本實用新型涉及一種注塑機(jī)用裝配設(shè)備,具體是一種注塑機(jī)合模機(jī)構(gòu)裝配用自動穿桿系統(tǒng)。
背景技術(shù):
注塑機(jī)的典型結(jié)構(gòu)通常由安全防護(hù)門、合模機(jī)構(gòu)、注射機(jī)構(gòu)、液壓傳動機(jī)構(gòu)、潤滑機(jī)構(gòu)、機(jī)身部分以及電器控制部分組成。
合模機(jī)構(gòu)一般包括三塊模板和穿插在三塊模板中的并行的四根拉桿,重量大,根據(jù)注塑機(jī)機(jī)型不同,單塊模板重量在0.9~3.5噸左右,單根拉桿重量在150~550公斤左右,裝配難度高。傳統(tǒng)的注塑機(jī)合模機(jī)構(gòu)的裝配基本依靠人工完成,工人勞動強(qiáng)度大。合模機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示,將其三塊模板分別稱為頭板61、中板62和尾板63,其傳統(tǒng)裝配過程如下:1)工人利用行車等工具將尾板起吊到固定位置,然后將中板和頭板分別起吊到與尾板相對的位置,再固定好頭板、中板和尾板;2)利用行車起吊一根拉桿64,將該拉桿64清理干凈后涂抹潤滑油,之后在行車的輔助下,人工將該拉桿4依次緩慢穿過尾板63、中板62以及頭板61的拉桿孔65,在穿插過程中由于頭板61、中板62和尾板63上位置相對的拉桿孔65的孔位可能不同心,需要在手動穿孔過程中不斷對三塊模板的位置進(jìn)行微調(diào),同時,在穿桿過程中需要多名裝配工人協(xié)作配合,不斷用銅棒敲擊拉桿端部,以便為拉桿64的穿孔提供動力,直到該拉桿64穿孔完成;3)重復(fù)步驟2),直至四根拉桿全部穿進(jìn)三塊模板對應(yīng)的拉桿孔中。上述合模機(jī)構(gòu)的人工穿桿過程對裝配工人的體力消耗大,并且,由于頭板、中板和尾板這三塊模板的輪廓尺寸不一致,在穿桿過程中需要在各塊模板底部墊地腳,以調(diào)整三塊模板的最佳位置,保持三塊模板的四組拉桿孔的中心線分別處在同一直線上,才能使各根拉桿分別順利穿過。可見,現(xiàn)有注塑機(jī)上合模機(jī)構(gòu)的裝配,不僅需要挪移三塊模板,而且需要對四根拉桿進(jìn)行挪移,雖然有行車輔助,但不可避免需要耗費(fèi)大量體力進(jìn)行調(diào)整裝配,整個穿桿過程對工人勞動強(qiáng)度的要求大,且裝配效率低,裝配精度較難保證。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是:針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種可實現(xiàn)機(jī)器代人、減少工人勞動強(qiáng)度并提高注塑機(jī)裝配效率和裝配精度的注塑機(jī)合模機(jī)構(gòu)裝配用自動穿桿系統(tǒng)。
本實用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:一種注塑機(jī)合模機(jī)構(gòu)裝配用自動穿桿系統(tǒng),該合模機(jī)構(gòu)包括頭板、中板、尾板和四根拉桿,所述的頭板、中板和尾板上分別開設(shè)有四個拉桿孔,該自動穿桿系統(tǒng)包括模板調(diào)整機(jī)構(gòu)、拉桿抓取機(jī)構(gòu)、位置檢測機(jī)構(gòu)和控制單元,所述的模板調(diào)整機(jī)構(gòu)用于調(diào)整頭板和中板的X向和Y向位置,所述的拉桿抓取機(jī)構(gòu)用于逐根抓取拉桿并將拉桿穿進(jìn)頭板、中板、尾板的拉桿孔,所述的位置檢測機(jī)構(gòu)用于檢測頭板和中板的拉桿孔中心坐標(biāo)與尾板的拉桿孔中心坐標(biāo)的偏差并將計算結(jié)果傳輸給所述的控制單元,所述的控制單元用于根據(jù)位置檢測機(jī)構(gòu)提供的偏差控制模板調(diào)整機(jī)構(gòu)和拉桿抓取機(jī)構(gòu)的運(yùn)動。
所述的模板調(diào)整機(jī)構(gòu)包括調(diào)整機(jī)構(gòu)床身、第一斜滑座、第一移動塊、頭板安裝底座、第二斜滑座、第二移動塊、中板安裝底座和尾板固定座,所述的調(diào)整機(jī)構(gòu)床身的頂部并行安裝有沿X向布設(shè)的第一絲杠、第二絲杠和若干第一線軌,所述的若干第一線軌中的一根第一線軌為帶有磁柵的線軌,所述的第一斜滑座和所述的第二斜滑座分別通過滑塊安裝在所述的若干第一線軌上,所述的第一斜滑座的底部固定有第一絲母座,所述的第一絲杠的一端安裝于所述的第一絲母座,所述的第一絲杠的另一端由第一伺服電機(jī)驅(qū)動,所述的第二斜滑座的底部固定有第二絲母座,所述的第二絲杠的一端安裝于所述的第二絲母座,所述的第二絲杠的另一端由第二伺服電機(jī)驅(qū)動,所述的第一斜滑座和所述的第二斜滑座的頂面均為斜面,所述的第一斜滑座的頂部并行安裝有若干第二線軌,所述的若干第二線軌中的一根第二線軌為帶有磁柵的線軌,所述的第一移動塊通過滑塊安裝在所述的若干第二線軌上,所述的第一斜滑座的頂部安裝有第三絲杠,所述的第一移動塊與所述的第三絲杠連接,所述的第三絲杠由第三伺服電機(jī)驅(qū)動,所述的頭板安裝底座安裝在所述的第一移動塊的頂部,所述的頭板安裝底座的頂面為用于安裝所述的頭板的工裝平面,所述的第二斜滑座的頂部并行安裝有若干第三線軌,所述的若干第三線軌中的一根第三線軌為帶有磁柵的線軌,所述的第二移動塊通過滑塊安裝在所述的若干第三線軌上,所述的第二斜滑座的頂部安裝有第四絲杠,所述的第二移動塊與所述的第四絲杠連接,所述的第四絲杠由第四伺服電機(jī)驅(qū)動,所述的中板安裝底座安裝在所述的第二移動塊的頂部,所述的中板安裝底座的頂面為用于安裝所述的中板的工裝平面,所述的尾板固定座固定在所述的調(diào)整機(jī)構(gòu)床身的尾側(cè),所述的尾板固定座的頂面為用于安裝所述的尾板的工裝平面。
