一种自动定位打爪钉系统及自动打爪钉生产线的制作方法

本发明涉及机械技术领域，尤其涉及一种自动定位打爪钉系统。

背景技术：

家具生产经常需要将若干板材拼接，板材组装时多采用合页等连接件锁紧。在锁付位置，需要先开孔，再把爪钉等连接件铆在孔内，用来锁付，锁付的使用范围不限于合页，也可用于其它部件。

实际生产中，先由数控中心在板材上进行打孔，而往孔内打爪钉则由人工完成，但爪钉数量很多，手动安装费时费力，且精度也无法实现统一的标准。

技术实现要素：

本发明提供一种自动定位打爪钉系统，以解决自动化生产过程中板材孔位定位和自动打钉的技术问题。

为此，本发明提供的一种自动定位打爪钉系统，该自动定位打爪钉系统包括：输送单元、孔定位单元、移送平台、爪钉机和控制单元；其中，所述输送单元、所述孔定位单元、所述移送平台和所述爪钉机均与所述控制单元电连接；所述输送单元包括：输送板材的输送机、阻挡所述板材前进的第一阻挡件、第二阻挡件和侧靠器；所述第一阻挡件设置在所述输送机的作业面的末端，所述第一阻挡件垂直于所述板材的前进方向，所述第二阻挡件设于所述输送机的作业面的一侧且与所述板材的前进方向平行，所述侧靠器设于所述输送机的作业面的另一侧边缘，所述侧靠器可推动所述板材朝所述第二阻挡件水平移动；所述爪钉机位于所述移动平台的末端，所述孔定位单元设于所述输送机的作业面的上方，所述移送平台设于所述输送机的作业面的另一侧；所述孔定位单元定位完成后，所述移送平台将定位好的所述板材移送至所述爪钉机的作业位。

进一步地，所述输送机是辊筒输送机。

进一步地，所述辊筒输送机的辊筒沿所述板材的前进方向间隔分布，所述侧靠器设于所述辊筒输送机的辊筒间隙处，所述侧靠器位于所述辊筒输送机的作业面的下方，所述侧靠器的伸缩部可伸出至所述辊筒输送机的作业面的上方。

进一步地，所述孔定位单元包括：机架和孔定位组件，所述机架架设于所述输送单元的上方，所述孔定位组件设置在所述机架上并朝向所述输送机的作业面。

进一步地，所述孔定位组件包括：第一驱动机构、视觉定位机构、精定位销机构和压板机构；其中，所述第一驱动机构设于所述机架上，所述视觉定位机构、所述精定位销机构和所述压板机构均设于所述第一驱动机构上，所述第一驱动机构可驱动所述视觉定位机构、所述精定位销机构和所述压板机构相对于所述输送机的作业面平移；当所述视觉定位机构定位完成后，所述精准定位销机构垂直插入所述板材的孔位；所述压板机构朝向所述输送机的作业面垂直伸缩。

进一步地，所述移送平台包括：基座、第二驱动机构和抓取机构；其中，所述第二驱动机构设于所述基座的基面上，所述抓取机构设于所述第二驱动机构上，所述第二驱动机构驱动所述抓取机构移动并抓取所述板材。

进一步地，所述爪钉机包括：料仓、料道和打钉机；所述料仓中的爪钉通过所述料道输送至所述打钉机。

进一步地，所述爪钉机还包括：振动器和传感器；其中，所述振动器设置在所述料道上，所述传感器设置在所述料道的出料口处。

进一步地，所述打钉机包括：机座、冲模单元和导通单元；其中，所述机座包括：第一延伸段和第二延伸段，所述第一延伸段与所述第二延伸段平行；所述冲模单元包括：第三驱动机构、上冲模和下冲模；所述第三驱动机构设于所述第一延伸段，所述上冲模与所述第三驱动机构连接并做绝缘处理，所述下冲模设于所述第二延伸段，所述下冲模和所述第二延伸段之间做绝缘处理，所述第三驱动机构驱动所述上冲模压向所述下冲模；所述上冲模和所述下冲模分别与所述导通单元电连接。

进一步地，还包括：上料站；其中，所述上料站设置在所述输送单元的进料口处。

该自动定位打爪钉系统通过自动化设备代替人工定位和打钉，实现自动化生产，节约人力，精确度得到提高，时实现产品标准化，生产效率是人工生产不可比拟的。

此外，本发明提供一种自动打爪钉生产线，自动打爪钉生产线包括：多个上述任意所述的自动定位打爪钉系统，多个所述自动定位打爪钉系统依序连接。该自动打爪钉生产线通过优化生产节拍，生产效率更高。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明实施例的一种自动定位打爪钉系统和一种自动打爪钉生产线的结构示意图；

