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申请/专利权人：南京謇张大数据科技有限公司

摘要：本发明是一种圆球自动浮动定心插取设备，包括机架、以及带凸起结构的待插取球，所述机架上设有若干组圆球自定位机构，待插取球通过圆球自定位机构将其凸起结构定位至一固定位置上，在该固定位置上设有下模，下模上设有用于限位和容纳凸起结构的收纳槽，收纳槽连通一锥形孔，锥形孔的大径端作为开口连通至下模的外侧面上，还包括有与下模的结构相同并对称的上模，上模与下模合模构成带有完整的锥形孔和收纳槽的模具结构，上模设置在一驱动机构上，驱动机构驱动上模运动与下模合模或分模。本发明的插取设备能自动对待插取球定位并合模形成用于插取的插取孔，便于自动插取待插取球，并且自动化程度高，插取效率极大提高。

主权项：1.一种圆球自动浮动定心插取设备，包括机架（1）、以及带凸起结构（21）的待插取球（2），其特征在于，所述机架（1）上设有若干组圆球自定位机构（3），所述待插取球（2）通过圆球自定位机构（3）将其凸起结构（21）定位至一固定位置上，并且在所述固定位置上设有下模（4），所述下模（4）上设有用于限位和容纳凸起结构（21）的收纳槽（41），所述收纳槽（41）连通一锥形孔（42），所述锥形孔（42）的大径端作为开口连通至下模（4）的外侧面上，其中，还包括有与下模（4）的结构相同并对称的上模（5），所述上模（5）与下模（4）合模构成带有完整的锥形孔（42）和收纳槽（41）的模具结构，使得插取杆上的插片通过完整的锥形孔（42）伸入收纳槽（41）中插取待插取球（2），所述上模（5）设置在一驱动机构（6）上，所述驱动机构（6）驱动上模（5）运动与下模（4）合模或分模；所述圆球自定位机构（3）包括用于滚动地放置待插取球（2）的球槽模具（31），所述待插取球（2）的凸起结构（21）在球槽模具（31）内的滚动轨迹至少经过所述固定位置，并且与所述固定位置处下模（4）的收纳槽（41）卡接配合定位，所述下模（4）与球槽模具（31）固接在一起，所述球槽模具（31）下方设有滚动机构（32），用于驱动待插取球（2）滚动；所述球槽模具（31）下端与机架（1）之间设置有防卡死气缸（7），所述防卡死气缸（7）的缸杆推动行程至少包括球槽模具（31）内的待插取球（2）位置，用于在待插取球（2）落入球槽模具（31）内直接卡死时，防卡死气缸（7）的缸杆伸出顶动被卡死的待插取球（2），使其脱离卡死位置；相邻的所述球槽模具（31）之间留有间隙，在该间隙中伸入有定位凸轮（8）的一部分，所述定位凸轮（8）由一凸轮转轴（9）驱动旋转，所述定位凸轮（8）在厚度方向上具有宽部、以及随定位凸轮（8）转动由宽部逐渐过渡的窄部，其中：在定位凸轮（8）的宽部旋转到相邻球槽模具（31）之间的间隙中时，间隙得到消除，定位完成，上模（5）运动与下模（4）合模；定位凸轮（8）的窄部旋转到相邻球槽模具（31）之间的间隙中时，留有部分间隙，球槽模具（31）及下模（4）获得水平移动余量，用于在插取杆的插片插向锥形孔（42）时，锥形孔（42）通过下模（4）的水平移动改变孔位，自动进行微调，形成弹性锥形孔（42），便于插取杆的插片插入。

全文数据：一种圆球自动浮动定心插取设备技术领域[0001]本发明涉及定位技术领域，具体涉及一种圆球自动浮动定心插取设备。背景技术[0002]圣诞礼品一圣诞球，是欧美国家圣诞节必备的互赠礼品，此生产工艺八十年代末由台湾引入珠三角地区生产，经过三十多年的发展，目前在浙江，福建及珠三角地区已有数百家大中型企业，年出口额达数百亿元人民币，是世界上最大的圣诞球生产出口基地。[0003]—直以来此种工艺都是以手工生产为主，属劳动力密集型产业。圣诞球为圆球，圆球上会有一处凸起结构，在圣诞球的加工时，需要先使圣诞球定位，以圣诞球的凸起结构处为基准，用相应的分叉插杆插入圣诞球的凸起结构内，然后再该凸起结构为基准进行彩绘等后续加工。十几年前曾有些生产厂家从英国、德国花数十万人民币购买机器，投入生产，但因无法将圣诞球准确定位，还是要依靠人工摆放定位，导致生产效率低下，实用价值不高，无法达到工厂提高生产效率的需求，从根本上说这还是一种没有摆脱依靠大量人工来生产的落后的生产模式。