專利名稱：塑膠按鍵自動包裝機的制作方法
技術領域：
本實用新型是關于一種按鍵自動包裝機器，尤其是關于一種手機塑膠 按鍵的自動包裝機。
背景技術：
目前按鍵行業尤其是手機按鍵多采用硅膠鍵表面粘合塑料按鍵的新技 術，這類按鍵比傳統純硅膠按鍵相比有以下優點表面耐磨、使用壽命長、 觸摸手感好且美觀時尚，因而在手機行業中得到廣泛采用。目前手機按鍵 的裝配普遍采用如下工藝進行:手工把硅膠鍵面和塑料按鍵分別擺放到上、 下治具中，然后給硅膠鍵反面上加膠，之后再將上、下治具對正及壓合， 保壓延時一定時間后分開上、下治具，將產品頂出、檢驗，即完成按鍵裝 配工作。
如圖1至圖3所示，對于單個按鍵的產生及使用過程，大都采用如下 的傳統工藝過程(以數字鍵區域0 9以及* 、 #共十二個按鍵為例)十 二個按鍵通過注塑、噴涂、印刷及鐳雕等工藝過后，形成一個整體的網框 狀結構90(業內稱之為"框鍵")，如圖1所示，此時每個按鍵901和網框狀
水口料902(簡稱"水口料")是連接在一起的；然后將框鍵90放到按鍵沖切 裝置91(沖床)上進行沖切，使每個按鍵和水口料分離，形成單個的按鍵和 水口料，如圖2所示。在沖床下模911的下方，放置一個大的盛接盤92，
所有的按鍵都會跌落入這個大的盛接盤中堆積起來，如圖3所示；然后再
進行人工分揀，分別將十二個按鍵歸類裝袋。然后將各袋按鍵送至按鍵裝 配工位，倒在工位臺上，人工進行整理排列，然后手工將這些按鍵分別裝 入下治具對應的位置(排鍵過程)，從而完成按鍵裝配為后續的壓合作準備。 在上述過程中，所有按鍵之間均經過多次跌碰、摩擦、翻轉以及多次 周轉，并且同人手多次接觸，這樣一來，極易造成按鍵的表面涂層或者鍍
層被刮傷、碰傷、臟污，形成不良從而影響產品品質；且這種傳統的手工
排鍵方式需要很多人力，自動化程度低，效率低，排鍵精度低，容易發生 錯排、反排以及漏排的現象。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是，克服現有技術的不足，提供一種能夠 保證產品品質且能提高生產效率的塑膠按鍵自動包裝機。
本發明解決其技術問題所釆用的技術方案是該塑膠按鍵自動包裝機 包括機架體及安裝在機架體上的按鍵沖切機，該按鍵沖切機包括上沖切模、 上沖切模動力件及下沖切模，該上沖切模動力件與上沖切模連接并帶動其 在Z向升降，該下沖切模在Z向位于上沖切模的正下方，該上沖切模具有 沖切塊，該下沖切模具有沖切通槽，機架體上還安裝有按鍵盛接裝置及按 鍵包裝機，按鍵盛接裝置包括導軌、盛接治具及盛接動力件，該導軌水平 放置且其一端位于下沖切模的正下方，該盛接治具具有按鍵沉孔，沖切塊、 沖切通槽及按鍵沉孔一一對應，該盛接治具可滑動安裝在該導軌上并由盛 接動力件驅動，該按鍵包裝機包括按鍵取放裝置，該按鍵取放裝置包括吸 管頭，該吸管頭具有自盛接治具吸取按鍵的第一位置及將按鍵放入托盤的 第二位置，該吸管頭與驅動其在第一位置和第二位置間運動的吸管頭動力 組件連接。
所述吸管頭、沖切塊、沖切通槽及按鍵沉孔一一對應。 所述吸管頭動力組件包括三軸機械手、Z向推伸氣缸及氣缸安裝板， 氣缸安裝板固定在三軸機械手上，Z向推伸氣缸固定在氣缸安裝板上并傳
動各吸管頭在z向升降。
所述吸管頭動力組件還包括緩沖器和緩沖器安裝板，該緩沖器通過緩
