设计，模具不能反复适用，增加了生产成本。

技术实现要素：

针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种结构简单、可配合注塑机使用的注塑件自动合件装置。

为实现上述目的，本发明提供一种注塑自动合件装置，包括第一合件机构、第一吸盘和第二吸盘；所述第一合件机构包括第一气缸、第二气缸、凸轮机构安装板、滑轨转轴组件；所述凸轮机构安装板的一端设有第一导向槽，凸轮机构安装板的另一端对称设有第二导向槽，且所述第一导向槽和第二导向槽均包括一体成型的垂直部和弧形部；所述滑轨转轴组件包括滑轨、第一旋转机构和第二旋转机构，且第一旋转机构和第二旋转机构对称设置在滑轨的两端，所述第一旋转机构的一端与第一吸盘固定连接，第一旋转机构的另一端穿过第一导向槽与第一气缸的活塞杆固定连接；第二旋转机构的一端与第二吸盘固定连接，第二旋转机构的另一端穿过第二导向槽与第二气缸的活塞杆固定连接。

其中，所述第一旋转机构和第二旋转机构均包括中心轴、连接件和旋转轴，所述中心轴的一端与连接件垂直固定连接，中心轴的另一端与第一吸盘或第二吸盘固定连接；所述旋转轴的一端与连接件垂直固定连接，旋转轴的另一端与第一气缸的活塞杆或第二气缸的活塞杆固定连接。

其中，所述第一气缸的活塞杆的尾部还设有第一连接部，所述第一连接部与第一气缸的活塞杆的尾端螺纹连接，第一旋转机构的旋转轴穿过第一导向槽与第一连接部固定连接；所述第二气缸的活塞杆的尾部还设有第二连接部，所述第二连接部与第二气缸的活塞杆的尾端螺纹连接，第二旋转机构的旋转轴穿过第二导向槽与第一连接部固定连接。

其中，所述凸轮机构安装板的上端还设有第一固定柱，第一气缸的上端还设有第三连接部，通过第一固定柱与第三连接部的固定连接，凸轮机构安装板与第一气缸固定连接；凸轮机构安装板的下端还设有第二固定柱，第二气缸的上端还设有第四连接部，通过第二固定柱与第四连接部的固定连接，凸轮机构安装板与第二气缸固定连接。

其中，还包括第一吸盘连接板和第二吸盘连接板，第一旋转机构通过第一吸盘连接板与第一吸盘固定连接，第二旋转机构通过第二吸盘连接板与第二吸盘固定连接；所述第一吸盘和第二吸盘上均设有多个与产品形状大小相适应的仿形型腔，真空装置将产品吸附至仿形型腔中固定。

其中，所述仿形型腔内壁四周上设有缓冲垫，所述缓冲垫与产品形状大小相适应，且缓冲垫与仿形型腔的内壁粘附连接。

其中，还包括固定板、以及与第一合件机构完全相同的第二合件机构，所述第一吸盘与第二吸盘上下并排设置，第一合件机构与第一吸盘和第二吸盘的左侧固定连接，且第一合件机构固定在固定板的一端；所述第二合件机构与第一吸盘和第二吸盘的右侧固定连接，且第二合件机构固定在固定板的另一端，外部机械手与固定板固定连接。

其中，所述凸轮机构安装板上均匀设置有大小相等的第一减重孔，所述固定板上也均匀设置有大小相等的第二减重孔。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明提供的自动合件装置，第一气缸沿第一导向槽的弧形部向上移动，带动第一吸盘旋转90度，第二气缸沿第二导向槽的弧形部向上移动，带动第二吸盘旋转90度，此时两个吸盘成相对状态；然后第一气缸沿第一导向槽的垂直部向上移动，带动第一吸盘水平移动，第二气缸沿第二导向槽的垂直部向上移动，带动第二吸盘水平移动，此时两个吸盘成合模状态，位于两个吸盘内的半产品通过上述动作合模成完整品。本发明的注塑自动合件装置，可以配合注塑机使用，在注塑的同时就可以自动完成半成品的合拼，不需要额外的操作工人，节约了人力成本，利用吸盘吸附半成品，保证了合模的精确性，结构简单，操作方便，自动化程度高。

