注塑产品卡夹自动装配系统的制作方法

本发明属于自动装配工装技术领域，具体涉及一种注塑产品卡夹自动装配系统。

背景技术：

随着制造业生产线的自动化程度逐步提高，能够有效地提高生产效率，降低人工成本。在特定的注塑产品上需要安装不同种类的卡夹，现在的情况是完全通过人工完成，效率低下。

现需要研发一款自动装配系统，既能够利用机械手对注塑产品进行切削和去毛刺，又能利用机械手将卡夹装配到注塑产品上。解决以上问题成为当务之急。

技术实现要素：

为解决以上技术问题，本发明提供一种注塑产品卡夹自动装配系统，自动化程度高，可靠性好，大大降低了人工成本，提高了装配效率。

为实现上述目的，本发明技术方案如下：

一种注塑产品卡夹自动装配系统，包括安装框架，该安装框架具有上下分布的框架上层和框架下层，其要点在于：在所述框架下层上安装有机械手一和卡夹分选模块，在所述框架上层上安装有夹持转运模块；所述机械手一用于在将卡夹安装在注塑产品上之前对注塑产品除料，并在除料完成后将卡夹安装在注塑产品上；所述卡夹分选模块位于机械手一旁，用于分类输送卡夹；所述夹持转运模块位于机械手一上方，用于在机械手一对注塑产品除料时限定注塑产品的位置，并在机械手一完成卡夹后转运注塑产品。

采用以上结构，既能够利用机械手一对注塑产品进行切口和去毛刺等加工，又能利用机械手一将卡夹装配到注塑产品上，同时，夹持转运模块既能可靠地限定注塑产品的位置，又能转运注塑产品；整套系统自动化程度极高，可靠性好，大大降低了人工成本，提高了装配效率，具有极高的实用性。

作为优选：所述卡夹分选模块包括安装在框架下层上的安装平台，在该安装平台上设置有至少一个料斗，在每个料斗旁均安装有振动盘、直振器、储料组件、送料通道和检测组件；每个所述储料组件均包括安装架、设置在安装架上的线性模组以及受线性模组带动的分料盘，在每个所述分料盘的其中一侧均设有呈直线阵列分布的置物槽；各个所述振动盘、储料组件和检测组件均位于安装平台上，各个所述料斗用于向对应的振动盘输送卡夹，各个所述送料通道置于对应的直振器上，并位于对应的振动盘和储料组件之间，用于将振动盘输送出的卡夹输送到与其连通的置物槽中，各个所述检测组件用于检测与对应送料通道连通的置物槽内有无卡夹。采用以上结构，不同的料斗内装有不同种类的卡夹，经过对应的振动盘和直振器后，完成卡夹的分选和输送，将同一种类的卡夹有序地摆放在同一分料盘上，便于机械手一抓取。

作为优选：各个所述料斗均高于对应的振动盘，在每个料斗的下端均设有滑道，各个滑道远离料斗的一端均延伸至对应振动盘。采用以上结构，不需要外加动力，利用料斗和振动盘的高差，通过滑道就能够将料斗中的卡夹自动输送到振动盘中。

作为优选：各个所述检测组件均包括位于安装平台上的固定杆、可沿固定杆升降的调节架以及安装在调节架上的传感器；各个所述调节架均包括前臂和可沿前臂滑动的后臂，其中，各个所述后臂远离前臂的一端分别套设在对应固定杆上，各个所述传感器分别位于对应前臂远离后臂的一端，各个所述前臂和对应的后臂之间通过紧固螺栓锁定或释放。采用以上结构，以适应于不同的工作平台和储料组件，能够根据不同的工作平台和储料组件组合进行适应性的调节，使传感器能够准确地检测与送料通道连通的置物槽内有无卡夹。

作为优选：在所述机械手一上安装有治具，该治具具有沿其周向分布的至少一个卡夹夹持部和至少一个刀具夹持部，所述卡夹夹持部和刀具夹持部均自治具向外延伸。采用以上结构，利用卡夹夹持部能够直接夹起卡夹，实现卡夹的抓取以及安装，利用刀具夹持部能够安装刀具，以进行切边、去毛刺等加工。

