集取料、定位、折断和分离于一体的治具及其使用方法与流程

本发明涉及一种应用于注塑成型设备中对成型件(例如电木成型件)中的水口进行自动折断的治具，尤其涉及一种集取料、定位、折断和分离于一体的治具及其使用方法。

背景技术：

随着市场上产品的多元化及自动化的广泛应用，小微型企业对于配合注塑机械手使用的水口折断设备在空间、生产周期和生产成本等的要求上不断升温，要求该水口折断设备尽量能降低空间占用量、降低生产周期和降低生产成本。

但是，目前市面上配合注塑机械手使用的水口折断设备均普遍存在这些问题：(1)它仅适用单一产品；(2)水口折断设备在注塑机械手的配合下无法一步到位地进行成型件中的水口与成品的自动分离和分类；(3)设备体积所占整体空间大，浪费材料；(4)需要独立开发设备平台，外接设备需要独立控制系统，工序较为繁琐，大大地延长生产节拍。

因此，亟需一种集取料、定位、折断和分离于一体的治具及其使用方法来克服上述的缺陷。

技术实现要素：

本发明的一目的在于提供一种集取料、定位、折断和分离于一体的治具，以一步到位地实现水口和成品的自动分离和分类，且具有定位精准、占用空间体积小和缩短相应节拍的优点。

本发明的另一目的在于提供一种集取料、定位、折断和分离于一体的治具的使用方法。

为了实现上述目的，本发明的集取料、定位、折断和分离于一体的治具包括治具座体、借助一枢摆轴与所述治具座体枢接的定位挡板、安装于所述治具座体并驱使所述定位挡板于一定位位置和一避让位置之间切换的摆动驱动器、安装于所述治具座体上的抓取折断机构及安装于所述治具座体上的侧向夹持机构。所述侧向夹持机构在打开状态时具有一工件放置区，所述抓取折断机构用于取出成型模具内的成型件并使该成型件放置于所述工件放置区内；所述定位挡板在所述摆动驱动器的驱使下枢摆至所述侧向夹持机构的下方而处于所述定位位置，所述定位位置的定位挡板从底部承托并定位所述工件放置区内的成型件中的成品，所述侧向夹持机构从侧向对所述定位挡板所承托定位的成品进行夹持定位，则所述抓取折断机构折断成型件中的水口。

较佳地，所述抓取折断机构、侧向夹持机构及摆动驱动器各位于所述治具座体的正下方，所述侧向夹持机构、抓取折断机构及摆动驱动器三者沿所述枢摆轴的轴向依次错位。

较佳地，所述摆动驱动器的输出端形成所述枢摆轴，所述定位挡板安装于所述摆动驱动器的输出端处，所述定位挡板在切换至所述避让位置时位于所述侧向夹持机构的侧旁。

较佳地，本发明的集取料、定位、折断和分离于一体的治具还包括摆臂，所述摆臂的第一端安装于所述摆动驱动器的输出端处，所述摆臂的第二端伸向所述定位挡板并与所述定位挡板固定连接。

较佳地，所述侧向夹持机构包含彼此做松夹配合的第一夹持板和第二夹持板以及用于驱使所述第一夹持板和第二夹持板做松夹配合的气动夹指，所述气动夹指呈夹爪朝下地安装于所述治具座体上，所述第一夹持板安装于所述气动夹指中的一个夹爪上，所述第二夹持板安装于所述气动夹指中的另一夹爪上。

较佳地，所述气动夹指为平型夹指或y型夹指。

较佳地，所述抓取折断机构包含夹持组件及用于驱使所述夹持组件做往复运动运动的往复驱动器，所述夹持组件安装于所述往复驱动器的输出端处。

较佳地，所述抓取折断机构还包含位于所述治具座体正下方的滑架，所述治具座体朝所述滑架处延伸出上下悬架，所述滑架滑设于所述上下悬架上，所述滑架的滑移方向与所述枢摆轴的轴向相交，所述往复驱动器安装于所述治具座体的底部并位于所述上下悬架的侧旁，所述夹持组件位于所述滑架的正下方，所述夹持组件包含与所述滑架固定的气动夹指和分别安装于所述气动夹指的夹爪上的夹块。

较佳地，所述往复驱动器呈位置可调整地安装于所述治具座体的底部，所述往复驱动器为气缸或液压缸，所述气动夹指为平型夹指或y型夹指。

为实现上述的目的，本发明的治具的使用方法包括如下步骤：

1)从成型模具内取出成型件的步骤，该步骤包含：1.1)机械手带动治具往靠近成型模具的方向横移至取料工位，且在机械手带动治具横移至取料工位前，摆动驱动器驱使定位挡板枢摆至避让位置及侧向夹持机构处于打开状态；1.2)抓取折断机构从成型模具内取出成型件并使该成型件放置于工件放置区内；

