圆环形磁力片积木玩具自动装配工艺的制作方法

本发明涉及磁力片积木玩具生产工艺技术领域，尤其是涉及圆环形磁力片积木玩具自动装配工艺。

背景技术

磁力片积木玩具通过磁铁的吸力，磁力片可以轻松构建各类平面2d图形，并快速转变各种3d立体造型，可帮助儿童认识各种颜色和几何造型，认知空间结构，培养思维训练和动手能力，集趣味性和益智于一体，深受小朋友的喜爱。

但是磁力片积木玩具不仅部件较多，且形状各异，在组装时难度较大，在加工生产中，需要工人配合机械实行半自动化组装，因此导致其生产效率降低，而且人工费用成本较高，也使得磁力片积木的生产成本增加，并且现在还没有针对圆环形磁力片积木玩具的全自动装配工艺。

技术实现要素：

本发明的目的之一在于提供圆环形磁力片积木玩具自动装配工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明的技术方案是：

圆环形磁力片积木玩具自动装配工艺,包括以下步骤：

s1、底壳上料：第一上料装置将底壳上料至定位板上,每个定位板上均设有用于承载底壳的容纳槽且每个定位板的后端均通过螺栓安装在转盘上，容纳槽内设有三个呈三角形分布的定位柱；

s2、安装磁铁：旋转驱动装置驱动定位板旋转至磁铁装配工位，磁铁装配装置分别将三个磁铁安装在底壳的三个空腔内，所述旋转驱动装置设于基板的中心处，所述基板呈水平设置，所述旋转驱动装置包括呈竖直设置的第一驱动电机和与第一驱动电机的输出端固定连接的转盘，所述转盘上设有若干沿其轴线均匀分布的所述定位板；

s3、磁铁压紧：旋转驱动装置驱动定位板旋转至磁铁压合工位，压合装置将磁铁压紧在底壳内；

s4、上壳上料：旋转驱动装置驱动定位板旋转至上壳上料工位，第二上料装置将上壳上料至定位板上；

s5、上壳和底壳压紧：旋转驱动装置驱动定位板旋转至上壳和底壳压紧工位，压紧装置将上壳和底壳压紧；

s6、上壳和底壳锁螺丝：旋转驱动装置驱动定位板旋转至上壳和底壳锁螺丝工位，螺丝装配装置将螺丝拧紧在底壳和上壳上，完成产品的装配；

s7、自动下料：旋转驱动装置驱动定位板旋转至自动下料工位，下料机械手将定位板上已装配的产品自动下料。

在本发明一较佳实施例中，所述第一上料装置、所述磁铁装配装置、所述压合装置、所述第二上料装置、所述压紧装置、所述螺丝装配装置和所述下料机械手沿转盘的轴线依次设置。

在本发明一较佳实施例中，所述第一上料装置包括设置在基板上的承托台、安装在承托台后端部的供料组件和安装在承托台前端部的第一移运组件，所述承托台的顶部设有沿其长度方向设置的通料槽，承托台的前端顶部设有第一挡板，第一挡板与承托台固定连接，供料组件包括呈竖直设置在承托台顶部的供料架和驱动供料架内的底壳向转盘移动的驱动部,所述驱动部包括呈水平设置的第一驱动气缸和与第一驱动气缸的输出端固定连接的第一推动板，该第一推动板呈l型，供料架的底部设有供第一推动板穿过的间隙。

在本发明一较佳实施例中，所述第一移运组件包括第一u型架、两个间隔设置在第一u型架上的第一导柱、套设在两个第一导柱上的移动块和安装在第一u型架侧壁的第二驱动气缸，该第二驱动气缸的输出端贯穿第一u型架的一侧且与移动块固定连接，第一u型架安装在承托台的前端部，所述移动块的侧壁上设有第三驱动气缸，第三驱动气缸的输出端朝下设置且设有夹持板，夹持板的底部设有用于将底壳夹持的气爪。

