一种带镶嵌配件的注塑管件的生产方法及系统与流程

1.本发明涉及注塑管件生产技术领域，更具体地，涉及一种带镶嵌配件的注塑管件的生产方法及系统。


背景技术：

2.注塑件是指由注塑机生产的各种注塑产品，统称注塑件，传统注塑件直接由注塑件和模具注塑开模生产，目前许多种类的注塑管件因为实际应用场景需要，需要在管件上镶嵌有钢配件，例如内/外螺纹三通、内/外螺纹弯头、内/外螺纹管接头等。
3.故针对现有注塑管件在进行注塑时，需要将模具钢配件等嵌入，通常采用人工作业，具有效率低，易损坏模具等问题，因此逐步出现了自动化镶配件以及自动剪水口等自动化装备，例如公开号为cn211137897u的中国专利文献，公开了一种注塑件自动化生产单元，机器人利用爪手将料仓上的镶配件搬运至注塑机内注塑加工，注塑成型后，机器人将注塑件搬运至水口剪切装置进行水口切除，再将水口释放至水口切碎机，最后将成品释放至成品输出线，通过成品输出线送出工作区域，这类的管件在生产时，无需人工参与配件转移和成品移出过程，但是就目前的带镶嵌配件的注塑管件的生产方法，在进行镶配件搬运时，机器人的爪手抓取的是位于料仓已经人工排列好的镶嵌配件，镶嵌配件的整齐排列和码垛还是需要人工将原始杂乱的镶嵌配件进行排列和码垛；公开号为cn211137897u的中国专利文献，公开了一种自动嵌件注塑机，实现自动上料，取料，完成自动化加工，但是机械手通过一个一个的将配件抓取，再进行转移，此种生产方法，效率仍然会受到影响。现有的带镶嵌配件的注塑管件的生产方法及系统在配件的排列和上料过程仍然效率较低，影响了注塑生产的整体生产效率。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有的带镶嵌配件的注塑管件的生产方法及系统在配件的排列和上料过程仍然效率较低的问题，提供一种带镶嵌配件的注塑管件的生产方法及系统。本发明可将散乱的配件自动化排列摆放，使得机械手可一次性抓取多个摆列好的配件，并且能够不断的给机械手提供排列好的多个配件，很大程度提高生产效率，且节约人力成本。
5.为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
6.一种带镶嵌配件的注塑管件的生产方法，具体包括如下步骤：
7.步骤1：利用自动化排列装置将散乱的镶嵌配件在配件载具上进行自动化排列；
8.步骤2：机械手一次性从配件载具上抓取排列好的若干镶嵌配件，机械手将若干镶嵌配件运送至注塑机，并将镶嵌配件放置于注塑机的注塑模具中，机械手退出注塑模具，注塑机合模开始注塑；同时，自动化排列装置在配件载具上进行着下一次的配件自动化排列；
9.步骤3：注塑机注塑完毕，注塑机开模，机械手将注塑好的成品从模具中抓取出，并将成品转移至水口自动剪切工序进行成品水口冲切；机械手运动至配件载具上方，抓取排
列好的若干配件进行下一次的配件转移；
10.步骤4：水口冲切完成后，剪切下的水口和成品分别送入成品通道和水口通道，完成带镶嵌配件的注塑管件的生产。
11.一种应用于带镶嵌配件的注塑管件生产方法的系统，包括配件排列模组、机械手、注塑机和水口冲切装置，以及分别连接配件排列模组、机械手、注塑机和水口冲切装置的控制系统，配件排列模组用于承接配件输送带运送来的配件并将配件自动排列，机械手将配件排列模组排列好的配件抓取并放置于注塑机的模具中，并在注塑完成后将注塑管件的成品从模具中取出放置在水口冲切装置上，水口冲切装置进行成品的水口冲切并在冲切后将成品和水口分开。
12.这样，本系统可应用于带镶嵌配件的注塑管件的生产，配件从配件排列模组进入整个系统，由机械手一次性抓取配件排列模组中排列好的多个配件并放入注塑机中，注塑机生产结束后，机械手从注塑机中一次性抓取注塑好的多个成品，并将成品放在水口冲切装置中被剪去水口，之后下料，可实现生产的全自动化，具有高生产效率、低人工成本、高良品率等优点，保证了注塑管件生产的快速稳定性。
13.进一步的，配件排列模组包括一端承接配件输送带运送来的配件且另一端逐个顶升起配件的配件定位器，架设于配件定位器上方且用于逐个抓取顶升起的配件的转移抓手，以及设于配件定位器一侧且用于承接转移抓手抓取来的配件的配件载具。
14.进一步的，配件定位器包括上端承接配件输送带的斜面导轨，设于斜面导轨下端且贯穿斜面导轨用于顶升配件的顶升器，以及沿着配件顶升路径围设且用于防止配件掉落的顶升通道，顶升通道与斜面导轨连通。
