一种塑料制品的金属螺母埋植机的制作方法

本发明属于工装装配技术领域，涉及一种螺母装配设备，特别是一种塑料制品的金属螺母埋植机。

背景技术：

对于一些设备的塑料部件，为了将这些部件固定，通常要在这些塑料部件上设置金属螺母，并且通常都是采用热嵌的方式将金属螺母热嵌在塑料部件内，所以需要一种塑料制品的金属螺母热嵌的机械设备。例如发动机气缸罩盖及发动机进气岐管均需要将螺母嵌入到这些塑料制品中。这些需要嵌入螺母的位置分布不一，方向各异，常规的装配设备难于胜任，质量难以保证。例如，如专利文献：一种塑料制品的金属螺母热嵌机（申请号：201521077837.2）所示出的技术方案可知，该方案的嵌入方向单一，进行上下方向的嵌入。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种塑料制品的金属螺母埋植机，本塑料制品的金属螺母埋植机能够灵活的实现对各方向位置螺母的无死角嵌入，保证嵌入质量。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种塑料制品的金属螺母埋植机，包括机械臂、机械手、螺母上料装置。所述机械手包括连接机械臂的螺母顶推气缸，螺母顶推气缸连接套筒，套筒内设置顶推杆，顶推杆与螺母顶推气缸活塞连接，套筒端部连接螺母导向腔，螺母导向腔内设置有螺母通道，螺母通道侧壁与螺母上料管联通，螺母上料管出料口朝向螺母导向腔出料口倾斜设置，螺母导向腔的相对的两个腔壁为活动腔壁，活动腔壁中部通过转轴转动的设置在腔体上，两活动腔壁的上端部与腔体之间复位弹簧，所述顶推杆端部具有可插入螺母的内撑式弹性夹头，所述内撑式弹性夹头为圆柱体，圆柱体的端部被轴向的十字缺口分成四个部分。

在某些实施方式中，还包括高频加热线圈，以便于对嵌入前的螺母进行预加热。

在某些实施方式中，所述机械手上设置冷却气流管，冷却气流管出气口朝向螺母导向腔出料口，以便于对嵌入后的螺母进行冷却。

在某些实施方式中，所述顶推杆端部直径大于螺母直径，顶推杆端部具有凹槽，使得螺母部分位于凹槽内。顶入螺母时，随着螺母的嵌入，顶推杆端部最终与塑料件接触，不能继续压入，这样位移传感器失效时，还能保证埋植深度的精度，由于螺母部分位于凹槽内，从而保证嵌入完成后螺母略高于塑料件。为何要高于塑料件，如低于塑料件表面，在打螺丝的时候，螺丝扭力的作用下会将金属螺母从塑料件中拔出。

在某些实施方式中，顶推杆端部具有联通套在内撑式弹性夹头上的螺母内腔的排气槽，从而便于外界气体与螺母内腔进行交流，从而保证内外气压平衡，防止熔化的塑料进入到螺母内腔，还有有助于利用气流进行冷却。

在某些实施方式中，螺母上料装置包括震动上料盘，震动上料盘上料导轨连接分料器，所述分料器包括分料器本体、与压缩空气联通的空气打入口、螺母上料管、分料推杆，所述分料推杆上设置有与震动上料盘上料导轨出口对应的螺母容纳槽，所述分料推杆由分料气缸控制伸缩，使得分料推杆上的螺母容纳槽在震动上料盘上料导轨出口与螺母上料管进料口之间移动，空气打入口与螺母上料管进料口分别位于螺母容纳槽两侧。分料推杆将螺母从上料导轨出口处一个个的送到空气打入口与螺母上料管进料口之间，从而将螺母打入到螺母上料管运送到螺母导向腔内，以便顶推杆将螺母顶压嵌入到塑料件中。

在某些实施方式中，所述内撑式弹性夹头为双程形状记忆合金，当温度高于形状记忆合金的高温相变温度时内撑式弹性夹头膨胀，从而夹紧螺母，当温度低于形状记忆合金的高温相变温度时内撑式弹性夹头缩小，从而使得螺母从内撑式弹性夹头上脱离，所述螺母导向腔出料口处设置有电加热部件，从而实现对螺母的加热。

在某些实施方式中，所述螺母导向腔出料口处设置有电加热部件，两个所述活动腔壁出料端口上设置相互吸引的磁铁，所述磁铁的居里温度低于螺母加热后的高温温度而大于螺母未加热时的温度，从而使得当螺母本加热到合适的高温温度后，磁铁的磁性消失，复位弹簧使得活动腔壁转动从而使得活动腔壁的端口打开，便于顶推杆将螺母顶出螺母导向腔。