作为优选，所述夹持转运模块包括：传送带，其自框架上层向外延伸，用于向外输送出注塑产品；下胎膜，其固定在框架上层，在该下胎膜的上表面分布有与注塑产品相适应的下限结构；上胎膜，其可沿水平和竖直方向移动，在该上胎膜的下表面分布有与注塑产品相适应的上限位结构，在该上限位结构的下端面均设有用于抓取注塑产品的负压吸嘴；以及驱动机构，其安装在框架上层，用于带动上胎膜沿水平和竖直方向移动。采用以上结构，通过上胎膜和下胎膜的配合，能够可靠地定位注塑产品，以便于机械手一进行切削和去毛边等加工，再通过在上胎膜上设有负压吸嘴，使上胎膜能够将加工完成的注塑产品抓取至传送带上，结构简单可靠，实用性高。

作为优选：所述驱动机构包括平移组件和升降组件，其中，所述升降组件包括与上胎膜的上表面固定连接的固定架、可沿固定架转动的丝杆、驱动丝杆转动的驱动装置一以及与丝杆螺纹配合的安装筒，其中，所述丝杆沿竖直方向延伸，所述固定架能够在丝杆的带动下沿安装筒升降；所述平移组件包括沿水平方向穿设在安装筒上的连接柱、分别安装在连接柱两端的两个滑架、带动两个滑架分别在框架上层上沿水平方向滑动的驱动装置二。采用以上结构，具体实现了上胎膜的升降和平移，结构简单可靠，精确度高，防止破坏注塑产品。

作为优选：所述驱动装置一包括电机一和减速器，所述减速器分别与电机一和丝杆连接。采用以上结构，实现精确控制丝杆的转动角度。

作为优选：所述驱动装置二包括两个与对应滑架相连的皮带组和同时带动两个皮带组的双轴电机，所述双轴电机的两个电机轴分别与两个皮带组同一端的皮带轮连接。采用以上结构，能够实现带动滑架沿框架上层滑动，而且可靠性高。

作为优选：在所述安装框架旁设置有用于储放注塑产品的料仓，在该料仓的上部设有机械手二，该机械手二用于将料仓内的注塑产品取放至夹持转运模块。采用以上结构，实现注塑产品的自动取料。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

采用本发明提供的注塑产品卡夹自动装配系统，结构新颖，易于实现，自动化程度极高，可靠性好，大大降低了人工成本，提高了装配效率，具有极高的实用性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为安装框架内各部件的安装关系示意图；

图3为卡夹分选模块的结构示意图；

图4为卡夹输送装置的结构示意图；

图5为上胎膜和升降组件的结构示意图；

图6为机械手一的结构示意图；

图7为治具的结构示意图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明。

如图1和图2所示，一种注塑产品卡夹自动装配系统，包括安装框架9，该安装框架9具有上下分布的框架上层91和框架下层92，其中，所述框架上层91固定在框架下层92上。所述机械手一10用于在将卡夹a安装在注塑产品b上之前对注塑产品b除料，并在除料完成后将卡夹a安装在注塑产品b上。所述卡夹分选模块a位于机械手一10旁，用于分类输送卡夹a，使卡夹a有序地摆放，待机械手一10抓取。所述夹持转运模块b位于机械手一10上方，用于在机械手一10对注塑产品b除料时限定注塑产品b的位置，并在机械手一10完成卡夹a后转运注塑产品b。

请参见图2～图4，所述卡夹分选模块a包括安装在框架下层92上的安装平台7，在该安装平台7上设置有多个料斗8，在每个料斗8旁分别安装有一套卡夹输送装置，通过不同的料斗8能够将不同的卡夹a分别输送到对应的卡夹输送装置上，再通过卡夹输送装置对卡夹a进行输送，并有序地摆放在分料盘33上，以便于机械手抓取。

