一种夹具及纽扣垫片自动夹取安装装置的制作方法

[0001]
本发明涉及缝纫设备领域，具体的涉及将垫片自动放置在纽扣上的一种纽扣垫片自动夹取安装装置。


背景技术：

[0002]
纽扣是一种常用的连接件，常应用于织物上。一般的纽扣通常包括上扣和下扣，安装纽扣时，将上扣和下扣分别放置在织物的上下两侧，然后通过外力冲击上扣和下扣，使得上扣和下扣铆合，实现纽扣在织物上的安装。在现有技术中，用于安装上扣和下扣的机械设备已经得到了大量应用。
[0003]
随着技术的发展，技术人员发现在上扣和下扣之间增加垫片，可以提升纽扣的安装稳定性。但是，纽扣的垫片较小，而且需要精确地放置在下扣上合适的位置。市面上直接销售的上扣和下扣通常没有安装垫片，垫片需要根据厂家需要在缝纫织物时自行在纽扣之间安装垫片。但是，现有技术中缺少自动安装纽扣的设备，导致在铆合纽扣前还需要生产工人手工将垫片放置在下扣上，然后再将上扣和下扣送到机械设备上进行加工。手工放置垫片的方法显然效率较低，进而造成生产成本的增加。虽然现有技术中存在多种可实现抓握功能的机械臂方案，但应用复杂的机械臂会显著提高生产和使用成本，而且通常能够实现抓握功能的机械臂结构非常复杂，不适合应用在缝纫设备上。


技术实现要素：

[0004]
本发明要解决的技术问题是：纽扣之间的垫片需要在安装纽扣前靠人手工放置在下扣上，效率较低，造成了生产成本的增加。而且现有技术的机械臂结构较为复杂，难以直接化用于缝纫设备上。
[0005]
为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案如下：
[0006]
本发明提供了一种夹具，所述夹具的一侧端面上设有夹口，所述夹口两侧的内壁上对称设置有垫片夹持位，所述垫片夹持位至少延伸至所述夹具的后侧；所述垫片夹持位包括靠近夹口下侧的端口一侧的夹持位入口和远离夹口下侧的端口一侧的夹持位底部，两侧的所述夹持位入口之间距离小于两侧的夹持位底部之间的距离。
[0007]
优选的，所述夹具上设有若干所述垫片夹持位，两侧的垫片夹持位之间的距离从靠近夹口下侧端口的一侧向夹口内一侧逐渐缩小。
[0008]
优选的，所述夹具包括对称设置的夹持单元，两块所述夹持单元对称设置，所述垫片夹持位设于两块所述夹持单元相对的侧面上。
[0009]
上述夹具的方案具有如下优点：
[0010]
由于纽扣的垫片通常较软且易变形，使用上述方案的夹具情况下，如图10 所示，当夹持位入口接触垫片时，垫片会被挤压弯曲变形，最终垫片变形为可以通过夹持位入口的形状并进入夹持位底部。由于夹持位底部两侧之间的空间大于夹持位入口，此时垫片能够恢复至原状，并在此状态下随夹具一起移动。移动过程中，由于垫片质量小，只需要一个
很小的摩擦力即能够实现防止垫片掉落的功能。而且，本方案中的夹具在保持固定的状态下仍能完成对垫片的夹取，并不需要在夹具上设计额外的动力装置或驱动结构实现抓握的动作以夹取垫片。
[0011]
本方案具有结构简单、使用方便的优点，将夹具安装在例如推杆装置等动力装置上后，即可完成对垫片的自动夹取。
[0012]
2.在优选的方案中，垫片夹持位具有多个，且垫片夹持位之间的距离从靠近夹口端口一侧向夹口内一侧逐渐减小，以适配各种尺寸的垫片。小尺寸的垫片可以由两侧距离较小的夹持位所固定，大尺寸的垫片可由更加靠近夹口位置的两侧距离更大的夹持位所固定，增加了夹具的适用场景多样性，在垫片尺寸变化的情况下不需要更换夹具，有助于提升工作效率。
[0013]
本发明还提供了一种纽扣垫片自动夹取安装装置，至少包括：机架；夹取装置，所述夹取装置至少包括如上述方案所述的夹具和用于驱动所述夹具移动的第一驱动装置；纽扣输送装置；垫片存放装置；所述第一驱动装置驱动所述夹具在夹取流程和安装流程之间来回切换，在所述夹取流程中所述夹口朝向所述垫片存放装置，所述夹具向所述垫片存放装置移动以夹住垫片；在所述安装流程中所述夹口朝向所述纽扣输送装置，所述夹具向所述纽扣输送装置移动以将垫片放置在纽扣上。
