CN102152958A - 自动螺钉紧固装置 - Google Patents

Abstract

本发明的一个目的是提供一种螺钉紧固装置，其能够减少螺钉紧固时间、抑制运输管的内壁的损伤、防止螺钉被卡在运输管中、稳定螺钉的位置、防止螺钉头部的方向被反转、将螺钉稳定地供给到驱动器钻头，以及改善可靠性。在一种自动螺钉紧固装置中，其通过螺钉运输装置使用螺钉紧固装置的空气吸力，将一螺钉从螺钉供给装置运输到螺钉紧固装置，并将该螺钉紧固于一预先设定的具有螺纹的目标部件，一以螺钉的头部在前的方式将螺钉运输到运输管中的螺钉释放单元被提供在螺钉供给装置中，一个用于将从运输管运输的螺钉的头部接合于驱动器前端的接合单元和一个用于防止空气泄漏的能够开启和关闭的密封盖被提供在螺钉紧固装置的前端部分中，并且当驱动器的前端直向移动时，打开并露出接合于该驱动器前端的螺钉，由此进行螺钉紧固。

Description

自动螺钉紧固装置

技术领域

本发明涉及一种自动螺钉紧固装置，尤其涉及一种自动螺钉紧固装置，其使用例如运输管，将螺钉从螺钉调准/供给装置运输到螺钉紧固驱动单元，并将螺钉紧固到一具有螺纹的目标。

背景技术

已知普通螺钉紧固装置，适合于一种将螺钉供给到驱动钻头的前端的方法，（1）直接将螺钉从具有驱动器的调准/供给装置拾起的一种方法，（2）将螺钉运输管与驱动钻头的前端紧密接触且螺钉被直接吸入到驱动器的一种方法，以及（3）使用压缩空气的压力将螺钉从调准/供给装置运输到驱动单元的一种方法。

上述第一种螺钉供给方法是，例如，一种方法，其通过螺钉调准/供给装置将螺钉调准在一条直线上，移动驱动器到位于预定位置的螺钉的顶端，降低驱动器到螺钉的位置，以及通过安装在驱动器中的螺钉吸入器件牵引螺钉从而螺钉与驱动器的钻头啮合，如日本专利公开公布号: 平9-58847中所披露的。

上述第二种螺钉供给方法是一种方法，即，使得螺钉运输管d与设置在驱动器钻头e的外侧的接口管f的前端部直接接触，通过安装在驱动器c中的螺钉吸入器件吸入被螺钉调准/供给装置（未示出）调准的螺钉b，直接牵引螺钉b到接口管f中，移动驱动钻头e，以及将螺钉b紧固到一具有螺纹的目标部件，如图16所示。

上述第三种螺钉供给方法是，例如，一种方法，即，通过压缩空气的压力将螺钉调准/供给装置调准的螺钉b1从螺钉调准/供给装置的压缩空气供给单元供给到驱动器c的前端部分c1，穿过螺钉运输单元d如一根管，如在图17 a和图17 b中所示。

在这种情况下，当螺钉b1由驱动器钻头e紧固到一具有螺纹的目标部件，下一个螺钉b2被供给到驱动器c，如在图17 a中所示。此外，当完成先前的螺钉b1的紧固以及完成驱动器钻头e的提升，下一个螺钉b2移动到驱动器c的前端部分c1，并且当驱动器钻头3被再次降低时，螺钉b2被接合于驱动器钻头e（图17b）。在这里，驱动器c的前端部分c1被设置成能够打开和关闭，以便当螺钉b2被紧固到一具有螺纹的目标部件g时，前端部分c1被打开，并且当完成螺钉的紧固后供给下一个螺钉b2时，前端部分c1被关闭，由此螺钉b被自动和连续地供给。

然而，在上述的第一种和第二种螺钉供给方法中，为了完成将每个螺钉b紧固到一具有螺纹的目标部件，驱动器c应该移动到螺钉调准/供给装置的一个预先设定位置，因而存在以下缺点，包括：从完成一个螺钉b紧固的时间点到开始下一个螺钉紧固的时间点的时间间隔变长；将所有的螺钉b紧固到具有螺纹的目标部件花费大量的时间；且其需要相近地设置螺钉调准/供给装置和驱动器c以及精确地测定螺钉调准/供给装置和驱动器c之间的距离。