请参见图3，各个所述料斗8均高于对应的振动盘1，在每个料斗8的下端均设有滑道81，各个滑道81远离料斗8的一端均延伸至对应振动盘1，利用料斗8和振动盘1的高差，通过滑道81就能够将料斗8中的卡夹a自动滑落到振动盘1中，无需施加外力。并且，各个所述储料组件3集中设置在安装平台7上，各个所述振动盘1和料斗8分布在储料组件3的外围，使储料组件3的分料盘33集中在一起，以便于机械手抓取卡夹a，提高了作业效率。

请参见图4，所述卡夹输送装置均包括振动盘1、直振器2、储料组件3、送料通道4、检测组件5和支撑架6。其中，振动盘1、储料组件3、检测组件5和支撑架6均安装在安装平台7上，所述直振器2和检测组件5均位于振动盘1和储料组件3之间，并且，直振器2安装在支撑架6上，所述送料通道4置于直振器2上，送料通道4的进料端与振动盘1的出料部连接，送料通道4的出料端与储料组件3连接。通过以上部件能够自动完成卡夹a的分选和输送，并使卡夹a有序地摆放在分料盘33上，便于机械手抓取。

所述振动盘1用于暂时储放卡夹a，并通过振动将卡夹a逐一且有序地输送至送料通道4。

所述直振器2的上端与送料通道4抵接，下端安装在支撑架6上。所述支撑架6包括基座61和位于基座61上方的安装板62，所述安装板62通过四颗调节螺栓63支承在基座61上，具体地说，四颗调节螺栓63分别位于四个边角处，通过调节四颗调节螺栓63，不仅能够调节安装板62的高度，而且能够调节安装板62的倾斜角度，使直振器2与送料通道4更加贴合，以有效地传递振动，使卡夹a沿送料通道4移动，从送料通道4的进料端输送至出料端，并最终送至分料盘33上。

所述储料组件3包括安装架31、设置在安装架31上的线性模组32以及受线性模组32带动的分料盘33，其中，在所述分料盘33靠送料通道4一侧设有呈直线阵列分布的置物槽331，该置物槽331分别能够在受线性模组32的带动下逐一与送料通道4连通，即分料盘33线性模组32的带动下平移，使卡夹a逐一送至置物槽331内，卡夹a有序地摆放在分料盘33上，以便于机械手抓取使用。需要特别指出的是，分料盘33可以具有磁性，也可以不具有磁性，置物槽331的结构与卡夹a的结构相适应，能够可靠地限位卡夹a，而当卡夹a为金属材质时，当分料盘33具有磁性，置物槽331能够更加可靠地限位卡夹a，防止卡夹a在分料盘33移动时落出。

所述线性模组32包括直线导轨组件321和驱动电机322，其中，通过驱动电机322驱动直线导轨组件321的滑块移动，从而带动分料盘33移动。线性模组32简单、可靠，移动控制精确，能够准确地与送料通道4配合。

在所述安装架31旁设有用于检测与送料通道4连通的置物槽331内有无卡夹a的检测组件5，该检测组件5包括固定杆51、可沿固定杆51升降的调节架52以及安装在调节架52上的传感器53，其中，所述传感器53位于前臂521远离后臂522的一端，用于检测与送料通道4连通的置物槽331内是否有卡夹a。而调节架52不仅可进行高度调节，还可以沿水平方向伸缩调节，具体地说，所述调节架52包括前臂521和可沿前臂521滑动的后臂522，其中，所述后臂522远离前臂521的一端套设在固定杆51上，并通过锁紧螺栓锁定或释放，当锁紧螺栓释放时，后臂522可沿固定杆51移动，调节后臂522在竖直方向上的位置，后臂522同时可沿固定杆51转动，调节后臂522的延伸方向。所述前臂521和后臂522之间通过紧固螺栓523锁定或释放，当紧固螺栓523释放时，前臂521可在水平方向上沿后臂522移动，调节调节架52的长度。通过调节架52的调节，能够使传感器53位于送料通道4出料端的上方，准确检测与送料通道4连通的置物槽331内是否有卡夹a。所述传感器53采用光纤传感器，其抗干扰能力强，精确性高。