附图说明

图1为本发明自动合件装置一种实施例的组装图；

图2为本发明第一导向槽的结构示意图；

图3为本发明自动合件装置另一种实施例的爆炸图；

图4为本发明自动合件装置另一种实施例的组装图；

图5为本发明自动合件装置取件的截面示意图；

图6为本发明自动合件装置翻转的截面示意图；

图7为本发明自动合件装置翻转的合件示意图；

图8为本发明凸轮结构安装板的结构示意图；

图9为本发明滑轨转轴组件的结构示意图；

图10为本发明第一气缸的结构示意图。

主要元件符号说明如下：

1、第一合件机构 2、第一吸盘

3、第二吸盘 4、固定板

5、第二合件机构 11、第一气缸

12、第二气缸 13、凸轮机构安装板

14、滑轨转轴组件 15、第一导向槽

16、第二导向槽 17、滑轨

18、第一旋转机构 19、第二旋转机构

41、第二减重孔 111、第一连接部

112、第三连接部 131、第一固定柱

132、第二固定柱 133、第一减重孔

151、垂直部 152、弧形部

181、中心轴 182、连接件

183、旋转轴。

具体实施方式

为了更清楚地表述本发明，下面结合附图对本发明作进一步地描述。

请参阅图1，本发明提供一种注塑自动合件装置，包括第一合件机构1、第一吸盘2和第二吸盘3。第一合件机构1包括第一气缸11、第二气缸12、凸轮机构安装板13、滑轨转轴组件14；凸轮机构安装板13的一端设有第一导向槽15，凸轮机构安装板13的另一端对称设有第二导向槽16，如图2所示，且第一导向槽15和第二导向槽16均包括一体成型的垂直部151和弧形部152。滑轨转轴组件14包括滑轨17、第一旋转机构18和第二旋转机构19，且第一旋转机构18和第二旋转机构19对称设置在滑轨17的两端，第一旋转机构18的一端与第一吸盘2固定连接，第一旋转机构18的另一端穿过第一导向槽15与第一气缸11的活塞杆固定连接；第二旋转机构19的一端与第二吸盘3固定连接，第二旋转机构19的另一端穿过第二导向槽16与第二气缸12的活塞杆固定连接。

现有技术的注塑件合成完整产品采取的方案有三种：第一种是人工合件，存在效率低下，出错率高的缺陷；第二种是采用机械手抓取合件，对于细小零件抓取困难，合件精确度不高，同时机械手的动作难以精确把握；第三种是在注塑模具中采用齿轮和连杆等机构实现合件，这种方案依赖于模具，不具有通用性，模具更换时无法再次使用，成本高。基于上述目的，本发明提出了一种利用气缸提供动力，吸盘提供吸引力，气缸带动吸盘在导向槽中沿固定的轨迹行走完成合件的目的，本发明的方案，利用吸盘吸取半成品，即使是细小的半成品也能抓取，抓取能力强；同时吸盘运行轨迹因导向槽固定而固定，动作精确度高，合件的准确率高；同时本发明的方案，不依赖于模具，可以单独使用，使用方便，制作成本低。下面详细地说明本发明自动合件装置的动作流程：

首先，第一吸盘2和第二吸盘3从注塑机的模腔内将半成品吸附固定，此时自动合件装置的状态如图5所示；

然后，第一气缸11沿第一导向槽15的弧形部152向上移动，带动第一吸盘2旋转90度，第二气缸12沿第二导向槽16的弧形部152向上移动，带动第二吸盘3旋转90度，此时两个吸盘成如图6所示的相对状态；

接着，第一气缸11沿第一导向槽15的垂直部151向上移动，带动第一吸盘2水平移动，第二气缸12沿第二导向槽16的垂直部151向上移动，带动第二吸盘3水平移动，此时两个吸盘形成如图7所示的合模状态，这样位于两个吸盘内的半产品通过上述动作合模成完整品。本发明的注塑自动合件装置，可以配合注塑机使用，在注塑的同时就可以自动完成半成品的合拼，不需要额外的操作工人，节约了人力成本，利用吸盘吸附半成品，保证了合模的精确性，结构简单，操作方便，自动化程度高。

