一种笔夹座定位装配装置及方法与流程

本发明涉及笔自动化装配技术领域，尤其是涉及一种笔夹座定位装配装置及方法。

背景技术：

笔通常包括笔夹座、笔夹和笔杆，笔夹座和笔夹均具有夹持部，笔夹座与笔夹之间通过卡槽结构实现定位，以使两者的夹持部角度保持一致，便于后续装配处理。在常规的笔夹座组装制程中，先对笔夹进行旋转定位并装配到笔杆上，再将笔夹座装配到笔夹上。由于笔夹座的夹持部与笔夹的夹持部需保持角度一致，因此，在生产中通常采用以下制程完成装配：将笔夹座用振动盘整列处理，将笔夹座整列成夹持部朝向笔夹座移动方向的一侧(也即夹持部与笔夹座移动方向垂直或近似垂直)；通过夹爪将整列完成后的笔夹座夹取到笔夹上；通过压紧的方式，将笔夹座和笔夹压紧在一起。

由于笔夹座和笔夹之间通过卡槽结构定位，只有准确的装入才能够避免因笔夹座和笔夹之间的角度错位，而导致产品在后续压紧制程时的损坏。然而，笔夹座的夹持部朝向通过振动盘整列成垂直或近似垂直笔夹座移动方向，容易导致笔夹座在移动过程中存在着角度差异，最终出现因角度不正确而导致组装失败的现象，造成维护工时和物料的浪费，并且还会对设备产生额外的风险。

另外，为了能顺畅的使笔夹座与生产节奏相匹配，振动盘上的限位间隙通常不会设立的太严密，然而过于严密的限位间隙会使出料速度变慢，相对较大的限位间隙却会影响最终的定位精度，导致笔夹座整列的方向和角度会出现偏差，最终出现因角度不正确而导致组装失败的现象。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种能够将笔夹座精确装配至笔夹上，避免造成笔夹座和笔夹的损坏的笔夹座定位装配装置及方法。

为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：一种笔夹座定位装配装置，所述装置包括

振动盘，用于使笔夹座的夹持部朝向预设的笔夹座移动方向并向外输送笔夹座；

笔夹座定位旋转机构，靠近所述振动盘设置，用于对笔夹座进行定位并将笔夹座旋转预设角度；

笔夹座夹取机构，靠近所述振动盘设置，用于夹取所述振动盘上的笔夹座并将笔夹座放置于笔夹座定位旋转机构进行定位和旋转预设角度；

笔夹座装配机构，靠近所述振动盘设置，用于将笔夹座定位旋转机构上旋转预设角度后的笔夹座装配至笔夹上。

优选地，所述笔夹座定位旋转机构包括用于对笔夹座进行定位的定位座、旋转轴和旋转驱动机构，所述旋转轴的一端与定位座相连，相对端与旋转驱动机构相连，所述旋转驱动机构通过旋转轴驱动定位座旋转，所述定位座带动笔夹座旋转预设角度。

优选地，所述旋转驱动机构包括转动齿轮、与所述转动齿轮相啮合的齿条，及与所述齿条相连的第一动力源，所述转动齿轮与所述旋转轴相连，所述第一动力源通过齿条驱动所述转动齿轮转动，所述转动齿轮带动旋转轴转动。

优选地，所述笔夹座旋转90度。

优选地，所述定位座上设有与笔夹座上定位卡槽相配合的定位凸起。

优选地，所述笔夹座夹取机构包括第一夹爪、第一夹爪气缸和第二动力源，所述第一夹爪与第一夹爪气缸相连，所述第二动力源与第一夹爪气缸相连，所述第一夹爪气缸驱动第一夹爪夹取所述振动盘上的笔夹座，并通过第二动力源移动至笔夹座定位旋转机构处，所述第一夹爪气缸进一步驱动第一夹爪将笔夹座放置于笔夹座定位旋转机上。

优选地，所述笔夹座装配机构包括第二夹爪、第二夹爪气缸和第三动力源，所述第二夹爪与第二夹爪气缸相连，所述第三动力源与第二夹爪气缸相连，所述第二夹爪气缸驱动第二夹爪夹取笔夹座定位旋转机构上旋转预设角度后的笔夹座，并通过第三动力源移动至笔夹处，所述第二夹爪气缸进一步驱动第二夹爪将笔夹座装配于笔夹上。

优选地，所述第二动力源和第三动力源采用同一个夹取装配驱动机构，所述夹取装配驱动机构包括滑块、供滑块导向滑动的导轨及驱动滑块移动的第四动力源，所述第一夹爪气缸和第二夹爪气缸均与所述滑块相连，所述第四动力源驱动第一夹爪气缸和第二夹爪气缸同步移动。