沖器安裝板固定在z向推伸氣缸的正上方。
所述按鍵沖切機還包括分別處于下沖切模兩側的吹氣嘴和水口料斗， 該吹氣嘴的吹氣口正對沖切塊的沖切工作面。
所述按鍵包裝機還包括水平傳動托盤的傳動帶及鄰近傳動帶設置的托 盤定程裝置，該傳動帶由傳動帶動力件驅動，托盤定程裝置包括托盤定程
板及與其連接并驅動其在z向升降的定程板驅動件。
所述按鍵包裝機還包括鄰近傳動帶設置的托盤頂升裝置，該托盤頂升
裝置包括托盤頂板及與其連接并驅動其在z向升降的頂板驅動件。
所述傳動帶有兩根并相平行，托盤定程裝置和托盤頂升裝置均位于兩 根傳動帶之間。
所述按鍵包裝機還包括托盤壓緊裝置，托盤壓緊裝置具有調節塊、安 裝座、彈性體及壓緊錐銷，安裝座固定在機架體上，調節塊水平放置并固
定在安裝座上，壓緊錐銷沿Z向放置并通過彈性體彈性支撐在調節塊上。 所述機架體包括分離設置的第一機架體和第二機架體，按鍵沖切機及
按鍵盛接裝置安裝在第一機架體上，按鍵包裝機安裝在第二機架體上，且
按鍵沖切機和按鍵包裝機通過機臺連接塊剛性連接。
本發明的有益效果是，按鍵被沖切后，直接落入盛接治具中，然后被
按鍵取放裝置直接放入周轉用的托盤中，所以自動化程度高；按鍵沖切后 被按鍵取放裝置立即轉移到周轉用的托盤中，省卻中間分揀、裝袋、運輸 等過程，提高了生產效率；由于按鍵自動落入盛接治具的按鍵沉孔中，單 獨包裝，并且整個過程中沒有與人手接觸，從而避免了產品在跌落、分揀、 周轉過程中產生的刮傷、碰傷及臟污等現象；由于是自動包裝，每個周轉 托盤中的按鍵排列整齊有序、均勻一致，從而杜絕了按鍵錯排、漏排的現 象，為后續排鍵工作的自動化提供高品質的來料保障。

圖l是現有框鍵的結構圖。
圖2是現有框鍵沖切后形成的單個按鍵的分布示意圖。 圖3是現有沖切結構的示意圖。 圖4是本實施方式塑膠按鍵自動包裝機的立體圖。 圖5及圖6是本實施方式的按鍵沖切機的兩個視角的立體圖。 圖7及圖8分別是本實施方式的按鍵沖切機的按鍵盛接裝置安裝位置 的平面示意圖和立體示意圖。
圖9是本實施方式的盛接治具的立體圖。
圖10及圖11是本實施方式的按鍵包裝機的兩個視角的立體圖。
圖12是本實施方式的托盤定程裝置、托盤頂升裝置、傳動帶、驅動
部及托盤壓緊裝置安裝位置的結構示意圖。
圖13是本實施方式的三軸機械手和按鍵取放裝置組裝后的立體圖。 圖14及圖15是本實施方式的按鍵取放裝置的兩個視角的立體圖。 圖16、圖17及圖18分別是本實施方式的托盤頂升裝置的主視圖、左
視圖和立體圖。
圖19和圖20分別是本實施方式的托盤壓緊裝置和調節塊的立體圖。 圖21是本實施方式的托盤定程裝置的立體圖。 圖22是本實施方式的托盤的主視圖。 圖23是圖22中P所指處的局部放大圖。
圖24是本實施方式的托盤的立體圖。 圖25是本實施方式的托盤裝滿按鍵后的主視圖。
具體實施方式
如圖4至圖25所示，本實施方式塑膠按鍵自動包裝機包括按鍵包裝機 1、控制器2、按鍵沖切機5、按鍵盛接治具4及若干周轉托盤3。控制器2 安裝在按鍵包裝機1的第一安裝板32上，按鍵沖切機5同按鍵包裝機1 之間用機臺連接塊6剛性連接，控制器2控制三軸機械手21、按鍵取放裝 置22、托盤定程裝置30、托盤頂升裝置29及按鍵盛接裝置14的動作。
