一种美工刀旋钮推手组装设备的制作方法

本发明涉及自动化组装设备，具体地，涉及一种美工刀旋钮推手组装设备。

背景技术：

1、美工刀是广泛应用于手工、美工及日常拆装作业的常用工具，其中旋钮推手是美工刀中用于控制刀片伸缩与锁定的关键部件。该部件通常由底座、弹片和旋转螺母三个零件组装而成。底座上设有插槽和螺纹孔，弹片一端设有用于插入插槽的插入端，中部设有通孔，旋转螺母则穿过弹片的通孔与底座的螺纹孔旋合，从而将弹片可调地压紧在底座上，实现对刀片位置的锁定与释放。

2、目前，这类小型精密部件的组装大多仍依赖人工或半自动化的方式进行。人工组装存在效率低、一致性差、易疲劳等问题，且长时间操作易导致产品质量不稳定。现有的一些半自动组装设备虽然能够实现部分零件的自动上料，但在整个组装流程的衔接、特别是多零件的顺序装配与精确定位方面仍存在不足。例如，在将弹片准确插入底座的插槽后，需确保旋转螺母能够顺利对正并旋入螺纹孔，这一过程对零件的姿态、位置精度及装配节拍的协调性要求较高，现有设备往往存在卡料、对接不准、装配成功率不理想等情况。

3、此外，在连续自动化装配线上，如何实现底座从供料轨道到装配轨道的平稳、有序转移，并在转移过程中避免零件干涉、堆积或错位，也是影响装配效率和可靠性的关键问题。现有技术中，轨道间的过渡多采用固定导向或简单机械推送，难以在不同工位间实现准确、可切换的衔接与节拍控制，容易造成生产瓶颈。

4、因此，有必要开发一种针对美工刀旋钮推手的自动组装设备，以提高装配效率、保证装配质量，并实现各零件在连续装配过程中的稳定衔接与精确定位。

技术实现思路

1、针对现有技术中美工刀旋钮推手组装过程存在的装配效率和装配质量低的问题，本发明提供了一种美工刀旋钮推手组装设备。其目的在于实现高效、稳定且可靠的自动化装配。

2、为了实现上述目的，本发明提供了一种美工刀旋钮推手组装设备，所述美工刀旋钮推手包括底座、弹片和旋钮，所述旋钮具有与底座螺纹配合的螺柱，所述弹片具有插接至底座上的插接端以及供所述螺柱穿过的通孔；所述美工刀旋钮推手组装设备上配置有弹片组装工位、旋钮组装工位以及将所述底座由弹片组装工位输送至旋钮组装工位的底座输送机构；

3、在所述弹片组装工位配置有一姿态限定件，所述姿态限定件与所述底座上的弹片插接槽配合形成一弹片插接路径，所述弹片配置成以设定姿态沿所述弹片插接路径插入弹片插接槽内；

4、在所述弹片组装工位和旋钮组装工位之间配置有一弹片抵压装置，在所述弹片的输送进程中，所述弹片抵压装置以使得所述弹片的外端部较其在弹片组装工位处更接近于底座的方式抵压在该外端部上，并且在所述旋钮组装工位保持该抵压状态使得所述旋钮的螺柱穿过弹片上的通孔与所述底座实施旋合。

5、通过设置在弹片组装工位的“姿态限定件”与底座上的插接槽配合形成确定的“弹片插接路径”，强制引导弹片以精确的设定姿态插入。这一特征避免了人工或简易夹具装配时弹片角度、位置的不确定性，为后续所有工序提供了标准化、高精度的初始状态，是保证整个装配流程可靠性的首要基础。

6、在弹片组装完成后至旋钮锁付完成前的整个输送与装配过程中，“弹片抵压装置”持续作用于弹片的外端部，使其保持一种更靠近底座的稳定姿态（即预压状态）。这一特征与上述精准的初始装配协同，解决了弹片因自身弹性在输送过程中发生晃动、回弹或姿态变化的关键难题。其技术效果在于，当底座抵达旋钮组装工位时，弹片上的通孔位置被可靠地固定，为旋钮螺柱的无干涉、顺畅穿过创造了必要条件，直接保证了旋钮装配的顺利进行和成功率。

7、“底座输送机构”将上述两个核心工位有机连接，实现了底座携带零件在工位间的自动流转。“姿态限定件”解决了“装得准”的问题，“弹片抵压装置”解决了“运得稳、待得住”的问题，两者协同确保了工件以正确、稳定的状态被输送至最终工位。而“弹片抵压装置”在旋钮组装工位保持抵压状态，则是在最后关头为旋钮的旋合动作提供了稳定的受力基础。这三个特征环环相扣，形成了一套完整的自动化解决方案，将原本可能分步、依赖人工干预的多个动作（插入、压持、输送、最终装配）无缝整合为一个连贯、自动的工艺过程。