本发明的第一旋转机构18和第二旋转机构19需要完成的动作有三个，第一个动作是与相应的气缸固定连接，在气缸的带动下运动；第二个动作是与相应的吸盘固定连接，带动吸盘运动；第三个动作是将气缸的作用力传递至吸盘上。凡是能完成上述三种动作的机构都可以满足本发明的目的，例如齿轮和连杆的组合。本发明在此提出了另一种技术方案：请参阅图9，第一旋转机构18和第二旋转机构19均包括中心轴181、连接件182和旋转轴183，中心轴181的一端与连接件182垂直固定连接，中心轴181的另一端与第一吸盘2或第二吸盘3固定连接。旋转轴183的一端与连接件182垂直固定连接，旋转轴183的另一端与第一气缸11的活塞杆或第二气缸12的活塞杆固定连接。在本技术方案中，中心轴181和旋转轴183均与连接件182垂直固定连接，然后旋转轴183与气缸的连接方向也与气缸的运动方向垂直；中心轴181与吸盘的连接方向也与吸盘的初始吸取方向垂直。这种技术方案中，旋转轴183利用连接件182带动中心轴181进而带动吸盘，相比利用齿轮来传递作用力的技术方案更加方便、简单，同时中心轴181、旋转轴183、连接件182之间固定连接的更加稳定，零件磨损程度相比齿轮磨损而言更低，零件生产成本更低。

旋转轴183与气缸固定连接，为了降低二者固定连接时对气缸造成损坏，本发明的第一气缸11的活塞杆的尾部还设有第一连接部111，第一连接部111与第一气缸11的活塞杆的尾部螺纹连接，第一旋转机构18的旋转轴183穿过第一导向槽15与第一连接部111固定连接；第二气缸12的活塞杆的尾部还设有第二连接部（图未示），第二连接部与第二气缸12的活塞杆的尾部螺纹连接，第二旋转机构19的旋转轴183穿过第二导向槽16与第一连接部111固定连接。本发明中，活塞杆固定连接旋转轴183，气缸推动活塞杆，活塞杆带动旋转轴183运动。为了不影响活塞杆的做功，在活塞杆的尾部设置连接部可以降低对活塞杆的损伤，并且，当连接部损坏后，可以直接从活塞杆上取下更换新的连接部。这种技术方案，相比更换活塞杆而言，设备维修的成本更低。

气缸的活塞杆与旋转机构固定连接，气缸在做功运动的时候，由于气体的推动力气缸会产生轻微的运动，此时气缸只靠活塞杆尾端的固定连接点并不能很好的固定气缸，气缸在做功时，会产生轻微的移动，这种移动在普通的气缸运作过程中可以忽略，但是在本发明中，为了实现半成品的精确对位合件，需要完全避免这种现象，基于此，本发明提供了一种技术方案：请参阅图8，凸轮机构安装板13的上端还设有第一固定柱131，如图10所示，第一气缸11的上端还设有第三连接部112，通过第一固定柱131与第三连接部112的固定连接，凸轮机构安装板13与第一气缸11固定连接；凸轮机构安装板13的下端还设有第二固定柱132，第二气缸12的上端还设有第四连接部（图未示），通过第二固定柱132与第四连接部的固定连接，凸轮机构安装板13与第二气缸12固定连接。这样本发明的每一个气缸均通过上、下两个连接点与其他机构固定连接，即使气缸上下做活塞运动，也不会产生位移，保证了活塞件吸取半成品的稳定性，保证了合件的精确性。当然，上述方案中第三连接部112可以设置为与第一气缸11的上部螺纹连接，第四连接部可以设置为与第二气缸12的上部螺纹连接，这样方便更坏部件，节约维修成本。