本實用新型的注塑機(jī)合模機(jī)構(gòu)裝配用自動穿桿系統(tǒng),裝配合模機(jī)構(gòu)時,其模板調(diào)整機(jī)構(gòu)可在X、Y向運(yùn)動,以尾板固定座為基準(zhǔn),通過對第一移動塊和第二移動塊的Y向位置進(jìn)行調(diào)整,進(jìn)而對安裝頭板的頭板安裝底座和安裝中板的中板安裝底座的Y向位置進(jìn)行調(diào)整,并且,通過第一絲杠實現(xiàn)第一斜滑座在調(diào)整機(jī)構(gòu)床身的X向運(yùn)動、通過第二絲杠實現(xiàn)第二斜滑座在調(diào)整機(jī)構(gòu)床身的X向運(yùn)動,即通過兩個不同的伺服系統(tǒng)分別驅(qū)動第一斜滑座和第二斜滑座的X向運(yùn)動,以調(diào)整頭板安裝底座和中板安裝底座的X向位置,同時通過位置檢測機(jī)構(gòu)檢測頭板和中板的拉桿孔中心坐標(biāo)與尾板的拉桿孔中心坐標(biāo)的偏差,最終實現(xiàn)對頭板和中板的準(zhǔn)確安裝,使頭板、中板、尾板的拉桿孔在X向和Y向的中心坐標(biāo)一致,確保拉桿抓取機(jī)構(gòu)的自動穿桿動作的順利、準(zhǔn)確完成。
三塊模板中,頭板和中板相對尾板在Y向的位置調(diào)整的行程較小,一般在100 mm以內(nèi),本實用新型直接利用第一移動塊與第一斜滑座以及第二移動塊與第二斜滑座的配合來實現(xiàn)Y向位置的調(diào)整,通過第一移動塊帶動頭板安裝底座在第一斜滑座上的斜向運(yùn)動以及通過第二移動塊帶動中板安裝底座在第二斜滑座上的斜向運(yùn)動,最終轉(zhuǎn)化為頭板安裝底座和中板安裝底座所對應(yīng)的Y向位置的改變,而用于安裝頭板或中板的工作平面始終處于水平狀態(tài)。本實用新型的模板調(diào)整機(jī)構(gòu)中,避免使用龍門架或者立柱等結(jié)構(gòu)實現(xiàn)Y向調(diào)整,因龍門架或立柱結(jié)構(gòu)的行程較大,最典型的動梁式龍門加工中心就是通過絲杠系統(tǒng)對安裝在立柱上的橫梁結(jié)構(gòu)實現(xiàn)Y向運(yùn)動,該結(jié)構(gòu)復(fù)雜、占用空間大,實施成本也較高,而本實用新型避免了該類結(jié)構(gòu)的使用,創(chuàng)新性提出斜向滑座機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)Y向位置的調(diào)整,結(jié)構(gòu)緊湊、占用空間小,實施成本低,可實現(xiàn)對Y向位置的準(zhǔn)確、快速調(diào)整。
作為優(yōu)選,所述的第一移動塊和所述的第二移動塊的頂面均為斜面,所述的頭板安裝底座的底面為與所述的第一移動塊的頂面相適配的斜面,所述的中板安裝底座的底面為與所述的第二移動塊的頂面相適配的斜面,所述的頭板安裝底座與所述的第一移動塊之間設(shè)置有用于調(diào)整頭板的Z向位置的第一手動調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),所述的第一手動調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括第一手輪、第一連接軸、第一螺母座和第一固定塊,所述的第一固定塊安裝在所述的第一移動塊的前端,所述的第一螺母座固定在所述的頭板安裝底座內(nèi),所述的第一連接軸的一端與所述的第一手輪固定連接,所述的第一連接軸的另一端與所述的第一螺母座螺紋連接,所述的第一連接軸的中部由所述的第一固定塊支撐,所述的頭板安裝底座與所述的第一移動塊上設(shè)置有位置相對的若干第一腰型螺釘孔,所述的若干第一腰型螺釘孔的中心線均平行于Z軸;所述的中板安裝底座與所述的第二移動塊之間設(shè)置有用于調(diào)整中板的Z向位置的第二手動調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),所述的第二手動調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括第二手輪、第二連接軸、第二螺母座和第二固定塊,所述的第二固定塊安裝在所述的第二移動塊的前端,所述的第二螺母座固定在所述的中板安裝底座內(nèi),所述的第二連接軸的一端與所述的第二手輪固定連接,所述的第二連接軸的另一端與所述的第二螺母座螺紋連接,所述的第二連接軸的中部由所述的第二固定塊支撐,所述的中板安裝底座與所述的第二移動塊設(shè)置有位置相對的若干第二腰型螺釘孔,所述的若干第二腰型螺釘孔的中心線均平行于Z軸;通過第一手動調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和第二手動調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可實現(xiàn)頭板與中板在Z向相對尾板的位置調(diào)整,不需調(diào)整時,在若干第一腰型螺釘孔和若干第二腰型螺釘孔內(nèi)裝入螺釘并擰緊,即將頭板安裝底座與第一移動塊鎖死,將中板安裝底座與第二移動塊鎖死。