[0014]
优选的，所述第一驱动装置至少包括：第一旋转电机，所述第一旋转电机与所述机架固定连接；第一支臂，所述第一支臂连接所述第一旋转电机并由所述第一旋转电机驱动旋转；第一推杆，所述第一推杆固定连接所述第一支臂；第二支臂，所述第二支臂连接所述第一推杆并由所述第一推杆驱动移动，所述夹具可拆卸式连接于所述第二支臂上。
[0015]
优选的，所述第一支臂上固定设有沿所述第二支臂的可移动方向延伸的第一滑轨，所述第二支臂上设有与所述第一滑轨适配的第一滑槽。
[0016]
优选的，所述垫片输送装置至少包括：第二驱动装置；底座，所述底座上设有纽扣输送通道；纽扣推动部，所述纽扣推动部至少设有一个纽扣推块，所述第二驱动装置连接并驱动所述纽扣推动部，所述纽扣推块位于所述纽扣输送通道内并可沿所述纽扣输送通道移动；所述纽扣推块至少可停留于安装位置上，当所述纽扣推块位于安装位置处时，纽扣推块推动的纽扣位于所述夹取装置处于安装流程时的所述夹具的下方。
[0017]
进一步的，所述第二驱动装置至少包括：第二旋转电机，所述第二旋转电机与机架固定连接；连接部，所述第二旋转电机连接并驱动所述连接部旋转；第二推杆，所述第二推杆与所述机架铰接，所述第二推杆的输出端连接并驱动所述连接部；所述连接部上设有沿直线延伸的引导滑槽，所述纽扣推动部上设有与引导滑槽适配的限位柱，所述限位柱滑动连接于所述引导滑槽内；所述纽扣推动部上固定连接有第二滑槽，所述机架固定连接有与所述第二滑槽适配的并沿所述纽扣输送通道延伸的第二滑轨。
[0018]
优选的，所述垫片存放装置至少包括用于悬挂垫片的垫片挂钩，当所述夹取装置处于夹取流程时所述夹口朝向所述垫片挂钩。
[0019]
优选的，还包括运料盘，所述垫片挂钩位于所述运料盘出口的下方；所述垫片存放装置还包括摆动支臂，所述摆动支臂与所述机架铰接，所述垫片挂钩与摆动支臂固定连接；所述摆动支臂上还设有挤压斜面，在所述夹取装置向所述垫片挂钩移动的过程中所述夹取装置可挤压所述挤压斜面并使所述垫片挂钩朝远离所述运料盘内壁的方向移动。
[0020]
上述垫片自动夹取安装装置的优点在于：
[0021]
1.在夹取装置处于安装流程中时，夹取装置向下移动到纽扣上，垫片被放置到纽扣上，由于垫片夹持位延伸至夹具的后侧端面上，垫片可以从垫片夹持位的后侧移出，因此纽扣输送装置可将安装了垫片的纽扣从垫片夹持位的后侧运走，继续进行后续的加工步骤。因此，本方案具有能够自动完成垫片的夹取以及安装流程的优点，极大地提升了工作效率，且安装位置的精度也能得到很好地控制。
[0022]
2.在优选的方案中，增设有运料盘，实现垫片的自动供应。垫片随运料盘移动，移动到出口处时垫片掉落，部分垫片在掉落过程中可以挂在垫片挂钩上，其他掉落的垫片重新回到运料盘的底部，并在之后重新随运料盘的运料通道继续移动。这种方案结构特别简单，而且垫片的掉落频率远高于垫片的被夹取的频率，始终保持有部分垫片悬挂于垫片挂钩上。
附图说明
[0023]
图1所示为夹具的示意图；
[0024]
图2所示为图1中的a部分的局部示意图；
[0025]
图3所示为纽扣垫片自动夹取安装装置的一种优选实施例的示意图；
[0026]
图4所示为夹取装置的示意图；
[0027]
图5所示为纽扣传输装置的示意图；
[0028]
图6所示为纽扣输送装置另一侧的示意图；
[0029]
图7所示为垫片存放装置的示意图；
[0030]
图8所示为垫片存放装置在运料盘上的安装位置示意图；
[0031]
图9所示为纽扣垫片自动夹取安装装置的夹取装置旋转后的位置示意图；
[0032]
图10所示为夹具夹取垫片时的状态示意图；
[0033]
