一种三阶魔方自动组装设备制造技术

本实用新型专利技术提出一种三阶魔方自动组装设备。包括机架，机架上设置有输送机构、导正机构、翻转机构和中层组装机构；输送机构用于接收来自魔方块传送带传送而来的三列魔方块，导正机构用于将传送板上的三列魔方块对齐，翻转机构位于输送机构的上方，用于夹取传送板上的三列魔方块并将其翻转180度，中层组装机构位于机架的后侧，用于组装三阶魔方的中层并将中层输送至经输送机构、导正机构和翻转机构组装成的三阶魔方的上层和下层之间。可实现三阶魔方的自动化组装，自动化程度提高、降低人工成本。

A kind of automatic assembly equipment of three order cube

【技术实现步骤摘要】
一种三阶魔方自动组装设备
本技术涉及一种三阶魔方自动组装设备。
技术介绍
魔方广为大众喜爱是在1980年代。从1980年到1982年，总共售出了将近200万只魔方。1980年代中期，全世界有五分之一的人在玩魔方。三阶魔方由一个连接着六个中心块的中心轴以及8个角块，12个棱块构成，当它们连接在一起的时候会形成一个整体，并且任何一面都可水平转动而不影响到其他方块。三阶魔方是生活中最常见的，整个魔方市场内要数三阶魔方生产量、总体份额最大。现阶段三阶魔方生产是通过扣模铸出魔方块，通过机器生产出六管状的中心轴，经过工人手工与魔方各个面的中心块组装，然后交与下一工序工人进行组装周围的魔方块，最后由工人手工组紧魔方块并完成贴纸或者喷漆等工序，人工工序复杂，费时费力，魔方的生产成本较高，效率较低。因此，亟需开发一种可以自动化组装三阶魔方的设备。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种三阶魔方自动组装设备，以解决现有技术中三阶魔方组装自动化程度低、加工效率低、成本高的技术问题。本技术的技术方案是这样实现的：三阶魔方自动组装设备，包括机架，机架上设置有输送机构、导正机构、翻转机构和中层组装机构；输送机构，用于接收来自魔方块传送带传送而来的三列魔方块，包括托盘，托盘两侧设置有丝杠螺母机构以驱动托盘上下移动，托盘上设置有传送带轮组，传送带轮组包括传送电机、传送带、带轮以及相对于传送带固定以便放置魔方块的传送板，传送板在传送带轮组驱动下沿前后方向运动；导正机构，用于将传送板上的三列魔方块对齐，包括具有对称的两段旋向相反的螺纹的丝杠，以及分别与丝杠的两段旋向相反的螺纹配合的螺母，螺母上分别固定有C形板，C形板的上边沿固定有用于将三列分散的魔方块挤压在一起的挤压板；翻转机构，位于输送机构的上方，用于夹取传送板上的三列魔方块并将其翻转180度，包括上下方向延伸的气动手指，气动手指的两根手指板上分别径向安装有微型电机，微型电机的输出端固定有旋转板；中层组装机构，位于机架的后侧，用于组装三阶魔方的中层并将中层输送至经输送机构、导正机构和翻转机构组装成的三阶魔方的上层和下层之间，包括用于夹取三阶魔方的中层的四根中心轴的中轴夹具以及用于将三阶魔方中层的四个棱块组装在四根中心轴的四个角处的棱块组装机构，中轴夹具包括一左一右设置的夹板以及驱动夹板沿前后方向移动的两套丝杠螺母机构，棱块组装机构包括用于放置四个棱块的棱块托板以及驱动棱块托板沿上下方向移动的丝杠螺母机构。进一步地，中轴夹具的夹板通过水平杆与对应的螺母固定连接，水平杆上还设置有C形顶轴杆，两根C形顶轴杆分别一前一后挤压在三阶魔方的四根中心轴的前后两根上，两块夹板分别一左一右挤压在三阶魔方的四根中心轴的左右两根上。进一步地，棱块托板包括正方形的底板以及位于底板的四边上的立板，四个立板对应于三阶魔方的四根中心轴上的中心块还设置有避让缺口。进一步地，棱块托板和C形板为钣金件。进一步地，机架采用铝型材组装而成。采用了上述技术方案，本技术的有益效果为：通过本装置以及简单的人工操作即可完成三阶魔方的组装，通过人工将三阶魔方的上、下层的魔方块呈三列摆放在传送带上，然后通过输送机构的传送板接收并将其向后侧传送，此时，导正机构的C形板即可将传送板上的三行三列9个魔方块挤压在一起，导正机构离开后，输送机构将该层魔方块上传，至翻转机构处，气动手指夹取9个魔方块并通过两侧的微型电机旋转180度，此层魔方块作为三阶魔方的上层，与此同时，输送机构下行继续接收下层的9个魔方块（上层魔方块与下层魔方块形状相同，只需要旋转180度即可，同时，在上下层的9个魔方块的中间一个中心块上，事先安装好一根中心轴），并通过导正机构将其夹紧；与此同时，将分别安装有中心块的四个中心轴夹紧在中轴夹具上，将四个棱块放置在棱块托板的四个角上，驱动棱块托板上移以便与中轴夹具上的四根中心轴和中心块对接以形成三阶魔方的中层，然后通过中轴夹具将魔方中层输送至输送机构与翻转机构之间，上移输送机构完成三阶魔方的中、下两层的对接，然后松开中轴夹具，输送机构上移以将组装好的中、下层魔方与上层对接，完成三阶魔方的拼装。可见，三阶魔方的组装不再需要太多的人员参与，提高了三阶魔方组装的自动化水平。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术的结构示意图；图2为输送机构的结构示意图；图3为图2中的托盘及其上的其他部件的结构示意图；图4为导正机构的结构示意图；图5为翻转机构的结构示意图；图6为中层组装机构的结构示意图；图7为中轴夹具及棱块托板的结构示意图；其中：1-机架，2-输送机构，21-托盘，22-传送带轮组，221-传送电机，222-传送带，223-带轮，23-传送板，3-导正机构，31-C形板，32-挤压板，4-翻转机构，41-气动手指，411-手指板，42-旋转板，43-微型电机，5-中层组装机构，51-中轴夹具，511-夹板，512-水平杆，513-C形顶轴杆，52-棱块组装机构，521-棱块托板，5211-底板，5212-立板，5213-避让缺口，522-连接板，6-丝杠，7-螺母，8-导轨，9-底座，10-光轴，11-滑块，12-支撑板，13-紧固角块，14-丝杆固定板，15-固定座，16-电机。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术的具体实施例：如图1所示，三阶魔方自动组装设备，包括机架，机架上设置有输送机构、导正机构、翻转机构和中层组装机构；如图2-3所示，输送机构，用于接收来自魔方块传送带传送而来的三列魔方块，包括托盘，托盘两侧设置有丝杠螺母机构以驱动托盘上下移动，托盘上设置有传送带轮组，传送带轮组包括传送电机、传送带、带轮以及相对于传送带固定以便放置魔方块的传送板，传送板在传送带轮组驱动下沿前后方向运动；如图4所示，导正机构，用于将传送板上的三列魔方块对齐，包括具有对称的两段旋向相反的螺纹的丝杠，以及分别与丝杠的两段旋向相反的螺纹配合的螺母，螺母上分别固定有C形板，C形板的上边沿固定有用于将三列分散的魔方块挤压在一起的挤压板；如图5所示，翻转机构，位于输送机构的上方，用于夹取传送板上的三列魔方块并将其翻转180度，包括上下方向延伸的气动手指，气动手指的两根手指板上分别径向安装有微型电机，微型电机的输出端固定有旋转板本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三阶魔方自动组装设备，其特征在于，包括机架，机架上设置有输送机构、导正机构、翻转机构和中层组装机构；/n输送机构，用于接收来自魔方块传送带传送而来的三列魔方块，包括托盘，托盘两侧设置有丝杠螺母机构以驱动托盘上下移动，托盘上设置有传送带轮组，传送带轮组包括传送电机、传送带、带轮以及相对于传送带固定以便放置魔方块的传送板，传送板在传送带轮组驱动下沿前后方向运动；/n导正机构，用于将传送板上的三列魔方块对齐，包括具有对称的两段旋向相反的螺纹的丝杠，以及分别与丝杠的两段旋向相反的螺纹配合的螺母，螺母上分别固定有C形板，C形板的上边沿固定有用于将三列分散的魔方块挤压在一起的挤压板；/n翻转机构，位于输送机构的上方，用于夹取传送板上的三列魔方块并将其翻转180度，包括上下方向延伸的气动手指，气动手指的两根手指板上分别径向安装有微型电机，微型电机的输出端固定有旋转板；/n中层组装机构，位于机架的后侧，用于组装三阶魔方的中层并将中层输送至经输送机构、导正机构和翻转机构组装成的三阶魔方的上层和下层之间，包括用于夹取三阶魔方的中层的四根中心轴的中轴夹具以及用于将三阶魔方中层的四个棱块组装在四根中心轴的四个角处的棱块组装机构，中轴夹具包括一左一右设置的夹板以及驱动夹板沿前后方向移动的两套丝杠螺母机构，棱块组装机构包括用于放置四个棱块的棱块托板以及驱动棱块托板沿上下方向移动的丝杠螺母机构。/n...