一般的加工均能保證三塊模板的精度,因此頭板與中板在Z向相對尾板的位置調(diào)整很少,通常不需進(jìn)行,故在本實用新型中僅作為優(yōu)選的備選選項。當(dāng)有特殊需要,如裝配不同規(guī)格系列的模板、單配的模板或者尺寸偏差較大且超出允許的Z向偏差范圍的模板時,可采用上述手動調(diào)整機(jī)構(gòu)進(jìn)行微調(diào)。手動調(diào)整時,轉(zhuǎn)動第一手輪,通過手輪轉(zhuǎn)動第一轉(zhuǎn)動軸,實現(xiàn)頭板安裝底座與第一移動塊之間在Z向的相對移動,從而實現(xiàn)頭板在Z向相對尾板的位置調(diào)整,同樣,轉(zhuǎn)動第二手輪,可實現(xiàn)中板在Z向相對尾板的位置調(diào)整。不需調(diào)整時,在若干第一腰型螺釘孔和若干第二腰型螺釘孔內(nèi)裝入螺釘并擰緊,將頭板安裝底座與第一移動塊鎖死并將中板安裝底座與第二移動塊鎖死。
通過帶有磁柵的線軌,可掌握第一斜滑座、第二斜滑座、第一移動塊和第二移動塊的準(zhǔn)確位置,提高對模板位置調(diào)整的精度。
作為優(yōu)選,所述的第三絲杠采用前端固定、后端懸空的懸臂式安裝方式,即:所述的第三絲杠穿設(shè)在所述的第一斜滑座內(nèi),所述的第三絲杠的后端連接有絲母,所述的絲母通過螺釘固定在所述的第一斜滑座上,所述的第一斜滑座上安裝有用于支承所述的第三絲杠的前端的若干軸承,所述的若干軸承的前后側(cè)分別安裝有端蓋和壓蓋,所述的壓蓋通過螺釘固定在所述的第三絲杠的前端,所述的端蓋由鎖緊螺母鎖緊,所述的若干軸承由所述的端蓋和所述的壓蓋壓緊,所述的第三絲杠的前端連接有第一聯(lián)軸器,所述的第一聯(lián)軸器的前側(cè)連接有第一減速器,所述的第一減速器與所述的第三伺服電機(jī)的輸出端連接;所述的第四絲杠的安裝方式與所述的第三絲杠相同。第三絲杠和第四絲杠采用懸臂式安裝方式,安裝方便、成本低,具體可選用行程短、直徑大的絲杠。
作為優(yōu)選,所述的位置檢測機(jī)構(gòu)包括攝像頭、光源、檢測滑座、檢測立柱、檢測臂、檢測X向驅(qū)動機(jī)構(gòu)、檢測Y向驅(qū)動機(jī)構(gòu)、檢測Z向驅(qū)動機(jī)構(gòu)和坐標(biāo)計算單元,所述的檢測滑座通過所述的檢測X向驅(qū)動機(jī)構(gòu)安裝在所述的調(diào)整機(jī)構(gòu)床身上,所述的檢測滑座可沿所述的調(diào)整機(jī)構(gòu)床身進(jìn)行X向移動,所述的檢測立柱通過所述的檢測Z向驅(qū)動機(jī)構(gòu)滑動連接在所述的檢測滑座上,所述的檢測立柱可沿所述的檢測滑座進(jìn)行Z向移動,所述的檢測臂通過所述的檢測Y向驅(qū)動機(jī)構(gòu)滑動連接在所述的檢測立柱上,所述的檢測臂可沿所述的檢測立柱進(jìn)行Y向移動,所述的攝像頭和所述的光源安裝在所述的檢測臂上,所述的攝像頭用于拍攝頭板、中板、尾板的拉桿孔的照片,所述的坐標(biāo)計算單元用于根據(jù)攝像頭拍攝的照片計算頭板和中板的拉桿孔中心坐標(biāo)與尾板的拉桿孔中心坐標(biāo)的偏差并將計算結(jié)果傳輸給所述的控制單元。合模機(jī)構(gòu)裝配過程中,將尾板固定在尾板固定座且將頭板安裝在頭板安裝底座、中板安裝在中板安裝底座后,以及在X向、Y向或Z向位置調(diào)整過程中,通過位置檢測機(jī)構(gòu)檢測的頭板、中板、尾板的拉桿孔的中心坐標(biāo)以及拉桿中心坐標(biāo),可相應(yīng)確定頭板、中板拉桿孔與尾板拉桿孔中心坐標(biāo)的偏差以及拉桿中心坐標(biāo)與三塊模板拉桿孔中心坐標(biāo)的偏差,為模板位置調(diào)整及穿桿操作提供依據(jù),確保穿桿動作最終得以順利實現(xiàn)。為確保檢測精度誤差要求控制在0.02 mm以內(nèi),應(yīng)選用高像素攝像頭,像素越高,檢測的精度越高,具體可選用三千萬像素或以上的工業(yè)攝像頭或相機(jī)。
作為優(yōu)選,所述的檢測X向驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括第五伺服電機(jī)、第二減速器、第一齒條、第一消隙齒輪和第二消隙齒輪,所述的第五伺服電機(jī)安裝在所述的檢測滑座上,所述的第二減速器的一端與所述的第五伺服電機(jī)的輸出端相連,所述的第一消隙齒輪和所述的第二消隙齒輪疊加式安裝在所述的第二減速器的另一端,所述的第一消隙齒輪和所述的第二消隙齒輪之間連有插銷,所述的插銷上套有起消隙作用的碟簧,所述的第一齒條安裝在所述的調(diào)整機(jī)構(gòu)床身一側(cè)的X向,所述的第一齒條同時與所述的第一消隙齒輪和所述的第二消隙齒輪相嚙合。由于整個位置檢測機(jī)構(gòu)的整體尺寸和重量較小,因此第五伺服電機(jī)的參數(shù)選擇可較小,相應(yīng)的第一齒條、第一消隙齒輪和第二消隙齒輪的模數(shù)選擇也可以較小,可具體選擇模數(shù)為3的齒條。