在本发明一较佳实施例中，所述磁铁装配装置包括设置在转盘旁侧的第一磁铁上料组件、第二磁铁上料组件和第三磁铁上料组件，第一磁铁上料组件和第二磁铁上料组件对称设置，第二磁铁上料组件和第三磁铁上料组件对称设置，第一磁铁上料组件、第二磁铁上料组件和第三磁铁上料组件结构相同，所述第一磁铁上料组件包括设置在承托台上的支撑架、设置在支撑架顶部的滑轨、与滑轨滑动配合的滑动块、安装在滑动块顶部的上料板和设置在支撑架顶部的第四驱动气缸，该第四驱动气缸的输出端与滑动块的侧壁固定连接，所述支撑架的顶部设有呈竖直设置的转轴、套装在转轴上的连接件、与连接件固定连接的供磁盒和安装在支撑架上且能够驱动转轴间歇式转动的第二驱动电机，所述支撑架的前侧壁设有呈竖直设置的第五驱动气缸和与第五驱动气缸输出端固定连接的限位板，限位板的侧壁与支撑架的前侧壁滑动配合，限位板和上料板均设有与磁铁相吻合的料孔，供磁盒上设有若干等间距设置的用于放置磁铁的料槽，支撑架的顶部设有固定架，固定架上设有第六驱动气缸，该第六驱动气缸的输出端朝下设置且设有压板，压板的底部设有与料孔相吻合的压棱。

在本发明一较佳实施例中，所述压合装置包括设置在基板顶部的固定台、安装在固定台顶部的连接架和安装在连接架上的第七驱动气缸，该第七驱动气缸的输出端朝下设置且设有压盘。

在本发明一较佳实施例中，所述第二上料装置包括设置在基板顶部的安放架、设置在安放架顶部的输送板、安装在输送板上的上料架、设置在输送板顶部的第二推动板和驱动第二推动板沿输送板长度方向移动的第八驱动气缸，输送板的前端部设有第二挡板，安放架的前端部设有第二移运组件，该第二移运组件与第一移运组件的结构相同。

在本发明一较佳实施例中，所述压紧装置包括呈竖直设置在基板上的升降柱和安装在升降柱上的压紧块。

在本发明一较佳实施例中，所述螺丝装配装置包括设置在基板顶部的旋转台、两个对称设置在旋转台上的承载柱、安装在承载柱上端的丝杆滑台和安装在丝杆滑台上的第九驱动气缸，该第九驱动气缸的输出端朝下设置且设有l型板，l型板的侧壁上设有呈竖直设置的第三驱动电机，第三驱动电机的输出端设有转动板，转动板上设有电动螺丝刀，旋转台的旁侧设有螺丝振动盘，在工作状态下，电动螺丝刀的输出端能够与螺丝振动盘的输出端对接。

在本发明一较佳实施例中，所述下料机械手位于定位板的一侧，所述下料机械手包括下料机械手横梁支架,所述下料机械手横梁支架上固设有无杆气缸导轨固定座,所述无杆气缸导轨固定座的一侧沿着长度方向平行地设置有第一无杆气缸加力导轨和第二无杆气缸加力导轨,第一无杆气缸加力导轨和第二无杆气缸加力导轨之间设有无杆加力气缸,所述第一无杆气缸加力导轨、所述第二无杆气缸加力导轨和所述无杆加力气缸上的第一滑块、第二滑块和第三滑块与下料机械手支撑板固定连接，所述下料机械手支撑板上竖直平行的安装有三组中心压入手指滑轨,每个中心压入手指滑轨上都设有手指滑轨垫板,所述手指滑轨垫板上设有手指夹座，所述手指夹座上设有手指气缸,所述手指气缸上固设有手指夹,所述手指夹合拢时呈圆环形，且所述手指夹的内侧弧形面为柔性材料。

本发明的圆环形磁力片积木玩具自动装配工艺，与现有技术相比，具有以下有益效果：

(1)、通过定位板上设置三个呈三角形分布的定位柱，对底壳进行固定定位，能够自动完成圆环形磁力片积木玩具的底壳、磁铁、上壳和锁螺丝的装配工作，然后通过下料机械手快速下料，实现圆环形磁力片积木玩具的自动装配工作，无需人工配合机械工作，降低了人工劳动量，装配工艺简单，各工序之间衔接顺畅，结构紧凑占地小，稳定性和可靠性极高，装配的效率和人工相比，提高了12-16倍，产品良率达到了99.99％以上，节约了80％的人工，具有极大的经济价值。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步解释:

