一种模块化气动周边码钉设备及其工作方法技术

本发明专利技术提供一种模块化气动周边码钉设备及其工作方法。该设备包括基座、工作台、工位切换机构、面料上料机构和侧向码钉机构。基座上并排设置有上料工位和码钉工位。工作台的顶面上固定有加工台板。加工台板上设置有物料放置位。物料放置位的形状与板料的截面形状一致。加工台板的顶面上开设有沿着物料放置位的轮廓依次排列的多个喷气孔。面料上料机构包括面料供料组件、顶层面料分离组件、面料下压组件和面料拉取组件。本发明专利技术通过滚轮将面料供料组件中的面料拉取至压板下方；面料下面的钉杆弹出，钉入面料中；接着，拉取伺服电机带动拉取头和面料移动，使面料被拉至加工台板上的物料放置位，可靠、高效地实现了堆叠的柔软面料的自动化上料。动化上料。动化上料。

【技术实现步骤摘要】
一种模块化气动周边码钉设备及其工作方法


[0001]本专利技术属于智能制造
，具体涉及一种椅子、沙发等家具制造领域中重要工序的新型全自动码钉工艺以及配套的设备，用于椅子、沙发等家具周边上的码钉，替代目前几乎所有椅子、沙发等家具制造企业的手工码钉作业方式。