此外，在第二种螺钉供给方法中，由于通过驱动器c中的螺钉吸入器件一螺钉b被直接从螺钉调准/供给装置吸入，从而简化螺钉调准/供给装置和驱动器c的前端部分的结构。然而，由于螺钉b被直接吸入到吸口f中，因而当先前的螺钉b被紧固时，下一个螺钉b不能被供给。因此，其中有一个缺点就是将所有螺钉紧固到有螺纹的目标部分所需的时间量变大了，与第一种螺钉供应方法相类似。

再者，一般来说，由螺钉吸入器件的压力检测器检测螺钉b是否已经到达吸口f的内部。然而，这是有缺点的，其中检测空气压力变化的精度很低，且检测螺钉b已到达的精度很低。

在第三种螺钉供给方法中，与第一种和第二种螺钉供给方法不同，当将螺钉b紧固到一具有螺纹的目标部件时，没必要移动驱动器c且当一螺钉b被紧固时，下一个螺钉b1被准备。因此，相比于第一种和第二种螺钉供给方法，将所有螺钉紧固到有螺纹的目标部件所需要的时间量显著减小，。

然而，在第三种螺钉供给方法的一个例子中，当先前被供给到驱动器c的螺钉b移动到并被结合到驱动器钻头e的前端，该螺钉以螺钉b的螺纹部分的顶部在前端和螺钉的头部在后端的方式运输。因此，其中有一个缺点就是螺钉b的位置变得不确定。特别是，当螺钉b的长度短时，螺钉b的方向可能被反转或者被卡在其路径上。因此，其中有一个缺点就是，很难稳定地将应螺钉b供到驱动器钻头e。

此外，由于螺钉b以螺钉b的螺纹部分的顶部在前端的形式运输，其中缺点是，该螺钉可能损坏运输管的内壁或被卡在运输管中。

发明内容

本发明已考虑到上述问题，并将提供一种螺钉紧固装置，其能够减少螺钉紧固的总时间量，减少运输管内壁的损伤，防止螺钉被卡在运输管中，稳固螺钉的位置，防止螺钉的方向被反转，稳定地将螺钉供给到驱动器（钻头）以及提高可靠性。

为了实现上述目标，根据本发明的一个实施例，提供一自动螺钉紧固装置，其通过螺钉运输装置利用螺钉紧固装置的空气吸力将螺钉从螺钉供给装置运输到螺钉紧固装置，并将该螺钉紧固到一预先设定的具有螺纹的目标部件，其中螺钉供给装置中提供一螺钉释放单元， 其用于以螺钉的头部在前端的方式将螺钉运输到运输管中；一接合单元，其用于将从运输管中运输的螺钉前部接合到由螺钉紧固装置的前端部分提供的一驱动器的前端；以及一能开启和关闭的密封盖，其用于防止空气泄漏，由螺钉紧固装置的前端部分提供，并在该驱动器的前端直向运动时被打开并露出与该驱动器的前端接合的螺钉，由此进行螺钉紧固。

此外，可提供一覆盖驱动器的圆柱形螺钉支座和螺钉，推动密封盖以在驱动器向前移动时打开密封盖，同时维持螺钉的接合状态，且当螺钉被按压到具有螺纹的目标部件时缩回。

螺钉供给装置的螺钉释放单元可以由驱动器操作开关的命令操作。

根据本发明的实施例，由于螺钉S被自动和顺序地供给到驱动器的前端，完成螺钉紧固时间变得很短，因而当螺钉被紧固到一具有螺纹的目标部件时不必要移动螺钉紧固装置和驱动器（钻头），并且可在具有螺纹的目标部件附近连续地执行螺钉紧固操作，且简化此操作。

此外，由于从螺钉供给装置侧使用空气吸力的螺钉运输装置以头部在前端的方式运输螺钉，因而该螺钉不太可能损伤运输管的内壁且不会卡在运输管中，并且有可能稳固该螺钉的位置，以稳固地将该螺钉接合于驱动器钻头，以稳定地运输该螺钉到一驱动器，以提高可靠性。

此外，有可能防止该螺钉从驱动器上掉落，并可靠地执行密封盖的开启和关闭。

再者，由于有可能运输将用于该螺钉紧固装置的钻头的前端部分的下一个螺钉，且保持下一个螺钉，因而有可能减少连续操作的时间。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的螺钉供给装置的剖面透视图。