如圖4至圖6所述，按鍵沖切機5包括沖切氣缸7、沖切氣缸安裝板8、 上模安裝板9、上沖切模IO、導向軸ll、下沖切模12、下模安裝板13、 按鍵盛接裝置14、第一機架體16、第一電控箱18、吹氣嘴17、水口料斗 15、操作臺19及安全保護裝置20。上沖切模10具有多個Z向布置的沖切 塊101，下沖切模12具有多個貫穿的沖切通槽121，沖切塊101及沖切通 槽121的數量根據手機按鍵的數目設計，且沖切塊101與沖切通槽121 -一上下對正。
沖切氣缸7固定在沖切氣缸安裝板8上，沖切氣缸7前端同上模安裝 板9浮動連接；所述的上沖切模10安裝在上模安裝板9下方，下沖切模 12安裝在下模安裝板13上，上、下沖切模IO、 12保持對正；所述的上模 安裝板9通過直線軸承或襯套套接在四根導向軸11上，這樣在沖切氣缸7 的作用下，上模安裝板9可帶動上沖切模8在Z向上下運動來實現沖切按 鍵的動作；所述的第一機架體16位于整個按鍵沖切機5的下方，所述的第 一電控箱18位于第一機架體16的側面；所述的吹氣嘴17和水口料斗15 位于下沖切模12兩側，其分別安裝在第一電控箱18和第一機架體16上， 吹氣嘴17的吹氣口對準沖切塊的沖切工作面，這樣一來，吹氣嘴17可將 沖切后形成的水口料吹進水口料斗15而送出按鍵沖切機5機體外；所述的 安全保護裝置20位于操作臺的兩側，起到保護作業者人身安全的作用。
如圖5、圖7至圖9所示，按鍵盛接裝置14包括盛接治具4、滑尺氣 缸1401及治具安裝板1402。所述的滑尺氣缸14固定在下模安裝板13上， 其一端伸入下沖切模12的正下方，其另一端伸出第一機架體外懸空。盛接 治具4是一矩形構件，在其上面設有一組第一按鍵沉孔401，其每個按鍵 沉孔401的外形尺寸分別同手機的0 9、 *、 #等12個按鍵的外形尺寸對 應一致，按鍵沉孔401間距同框鍵上的按鍵間距一致。盛接治具4通過治
具安裝板1402安裝在滑尺氣缸1401的滑臺上，這樣，在滑尺氣缸1401 的作用下，滑臺可帶動盛接治具4做水平前后往復運動，起到輸送按鍵的 作用?；邭飧?401提供了一沿Y向水平布置的導軌1403，盛接治具4 可滑動安裝在該導軌1403上并由滑尺氣缸的動力驅動，從而可在導軌上水 平前后滑動。
如圖10至圖20所示，按鍵包裝機1包括第二機架體31、第二電控箱 33、第一橫梁24、第二橫梁25、第三橫梁26、傳動帶27、驅動部28、三 軸機械手21、按鍵取放裝置22、托盤定程裝置30、托盤頂升裝置29、托 盤壓緊裝置23以及第一安裝板32。
所述的第二電控箱33位于第二機架體31的下方；第一橫梁24、第二 橫梁25、第三橫梁26均位于第二機架體31的上方并平行安裝，第一安裝 板32安裝在第二橫梁25和第三橫梁26上；所述的三軸機械手21和控制 器2安裝在第一安裝板32上；所述的按鍵取放裝置22安裝在三軸機械手 21的Z軸滑塊2104上；所述的托盤壓緊裝置23有三個并分別安裝在第一 橫梁24和第二橫梁25上；所述的驅動部28位于第一橫梁24的端部，其 用于驅動兩條傳動帶27;所述的托盤頂升裝置29和托盤定程裝置30都位 于兩條傳動帶27之間，并固定在第一橫梁24和第二橫梁25下方。