2)重定位成型件的步骤，该步骤包含：2.1)机械手带动治具朝远离成型模具的方向横移，且在机械手带动治具横移的过程中，摆动驱动器驱使定位挡板枢摆至侧向夹持机构的下方而处于定位位置；2.2)抓取折断机构松开成型件，使成型件在自重的作用下自动下坠到定位挡板处，由定位挡板从底部对成型件中的成品承托和定位；2.3)侧向夹持机构从侧向对被定位挡板所承托定位的成品进行侧向夹持和定位，同时，抓取折断机构还夹持成型件中的水口；

3)折断水口的步骤，该步骤包含：3.1)抓取折断机构松开水口并顶推水口来回弯折，从而使水口被折断而与成品相分离；3.2)抓取折断机构再夹持与成品分离的水口；

4)分类步骤，在分类步骤中，抓取折断机构松开水口，以及摆动驱动器驱使定位挡板枢摆至避让位置及侧向夹持机构处于打开状态，从而使得分离后的水口和成品在机械手带动治具横移下掉落到不同的收集处。

与现有技术相比，由于本发明的治具包括治具座体、借助枢摆轴与治具座体枢接的定位挡板、安装于治具座体并驱使定位挡板于定位位置和避让位置之间切换的摆动驱动器、安装于治具座体上的抓取折断机构及安装于治具座体上的侧向夹持机构，侧向夹持机构在打开状态时具有工件放置区，抓取折断机构用于取出成型模具内的成型件并使该成型件放置于工件放置区内，定位挡板在摆动驱动器的驱使下枢摆至侧向夹持机构的下方而从底部承托并定位工件放置区内的成型件中的成品，侧向夹持机构从侧向对定位挡板所承托定位的成品进行夹持定位，则抓取折断机构折断成型件中的水口；因此，在摆动驱动器、定位挡板、侧向夹持机构及抓取折断机构的配合下，使得本发明的治具能将取料、定位、折断及分离功能于一体，一方面能减少设备开发的繁琐和减少整体占地面积以具有定位精准和占空间体积小的优点，另一方面能一步到位地实现水口和成品的自动分离和分类。同时，由于摆动驱动器驱使定位挡板枢摆至侧向夹持机构的下方而从底部对成型件中的成品进行二次定位，故减少取出夹持水口时造成晃动，不用通过额外的定位台工装便可实现，减少了对定位工装设计，同时缩短了相应的节拍。

附图说明

图1是本发明的治具在其顶部朝上时的立体结构示意图。

图2是本发明的治具在其顶部朝下时的立体结构示意图。

图3是本发明的治具在抓取折断机构将成型件放置于工件放置区中且定位挡板枢摆至避让位置和侧向夹持机构处于打开状态时的状态示意图。

图4是本发明的治具在定位挡板和侧向夹持机构共同对成型件中的成品进行三面定位且抓取折断机构夹持水口时的状态示意图。

图5是本发明的治具在定位挡板和侧向夹持机构共同对成型件中的成品进行三面定位且抓取折断机构弯折水口时的状态示意图。

图6是本发明的治具在定位挡板枢摆至避让位置和侧向夹持机构处于打开状态以使成品与被抓取折断机构所夹持的水口相分离的状态示意图。

具体实施方式

下面结合给出的说明书附图对本发明的较佳实施例作出描述。

请参阅图1和图2，本发明的治具100用于与一机械手(图中未示)配合使用，由机械手带动本发明的治具100于成型模具与分类收集处之间往复横移；当本发明的治具100从成型模具内取出成型件200后，本发明的治具100利用机械手带动本发明的治具100往分类收集处(例如下面描述到的成品框和水口框)横移的时间内实现取出后的成型件200的二次定位、成型件200中的水口210的折断及水口210和成品220分离分类的目的。

其中，结合图3、图4及图6，本发明的治具100包括治具座体10、借助枢摆轴31与治具座体10枢接的定位挡板20、安装于治具座体10并驱使定位挡板20于图4所示的定位位置和图1所示的避让位置之间切换的摆动驱动器30、安装于治具座体10上的抓取折断机构40及安装于治具座体10上的侧向夹持机构50。侧向夹持机构50在打开状态时具有图3所示的工件放置区70，抓取折断机构40用于取出成型模具内的成型件200并使该成型件200放置于工件放置区70内，状态见图3所示。定位挡板20在摆动驱动器30的驱使下枢摆至侧向夹持机构50的下方而处于如图4所示的定位位置，使得处于定位位置的定位挡板20从底部承托并定位工件放置区70内的成型件200中的成品220；侧向夹持机构50从侧向对定位挡板20所承托定位的成品220进行夹持定位，则抓取折断机构40折断成型件200中的水口210，以使水口210与成品220相分离。当水口210与成品220相分离后，并在机械手带动本发明的治具100往成品框处的横移过程中，抓取折断机构40先夹持水口210，同时，摆动驱动器30驱使定位挡板20枢摆至避让位置以及侧向夹持机构50处于打开状态，使得成品220在失去侧向夹持机构50和定位挡板20的定位作用而自动掉落于成品框内，而成品220掉落状态见图6所示；而抓取折断机构200在机械手带动本发明的治具100横移至水口框时松开对水口210的夹持，使水口210自动掉落于水口框内。更具体地，如下：

