一种插轴设备的制作方法

本发明涉及键盘的组装技术领域，特别涉及一种插轴设备。

背景技术：

为了提高键盘的组装效率，现在一般是通过机器对键盘进行组装。其中的一步工序是将键盘轴安装到模具上，在该工序中涉及到对键盘轴的送料，即将键盘轴从上料工位送至插轴工位进行组装，然而，在该送料过程中，键盘轴的位置经常发生偏斜，导致在插轴工位无法将键盘轴准确插入到模具上，导致键盘轴的插轴安装失败。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种插轴设备，主要目的在于解决现有技术中键盘轴在送料过程中的位置容易发生偏斜，导致插轴失败的技术问题。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

本发明的实施例提供一种插轴设备，其包括键盘轴上料装置、送料机构和整形机构；

所述键盘轴上料装置包括振动盘、送料轨道和位置调整机构；

所述振动盘内具有呈螺旋形的姿态调整轨道；所述姿态调整轨道用于在传送键盘轴的过程中将键盘轴调整至设定姿态；其中，在所述设定姿态，所述键盘轴的按键头朝上；所述姿态调整轨道的出料口与所述送料轨道的进料口连接；所述送料轨道用于将键盘轴送至上料工位；所述位置调整机构用于对所述送料轨道内键盘轴的位置进行调整，使送料轨道内的键盘轴依次无间隔排布；

所述送料机构包括机架、机械手、转盘和第一驱动机构；

所述转盘可转动地设置在所述机架上，所述转盘用于带动所述机械手沿同一方向依次转动至上料工位、整形工位和插轴工位；第一驱动机构用于驱动所述转盘转动，以带动机械手依次在所述上料工位、整形工位和所述插轴工位之间循环；所述机械手用于随转盘转动至上料工位时夹持键盘轴，和随转盘转动至插轴工位时将键盘轴插入模具的轴槽内；

所述整形机构用于在整形工位对机械手夹持的键盘轴整形，以将键盘轴整形至插轴时的设定姿态，使键盘轴的轴线呈竖直状；

其中，所述机械手包括固定架、活动块、装夹机构和第三驱动机构；

所述固定架设置在所述转盘上；

所述活动块可升降地设置在所述固定架上；

所述第三驱动机构用于驱动所述活动块升降；

所述装夹机构设置在所述活动块上，所述装夹机构用于随所述活动块一起升降，以运动至上料工位时夹持键盘轴，和运动至插轴工位时将键盘轴插入模具的轴槽内。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

在前述的插轴设备中，可选的，所述固定架上设有滑轨，所述活动块设置在所述滑轨上，所述滑轨用于对所述活动块的升降导向；

所述第三驱动机构包括升降第二驱动缸，以通过所述升降第二驱动缸驱动所述活动块沿所述滑轨升降。

在前述的插轴设备中，可选的，所述装夹机构包括夹臂和第四驱动机构；

所述夹臂设置在所述活动块上，所述夹臂包括第一夹臂和第二夹臂；

所述第四驱动机构用于驱动所述第一夹臂和所述第二夹臂两者相对靠近以夹持键盘轴，和相对远离以松开键盘轴。

在前述的插轴设备中，可选的，所述第四驱动机构包括弹性件、第二驱动缸和设置在所述第二驱动缸的活塞杆上的驱动块；

所述活动块上具有连接板，所述连接板上设有限位滑槽，所述第一夹臂上设有第一滑动部，所述第二夹臂上设有第二滑动部；所述第一夹臂通过所述第一滑动部安装在所述限位滑槽内，所述第二夹臂通过所述第二滑动部安装在所述限位滑槽内；

所述驱动块上设有锥形段；所述第一滑动部上设有第一锥面，所述第二滑动部上设有第二锥面，所述第一锥面与所述第二锥面相对，且在两者之间形成供锥形段插入的锥形孔；所述锥形段用于插入所述锥形孔时抵压所述第一锥面和第二锥面，以通过所述第一锥面推动所述第一夹臂远离所述第二夹臂，和通过所述第二锥面推动所述第二夹臂远离所述第一夹臂；