作為優(yōu)選,所述的第二減速器上固定有法蘭,所述的檢測滑座上開設(shè)有法蘭安裝孔,所述的法蘭安裝于所述的法蘭安裝孔并通過螺釘固定在所述的檢測滑座上,所述的第二減速器的另一端穿過所述的法蘭自所述的檢測滑座伸出,所述的法蘭上連接有用于調(diào)整所述的第一消隙齒輪和所述的第二消隙齒輪與所述的第一齒條的徑向嚙合深度的徑向消隙調(diào)整機(jī)構(gòu),所述的徑向消隙調(diào)整機(jī)構(gòu)包括支架和調(diào)整螺栓,所述的調(diào)整螺栓安裝在第三螺母座上,所述的檢測滑座的底壁上開設(shè)有第三螺母座安裝孔,所述的第三螺母座安裝于所述的第三螺母座安裝孔,所述的調(diào)整螺栓的底端自所述的第三螺母座伸出,所述的調(diào)整螺栓的底端安裝有螺母,所述的調(diào)整螺栓的底端為經(jīng)過銑處理的銑削端,所述的調(diào)整螺栓的頂端固定于所述的支架的底端,所述的支架的頂端固定在所述的法蘭上。裝配過程中,通過扳手?jǐn)Q旋調(diào)整螺栓上的銑削端,可實現(xiàn)調(diào)整螺栓的上下移動,通過調(diào)整螺栓下拉或上頂支架,帶動法蘭下移或上移,最終使安裝在第二減速器上的第一消隙齒輪和第二消隙齒輪與安裝在調(diào)整機(jī)構(gòu)床身一側(cè)的X向的第一齒條之間的徑向距離的變化,實現(xiàn)第一消隙齒輪和第二消隙齒輪與第一齒條的徑向嚙合深度的調(diào)整,調(diào)整后用螺釘將法蘭與檢測滑座鎖死。
作為優(yōu)選,所述的檢測Y向驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括第一直線驅(qū)動器,所述的第一直線驅(qū)動器包括第一驅(qū)動器伺服電機(jī)、第一伺服電機(jī)座、第一滑塊和第一驅(qū)動器絲杠,所述的第一伺服電機(jī)座安裝在所述的檢測立柱上,所述的第一驅(qū)動器伺服電機(jī)安裝在所述的第一伺服電機(jī)座上,所述的第一驅(qū)動器伺服電機(jī)的輸出端經(jīng)第二聯(lián)軸器與所述的第一驅(qū)動器絲杠相連,所述的第一滑塊連接在所述的第一驅(qū)動器絲杠上,所述的檢測臂固定在所述的第一滑塊上;所述的檢測Z向驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括第二直線驅(qū)動器,所述的第二直線驅(qū)動器包括第二驅(qū)動器伺服電機(jī)、第二伺服電機(jī)座、第二滑塊和第二驅(qū)動器絲杠,所述的第二伺服電機(jī)座安裝在所述的檢測滑座上,所述的第二驅(qū)動器伺服電機(jī)安裝在所述的第二伺服電機(jī)座上,所述的第二驅(qū)動器伺服電機(jī)的輸出端經(jīng)第三聯(lián)軸器與所述的第二驅(qū)動器絲杠相連,所述的第二滑塊連接在所述的第二驅(qū)動器絲杠上,所述的檢測立柱固定在所述的第二滑塊上。第一直線驅(qū)動器和第二直線驅(qū)動器結(jié)構(gòu)簡單、節(jié)省空間,可滿足較小的承載要求。
作為優(yōu)選,所述的拉桿抓取機(jī)構(gòu)包括機(jī)械手滑座、機(jī)械手床身和兩組機(jī)械手臂單元,所述的機(jī)械手床身的頂部并行安裝有沿Z向布設(shè)的第五絲杠和若干第四線軌,所述的若干第四線軌中的一根第四線軌為帶有磁柵的線軌,所述的機(jī)械手滑座通過滑塊安裝在所述的若干第四線軌上,所述的機(jī)械手滑座的底部固定有第五絲母座,所述的第五絲杠的一端安裝于所述的第五絲母座,所述的第五絲杠的另一端由第六伺服電機(jī)驅(qū)動,所述的機(jī)械手滑座的頂部并行安裝有沿X向布設(shè)的若干第五線軌,所述的若干第五線軌中的一根第五線軌為帶有磁柵的線軌,每組所述的機(jī)械手臂單元包括機(jī)械手底座、機(jī)械手關(guān)節(jié)、機(jī)械手臂和機(jī)械手爪,所述的機(jī)械手底座通過滑塊安裝在所述的第五線軌上,所述的機(jī)械手底座的底部安裝有第七伺服電機(jī),所述的第七伺服電機(jī)固定在一過渡板上,所述的過渡板安裝于所述的機(jī)械手底座的底壁,所述的第七伺服電機(jī)的輸出端穿過所述的過渡板自所述的機(jī)械手底座伸出,第三消隙齒輪和第四消隙齒輪上下疊加式安裝在所述的第七伺服電機(jī)的輸出端外露于所述的機(jī)械手底座的部分,所述的第三消除齒輪與所述的第四消隙齒輪之間安裝有兩片起消隙作用的牙形墊片,所述的第四消隙齒輪與所述的第七伺服電機(jī)的輸出端之間設(shè)置有漲緊套,所述的漲緊套的底端由一壓板壓緊,所述的機(jī)械手滑座的頂端安裝有沿X向布設(shè)的第二齒條,所述的第二齒條同時與所述的第三消隙齒輪和所述的第四消隙齒輪相嚙合,所述的機(jī)械手底座上安裝有第八伺服電機(jī)和第九伺服電機(jī),所述的第八伺服電機(jī)的輸出端經(jīng)第一直角減速器連接有第一轉(zhuǎn)軸,所述的第九伺服電機(jī)的輸出端經(jīng)第二直角減速器連接有第二轉(zhuǎn)軸,所述的第二轉(zhuǎn)軸與所述的第一轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動同步且