一种头戴式耳机海绵体自动上料装置论文和设计-石平义

全文摘要

本实用新型涉及一种头戴式耳机海绵体自动上料装置，包括机箱，均安装在机箱上的存料机构、取料机构、转动工作台；取料机构包括二维移动平台和安装在二维移动平台上的抓取组件；用于驱动抓取组件在存料机构和转动工作台之间来回移动的二维移动平台安装在机箱上，抓取组件包括夹紧气缸、与夹紧气缸输出端连接的夹紧机械手；夹紧机械手上设有若干条定位针，用于驱动夹紧机械手张合的夹紧气缸固定在二维移动平台上。本实用新型可以实现头戴式耳机海绵体的自动上料，本装置能将海绵体自动送至指定加工地点进行下一步的加工，实现高效加工生产，属于自动上料装置的技术领域。

主设计要求

1.一种头戴式耳机海绵体自动上料装置，其特征在于：包括机箱，均安装在机箱上的存料机构、取料机构、转动工作台；取料机构包括二维移动平台和安装在二维移动平台上的抓取组件；用于驱动抓取组件在存料机构和转动工作台之间来回移动的二维移动平台安装在机箱上，抓取组件包括夹紧气缸、与夹紧气缸输出端连接的夹紧机械手；夹紧机械手上设有若干条定位针，用于驱动夹紧机械手张合的夹紧气缸固定在二维移动平台上。

设计方案

2.按照权利要求1所述的一种头戴式耳机海绵体自动上料装置，其特征在于：存料机构包括安装在机箱上的移动组件、固定在移动组件上的存料组件、上下活动式安装在存料组件上的升降组件；存料组件包括底板、固定在底板上的存料柱；升降组件包括升降板、升降电机、与升降电机输出端固定连接的丝杠、套装在丝杠上的螺母块、与螺母块固定连接的升降杆；底板固定在移动组件的输出端上，底板上设有导向轴支座和底孔，升降板设有通孔，存料柱穿过升降板的通孔，丝杠的一端与升降电机的输出端固定连接，丝杠的另一端转动式安装在导向轴支座上，升降杆穿过底孔，升降杆的一端与螺母块固定连接，升降杆的另一端与升降板固定连接。

3.按照权利要求2所述的一种头戴式耳机海绵体自动上料装置，其特征在于：升降组件有两个，存料柱有八条，每块升降板均设有四个通孔，四个通孔位于升降板的四周，其中四条存料柱分别穿过其中一块升降板的四个通孔，另外四条存料柱分别穿过另一块升降板的四个通孔。

4.按照权利要求3所述的一种头戴式耳机海绵体自动上料装置，其特征在于：移动组件包括固定在机箱上的导轨、滑动式安装在导轨上的滑块、固定在底板上的连接块、推拉气缸；底板固定在滑块上，推拉气缸的缸体固定在机箱上，推拉气缸的输出端与连接块固定连接。

5.按照权利要求1所述的一种头戴式耳机海绵体自动上料装置，其特征在于：头戴式耳机海绵体自动上料装置还包括输出端与转动工作台固定连接的驱动机构；转动工作台包括固定在机箱上的支撑架、转动式安装在支撑架上的转动轴、旋转台；驱动机构包括转动电机、与转动电机输出端固定连接的减速器、与减速器输出端固定连接的第一带轮、第二带轮、连接第一带轮和第二带轮的同步带；转动轴的一端与旋转台固定连接，转动轴的另一端与第二带轮固定连接。

6.按照权利要求5所述的一种头戴式耳机海绵体自动上料装置，其特征在于：旋转台上设有可调工位组件，可调工位组件有若干个，若干个可调工位组件沿着旋转台的中心圆周分布，可调工位组件包括工位板、安装在工位板上的定料柱、调节螺栓；工位板上设有调整孔，定料柱上设有定位孔，定料柱和调整孔均有四个，四个调整孔分别位于工位板的四周，四个定料柱分别位于四个调整孔的上方，定位孔与调整孔相通，调节螺栓依次穿过定位孔和调整孔。

