一种特殊键帽自动组装机的制作方法

本实用新型涉及一种特殊键帽自动组装机，涉及自动化机械领域。

背景技术：
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目前在键帽与键盘的组装过程大部分是采用人工以及半自动化设备进行组装，而这种方法导致组装过程需要耗费较多的人力以及组装时间，导致人力成本增加以及降低生产效率，而且由于人工组装因素人为影响较大，因而导致组装后产品质量受到一定的影响。

技术实现要素：
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本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种操作方便且能较大程度上提高键帽与键盘的组装效率的自动组装机。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种特殊键帽自动组装机，包括机体，所述机体内设有机械手夹爪模组、键帽供料机构、平衡杆弹夹供料机构以及键盘载具定位机构，所述机械手夹爪模组包括夹爪机构、活动臂以及转动平台，所述键帽供料机构、平衡杆弹夹供料机构以及键盘载具定位机构均置于机械手夹爪模组的夹爪机构的行程工作范围内，待安装的平衡杆置于平衡杆弹夹供料机构内，夹爪机构自键帽供料机构内夹取键帽至平衡杆弹夹供料机构内进行平衡杆组装，并夹取键帽和平衡杆的组装体至键盘载具定位机构内进行键盘组装。

作为优选，所述夹爪机构包括夹爪气缸、第一滑台气缸、第二滑台气缸、键帽吸盘、吸头气缸、相机、光源系统、机械手安装法兰、气缸安装板，所述机械手安装法兰的一端固定有一固定板且另一端与活动臂尾端固定连接，所述吸头气缸固定在固定板的中部位置，下端连接键帽吸盘，相机固定的安装在固定板的一侧板体上端且其探头竖直朝下设置，光源系统置于相机的正下方且固定设置在固定板的下部板体上，所述气缸安装板与固定板平行设置且两者之间设有一连接板，所述第一滑台气缸固定安装在气缸安装板的上端，其推杆顶端垂直固定连接一底板，所述第二滑台气缸的缸体固定在底板下部且第二滑台气缸的推杆伸缩方向与第一滑台气缸的伸缩方向垂直，所述夹爪气缸固定于第二滑台气缸的缸体底部且其两个夹爪端部固定有相互平行设置的夹杆，两个所述夹杆的伸缩方向与第二滑台气缸的推杆伸缩方向垂直设置。

作为优选，所述吸头气缸的推杆顶端与键帽吸盘之间设有缓冲弹簧。

作为优选，所述键帽供料装置包括升降机构以及键帽搬运模组，所述升降机构包括升降电机和升降台，所述升降台置于升降电机的上部且由升降电机控制升降运动，所述升降台包括两个且紧靠设置，两个升降台上分别放置键帽的上料托盘以及取料托盘，键帽搬运模组置于升降台上且在两个升降台的上料托盘和取料托盘之间来回移动取料。

作为优选，所述键帽搬运模组包括直线滑轨、搬运架以及水平支撑板，所述水平支撑板水平的置于两个升降台正上方，且所述水平支撑板中部开有与上料托盘以及取料托盘配合的方形开口，所述直线滑轨包括两根且平行的设置在水平支撑板侧边缘，所述搬运架设置为方形框架结构且两侧边缘架体与直线滑轨滑动连接，在其另两侧的架体上设有键帽搬运吸嘴。

作为优选，所述平衡杆弹夹供料机构包括支撑底座、上部固定板、弹夹式供料盒、推送气缸，所述上部固定板固定于支撑底座上，弹夹式供料盒呈长方体型的盒装结构且多个待安装的平衡杆堆叠于其内，所述弹夹式供料盒的下端为出料口，弹夹式供料盒的出料口朝下且竖直固定在上部固定板上，所述推送气缸的固定于支撑底座上且位于弹夹式供料盒的出料口侧面，所述推送气缸的推杆端部设有推送板，所述弹夹式供料盒的出料口与支撑底座之间具有推送间隙，所述推送气缸控制推送板在推送间隙内推动平衡杆至安装工位。