附图标记说明：1-夹取装置，10-第一旋转电机，100-第一支臂，101-第二支臂，11-第一推杆，12-第一滑轨，13-第一滑槽，14-夹具，140-夹持单元，141
-ꢀ
垫片夹持位，142-夹持位入口，143-夹持位底部，2-纽扣输送装置，21-第二旋转电机，22-连接部，221-引导滑槽，23-第二推杆，24-纽扣推动部，241-限位柱， 242-第二滑槽，243-纽扣推块，25-第二滑轨，3-垫片存放装置，30-机架，31-摆动支臂，310-挤压斜面，32-垫片挂钩，4-运料盘，50-底座，51-纽扣输送通道， 6-垫片。
具体实施方式
[0034]
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0035]
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“内”、“外”等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装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0036]
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相
连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，一体地连接，也可以是可拆卸连接；可以是两个元件内部的连通；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0037]
夹具14的优选实施例如图1所示，在夹具14朝下的一侧设有夹口144，夹口144至少延伸至夹具14的下侧和后侧端面上，其中本实施例中优选的夹口144 贯穿夹具14的前后两侧。在夹口144两侧的内壁上对称设有垫片夹持位141，垫片夹持位141包括夹持位入口142和夹持位底部143，其中两侧的夹持位入口 142之间的距离小于两侧夹持位底部143之间的距离。所述夹口144贯通夹具 14的前后两侧，以使得夹具14能够稳定地夹取垫片，同时垫片能够从夹具14 的后侧移出。
[0038]
夹具14夹取垫片6的方法如图10所示，夹具14在向垫片6移动的过程中，垫片6受到夹持位入口142的挤压产生弯曲变形，直至垫片6变形至可以通过夹持位入口142的尺寸并最终移动到夹持位底部143处，在夹持位底部143位置垫片6恢复平整，此时夹具14实现夹持住垫片6的功能。设计夹具14时，设定两侧夹持位底部143之间的距离与待夹取垫片6的直径相等或略小于垫片6 的直径，以方便利用摩擦夹持并固定垫片6，应注意两侧夹持位底部143之间的距离不可设计过大，否则可能出现垫片6掉落的问题。
[0039]
如图2所示，在进一步的优选实施方案中，夹口144内设有若干所述垫片夹持位141，两侧的夹持位141之间的距离从靠近夹口144端口的一侧向夹口内逐渐缩小。本优选实施方案实现了在夹口144内设置多个可容纳不同尺寸的垫片6的夹持位141，提升了夹具14的使用多样性。
[0040]
进一步优选的，将夹具14设计为包括左右对称的夹持单元140的形式，两个夹持单元140相互独立，若干垫片夹持位141分别设置在夹持单元140相对的两个侧面上。本优选实施例的优点在于，本方案的垫片夹持位141位于夹持单元140的侧面上，能够方便地加工出垫片夹持位141，而且根据垫片6尺寸的不同可以更换夹持单元140，使得夹具14能够更好的适配垫片6。而且，通过调整两侧夹持单元140之间的距离，可以调整垫片夹持位141之间的距离，以适应垫片的具体尺寸。
[0041]