国内也曾有很多非标机器制造厂试图研发过此类机器，但终因无法将圣诞球快速准确定位而均告失败。[0004]经过创造性的研发和试验，本发明突破了快速准确定位这一难关，彻底解决了人工无法用机器代替的问题，使生产企业由密集的人工生产，转向自动化机器生产，大大提高了生产效率，将为企业转型升级，提高出口创汇，推动地方经济发展，发挥了巨大的作用。发明内容[0005]本发明的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种圆球自动浮动定心插取设备。[0006]为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：一种圆球自动浮动定心插取设备，包括机架、以及带凸起结构的待插取球，所述机架上设有若干组圆球自定位机构，所述待插取球通过圆球自定位机构将其凸起结构定位至一固定位置上，并且在所述固定位置上设有下模，所述下模上设有用于限位和容纳凸起结构的收纳槽，所述收纳槽连通一锥形孔，所述锥形孔的大径端作为开口连通至下模的外侧面上，其中，还包括有与下模的结构相同并对称的上模，所述上模与下模合模构成带有完整的锥形孔和收纳槽的模具结构，使得插取杆上的插片通过完整的锥形孔伸入收纳槽中插取待插取球，所述上模设置在一驱动机构上，所述驱动机构驱动上模运动与下模合模或分模。[0007]进一步的，所述圆球自定位机构包括用于滚动地放置待插取球的球槽模具，所述待插取球的凸起结构在球槽模具内的滚动轨迹至少经过所述固定位置，并且与所述固定位置处下模的收纳槽卡接配合定位，所述下模与球槽模具固接在一起，所述球槽模具下方设有滚动机构，用于驱动待定位球滚动。[0008]进一步的，所述球槽模具下端与机架之间设置有防卡死气缸，所述防卡死气缸的缸杆推动行程至少包括球槽模具内的待插取球位置，用于在待插取球落入球槽模具内直接卡死时，防卡死气缸的缸杆伸出顶动被卡死的待插取球，使其脱离卡死位置。[0009]进一步的，相邻的所述球槽模具之间留有间隙，在该间隙中伸入有定位凸轮的一部分，所述定位凸轮由一凸轮转轴驱动旋转，所述定位凸轮在厚度方向上具有宽部、以及随定位凸轮转动由宽部逐渐过渡的窄部，其中：在定位凸轮的宽部旋转到相邻球槽模具之间的间隙中时，间隙得到消除，定位完成，上模运动与下模合模；定位凸轮的窄部旋转到相邻球槽模具之间的间隙中时，留有部分间隙，球槽模具及下模获得水平移动余量，用于在插取杆的插片插向锥形孔时，锥形孔通过下模的水平移动改变孔位，自动进行微调，形成弹性锥形孔，便于插取杆的插片插入。[0010]进一步的，所述滚动机构包括滚轴，所述滚轴以直接或间接接触待插取球的球面，对其形成滚动驱动，所述滚轴的一端连接至一滚轴电机的转轴上，用于驱动滚轴转动，所述滚轴通过轴承支架设置于机架上。[0011]进一步的，所述驱动机构包括驱动气缸，所述驱动气缸通过一气缸安装架竖向固定在机架上，所述气缸的缸杆端连接上模。[0012]本发明的有益效果是：本发明的插取设备能自动对待插取球定位并合模形成用于插取的弹性插取孔，便于自动插取待插取球，并且自动化程度高，插取速度快，插取量多。附图说明[0013]图1为本发明设备的主视图；图2为本发明设备的侧视图；图3为本发明设备的俯视图；图4为本发明图3中A处局部放大图；图5为本发明设备的平倾轴测视角立体图；图6为本发明图5中B处局部放大图；图7为本发明设备的竖倾轴测视角立体图；图8为本发明的球槽模具与定位凸轮的配合主视图；图9为本发明的球槽模具与定位凸轮的配合立体图。[00M]图中标号说明：1、机架，2、待插取球，21、凸起结构，3、圆球自定位机构，31、球槽模具，311、球槽，312、通转槽，32、滚动机构，321、滚轴，322、滚轴电机，323、轴承支架，4、下模，41、收纳槽，42、锥形孔，5、上模，6、驱动机构，61、驱动气缸，62、气缸安装架，7、浮动气缸，8、定位凸轮，9、凸轮转轴。具体实施方式[0015]下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。