图1为本发明的立体结构示意图一；

图2为本发明的立体结构示意图二；

图3为本发明的俯视图；

图4为本发明的第一上料装置的立体结构示意图；

图5为圆环形磁力片积木玩具与定位板之间的装配图；

图6为本发明的第一磁铁上料组件的立体结构示意图；

图7为本发明的螺丝装配装置的立体结构示意图；

图8为本发明的第二上料装置的立体结构示意图；

图9为本发明的下料机械手的立体结构示意图；

图10为本发明的下料机械手的局部结构示意图；

图11为本发明的圆环形磁力片积木玩具的立体结构示意图；

图12为本发明的装配工艺流程图；

附图标记说明：

基板1，旋转驱动装置2，第一驱动电机2a，转盘2b，定位板3，容纳槽3a，定位柱3b，第一上料装置4，承托台4a，供料组件4b，供料架4b1，驱动部4b2，第一驱动气缸4b2a，第一推动板4b2b，第一移运组件4c，第一u型架4c1，第一导柱4c2，移动块4c3，第二驱动气缸4c4，第三驱动气缸4c5，夹持板4c6，第一挡板4d，磁铁装配装置5，第一磁铁上料组件5a，支撑架5a1，滑轨5a2，滑动块5a3，上料板5a4，第四驱动气缸5a5，转轴5a6，连接件5a7，供磁盒5a8，第二驱动电机5a9，第五驱动气缸5a10，限位板5a11，料孔5a12，料槽5a13，固定架5a14，第六驱动气缸5a15，压板5a16，第二磁铁上料组件5b，第三磁铁上料组件5c，压合装置6，固定台6a，连接架6b，第七驱动气缸6c，压盘6d，第二上料装置7，安放架7a，输送板7b，上料架7c，第二推动板7d，第八驱动气缸7e，第二挡板7f，第二移运组件7g，压紧装置8，升降柱8a，压紧块8b，螺丝装配装置9，旋转台9a，承载柱9b，丝杆滑台9c，第九驱动气缸9d，l型板9e，第三驱动电机9f，转动板9g，电动螺丝刀9h，螺丝振动盘9i，圆环形磁力片积木玩具10，下料机械手11，下料机械手横梁支架11a,无杆气缸导轨固定座11b,第一无杆气缸加力导轨11c，第二无杆气缸加力导轨11d,无杆加力气缸11e,第一滑块11c1，第二滑块11d1，第三滑块11e1，下料机械手支撑板11f，中心压入手指滑轨11g,手指滑轨垫板11h,手指夹座11i，手指气缸11j,手指夹11k。

具体实施方式

下面将结合附图1至图12对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1-图12所示，圆环形磁力片积木玩具自动装配工艺，包括以下步骤：

s1、底壳上料：第一上料装置4将底壳上料至定位板3上,每个定位板3上均设有用于承载底壳的容纳槽3a且每个定位板3的后端均通过螺栓安装在转盘2b上，容纳槽3a内设有三个呈三角形分布的定位柱3b；通过第一驱动气缸4b2a驱动第一推动板4b2b在承托台4a的长度方向上移动，穿过供料架4b1，使位于供料架4b1最底部的底壳移动，第一挡板4d对底壳进行限位，随之第二驱动气缸4c4驱动使移动块4c3移动至承托台4a的前端，第三驱动气缸4c5驱动使夹持板4c6下移，气爪将底壳夹持，随之第二驱动气缸4c4驱动使气爪向转盘2b上的一个定位板3移动，完成底壳的上料作业；