7.按照权利要求1所述的一种头戴式耳机海绵体自动上料装置，其特征在于：二维移动平台包括固定在机箱上的支撑柱、固定在支撑柱上的安装板、固定在安装板上的无杆气缸、固定在无杆气缸上的连接板、固定在连接板上的三杆气缸、与三杆气缸输出端固定连接的固定板；夹紧气缸固定在固定板上，连接板固定在无杆气缸的活塞上，无杆气缸水平设置，三杆气缸竖直设置。

8.按照权利要求7所述的一种头戴式耳机海绵体自动上料装置，其特征在于：夹紧气缸和夹紧机械手均有四个，四个夹紧气缸分别固定在固定板的四周，四个夹紧机械手分别与四个夹紧气缸的输出端连接，夹紧机械手包括两个呈半圆弧状的机械爪，若干条定位针位于机械爪的圆弧内壁上。

9.按照权利要求8所述的一种头戴式耳机海绵体自动上料装置，其特征在于：取料机构还包括固定在夹紧气缸上的压料组件；压料组件包括压料固定座、固定在压料固定座上的压料气缸、与压料气缸输出端固定连接的压料连接块、固定在压料连接块上的压料板；压料固定座固定在夹紧气缸的缸体上。

10.按照权利要求9所述的一种头戴式耳机海绵体自动上料装置，其特征在于：压料固定座固定在其中两个夹紧气缸的缸体上，压料板有两个，压料板包括连接件和两个压料环，压料环呈环状，连接件的两端分别与两个压料环的外圆固定连接，两个压料板的连接件均与压料连接块固定连接，四个压料环分别位于四个夹紧机械手内。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种自动上料装置的技术领域，尤其涉及一种头戴式耳机海绵体自动上料装置。

背景技术

耳机是日常生活中经常使用的电子产品，在各个领域被广泛应用。在头戴式耳机制造行业中，海绵体是一个非常重要的零件，由于海绵体有质地柔软等特殊的性质，所以在对海绵体进行加工时候如何实现海绵实现自动上料是一个难以解决的难度，同时由于现有技术中，由于头戴式耳机胶件和海绵规格较多，外形与材料特殊，使得耳机装配过程自动化程度低，难以实现自动上料等弊端。因此，目前耳机海绵体的装配处于手工上料阶段。例如在中国发明专利申请第CN201310653862.X号中公布了一种耳机自动装配装置，其中的上料部分并未提及，导致该装置装配效率低下，自动化程度较低。

实用新型内容

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是：提供一种头戴式耳机海绵体自动上料装置，可以实现头戴式耳机海绵体的自动上料，实现高效加工生产。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种头戴式耳机海绵体自动上料装置，包括机箱，均安装在机箱上的存料机构、取料机构、转动工作台；取料机构包括二维移动平台和安装在二维移动平台上的抓取组件；用于驱动抓取组件在存料机构和转动工作台之间来回移动的二维移动平台安装在机箱上，抓取组件包括夹紧气缸、与夹紧气缸输出端连接的夹紧机械手；夹紧机械手上设有若干条定位针，用于驱动夹紧机械手张合的夹紧气缸固定在二维移动平台上，夹紧机械手将海绵体夹紧然后移动到转动工作上，最后放置在转动工作台上进行下一步的加工，定位针可以插入海绵体来辅助夹紧机械手抓取海绵。

进一步的是：存料机构包括安装在机箱上的移动组件、固定在移动组件上的存料组件、上下活动式安装在存料组件上的升降组件；存料组件包括底板、固定在底板上的存料柱；升降组件包括升降板、升降电机、与升降电机输出端固定连接的丝杠、套装在丝杠上的螺母块、与螺母块固定连接的升降杆；底板固定在移动组件的输出端上，底板上设有导向轴支座和底孔，升降板设有通孔，存料柱穿过升降板的通孔，丝杠的一端与升降电机的输出端固定连接，丝杠的另一端转动式安装在导向轴支座上，升降杆穿过底孔，升降杆的一端与螺母块固定连接，升降杆的另一端与升降板固定连接，夹紧机械手每夹取一个海绵体，升降电机驱动升降板上升一个海绵体的高度，便于夹紧机械手的抓取。

