一种自动埋装铜件的风机壳体注塑设备及注塑方法与流程

1.本发明涉及风机壳体注塑成型技术领域，尤其是涉及一种自动埋装铜件的风机壳体注塑设备及注塑方法。


背景技术：

2.风机下壳产品包含塑胶件、风扇以及电机定子中所必须的铜件，生产下壳产品常用的方法为注塑模具法，注塑模具是塑料件产品生产中广泛应用的一种成型模具，也是赋予塑胶制品完整结构和精确尺寸的工具，注塑成型是批量生产某些形状复杂部件时用到的一种加工方法。在现有技术中，下壳产品之的生产方法一般为：
①
通过人工将铜件装入注塑模具中；
②
人工再按注塑机启动按钮合模；
③
再注塑成型；
④
开模；
⑤
注塑机将下壳产品顶出；
⑥
作业员将下壳产品取出并包装。
3.目前人工埋放铜件的注塑方法可能存在以下问题：首先，铜件漏装的下壳产品流到客户处导致客户无法使用并严重投诉，其次，铜件装不到位导致压模将模具压坏，而且人工埋放时每一模用时不一样，导致每一模产品塑胶粒子熔胶时长也不一样导致产品尺寸和变形不稳定，最终个产品组装后的效果不一样，在工作过程中作业员只能够站立操作，且生产效率较低，一般生产周期在45秒到55秒之间。
4.申请号为cn202010180035.3的中国专利公开了一种防漏装铜件的风机壳注塑模具及方法，包括公模仁、母模仁和型腔，模仁的内部在正对铜件的位置处固定设置有镶件，镶件的下表面与铜件的上表面接触，镶件的下表面被铜件上表面的边缘所包含，镶件的下表面设置有凹槽，凹槽用于注塑时形成凸起，凸起可以从凹槽中取出，镶件还设置有一条连通凹槽与外界的排气通路。本发明设置有凹槽，在铜件漏装注塑时形成凸起，容易分辨，杜绝漏装问题。但是并没有提及在注塑之前如何保证铜件垂直埋装的问题，在安装过程中难免会出现错位和偏差。
5.因此，有必要设计一种可以保证垂直安装，保证产品精度及生产周期稳定的自动化注塑装置。


技术实现要素：

6.基于以上问题，本发明的目的在于提供了一种自动埋装铜件的风机壳体注塑设备及注塑方法，可保证核心铜件始终为垂直埋装，保证产品精度的同时提高了工作效率，具有稳定的生产周期。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
8.一种自动埋装铜件的风机壳体注塑设备，包括上料系统、搬运系统、注塑系统和下料系统，所述搬运系统包括机械手，该机械手末端设有多功能夹爪，所述多功能夹爪包括基板，所述基板上固定有两个物料夹取装置，用于吸附注塑埋装的铜件；所述基板的下表面周向均匀分布有多个定位柱，且所述基板还设有两个锁模装置；所述多功能夹爪在所述上料系统、所述注塑系统和所述下料系统之间实现往复搬运；
9.所述注塑系统包括注塑模具，该注塑模具包括动模和定模，所述注塑模具包括动模，所述动模上表面设有两个动模仁；所述动模仁的中心处设有用于摆放铜件的物料槽；所述动模上表面还设有定位孔和锁模槽；所述物料槽、所述定位孔和所述锁模槽之间的位置关系与所述多功能夹爪上的所述物料夹取装置、所述定位柱和所述锁模装置之间的位置关系一一对应；所述锁模槽的直径大于所述锁模装置的最大直径，所述定位孔的直径大于所述定位柱的最大直径。
10.优选地，所述锁模装置包括锁模气缸、连接筒和对称设置的两个活动块；所述连接筒内部设有连接芯柱，所述连接芯柱一端与所述锁模气缸的推杆固定，另一端开有u形凹槽；所述活动块一侧通过u形孔与所述连接芯柱的u形凹槽配合安装，另一侧延伸出楔形凸缘，设有楔形凸缘的一侧通过销钉与所述连接筒配合安装；所述活动块随着连接芯柱的运动绕着所述销钉旋转，实现张开和缩进。
11.优选地，所述物料夹取装置包括气爪，所述气爪前端设有均匀环绕气爪轴心分布的爪头，所述爪头为三角楔形。