在某些实施方式中，所述顶推杆具有杆体内腔，所述顶推杆上开有联通杆体内腔的通孔，所述内撑式弹性夹头为圆柱形管体，管体的端部被轴向的十字缺口分成四个部分，从而使其具有一定的变形能力，即使得其粗细可变化，使得其插入到螺母内时撑在螺母内腔，所述杆体内腔端部与内撑式弹性夹头管体联通，所述套筒上设置有朝向顶推杆并与顶推杆壁接触的进气口，所述顶推杆将顶触螺母顶出时，通孔与进气口联通，从而使得当嵌入螺母后，冷却气体自动的实现对螺母的冷却。

与现有技术相比，本塑料制品的金属螺母埋植机具有以下优点：

本发明利用可由机械臂自已控制的特制机械手控制螺母的安装，不受安装位置及角度的限制，同时配合机械手上设置的辅助结构使得螺母的上料、加热、顶压等动作合理的配合，使得螺母的安装更加自动化、智能化，设备结构简单，便于更换，操作方便，成本低，可大大提高螺母嵌入效率。

附图说明

在附图(其不一定是按比例绘制的)中，相似的附图标记可在不同的视图中描述相似的部件。具有不同字母后缀的相似附图标记可表示相似部件的不同示例。附图以示例而非限制的方式大体示出了本文中所讨论的各个实施例。

图1是发动机气缸罩盖的示意图；

图2是发动机进气岐管的示意图；

图3是埋植机的示意图；

图4是机械爪部分的示意图；

图5是机械爪端部的示意图；

图6是图5的侧视图；

图7是图5的剖视示意图；

图8是顶推杆上插有螺母的示意图；

图9是顶推杆端部的示意图；

图10是螺母上料装置的示意图；

图11是分料器轴侧示意图；

图12是分料器的俯视示意图；

图13是实施例二的示意图；

图14是实施例二的活动腔壁打开的示意图。

图中，发动机气缸罩盖1，发动机进气岐管2，螺母3，机械臂4，螺母顶推气缸5，压力传感器6，套筒7，顶推杆8，凹槽801，排气槽802，通孔803，顶推杆内腔804，螺母通道9，螺母导向腔出料口901，活动腔壁902，螺母上料管10，转轴11，复位弹簧12，内撑式弹性夹头13，高频加热线圈14，冷却气流管15，震动上料盘16，上料导轨161，分料器本体18，空气打入口19，分料推杆20，螺母容纳槽201，分料气缸202，磁铁21，进气口22。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例，并结合附图对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例，以下实施方式并不限制权利要求书所涉及的发明。此外，实施方式中说明的特征的所有组合未必是发明的解决方案所必须的。

本领域的普通技术人员应理解，所有的定向参考(例如，上方、下方、向上、上、向下、下、顶部、底部、左、右、垂直、水平等)描述性地用于附图以有助于读者理解，且不表示(例如，对位置、方位或用途等)对由所附权利要求书限定的本发明的范围的限制。另外，术语“基本上”可以是指条件、量、值或尺寸等的轻微不精确或轻微偏差，其中的一些在制造偏差或容限范围内。

实施例一

如图1、2所示，一种塑料制品的金属螺母埋植机，应用于例如如图所示的发动机气缸罩盖1及发动机进气岐管2，均需要将螺母3嵌入到这些塑料制品中。

如图3所示，埋植机包括机械臂4、机械手、螺母上料装置。

如图4、5、6、7所示，所述机械手包括连接机械臂的螺母顶推气缸5，气缸与机械臂连接，并且在气缸于机械臂之间设置压力传感器6，从而检测机械手的顶压力。

螺母顶推气缸连接套筒7，套筒内设置顶推杆8，顶推杆与螺母顶推气缸活塞连接，套筒端部连接螺母导向腔，螺母导向腔内设置有螺母通道9。顶推杆顺着螺母通道将螺母向前顶推，直到将螺母顶入到塑料件中。

螺母通道侧壁与螺母上料管10联通，螺母上料管出料口朝向螺母导向腔出料口901倾斜设置，从而使得螺母顺畅的从上料管掉入螺母通道，保证螺母朝向。

螺母导向腔的相对的两个腔壁为活动腔壁902，活动腔壁中部通过转轴11转动的设置在腔体上，两活动腔壁的上端部与腔体之间支撑复位弹簧12，从而使得两个活动腔壁的下端（即活动腔的出口端）距离较近，避免螺母掉落。