图2为本发明实施例的一种自动定位打爪钉系统结构示意图；

图3为本发明实施例中孔定位单元的局部结构示意图；

图4为本发明实施例中打钉机的局部结构示意图。

附图标记说明：

1-输送单元，11-输送机、12-第一阻挡件、13-第二阻挡件、14-侧靠器；

2-孔定位单元，21-机架、22-孔定位组件、221-第一驱动机构、222-视觉定位机构、223-精定位销机构、224-压板机构；

3-移送平台，31-基座、32-第二驱动机构、33-抓取机构、

4-爪钉机，41-料仓、42-料道、43-打钉机、44-振动器、45-传感器；

431-第一延伸段、432-第二延伸段、433-第三驱动机构、434-上冲模、435-上冲模；

5-上料站。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

需要说明的是，指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的部件或部分必须具有特定的方位、以特定的方位构造，因此不能理解为对本发明的限制。

图1为本发明实施例的一种自动定位打爪钉系统和一种自动打爪钉生产线的结构示意图，图2为本发明实施例的一种自动定位打爪钉系统结构示意图，如图1和图2所示，本发明提供的自动定位打爪钉系统包括：输送单元1、孔定位单元2、移送平台3、爪钉机4和控制单元；其中，所述输送单元1、所述孔定位单元2、所述移送平台3和所述爪钉机4均与所述控制单元电连接；所述输送单元1包括：输送板材的输送机11、阻挡所述板材前进的第一阻挡件12、第二阻挡件13和侧靠器14；所述第一阻挡件12设置在所述输送机11的作业面的末端，所述第一阻挡件12垂直于所述板材的前进方向，所述第二阻挡件13设于所述输送机11的作业面的一侧且与所述板材的前进方向平行，所述侧靠器14设于所述输送机11的作业面的另一侧边缘，所述侧靠器14可推动所述板材朝所述第二阻挡件13水平移动；所述爪钉机4位于所述移动平台3的末端，所述孔定位单元2设于所述输送机11的作业面的上方，所述移送平台3设于所述输送机11的作业面的另一侧；所述孔定位单元2定位完成后，所述移送平台3将定位好的所述板材移送至所述爪钉机4的作业位。

在控制单元的控制下，输送单元1、孔定位单元2、移送平台3、爪钉机4配合工作，完成对板材的自动定位、自动打钉作业。具体过程如下，经过加工的板材放入输送单元1的进料口后，被输送至输送单元1的末端并被第一阻挡件12挡住，侧靠器14朝向第二阻挡件13移动，将板材推向第二阻挡件13使得板材的一侧与第二阻挡件13贴合，通过相互垂直的第一阻挡件12和第二阻挡件13的协作对板材进行初步定位；孔定位单元2对板材进行精准定位并捕获孔位信息，移动平台将定位完成后板材移动至爪钉机4的作业位，移动平台3不断的移动板材将孔位与爪钉机对准，完成一个打钉动作后，移送平台3继续移动板材对准下一孔位并再次进行打钉动作，并根据孔位信息不断调整板材与爪钉机4作业位的相对位置以便爪钉机4对不同孔位进行打钉作业。通过自动化设备代替人工定位和打钉，实现自动化生产，节约人力，精确度得到提高，实现产品标准化，生产效率是人工生产不可比拟的。

输送机11可以选用现有技术中常用的输送设备，优选辊筒输送机。

进一步地，所述辊筒输送机的辊筒沿所述板材的前进方向间隔分布，所述侧靠器14设于所述辊筒输送机的辊筒间隙处，所述侧靠器14位于所述辊筒输送机的作业面的下方，所述侧靠器14的伸缩部可伸出至所述辊筒输送机的作业面的上方。

输送机11是为了输送板材前进，并在两个阻挡件和侧靠器14的配合下将板材单边靠齐实现初步定位。

辊筒输送机的辊筒之间一般都是间隔设置，辊筒之间会有间隙，侧靠器14可以设置在辊筒的间隙内，侧靠器14可以包括多个伸缩部设在在辊筒的间隙中，侧靠器14相对于辊筒的顶面可伸缩；侧靠器14未工作时，侧靠器14的伸缩部的顶端低于辊筒的顶面，防止影响板材的正常输送；侧靠器14工作时，侧靠器14的伸缩部伸出至超出辊筒的顶面的高度以便卡住板材将其向第二阻挡件13方向推动使得两者单边靠齐，完成初步定位，方便后续工序的进行，促进生产效率的提高。

进一步地，图3为本发明实施例中孔定位单元的局部结构示意图，如图3所示，所述孔定位单元2包括：机架21和孔定位组件22，所述机架21架设于所述输送单元1的上方，所述孔定位组件22设置在所述机架21上并朝向所述输送机11的作业面。

板材平铺在输送单元1上输送，孔定位组件22设置在机架21以便移动至需要定位的板材上方，方便对板材完成进一步的定位，并将板材移动至输送机11的边缘以便转移至移送平台3进入下一道工序。通过架设机架21安装孔定位组件22，简单方便，适用范围广，通用性更强。

进一步地，所述孔定位组件22包括：第一驱动机构221、视觉定位机构222、精定位销机构223和压板机构224；其中，所述第一驱动机构221设于所述机架21上，所述视觉定位机构222、所述精定位销机构223和所述压板机构224均设于所述第一驱动机构221上，所述第一驱动机构221可驱动所述视觉定位机构222、所述精定位销机构223和所述压板机构224相对于所述输送机11的作业面平移；当所述视觉定位机构222定位完成后，所述精准定位销机构垂直插入所述板材的孔位；所述压板机构224朝向所述输送机11的作业面垂直伸缩。