技术介绍

[0002]码钉工艺是椅子、沙发等家具制造过程中的一道重要工序，将各种面料在椅子、沙发等家具板框或板料上用码钉进行固定。根据码钉位置，分为平面码钉和周边码钉。平面码钉是将面料用码钉固定在板框或板料平面上；周边码钉是将面料用码钉固定在板框或板料周边的垂直面上。由于码钉位置的不同，因此其加工工艺和相配套的设备有较大的差别。目前几乎所有椅子、沙发等家具制造企业采用手工码钉作业方式，不仅生产效率低、操作人员劳动强度大，而且码钉质量一致性差，主要表现在：钉子与钉子的间距不一致，钉子结合牢度差异大等。另外，手工码钉作业方式阻碍了椅子、沙发等家具制造的自动化和智能化，影响了企业高质量发展的进程。
[0003]因此，椅子、沙发等家具制造企业迫切需要一种新型自动码钉工艺以及配套的设备，替代目前手工码钉作业方式，既能提高生产效率和码钉质量，又能为椅子、沙发等家具制造的自动智能生产线补上关键的一环。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种椅子、沙发等家具制造领域中的用于周边码钉的自动化工艺及模块化气动码钉设备。
[0005]本专利技术一种模块化气动周边码钉设备，包括基座、工作台、工位切换机构、面料上料机构和侧向码钉机构。所述的基座上并排设置有上料工位和码钉工位。工位切换机构驱动工作台在上料工位与码钉工位之间切换；工作台的顶面上固定有加工台板。
[0006]所述的加工台板上设置有物料放置位。物料放置位的形状与板料的截面形状一致。加工台板的顶面上开设有沿着物料放置位的轮廓依次排列的多个喷气孔。加工台板内设置有压缩空气流道；各喷气孔均与压缩空气流道连通。各喷气孔用于喷出气流，将板料下方的面料的边缘处向上吹起，包裹在板料的边缘上。侧向码钉机构安装在码钉工位的周围，用于将被气流吹起的面料固定在板料的周边。
[0007]所述的面料上料机构包括面料供料组件、顶层面料分离组件、面料下压组件和面料拉取组件。面料供料组件用于放置堆叠的面料，且能调节面料的高度。所述的顶层面料分离组件安装在基座上，且位于面料供料组件靠近上料工位的一侧，用于将最上层的面料与其余面料分离，使得最顶层的面料靠近上料工位的边缘移动至面料下压组件的正下方。所述的面料下压组件包括压板和下压驱动组件。压板安装在基座并由下压驱动组件驱动进行升降运动。压板上对中开设有若干个让位孔。
[0008]所述的面料拉取组件包括拉取驱动组件和拉取头。加工台板上开设有若干条滑
槽。拉取头滑动连接在滑槽内，并在拉取驱动组件驱动下沿着滑槽移动。所述的拉取头包括拉取移块、钉杆和钉杆驱动组件。钉杆滑动连接在拉取移块的顶部，并由钉杆驱动组件驱动进行升降运动。钉杆的顶端呈尖锐状且能够伸出加工台板顶面以上。工作台处于上料工位时，各滑槽与压板上的各让位孔分别对齐。钉杆能够移动至压板上对应的让位孔的正下方。
[0009]作为优选，所述的侧向码钉机构包括环绕在码钉工位周围的第一安装板、第二安装板、第三安装板和第四安装板；第一安装板、第二安装板、第三安装板和第四安装板的内侧边缘均设置有钉枪安装位；四个钉枪安装位的形状与板料的四个边缘的形状分别对应；各钉枪安装位上均安装有若干个自动码钉枪；自动码钉枪的出钉口均朝向码钉工位。第一安装板位于上料工位与码钉工位之间；第二安装板、第三安装板和第四安装板均与基座滑动连接，并在直线移动驱动机构驱动下进行水平滑动；
[0010]所述的第一安装板与基座之间通过倾斜导向组件连接；所述的倾斜导向组件包括滑块、限位销钉、顶升弹簧和倾斜导向座；滑块滑动连接在基座上；滑块的顶部固定有限位销钉；第一安装板沿非水平的方向滑动连接在限位销钉上；顶升弹簧安装在滑块上，对第一安装板施加向上的弹力；倾斜导向座均固定在基座上；倾斜导向座上设置有朝向下方的导向面；在第一安装板向靠近码钉工位的方向滑动的过程中，倾斜导向座的导向面引导第一安装板降低高度。第一安装板在两个极限位置的高度差大于面料与板料的厚度之和。滑块、第二安装板、第三安装板和第四安装板均由动力元件驱动进行移动；第一安装板、第二安装板、第三安装板和第四安装板向内移动至码钉工位上方时，能够将被气流吹起的面料挤压在板料的周边。
[0011]作为优选，所述的面料供料组件安装在基座上，且位于上料工位的一侧，其面料供料组件包括供料导向杆、供料底座、面料存储台和升降驱动组件。供料底座固定在基座的侧部。供料导向杆竖直固定在供料底座上；面料存储台与供料导向杆构成滑动副；面料存储台由升降驱动组件驱动进行升降运动；面料存储台上能够叠置多张面料。
[0012]作为优选，所述的升降驱动组件包括供料丝杠和供料电机。竖直设置的供料丝杠转动连接在供料底座上。面料存储台与供料丝杠构成螺旋副。供料丝杠由供料电机驱动旋转。
[0013]作为优选，所述的顶层面料分离组件包括滚轮、滚轴和滚轮电机。水平设置的滚轴转动连接在基座上，并由滚轮电机驱动旋转。滚轴上固定有若干个滚轮。滚轴位于面料存储台靠近上料工位的一侧的上方。工作过程中，滚轮与面料存储台上最顶层的面料的顶面靠近上料工位的一侧接触。通过滚轮的转动带动最顶层的面料向靠近上料工位的方向移动，使得最顶层的面料靠近上料工位的边缘移动到压板的下方。
[0014]作为优选，所述的下压驱动组件包括压板电磁铁、压板弹簧和下压缸体。两个下压缸体均固定在基座上，且分别位于面料供料组件的相反侧。压板的两端的底部均固定有导向杆。两根导向杆与两个下压缸体的内腔分别构成滑动副。下压缸体内均设置有压板电磁铁和压板弹簧。压板电磁铁固定在下压缸体内腔的底部。导向杆能够被通电的压板电磁铁吸附。压板弹簧的两端分别抵住下压缸体的内腔底部和导向杆的底端。