15.进一步的，转移抓手包括支架，设于支架横梁上的横向移动模组，由横向移动模组带动且在横向移动模组上往复运动的滑块，设于滑块上的伸缩升降模组，伸缩升降模组的一端连接滑块且另一端连接用于配件抓取的抓手，以及设于支架上用于获取配件及配件载具位置信息的传感器。
16.进一步的，配件载具包括呈两列矩阵排列的若干模具固定座，转移抓手还包括一端连接滑块的偏心旋转机构，偏心旋转机构的另一端连接横向移动模组且带动横向移动模组进行位置偏移。
17.这样，配件从上一工序的传送皮带上，落入配件定位器中，配件可以自行向下滚动到配件定位器的斜面导轨的最下端，顶升器可以一次将一个配件通过顶升通道进行顶升，使其超出顶升通道的上边缘，此时抓手取走配件，横向移动模组使抓手可以沿支架横梁的x轴进行往复运动，偏心旋转机构可以使抓手绕横梁的z轴旋转180
°
，伸缩升降模组可以使抓手上下沿z轴运动，抓手可以夹紧或放松配件。
18.配件排列模组的工作原理为：当抓手夹紧一个产品后，会在横向移动模组的驱动下运动到模具固定座的上方，抓手会首先运动到第一列模具固定座正上方，接着伸缩升降模组伸出，抓手松开，使配件落入模具固定座。抓手重新回到配件定位器上方取走配件，并给同一列的其他模具固定座上料；在完成了这一列的模具固定座的上料后，抓手取料的动作不变。但是在取料结束后，偏心旋转机构会旋转180
°
，此时抓手的位置从第一列模具固定座的正上方，旋转运动到了另外一列的模具固定座的正上方，同样在伸缩升降模组和抓手的作用下，给第二列的模具固定座上料，待配件排列模组上的模具固定座全部上料完成后，
配件排列模组停止工作，直至配件被取走，再重复上述工作过程。
19.进一步的，机械手包括多轴机械臂，连接多轴机械臂的爪盘，设于爪盘上用于抓取配件和成品的若干机械爪，若干机械爪的排列位置与若干模具固定座的排列位置相对应，爪盘上还设有用于对若干模具固定座进行位置和图像信息获取的信息采集器。
20.需要说明的是，信息采集器包括但不限于位置传感器和工业相机等信息采集装置，这样，机械爪可以通过采集到的信息通过控制系统进行微调配件之间的间距，因此可以适应不同的模具，模具磨损后依然可以准确放置。
21.进一步的，水口冲切装置包括输送导轨，设于输送导轨一端的成品定位板，用于驱动成品定位板在输送导轨上往复运动的第一驱动装置，架设在输送导轨另一端的剪切板，以及用于驱动剪切板升降运动实现成品剪切的第二驱动装置，剪切板上与成品水口对应的位置设有剪切刀片。
22.进一步的，第二驱动装置包括电机，与电机的转子连接的丝杠，丝杠贯穿剪切板，剪切板上丝杠贯穿处设有与丝杠配合的螺母。
23.进一步的，剪切板的四角上设有分别贯穿四角的四个运动导柱，剪切板上还设有定位导柱，成品定位板上还开设有与定位导柱配合的导向孔；剪切板上与成品及水口相对应的位置还分别设有真空吸盘。
24.这样，机械手将注塑机生产出来的成品放置在成品定位板上，成品定位板下方安装有输送导轨，可以沿着输送导轨滑动，在成品放置结束后，第一驱动装置推动成品定位板，从放料工位运动到剪切工位，剪切板的作用是剪切掉成品之间相互连接的注塑水口，剪切板上与成品水口对应的位置设有剪切刀片；剪切板的四个角通过运动导柱和剪切板的相互配合，保证剪切板上下运动时的位置精度；剪切板的还安装有两个定位导柱，定位导柱可以和成品定位板上的两个导向孔相配合，作用是确保剪切板和成品定位板之间的相互位置关系准确，以此来保证剪切的精度。第二驱动装置通过电机带动丝杆旋转，再通过螺母驱动剪切板沿着运动导柱上下运动。
25.水口冲切装置的工作原理为：当成品定位板被第一驱动装置驱动，运动到剪切工位后，第二驱动装置驱动剪切板下压，定位导柱插入成品定位板的导向孔完成定位，之后剪切板上的刀片向下剪除成品上的水口，向下剪切的动作完成后，真空吸盘开始工作并吸附住成品和被剪切掉的水口。此时第二驱动装置驱动剪切板向上运动，同时带动被吸附住的成品和水口一同向上运动，成品定位板在第一驱动装置带动下从剪切工位回到放料工位，之后吸附成品的真空吸盘破除真空，将成品向下方落入成品输送装置，再之后吸附水口的真空吸盘破除真空，将水口向下方落入水口输送装置，从而完成了成品剪切和下料。
26.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