[0016]如图1至图7所示，一种圆球自动浮动定心插取设备，包括机架1、以及带凸起结构21的待插取球2,所述机架1上设有若干组圆球自定位机构3,所述待插取球2通过圆球自定位机构3将其凸起结构21定位至一固定位置上，并且在所述固定位置上设有下模4,所述下模4上设有用于限位和容纳凸起结构21的收纳槽41，所述收纳槽41连通一锥形孔42,所述锥形孔42的大径端作为开口连通至下模4的外侧面上，其中，还包括有与下模4的结构相同并对称的上模5,所述上模5与下模4合模构成带有完整的锥形孔42和收纳槽41的模具结构，使得插取杆上的插片通过完整的锥形孔42伸入收纳槽41中插取待插取球2，所述上模5设置在一驱动机构6上，所述驱动机构6驱动上模5运动与下模4合模或分模。[0017]所述圆球自定位机构3包括用于滚动地放置待插取球2的球槽模具31，所述待插取球2的凸起结构21在球槽模具31内的滚动轨迹至少经过所述固定位置，并且与所述固定位置处下模4的收纳槽41卡接配合定位，所述下模4与球槽模具31固接在一起，所述球槽模具31下方设有滚动机构32，用于驱动待定位球2滚动，如图4所示，在本实施例中，球槽模具31内设有相应的一列多个球槽311，待插取球2放置在该球槽311内，并且该球槽311是一个通槽，待插取球2放入其中后，待插取球2的上下部皆有突出于球槽模具31的部分，而滚动机构32则驱动待插取球2的下部突出部分，使其滚动，另外，为了防止待插取球2在球槽内滚动时其凸起结构21卡死在球槽311内，在球槽311的一个边缘外还设置有通转槽312，这样当待插取球2的凸起结构21碰到球槽311的边缘时，凸起结构21会沿着球槽311的边缘滑向通转槽312中，最终经过通转槽312继续滚动，防止卡死。[0018]如图2、图6和图7所示，所述球槽模具31下端与机架1之间设置有防卡死气缸7，所述防卡死气缸7的缸杆推动行程至少包括球槽模具31内的待插取球2位置，用于在待插取球2落入球槽模具31内直接卡死时，防卡死气缸7的缸杆伸出顶动被卡死的待插取球2，使其脱离卡死位置，这种卡死位置通常是由待插取球2第一次落料到球槽模具31时产生的，经过防卡死气缸7的缸杆伸出顶动后，可由滚动机构32进行后续的定位及防卡死动作，在本实施例中，可在球槽模具31中设置本领域常规的传感器来检测待插取球2是否刚落下就被卡死，例如传感器检测到落料的待插取球2持续3秒不动时，即启动防卡死气缸7顶动该待插取球2，如果待插取球2落料后的3秒内就开始动，则不启动防卡死气缸7。[0019]如图8和图9所示，相邻的所述球槽模具31之间留有间隙，在该间隙中伸入有定位凸轮8的一部分，所述定位凸轮8由一凸轮转轴9驱动旋转，在本实施例中，定位凸轮8和相应的凸轮转轴9设置在球槽模具31的背面，并且为了更直观的表达，图8和图9中的球槽模具31用长方体代替，所述定位凸轮8在厚度方向上具有宽部、以及随定位凸轮8转动由宽部逐渐过渡的窄部，其中：在定位凸轮8的宽部旋转到相邻球槽模具31之间的间隙中时，间隙得到消除，定位完成，上模5运动与下模4合模；定位凸轮8的窄部旋转到相邻球槽模具31之间的间隙中时，留有部分间隙，球槽模具31及下模4获得水平移动余量，用于在插取杆的插片插向锥形孔42时，锥形孔42通过下模4的水平移动改变孔位，自动进行微调，形成弹性锥形孔42，便于插取杆的插片插入。[0020]在本实施例中，相邻的上模5之间也留有间隙，在该间隙中也设置同样的定位凸轮8和相应的凸轮转轴9,使得上模5之间的水平位置随着插取杆的插片的插入也可以自动进行微调。[0021]所述滚动机构32包括滚轴321，所述滚轴Ml以直接或间接接触待插取球2的球面，对其形成滚动驱动，所述滚轴321的一端连接至一滚轴电机322的转轴上，用于驱动滚轴321转动，所述滚轴321通过轴承支架323设置于机架1上。[0022]所述驱动机构6包括驱动气缸61，所述驱动气缸61通过一气缸安装架62竖向固定在机架1上，所述气缸61的缸杆端连接上模5。[0023]在本实施例中，每个机架1上设置了两组圆球自定位机构3，为了便于观察和更好的理解本发明，故在本发明的图1、图3、图5和图7中，只画了一组驱动机构6，在实际使用时，每组圆球自定位机构3上方都有一组驱动机构6。