一种插钉机的制作方法

本实用新型涉及一种自动化设备领域，特别涉及一种插钉机。

背景技术：

防尘塞广泛用于各种产品的孔型、放气螺钉和进油结构中，用来防止灰尘、其他固态和液态等异物进入产品中，造成产品被污染从而影响产品的使用性能甚至是损坏产品。防尘塞作为产品的配件，于产品独立设置，具有结构简单、价格便宜等优点，但是在使用过程中容易丢失，尤其是使用在电子产品中的防尘塞，因此防尘塞的需求量十分巨大，防尘塞在生产的过程中都是大批量的生产。

如图1所示的一种防尘塞6，其包括塞杆61与塞头62，塞杆61为铁钉，塞头62为采用橡胶材质注塑而成。防尘塞6在生产的过程中需要先将铁钉放入模具盒中，再将模具盒放入到硫化机中，使用硫化机对橡胶材料进行硫化熔融，使得熔融时橡胶材料流入到模具盒中进行注塑成型。现有的技术中，都是采用人工手工操作将铁钉插入到模具盒中，但是随着防尘塞6的需求不断增加，防尘塞6的大批量生产，采用人工插钉耗时大、效率低、投入成本高已经不能满足防尘塞6大批量生产的需求。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种插钉机，取代人工插钉，降低人工操作强度提高插钉的效率，节省人力成本的投入。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种插钉机，包括机座以及设置在机座上用于铁钉排序的振动选料装置、送钉装置以及插钉装置，所述振动选料装置包括振动盘、连接送钉装置与振动盘出料口的导料轨道，所述送钉装置包括与导料轨道连通的过渡导槽和与插钉装置连接的推料组件；所述插钉装置包括气动驱动元件、与气动驱动元件相连通的枪体、设置在枪体出口下方且卡接有模具板的托盘以及用于驱动托盘在平面内运动的往复机构，所述模具板均匀间隔开设有多个插钉槽。

通过采用上述技术方案，由于需要实现自动插钉，在插钉的过程中先将铁钉有序排列好，通过振动盘对铁钉进行筛选排序使得其朝向一致，再将排列好的铁钉通过导料轨道有序的导向过渡导槽内，通过插钉元件将过渡导槽内的铁钉依次送入插钉装置中进行插钉；当铁钉完成自动选料上料后，气动驱动元件为铁钉的插钉过程中提供动能，在气动驱动元件的驱动下，铁钉通过枪体射出，由于铁钉要插满模具板的插钉槽，需要使得模具板在插钉的过程中不断的移动，将模具板设置在往复机构上，使得模具板能够随往复机构的运动而运动；在整个插钉的过程中，只需要操作人员将模具板固定卡接在托盘上，并使得枪体的枪嘴对准第一个插钉槽即可，无需进行其他操作，操作方便且自动化控制工作效率高。

进一步地，所述托盘内部设有用于吸附铁钉的电磁铁。

通过采用上述技术方案，为保证铁钉能够有效的插入到模具板中，在托盘的内部设置电磁铁可以在插钉过程中通过电磁铁通电产生磁性对铁钉进行吸附，避免铁钉受到气体的影响而脱离模具板。

进一步地，所述往复机构包括固定安装在机座上端面的第一轨道和由第一轨道驱动且沿第一轨道长度方向滑动的第二轨道，所述第一轨道和第二轨道相互垂直，所述托盘由第二轨道驱动且沿第二轨道的长度方向滑动。

通过采用上述技术方案，设置两个相互垂直的轨道，且第二轨道能够沿第一轨道的长度方向滑动，托盘设置在第二轨道上且能沿第二轨道的长度方向滑动，通过往复机构实现托盘的横向纵向四个方向的移动，从而实现托盘在机座的水平面上移动。

进一步地，所述第一轨道包括用于传动的第一丝杆和设置在第一丝杆外侧的第一外壳，所述第一丝杆与第二轨道螺纹连接且带动第二轨道沿其长度方向移动；所述第二轨道包括用于传动的第二丝杆和设置在第二丝杆外侧的第二外壳，所述第二丝杆与托盘螺纹连接且带动托盘沿其长度方向移动。

通过采用上述技术方案，第一丝杆的转动实现第二轨道的滑动，第二丝杆的转动实现托盘的滑动，在第二丝杆的外侧设置第二壳体可以实现第二丝杆和第一轨道的滑动连接且不影响第二丝杆的转动，第一壳体和第二壳体的设置能够对第一丝杆和第二丝杆进行保护。