[0015]作为优选，所述的拉取驱动组件包括拉取丝杆和拉取伺服电机。拉取丝杆支承在两条滑槽内，并由拉取伺服电机驱动旋转。拉取头内的拉取移块与拉取丝杆构成螺旋副。
[0016]作为优选，所述的钉杆驱动组件包括拉取电磁铁和拉取复位弹簧。拉取移块内开
设有安装腔室。拉取电磁铁固定在安装腔室的顶端。钉杆的底端固定有导向块。导向块与安装腔室构成沿竖直方向滑动的滑动副。钉杆的顶端穿过拉取电磁铁的中心孔。拉取复位弹簧套置在钉杆上，且两端分别抵住钉杆上的导向块和拉取电磁铁。导向块能够被通电的压板电磁铁吸附。
[0017]作为优选，该模块化气动周边码钉设备还包括板料上料机构。所述的板料上料机构用于板料的自动上料和成品的自动下料，采用末端执行器为抓取机构的工业机器人。
[0018]作为优选，所述的压缩空气流道的进气口通过换向阀或通断阀连接至气源。
[0019]作为优选，所述的工位切换机构采用工位切换气缸。工位切换气缸采用双出杆气缸，其缸体固定在工作台上，活塞杆的两本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.根据权利要求1所述的一种模块化气动周边码钉设备，其特征在于：包括基座(1)、工作台(8)、工位切换机构、面料上料机构和侧向码钉机构；其特征在于：所述的基座(1)上并排设置有上料工位和码钉工位；工位切换机构驱动工作台(8)在上料工位与码钉工位之间切换；工作台(8)的顶面上固定有加工台板(9)；所述的加工台板(9)上设置有物料放置位；物料放置位的形状与板料的截面形状一致；加工台板(9)的顶面上开设有沿着物料放置位的轮廓依次排列的多个喷气孔(6)；加工台板(9)内设置有压缩空气流道(7)；各喷气孔(6)均与压缩空气流道(7)连通；各喷气孔(6)用于喷出气流，将板料下方的面料的边缘处向上吹起，包裹在板料的边缘上；侧向码钉机构安装在码钉工位的周围，用于将被气流吹起的面料固定在板料的周边；所述的面料上料机构包括面料供料组件、顶层面料分离组件、面料下压组件和面料拉取组件；面料供料组件用于放置堆叠的面料，且能调节面料的高度；所述的顶层面料分离组件安装在基座(1)上，且位于面料供料组件靠近上料工位的一侧，用于将最上层的面料与其余面料分离，使得最顶层的面料靠近上料工位的边缘移动至面料下压组件的正下方；所述的面料下压组件包括压板(31)和下压驱动组件；压板(31)安装在基座(1)并由下压驱动组件驱动进行升降运动；压板(31)上对中开设有若干个让位孔；所述的面料拉取组件包括拉取驱动组件和拉取头(30)；加工台板(9)上开设有若干条滑槽；拉取头(30)滑动连接在滑槽内，并在拉取驱动组件驱动下沿着滑槽移动；所述的拉取头(30)包括拉取移块(30)、钉杆(54)和钉杆驱动组件；钉杆(54)滑动连接在拉取移块(30)的顶部，并由钉杆驱动组件驱动进行升降运动；钉杆(54)的顶端呈尖锐状且能够伸出加工台板(9)顶面以上；工作台处于上料工位时，各滑槽与压板(31)上的各让位孔分别对齐；钉杆(54)能够移动至压板(31)上对应的让位孔的正下方。2.根据权利要求1所述的一种模块化气动周边码钉设备，其特征在于：其特征在于：所述的侧向码钉机构包括环绕在码钉工位周围的第一安装板(11)、第二安装板(24)、第三安装板(21)和第四安装板(15)；第一安装板(11)、第二安装板(24)、第三安装板(21)和第四安装板(15)的内侧边缘均设置有钉枪安装位；四个钉枪安装位的形状与板料的四个边缘的形状分别对应；各钉枪安装位上均安装有若干个自动码钉枪；自动码钉枪的出钉口均朝向码钉工位；第一安装板(11)位于上料工位与码钉工位之间；第二安装板(24)、第三安装板(21)和第四安装板(15)均与基座(1)滑动连接，并在直线移动驱动机构驱动下进行水平滑动；所述的第一安装板(11)与基座(1)之间通过倾斜导向组件连接；所述的倾斜导向组件包括滑块(51)、限位销钉(13)、顶升弹簧(50)和倾斜导向座(14)；滑块(51)滑动连接在基座上；滑块(51)的顶部固定有限位销钉(13)；第一安装板(11)沿非水平的方向滑动连接在限位销钉(13)上；顶升弹簧(50)安装在滑块(51)上，对第一安装板(11)施加向上的弹力；倾斜导向座(14)均固定在基座上；倾斜导向座(14)上设置有朝向下方的导向面；在第一安装板(11)向靠近码钉工位的方向滑动的过程中，倾斜导向座(14)的导向面引导第一安装板(11)降低高度；第一安装板(11)在两个极限位置的高度差大于面料与板料的厚度之和；滑块、第二安装板(24)、第三安装板(21)和第四安装板(15)均由动力元件驱动进行移动；第一安装板(11)、第二安装板(24)、第三安装板(21)和第四安装板(15)向内移动至码钉工位上方时，能够将被气流吹起的面料挤压在板料的周边。3.根据权利要求1所述的一种模块化气动周边码钉设备，其特征在于：其特征在于：所
述的面料供料组件安装在基座上，且位于上料工位的一侧，其面料供料组件包括供料导向杆(34)、供料底座(36)、面料存储台(39)和升降驱动组件；供料底座(36)固定在基...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈国金，李永宁，陈昌，张巨勇，李文欣，袁以明，许明，陆志平，苏少辉，王万强，褚长勇，董源，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：