作为优选，所述键盘载具定位机构包括顶升气缸、中部平衡台、上部固定载台、前顶紧气缸以及后阻挡气缸，所述中部平衡台固定连接在顶升气缸上部推杆部，上部固定载台固定支撑在中部平衡台上且放置待组装的键盘体载具，前顶紧气缸以及后阻挡气缸分别固定在上部固定载台的前后端，所述上部固定载台的中部设有左右限位块。

作为优选，在所述机体内还设有与键盘载具定位机构配合的双流道机构，所述双流道机构包括上下平行的上流道以及下流道，所述上流道以及下流道均设置为由电机带动的链条式传输线，键盘体载具的两侧置于上流道或下流道上且能在两者上前后传输移动。

作为优选，所述键盘载具定位机构置于上流道与下流道之间，所述键盘载具定位机构上部对应的上流道的侧面架体上设有侧推气缸、阻挡快以及与侧推气缸、阻挡快连接的感应开关。

作为优选，所述机体侧面设有带动双流道机构上的载具上下升降并回流的载具回流升降机构。

与现有技术相比，本实用新型的有益之处是：所述特殊键帽自动组装机采用全自动组装机构，分别将键帽、平衡杆以及键盘分步自动组装，组装过程自动化程度高，组装效率高，因而不仅能较大程度上节约人力成本，且较大程度上提高生产效率，提高产品质量，实用性高以及经济效益高，适合推广应用。

附图说明：

下面结合附图对本实用新型进一步说明：

图1是本实用新型的俯视结构示意图；

图2是本实用新型的夹爪机构的侧面结构示意图；

图3是本实用新型的键帽供料机构的侧面结构示意图；

图4是本实用新型的平衡杆弹夹供料机构的侧面结构示意图；

图5是本实用新型的键盘载具定位机构的侧面结构示意图；

图6是本实用新型的双流道机构的侧面结构示意图。

具体实施方式：

下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围：

如图1、图6所示的一种特殊键帽自动组装机，包括机体1，所述机体内设有机械手夹爪模组、键帽供料机构、平衡杆弹夹供料机构以及键盘载具定位机构，所述机械手夹爪模组包括夹爪机构、活动臂2以及转动平台3，所述键帽供料机构、平衡杆弹夹供料机构以及键盘载具定位机构均置于机械手夹爪模组的夹爪机构的行程工作范围内，待安装的平衡杆置于平衡杆弹夹供料机构内，夹爪机构自键帽供料机构内夹取键帽至平衡杆弹夹供料机构内进行平衡杆组装，并夹取键帽和平衡杆的组装体至键盘载具定位机构内进行键盘组装。另外，为方便人工上料以及拿取组装完成后的产品，在所述机体1内还设有与键盘载具定位机构配合的双流道机构，所述双流道机构包括上下平行的上流道37以及下流道38，所述上流道37以及下流道38均设置为由电机带动的链条式传输线，键盘体载具的两侧置于上流道或下流道上且能在两者上前后传输移动，且所述机体侧面设有带动双流道机构上的载具上下升降并回流的载具回流升降机构42，为方便回收，所述载具回流升降机构包括两个且置于机体两侧。

因而在实际应用中，人工将键帽置于键帽供料结构内，且将平衡杆置于平衡杆弹夹供料机构内，然后将键盘体置于键盘载具定位机构上，再通过所述机械手夹爪模组从键帽供料机构内吸取键帽，并转移至平衡杆弹夹供料机构内进行键帽与平衡杆的组装，然后将键帽与平衡杆的组装件移动至键盘载具定位机构上进行键盘组装，组装完成的键盘通过上流道传输至载具回流升降机构，然后由载具回流升降机构对键盘成品升降并人工回收，继而完成键帽与键盘的组装过程。