纽扣垫片自动夹取安装装置的一种优选的实施例如图3所示，至少包括夹取装置1、纽扣输送装置2、垫片存放装置3和机架30(为了使得纽扣垫片自动夹取安装装置各组件的结构在图中的显示更加清晰，附图中未画出机架30的完整结构，下文中阐述的所有关于机架30的描述均应理解为设置在纽扣垫片自动夹取安装装置外部的固定支撑结构，由于本申请并未对固定支撑结构的具体形状做出特有的限定，只需参照现有技术的各种固定支撑结构设计即可)，其中夹取装置1包括第一驱动装置和上述方案中的夹具14，第一驱动装置驱动夹具 14在夹取流程和安装流程之间来回切换，在夹取流程中夹具14向垫片存放装置 3移动并从垫片存放装置3上夹取垫片；在安装流程中夹具14向纽扣输送装置移动，并将夹取装置1夹取的垫片放置到纽扣输送装置2输送的纽扣上。当垫片放到纽扣上后，纽扣输送装置2再驱动纽扣从夹具14的后方移出，此过程中垫片始终保持在纽扣上且垫片的移出不会被所述垫片夹持位141所干扰。
[0042]
在如图4所示的第一驱动装置优选实施例中，上述第一驱动装置至少包括第一旋转电机10、第一支臂100、第一推杆11和第二支臂101，其中第一旋转电机10与机架30固定连接，第一旋转电机10连接并驱动第一支臂100，第一推杆11固定连接于第一支臂100上，第一
推杆11连接并驱动第二支臂101，上述夹具14固定设于第二支臂101上。第一旋转电机10驱动第一支臂100旋转，实现在夹取流程和安装流程之间的切换。如图3和图9所示，第一旋转电机10 将第一支臂100旋转至倾斜时，此时夹具14朝向垫片存放装置3，此状态下第一推杆1带动夹具14移动的流程即为夹取流程；第一旋转电机10将第一支臂旋转至竖直方向，此时夹具14朝向下方的纽扣输送通道51，此状态下第一推杆 1带动夹取装置1移动的流程即为安装流程。本方案结构简单，能够方便地实现第一驱动装置所需实现的功能，且第一驱动装置整体所占体积小，有利于限制纽扣垫片自动夹取安装装置整体的体积，使得装置更加紧凑。
[0043]
当然，上述第一驱动装置的方案只是一种优选的方案，现有技术中任何可以实现位置切换功能以及驱动夹具14移动功能的装置均可直接化用于本方案的夹具14上，在此处不多做引申。
[0044]
在上述第一驱动装置的基础上，夹持单元140分别与第二支臂101可拆卸式连接，通过调整夹持单元140之间的距离，可以调整垫片夹持位141的具体尺寸，从而适应不同大小的垫片。
[0045]
第二支臂101需要准确地驱动夹具14对准垫片6，考虑到第二支臂101由第一推杆11推动时第二支臂101在自身重力的作用下相对于第一推杆11产生一个变化的力矩，长期使用后可能会造成夹具14的移动路径产生变化。优选的在第一支臂100上固定设有第一滑轨12，第一滑轨12沿第二支臂101的可移动方向延伸，且在第二支臂101上设有与第一滑轨12适配的第一滑槽13。第一滑轨12和第一滑槽13配合连接后，可以为第二支臂101提供导向功能，使得夹具14的移动路径始终保持在同一路径上。
[0046]
纽扣输送装置2的结构如图5和图6所示，至少包括第二驱动装置、底座 50和纽扣推动部24。底座50上设有纽扣输送通道51，第二驱动装置连接并驱动纽扣推动部24移动，纽扣推动部24上固定设有纽扣推块243，纽扣推块243 滑动连接于所述输送通道51内，纽扣推动部24在移动过程中纽扣推块243始终沿上述输送通道51移动，且纽扣推动部24可以推动位于输送通道51内的纽扣，实现纽扣的输送。其中，纽扣推动部24在移动时至少可移动到安装位置并停下，在安装位置时所述纽扣刚好位于夹具14的下方，夹取装置1在安装流程中可以将垫片6刚好放置在纽扣上，之后第二驱动装置再将纽扣输送至其他设备进行下一步的加工。
[0047]