[0024]本发明原理在本领域常规技术中，通常使用插取杆来插取圆球圣诞球后进行彩绘等后续加工，插取杆是一长杆，长杆的侧面设有多列插片，而待插取球2就是被插在插片上的，一根长杆上能插取多列的待插取球2，常规情况下是用手动进行一个个插取；但是在本发明中，待插取球2在圆球自定位机构3上定位完成后，其凸起结构21会卡入下模4的收纳槽41内，此时驱动机构6驱动上模5下降与下模4合模，在合模处的侧面形成一个完整的锥形孔42,插取杆上的插片通过完整的锥形孔42伸入收纳槽41中插取待插取球2，而本发明的一个圆球自定位机构3可以设置一列与插取杆上的插片对应数量的球槽311，这样插取杆一次伸入就能插取一列的待插取球2，效率极大提高，在插到待插取球2后，驱动机构6驱动上模5上升与下模4分模，插取杆转动从球槽311中取出待插取球2;在实际加工生产中，插取杆可由机械手控制，进行自动插取，另外，可两两对称设置本发明的插取设备，插取杆在插取一侧的待插取球2后，移动到另一侧的插取设备处继续插取，当两侧都插满待插取球2后，插取杆可以在翻转到别的插取设备上继续插取，直到插取杆的所有插片上都插满待插取球2为止，自动化程度高，插取速度快，插取量多。[0025]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种圆球自动浮动定心插取设备，包括机架（1、以及带凸起结构（21的待插取球2，其特征在于，所述机架1上设有若干组圆球自定位机构3，所述待插取球2通过圆球自定位机构3将其凸起结构21定位至一固定位置上，并且在所述固定位置上设有下模4，所述下模4上设有用于限位和容纳凸起结构21的收纳槽41，所述收纳槽41连通一锥形孔42，所述锥形孔42的大径端作为开口连通至下模4的外侧面上，其中，还包括有与下模4的结构相同并对称的上模5，所述上模5与下模4合模构成带有完整的锥形孔42和收纳槽41的模具结构，使得插取杆上的插片通过完整的锥形孔42伸入收纳槽41中插取待插取球（2，所述上模（5设置在一驱动机构（6上，所述驱动机构6驱动上模5运动与下模4合模或分模。2.根据权利要求1所述的圆球自动浮动定心插取设备，其特征在于，所述圆球自定位机构（3包括用于滚动地放置待插取球（2的球槽模具C31，所述待插取球（2的凸起结构21在球槽模具C31内的滚动轨迹至少经过所述固定位置，并且与所述固定位置处下模4的收纳槽41卡接配合定位，所述下模4与球槽模具31固接在一起，所述球槽模具31下方设有滚动机构32，用于驱动待定位球2滚动。3.根据权利要求2所述的圆球自动浮动定心插取设备，其特征在于，所述球槽模具31下端与机架（1之间设置有防卡死气缸7，所述防卡死气缸7的缸杆推动行程至少包括球槽模具（31内的待插取球¾位置，用于在待插取球2落入球槽模具（31内直接卡死时，防卡死气缸7的缸杆伸出顶动被卡死的待插取球2，使其脱离卡死位置。4.根据权利要求2所述的圆球自动浮动定心插取设备，其特征在于，相邻的所述球槽模具C31之间留有间隙，在该间隙中伸入有定位凸轮8的一部分，所述定位凸轮8由一凸轮转轴9驱动旋转，所述定位凸轮8在厚度方向上具有宽部、以及随定位凸轮8转动由宽部逐渐过渡的窄部，其中：在定位凸轮8的宽部旋转到相邻球槽模具31之间的间隙中时，间隙得到消除，定位完成，上模5运动与下模4合模；定位凸轮8的窄部旋转到相邻球槽模具31之间的间隙中时，留有部分间隙，球槽模具31及下模4获得水平移动余量，用于在插取杆的插片插向锥形孔42时，锥形孔42通过下模4的水平移动改变孔位，自动进行微调，形成弹性锥形孔42，便于插取杆的插片插入。5.根据权利要求2所述的圆球自动浮动定心插取设备，其特征在于，所述滚动机构32包括滚轴321，所述滚轴3W以直接或间接接触待插取球2的球面，对其形成滚动驱动，所述滚轴321的一端连接至一滚轴电机322的转轴上，用于驱动滚轴321转动，所述滚轴321通过轴承支架323设置于机架（1上。6.根据权利要求1所述的圆球自动浮动定心插取设备，其特征在于，所述驱动机构6包括驱动气缸61，所述驱动气缸61通过一气缸安装架62竖向固定在机架（1上，所述气缸61的缸杆端连接上模5。

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