所述弹性件用于提供所述第一夹臂和所述第二夹臂两者相对靠近的力。

在前述的插轴设备中，可选的，所述连接板具有相背的第一侧和第二侧；

所述限位滑槽设置在所述第一侧、且贯穿所述第一侧的两端；

所述限位滑槽的底部设有贯穿至所述第二侧的限位槽；

所述限位槽位于所述连接板的中部；

所述第一滑动部上设有穿过所述限位槽的第一凸柱，所述第一锥面设置在所述第一凸柱上；

所述第二滑动部上设有穿过所述限位槽的第二凸柱，所述第二锥面设置在所述第二凸柱上。

借由上述技术方案，本发明插轴设备至少具有以下有益效果：

在发明提供的技术方案中，通过设置的整形机构，该整形机构可以在机械手的上料工位与插轴工位之间对机械手上的键盘轴整形，以将键盘轴整形至插轴时的设定姿态，如此可以有效防止键盘轴在送料的过程中位置发生偏斜，提高了键盘轴的插轴成功率。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本发明的一实施例提供的一种插轴设备的第一视角的结构示意图；

图2是图1中a处的放大结构示意图；

图3是图1中b处的放大结构示意图；

图4是本发明的一实施例提供的一种整形机构的分解结构示意图；

图5是本发明的一实施例提供的一种报警机构的结构框图；

图6是本发明的一实施例提供的一种插轴设备的第二视角的结构示意图；

图7是图6中b处的放大结构示意图；

图8是本发明的一实施例提供的一种装夹机构的部分分解结构示意图。

附图标记：1、振动盘；2、送料轨道；3、气管；4、支撑架；5、第二固定块；6、卡箍；7、传感器；8、处理单元；9、报警单元；10、键盘轴；11、姿态调整轨道；12、整形机构；121、第一固定块；122、第一整形臂；123、第二整形臂；124、固定支撑架；125、第一驱动缸；126、第一连杆；127、第二连杆；31、金属管段；32、塑料管段；51、机架；52、机械手；53、转盘；54、电机；55、夹臂；56、第二驱动缸；57、驱动块；58、第一凸柱；59、第二凸柱；60、弹性件；61、限位滑槽；62、限位槽；63、连接板；71、发射端；72、接收端；521、固定架；522、活动块；523、装夹机构；524、升降驱动缸；551、第一夹臂；552、第二夹臂；581、第一锥面；591、第二锥面；1211、第一限位滑槽；1212、避位孔；1251、活塞杆；200、模具；100、插轴设备。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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的一部分实施例，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作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。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明的一个实施例提出的一种插轴设备100，其包括键盘轴上料装置、送料机构和整形机构12。如图1和图2所示，键盘轴上料装置包括振动盘1、送料轨道2和位置调整机构。振动盘1内具有呈螺旋形的姿态调整轨道11。姿态调整轨道11用于在传送键盘轴10的过程中将键盘轴10调整至设定姿态。其中，在设定姿态，键盘轴10的按键头朝上。姿态调整轨道11的出料口与送料轨道2的进料口连接。送料轨道2用于将键盘轴10送至上料工位。位置调整机构用于对送料轨道2内键盘轴10的位置进行调整，使送料轨道2内的键盘轴10依次无间隔排布。

上述的位置调整机构可以对送料轨道2内键盘轴10的位置进行调整，使送料轨道2内的键盘轴10依次无间隔排布，从而当处于上料位置的键盘轴10被夹走后，下一个键盘轴10可以快速地移至上料位置，其上料效率较高。

如图6和图7所示，送料机构包括机架51、机械手52、转盘53和第一驱动机构。转盘53可转动地设置在机架51上，转盘53用于带动机械手52沿同一方向依次转动至上料工位、整形工位和插轴工位。第一驱动机构用于驱动转盘53转动，以带动机械手52依次在上料工位、整形工位和插轴工位之间循环。机械手52用于随转盘53转动至上料工位时夹持键盘轴10，和随转盘53转动至插轴工位时将键盘轴10插入模具200的轴槽内。整形机构12用于在整形工位对机械手52夹持的键盘轴10整形，以将键盘轴10整形至插轴时的设定姿态，使键盘轴10的轴线呈竖直状。