进一步地，所述枪体有两个且为并列设置，所述气动驱动元件包括提供动力的气源、两根连通气源的出气管以及两根连通枪体和出气管的出钉管道，两根所述出钉管道的内直径大于铁钉的直径小于铁钉的长度。

通过采用上述技术方案，气源提供动力，从出气管中喷射出来的高压气体带动铁钉进入到出钉管道内，为保证铁钉能够快速的从出钉管道内通过，出钉管道的直径要大于铁钉的直径；但是由于出钉管道在连接枪体和出气管的过程中会发生弯折，导致铁钉在出钉管道内发生偏移转动，为保证铁钉的朝向不变，出钉管道的直径要小于铁钉的长度。

进一步地，所述推料组件包括推料底座，所述推料底座的内部设有空腔，所述空腔的下端面开设有成一字型的送钉滑道；所述送钉滑道滑动连接有推杆，所述送钉滑道的两端设有上料孔，所述上料孔与出钉管道密封连接，所述送钉滑道两端的上端开设有连通上料孔的出气孔，所述出气孔与出气管密封连接，所述送钉滑道的中间段与过渡导槽相连通。

通过采用上述技术方案，推料组件将过渡导槽内的铁钉依次有序快速的推至两端的上料孔中，上料孔与出钉管道相连通，由于出钉管道与气源的出气管相连通，在气源的作用下出气管喷出高压气体，将铁钉迅速压入到出钉管道内部并出枪体的一端射出。

进一步地，所述推料底座的上端面对应推杆开设有V型导向槽，所述导向槽与空腔相连通，推杆的两端均开设有沿其宽度方向的腰型槽；所述腰型槽内滑动连接有导杆，所述导杆贯穿导向槽且高于导向槽的上端面，所述机座的一侧设有红外感应器，所述红外感应器与导向槽的两端三点共线。

通过采用上述技术方案，在推料底座上开设V型导向槽，并在机座的一端设置红外感应器，通过在推杆上设置导杆，当红外感应器感应到导杆的存在时，控制插钉装置对上料孔内的铁钉进行加压射出；由于上料孔有两个为减少红外感应器的使用故将导向槽开设成V型，使得两根导杆不能同时被探测到。

进一步地，所述机座的上端面固定安装有支架，所述支架竖直上下滑动连接有滑座，所述滑座位于第一轨道的正上方，两个所述枪体竖直固定设置在滑座下端。

通过采用上述技术方案，在支架上安装滑座，将枪体安装在滑座上，使得枪体能够随滑座的移动而移动，控制枪体在铁钉时，枪体靠近并对准插钉槽；同时将枪体固定设置滑座上使得枪体稳定，在枪体射出铁钉的时候不受气体的影响而发生偏移，使得铁钉的轨迹保持稳定。

进一步地，两个所述枪体之间间隔一个插钉槽的距离。

通过采用上述技术方案，由于枪体与出钉管道相连通，在高压气体的作用下，铁钉随气体从枪体内射出，为避免从两个枪体内射出的气体产生干涉而影响铁钉射出时路径的准确性，枪体在设置时枪体之间留有一定的距离。

进一步地，所述枪体的枪嘴端设有导钉体，所述导钉体具有弹性。

通过采用上述技术方案，由于铁钉在出钉管道内传送的时候会发生偏移，从枪体射出时经过导钉体的导向作用，铁钉能够被矫正，使得铁钉对准插钉槽不会射偏。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：通过设置气动驱动元件、枪体和往复机构，模具板在往复机构上随往复机构的运动而移动，只需操作人员第一次将枪体的出钉孔对准模具板上的插钉槽，在插钉的过程中无需操作人员对模具板进行移动，操作方便安全快捷，并且提高了加工效率；通过设置振动盘、导料轨道、过渡导槽以及推料组件，能够自动的对插钉过程中自动上料，无需人工对铁钉进行排序上料，使得操作更加方便快捷，进一步提高了加工效率。