优选地，所述装置还包括设于振动盘出料口处的错位机构，所述错位机构包括错位板，及驱动错位板对笔夹座进行错位的第五动力源，所述错位板与第五动力源相连。

本发明还揭示了一种笔夹座定位装配方法，方法包括如下步骤：

s100，将若干个笔夹座放置于振动盘中，所述振动盘使笔夹座的夹持部朝向预设的笔夹座移动方向，并向外输送笔夹座；

s200，笔夹座夹取机构夹取振动盘上的笔夹座，并将笔夹座放置于笔夹座定位旋转机构上；

s300，笔夹座定位旋转机构对笔夹座进行定位并旋转预设角度；

s400，笔夹座装配机构将笔夹座定位旋转机构上旋转预设角度后的笔夹座装配至笔夹上。

本发明的有益效果是：

(1)本发明所述的笔夹座定位装配装置，首先通过振动盘实现笔夹座的第一次定位，使其夹持部朝向预设的笔夹座移动方向，再通过定位座进行第二次定位，进而对笔夹座角度偏移的问题进行了修正，彻底消除笔夹座的角度偏移问题产生的影响，避免了因笔夹座角度偏移而导致的装配损坏的问题。

(2)笔夹座在振动盘的平振部里的姿态发生了改变，因此对于定位精度的要求不再严密，所以平振的小停顿大大的减少，使设备的稼动率得到提升，降低了人员维护成本。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中a部分放大示意图；

图3是笔夹座定位旋转机构示意图。

附图标记：10、平振部，20、笔夹座定位旋转机构，21、定位座，22、旋转轴，23、转动齿轮，24、齿条，25、第一动力源，30、笔夹座夹取机构，31、第一夹爪，32、第一夹爪气缸，40、笔夹座装配机构，41、第二夹爪，42、第二夹爪气缸，50、夹取装配驱动机构，51、滑块，52、导轨，60、错位机构，61、错位板。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。

本发明所揭示的一种笔夹座定位装配装置，能够将笔夹座精确装配至笔夹上，避免造成笔夹座和笔夹的损坏。

结合图1～图3所示，为本发明所揭示的一种笔夹座定位装配装置，包括振动盘、至少一个笔夹座定位旋转机构20、笔夹座夹取机构30和笔夹座装配机构40，其中，振动盘用于使笔夹座的夹持部朝向预设的笔夹座移动方向并向外输送笔夹座；笔夹座定位旋转机构20靠近振动盘设置，用于对笔夹座进行定位并将笔夹座旋转预设角度，以确保装配时笔夹座与笔夹的夹持部角度保持一致；笔夹座夹取机构30靠近振动盘设置，用于夹取振动盘上的笔夹座并将笔夹座放置于笔夹座定位旋转机构20进行定位和旋转预设角度；笔夹座装配机构40靠近振动盘设置，用于将笔夹座定位旋转机构20上旋转预设角度后的笔夹座装配至笔夹上。

如图1所示，振动盘包括料斗(图未示)和与料斗的出料口(图未示)连接的平振部10。实施时，将若干个笔夹座放置于料斗中，经过料斗的振动，若干个笔夹座被输送至平振部10，位于平振部10的笔夹座的夹持部朝向预设的笔夹座移动方向，平振部10进一步通过振动将排列整齐的笔夹座向外部输送。与现有技术相比，通过振动盘的整列处理，以改变笔夹座的夹持部的朝向，使每个笔夹座的夹持部均朝向预设的笔夹座移动方向，可有效降低对振动盘的要求，提高笔夹座的整列一致性。

结合图1和图3所示，笔夹座定位旋转机构20包括定位座21、旋转轴22和旋转驱动机构，其中，定位座21用于对笔夹座进行定位处理，定位座21装设于旋转轴22的一端部，旋转轴22的另一端部与旋转驱动机构相连。实施时，笔夹座套设于定位座21上并通过定位座21进行定位，旋转驱动机构进一步通过旋转轴22驱动定位座21旋转，以使套设于定位座21上的笔夹座旋转预设角度。

本实施例中，旋转驱动机构通过旋转轴22驱动笔夹座旋转90度，当然，在其他实施例中，可根据实际需求设置笔夹座的转动角度。

进一步地，定位座21采用仿形结构，其上设有与笔夹座的定位卡槽相配合的定位凸起部(图未示)，以实现对笔夹座的定位。

进一步地，旋转驱动机构包括转动齿轮23、齿条24和第一动力源25，其中，转动齿轮23与旋转轴22相连，第一动力源25通过齿条24与转动齿轮23相连。实施时，第一动力源25通过齿条24驱动转动齿轮23转动，转动齿轮23进一步带动旋转轴22转动。

