一種夾釘機的設計

丁惠英，張 莉，王 章，陳建明，李劍鋒，梁添貴

（廣東華恒智能科技有限公司，廣東 東莞 523000）

一種夾釘機的設計

丁惠英，張 莉，王 章，陳建明，李劍鋒，梁添貴

（廣東華恒智能科技有限公司，廣東 東莞 523000）

本機器代替人工，將FPC和框架通過夾子固定到一起。由FPC自動上料系統，框架自動上料系統，自動夾釘機構，產品傳動系統及自動下料機構等構成。FPC和框架批量供料，由FPC和框架自動上料系統分別將其送到裝配臺，裝配臺上有很多小孔，通過真空將FPC吸住，框架放在FPC上面，夾釘由振盤傳送到夾釘機構，再將其推送出去，將FPC和框架夾到一起。夾釘的數量由程序控制，可進行選擇。完成動作后，由自動下料機構將其下到架子上，達到一定數量后人工換架子。

框架自動上料系統；FPC自動上料系統；裝配臺傳動系統；自動夾釘機構；自動下料機構

1 方案介紹

動作如圖2所示：

圖2 動作流程圖

此方案有如下特點：

（1）取框架和取銅板可以同時進行，節省時間。

（2）完成打卡動作的同時，可以完成取框架、取銅板的動作并處于等待位置等待，等吸盤移動到位時，框架、銅片向下移動一個小行程放置到位即可。

2 框架自動上料系統

VCP框架的材料多采用玻釬板，厚底為1.5～2.0mm，外框尺寸為530mm×260mm，內框尺寸為500mm×244mm，不同廠家內框尺寸會稍有不同。要將此框架從上料位移動到裝配臺，可采用抓取過去或者推過去兩種方式。綜合考慮空間及速度，決定采用推過去的方式，FPC板在上方，框架在下方，板的移動與框的移動同時進行。提高機器速度也提高了空間利用率。如圖3所示：

圖3 框架自動上料系統

框架經由電機推到一個固定位后真空吸嘴吸起，放到伸出的平板上，由推框氣缸將其推到滾輪處，上滾輪壓下，將其滾送到框架搬運機構中，到位后，框架搬運機構運動到裝配臺上方，等裝配臺到位后將框架放到裝配臺上。

3 FPC自動上料系統

FPC自動上料系統的作用是將一疊FPC放入框內，電機將其推送到固定位后，取料機構吸取FPC將其運送到裝配臺。它分為送料機構和取料機構。

（1）FPC送料機構。FPC板材的厚度大多為0.018～0.3 mm，長度從150～500mm都有，寬度250mm，故在做此機構時將寬方向限制到250mm，長度方向一邊不予限制，依據板寬自由調節，如圖4所示。考慮到在取料的過程中可能會出現帶料以及FPC角搭下來的現象。為解決帶料的問題，采用了如下辦法：①在旁邊加吹氣頭吹氣，帶料的原因之一就是兩片FPC由于真空或者其他原因粘到一起，加了吹氣頭后，氣流進入到兩片之間將其分開，使每一片成獨立漂浮狀態。如圖5所示，用此方式減少了一大部分的帶料現象。②在框邊緣加一塊刮板，在取料機構升起的過程中將FPC邊緣刮一下，這個方法也能解決一部分帶料。③加打料機構，輕輕拍打FPC的邊緣，如圖6所示。這3種方法基本上解決了99%帶料問題。關于FPC的搭角問題，則是在兩邊加傳感器來解決，傳感器檢測到后，人工進行處理。

圖4 FPC送料機構

圖5 吹氣頭

圖6 打料機構

（2）FPC取料機構。取料機構采用的是伺服電機驅動滾珠絲桿的結構，由于普通橡膠真空吸盤會在FPC上留下印痕，本機吸盤均采用鋁制平面吸盤，如圖7所示。

圖7 FPC取料機構

4 裝配臺傳送機構

由于精度要求不高，速度要求卻很高，裝配臺傳送機構采用伺服電機驅動同步帶的結構，前后各用壓框氣缸將框壓住，防止框架在運動過程中跳出，如圖8所示。

圖8 裝配臺傳送機構

5 夾釘機構

夾釘機構的功能是用夾釘將FPC板和框架固定到一起。因此要先將夾釘夾頭撐開，將它送到合適的位置，再讓夾頭閉合。夾釘機構的設計原理就是這樣的。夾釘是先是通過振動盤將其有規律地排列整齊，并將夾釘送到的固定位置，夾釘機構上裝有一個磁鐵，夾釘到位后將其吸過去，移夾氣缸將整個裝置移動到合適的位置，這時FPC板和框架剛好在分夾器分夾口的中間，推夾氣缸將夾釘順著分夾器慢慢推送，夾釘夾頭也慢慢分開，離開分夾口后，又迅速閉合。從而剛好將FPC板和框架固定到一起，如圖9所示。由于FPC板放在框架上，中間部分被裝配臺緊緊的吸附著，邊緣部分搭在框架上，為防止邊緣翹起，又加了一個壓板機構，將夾釘位周圍的FPC板壓住，以防打夾時將FPC打皺。夾釘機構共有兩套，左右各一套，同時動作，一次完成兩個夾釘。有的FPC板較短，一張板只需要夾四個夾釘，有的要夾六個。完成一次打夾后，裝配臺移動位置，夾釘機構退回原位，繼續完成第二次打夾。

圖9 夾釘機構誰設計原理

6 下料機構

圖10 下料機構

下料機構的功能是打夾完成后，由其取走，并放到架子上，如圖10所示。架子上有一個掛框架的桿，這個桿有一定的斜度，框架放到上面后，會自動向后滑動，只到挨著前一個框架。整個下料動作如下：升降氣缸運動到最低位，取料開合氣缸縮回，這時框架已到手指氣缸運動范圍內，手指氣缸閉合抓取框架，升降氣缸運動到高位，并在馬達的帶動下旋轉大約50°，前后移動氣缸縮回，帶著這個機構向放框架架子所在的方向運動，到位后，升降氣缸伸出，這時框架已經移動到架子上，手指氣缸松開，取料開合氣缸伸出，框架即掛在架子上。升降氣缸縮回，電機反方向旋轉50°，前后移動氣缸伸出，再繼續完成下一個下料動作。

A Nail M achine Design

DING Hui-ying，ZHANG Li，WANG Zhang，CHEN Jian-m ing，LI Jian-feng，LIANG Tian-gui
（Guangdong Huaheng Intelligent Technology Co.，Ltd.，DongGuan，Guangdong 523000，China）

Themachine replaces laborwork and fixes the FPCand the frame through the clip.Itconsistsof the FPCautomatic feeding system，the framework ofautomatic feeding system，automatic foldernail institutions，product transmission system and automatic cutting institutionsand other components.FPC and frame supplymaterials in batches，which send thematerials to the assembly station.There aremany smallholes to suct FPC through the vacuum，the frame is puton the FPC，the folder is sent to the nailmechanism by the pan，and then push it out，and clip the FPC and frame together.The number of nails is controlled by the program and can be selected.After the completion of theaction，theautomatic cuttingmechanism willsend itoff the shelf，and then the toa certain number，the shelf ischangedmanually.

frame automatic feeding system；FPC automatic feeding system；assembly table drive system；automatic folder nailmechanism；automatic cuttingmechanism

TG333.7

A

2095-980X（2017）05-0059-02

2017-04-18

丁惠英（1979-），女，大學本科，主要研究方向：機械設計及其自動化。