附图说明

图1为背景技术中所需生产的现有产品的结构示意图；

图2为本实施例的整体结构示意图，主要显示了插钉机的整体组成机构；

图3为本实施例的部分结构示意图，主要显示了振动选料装置和送钉装置的位置关系；

图4为图2中A部放大图；

图5为本实施例的部分结构剖视图，主要显示了往复机构的组成与连接关系；

图6为本实施例的部分结构示意图，主要显示了导料轨道的组成结构；

图7为本实施例的部分结构示意图，主要显示了振动选料装置和送钉装置的连接关系；

图8为本实施例的部分结构剖视图，主要显示了送钉装置的组成；

图9为本实施例的部分结构示意图，主要显示了气动驱动元件的组成；

图10为本实施例的部分结构剖视图，主要显示了推料底座的内部结构关系；

图11为图10中B部放大图；

图12为本实施例的部分结构爆炸图。

附图标记：1、机座；2、振动选料装置；21、振动盘；22、导料轨道；221、导料板；222、整形槽；2221、导轨；223、限位杆；224、防护外壳；3、送钉装置；31、推料组件；32、过渡导槽；311、推料底座，3111、空腔；3112、送钉滑道；3113、上料孔；3114、出气孔；3115、导向槽；312、无杆气缸；313、推杆；3131、腰型槽；3132、凹槽；314、导杆；315、红外感应器；4、插钉装置；41、气动驱动元件；411、气源；412、出气管；413、出钉管道；42、枪体；421、导钉体；43、往复机构；431、第一轨道；4311、第一外壳；4312、第一丝杆；4313、第一滑槽；432、第二轨道；4321、第二外壳；4322、第二丝杆；4323、第二滑槽；44、托盘；441、电磁铁；45、模具板；451、插钉槽；46、第一滑套；461、第一滑腔；462、第一螺套；463、第一滚珠；47、第二滑套；471、第二滑腔；462、第二螺套；463、第二滚珠；5、滑座；6、防尘塞；61、塞杆；62、塞头。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例：

一种插钉机，如图2和图3所示，包括机座1以及设置在机座1上用于铁钉排序的振动选料装置2、送钉装置3以及插钉装置4；其中振动选料装置2包括振动盘21、连接送钉装置3和振动盘21出料口的导料轨道22，振动盘21产生振动迫使铁钉沿其轨道螺旋上升，在上升过程中对铁钉进行筛选排列，铁钉通过导料轨道22传送到送钉装置3中。送钉装置3包括与导料轨道22连通的过渡导槽32和与插钉装置4连接的推料组件31；送钉装置3依次将铁钉送入插钉装置4中进行插钉，整个插钉过程只需要人工将铁钉放入振动盘21内和打开控制开关即可，无需其他操作，降低了人工劳动强度，提高了生产效率。

如图2和图4所示，插钉装置4包括气动驱动元件41、两个与气动驱动元件41的出料口相连通的枪体42、设置在枪体42出口下方且卡接有模具板45的托盘44以及用于驱动托盘在平面内运动的往复机构43，模具板45固定卡接在托盘44上，模具板45背离托盘44的一侧均匀间隔开设有多个插钉槽451。

如图4和图5所示，往复机构43包括固定安装在机座1上端面的第一轨道431和沿第一轨道431长度方向滑动的第二轨道432，第一轨道431和第二轨道432相互垂直设置；第一轨道431包括用于传动的第一丝杆4312和设置在第一丝杆4312外侧的第一外壳4311，第一丝杆4312与第二轨道432螺纹连接且驱动第二轨道432沿其长度方向移动；第二轨道432包括用于传动的第二丝杆4322和设置在第二丝杆4322外侧的第二外壳4321，第二丝杆4322与托盘44螺纹连接且驱动托盘44沿其长度方向移动；在第一丝杆4312和第二丝杆4322的作用下，使得托盘44在平面内沿横向纵向四个方向移动。

如图5所示，第一外壳4311沿其长度方向的两侧相对设有第一滑槽4313，第一滑槽4313与第一外壳4311的内腔相连通，第二外壳4321背离托盘44的下端面中间段固定设有第一滑套46，第一滑套46开设有可供第一外壳4311上壳体穿过的第一滑腔461，第一滑套46背离第二外壳4321的一侧端面固定有第一螺套462，第一丝杆4312贯穿第一螺套462并与第一螺套462螺纹配合。由于第一外壳4311的上壳体穿设在第一滑腔461内，所以第一滑套46只能沿第一丝杆4312的长度方向上移动，因此第一丝杆4312转动时带动第二轨道432沿其长度方向移动。