图2是图1的螺钉供给装置的前视图。

图3是从螺钉运输装置的上侧看的图1释放单元的俯视图。

图4是图3的一部分的右侧视图。

图5a，图5b是说明图4中螺钉输入盘操作的扩大透视图。

图6a，图6b，图6c，图6d是说明螺钉释放单元和螺钉紧固装置操作的示意图。

图7是根据本发明的一个实施例的螺钉紧固装置的剖面透视图。

图8是螺钉紧固装置的分解透视图。

图9 a是螺钉与图7的钻头接合状态的剖视图以及图9b是执行螺钉紧固操作状态的剖视图。

图10是图9a，图9b的接收器单元5的放大剖视图。

图11是图9a，图9b的气缸单元6的放大剖视图。

图12是图9a，图9b的扭矩调节单元7的放大剖视图。

图13是说明气缸单元6和扭矩调节单元7的离合操作的放大剖视图。

图14是图9a，图9b的电机驱动单元8的放大剖视图。

图15是本发明实施例的时间表。

图16是根据相关技术的自动螺钉紧固装置的剖视图。

图17a，图17b，图17c是根据相关技术的另一自动螺钉紧固装置的剖视图。

图18a，图18b是根据相关技术的另一自动螺钉紧固装置的剖视图。

具体实施方式

本发明的实施例通过从螺钉供给装置运输螺钉自动且连续地紧固螺钉，该螺钉供给装置具有一释放部件，其通过运输管如聚氯乙烯管以螺钉的头部在前的方式调准并释放螺钉到螺钉紧固装置，将被运输的螺钉的头部接合于螺钉紧固装置的驱动器的钻头前端，并将螺钉紧固于预先设定的具有螺纹的目标部件。

[第一实施例]

在下文，将结合附图详细描述根据本发明实施例的自动螺钉紧固装置。

[螺钉供给装置1]

图1是外框架被移除的螺钉供给装置1的透视图，以及图2是螺钉供给装置1的前视图。如图1所示，螺钉S被存储在螺钉供给装置1的螺钉存储单元11中，且被存储的螺钉S被调准并通过一导轨12连续地向前运输，导轨12从螺钉存储单元11的前盖板111以及安装在导轨12的前端部分121中的调准螺钉引导件122突出。

用于该螺钉调准装置的装置可以是一众所周知的装置。在该实施例中，导轨12振动从而使螺钉存储单元11中的螺钉S向前运动，导轨12上的备用螺钉S被振荡刷13放下，且该被放下的螺钉S通过螺钉收集单元14例如一被安置在侧面上的转向磁铁被再次引导到导轨12。刷转向装置131使振荡刷13左右转动。该刷转向装置131和螺钉收集单元14通过设置在螺钉存储单元11的前表面的驱动电机15或滑轮或环的运输装置而被驱动。

[螺钉释放单元2]

此外，如图3和图4中所示，螺钉调准盖123被提供在调准螺钉引导件122上，并布置螺钉释放单元2以引导螺钉S，以便在下一个步骤中，每个螺钉S的螺钉头部S1被定位在螺钉运输装置3的运动管31的运动方向的前侧。螺钉释放单元2被布置以与调准螺钉引导件122的引导前端表面1221相接触，如图3的顶视图和图4的左侧视图中所示。

螺钉释放单元2的一主要元件是螺钉输入盘21（见图5a，图5b），其通过顺时针方向和逆时针方向转动在调准螺钉引导件122上依次取出螺钉S。螺钉输入盘21绕旋转轴212顺时针方向和逆时针方向转动。螺钉输入盘21的旋转表面211以相对于螺钉供给装置1的调准螺钉引导件122的螺旋运动方向的合适的角度被提供，且螺钉接收槽213在螺钉输入盘21的旋转表面211中被提供。螺钉接收槽213是一槽，其与从调准螺钉引导件122中被提供的螺钉S的位置相对齐，并有一个比螺钉S的螺纹部分S2的直径稍大的宽度。

此外，在螺钉输入盘21的相反侧，螺钉输入盘21的调准螺钉引导件122被布置于该侧，一驱动齿轮214被提供。该齿轮214与一上下移动的齿条215相啮合。齿条215的垂直运动由一驱动气缸216根据一控制指令设备（未示出）而被液压控制，从而顺时针方向和逆时针方向转动该螺钉输入盘21。

[螺钉运输装置3]

接下来，螺钉输入盘21的结构和操作将参考图6a，图6b，图6c，图6d被描述。

如图6a中所示，为了防止在螺钉被配合到螺钉输入盘21的螺钉接收槽213时以及螺钉输入盘21顺时针转动时螺钉掉落，一个侧面螺钉导向件124（见图3）被提供于螺钉供给装置1侧面，并且沿螺钉输入盘21的外圆周在螺钉头部侧提供一螺钉顶部导向件125。在图6 a中，螺钉输入盘21保持在一状态，其中一个螺钉被装入该螺钉输入盘21。