如图1至图2所示，抓取折断机构40、侧向夹持机构50及摆动驱动器30各位于治具座体10的正下方，避免抓取折断机构40、侧向夹持机构50及摆动驱动器30对治具座体10的顶部造成障碍，从而确保治具座体10的顶部与机械手固定在一起的平整性及可靠性，还避免抓取折断机构40、侧向夹持机构50及摆动驱动器30三者各与机械手干扰，从而确保抓取折断机构40、侧向夹持机构50及摆动驱动器30三者工作的可靠性。同时，侧向夹持机构50、抓取折断机构40及摆动驱动器30三者沿枢摆轴31的轴向(即箭头a所指方向及相反方向)依次错位，以确保它们在治具座体10上安装固定的紧凑性和合理性。具体地，侧向夹持机构50为两个且沿枢摆轴31的轴向彼此间隔开，而抓取折断机构40及摆动驱动器30两者位于侧向夹持机构50之间，这样设计能增加侧向夹持机构50对成型件200中的成品220夹持定位强度，但不以此为限。同时，摆动驱动器30的输出端形成枢摆轴31，定位挡板20安装于摆动驱动器30的输出端处，定位挡板20在切换至避让位置时位于侧向夹持机构50的侧旁，以避免定位挡板20在不需要提供定位时对抓取折断机构40的取料工作造成障碍。更具体地，为进一步避免对成型件200的取料干涉，以及对侧向夹持机构50和抓取折断机构40的干涉，本发明的治具100还包括摆臂60，摆臂60的第一端安装于摆动驱动器30的输出端处，摆臂60的第二端伸向定位挡板20并与定位挡板20固定连接，较优的是，摆臂60的第二端与定位挡板20在长度方向的侧边中部固定连接，以确保摆臂60对定位挡板20支撑强度，但不以此为限。

如图1至图2所示，侧向夹持机构50包含彼此做松夹配合的第一夹持板51和第二夹持板52以及用于驱使第一夹持板51和第二夹持板52做松夹配合的气动夹指53。气动夹指53呈夹爪531朝下地安装于治具座体10上，由治具座体10对气动夹指53提供支撑固定作用。第一夹持板51安装于气动夹指53中的一个夹爪531上，第二夹持板52安装于气动夹指53中的另一夹爪531上；故在气动夹指53的驱动下，使得第一夹持板51和第二夹持板52做松夹配合，以实现对工件放置区70内的成型件200中的成品220进行侧向(例如成品220中的左侧和右侧)夹持和定位，或松开对工件放置区70内的成型件200中的成品220夹持和定位。举例而言，侧向夹持机构50的气动夹指53为y型夹指，使得第一夹持板51和第二夹持板52两者在做松夹配合过程中做旋转运动，使得侧向夹持机构50对治具座体10的空间占用量更小，故能进一步地降低了本发明的治具100的空间占用体积；当然，根据实际需要，侧向夹持机构50的气动夹指53还可选择为平型夹指，故不以此为限。

如图1至图2所示，抓取折断机构40包含夹持组件41及用于驱使夹持组件41做往复运动运动的往复驱动器42。夹持组件41安装于往复驱动器42的输出端421处，以减少抓取折断机构40的重量。具体地，抓取折断机构40还包含位于治具座体10正下方的滑架43，治具座体10朝滑架43处延伸出上下悬架11，滑架43滑设于上下悬架11上，由上下悬架11对滑架43提供支撑；滑架43的滑移方向(即箭头b所指方向及相反方向)与枢摆轴31的轴向(即箭头a所指方向及相反方向)相交。往复驱动器42安装于治具座体10的底部并位于上下悬架11的侧旁。夹持组件41位于滑架43的正下方，夹持组件41包含与滑架43固定的气动夹指411和分别安装于气动夹指411的夹爪411a上的夹块412，这样设计更利于抓取折断机构40轻量化，以及水口210夹持位置的调节。更具体地，往复驱动器42呈位置可调整地安装于治具座体10的底部，以根据实际需要而灵活地调节水口210的夹持位置，以满足不同产品的要求，例如可针对用于不同尺寸的电木接线端子或者电木插头的加工开发。举例而言，往复驱动器42为气缸，当然，根据实际需要而选择为液压缸；同时，抓取折断机构40的气动夹指411为平型夹指，以减少在高度方向的空间占用，当然，根据实际需要，抓取折断机构40的气动夹指411还可为y型夹指，故不以此为限。