如图8、9所示，所述顶推杆端部具有可插入螺母的内撑式弹性夹头13，所述内撑式弹性夹头为圆柱体，圆柱体的端部被轴向的十字缺口分成四个部分（相当于四个弹片），使得内撑式弹性夹头具有一定的粗细变化能力，顶推杆的内撑式弹性夹头插进螺母内，在内撑式弹性夹头的弹性内撑力的作用下使得螺母固定在弹性夹头上，然后顶推杆继续伸出，克服复位弹簧的力将两个活动腔壁的下端分开，将螺母顶出。然后将螺母移动到高频加热线圈14处，将螺母进行高频加热。

所述机械手上设置冷却气流管15，连接压缩空气，冷却气流管出气口朝向螺母导向腔出料口，以便于当螺母嵌入后对进行吹气冷却。

所述顶推杆端部直径大于螺母直径，顶推杆端部具有凹槽801，使得螺母部分位于凹槽内。顶入螺母时，随着螺母的嵌入，顶推杆端部最终与塑料件接触，不能继续压入，这样位移传感器失效时，还能保证埋植深度的精度，由于螺母部分位于凹槽内，从而保证嵌入完成后螺母略高于塑料件。为何要高于塑料件，因为如果低于塑料件表面，在打螺丝的时候，螺丝扭力的作用下会将金属螺母从塑料件中拔出。

顶推杆端部具有联通套在内撑式弹性夹头上的螺母内腔的排气槽802，从而便于外界气体与螺母内腔进行交流，从而保证内外气压平衡，防止熔化的塑料进入到螺母内腔，还有有助于利用气流进行冷却。

如图10、11、12所示，螺母上料装置包括震动上料盘16，震动上料盘上料导轨连接分料器，所述分料器包括分料器本体18、与压缩空气联通的空气打入口19、螺母上料管10、分料推杆20，所述分料推杆上设置有与震动上料盘上料导轨161出口对应的螺母容纳槽201，所述分料推杆由分料气缸202控制伸缩，使得分料推杆上的螺母容纳槽在震动上料盘上料导轨出口与螺母上料管进料口之间移动，空气打入口与螺母上料管进料口分别位于螺母容纳槽两侧。分料推杆将螺母从上料导轨出口处一个个的送到空气打入口与螺母上料管进料口之间，从而将螺母打入到螺母上料管运送到螺母导向腔内，以便顶推杆将螺母顶压嵌入到塑料件中。

实施例二

如图13、14所示，与上述实施例不同的是，所述内撑式弹性夹头为双程形状记忆合金，当温度高于形状记忆合金的高温相变温度时内撑式弹性夹头膨胀（即弹性夹头十字缺口分成四个部分略向外翘），从而夹紧螺母，当温度低于形状记忆合金的高温相变温度时内撑式弹性夹头缩小，从而使得螺母从内撑式弹性夹头上脱离，所述螺母导向腔出料口对应螺母设置有电加热部件，例如电阻加热丝，从而实现对螺母的加热。

两活动腔壁的上端部与腔体之间连接拉力复位弹簧，两个所述活动腔壁出料端口上设置相互吸引的磁铁21，从而克服拉力复位弹簧的拉力使得活动腔壁出料端口靠近，避免螺母掉出，所述磁铁的居里温度低于螺母加热后的高温温度而大于螺母未加热时的温度，从而使得当螺母本加热到合适的高温温度后，磁铁的磁性消失，复位弹簧拉力使得活动腔壁转动从而使得活动腔壁的端口打开，便于顶推杆将螺母顶出螺母导向腔。

所述顶推杆具有杆体内腔，所述顶推杆上开有联通杆体内腔的通孔803，所述内撑式弹性夹头为圆柱形管体，管体的端部被轴向的十字缺口分成四个部分，从而使其具有一定的变形能力，即使得其粗细可变化，使得其插入到螺母内时撑在螺母内腔，所述杆体内腔端部与内撑式弹性夹头管体联通，所述套筒上设置有朝向顶推杆并与顶推杆壁接触的进气口22，所述顶推杆将顶触螺母顶出时，通孔与进气口联通，从而使得当嵌入螺母后，冷却气体自动的从顶推杆内腔804进入到内撑式弹性夹头实现对螺母的冷却，内撑式弹性夹头冷却后收缩便于从螺母上脱离。

尽管本文较多地使用了一些术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。说明书及附图中所示的装置及方法中的动作、步骤等执行顺序，只要没有特别明示顺序的限定，只要前面处理的输出并不用在后面的处理中，则可以任意顺序实现。为描述方便起见而使用“首先”、“接着”等的说明，并不意味着必须依照这样的顺序实施。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。