如图4和图5所示，托盘44与第二轨道432之间设有第二滑套47，第二滑套47与托盘44固定连接，第二轨道432沿其长度方向的两侧相对开设有第二滑槽4323，第二滑槽4323与第二外壳4321的内腔相连通；第二滑套47开设有可供第二外壳4321上壳体穿过的第二滑腔471，第二滑套47背离托盘44的一侧设有与第二丝杆4322螺纹连接的第二螺套472，由于第二外壳4321的上壳体穿设在第二滑腔471内，所以第二滑套47只能沿第二丝杆4322的长度方向移动，因此第二丝杆4322转动时带动托盘44沿其长度方向移动。通过控制第一丝杆4312和第二丝杆4322的转动，从而实现托盘44的横向纵向四个方向的运动。

如图4和图5所示，为减小第一滑套46与第一滑槽4313之间的摩擦力，第一滑套46对应第一滑槽4313的两端贯穿嵌设有多个第一滚珠463，第一滚珠463的直径等于第一滑槽4313的高度，使得第一滚珠463的外周面与第一滑槽4313的上下两个侧壁抵触，第一滑套46在第一丝杆4312上移动的时候，第一滚珠463受力转动将滑动摩擦力转换为滚动摩擦力，降低第一滑套46在移动的过程中受到的阻力，使得第二轨道432的滑动更加顺畅。同理，为减小第二滑套47与第二滑槽4323之间的摩擦力，第二滑套47对应第二滑槽4323的两端同样贯穿嵌设有多个第二滚珠472，第二滚珠472的外圆周面与第二滑槽4323的上下两个侧壁抵触。

如图6和图7所示，导料轨道22包括直接与振动盘21出料口相连的导料板221和连接导料板221与过渡导槽32的整形槽222，导料板221对传送出来的铁钉进行筛选导向，从导料板221传送出来的铁钉滑入到整形槽222内；整形槽222为两根并列设置的导轨2221，两根导轨2221之间的距离大于铁钉钉杆的直径小于铁钉端部的直径，使得铁钉能够卡接在整形槽222内。整形槽222与导料板221连接的一端呈弧状弯曲，使得铁钉受到重力的作用发生角度调整，整形槽222与过渡导槽32相连接的一端呈水平设置，经弧状整形槽222整形后水平段整形槽222内的铁钉呈竖直向下状态。

如图6和图7所示，整形槽222与过渡导槽32相连接的一端设有防护外壳224，防护外壳224的一端与振动盘21固定连接，另一端与过渡导槽32固定连接，防护外壳224的顶端与铁钉的端面抵触；设置防护外壳224能够有效的降低外界对整形槽222上的铁钉的影响，同时设置防护外壳224能够有效避免铁钉在整形槽222内受到振动盘21振动的影响而掉落。过渡导槽32与防护外壳224相连接的一端水平设有两根限位杆223，限位杆223平行设置在整形槽222的下方且其与整形槽222之间的距离小于铁钉的长度，利用两点一线的原理，能够有效防止铁钉发生歪斜。为方便铁钉进入到两根限位杆223之间，两根限位杆223背离过渡导槽32的一侧相背弯曲使得其俯视图呈八字型，两根限位杆223之间的最大间距大于铁钉的直径，最小间距等于铁钉的直径，且两者的最小间距处位于邻近过渡导槽32。

如图8和图9所示，推料组件31包括推料底座311，推料底座311的内部开设有空腔3111，空腔3111的底部开设有一字型送钉滑道3112，铁钉能够在送钉滑道3112内进行滑动。送钉滑道3112两端的底部开设有上料孔3113，送钉滑道3112两端的上端开设有连通上料孔3113的出气孔3114，上料孔3113和出气孔3114均与气动驱动元件41相连接。气动驱动元件41包括提供动力的气源411，本实施例采用的气源411为空气压机；气源411设有两根出气管413，出气管413的一端与其气源411相连通，另一端与出气孔3114密封连通，上料孔3113密封连接有用于输送铁钉的出钉管道413，出钉管道413为橡胶软管，为避免在传送铁钉的过程中铁钉的发生转动，出钉管道413的直径略大于铁钉的直径。

如图8和图10所示，送钉滑道3112的中间段与过渡导槽32相连通，铁钉从过渡导槽32进入到送钉滑道3112内，送钉滑道3112背离过渡导槽32的一侧并列设有等长的无杆气缸312，无杆气缸312驱动活塞杆沿其长度方向做往复运动，无杆气缸312的活塞杆上端固定连接有推杆313，推杆313与送钉滑道3112滑动连接。为保证推杆313能够推动铁钉滑动，推杆313的宽度大于无杆气缸312的宽度，其长度等于无杆气缸312长度的一半，在推杆313推动一枚铁钉至上料孔3113时，过渡导槽32的内恰好将下一枚铁钉传送到送钉滑道3112内，推杆313迅速反向移动将铁钉推动至另一端的上料孔3113内，推杆313与铁钉抵触缩短推杆313与铁钉接触的时间，避免由于接触时间间隔过大而导致多枚铁钉进入到送钉滑道3112内。推杆313的两端沿其高度方向竖直开设有凹槽3132，铁钉能够抵触卡接在凹槽3132内，避免在推动过程中铁钉发生偏移。