8、自动化流程大幅减少了单件产品的装配时间与人工依赖，提高了生产效率。同时，通过机械结构与路径的强制约束，彻底消除了人为操作带来的质量波动，使得每一件产品的装配状态（如弹片预压角度、旋钮锁付到位程度）都高度一致，显著提升了装配质量的稳定性和产品可靠性。

9、进一步地，所述弹片抵压装置包括限位槽，在所述弹片的输送进程中，所述弹片穿过限位槽并被所述限位槽内壁抵压以在插接端的约束下向底座方向弹性形变。

10、进一步地，弹片抵压装置还包括导向面，导向面便于在弹片进入限位槽前与弹片抵接并引导使其向底座方向弯曲变形。

11、进一步地，所述底座输送机构包括：

12、底座轨道，用于承载并传输底座；

13、装配轨道，设置于弹片组装工位，且与所述底座轨道交错设置；

14、连接轨道，活动设置于所述底座轨道和装配轨道之间；

15、其中，所述连接轨道配置为能够在第一位置和第二位置之间运动；

16、在所述第一位置，所述连接轨道与所述底座轨道对接，底座能够从所述底座轨道进入所述连接轨道，并被所述装配轨道所阻挡；

17、在所述第二位置，所述连接轨道与所述装配轨道对接，底座能够从所述连接轨道进入所述装配轨道，所述底座轨道内的底座被所述连接轨道所阻挡。

18、通过采用上述技术方案，利用一个可在两个工位间活动的连接轨道，巧妙地构建了一个“缓冲-闸门”机制。当连接轨道处于第一位置时，它能从连续供料的底座轨道接收单个底座并暂存；切换至第二位置时，则将暂存的底座精准导入装配轨道。这一设计从根本上将连续供料流程与节拍式的装配流程解耦，确保了装配线上零件的单一化和有序化供给，有效防止了零件在转移交接处的堆积、碰撞和错位，为后续的高精度装配奠定了稳定基础，显著提升了整个组装过程的有序性和可靠性。

19、进一步地，还包括转接驱动件，所述转接驱动件的驱动端与所述连接轨道连接，用于驱动所述连接轨道在所述第一位置和第二位置之间切换。

20、通过采用上述技术方案，通过增设转接驱动件，实现了连接轨道在两个关键位置之间精准、可靠的自动化切换。这取代了人工或简易机械干预，使得供料与装配节拍的衔接完全可控，确保了设备运行的连贯性与稳定性，是实现全自动高效组装的核心驱动保障。

21、进一步地，所述装配轨道与所述底座轨道相互平行且上下层叠设置。

22、通过采用上述技术方案，将装配轨道与供料的底座轨道设置为平行布局，使得设备整体结构更为紧凑，减少了平面空间的占用。这种布局有利于流水线的直线式规划，简化了零件从供料到装配、再到下料或下一环节的传输路径，便于设备的集成与在生产线上的布置。

23、采用上下层叠的立体布局，进一步优化了空间利用率，使设备在垂直方向上更加紧凑。这种设计将供料流与装配流在空间上分离，减少了相互干涉的可能，同时也为连接轨道的升降切换提供了清晰的运动空间。

24、进一步地，所述底座轨道和装配轨道位于同一平面内，所述连接轨道与底座轨道和装配轨道均相互平行。。

25、通过采用上述技术方案，将所有主要传输轨道设置在同一平面，简化了设备的结构和运动逻辑。连接轨道只需在同一平面内进行平移即可完成位置切换，驱动和控制方式更为简单直接，有助于降低设备的制造复杂度和维护成本，提高了运行的稳定性。

26、连接轨道与两侧轨道均保持平行，确保了其无论处于第一位置还是第二位置，都能与对接的轨道实现顺畅无阻的直线对接。这最大程度减少了零件在转移过程中因轨道错位或角度偏差而产生的卡滞风险，保证了传输的流畅性。

27、进一步地，在所述第一位置时，所述连接轨道内的底座被装配轨道端面阻挡；在所述第二位置时，所述转接驱动件驱动连接轨道移动至与装配轨道平齐，底座轨道内的底座被连接轨道端面阻挡。

28、通过采用上述技术方案，具体限定了连接轨道在不同位置时，利用轨道端面实现物理阻挡的机制。在第一位置，装配轨道端面作为止挡，使底座准确停留在连接轨道内；在第二位置，抬升后的连接轨道端面则作为新的止挡，阻止底座轨道内后续零件跟进。这种利用轨道自身结构的阻挡方式，简单可靠，无需额外复杂的止挡机构，降低了成本和故障率，同时实现了对零件的精确限位。