接着，如图6b中所示，根据控制指令设备（未示出）的一转向指令，伸出驱动气缸216，齿条215向上移动，且齿轮214和螺钉输入盘21顺时针转动大约135o，然后停止。

在这里，螺钉运输装置3的斜道组件31被安装到螺钉供给装置1上以与螺钉释放单元2相接近，且连接于螺钉紧固装置4的运输管32与斜道组件31的管连接部件315相连接。

在图6b中所示的螺钉输入盘21的停止状态下，螺钉S以螺钉头部S1向下倾斜的方式处于运输装置3的移动进入口311的位置。随后，如图6c中所示，螺钉S1由于螺钉的重力移动到螺钉导向通道312中。

接着，压缩空气被供给于一被提供在斜道组件31中的压缩空气进入口313，并从一设置在螺钉导向通道312中的螺钉S的上游的喷嘴314中被释放，同时，根据控制指令设备（未示出）一吸力被施加到运输管32上，由此在螺钉导向通道312中以螺钉头部S1在前的方式被引导的螺钉S被吸入和运输到螺钉紧固装置4。此外，供给到压缩空气进入口313的压缩空气通过使用缩回驱动气缸216时电磁阀门（未示出）的剩余气体，简化结构而改善运行效率。

由于该使用压缩空气的空气运输装置是本发明该实施例中的一个次要的装置，它可以在必要时被应用。正如参考图9a，图9b将在下文描述的，主体部分毫无疑问地是借助于螺钉紧固装置的空气吸力的螺钉运输装置，且螺钉运输借助一吸入口602的吸入效应穿过驱动器钻头61，并在驱动器钻头61的前端部分612中的螺钉固定器66之间的间隙而被实施。因此，在螺钉运输的实例中使用空气是完全可能的，例如，一个实例，运输管32是短的，只要该运输管32朝外侧打开，就没有必要供给压缩空气。

如果已完成螺钉S的运输，螺钉释放单元2应该取出下一个螺钉S。为此，螺钉输入盘21如图6d中所示的逆时针方向转动，以返回到如图6a中所示的状态，并等待在一状态中，其中调准螺钉引导件122中的第一个螺钉被装到螺钉输入盘21的螺钉接收槽213中。

然后，螺钉S以螺钉头部S1在前的方式移动进入运输管32，并被供给于螺钉紧固装置4。此外，透明管的一预先设定的段可以被用作运输管32。该透明管由于具有弹性且不会导致内部直径的变化的合成树脂形成，并且有一应用防止螺钉被卡在运输管中的材料的内壁。无须赘述，该内径可以根据所使用的螺钉S而变化。

[螺钉紧固装置4]

图7示出了整个螺钉紧固装置4。在该螺钉紧固装置4中，前端接收器单元5、气缸单元6、扭矩调节单元7和有把手的后端电机驱动单元8以此次序被设定，如图8的分解透视图和图9a，图9b的剖视图中所示。

[接收器单元5]

如图10中所示，接收器单元5的接收器组件51被布置在螺钉紧固装置4的中间圆柱形外框架60的前端处。螺钉引入管52被提供以向接收器组件51的前端部分的一侧突出。连接于运输管32的连接件521被提供在螺钉引入管52的前端。一L形弯曲的部件522被提供在螺钉引入管52的中间。根据所使用的螺钉的形状和长度，螺钉引入管52的管的内径、内壁的表面状态或者弯曲部件522的曲率可更改为每种螺钉的最佳值。

接收器组件51包括斜向分岔的导向通道511。在斜向分岔的导向通道511的一端上，斜向导向通道5111被提供与螺钉引入管52的管通道连接，与螺钉紧固装置4的轴线相一致，并允许螺钉头部S1接触钻头61的前端部分612。

在斜向分岔的导向通道511的另一部分上，直向前进导向通道5112被提供以允许螺钉S，其螺钉头部S1与钻头的前端相接合，投出到接收器组件51的外部。

此外，如图10中所示，带有弹簧531的闸板53被提供在向直向前进导向通道5112的前端开口部分54的路径上，以只在螺钉投出时被由一压力打开。当螺钉S被从运输管32中引入时，闸板53起到壁和真空密封的作用以维持在直向前进导向通道5112内部的空气吸力。

[气缸单元6]

在接收器单元5的上侧部分，如图9a，图9b中所示，使钻头61前进和后退的气缸单元6的气缸罩62被提供在中间圆柱形外框架60中。

如图11中所示，一圆盘基座单元63被气密地安装在气缸罩62的一端侧。一个活塞64被提供在该气缸罩62中以通过空气压力沿图11中的左右方向地移动。为此，一活塞密封衬垫645被提供在活塞64的外圆周上以用于气密性。