本实施例中，第一动力源25优选旋转气缸。

结合图1和图2所示，笔夹座夹取机构30包括第一夹爪31、驱动第一夹爪31夹取笔夹座的第一夹爪气缸32，及驱动第一夹爪气缸32移动的第二动力源。其中，第一夹爪31与第一夹爪气缸32相连，第二动力源与第一夹爪气缸32相连。实施时，第二动力源驱动第一夹爪气缸32移动至预设位置处，第一夹爪气缸32进一步驱动第一夹爪31从平振部10中夹取笔夹座，第一夹爪气缸32进一步驱动第一夹爪31复位；第二动力源继续驱动第一夹爪气缸32移动至定位座21处，第一夹爪气缸32进一步驱动第一夹爪31将笔夹座套设于定位座21上。

笔夹座装配机构40包括第二夹爪41、驱动第二夹爪41夹取笔夹座的第二夹爪气缸42，及驱动第二夹爪气缸42移动的第三动力源。其中，第二夹爪41与第二夹爪气缸42相连，第三动力源与第二夹爪气缸42相连。实施时，第三动力源驱动第二夹爪气缸42移动至预设位置处，第二夹爪气缸42进一步驱动第二夹爪41从定位座21上夹取笔夹座，第二夹爪气缸42进二步驱动第二夹爪41复位；第三动力源继续驱动第二夹爪气缸42移动至笔夹处，第二夹爪气缸42进一步驱动第二夹爪41将笔夹座装配于笔夹上。笔夹座由于通过笔夹座定位旋转机构20的定位和旋转预设角度，笔夹座上的定位卡槽与笔夹上的卡接凸起处于同一直线上，也就是说，笔夹座的夹持部与笔夹的夹持部角度保持一致，进而可使笔夹座精确装配至笔夹上。

本实施例中，第二动力源和第三动力源采用同一个夹取装配驱动机构50，也即通过该夹取装配驱动机构50可驱动第一夹爪气缸32和第二夹爪气缸42同步移动。通过设置采用一个夹取装配驱动机构进行驱动，减少成本的同时也减少装置的复杂度，减少空间占用。

进一步地，夹取装配驱动机构50包括第四动力源、滑块51和供滑块51导向移动的导轨52，其中，滑块51滑动设于导轨52上，并与第四动力源相连。进一步地，第一夹爪气缸32和第二夹爪气缸42均与滑块51相连。实施时，平移气缸通过驱动滑块51驱动第一夹爪气缸32和第二夹爪气缸42同步移动。

结合图1和图2所示，笔夹座定位装配装置还包括设于振动盘出料口处的错位机构60，用于对振动盘输出的笔夹座进行错位处理，以便于笔夹座夹取机构30夹取笔夹座。错位机构60包括错位板61，及驱动错位板61移动的第五动力源。实施时，振动盘将笔夹座输送至错位板61中，第五动力源进一步驱动错位板61沿竖直方向移动，以实现笔夹座的错位。

本实施例中，第五动力源优选气缸，当然，在其他实施例中，也可根据实际需求设置第五动力源的结构，如采用凸轮结构等等。

本发明所述的笔夹座定位装配装置的工作原理如下：

将若干个笔夹座放置于料斗中，经过料斗的振动，若干个笔夹座被输送至平振部10，位于平振部10的笔夹座的夹持部朝向预设的笔夹座移动方向，平振部10进一步通过振动将排列整齐的笔夹座输送至错位板61中，错位板61在第五动力源驱动下，实现笔夹座错位处理；

第一动力源25驱动第一夹爪气缸32移动至预设位置处，第一夹爪气缸32进一步驱动第一夹爪31从错位板61中夹取笔夹座，第一夹爪气缸32进一步驱动第一夹爪31复位，第二动力源继续驱动第一夹爪气缸32移动至定位座21处，第一夹爪气缸32进一步驱动第一夹爪31将笔夹座套设于定位座21上进行定位，旋转驱动机构通过旋转轴22进一步驱动笔夹座旋转90度。同时，第三动力源驱动第二夹爪气缸42移动至预设位置处，第二夹爪气缸42进一步驱动第二夹爪41从定位座21上夹取上一个周期放置的笔夹座，第二夹爪气缸42进二步驱动第二夹爪41复位，第三动力源继续驱动第二夹爪气缸42移动至笔夹处，第二夹爪气缸42进一步驱动第二夹爪41将笔夹座装配于笔夹上。

重复上述过程，可实现笔夹座精确装配至笔夹上。

本发明所述的笔夹座定位装配装置，首先通过振动盘实现笔夹座的第一次定位，使其夹持部朝向预设的笔夹座移动方向，再通过定位座21进行第二次定位，进而对笔夹座角度偏移的问题进行了修正，彻底消除笔夹座的角度偏移问题产生的影响，避免了因笔夹座角度偏移而导致的装配损坏的问题。另外，笔夹座在振动盘的平振部10里的姿态发生了改变，因此对于定位精度的要求不再严密，所以平振的小停顿大大的减少，使设备的稼动率得到提升，降低了人员维护成本。

本发明的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰，因此，本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。