12.优选地，所述多功能夹爪的侧面固定有两个成品取料装置，用于吸附注塑后的成品。所述成品取料装置包括固定在基板侧面的气缸，所述气缸的活动端的外表面固定有连接钣金，在所述连接钣金的末端固定安装有吸附板，所述吸附板上安装有活动吸盘。
13.优选地，所述上料系统包括物料摆放区、工作台和物料滑台板；所述物料滑台板安装在所述工作台上；所述物料滑台板包括上滑台板和下滑台板；所述物料滑台板上分布有多个物料摆放孔，所述物料摆放孔的周围根据所述锁模装置和所述定位柱的位置对应设置有避位孔和取料定位孔；所述上滑台板和下滑台板上的物料摆放孔、避位孔和取料定位孔的位置分布均相同；所述避位孔的直径大于所述锁模装置的最大直径，所述取料定位孔的直径大于所述定位柱的最大直径。
14.优选地，所述上滑台板和下滑台板分别通过第一无杆气缸和第二无杆气缸固定在所述工作台上，所述第一无杆气缸和第二无杆气缸分别驱动所述上滑台板和下滑台板直线运动。
15.优选地，所述物料摆放区的两侧设有多个动作控制按钮，用以控制该风机壳体注塑设备的工作状态。
16.优选地，所述下料系统采用输送带搬运系统，所述输送带搬运系统包括分层排布的第一输送线和第二输送线，所述第一输送线和第二输送线分别由第一驱动装置和第二驱动装置所驱动；所述第一输送线的长度小于所述第二输送线的长度。
17.优选地，所述风机壳体注塑设备还包括环绕在周围的护栏。
18.一种自动埋装铜件的风机壳体注塑方法，使用上述任意一项所述的一种自动埋装铜件的风机壳体注塑设备进行注塑，具体步骤为：
19.s1.系统启动，将物料摆放在上料系统；
20.s2.待上料系统满料且发出满料信号后，机械手移动到上料系统上的取料位置，多功能夹爪通过物料夹取装置从上料系统中吸附物料，进行取料，并将物料搬运到注塑模具待机点；
21.s3.注塑模具开模，暴露出定模中的物料槽，机械手接收到注塑开模信号，将物料埋装进用于摆放铜件的物料槽中，在埋装过程中，多功能夹爪上的定位柱插入注塑模具上
的定位孔中，锁模装置插入注塑模具上的定位孔上的锁模槽中并抱紧模具，防止物料摆放位置出现偏差，待物料埋入完成后，机械手传送给注塑系统启动信号；
22.s4.注塑机启动，开始注塑；
23.s5.注塑完成并开模后，机械手将成品搬运到下料系统指定位置，回到上料系统上的取料位置，完成一次工作循环，等待下一次取料。
24.与现有技术相比，本发明有以下优势：
25.1.在注塑过程中，机械手末端设有多功能夹爪上设有定位柱和锁模装置，定位柱不仅可以保证在上料过程中实现精确取料，而且在铜件埋装过程中可以实现铜件和注塑模具之间的精确定位；锁模装置用于在埋装过程中抱紧模具，防止模具出现位移导致安装偏差，本发明提供的注塑设备，可以保证注塑前埋装铜件的安装精度高，不会出现安装倾斜导致表面刮伤的现象，保证产品精度和质量；
26.2.与人工埋放铜件的注塑方法相比，本发明提供的一种自动埋装铜件的风机壳体注塑设备及注塑方法可以提高生产效率，从原先的45-55秒提高到36秒，且生产周期稳定；
27.3.在注塑过程中为双工位作业，作业员无需长期站立作业，全自动化的设置减轻作业员劳动强度。
附图说明
28.图1是本发明提供的一种自动埋装铜件的风机壳体注塑设备的俯视图；
29.图2是本发明提供的一种自动埋装铜件的风机壳体注塑设备上料系统的示意图；
30.图3是本发明中上料系统中物料滑台板孔位的示意图；
31.图4是本发明中搬运系统的整体示意图；
32.图5是本发明中搬运系统中的多功能夹爪的结构示意图；
33.图6是本发明中锁模装置的剖视图；
34.图7是本发明中锁模装置的局部结构示意图；