进一步的是：升降组件有两个，存料柱有八条，每块升降板均设有四个通孔，四个通孔位于升降板的四周，其中四条存料柱分别穿过其中一块升降板的四个通孔，另外四条存料柱分别穿过另一块升降板的四个通孔，设有两个放置海绵体的工位，每个工位可以放置四个海绵体，每次夹紧机械手可以抓取四个海绵体。

进一步的是：移动组件包括固定在机箱上的导轨、滑动式安装在导轨上的滑块、固定在底板上的连接块、推拉气缸；底板固定在滑块上，推拉气缸的缸体固定在机箱上，推拉气缸的输出端与连接块固定连接，一个放置海绵体的工位的海绵体被夹取完了以后可以将另一个装好海绵体的工位移动至夹紧机械手下方，两个工位交替使用提高上料效率。

进一步的是：头戴式耳机海绵体自动上料装置还包括输出端与转动工作台固定连接的驱动机构；转动工作台包括固定在机箱上的支撑架、转动式安装在支撑架上的转动轴、旋转台；驱动机构包括转动电机、与转动电机输出端固定连接的减速器、与减速器输出端固定连接的第一带轮、第二带轮、连接第一带轮和第二带轮的同步带；转动轴的一端与旋转台固定连接，转动轴的另一端与第二带轮固定连接，驱动机构驱动旋转台转动，旋转台将完成上料的海绵体送至下一个加工工位。

进一步的是：旋转台上设有可调工位组件，可调工位组件有若干个，若干个可调工位组件沿着旋转台的中心圆周分布，可调工位组件包括工位板、安装在工位板上的定料柱、调节螺栓；工位板上设有调整孔，定料柱上设有定位孔，定料柱和调整孔均有四个，四个调整孔分别位于工位板的四周，四个定料柱分别位于四个调整孔的上方，定位孔与调整孔相通，调节螺栓依次穿过定位孔和调整孔，海绵体可以放置在定料柱上，定料柱之间可以根据海绵的规格调整间距。

进一步的是：二维移动平台包括固定在机箱上的支撑柱、固定在支撑柱上的安装板、固定在安装板上的无杆气缸、固定在无杆气缸上的连接板、固定在连接板上的三杆气缸、与三杆气缸输出端固定连接的固定板；夹紧气缸固定在固定板上，连接板固定在无杆气缸的活塞上，无杆气缸水平设置，三杆气缸竖直设置，无杆气缸驱动夹紧机械手在存料机构和转动工作台之间来回移动，三杆气缸驱动夹紧机械手上升或者下降。

进一步的是：夹紧气缸和夹紧机械手均有四个，四个夹紧气缸分别固定在固定板的四周，四个夹紧机械手分别与四个夹紧气缸的输出端连接，夹紧机械手包括两个呈半圆弧状的机械爪，若干条定位针位于机械爪的圆弧内壁上，可以实现同时抓取四个海绵体。

进一步的是：取料机构还包括固定在夹紧气缸上的压料组件；压料组件包括压料固定座、固定在压料固定座上的压料气缸、与压料气缸输出端固定连接的压料连接块、固定在压料连接块上的压料板；压料固定座固定在夹紧气缸的缸体上，压料气缸驱动压料板将海绵体压在定料柱上，便于夹紧机械手将海绵体放置在定料柱上。

进一步的是：压料固定座固定在其中两个夹紧气缸的缸体上，压料板有两个，压料板包括连接件和两个压料环，压料环呈环状，连接件的两端分别与两个压料环的外圆固定连接，两个压料板的连接件均与压料连接块固定连接，四个压料环分别位于四个夹紧机械手内，压料板便于夹紧机械手将海绵体放置在旋转台上。