【技术特征摘要】
1.一种三阶魔方自动组装设备，其特征在于，包括机架，机架上设置有输送机构、导正机构、翻转机构和中层组装机构；
输送机构，用于接收来自魔方块传送带传送而来的三列魔方块，包括托盘，托盘两侧设置有丝杠螺母机构以驱动托盘上下移动，托盘上设置有传送带轮组，传送带轮组包括传送电机、传送带、带轮以及相对于传送带固定以便放置魔方块的传送板，传送板在传送带轮组驱动下沿前后方向运动；
导正机构，用于将传送板上的三列魔方块对齐，包括具有对称的两段旋向相反的螺纹的丝杠，以及分别与丝杠的两段旋向相反的螺纹配合的螺母，螺母上分别固定有C形板，C形板的上边沿固定有用于将三列分散的魔方块挤压在一起的挤压板；
翻转机构，位于输送机构的上方，用于夹取传送板上的三列魔方块并将其翻转180度，包括上下方向延伸的气动手指，气动手指的两根手指板上分别径向安装有微型电机，微型电机的输出端固定有旋转板；
中层组装机构，位于机架的后侧，用于组装三阶魔方的中层并将中层输送至经输送机构、导正机构和翻转机构组装成的三阶魔方的上层和下层之间，包括用于夹取三阶魔方的中层的四根中...

【专利技术属性】
技术研发人员：李嘉，崔超，张梦颖，武江浩，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：新型
国别省市：河南;41