35.图8是本发明中注塑模具的定模的示意图；
36.图9是本发明中多功能夹爪在物料滑台板上取料的示意图；
37.图10是本发明中多功能夹爪在注塑模具中埋装物料的示意图；
38.图11是本发明中下料系统的示意图；
39.图12是本发明中搬运系统的工作流程图。
40.附图标记：
41.1-上料系统；2-搬运系统；3-注塑系统；4-下料系统；5-护栏；
42.11-物料摆放区；12-工作台；13-物料滑台板；131-上滑台板；
43.132-下滑台板；14-第一无杆气缸；15-第二无杆气缸；16-直线导轨；
44.1301-物料摆放孔；1302-取料定位孔；1303-避位孔；
45.21-立柱；22-机械手；23-多功能夹爪；
46.231-保护钣金；232-基板；233-物料夹取装置；234-定位柱；
47.235-锁模装置；2351-锁模气缸；2352-连接筒；2353-推杆；
48.2354-连接芯柱；2355-活动块；2356-u形孔；2357-销钉；2358-套筒；
49.236-成品取料装置；2361-气缸；2362-连接钣金；
50.2363-吸附板；2364-活动吸盘；
51.31-动模；32-物料槽；33-定位孔；34-锁模槽；35-动模仁；
52.41-第一输送线；42-第二输送线；43-第一驱动装置；44-第二驱动装置。
具体实施方式
53.为使本发明实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。
54.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、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技术和简化描述，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，因此不能理解为对本技术的限制。
55.一种自动埋装铜件的风机壳体注塑设备，如图1所示，包括上料系统1、搬运系统2、注塑系统3和下料系统4。
56.如图2所示，所述上料系统1包括物料摆放区11、工作台12和物料滑台板13；所述物料摆放区11可以作为缓冲区域提前准备需要放置的物料；所述物料滑台板13安装在所述工作台12上，且所述物料滑台板13上可同时放置多个物料。优选地，所述物料滑台板13包括上滑台板131和下滑台板132；为双工位设置，所述上滑台板131和下滑台板132分别通过第一无杆气缸14和第二无杆气缸15固定在所述工作台12上，所述第一无杆气缸14和第二无杆气缸15分别驱动所述上滑台板131和下滑台板132直线运动。
57.当上滑台板131或者下滑台板132在满料状态下进行搬运埋放的同时，另一个物料滑台板13可以回到靠近物料摆放区11的位置，由工作人员进行放料，待工作位上的物料搬运完毕，进行空料盘和满料盘的交替互换，可以保证设备始终在进行取料和埋放，提高工作效率。
58.如图3所示，所述滑台板上分布有多个物料摆放孔1301，所述物料摆放孔1301用来放置物料，在本实施例中为需要埋放的铜件。
59.如图4所示，所述搬运系统2包括用来支撑的支柱、机械手22和位于机械手22末端的多功能夹爪23。所述机械手22采用工业六轴机器人，自由度大，工作灵活，具有极高的定位精度。