在上述提供的技术方案中，插轴设备100的键盘轴上料装置可以将键盘轴10送至上料工位，送料机构的机械手52可以将上料工位的键盘轴10取走，并将其传送至插轴工位插入模具200的轴槽内。本发明的插轴设备100可以对键盘轴10自动上料和送料，工作效率较高。

另外，通过设置的整形机构12，该整形机构12可以在机械手52的上料工位与插轴工位之间对机械手52上的键盘轴10整形，以将键盘轴10整形至插轴时的设定姿态，如此可以有效防止键盘轴10在送料的过程中位置发生偏斜，提高了键盘轴10的插轴成功率。

如图1和图6所示，前述机械手52的数量可以为四个，且呈圆形均匀分布在转盘53的边缘上。前述的第一驱动机构可以包括电机54。电机54用于驱动转盘53转动，以带动各机械手52依次在上料工位、整形工位和插轴工位之间循环。其中，电机54的电机轴用于旋转一圈时驱动转盘53旋转1/4圈。

在上述提供的技术方案中，通过将机械手52的数量增加至4个，该四个机械手52可以循环对键盘轴10进行送料，相对于现有技术中的单个机械手52，其送料效率较高。

为了实现前述整形机构12对键盘轴整形的功能，本发明还提供如下的技术方案：如图3和图4所示，整形机构12包括第二驱动机构、第一固定块121、第一整形臂122和第二整形臂123。第一固定块121设置在机架51上。第一固定块121上设有第一限位滑槽1211。第一整形臂122和第二整形臂123均设置在第一限位滑槽1211内。第二驱动机构用于驱动第一整形臂122和第二整形臂123两者相对靠近或远离。其中，机械手52用于夹持键盘轴10的长度方向的两侧，第一整形臂122和第二整形臂123两者用于相互靠近时对机械手52夹持的键盘轴10的宽度方向的两侧整形，使键盘轴10的轴线呈竖直状。

通过上述的设置，由于机械手52夹持住键盘轴10的长度方向的两侧，使键盘轴10的长度方向的两侧被限位，从而当第一整形臂122和第二整形臂123夹持键盘轴10的宽度方向的两侧时，使键盘轴10的四面全部被夹住，进而能够将键盘轴10整形至轴线呈竖直状的插轴设定姿态。

进一步的，如图4所示，前述的第二驱动机构可以包括第一驱动缸125、第一连杆126和第二连杆127。第一驱动缸125的活塞杆1251竖向设置，第一限位滑槽1211水平设置。机架上设有固定支撑架124。第一驱动缸125设置在固定支撑架124内部，第一固定块121设置在固定支撑架124的上端。第一限位滑槽1211的底面设有避位孔1212。第一连杆126的一端经由避位孔1212与第一整形臂122的下端铰接，另一端与第一驱动缸125的活塞杆1251铰接。第二连杆127的一端经由避位孔1212与第二整形臂123的下端铰接，另一端与第一驱动缸125的活塞杆1251铰接。

通过上述的设置，第一驱动缸125的活塞杆1251运动时可以通过第一连杆126和第二连杆127带动第一整形臂122和第二整形臂123沿第一限位滑槽1211相对靠近和远离，实施起来较方便。

上述的送料轨道2具有检测位，报警机构用于在检测到检测位为空时发出报警响应。其中，通过设置的报警机构，当检测位为空时发出报警响应，警示作业人员及时对该异常情况进行处理，以防止取料机械手52取料失败的情况发生。

在一个具体的应用示例中，如图5所示，前述的报警机构可以包括传感器7、处理单元8和报警单元9。传感器7用于在检测到检测位为空时生成第一信号。处理单元8用于根据第一信号生成报警信号。报警单元9用于根据报警信号发出报警响应。