总的说来，本实用新型具有如下优点：

头戴式耳机海绵体自动上料装置，在二维移动平台的驱动下，抓取组件在存料机构和转动工作台之间来回移动，夹紧机械手可以抓取存料柱上的海绵体，由于海绵体的形状为环状，所以机械爪设计成圆弧状便于抓取，同时海绵体非常柔软，所以机械爪上的定位针可以辅助夹紧机械手抓紧海绵体。夹紧机械手抓取海绵体后上升并移动至转动工作台上，然后夹紧机械手下降将海绵体放置在定料柱上，定料柱可以根据海绵体的规格来调整位置，最后转动工作台在驱动机构的驱动下转动，转动工作台将海绵体送至下一个加工的地点。本头戴式耳机海绵体自动上料装置结构简单、易于控制，能够提高海绵体的上料的效率，提高生产效率。

附图说明

图1是本头戴式耳机海绵体自动上料装置的结构示意图。

图2是存料机构、取料机构、转动工作台的结构示意图。

图3是存料机构的结构示意图。

图4是转动工作台、驱动机构的结构示意图。

图5是工位板、定料柱的剖视图。

图6是二维移动平台、抓取组件、压料组件的结构示意图。

图7是抓取组件、压料组件的结构示意图。

图8是压料板的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式来对本实用新型做进一步详细的说明。

为了便于统一查看说明书附图里面的各个附图标记，现对说明书附图里出现的附图标记统一说明如下：

1为机箱，2为存料机构，3为取料机构，4为转动工作台，5为驱动机构，6为二维移动平台，7为抓取组件，8为压料组件，9为移动组件，10为存料组件，11为升降组件，12为可调工位组件，13为夹紧气缸，14为夹紧机械手，15为定位针，16为底板，17为存料柱，18为升降板，19为升降电机，20为丝杠，21为螺母块，22为升降杆，23为导向轴支座，24为导轨，25为滑块，26为连接块，27为推拉气缸，28为支撑架，29为转动轴，30为旋转台，31为转动电机，32为减速器，33为第一带轮，34为第二带轮，35为同步带，36为工位板，37为定料柱，38为调整孔，39为定位孔，40为支撑柱，41为安装板，42为无杆气缸，43为连接板，44为三杆气缸，45为固定板，46为机械爪，47为压料固定座，48为压料气缸，49为压料连接块，50为压料板，51为连接件，52为压料环。

结合图1、图2、图6、图7、图8所示，一种头戴式耳机海绵体自动上料装置，包括机箱，均安装在机箱上的存料机构、取料机构、转动工作台；存料机构用于存放海绵体，取料机构包括二维移动平台和安装在二维移动平台上的抓取组件；用于驱动抓取组件在存料机构和转动工作台之间来回移动的二维移动平台安装在机箱上，二维移动平台可以在存料机构和转动工作台之间来回移动的同时也可以带动抓取组件在竖直方向上来回移动。抓取组件包括夹紧气缸、与夹紧气缸输出端连接的夹紧机械手；夹紧气缸固定在二维移动平台上，夹紧机械手上设有若干条定位针，用于驱动夹紧机械手张合的夹紧气缸固定在二维移动平台上。夹紧气缸驱动夹紧机械手张合从而实现抓取海绵体，由于耳机的海绵体非常柔软，所以夹紧机械手抓取海绵体的时候海绵体会变形不利于抓取，定位针可以插入海绵体内，辅助夹紧机械手抓取海绵体。

二维移动平台包括固定在机箱上的支撑柱、固定在支撑柱上的安装板、固定在安装板上的无杆气缸、固定在无杆气缸上的连接板、固定在连接板上的三杆气缸、与三杆气缸输出端固定连接的固定板；支撑柱有两条，安装板的两端分别固定在两条支撑柱上。无杆气缸水平设置在安装板上，连接板固定在无杆气缸的活塞上，在活塞的带动下，连接板在存料机构和转动工作台之间来回移动。三杆气缸竖直设置在连接板上，三杆气缸的输出端与固定板连接，夹紧气缸固定在固定板上，三杆气缸可以驱动夹紧气缸在竖直方向上来回移动，从而带动夹紧机械手在竖直方向上来回移动。三杆气缸带动夹紧机械手移动至存料机构上方，三杆气缸驱动夹紧机械手下降，夹紧机械手下降到可以夹取海绵体的位置后夹紧气缸驱动夹紧机械手抓取海绵体。抓取完成后三杆气缸驱动夹紧机械手上升，然后无杆气缸驱动夹紧机械手移动到转动工作台上方，最后夹紧机械手下降并将海绵体放置在转动工作台上，完成海绵体的自动上料。