s2、安装磁铁：旋转驱动装置2驱动定位板3旋转至磁铁装配工位，磁铁装配装置5分别将三个磁铁安装在底壳的三个空腔内，所述旋转驱动装置2设于基板1的中心处，所述基板1呈水平设置，所述旋转驱动装置2包括呈竖直设置的第一驱动电机2a和与第一驱动电机2a的输出端固定连接的转盘2b，所述转盘2b上设有若干沿其轴线均匀分布的所述定位板3；通过第一驱动电机2a驱动转盘2b间歇式转动，使定位板3上的底壳依次经过第一磁铁上料组件5a、第二磁铁上料组件5b和第三磁铁上料组件5c时，供磁盒5a8内位于最底部的磁铁落至在上料板5a4的料孔5a12内，第四驱动气缸5a5驱动滑动块5a3移动，故带动与滑动块5a3固定连接的上料板5a4也随之移动，同时第五驱动气缸5a10驱动限位板5a11下移，当限位板5a11上的料孔5a12与上料板5a4上的料孔5a12对接时，第六驱动气缸5a15驱动压板5a16下移，完成底壳上的三个磁铁上料作业；

s3、磁铁压紧：旋转驱动装置2驱动定位板3旋转至磁铁压合工位，压合装置6将磁铁压紧在底壳内；通过第七驱动气缸6c驱动压盘6d下移，使磁铁与底壳的装配更加稳固；

s4、上壳上料：旋转驱动装置2驱动定位板3旋转至上壳上料工位，第二上料装置7将上壳上料至定位板3上；通过第八驱动气缸7e驱动第二推动板7d沿着输送板7b的长度方向移动并穿过上料架7c，使位于上料架7c最底部的上壳向输送板7b的前端移动，第二移运组件7g驱动将上壳移运至定位板3上，完成上壳的上料作业；

s5、上壳和底壳压紧：旋转驱动装置2驱动定位板3旋转至上壳和底壳压紧工位，压紧装置8将上壳和底壳压紧；通过升降柱8a驱动压紧块8b在竖直方向上移动，使上壳与底壳之间的装配更加稳固；

s6、上壳和底壳锁螺丝：旋转驱动装置2驱动定位板3旋转至上壳和底壳锁螺丝工位，螺丝装配装置9将螺丝拧紧在底壳和上壳上，完成产品的装配；过螺丝振动盘9i将螺丝输送至丝杆滑台9c前端的正下方，丝杆滑台9c驱动使电动螺丝刀9h位于螺丝振动盘9i输出端的正上方，第九驱动气缸9d驱动电动螺丝刀9h下移并将螺丝吸附，第三驱动电机9f驱动转动板9g间歇式转动，完成多个上螺丝作业，实现圆环形磁力片积木玩具10的整个装配作业；

s7、自动下料：旋转驱动装置2驱动定位板3旋转至自动下料工位，下料机械手11将定位板3上已装配的产品自动下料，通过旋转台9a使两个承载柱9b转动，便于下料机械手11对定位板3上已经过装配的圆环形磁力片积木玩具10进行自动下料，下料机械手11夹取圆环形磁力片积木玩具10，实现自动下料。

所述第一上料装置4、所述磁铁装配装置5、所述压合装置6、所述第二上料装置7、所述压紧装置8、所述螺丝装配装置9和所述下料机械手11沿转盘2b的轴线依次设置。

通过第一驱动电机2a驱动转盘2b间歇式转动，第一上料装置4、磁铁装配装置5、压合装置6、第二上料装置7、压紧装置8和螺丝装配装置9依次完成底壳、磁铁和上壳的自动装配作业，下料机械手11完成圆环形磁力片积木玩具10的自动下料作业。

所述第一上料装置4包括设置在基板1上的承托台4a、安装在承托台4a后端部的供料组件4b和安装在承托台4a前端部的第一移运组件4c，所述承托台4a的顶部设有沿其长度方向设置的通料槽5a13，承托台4a的前端顶部设有第一挡板4d，第一挡板4d与承托台4a固定连接，供料组件4b包括呈竖直设置在承托台4a顶部的供料架4b1和驱动供料架4b1内的底壳向转盘2b移动的驱动部4b2，利用第一移运组件4c驱动使供料组件4b内的底壳在通料槽5a13内移动，第一挡板4d对底壳的移动进行限位。