通过上述的设置，传感器7、处理单元8和报警单元9三者配合可以实现对检测位的自动检测，节省了人力，并且效率也较高。

前述的送料轨道2可以包括轨道槽，以通过轨道槽对键盘轴10送料，使键盘轴10沿轨道槽运动。轨道槽具有相对的第一槽壁和第二槽壁。轨道槽在检测位处具有贯穿第一槽壁和第二槽壁的避位孔。如图2所示，前述的传感器7可以为对射型光电传感器。对射型光电传感器具有发射端71和接收端72。发射端71位于避位孔的一侧，接收端72位于避位孔的另一侧。

前述轨道槽的宽度可以与键盘轴10在设定姿态时的宽度一致，以形成的限位结构对键盘轴10限位。在本示例中，通过对轨道槽的形状进行设计，使其形状与键盘轴10在设定姿态时的宽度一致，以对键盘轴10进行限位，其结构相对较简单，实施起来较方便。

在一个示例中，前述的报警单元9可以包括显示屏，显示屏用于根据报警响应显示警示文字信息。比如，该警示文字信息可以为“ng”等。

在另一个示例中，前述的报警单元9可以包括警报器。警报器用于根据报警信号发出报警声音，以向作业人员发出声音报警，提示作业人员及时对异常情况进行处理。

如图1和图2所示，前述的位置调整机构可以包括气管3。位置调整机构通过气管3的吹气口对送料轨道2内的键盘轴10吹气，使送料轨道2内的键盘轴10依次无间隔排布。在本示例中，气管3对送料轨道2内的键盘轴10吹气，以额外提供键盘轴10沿送料轨道2前进的动力，使相邻的两键盘轴10之间无间隔。

进一步的，上述的气管3上可以设有流量调节阀，以对气管3内气体的流速进行控制，从而可以根据实际现场工况对气管3吹拂键盘轴10的力的大小进行调节，实用性较强。

如图2所示，前述的气管3可以包括金属管段31和塑料管段32。金属管段31的一端与塑料管段32的一端可拆卸连接。具体来说，金属管段31的长度较短，主要是为了提高吹气段的长度。而通过设置的塑料管段32，主要是为了利用塑料管段32的柔性，以方便走线。

如图2所示，前述的气管3通过金属管段31的背离塑料管段32的一端对送料轨道2内的键盘轴10吹气。送料轨道2上设有支撑架4，金属管段31可转动地设置在支撑架4上，以对吹气口的吹气方向进行调节，可满足不同工况的需要，实用性较强。

为了实现前述金属管段31可相对支撑架4转动的效果，本发明还提供如下的技术方案：如图2所示，键盘轴上料装置还包括第二固定块5，第二固定块5与支撑架4转动连接，金属管段31与第二固定块5连接，以通过第二固定块5相对支撑架4转动。具体来说，前述的第二固定块5上可以设有供金属管段31穿过的过孔，金属管段31与过孔的孔壁过渡配合，如此方便金属管段31从第二固定块5上拆装。

为了提高金属管段31与塑料管段32两者的连接稳定性，优选的，前述的金属管段31的一端具有螺纹段，塑料管段32的一端套设在螺纹段上。其中，通过设置的螺纹段，提高了金属管段31与塑料管段32两者连接处的摩擦阻力，防止两者发生松脱。

进一步的，如图2所示，本发明的键盘轴上料装置还可以包括卡箍6。卡箍6用于将塑料管段32的一端卡固在螺纹段上，以进一步提高了金属管段31与塑料管段32两者的连接稳定性。

进一步的，如图7所示，上述的机械手52可以包括固定架521、活动块522、装夹机构523和第三驱动机构。固定架521设置在转盘53上。活动块522可升降地设置在固定架521上。第三驱动机构用于驱动活动块522升降。装夹机构523设置在活动块522上，装夹机构523用于随活动块522一起升降，以运动至上料工位时夹持键盘轴10，和运动至插轴工位时将键盘轴10插入模具200的轴槽内。

具体来说，当转盘53带动机械手52运动至上料工位时，第三驱动机构驱动活动块522下降，活动块522带动装夹机构523在上料工位夹持键盘轴10，然后第三驱动机构通过活动块522驱动装夹机构523上升。然后转盘53带动机械手52运动至插轴工位，此时第三驱动机构再次驱动活动块522下降，活动块522带动装夹机构523在插轴工位将键盘轴10插入模具200上，然后第三驱动机构通过活动块522驱动装夹机构523上升，如此往复循环。