夹紧气缸和夹紧机械手均有四个，四个夹紧气缸分别固定在固定板的四周，四个夹紧机械手分别与四个夹紧气缸的输出端连接，四个夹紧气缸分别驱动四个夹紧机械手张合，夹紧机械手包括两个呈半圆弧状的机械爪，由于头戴式耳机的海绵体呈一个环状，利用两个半圆弧状的机械爪的张合可以更容易抓紧海绵体，若干条定位针位于机械爪的圆弧内壁上，两个机械爪相靠近抓取海绵体的时候，定位针从环状的海绵体的侧面向中心插入，防止海绵体因为被抓取产生的变形导致掉落。

取料机构还包括固定在夹紧气缸上的压料组件；压料组件包括压料固定座、固定在压料固定座上的压料气缸、与压料气缸输出端固定连接的压料连接块、固定在压料连接块上的压料板；压料固定座固定在夹紧气缸的缸体上，压料气缸带动压料连接块在竖直方向上来回移动，从而带动压料板在竖直方向上来回移动。当夹紧机械手张开的时候，压料板会推动海绵体，将海绵体推至旋转台上，辅助夹紧机械手将海绵体放置在旋转台上，防止海绵体卡在夹紧机械手上。同时，当海绵体没有准确放置在定料柱上的时候，压料板也可以将海绵体准确地压在定料柱上。

压料固定座固定在其中两个夹紧气缸的缸体上，压料板有两个，压料板包括连接件和两个压料环，压料环呈环状，压料环的形状与海绵体的形状一致。连接件的两端分别与两个压料环的外圆固定连接，连接件和两个压料环一体成型，两个压料板的连接件均与压料连接块固定连接，四个压料环分别位于四个夹紧机械手内，压料气缸驱动压料连接块，从而驱动两个压料板，最后驱动四个压料环同时将海绵体压在定料柱上。

结合图1、图2、图3所示，存料机构包括安装在机箱上的移动组件、固定在移动组件上的存料组件、上下活动式安装在存料组件上的升降组件；存料组件包括底板、固定在底板上的存料柱；升降组件包括升降板、升降电机、与升降电机输出端固定连接的丝杠、套装在丝杠上的螺母块、与螺母块固定连接的升降杆；底板固定在移动组件的输出端上，移动组件带动底板移动，从而带动存料柱移动。底板上设有导向轴支座和底孔，升降板设有通孔，存料柱穿过升降板的通孔，丝杠的一端(下端)与升降电机的输出端固定连接，丝杠的另一端(上端)转动式安装在导向轴支座上，升降杆穿过底孔，升降杆的一端(下端)与螺母块固定连接，升降杆的另一端(上端)与升降板固定连接。升降电机驱动丝杠转动，螺母块套在丝杠上，螺母块设有螺纹孔，丝杠竖直设置，丝杠上设有螺纹，螺纹孔与螺纹配合。升降杆穿过底孔，升降杆的下端与螺母块固定连接，底孔可以限制升降杆在水平面的移动，防止螺母块跟着丝杠一起转动而造成螺母块不会沿着丝杠上下移动。丝杠转动的时候螺母块会沿着丝杠上下移动，螺母块带动升降杆上下移动，最后升降杆带动升降板上下移动。夹紧机械手每抓取一次海绵体，升降电机间接驱动升降板上升一个海绵体的厚度，最后带动存料柱上的海绵体上升，便于夹紧机械手的夹取。