27.(1)本发明通过配件排列模组可将散乱的配件先行排列摆放，并且能够不断的给机械手提供排列好的多个配件，使得机械手可一次性抓取多个摆列好的配件，很大程度提高了带镶嵌配件的注塑管件的生产方法的生产效率，且节约人力成本。
28.(2)本发明由机械手一次性抓取配件排列模组中排列好的多个配件放入注塑机中，注塑机生产结束后，机械手从注塑机中一次性抓取注塑好的多个成品，并将成品放在水口冲切装置中被剪去水口，之后下料，实现生产的全自动化，具有高生产效率、低人工成本、高良品率等优点，保证了注塑管件生产的快速稳定性，
附图说明
29.图1为本发明中带镶嵌配件的注塑管件的生产方法的流程图；
30.图2为本发明中机械手、水口冲切装置和配件排列模组的结构示意图；
31.图3为本发明中配件排列模组的结构示意图；
32.图4为本发明中水口冲切装置的结构示意图。
33.图示标记说明如下：
34.1-配件排列模组，11-配件定位器，111-顶升器，12-转移抓手，121-横向移动模组，122-滑块，123-伸缩升降模组，124-抓手，125-偏心旋转机构，13-配件载具，2-机械手，21-爪盘，22-机械爪，4-水口冲切装置，41-输送导轨，42-成品定位板，43-第一驱动装置，44-剪切板，441-运动导柱，442-定位导柱，443-导向孔，45-第二驱动装置。
具体实施方式
35.下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
36.本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
37.实施例1
38.如图1所示，一种带镶嵌配件的注塑管件的生产方法，具体包括如下步骤：
39.步骤1：利用自动化排列装置将散乱的镶嵌配件在配件载具上进行自动化排列；
40.步骤2：机械手一次性从配件载具上抓取排列好的若干镶嵌配件，机械手将若干镶嵌配件运送至注塑机，并将镶嵌配件放置于注塑机的注塑模具中，机械手退出注塑模具，注塑机合模开始注塑；同时，自动化排列装置在配件载具上进行着下一次的配件自动化排列；
41.步骤3：注塑机注塑完毕，注塑机开模，机械手将注塑好的成品从模具中抓取出，并将成品转移至水口自动剪切工序进行成品水口冲切；机械手运动至配件载具上方，抓取排列好的若干配件进行下一次的配件转移；
42.步骤4：水口冲切完成后，剪切下的水口和成品分别送入成品通道和水口通道，完成带镶嵌配件的注塑管件的生产。
43.实施例2
44.如图2至图4所示，一种应用于如实施例1所述的带镶嵌配件的注塑管件生产方法的系统，包括配件排列模组1、机械手2、注塑机和水口冲切装置4，以及分别连接配件排列模组1、机械手2、注塑机和水口冲切装置4的控制系统，配件排列模组1用于承接配件输送带运送来的配件并将配件自动排列，机械手2将配件排列模组1排列好的配件抓取并放置于注塑机的模具中，并在注塑完成后将注塑管件的成品从模具中取出放置在水口冲切装置4上，水
口冲切装置4进行成品的水口冲切并在冲切后将成品和水口分开。
45.这样，本系统可应用于带镶嵌配件的注塑管件的生产，配件从配件排列模组1进入整个系统，由机械手2一次性抓取配件排列模组1中排列好的多个配件并放入注塑机中，注塑机生产结束后，机械手2从注塑机中一次性抓取注塑好的多个成品，并将成品放在水口冲切装置4中被剪去水口，之后下料，可实现生产的全自动化，具有高生产效率、低人工成本、高良品率等优点，保证了注塑管件生产的快速稳定性。
46.如图3所示，配件排列模组1包括一端承接配件输送带运送来的配件且另一端逐个顶升起配件的配件定位器11，架设于配件定位器11上方且用于逐个抓取顶升起的配件的转移抓手12，以及设于配件定位器11一侧且用于承接转移抓手12抓取来的配件的配件载具13。
47.如图3所示，配件定位器11包括上端承接配件输送带的斜面导轨，设于斜面导轨下端且贯穿斜面导轨用于顶升配件的顶升器111，以及沿着配件顶升路径围设且用于防止配件掉落的顶升通道，顶升通道与斜面导轨连通。
48.如图3所示，转移抓手12包括支架，设于支架横梁上的横向移动模组121，由横向移动模组121带动且在横向移动模组121上往复运动的滑块122，设于滑块122上的伸缩升降模组123，伸缩升降模组123的一端连接滑块122且另一端连接用于配件抓取的抓手124，以及设于支架上用于获取配件及配件载具13位置信息的传感器。