板材初步位后，第一驱动机构221驱动视觉定位机构222、精定位销机构223和压板机构224在机架21上移动至板材上方，视觉定位机构222拍照抓取爪钉孔位精确位置后，孔定位组件22移动至爪钉孔位置的上方，精定位销机构223通过定位销直接插入爪钉孔位的方式定位，然后通过精定位销机构223的定位销推动板材往移送平台3水平直线运动。通过物理定位的方式，可以精准的定位孔位，并完成对板材的移动，简单、高效、可靠，为确保后续工序的顺利进行提供了保障，还可以发现孔位存在缺陷的板材，节约后续工序的时间。

进一步地，图2为本发明实施例的一种自动定位打爪钉系统结构示意图，如图2所示，所述移送平台3包括：基座31、第二驱动机构32和抓取机构33；其中，所述第二驱动机构32设于所述基座31的基面上，所述抓取机构33设于所述第二驱动机构32上，所述第二驱动机构32驱动所述抓取机构33移动并抓取所述板材。

孔定位组件22把确定好爪钉孔位的板材移动至侧靠器14所在的输送机11的一侧的边缘，精确移交给移送平台3的抓取机构33，抓取机构33抓住并固定住木板，压板机构224压下板材使精定位销机构223与板材脱离，第二驱动机构32驱动抓取机构33将板材运送至爪钉机4的打钉位进行打钉。通过移动平台将需要打钉的孔位放置于打钉位，快速、精准，提高打钉效率。

进一步地，所述爪钉机4包括：料仓41、料道42和打钉机43；所述料仓41中的爪钉通过所述料道42输送至所述打钉机43。

当板材被放置于打钉位时，料仓41中存储的爪钉经料道42移动至打钉位，料道42出料口相对于打钉位可移动，如料道42往两边张开，防止影响打爪钉，实现自动供料，提高打钉的速率，以便快速连续生产

进一步地，图4为本发明实施例中打钉机的局部结构示意图，如图4所示，所述爪钉机4还包括：振动器44和传感器45；其中，所述振动器44设置在所述料道42上，所述传感器45设置在所述料道42的出料口处。

爪钉可以靠其重力或外部动力在料道42中进行移动。当爪钉依靠自身重力在料道42中进行移动时，振动器44通过振动使得爪钉前行，传感器45判断料道42出料口是否有爪钉，若没有爪钉或爪钉未到位，则调整不同振动器44频率来推进爪钉移动，若打爪钉过程中，爪钉跑飞，导通测试回路无法建立，则振动器将再次推动爪钉移动至预打位，板材原地再次进行打爪钉，直至使当前回路导通，板材中有爪钉。减少爪钉未到位导致的漏钉或跑偏情况，提高成品率和生产效率，减少返工。

进一步地，所述打钉机43包括：机座、冲模单元和导通单元；其中，所述机座包括：第一延伸段431和第二延伸段432，所述第一延伸段431与所述第二延伸段432平行；所述冲模单元包括：第三驱动机构433、上冲模434和下冲模435；所述第三驱动机构433设于所述第一延伸段431，所述上冲模434与所述第三驱动机构433连接并做绝缘处理，所述下冲模435设于所述第二延伸段432，所述下冲模435和所述第二延伸段432之间做绝缘处理，所述第三驱动机构433驱动所述上冲模434压向所述下冲模435；所述上冲模434和所述下冲模435分别与所述导通单元电连接。

冲模单元分为两个独立的部分，上冲模434、下冲模435设置在基座31上，第三驱动机构433驱动上冲模434压向下冲模435完成对爪钉冲模动作。第三驱动机构433驱动上模冲头将所述爪钉按预设方向朝着下冲模435压去，爪钉与下冲模435接触后被反铆入板材中；在打爪钉动作完成的同时，导通单元释放出的检测电流经上冲模434、爪钉、下冲模435回到导通单元形成回路，若没有形成回路则重新进行前述打爪钉动作。该技术方案利用通电测试的方法检验是否在绝缘的板材中完成打爪钉，及时发现爪钉跑偏、漏钉等情况并补打，代替人工质检，提高生产效率和良品率。

进一步地，还包括：上料站5；其中，所述上料站5设置在所述输送单元1的进料口处。

上料站5是为了方便上料和控制进料的速度，以配合后续工序的作业节奏。上料站5可采用与输送单元1类似的结构，但阻挡板材前进的挡板是可调节式的，在后续工序发出需要板材的指令时，该挡板会自动移除以便板材继续前进进入输送单元1。有利于配合生产节拍，持续、稳定的生产。

此外，本发明提供一种自动打爪钉生产线，自动打爪钉生产线包括：多个上述任意所述的自动定位打爪钉系统，多个所述自动定位打爪钉系统依序连接。

多个自动定位打爪钉系统依序设置组成生产线，位于上游的自动定位打爪钉系统出料口与位于其下游的自动定位打爪钉系统进料口对接，每个打钉装置仅对位于板材一侧的孔位进行打钉，优化生产节拍，以便形成连续的生产，提高生产效率。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。