上述的固定架521上可以设有滑轨。该滑轨竖向设置。活动块522设置在滑轨上，滑轨用于对活动块522的升降导向，以提高活动块522的运动精度。

如图7所示，前述的第三驱动机构可以包括升降驱动缸524，以通过升降驱动缸524驱动活动块522沿滑轨升降。

其中，升降驱动缸524为市购件，其获取和实施起来均较方便。升降驱动缸524可以为气缸或液压缸等，具体可以根据实际情况选取。

如图8所示，前述的装夹机构523可以包括夹臂55和第四驱动机构。夹臂55设置在活动块522上。夹臂55包括第一夹臂551和第二夹臂552。第四驱动机构用于驱动第一夹臂551和第二夹臂552两者相对靠近以夹持键盘轴10，和相对远离以松开键盘轴10。

通过上述的设置，第一夹臂551和第二夹臂552两者配合即可实现夹持键盘轴10和松开键盘轴10的目的，其结构相对较简单，实施起来较方便。

如图8所示，前述的第四驱动机构可以包括弹性件60、第二驱动缸56和设置在第二驱动缸56的活塞杆上的驱动块57。活动块522上具有连接板63。连接板63上设有限位滑槽61。第一夹臂551上设有第一滑动部。第二夹臂552上设有第二滑动部。第一夹臂551通过第一滑动部安装在限位滑槽61内。第二夹臂552通过第二滑动部安装在限位滑槽61内。驱动块57上设有锥形段。第一滑动部上设有第一锥面581。第二滑动部上设有第二锥面591。第一锥面581与第二锥面591相对，且在两者之间形成供锥形段插入的锥形孔。锥形段用于插入锥形孔时抵压第一锥面581和第二锥面591，以通过第一锥面581推动第一夹臂551远离第二夹臂552，和通过第二锥面591推动第二夹臂552远离第一夹臂551。弹性件60用于提供第一夹臂551和第二夹臂552两者相对靠近的力。

具体来说，第二驱动缸56的活塞杆带动驱动块57插入锥形孔时，驱动块57上的锥形段与第一锥面581和第二锥面591配合，可以带动第一夹臂551和第二夹臂552两者相对远离，以松开夹持的键盘轴10；当第二驱动缸56的活塞杆带动驱动块57退出锥形孔时，弹性件60对第一夹臂551和第二夹臂552施加力，使第一夹臂551和第二夹臂552两者相对靠近，以夹持键盘轴10。

这里需要说明的是：上述的锥形孔可以为锥台形孔，即锥形孔无锥尖。

如图8所示，前述的连接板63可以具有相背的第一侧和第二侧。限位滑槽61设置在第一侧、且贯穿第一侧的两端。限位滑槽61的底部设有贯穿至第二侧的限位槽62。限位槽62位于连接板63的中部。第一滑动部上设有穿过限位槽62的第一凸柱58。前述的第一锥面581设置在该第一凸柱58上。第二滑动部上设有穿过限位槽62的第二凸柱59。前述的第二锥面591设置在第二凸柱59上。

在上述示例中，由于限位滑槽61贯穿第一侧的两端，如此方便第一夹臂551的滑动部和第二夹臂552的滑动部两者的安装，具体来说，第一夹臂551的滑动部可以从限位滑槽61的一侧插入，第二夹臂552的滑动部可以从限位滑槽61的另一侧插入。而通过在限位滑槽61的底部设置的限位槽62，限位槽62可以通过第一凸柱58和第二凸柱59对第一夹臂551和第二夹臂552限位，防止第一夹臂551和第二夹臂552从限位滑槽61内脱出。

前述的弹性件60可以呈环状、且为橡胶件。弹性件60套设在第一凸柱58和第二凸柱59两者的外侧。比如弹性件60可以为橡皮筋等。

这里需要说明的是：在不冲突的情况下，本领域的技术人员可以根据实际情况将上述各示例中相关的技术特征相互组合，以达到相应的技术效果，具体对于各种组合情况在此不一一赘述。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。