在本实施例中，如图2所示，为方便键帽的吸取并转移，且为提高键帽、平衡杆、键盘的安装过程的稳定性，所述夹爪机构包括夹爪气缸4、第一滑台气缸5、第二滑台气缸6、键帽吸盘7、吸头气缸8、相机9、光源系统10、机械手安装法兰11、气缸安装板12，所述机械手安装法兰11的一端固定有一固定板13且另一端与活动臂2尾端固定连接，所述吸头气缸8固定在固定板13的中部位置，下端连接键帽吸盘7，作为优选实施方案，所述吸头气缸8的推杆顶端与键帽吸盘7之间设有缓冲弹簧17，继而有效保证键帽吸盘吸取过程的稳定性，吸头气缸控制键帽吸盘吸取键帽之后转移至平衡杆弹夹供料机构上进行键帽与平衡杆的组装过程。

另外，为方便检测夹爪的位置，方便伺服系统控制夹爪机构运行，所述相机9固定的安装在固定板13的一侧板体上端且其探头竖直朝下设置，光源系统10置于相机9的正下方且固定设置在固定板13的下部板体上，因而，在最后键帽与键盘的组装过程中，开启光源系统，相机的探头检测待组装键盘的位置，并实时将位置信息输送至控制机械手夹爪模组运动的伺服控制系统，经过伺服控制系统的分析处理后将控制指令输出至机械手夹爪模组，继而有效控制机械手夹爪模组的夹爪机构吸取键帽和平衡杆的组装件与键盘始终处于正确的安装工位，并有效实现键帽、平衡杆与键盘的快速组装，保证了安装过程的稳定性以及精确度，提高安装效率。

在所述气缸安装板12与固定板13平行设置且两者之间设有一连接板14，所述第一滑台气缸5固定安装在气缸安装板12的上端，其推杆顶端垂直固定连接一底板15，所述第二滑台气缸6的缸体固定在底板15下部且第二滑台气缸6的推杆伸缩方向与第一滑台气缸5的伸缩方向垂直，所述夹爪气缸4固定于第二滑台气缸6的缸体底部且其两个夹爪端部固定有相互平行设置的夹杆16，两个所述夹杆16的伸缩方向与第二滑台气缸6的推杆伸缩方向垂直设置。因而在实际应用中，通过所述第一滑台气缸伸缩运行继而带动第二滑台气缸以及夹爪气缸上下运行，通过所述第二滑台气缸带动夹爪气缸左右方向移动，夹爪气缸控制两个夹杆之间相对运行，从而有效实现了夹爪气缸的夹杆对平衡杆的支撑动作，而且有效的实现了平衡杆与键盘卡扣的安装动作。

另外，如图3所示，为方便键帽的供料以及取料过程，所述键帽供料装置包括升降机构以及键帽搬运模组，所述升降机构包括升降电机18和升降台19，所述升降台19置于升降电机18的上部且由升降电机18控制升降运动，所述升降台19包括两个且紧靠设置，两个升降台19上分别放置键帽的上料托盘20以及取料托盘21，键帽搬运模组置于升降台19上且在两个升降台19的上料托盘20和取料托盘21之间来回移动取料，且进一步地，所述键帽搬运模组包括直线滑轨22、搬运架23以及水平支撑板24，所述水平支撑板24水平的置于两个升降台19正上方，且所述水平支撑板24中部开有与上料托盘20以及取料托盘21配合的方形开口，所述直线滑轨22包括两根且平行的设置在水平支撑板24侧边缘，所述搬运架23设置为方形框架结构且两侧边缘架体与直线滑轨22滑动连接，在其另两侧的架体上设有键帽搬运吸嘴，因而在实际应用中，将多个上料托盘以及多个取料多盘分别堆叠在两个升降台上，当取料托盘内的键帽被吸取完后，控制取料托盘下部的升降台下降，然后控制搬运架将最上部的上料托盘运送至空的取料托盘的上部，搬运架回到初始位置，然后机械手夹爪模组机械进行键帽取料动作，继而实现了键帽的自动供料过程。