60.如图5所示，所述多功能夹爪23包括覆盖于上方的保护钣金231，可以防止细小零件和杂质的进入；多功能夹爪23还包括基板232，所述基板232上固定有两个物料夹取装置233，用于吸附注塑埋装的铜件本技术中的物料架去装置采用气爪，所述气爪前端设有均匀环绕气爪轴心分布的爪头，所述爪头为三角楔形，定位精度高，且在气爪的爪头与铜件接触之间设有柔性材料工件，可以保证夹紧力的同时不会损伤铜件；所述基板232的下表面周向均匀分布有多个定位柱234，本技术设置定位柱234的数量为4个，可以实现取料定位和埋放定位；所述基板232还设有两个锁模装置235；锁模装置235用于在埋装过程中抱紧模具，防止模具出现位移导致安装偏差。该多功能夹爪23在机械手22的操纵下可以在所述上料系统1、所述注塑系统3和所述下料系统4之间实现往复搬运；所述多功能夹爪23的侧面固定有两个成品取料装置236，用于吸附注塑后的成品。所述成品取料装置236包括固定在基板232侧面的气缸2361，所述气缸2361的外表面固定有连接钣金2362，在所述连接钣金2362的末端
设有吸附板2363，所述吸附板2363上安装有活动吸盘2364，注塑成功后，活动吸盘2364吸附注塑成品进行搬运。
61.如图6和图7所示，所述锁模装置235包括锁模气缸2351、连接筒2352和对称设置的两个活动块2355；所述连接筒2352外侧壁套有保护作用的套筒2358，连接筒2352内部中空设有连接芯柱2354，所述连接芯柱2354一端与所述锁模气缸2351的推杆2353固定，另一端开有u形凹槽；所述活动块2355一侧通过u形孔2356与所述连接芯柱2354的u形凹槽配合安装，另一侧延伸出楔形凸缘，设有楔形凸缘的一侧通过销钉2357与所述连接筒2352配合安装。由于连接芯柱2354与锁模气缸2351的推杆2353固定连接，因此连接芯柱2354可在锁模气缸2351的运动作用下沿着连接筒2352的轴线方向往复运动。活动块2355与连接芯柱2354之间、活动块2355与通过销钉2357与所述连接筒2352均为间隙配合，因此两个活动块2355随着连接芯柱2354的运动分别绕着各自所配合的销钉2357进行旋转运动，实现活动块2355之间的张开和缩紧。
62.如图8所示，所述注塑系统3包括注塑模具，包括定模和动模31，所述动模31上表面设有注塑所用的动模仁35；在本实施例中，所述动模仁35的中心处设有用于摆放铜件的物料槽32；所述动模31上表面还设有定位孔33和锁模槽34；当物料夹取装置233进行埋放时，所述定位孔33的位置与所述定位柱234相对应；所述锁模槽34与所述锁模装置235的位置相对应。
63.多功能夹爪23在物料滑台板13上取料时的动作方式如图9所示，所述上滑台板131和下滑台板132上均设有多个物料摆放孔1301、避位孔1303和取料定位孔1302，且所述上滑台板131和下滑台板132上以上三种孔的位置分布情况均相同，可保证上滑台板131和下滑台板132在切换时可以无缝衔接。所述物料摆放孔1301的周围根据所述锁模装置235和所述定位柱234的位置进行避位孔1303和取料定位孔1302的设置，所述避位孔1303的直径大于所述锁模装置235的最大直径，所述取料定位孔1302的直径大于所述定位柱234的最大直径，可以确保在每一次取料的时候，多功能夹爪23的定位柱234可以准确插入定位孔33中，实现取料的精定位，再进行取料，同时锁模装置235可以插入避位孔1303中，防止发生碰撞和干涉。