如圖4、圖ll、圖13至圖15所示，按鍵取放裝置22包括Z向推伸 氣缸2201、推伸氣缸安裝板2202、緩沖器2203、緩沖器安裝板2204、連 接板2206及真空吸頭2205。所述的真空吸頭2205通過連接板2206安裝 在Z向推伸氣缸2201的前端，Z向推伸氣缸2201安裝在推伸氣缸安裝板 2202上；所述的緩沖器2203通過緩沖器安裝板2204固定在Z向推伸氣缸 2201的上方。該按鍵取放裝置的推伸氣缸安裝板2202安裝在三軸機械手 21的Z軸滑塊2104上。在Z向推伸氣缸2201的作用下，可以使真空吸頭 2205在Z向做上下往復運動。所述的真空吸頭2205前端共有十二個吸管 頭2207，每個吸管頭2207間距同框鍵上每個按鍵間距對應一致，從而能 夠實現將按鍵吸起或者放下的功能。本實施方式中，該吸管頭具有自盛接 治具吸取按鍵的第一位置及將按鍵放入周轉用托盤的第二位置，該吸管頭 與驅動其在第一位置和第二位置間運動的吸管頭動力組件連接，該吸管頭 動力組件包括三軸機械手及Z向推伸氣缸。
如圖11及圖21所示，托盤定程裝置30包括定程板3001,定程氣缸 3002和定程氣缸安裝板3002。所述的定程板3001固定在定程氣缸3002
的前端，定程氣缸3002安裝在定程氣缸安裝板3003上；所述的定程氣缸 安裝板3003的兩端分別固定在第一橫梁24和第二橫梁25的下方，使得該 裝置位于兩條傳動帶27之間。在定程氣缸3002的作用下，定程板3001 在Z向做上下往復運動，實現對用于周轉用的托盤3的定程或放行功能。
如圖4、圖11、圖16至圖18所示，托盤頂升裝置29包括托盤頂板 2903、頂升氣缸2901 、頂升氣缸安裝板2902及感應器2904。托盤頂板2903 安裝在頂升氣缸2901的前端，頂升氣缸2901安裝在頂升氣缸安裝板2902 上，感應器2904安裝在托盤頂板2903上；所述的托盤頂板2903上方沿傳 動帶27流動方向設有兩個用于避讓傳動帶27的避讓槽2906，在托盤頂板 2903的三個角上設有三個圓形頂柱2905,在頂升托盤3時，該圓形頂柱 2905頂緊托盤3對應的三個沉孔位置；所述的頂升氣缸安裝板2902的兩 端分別固定在第一橫梁24和第二橫梁25的下方，使得該裝置位于兩條傳 動帶27之間。托盤頂板2903在托盤頂升氣缸2901的作用下可在Z向上 下運動，其用來使托盤3脫離或接觸傳動帶27。
如圖19及圖20所示，托盤壓緊裝置23包括調節塊2301、壓緊彈簧 2303、壓緊錐銷2304、錐銷安裝螺釘2302、鎖緊螺釘2306及安裝座2305 組成。壓緊錐銷2304通過錐銷安裝螺釘2302以及壓緊彈簧2303裝在調節 塊2301的導向孔2308內，實現對周轉托盤3的彈性壓緊作用；所述的調 節塊2301上通過鎖緊螺釘2306水平固定在安裝座2305上，在調節塊2301 上設有長孔2307，長孔2307用來實現前后左右方向上的位置調整。本實 施方式中，壓緊彈簧2303作為彈性體使壓緊錐銷2304在Z向彈性支撐在 調節塊2301上。
如圖22至圖24所示，用于周轉用的托盤3在三個角上設有定位沉孔 301，其可供托盤壓緊裝置23的壓緊錐銷2304壓緊時進行對正，另外還共 設有十六組第二按鍵沉孔302,每組按鍵沉孔302有十二個，各按鍵沉孔 302的形狀對應手機按鍵0 9、 *、 #共十二個按鍵的外形，其用于包裝放 置手機按鍵。