29、进一步地，还包括弹片装入机构，所述弹片装入机构包括：

30、弹片导轨，用于将弹片定向排列并输送至一弹片拾取工位；

31、限位组件，设于所述弹片导轨的出口端，用于在所述弹片拾取工位对首个弹片进行阻挡限位；以及

32、夹取组件，用于拾取被所述限位组件阻挡的首个弹片，并将其移出所述弹片导轨；

33、其中，所述夹取组件拾取弹片后，所述限位组件解除对所述首个弹片的阻挡，并同时对后续的第二个弹片进行阻挡限位。

34、通过采用上述技术方案，限位组件与夹取组件形成了协同联动的“拾取-限位”循环机制。该机制将连续输送的弹片流强制转换为精确的、单件化的供给节拍。每次动作中，限位组件确保只有一个弹片被精确定位在拾取工位，夹取组件完成拾取后，限位组件即时切换其阻挡对象，从而实现了弹片的可靠分离与有序供给。这从根本上避免了多个弹片在出口处堆积、粘连或被同时推出的问题，极大地提升了拾取动作的成功率与位置精度，为后续将弹片精准插入底座插槽奠定了坚实基础。

35、进一步地，所述限位组件包括：

36、限位框，可滑动地设于所述弹片导轨上，其滑动方向与弹片的输送方向垂直；

37、第一限位块，固定于所述限位框内；

38、第二限位块，固定于所述限位框内，并与所述第一限位块沿弹片输送方向间隔相对设置；

39、其中，所述第一限位块与第二限位块之间形成有限位间隙，所述限位间隙的宽度大于单个弹片的厚度且小于两个弹片的厚度之和。

40、通过采用上述技术方案，创造性地利用一个可整体滑动的限位框集成两个固定限位块，通过精确设计的限位间隙来实现弹片的物理分离与序贯释放。该间隙尺寸确保了首个弹片可被夹取组件操作，同时第二个弹片被有效阻挡。当限位框滑动时，第一限位块移开释放已被拾取的首个弹片，而第二限位块同步到达阻挡位置，拦住后续的第二个弹片。此纯机械式结构巧妙地用一个动作同时完成“释放”与“阻挡”两个功能，无需复杂的传感器与独立驱动件，结构简单紧凑、动作可靠、制造成本低，且分离效果稳定，不易受弹片尺寸细微偏差的影响。

41、进一步地，还包括推送机构，所述推送机构配置为：当所述连接轨道运动至第二位置时，将所述连接轨道内的底座推入所述装配轨道，并同步推动所述装配轨道上已有的底座移动一个工位。

42、通过采用上述技术方案，推送机构的引入实现了装配线节拍的自动化推进。它不仅在正确时机将新底座送入装配线起点，还同步地将线上所有在制底座精准地向前移动一个工位。这一同步动作确保了弹片装入、螺母旋紧等各工序能够严格按节拍循环进行，实现了全流程的步进式同步，极大地提高了装配效率和节奏的稳定性。

43、进一步地，所述推送机构包括推送驱动件和多个推板，所述多个推板沿所述装配轨道的输送方向间隔设置，所述推送驱动件用于驱动所有推板同步移动；其中，相邻两个推板之间的间距等于所述弹片装入机构与所述旋转螺母装配机构之间的工位间距。

44、通过采用上述技术方案，采用多推板一体式同步驱动的设计，结构巧妙。推板的固定间距与装配工位间距严格对应，使得一次推送动作即可完成所有工位上底座的同步移位。这保证了每个底座在各工位停留的时间一致，装配动作得以精准对位，避免了因异步输送导致的工序混乱或装配干涉，是实现高精度、高节拍装配的关键。

45、进一步地，所述推动机构在将装配轨道内的底座推入下一工位时，所述推板持续抵靠底座，以在装配过程中限制底座的位置。

46、通过采用上述技术方案，推板在完成推送后并不立即退回，而是保持对底座侧的抵靠状态。这为后续的弹片插入、螺母旋紧等装配操作提供了一个稳固的定位基准，防止底座在装配受力时发生位移或振动，确保了装配动作的精确性和一致性，从而直接提升了最终产品的装配质量。

47、综上所述，本技术具有以下至少一种有益技术效果：

48、1、通过姿态限定件和弹片插接槽限定弹片插接路径，装配更精确可靠，效率高。设计可移动切换的连接轨道，构建了高效的“缓冲-闸门”式供料衔接机制，将连续供料有序转化为与装配节拍匹配的单件供给，从根本上解决了零件在过渡处的堆积、碰撞问题，保障了自动化装配线的流畅与稳定运行。

49、2、采用连接轨道与推送机构协同工作的方式，实现了装配线上多个工位底座的同步、精准步进输送，确保了各装配工序的严格节拍化与对位精度，显著提升了整体装配效率与产品的一致性。

50、3、通过优化轨道布局（如平行、层叠或共面设计）以及利用轨道端面进行定位阻挡，使得设备结构紧凑、运动逻辑清晰、动作可靠，在实现复杂自动化功能的同时，降低了机械复杂度、制造成本及故障风险。

51、4、推送机构中推板的持续抵靠设计，为装配过程中的底座提供了动态的定位约束，有效抵抗了装配操作带来的扰动，确保了弹片安装与螺母旋合等关键工序的精度，从而直接提高了组装件的质量和可靠性。