反向,所述的機(jī)械手臂的一端與所述的第一轉(zhuǎn)軸連接,所述的機(jī)械手爪包括固定耳座、油缸、固定手爪和活動手爪,所述的活動手爪通過第一銷軸安裝在所述的固定手爪上,所述的油缸的缸體固定在所述的固定耳座上,所述的固定耳座通過第二銷軸安裝在所述的固定手爪上,所述的機(jī)械手臂的另一端經(jīng)所述的第二轉(zhuǎn)軸與所述的機(jī)械手關(guān)節(jié)連接,所述的機(jī)械手關(guān)節(jié)經(jīng)所述的第二轉(zhuǎn)軸與所述的固定手爪連接,所述的第二銷軸的兩端各安裝有一個固定軸套,所述的活動手爪的尾端通過第三銷軸與所述的油缸的油缸桿連接,所述的固定手爪上設(shè)置有與所述的活動手爪的底面相對的下凹的第一槽口,所述的活動手爪的底面設(shè)置有上凹的第二槽口。頭板、中板和尾板安裝后,且位置調(diào)整機(jī)構(gòu)調(diào)整三塊模板,使三塊模板上的拉桿孔中心坐標(biāo)一致后,在兩組機(jī)械手臂單元的機(jī)械手爪上放上一根拉桿,油缸進(jìn)油,油缸桿上推活動手爪,使活動手爪下壓拉桿,由活動手爪和固定手爪夾緊拉桿,之后,在第六伺服電機(jī)的驅(qū)動下,機(jī)械手滑座在第四線軌上沿Z向平移至與三塊模板上的一組拉桿孔相對的位置,由位置檢測機(jī)構(gòu)檢測頭板和中板的拉桿孔中心坐標(biāo)與尾板的拉桿孔中心坐標(biāo)的偏差并反饋給控制單元,在控制單元的控制下,調(diào)整機(jī)械手滑座在機(jī)械手床身Z向位置,同時第一轉(zhuǎn)軸和第二轉(zhuǎn)軸同時微動,當(dāng)三塊模板的一組拉桿孔與該根拉桿的中心坐標(biāo)一致時,兩個第七伺服電機(jī)驅(qū)動兩個機(jī)械手底座同時沿機(jī)械手滑座移向尾板,穿入尾板拉桿孔后,油缸出油,松開活動手爪,兩個機(jī)械手底座同時后退一定距離,再重新夾緊拉桿并繼續(xù)穿桿,直至拉桿穿過中板,再次松開活動手爪,利用靠近尾板的那組機(jī)械手臂單元的機(jī)械手關(guān)節(jié)的端面向前頂壓拉桿末端,完成最后的拉桿前端穿過頭板的過程,即完成了一根拉桿的自動穿桿過程,重復(fù)上述穿桿過程直至四根拉桿全部裝配到位。
作為優(yōu)選,所述的第一槽口和所述的第二槽口的表面均覆設(shè)有銅墊,防止壓緊和拖動拉桿時劃傷拉桿表面。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型的優(yōu)點在于:本實用新型提供的注塑機(jī)合模機(jī)構(gòu)裝配用自動穿桿系統(tǒng),裝配合模機(jī)構(gòu)時,通過模板調(diào)整機(jī)構(gòu)調(diào)整頭板和中板的X向和Y向位置,同時通過位置檢測機(jī)構(gòu)檢測頭板和中板的拉桿孔中心坐標(biāo)與尾板的拉桿孔中心坐標(biāo)的偏差,使頭板、中板、尾板的拉桿孔在X向和Y向中心坐標(biāo)一致,確保拉桿抓取機(jī)構(gòu)的自動穿桿動作的順利、準(zhǔn)確完成。本實用新型自動穿桿系統(tǒng)可實現(xiàn)機(jī)器代人,減少工人勞動強(qiáng)度,提高注塑機(jī)裝配效率和裝配精度。
附圖說明
圖1為注塑機(jī)合模機(jī)構(gòu)裝配后效果示意圖;
圖2為本實用新型自動穿桿系統(tǒng)的外觀圖;
圖3為模板調(diào)整機(jī)構(gòu)的外觀圖;
圖4為圖3中A-A剖視圖;
圖5為第一斜滑座和第一移動塊與頭板安裝底座裝配后外觀圖;
圖6為圖5中B-B剖視圖;
圖7為圖6中C處放大圖;
圖8為第一斜滑座的俯視圖;
圖9為圖8中D-D剖視圖;
圖10為位置檢測機(jī)構(gòu)的外觀圖;
圖11為圖10中E-E剖視圖;
圖12為圖11中F處放大圖;
圖13為第一直線驅(qū)動器的外觀圖;
圖14為拉桿抓取機(jī)構(gòu)的外觀圖;
圖15為機(jī)械手臂單元的外觀圖;
圖16為機(jī)械手臂單元的結(jié)構(gòu)剖視圖;
圖17為圖16中G處放大圖;
圖18為機(jī)械手爪的外觀圖;
圖19為圖18中H-H剖視圖;
圖20為三塊模板在模板調(diào)整機(jī)構(gòu)上裝配后效果示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖實施例對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
實施例1的注塑機(jī)合模機(jī)構(gòu)裝配用自動穿桿系統(tǒng),如圖1所示,具體應(yīng)用的合模機(jī)構(gòu)包括頭板61、中板62、尾板63和四根拉桿64,頭板61、中板62和尾板63上分別開設(shè)有四個拉桿孔65,該自動穿桿系統(tǒng)包括模板調(diào)整機(jī)構(gòu)、拉桿抓取機(jī)構(gòu)和位置檢測機(jī)構(gòu),如圖2~圖20所示,模板調(diào)整機(jī)構(gòu)用于調(diào)整頭板61和中板62的X向和Y向位置,拉桿抓取機(jī)構(gòu)用于逐根抓取拉桿64并將拉桿64穿進(jìn)頭板61、中板62、尾板63的拉桿孔65,位置檢測機(jī)構(gòu)用于檢測頭板61和中板62的拉桿孔中心坐標(biāo)與尾板63的拉桿孔中心坐標(biāo)的偏差并將計算結(jié)果傳輸給控制單元(圖中未示出),控制單元用于根據(jù)位置檢測機(jī)構(gòu)提供的偏差控制模板調(diào)整機(jī)構(gòu)和拉桿抓取機(jī)構(gòu)的運(yùn)動;模板調(diào)整機(jī)構(gòu)包括調(diào)整機(jī)構(gòu)床身1、第一斜滑座21、第一移動塊22、頭板安裝底座23、第二斜滑座31、第二移動塊32、中板安裝底座33和尾板固定座14,調(diào)整機(jī)構(gòu)床身1的頂部并行安裝有沿X向布設(shè)的第一絲杠11、第二絲杠12和若干第一線軌13,若干第一線軌13中的一根第一線軌為帶有磁柵的線軌,第一斜滑座21和第二斜滑座31分別通過滑塊安裝在若干第一線軌13上,第一斜滑座21的底部固定有第一絲母座211,第一絲杠11的一端安裝于第一絲母座211,第一絲杠11的另一端由第一伺服電機(jī)(圖中未示出)驅(qū)動,第二斜滑座31的底部固定有第二絲母座(圖中未示出),第二絲杠12的一端安裝于第二絲母座,第二絲杠12的另一端由第二伺服電機(jī)(圖中未示出)驅(qū)動,第一斜滑座21和第二斜滑座31的頂面均為斜面,第一斜滑座21的頂部并行安裝有若干第二線軌212,若干第二線軌212中的一根第二線軌為帶有磁柵的線軌,第一移動塊22通過滑塊安裝在若干第二線軌212上,第一斜滑座21的頂部安裝有第三絲杠213,第一移動塊22與第三絲杠213連接,第三絲杠213由第三伺服電機(jī)221驅(qū)動,頭板安裝底座23安裝在第一移動塊22的頂部,頭板安裝底座23的頂面為用于安裝頭板61的工裝平面,第二斜滑座31的頂部并行安裝有若干第三線軌311,若干第三線軌311中的一根第三線軌為帶有磁柵的線軌,第二移動塊32通過滑塊安裝在若干第三線軌311上,第二斜滑座31的頂部安裝有第四絲杠312,第二移動塊32與第四絲杠312連接,第四絲杠312由第四伺服電機(jī)313驅(qū)動,中板安裝底座33安裝在第二移動塊32的頂部,中板安裝底座33的頂面為用于安裝中板62的工裝平面,尾板固定座14固定在調(diào)整機(jī)構(gòu)床身1的尾側(cè),尾板固定座14的頂面為用于安裝尾板63的工裝平面。
實施例1中,第三絲杠213采用前端固定、后端懸空的懸臂式安裝方式,即:第三絲杠213穿設(shè)在第一斜滑座21內(nèi),第三絲杠213的后端連接有絲母214,絲母214通過螺釘固定在第一斜滑座21上,第一斜滑座21上安裝有用于支承第三絲杠213的前端的若干軸承215,若干軸承215的前后側(cè)分別安裝有端蓋216和壓蓋217,壓蓋217通過螺釘固定在第三絲杠213的前端,端蓋216由鎖緊螺母220鎖緊,若干軸承215由端蓋216和壓蓋217壓緊,第三絲杠213的前端連接有第一聯(lián)軸器218,第一聯(lián)軸器218的前側(cè)連接有第一減速器219,第一減速器219與第三伺服電機(jī)221的輸出端連接;第四絲杠312的安裝方式與第三絲杠213相同。
實施例1中,位置檢測機(jī)構(gòu)包括三千萬像素的工業(yè)攝像頭41、光源42、檢測滑座4、檢測立柱43、檢測臂44、檢測X向驅(qū)動機(jī)構(gòu)、檢測Y向驅(qū)動機(jī)構(gòu)、檢測Z向驅(qū)動機(jī)構(gòu)和坐標(biāo)計算單元,檢測滑座4通過檢測X向驅(qū)動機(jī)構(gòu)安裝在調(diào)整機(jī)構(gòu)床身1上,檢測滑座4可沿調(diào)整機(jī)構(gòu)床身1進(jìn)行X向移動,檢測立柱43通過檢測Z向驅(qū)動機(jī)構(gòu)滑動連接在檢測滑座4上,檢測立柱43可沿檢測滑座4進(jìn)行Z向移動,檢測臂44通過檢測Y向驅(qū)動機(jī)構(gòu)滑動連接在檢測立柱43上,檢測臂44可沿檢測立柱43進(jìn)行Y向移動,攝像頭41和光源42安裝在檢測臂44上,攝像頭41用于拍攝頭板61、中板62、尾板63的拉桿孔65的照片,坐標(biāo)計算單元用于根據(jù)攝像頭41拍攝的照片計算頭板61和中板62的拉桿孔中心坐標(biāo)與尾板63的拉桿孔中心坐標(biāo)的偏差并將計算結(jié)果傳輸給控制單元。
實施例1中,檢測X向驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括第五伺服電機(jī)451、第二減速器452、第一齒條453、第一消隙齒輪454和第二消隙齒輪455,第五伺服電機(jī)451安裝在檢測滑座4上,第二減速器452的一端與第五伺服電機(jī)451的輸出端相連,第一消隙齒輪454和第二消隙齒輪455疊加式安裝在第二減速器452的另一端,第一消隙齒輪454和第二消隙齒輪455之間連有插銷456,插銷456上套有起消隙作用的碟簧457,第一齒條453安裝在調(diào)整機(jī)構(gòu)床身1一側(cè)的X向,第一齒條453同時與第一消隙齒輪454和第二消隙齒輪455相嚙合;第二減速器452上固定有法蘭46,檢測滑座4上開設(shè)有法蘭安裝孔461,法蘭46安裝于法蘭安裝孔461并通過螺釘固定在檢測滑座4上,第二減速器452的另一端穿過法蘭46自檢測滑座4伸出,法蘭46上連接有用于調(diào)整第一消隙齒輪454和第二消隙齒輪455與第一齒條453的徑向嚙合深度的徑向消隙調(diào)整機