升降组件有两个，存料柱有八条，每块升降板均设有四个通孔，四个通孔位于升降板的四周，其中四条存料柱分别穿过其中一块升降板的四个通孔，另外四条存料柱分别穿过另一块升降板的四个通孔。即有两个存放海绵体的工位，每个工位有四条存放海绵体的存料柱，夹紧机械手每次可以抓取四个海绵体进行自动上料，两个升降组件分别驱动两个升降板上升或者下降。

移动组件包括固定在机箱上的导轨、滑动式安装在导轨上的滑块、固定在底板上的连接块、推拉气缸；底板固定在滑块上，推拉气缸的缸体固定在机箱上，推拉气缸的输出端与连接块固定连接，当其中一个工位的海绵体全部上料完成后，推拉气缸将另一个工位的海绵体推至夹紧机械手的下方进行海绵体的上料，同时利用人工将海绵体放在刚刚完成上料的工位上。两个工位交替使用，不断地转换为夹紧机械手提供海绵体，保证海绵体上料的连贯性，提高工作效率。

结合图1、图2、图4、图5所示，头戴式耳机海绵体自动上料装置还包括输出端与转动工作台固定连接的驱动机构；转动工作台包括固定在机箱上的支撑架、转动式安装在支撑架上的转动轴、旋转台；驱动机构包括转动电机、与转动电机输出端固定连接的减速器、与减速器输出端固定连接的第一带轮、第二带轮、连接第一带轮和第二带轮的同步带；转动轴的一端(上端)与旋转台固定连接，转动轴的另一端(下端)与第二带轮固定连接。转动电机驱动减速器转动，然后减速器带动第一带轮转动，第一带轮通过同步带带动第二同步轮转动，从而带动转动轴转动，最后带动旋转台转动。旋转台将完成上料的海绵体送至下一个加工位进行下一步的加工。

旋转台上设有可调工位组件，可调工位组件有若干个，若干个可调工位组件沿着旋转台的中心圆周分布，优选地，本实施例中可调工位组件有四个。海绵体存放在可调工位组件上，随着可调工位组件绕着旋转台转动。可调工位组件包括工位板、安装在工位板上的定料柱、调节螺栓；工位板上设有调整孔，定料柱上设有定位孔，定料柱和调整孔均有四个，四个调整孔分别位于工位板的四周，四个定料柱分别位于四个调整孔的上方，定位孔与调整孔相通，调节螺栓依次穿过定位孔和调整孔。头戴式耳机的海绵体呈环状，夹紧机械手将海绵体放置在旋转台上的时候，压料板将海绵体压在定料柱上且定料柱穿过海绵体的中心通孔，定料柱可以将海绵体固定在工位板的某一个点上。通过调节螺栓来调节定料柱在工位板上的相对位置，从而调节定料柱之间的距离，可以适用于不同规格大小的海绵体的上料。

本头戴式耳机海绵体自动上料装置的工作原理：将海绵体用放在存料柱上，启动自动上料装置，夹紧机械手移动到存料柱上方，然后下降至海绵体上并夹取海绵体。夹取完成后夹紧机械手上升并移动至旋转台上方，然后夹紧机械手下降至定料柱上，夹紧机械手松开的同时压料板在压料气缸的驱动下将海绵体压在定料柱上，海绵体固定在定料柱上后，旋转台带动海绵体转动至下一个加工工位，最后夹紧机械手上升完成一次海绵体的自动上料，不断重复上述过程。夹紧机械手每夹取一次存料柱上的海绵体，升降板在升降电机的间接驱动下上升一个海绵的高度，便于夹紧机械手下一次的抓取，直至该升降板上的海绵体被抓取完时升降板停止上升，然后移动组件将另一个存放满海绵体的升降板移动至夹紧机械手的下方，重复上述升降板的上升动作。升降板上的海绵体被抓取完以后可以通过人工加入新的海绵体。两个升降板交替使用，保证海绵体上料的连贯性，提高上料的效率。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

设计图

一种头戴式耳机海绵体自动上料装置论文和设计

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