如图8和图11所示，推料底座311的上端面对应推杆313开设有V型导向槽3115，导向槽3115与空腔3111相连通，推杆313的两端沿其宽度方向相对开设有腰型槽3131，腰型槽3131内滑动连接有导杆314，导杆314贯穿导向槽3115且高于导向槽3115的上端面，机座1的一侧设有与导向槽3115的两端共线的红外感应器315。红外感应器315对导杆314进行感应，推杆313移动的过程中导杆314随导向槽3115的形状而改变，由于导向槽3115呈V型，推杆313不能同时被探测到且只能在导向槽3115的两端被探测到。同时为了避免在推杆313滑动过程中，导杆314的从腰型槽3131内脱落，腰型槽3131的截面呈凸字型，导杆314的外侧壁与腰型槽3131的内壁抵触，同时为保证感应精准，导杆314与导向槽3115抵接，当导杆314被探测到的时候，红外感应器315对感应信号进行传递处理，使得气源411喷射出高压气体使得铁钉在出钉管道413中快速传送，从而进行插钉工作。

如图2和图12所示，铁钉沿出钉管道413传送到枪体42内，两个枪体42的枪嘴端均设有具有弹性的导钉体421，铁钉在被高压气体压入到出钉管道413内，在导钉体421的导向作用下射出。为保证枪体42在射出铁钉的过程中受到反冲力而发生偏移，导致铁钉不能与插钉槽451对准，机座1的上端面固定安装有支架11，支架11竖直滑动连接有滑座5，滑座5位于第一轨道431的正上方，枪体42固定安装在滑座5的下端且使得枪体42上的出钉孔竖直朝下。

如图12所示，由于在铁钉射出时，滑座5带动枪体42向下滑动使得枪体42的出钉孔对准并靠近插钉槽451，在铁钉进入到插钉槽451后滑座5向上滑动，为避免滑座5向上运动时铁钉被气体带出插钉槽451，托盘44的内部设有电磁铁441，电磁铁441通电后产生磁性对插钉槽451内的铁钉进行吸附。为避免两个枪体42在射出铁钉时产生气体干涉而影响铁钉射出路径发生偏移，设置在滑座5上的两个枪体42之间间隔有一个插钉槽451的距离。

具体实施过程：将铁钉提前放入振动盘21内，将模具板45卡接在托盘44上，控制往复机构43使得第一个插钉槽451和第三个插钉槽451分别与两个枪体42的出钉孔对齐，并打开电磁铁441的开关使得电磁铁441产生磁性；振动盘21开启后对铁钉进行排列筛选，排列整齐一致的铁钉经导料轨道22传送到过渡导槽32内，推杆313在高压气体的作用下在送钉滑道3112内往复滑动并将铁钉压入出钉管道413内，铁钉在高压气体的作用下沿出钉管道413输送到枪体42，在导钉体421导向下精确的射出。

铁钉在被射出时，枪体42随滑座5竖直向下运动，使得导钉体421的出钉孔靠近并对准插钉槽451，钉被枪体42射向模具板45的插钉槽451内；出钉后枪体42被滑座5带动向上滑动，此时由于模具板45卡接在托盘44上，托盘44滑动设置在第二轨道432上，在第二丝杆4322的作用下，沿第二轨道432的长度方向往复滑动，使得模具板45沿其宽度方向移动，在枪体42再次射出铁钉时，导钉体421的出钉孔对准同一排的下一个孔的插钉槽451。

当一排的插钉槽451均插满铁钉后，第二轨道432沿第一轨道431的长度方向滑动，使得模具板45随第二轨道432的滑动而相对枪体42移动，在枪体42再次射出铁钉时，枪体42的出钉孔对准下一排的插钉槽451；在往复机构43的作用下，托盘44带动模具板45进行横向纵向四个方向运动使得插钉槽451依次被插满铁钉。由于托盘44内部设有电磁铁441，在插钉过程中电磁铁441产生磁性对铁钉进行吸附，避免枪体42在向上运动的过程中，铁钉受到气体的带动而从插钉槽451内被带出。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。