本實施方式中，三軸機械手21和所有的氣缸的動作都由控制器2上的 發出的指令控制，所有感應器上產生的信號都由控制器2來集中處理后發 出相關動作指令。
本實施方式的工作原理如下
利用三軸機械手21帶動按鍵取放裝置22上的真空吸頭2205將每次沖
切動作后落入盛接治具4的按鍵，然后將這些按鍵同時放入托盤3中的按 鍵沉孔301，如此反復十六次后，就可以排滿整個托盤3。此時托盤3流入 下工位，上工位流入空的托盤，如此循環反復。
本實施方式主要有兩種工作流程托盤流動工作流程及按鍵自動包裝 工作流程。
(一) 托盤流動工作流程
空的托盤3從上工位通過傳動帶27流入按鍵包裝機，托盤3被托盤定 程裝置30的托盤定程板3001擋住，此時感應器2904檢測到托盤流入，托 盤頂升裝置29的頂升氣缸2901得到控制器2指令將托盤頂板2903頂起， 從而將托盤3頂起，使之脫離傳動帶27，在托盤頂板2903的三個圓形頂 柱2905和托盤壓緊裝置23的壓緊錐銷2304的雙重作用下，將托盤3定位 在按鍵取放裝置22的下方。待按鍵取放裝置22取放操作十六次后，定程 氣缸3002和頂升氣缸2901退回，分別帶動定程板3001和托盤頂板2903 下降，從而使托盤3接觸到傳動帶27，實現對此托盤的放行，此托盤3流 入到下工位。同時，感應器2904檢測到托盤位空，定程氣缸3002帶動定 程板3001上升，上工位繼續流入空的周轉托盤，如此循環反復。
(二) 按鍵自動包裝工作流程
在托盤3在其位置被定位后，在滑尺氣缸1401的作用下，帶動盛接治 具4滑至按鍵沖切機5的下沖切模12的下方，此時，作業者可在下沖切模 12上放入框鍵產品，啟動操作臺19兩側的雙聯開關，在沖切氣缸7的作 用下，上沖切模10就會向下運動，對框鍵進行沖切，沖切后，按鍵直接落 入盛接治具4中的第一按鍵沉孔401當中，此時吹氣嘴17開始吹出高壓氣 流，將留在上沖切模12上面的水口料吹進水口料斗15當中；同時，滑尺 氣缸1401又會帶動盛接治具4滑向氣缸另一端，按鍵取放裝置22上的真 空吸頭2205在三軸機械手21和三個推伸氣缸2201的配合作用下，按照控 制器2指令，將專用盛接治具4的第一按鍵沉孔401中的按鍵同時吸起來， 然后移至托盤3的對應位置，將這些按鍵放入到托盤3的第二按鍵沉孔302 當中，然后，滑尺氣缸1401又將盛接治具4送至下沖切模12的下方，此 時就完成了對一組十二個按鍵的包裝工作；如此循環反復，直至將托盤3 中的十六組第二按鍵沉孔302放滿。
以上內容是結合具體的優選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細 說明，不能認定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下， 還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種塑膠按鍵自動包裝機，包括機架體及安裝在機架體上的按鍵沖切機，該按鍵沖切機包括上沖切模、上沖切模動力件及下沖切模，該上沖切模動力件與上沖切模連接并帶動其在Z向升降，該下沖切模在Z向位于上沖切模的正下方，該上沖切模具有沖切塊，該下沖切模具有沖切通槽，其特征在于機架體上還安裝有按鍵盛接裝置及按鍵包裝機，按鍵盛接裝置包括導軌、盛接治具及盛接動力件，該導軌水平放置且其一端位于下沖切模的正下方，該盛接治具具有按鍵沉孔，沖切塊、沖切通槽及按鍵沉孔一一對應，該盛接治具可滑動安裝在該導軌上并由盛接動力件驅動，該按鍵包裝機包括按鍵取放裝置，該按鍵取放裝置包括吸管頭，該吸管頭具有自盛接治具吸取按鍵的第一位置及將按鍵放入托盤的第二位置，該吸管頭與驅動其在第一位置和第二位置間運動的吸管頭動力組件連接。