如图4所示，所述平衡杆弹夹供料机构包括支撑底座26、上部固定板27、弹夹式供料盒28、推送气缸29，所述上部固定板27固定于支撑底座26上，弹夹式供料盒28呈长方体型的盒装结构且多个待安装的平衡杆堆叠于其内，所述弹夹式供料盒28的下端为出料口，弹夹式供料盒28的出料口朝下且竖直固定在上部固定板27上，所述推送气缸29的固定于支撑底座26上且位于弹夹式供料盒28的出料口侧面，所述推送气缸29的推杆端部设有推送板30，所述弹夹式供料盒28的出料口与支撑底座26之间具有推送间隙，所述推送气缸29控制推送板30在推送间隙内推动平衡杆至安装工位。在实际应用中，通过弹夹式供料盒内按次序提供平衡杆，弹夹式供料盒最下部出料口的平衡杆正好处于推送间隙内，通过推送气缸推动推送板穿过推送间隙，然后通过推送板推动处于推送间隙内的平衡杆至键帽吸盘吸取的键帽内，继而将平衡杆与键帽组装完成，而推送气缸再推动推送板回到初始位置后，弹夹式供料盒内的平衡杆在重力的作用以及内部的弹性推送机构的作用下往下移动，使得处于最下端的一个平衡杆处于出料口的推送间隙内，继而继续进行下一个键帽与平衡杆的安装动作。

而在键盘与键帽的组装过程中，如图5所示，为提高键盘组装过程中的稳定性，所述键盘载具定位机构包括顶升气缸31、中部平衡台32、上部固定载台33、前顶紧气缸34以及后阻挡气缸35，所述中部平衡台32固定连接在顶升气缸31上部推杆部，上部固定载台33固定支撑在中部平衡台32上且放置待组装的键盘体载具，前顶紧气缸34以及后阻挡气缸35分别固定在上部固定载台33的前后端，所述上部固定载台33的中部设有左右限位块36，作为优选实施方案，在所述机体1内还设有与键盘载具定位机构配合的双流道机构，所述双流道机构包括上下平行的上流道37以及下流道38，所述上流道37以及下流道38均设置为由电机带动的链条式传输线，键盘体载具的两侧置于上流道或下流道上且能在两者上前后传输移动，且所述键盘载具定位机构置于上流道37与下流道38之间，所述键盘载具定位机构上部对应的上流道的侧面架体上设有侧推气缸39、阻挡快40以及与侧推气缸39、阻挡快40连接的感应开关41，在实际应用中，键盘置于键盘体载具上，当键盘体载具在上流道上传输至安装定位工位时，感应开关感应到产品后，控制侧推气缸从侧面顶住载具，且控制阻挡快阻挡住键盘体载具，顶升气缸启动，控制上部固定载台上升并与键盘体载具结合，前顶紧气缸以及后阻挡气缸分别前后顶紧键盘体载具，继而将键盘体载具进行定位，定位效果好且自动化程度高，而在键帽、平衡杆的组装体与键盘的组装过程中，通过机械手的夹爪机构的夹杆夹住平衡杆使其定位，吸头气缸吸住键帽移动至待安装的键盘的上部，并使平衡杆垂直向下，然后控制夹杆撑开平衡杆，并控制夹爪机构下降使得平衡杆的两端与键盘的卡扣对齐，然后关闭夹爪气缸，使得平衡杆套入卡扣内，然后控制夹爪气缸后移，并控制键帽吸盘下压键帽并左右扭动，直至完全将键帽与键盘压紧组装为一体。

上述特殊键帽自动组装机采用全自动组装机构，分别将键帽、平衡杆以及键盘分步自动组装，组装过程自动化程度高，组装效率高，因而不仅能较大程度上节约人力成本，且较大程度上提高生产效率，提高产品质量，实用性高以及经济效益高。

需要强调的是：以上仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。