(jī)構(gòu),徑向消隙調(diào)整機(jī)構(gòu)包括支架471和調(diào)整螺栓472,調(diào)整螺栓472安裝在第三螺母座473上,檢測滑座4的底壁上開設(shè)有第三螺母座安裝孔474,第三螺母座473安裝于第三螺母座安裝孔474,調(diào)整螺栓472的底端自第三螺母座473伸出,調(diào)整螺栓472的底端安裝有螺母475,調(diào)整螺栓472的底端為經(jīng)過銑處理的銑削端476,調(diào)整螺栓472的頂端固定于支架471的底端,支架471的頂端固定在法蘭46上;檢測Y向驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括第一直線驅(qū)動器,如圖13所示,第一直線驅(qū)動器包括第一驅(qū)動器伺服電機(jī)481、第一伺服電機(jī)座482、第一滑塊483和第一驅(qū)動器絲杠484,第一伺服電機(jī)座482安裝在檢測立柱43上,第一驅(qū)動器伺服電機(jī)481安裝在第一伺服電機(jī)座482上,第一驅(qū)動器伺服電機(jī)481的輸出端經(jīng)第二聯(lián)軸器(圖中未示出)與第一驅(qū)動器絲杠484相連,第一滑塊483連接在第一驅(qū)動器絲杠484上,檢測臂44固定在第一滑塊483上;檢測Z向驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括第二直線驅(qū)動器,第二直線驅(qū)動器包括第二驅(qū)動器伺服電機(jī)、第二伺服電機(jī)座、第二滑塊和第二驅(qū)動器絲杠,第二伺服電機(jī)座安裝在檢測滑座4上,第二驅(qū)動器伺服電機(jī)安裝在第二伺服電機(jī)座上,第二驅(qū)動器伺服電機(jī)的輸出端經(jīng)第三聯(lián)軸器與第二驅(qū)動器絲杠相連,第二滑塊連接在第二驅(qū)動器絲杠上,檢測立柱43固定在第二滑塊上,第二直線驅(qū)動器的外觀圖可參見圖13。
實施例1中,拉桿抓取機(jī)構(gòu)包括機(jī)械手滑座51、機(jī)械手床身5和兩組機(jī)械手臂單元,機(jī)械手床身5的頂部并行安裝有沿Z向布設(shè)的第五絲杠511和若干帶有磁柵的第四線軌512,機(jī)械手滑座51通過滑塊安裝在若干第四線軌512上,機(jī)械手滑座51的底部固定有第五絲母座(圖中未示出),第五絲杠511的一端安裝于第五絲母座,第五絲杠511的另一端由第六伺服電機(jī)(圖中未示出)驅(qū)動,機(jī)械手滑座51的頂部并行安裝有沿X向布設(shè)的若干帶有磁柵的第五線軌513,每組機(jī)械手臂單元包括機(jī)械手底座52、機(jī)械手關(guān)節(jié)53、機(jī)械手臂54和機(jī)械手爪55,機(jī)械手底座52通過滑塊安裝在第五線軌513上,機(jī)械手底座52的底部安裝有第七伺服電機(jī)521,第七伺服電機(jī)521固定在一過渡板522上,過渡板522安裝于機(jī)械手底座52的底壁,第七伺服電機(jī)521的輸出端穿過過渡板522自機(jī)械手底座52伸出,第三消隙齒輪523和第四消隙齒輪524上下疊加式安裝在第七伺服電機(jī)521的輸出端外露于機(jī)械手底座52的部分,第三消除齒輪523與第四消隙齒輪524之間安裝有兩片起消隙作用的牙形墊片525,第四消隙齒輪524與第七伺服電機(jī)521的輸出端之間設(shè)置有漲緊套526,漲緊套526的底端由一壓板527壓緊,機(jī)械手滑座51的頂端安裝有沿X向布設(shè)的第二齒條(圖中未示出),第二齒條同時與第三消隙齒輪523和第四消隙齒輪524相嚙合,機(jī)械手底座52上安裝有第八伺服電機(jī)528和第九伺服電機(jī)(圖中未示出),第八伺服電機(jī)528的輸出端經(jīng)第一直角減速器563連接有第一轉(zhuǎn)軸561,第九伺服電機(jī)的輸出端經(jīng)第二直角減速器564連接有第二轉(zhuǎn)軸562,第二轉(zhuǎn)軸562與第一轉(zhuǎn)軸561的轉(zhuǎn)動同步且反向,機(jī)械手臂54的一端與第一轉(zhuǎn)軸561連接,機(jī)械手爪55包括固定耳座551、油缸552、固定手爪553和活動手爪554,活動手爪554通過第一銷軸556安裝在固定手爪553上,油缸552的缸體固定在固定耳座551上,固定耳座551通過第二銷軸557安裝在固定手爪553上,機(jī)械手臂54的另一端經(jīng)第二轉(zhuǎn)軸562與機(jī)械手關(guān)節(jié)53連接,機(jī)械手關(guān)節(jié)53經(jīng)第二轉(zhuǎn)軸562與固定手爪553連接,第二銷軸557的兩端各安裝有一個固定軸套558,活動手爪554的尾端通過第三銷軸559與油缸552的油缸桿555連接,固定手爪553上設(shè)置有與活動手爪554的底面相對的下凹的第一槽口57,活動手爪554的底面設(shè)置有上凹的第二槽口58,第一槽口57和第二槽口58的表面均覆設(shè)有銅墊59。