相比机械手抓取半成品零件，利用吸盘吸取半成品零件可以更加准确，并且在吸盘上设置多个风道，还可以吸取更多的零件。实际操作中，风道的开口会做的与产品大小相适应。为了保证半成品零件被吸取后稳定地固定在吸盘上，本发明提供了一种方案：本发明的自动合件装置，还包括第一吸盘连接板（图未示）和第二吸盘连接板（图未示），第一旋转机构18通过第一吸盘连接板与第一吸盘2固定连接，第二旋转机构19通过第二吸盘连接板与第二吸盘3固定连接；第一吸盘2和第二吸盘3上均设有多个与产品形状大小相适应的仿形型腔（图未示），真空装置将产品吸附至仿形型腔中固定。设置两个连接板是为了降低旋转机构与吸盘固定连接而对吸盘造成的损坏，这是因为旋转机构需要带动做吸盘翻转、移动等动作，如果直接与吸盘连接，对吸盘的损坏较大，此时连接板，可以缓解旋转机构对吸盘的磨损，提高了吸盘的使用寿命。同时吸盘上面设置多个仿形型腔，每个仿形型腔都会与真空发生器连接，在真空发生器的负压作用下，半成品被吸附至仿形型腔内，由于仿形型腔的形状、大小完全与半成品匹配，当半成品被吸附至仿形型腔内，会和仿形型腔内的凹凸纹路完全卡合固定，即使气缸带动吸盘进行后续的翻转、移动等动作，半成品也会稳稳地卡合在仿形型腔内，在后续合模的过程中，可以实现两个吸盘的半成品精确合件。

上述方案的仿形型腔可以直接与吸盘底板一体成型设计，也可以设计成通过其他连接件182与吸盘底板固定连接，然后在型腔内制作与半成品相适应的型腔纹路。如果仿形型腔与吸盘底座一体成型设计，那么这种设计只能针对一种半成品，当更换半成品后，该仿形型腔就不能在使用了。如果仿形型腔与吸盘底板通过连接件182固定连接，这种方案中，针对不同的产品可以更换不同的仿形型腔，使用更加方便，但前提时，半成品零件的大小相差不大，这样不同的仿形型腔可以共用吸盘上的风道。

针对仿形型腔固定在吸盘底板上的方案，为了实现仿型腔的多次使用，本发明提出了一种技术方案：仿形型腔内壁四周上设有缓冲垫，所述缓冲垫与产品形状大小相适应，且缓冲垫与仿形型腔的内壁粘附连接。利用缓冲垫来代替在仿形型腔内壁上制作型腔纹路，可以实现仿形型腔的多次利用，节约了生产成本。

图1中和图2中是本发明的一种实施例，利用一个合件机构带动两个吸盘来运动，由于吸盘运动的稳定性直接影响后续合模的精确性，故此在本实施例中提出了另一种技术方案：在第一合件机构1的基础上，增加了固定板4、以及与第一合件机构1完全相同的第二合件机构5，第一吸盘2与第二吸盘3上下并排设置，第一合件机构1与第一吸盘2和第二吸盘3的左侧固定连接，且第一合件机构1固定在固定板4的一端。第二合件机构5与第一吸盘2和第二吸盘3的右侧固定连接，且第二合件机构5固定在固定板4的另一端，外部机械手与固定板4固定连接。

下面结合图3和图4来详细地说明本发明的上述技术方案：第一合件机构1位于两个吸盘的左侧，第二合件机构5位于两个吸盘的右侧，同时第一合件机构1和第二合件机构5同步带动吸盘运动，这样每一个吸盘的左右两侧同时运动，吸盘运动的稳定性能更好。本发明的自动合件装置，可以单独使用，也可以配合注塑机使用。当配合注塑机使用时，注塑机的机械手首先需要将装置移动至模腔合适的位置，此时两个合件机构通过固定板4固定连接起来，机械手直接和固定连接，就可以带动整个自动合件装置运动了，设置固定板4更方便机械手直接带动装置。当然，上述说明中使用的上、下、左、右等词语知识用来表示方位，并不代表产品的位置局限于表述中的位置。

当本发明的自动合件装置配合注塑机使用中，在凸轮机构安装板13上均匀设置有大小相等的第一减重孔133，在固定板4上也均匀设置有大小相等的第二减重孔41，设置减重孔41可以降低装置的重量，当机械手抓取时可以使用较小的动力，方便机械手运动，节约了生产成本。

本发明的优势在于：

1、利用气缸带动吸盘运动，在注塑的同时就可以自动完成半成品的合拼，不需要额外的操作工人，节约了人力成本，利用吸盘吸附半成品，保证了合模的精确性，结构简单，操作方便，自动化程度高；

2、吸盘上面设置多个仿形型腔，半成品被固定吸附在型腔内，在后续合模的过程中，可以实现两个吸盘的半成品精确合件；

3、利用缓冲垫来代替在仿形型腔内壁上制作型腔纹路，可以实现仿形型腔的多次利用，节约了生产成本。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。