请参图3至图6，本发明的治具100的使用方法包括如下步骤：

1)从成型模具内取出成型件200的步骤，该步骤包含：1.1)机械手带动治具100往靠近成型模具的方向横移至取料工位，且在机械手带动治具100横移至取料工位前，摆动驱动器30驱使定位挡板20枢摆至避让位置及侧向夹持机构50处于打开状态，此时的定位挡板20及侧向夹持机构50两者的状态见图3所示；1.2)抓取折断机构40从成型模具内取出成型件200并使该成型件200放置于工件放置区70内，状态见图3所示。

2)重定位成型件200的步骤，该步骤包含：2.1)机械手带动治具100朝远离成型模具的方向横移，且在机械手带动治具100横移的过程中，摆动驱动器30驱使定位挡板20枢摆至侧向夹持机构50的下方而处于定位位置，此时的定位挡板20的状态见图4所示；2.2)抓取折断机构40松开成型件200，使成型件200在自重的作用下自动下坠到定位挡板20处，由定位挡板20从底部对成型件200中的成品220承托和定位；2.3)侧向夹持机构40从侧向对被定位挡板20所承托定位的成品220进行侧向夹持和定位，同时，抓取折断机构40还夹持成型件200中的水口210，状态见图4所示。

3)折断水口210的步骤，该步骤包含：3.1)抓取折断机构40松开水口210并顶推水口210来回弯折，从而使水口210被折断而与成品220相分离；3.2)抓取折断机构40再夹持与成品220分离的水口210；具体是，气动夹指411驱使夹块412松开对水口210的夹持后，使得水口210位于夹块412所围的空间413内，状态见图5所示，然后，在往复驱动器42驱使滑架43连同气动夹指411和夹块412一起往复的过程中，使得水口210有一定偏移量，从而使得水口210与成品220形成大于45度的夹角，因而使水口210的连接处受到夹块412来回顶推产生的扭力而自动断裂。以及

4)分类步骤，在分类步骤中，抓取折断机构40松开水口210，以及摆动驱动器30驱使定位挡板20枢摆至避让位置及侧向夹持机构50处于打开状态，从而使得分离后的水口210和成品220在机械手带动治具100横移下掉落到不同的收集处；举例而言，在机械手带动治具100横移至成品框时，此时摆动驱动器30驱使定位挡板20枢摆至避让位置及侧向夹持机构50处于打开状态，使与水口210分离的成品220失去定位挡板20和侧向夹持机构50两者的作用而自动掉落于成品框内；当机械手带动治具100横移至水口框时，此时抓取折断机构40松开对水口210的夹持，使水口210失去抓取折断机构40的夹持组件41的夹持而自动掉落于水口框内。

与现有技术相比，由于本发明的治具100包括治具座体10、借助枢摆轴31与治具座体10枢接的定位挡板20、安装于治具座体10并驱使定位挡板20于定位位置和避让位置之间切换的摆动驱动器30、安装于治具座体10上的抓取折断机构40及安装于治具座体10上的侧向夹持机构50，侧向夹持机构50在打开状态时具有工件放置区70，抓取折断机构40用于取出成型模具内的成型件200并使该成型件200放置于工件放置区70内，定位挡板20在摆动驱动器30的驱使下枢摆至侧向夹持机构50的下方而从底部承托并定位工件放置区70内的成型件200中的成品220，侧向夹持机构50从侧向对定位挡板20所承托定位的成品220进行夹持定位，则抓取折断机构40折断成型件200中的水口210；因此，在摆动驱动器30、定位挡板20、侧向夹持机构50及抓取折断机构40的配合下，使得本发明的治具100能将取料、定位、折断及分离功能于一体，一方面能减少设备开发的繁琐和减少整体占地面积以具有定位精准和占空间体积小的优点，另一方面能一步到位地实现水口210和成品220的自动分离和分类。同时，由于摆动驱动器30驱使定位挡板20枢摆至侧向夹持机构50的下方而从底部对成型件200中的成品220进行二次定位，故减少取出夹持水口210时造成晃动，不用通过额外的定位台工装便可实现，减少了对定位工装设计，同时缩短了相应的节拍。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实例而已，其作用是方便本领域的技术人员理解并据以实施，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。