實施例2的注塑機(jī)合模機(jī)構(gòu)裝配用自動穿桿系統(tǒng),與實施例1的自動穿桿系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)基本相同,不同之處在于,第一移動塊22和第二移動塊32的頂面均為斜面,頭板安裝底座23的底面為與第一移動塊22的頂面相適配的斜面,中板安裝底座33的底面為與第二移動塊32的頂面相適配的斜面,頭板安裝底座23與第一移動塊22之間設(shè)置有用于調(diào)整頭板61的Z向位置的第一手動調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),第一手動調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括第一手輪24、第一連接軸241、第一螺母座242和第一固定塊243,第一固定塊243安裝在第一移動塊22的前端,第一螺母座242固定在頭板安裝底座23內(nèi),第一連接軸241的一端與第一手輪24固定連接,第一連接軸241的另一端與第一螺母座242螺紋連接,第一連接軸241的中部由第一固定塊243支撐,頭板安裝底座23與第一移動塊22上設(shè)置有位置相對的若干第一腰型螺釘孔25,若干第一腰型螺釘孔25的中心線均平行于Z軸;中板安裝底座33與第二移動塊32之間設(shè)置有用于調(diào)整中板62的Z向位置的第二手動調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),第二手動調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括第二手輪34、第二連接軸、第二螺母座和第二固定塊,第二固定塊安裝在第二移動塊32的前端,第二螺母座固定在中板安裝底座33內(nèi),第二連接軸的一端與第二手輪34固定連接,第二連接軸的另一端與第二螺母座螺紋連接,第二連接軸的中部由第二固定塊支撐,中板安裝底座33與第二移動塊32設(shè)置有位置相對的若干第二腰型螺釘孔,若干第二腰型螺釘孔的中心線均平行于Z軸,第二手動調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的外觀圖可參見圖6和圖7;通過第一手動調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和第二手動調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可實現(xiàn)頭板61與中板62在Z向相對尾板63的位置調(diào)整,不需調(diào)整時,在若干第一腰型螺釘孔25和若干第二腰型螺釘孔內(nèi)裝入螺釘并擰緊,即將頭板安裝底座23與第一移動塊22鎖死,將中板安裝底座33與第二移動塊32鎖死。
以上自動穿桿系統(tǒng)裝配合模機(jī)構(gòu)時,頭板61、中板62和尾板63安裝后,以尾板固定座14為基準(zhǔn),通過對第一移動塊22和第二移動塊32的Y向位置進(jìn)行調(diào)整,進(jìn)而對安裝頭板61的頭板安裝底座23和安裝中板62的中板安裝底座33的Y向位置進(jìn)行調(diào)整,并且,通過第一絲杠11實現(xiàn)第一斜滑座21在調(diào)整機(jī)構(gòu)床身1的X向運(yùn)動、通過第二絲杠12實現(xiàn)第二斜滑座31在調(diào)整機(jī)構(gòu)床身1的X向運(yùn)動,即通過兩個不同的伺服系統(tǒng)分別驅(qū)動第一斜滑座21和第二斜滑座31的X向運(yùn)動,以調(diào)整頭板安裝底座23和中板安裝底座33的X向位置,并通過位置檢測機(jī)構(gòu)檢測的頭板61、中板62、尾板63的拉桿孔65的中心坐標(biāo)以及拉桿64中心坐標(biāo),最終實現(xiàn)對頭板61和中板62的準(zhǔn)確安裝,使頭板61、中板62、尾板63的拉桿孔65在X向和Y向中心坐標(biāo)一致;然后,在兩組機(jī)械手臂單元的機(jī)械手爪55上放上一根拉桿64,油缸552進(jìn)油,油缸桿555上推活動手爪554,使活動手爪554下壓拉桿64,由活動手爪554和固定手爪553夾緊拉桿64,之后,在第六伺服電機(jī)的驅(qū)動下,機(jī)械手滑座51在第四線軌512上沿Z向平移至與三塊模板上的一組拉桿孔相對的位置,由位置檢測機(jī)構(gòu)檢測頭板61和中板62的拉桿孔中心坐標(biāo)與尾板63的拉桿孔中心坐標(biāo)的偏差并反饋給控制單元,在控制單元的控制下,調(diào)整機(jī)械手滑座51在機(jī)械手床身5的Z向位置,同時第一轉(zhuǎn)軸561和第二轉(zhuǎn)軸562同時微動,當(dāng)三塊模板的一組拉桿孔與該根拉桿64的中心坐標(biāo)一致時,兩個第七伺服電機(jī)521驅(qū)動兩個機(jī)械手底座52同時沿機(jī)械手滑座51移向尾板63,穿入尾板63的拉桿孔后,油缸552出油,松開活動手爪554,兩個機(jī)械手底座52同時后退一定距離,再重新夾緊拉桿64并繼續(xù)穿桿,直至拉桿64穿過中板62,再次松開活動手爪554,利用靠近尾板63的那組機(jī)械手臂單元的機(jī)械手關(guān)節(jié)53的端面向前頂壓拉桿64末端,完成最后的拉桿64前端穿過頭板61的過程,即完成了一根拉桿的自動穿桿過程,重復(fù)上述穿桿過程直至四根拉桿全部裝配到位,三塊模板在模板調(diào)整機(jī)構(gòu)上裝配后效果示意圖見圖20。