49.如图3所示，配件载具13包括呈两列矩阵排列的若干模具固定座，转移抓手12还包括一端连接滑块122的偏心旋转机构125，偏心旋转机构125的另一端连接横向移动模组121且带动横向移动模组121进行位置偏移。
50.这样，配件从上一工序的传送皮带上，落入配件定位器11中，配件可以自行向下滚动到配件定位器11的斜面导轨的最下端，顶升器111可以一次将一个配件通过顶升通道进行顶升，使其超出顶升通道的上边缘，此时抓手124取走配件，横向移动模组121使抓手124可以沿支架横梁的x轴进行往复运动，偏心旋转机构可以使抓手124绕横梁的z轴旋转180
°
，伸缩升降模组123可以使抓手124上下沿z轴运动，抓手124可以夹紧或放松配件。
51.配件排列模组1的工作原理为：当抓手124夹紧一个配件后，会在横向移动模组121的驱动下运动到模具固定座的上方，抓手124会首先运动到第一列模具固定座正上方，接着伸缩升降模组123伸出，抓手124松开，使配件落入模具固定座。抓手124重新回到配件定位器11上方取走配件，并给同一列的其他模具固定座上料；在完成了这一列的模具固定座的上料后，抓手124取料的动作不变。但是在取料结束后，偏心旋转机构125会旋转180
°
，此时抓手124的位置从第一列模具固定座的正上方，旋转运动到了另外一列的模具固定座的正上方，同样在伸缩升降模组123和抓手124的作用下，给第二列的模具固定座上料，待配件排列模组1上的模具固定座全部上料完成后，配件排列模组1停止工作，直至配件被取走，再重复上述工作过程。
52.如图2所示，机械手2包括多轴机械臂，连接多轴机械臂的爪盘21，设于爪盘21上用于抓取配件和成品的若干机械爪22，若干机械爪22的排列位置与若干模具固定座的排列位置相对应，爪盘上还设有用于对八个模具固定座进行位置和图像信息获取的信息采集器。
53.本实施例中，信息采集器为工业相机，这样，机械爪22可以通过采集到的信息通过控制系统进行微调配件之间的间距，因此可以适应不同的模具，模具磨损后依然可以准确
放置。
54.如图4所示，水口冲切装置4包括输送导轨41，设于输送导轨41一端的成品定位板42，用于驱动成品定位板42在输送导轨41上往复运动的第一驱动装置43，架设在输送导轨41另一端的剪切板44，以及用于驱动剪切板44升降运动实现成品剪切的第二驱动装置45，剪切板44上与成品水口对应的位置设有剪切刀片。
55.本实施例中，第二驱动装置45包括电机，与电机的转子连接的丝杠，丝杠贯穿剪切板44，剪切板44上丝杠贯穿处设有与丝杠配合的螺母。
56.如图4所示，剪切板44的四角上设有分别贯穿四角的四个运动导柱441，剪切板44上还设有定位导柱442，成品定位板42上还开设有与定位导柱442配合的导向孔443；剪切板44上与成品及水口相对应的位置还分别设有真空吸盘。
57.这样，机械手2将注塑机生产出来的成品放置在成品定位板42上，成品定位板42下方安装有输送导轨41，可以沿着输送导轨41滑动，在成品放置结束后，第一驱动装置43推动成品定位板42，从放料工位运动到剪切工位，剪切板44的作用是剪切掉成品之间相互连接的注塑水口；剪切板44的四个角通过运动导柱441和剪切板44的相互配合，保证剪切板44上下运动时的位置精度；剪切板44还安装有两个定位导柱442，定位导柱442可以和成品定位板42上的两个导向孔443相配合，作用是确保剪切板44和成品定位板42之间的相互位置关系准确，以此来保证剪切的精度。第二驱动装置45通过电机带动丝杆旋转，再通过螺母驱动剪切板44沿着运动导柱441上下运动。
58.水口冲切装置4的工作原理为：当成品定位板42被第一驱动装置43驱动，运动到剪切工位后，第二驱动装置45驱动剪切板44下压，定位导柱442插入成品定位板42的导向孔443完成定位，之后剪切板44上的刀片向下剪除成品上的水口，向下剪切的动作完成后，真空吸盘开始工作并吸附住成品和被剪切掉的水口。此时第二驱动装置45驱动剪切板44向上运动，同时带动被吸附住的成品和水口一同向上运动，成品定位板42在第一驱动装置43带动下从剪切工位回到放料工位，之后吸附成品的真空吸盘破除真空，将成品向下方落入成品输送装置，再之后吸附水口的真空吸盘破除真空，将水口向下方落入水口输送装置，从而完成了成品剪切和下料。
59.显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。