64.机械手22将物料铜件埋放到注塑模具中的方式如图10所示，所述物料槽32、所述定位孔33和所述锁模槽34之间的位置关系与所述多功能夹爪23上的所述物料夹取装置1301、所述定位柱和所述锁模装置235之间的位置关系一一对应；所述锁模槽32的直径大于所述锁模装置235的最大直径，所述定位孔33的直径大于所述定位柱234的最大直径，当多功能夹爪23运动到注塑模具上方时，定位柱234插到动模31上表面的定位孔33中，此时物料夹取装置233恰好位于物料槽32的上方。两个锁模装置235插入锁模槽34中，锁模装置235中的锁模气缸2351运动，带动连接芯柱2354的运动分别绕着各自所配合的销钉2357进行旋转运动，实现活动块2355相互张开，顶紧锁模槽34的内表面，实现在铜件埋装的过程中抱紧模具，防止模具出现位移导致安装偏差，确保铜件可以垂直插入物料槽32中，定位精确。
65.在铜件埋装完成之后，机械手22离开注塑模具表面，注塑系统开始注塑，待注塑完成并开模之后，由多功能夹爪23侧面的成品取料装置236将注塑成品吸附取出，并搬运到下料系统4的输送线中，再返回上料系统1进行下一次取料，完成一个完整的工作周期。
66.下料系统4采用输送线设备，包括第一输送线41和第二输送线42，所述第一输送线
41由第一驱动装置43所驱动，第二输送线42由第二驱动装置44所驱动。所述第一输送线41和第二输送线42以上下两层的方式进行排布，所述第一输送线41的长度小于所述第二输送线42的长度。由于注塑模具中有两个产品穴位，一次可同时注塑两个产品，机械手22拿取产品后，两个穴位上的产品分别放在第一输送线41和第二输送线42，作业员会分别将两个穴位的产品进行分开包装，便于后期追溯，这样设置可以有效利用空间，实现双工位运转。
67.在上料系统1的工作台12上设有多个动作控制按钮，控制该风机壳体注塑设备的工作状态，其中包括：
68.①
双手按钮：治具台摆满铜件后需同时按下双手启动按钮；
69.②
中止程序按钮：机器人自动运行时，按下此按钮将中止机器人当前运行的程序；
70.③
回原点按钮：机器人自动运行时，按下此按钮会自动调用回原点程序(需提前按一次中止程序按钮)；
71.④
暂停按钮：机器人自动运行时，按下此按钮将暂停当前程序的运行；
72.⑤
中途启动按钮：机器人自动运行时，暂停后按下此按钮机器人将继续之前的程序运行。
73.⑥
主程序启动按钮：机器人自动运行时，按下此按钮会自动调用主程序(需提前按一次中止程序按钮)。
74.所述风机壳体注塑设备还包括环绕在周围的护栏5，可以阻挡无关人员的进入，防止因机械手22运动范围变化而出现意外事故，且分离出独立的工作区域，利于车间内部的生产管理。
75.本发明还提供一种风机壳体注塑方法，使用上述任意一项所述的一种自动埋装铜件的风机壳体注塑设备进行注塑，如图12所示，其具体步骤为：
76.s1.将物料摆放在上料系统1的一个物料滑台板13上至该物料滑台板13成为满料状态；
77.s2.待该物料滑台板13上满料后，机械手22移动到该物料滑台板13上方，多功能夹爪23通过物料夹取装置233吸附物料，进行取料，并将物料搬运到注塑模具上方的待机点；
78.s3.机械手22接收到注塑开模信号，将物料植入注塑模具中，多功能夹爪23上的定位柱234插入注塑模具上的定位孔33中，锁模装置235插入注塑模具上的定位孔33上的锁模槽34中并抱紧模具，防止物料摆放位置出现偏差，待物料植入完成后传送给注塑机启动信号；
79.s4.注塑机启动，开始注塑；
80.s5.注塑完成并开模后，机械手22将成品搬运到下料系统4指定位置，回到上料系统1上方，等待下一次取料。
81.在步骤s1中，初始状态下将物料摆放到上滑台板131或下滑台板132作为初始的满料板均可，在上料系统1控制中保证完成满料板和空料板的替换就可正常进行取料和埋放。
82.以上仅为本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，，这些显而易见的替换形式均属于本发明的保护范围。