2. 根據權利要求l所述的塑膠按鍵自動包裝機，其特征在于所述吸 管頭、沖切塊、沖切通槽及按鍵沉孔一一對應。
3. 根據權利要求2所述的塑膠按鍵自動包裝機，其特征在于所述吸 管頭動力組件包括三軸機械手、Z向推伸氣缸及氣缸安裝板，氣缸安裝板固定在三軸機械手上，z向推伸氣缸固定在氣缸安裝板上并傳動各吸管頭在z向升降。
4. 根據權利要求3所述的塑膠按鍵自動包裝機，其特征在于所述吸管頭動力組件還包括緩沖器和緩沖器安裝板，該緩沖器通過緩沖器安裝板固定在z向推伸氣缸的正上方。
5. 根據權利要求3所述的塑膠按鍵自動包裝機，其特征在于所述按鍵沖切機還包括分別處于下沖切模兩側的吹氣嘴和水口料斗，該吹氣嘴的 吹氣口正對沖切塊的沖切工作面。
6. 根據權利要求l-5中任意一項所述的塑膠按鍵自動包裝機，其特征在于所述按鍵包裝機還包括水平傳動托盤的傳動帶及鄰近傳動帶設置的托盤定程裝置，該傳動帶由傳動帶動力件驅動，托盤定程裝置包括托盤定程板及與其連接并驅動其在z向升降的定程板驅動件。
7. 根據權利要求6所述的塑膠按鍵自動包裝機，其特征在于所述按鍵包裝機還包括鄰近傳動帶設置的托盤頂升裝置，該托盤頂升裝置包括托盤頂板及與其連接并驅動其在z向升降的頂板驅動件。
8. 根據權利要求7所述的塑膠按鍵自動包裝機，其特征在于所述傳 動帶有兩根并相平行，托盤定程裝置和托盤頂升裝置均位于兩根傳動帶之 間。
9. 根據權利要求8所述的塑膠按鍵自動包裝機，其特征在于所述按 鍵包裝機還包括托盤壓緊裝置，托盤壓緊裝置具有調節塊、安裝座、彈性 體及壓緊錐銷，安裝座固定在機架體上，調節塊水平放置并固定在安裝座 上，壓緊錐銷沿Z向放置并通過彈性體彈性支撐在調節塊上。
10. 根據權利要求9所述的塑膠按鍵自動包裝機，其特征在于所述機 架體包括分離設置的第一機架體和第二機架體，按鍵沖切機及按鍵盛接裝 置安裝在第一機架體上，按鍵包裝機安裝在第二機架體上，且按鍵沖切機 和按鍵包裝機通過機臺連接塊剛性連接。
專利摘要本實用新型公開了一種塑膠按鍵自動包裝機，它包括機架體及安裝在機架體上的按鍵沖切機，該按鍵沖切機包括上沖切模、上沖切模動力件及下沖切模，該上沖切模具有沖切塊，該下沖切模具有沖切通槽，機架體上還安裝有按鍵盛接裝置及按鍵包裝機，按鍵盛接裝置包括導軌、盛接治具及盛接動力件，該導軌水平放置且其一端位于下沖切模的正下方，該盛接治具具有按鍵沉孔，該盛接治具可滑動安裝在該導軌上并由盛接動力件驅動，該按鍵包裝機包括按鍵取放裝置，該按鍵取放裝置包括吸管頭，該吸管頭與吸管頭動力組件連接。該塑膠按鍵自動包裝機生產效率高且能保證產品質量。
文檔編號B26F1/38GK201064913SQ20072012106
公開日2008年5月28日 申請日期2007年6月26日 優先權日2007年6月26日
發明者朱成都, 琥 賀, 辛立軍, 邱德力 申請人:比亞迪股份有限公司