从各个料斗8中落出的卡夹a经滑道81进入各个振动盘1，各个振动盘1通过振动将卡夹a逐一且有序地输送至对应的送料通道4，各个直振器2振动对应的送料通道4，使卡夹a向送料通道4的出料端移动，当有一个卡夹a进入置物槽331的同时，传感器53检测到卡夹a进入置物槽331，发出信号，线性模组32带动分料盘33移动，使一个空的置物槽331与送料通道4连通，等待卡夹a进入。最终，各个分料盘33上有序地摆放着对应的卡夹a，等待机械手抓取。

请参见图1、图2和图5，所述夹持转运模块b包括下胎膜12、上胎膜13、传送带14和驱动机构15。

其中，传送带14自框架上层91向外延伸，用于向外输送出注塑产品b成品。

下胎膜12固定在框架上层91，在该下胎膜12的上表面分布有与注塑产品b相适应的下限结构121。上胎膜13可沿水平和竖直方向移动，在该上胎膜13的下表面分布有与注塑产品b相适应的上限位结构131，当上胎膜13位于下胎膜12正上方时，通过下限结构121和上限位结构131能够可靠地定位注塑产品b，等待机械手一10进行切削、去毛刺以及安装卡夹a。在上限位结构131的下端面均设有用于抓取注塑产品b的负压吸嘴132，通过负压吸嘴132能够可靠地吸附注塑产品b，将加工完成的注塑产品b抓取至传送带14。

所述驱动机构15，其安装在框架上层91，用于带动上胎膜13沿水平和竖直方向移动。所述驱动机构15包括平移组件和升降组件。

其中，所述升降组件包括与上胎膜13的上表面固定连接的固定架151、可沿固定架151转动的丝杆152、驱动丝杆152转动的驱动装置一153以及与丝杆152螺纹配合的安装筒154，其中，所述丝杆152沿竖直方向延伸，所述固定架151能够在丝杆152的带动下沿安装筒154升降。所述驱动装置一153包括电机一153a和减速器153b，所述减速器153b分别与电机一153a和丝杆152连接。

所述平移组件包括沿水平方向穿设在安装筒154上的连接柱155、分别安装在连接柱155两端的两个滑架156、带动两个滑架156分别在框架上层91上沿水平方向滑动的驱动装置二157。所述驱动装置二157包括两个与对应滑架156相连的皮带组157a和同时带动两个皮带组157a的双轴电机157b，所述双轴电机157b的两个电机轴分别与两个皮带组157a同一端的皮带轮连接。

请参见图6和图7在所述机械手一10上安装有治具11，该治具11具有沿其周向分布的至少一个卡夹夹持部111和至少一个刀具夹持部112，所述卡夹夹持部111和刀具夹持部112均自治具11向外延伸。利用卡夹夹持部112能够直接夹起卡夹a，实现卡夹a的抓取，并将卡夹a安装到注塑产品b上，利用刀具夹持部111能够安装刀具，以对注塑产品b进行切边、去毛刺等加工。

请参见图1，在所述安装框架9旁设置有用于储放注塑产品b的料仓16，在该料仓16的上部设有机械手二17，该机械手二17用于将料仓16内的注塑产品b取放至夹持转运模块b。机械手二17采用一个沿水平方向的线性模组和一个沿竖直方向的线性模组，通过两个线性模组能够控制机械手二17在水平方向和竖直方向上的移动。

本发明的工作过程如下：

机械手二17从料仓16内抓取一个注塑产品b到下胎膜12上，驱动机构15控制上胎膜13移动，使上胎膜13和下胎膜12固定注塑产品b的位置，机械手一10控制治具11的刀具夹持部112上的刀具对注塑产品b进行切口以及去毛刺等加工，然后机械手一10控制治具11的卡夹夹持部111从一个或多个分料盘33上抓取一个或多个卡夹a，完成后将这些卡夹a安装到注塑产品b上，最后驱动机构15控制上胎膜13移动，将注塑产品b成品抓取到传送带14上，传送带14传送出注塑产品b成品。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。