所述驱动部4b2包括呈水平设置的第一驱动气缸4b2a和与第一驱动气缸4b2a的输出端固定连接的第一推动板4b2b，该第一推动板4b2b呈l型，供料架4b1的底部设有供第一推动板4b2b穿过的间隙，利用第一驱动气缸4b2a驱动第一推动板4b2b在承托台4a的长度方向上移动并穿过供料架4b1底部，使位于供料架4b1最底部的底壳在通料槽5a13内移动。

所述第一移运组件4c包括第一u型架4c1、两个间隔设置在第一u型架4c1上的第一导柱4c2、套设在两个第一导柱4c2上的移动块4c3和安装在第一u型架4c1侧壁的第二驱动气缸4c4，该第二驱动气缸4c4的输出端贯穿第一u型架4c1的一侧且与移动块4c3固定连接，第一u型架4c1安装在承托台4a的前端部，所述移动块4c3的侧壁上设有第三驱动气缸4c5，第三驱动气缸4c5的输出端朝下设置且设有夹持板4c6，夹持板4c6的底部设有用于将底壳夹持的气爪，通过第二驱动气缸4c4驱动使移动块4c3移动至承托台4a的前端，第三驱动气缸4c5驱动使夹持板4c6下移，气爪将底壳夹持，随之第二驱动气缸4c4驱动使气爪向转盘2b上的一个定位板3移动，完成底壳的上料作业。

所述磁铁装配装置5包括设置在转盘2b旁侧的第一磁铁上料组件5a、第二磁铁上料组件5b和第三磁铁上料组件5c，第一磁铁上料组件5a和第二磁铁上料组件5b对称设置，第二磁铁上料组件5b和第三磁铁上料组件5c对称设置，第一磁铁上料组件5a、第二磁铁上料组件5b和第三磁铁上料组件5c结构相同，所述第一磁铁上料组件5a包括设置在承托台4a上的支撑架5a1、设置在支撑架5a1顶部的滑轨5a2、与滑轨5a2滑动配合的滑动块5a3、安装在滑动块5a3顶部的上料板5a4和设置在支撑架5a1顶部的第四驱动气缸5a5，该第四驱动气缸5a5的输出端与滑动块5a3的侧壁固定连接，所述支撑架5a1的顶部设有呈竖直设置的转轴5a6、套装在转轴5a6上的连接件5a7、与连接件5a7固定连接的供磁盒5a8和安装在支撑架5a1上且能够驱动转轴5a6间歇式转动的第二驱动电机5a9，所述支撑架5a1的前侧壁设有呈竖直设置的第五驱动气缸5a10和与第五驱动气缸5a10输出端固定连接的限位板5a11，限位板5a11的侧壁与支撑架5a1的前侧壁滑动配合，限位板5a11和上料板5a4均设有与磁铁相吻合的料孔5a12，供磁盒5a8上设有若干等间距设置的用于放置磁铁的料槽5a13，支撑架5a1的顶部设有固定架5a14，固定架5a14上设有第六驱动气缸5a15，该第六驱动气缸5a15的输出端朝下设置且设有压板5a16，压板5a16的底部设有与料孔5a12相吻合的压棱，利用供磁盒5a8内位于最底部的磁铁落至在上料板5a4的料孔5a12内，第四驱动气缸5a5驱动滑动块5a3移动，故带动与滑动块5a3固定连接的上料板5a4也随之移动，同时第五驱动气缸5a10驱动限位板5a11下移，当限位板5a11上的料孔5a12与上料板5a4上的料孔5a12对接时，第六驱动气缸5a15驱动压板5a16下移使压棱完成磁铁的初步压合作业，同理，第二磁铁上料组件5b和第三磁铁上料组件5c驱动，完成两个磁铁的装配作业；当供磁盒5a8上的一个料槽5a13内没有磁铁时，利用第二驱动电机5a9驱动转轴5a6间歇式转动一次，使另一个料槽5a13与上料板5a4上的料孔5a12对接，延长更换供磁盒5a8的作业，达到提高磁铁上料效率。