考虑到上述方案中第二驱动装置将纽扣推动部24移动到安装位置后需要停顿一小段时间，等待夹取装置1将垫片6放到纽扣上后，第二驱动装置再驱动纽扣推动部24将纽扣输送至其他设备，使用一个推杆或一个气缸进行驱动，所需的控制方法更为复杂。因此，在优选的实施方案中，第二驱动装置包括第二旋转电机21、连接部22和第二推杆23。第二旋转电机21固定设置，连接部22 由第二旋转电机21驱动旋转。第二推杆23与机架30铰接，第二推杆23的输出端固定连接所述连接部22。在所述连接部22上设有一条沿直线延伸的引导滑槽221，在所述纽扣推动部24上设有与引导滑槽221适配的限位柱241，限位柱241滑动连接于引导滑槽221内。纽扣推动部24上固定连接有第二滑槽242，第二滑槽242与固定设置的第二滑轨25滑动连接，第二滑轨25的延伸方向与纽扣输送通道51的延伸方向相同。在第二滑轨25和引导滑槽221的共同限制下，第二旋转电机21输出的旋转运动转化为纽扣推动部24的直线运动，进而驱动纽扣推动部24沿纽扣输送通道51移动。上述方案中，第二驱动装置
驱动纽扣推动部24移动的方法如下：
[0048]
首先第二推杆23的输出端向连接部22施加推力，但由于纽扣推动部24受到了第二滑轨25的限制只能沿特定方向移动，而连接部22又与第二旋转电机 21连接只能进行旋转运动，在各组件之间的连接限制关系的共同反馈下最终第二推杆23会沿与机架30铰接的位置转动，并将第二推杆23的输出动力转化为纽扣推动部24沿第二滑轨25的直线运动。当第二推杆23移动至极限位置时，纽扣推动部24刚好位于安装位置。等待夹取装置1将垫片6放置在纽扣上后，第二旋转电机21启动，带动纽扣推动部24继续移动并将纽扣输送至其他设备。
[0049]
上述优选的纽扣输送装置2方案利用各组件之间的结构限制关系，实现了使用两个简单的动力设备控制纽扣推动部24移动到安装位置时停顿一段时间之后再继续移动的目的，结构非常简单，且易于生产，只需要在设计上述各组件具体位置时避免出现在运动过程中出现死点位置的情况即可。
[0050]
垫片存放装置3的优选实施例如图7和图8所示，至少包括与机架30连接的垫片挂钩32，垫片6挂在垫片挂钩32上，夹取装置1在夹取流程中，夹具 14的夹口朝向垫片挂钩32，夹具14沿图示箭头方向朝向垫片挂钩32移动后可以夹取挂在垫片挂钩32上的垫片6。垫片挂钩32上悬挂的垫片6可以手工挂上去，也可以参考图8的方案，在靠近垫片挂钩32的位置设有运料盘4，垫片挂钩32设于运料盘4出口的下方，垫片6从运料盘4的出口掉落后，部分垫片6 能够挂在垫片挂钩32上，剩余垫片6继续下落并回到运料盘4的底部，继续随运料盘4移动至运料盘4的出口。考虑到纽扣垫片自动夹取安装装置夹取并安装垫片6的频率远小于垫片6从运料盘4出口掉出的频率，从概率方面考虑，在正常情况下垫片挂钩32始终挂有垫片6，进而实现了垫片6的自动输送。上述运料盘4属于现有技术，所述领域技术人员可以理解运料盘4的基本结构和工作方式，在此不多做赘述。
[0051]
上述方案中，垫片挂钩32为了能够接住掉落的垫片6，因而与运料盘4内壁之间的距离较小，垫片6在掉落的过程中有一定几率会卡在垫片挂钩32与运料盘4内壁之间。为了解决这个问题，所述垫片挂钩32连接有摆动支臂31，摆动支臂31与机架30铰接，且在摆动支臂31上设有挤压斜面310。夹取装置1 在夹取流程中，可以挤压该挤压斜面310，使得摆动支臂31沿图8所示的箭头方向产生移动，垫片挂钩32朝远离运料盘4的方向移动一定的距离，使得卡在垫片挂钩32与运料盘4内壁之间的垫片6掉落会运料盘4内。本优选方案在设计时，应注意将夹具14的夹口144设计为朝向受挤压移动后的垫片挂钩32，使得夹具14能够正常夹取垫片挂钩32上的垫片6。
[0052]
综合来看，上述方案具有高自动化的优点，可以自动实现垫片的夹取与安装，有效提升了纽扣的生产效率。而且，装置整体的结构简单，便于实施，有助于控制成本。
[0053]
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。