所述压合装置6包括设置在基板1顶部的固定台6a、安装在固定台6a顶部的连接架6b和安装在连接架6b上的第七驱动气缸6c，该第七驱动气缸6c的输出端朝下设置且设有压盘6d，通过第七驱动气缸6c驱动压盘6d下移，使磁铁与底壳的装配更加稳固。

所述第二上料装置7包括设置在基板1顶部的安放架7a、设置在安放架7a顶部的输送板7b、安装在输送板7b上的上料架7c、设置在输送板7b顶部的第二推动板7d和驱动第二推动板7d沿输送板7b长度方向移动的第八驱动气缸7e，输送板7b的前端部设有第二挡板7f，安放架7a的前端部设有第二移运组件7g，该第二移运组件7g与第一移运组件4c的结构相同，通过第八驱动气缸7e驱动第二推动板7d沿着输送板7b的长度方向移动并穿过上料架7c，使位于上料架7c最底部的上壳向输送板7b的前端移动，第二移运组件7g驱动将上壳移运至定位板3上，完成上壳的上料作业。

所述压紧装置8包括呈竖直设置在基板1上的升降柱8a和安装在升降柱8a上的压紧块8b，通过升降柱8a驱动压紧块8b在竖直方向上移动，使上壳与底壳之间的装配更加稳固。

所述螺丝装配装置9包括设置在基板1顶部的旋转台9a、两个对称设置在旋转台9a上的承载柱9b、安装在承载柱9b上端的丝杆滑台9c和安装在丝杆滑台9c上的第九驱动气缸9d，该第九驱动气缸9d的输出端朝下设置且设有l型板9e，l型板9e的侧壁上设有呈竖直设置的第三驱动电机9f，第三驱动电机9f的输出端设有转动板9g，转动板9g上设有电动螺丝刀9h，旋转台9a的旁侧设有螺丝振动盘9i，在工作状态下，电动螺丝刀9h的输出端能够与螺丝振动盘9i的输出端对接，通过螺丝振动盘9i将螺丝输送至丝杆滑台9c前端的正下方，丝杆滑台9c驱动使电动螺丝刀9h位于螺丝振动盘9i输出端的正上方，第九驱动气缸9d驱动电动螺丝刀9h下移并将螺丝吸附，第三驱动电机9f驱动转动板9g间歇式转动，完成多个上螺丝作业。

请参照附图9-10，所述下料机械手11位于定位板3的一侧，所述下料机械手11包括下料机械手横梁支架11a,所述下料机械手横梁支架上11a固设有无杆气缸导轨固定座11b,所述无杆气缸导轨固定座11b的一侧沿着长度方向平行地设置有第一无杆气缸加力导轨11c和第二无杆气缸加力导轨11d,第一无杆气缸加力导轨11c和第二无杆气缸加力导轨11d之间设有无杆加力气缸11e,所述第一无杆气缸加力导轨11c、所述第二无杆气缸加力导轨11d和所述无杆加力气缸11e上的第一滑块11c1、第二滑块11d1和第三滑块11e1与下料机械手支撑板11f固定连接，所述下料机械手支撑板11f上竖直平行的安装有三组中心压入手指滑轨11g,每个中心压入手指滑轨11g上都设有手指滑轨垫板11h，所述手指滑轨垫板11h上设有手指夹座11i，所述手指夹座11i上设有手指气缸11j,所述手指气缸11j上固设有手指夹11k,所述手指夹11k合拢时呈圆环形，且所述手指夹11k的内侧弧形面为柔性材料。下料机械手11上设有三组手指夹11k，每组手指夹11k可以交替作业，而且可以沿着第一无杆气缸加力导轨11c和第二无杆气缸加力导轨11d左右快速移动，还可以沿着中心压入手指滑轨11g上下快速升降，迅速到达圆环形磁力片积木玩具10的成品下料工位，将成品夹取下料，下料的节拍快，效率高，内侧弧形面为柔性材料为硅胶或者橡胶，到产品起到保护左右，防止产品表面被夹伤；下料机械手支撑板11f由三组滑块支撑，稳定性好，横向移动速度快，而且精度高，可以快速夹料。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。