在活塞64的钻头61侧，安装了一制动器组件641，其中装有钻头61的具有半圆形横截面的尾端部分611。在该制动器组件641的前部，提供了支持钻头61的保持球642和支持保持球的球支座643。因此，各种不同的钻头61的替换是非常容易的。

通过圆盘基座单元63提供的空气引入/释放部件631，将压缩空气或吸力引入到活塞64的底部644和圆盘基座单元63之间，以便驱动活塞64沿图11中的上下方向移动。

气缸罩62和圆盘基座单元63相对于中间圆柱形外框架60通过多个轴承65而被旋转支撑，一个与驱动旋转传送部件632的直流电动机82相连接的联接器633被连接到圆盘基座单元63的底部，钻头61和气缸罩62合成一体且在螺钉紧固操作期间旋转。

在由保持球642提供到活塞64的钻头61上，圆柱形螺钉支座66由一弹簧支承，以能够向图11中的左右方向略微移动。一圆周凸起部件662被提供在螺钉支座66的尾端部分611的圆周上，且离合器盘67也起弹簧支座的作用，被适合地安装以防止圆周凸起部件662与弹簧661一起滑出。

气缸罩62的旋转运动通过离合器球672被传送给活塞64的离合器盘67。由于气缸罩62通常通过离合器盘67和离合器球672被固定于活塞64，因而仅在离合器盘67被离合器球672所连接时，气缸罩62的旋转运动被传送给活塞64。

也就是说，如果活塞64借助压缩空气前进，则气缸罩62的被保持在也作为离合器的球支座的盖部件621上的离合器球672，与提供在离合器盘67的前部的V形凸起部分671的倾斜表面6711相接合。因此，在扭矩有一个正常螺钉紧固水平时，气缸罩62的旋转运动被传送给活塞64。

这时，离合器球672通过扭矩调节（按压）弹簧724的预先设定的按压力而与活塞64侧接触，该扭矩调节（按压）弹簧724是一如下所述的扭矩调节单元的按压弹簧，且扭矩调节单元7的扭矩调节（按压）弹簧724的按压力强于常规的螺钉紧固扭矩。因此，离合器球672被接合于凸起部分671，以使气缸罩62的旋转运动被传送给活塞64。如果过高的扭矩被施加给钻头61和活塞64，离合器球672提高了V形凸起部分671的倾斜表面6711并在图13中移动到离合器球672’的活塞处。因此，离合器球672的接合被释放，而活塞64的旋转停止。

螺钉支座66使空气吸力操作有效以确保螺钉头部S1与钻头前端部分612的接合，且起到支持螺钉S的作用，即使螺钉紧固装置4根据操作而移动。此外，当一个螺钉S被紧固到一具有螺纹的目标部件时，由于螺钉支座66借助具有螺纹的目标部件抵抗弹簧661的按压力缩回，该螺钉支座66没有导致螺钉连接操作中的任何麻烦。

这里，将叙述上述的空气吸入路径，特别是从运输管32到接收器单元5以及气缸单元6的空气吸入路径。

图10中被吸入到运输管32的空气X1从接收器组件51的直向前进导向通道5112的X2处向图11中的螺钉支座66前端部分664的X3处流动，穿过螺钉S和钻头61之间的空隙，并被释放在X4处，从提供在离合器盘67上游的空气开口665，其也起到弹簧支座的作用的，到气缸罩62的圆盘支座单元63的前侧的一个空间X5处。然后，空气在X6处流动，从提供在气缸罩62的前侧空间X5的接收器的一侧的空气开口6212向气缸罩62的外侧与中间圆柱形外框架60之间的空隙，且然后在X7处流动到一吸入设备（未示出）通过提供在中间圆柱形外框架60中的吸入连接开口602中的吸入管。此时，气缸罩62的前侧空间X5有一个负压，并且当作用在活塞64上的空气压力Y1是一个负压时，压力Y1的负压一侧压力较大，是没有问题的，而当空气压力Y1是一正压力时，前端空间X5的负压与空气压力Y1同向起作用。此外，吸入设备至少需要有一个强大的吸力能量以保持螺钉与驱动器钻头61的前端部分612的接合。

[扭矩调节单元7]

图8是整个螺钉紧固装置的一个分解透视图，且如图8中所示，扭矩调节单元7被提供在前端的接收器单元5与气缸单元6之间，以防止过高的扭矩被施加到钻头61。

由于图12和图13 所示的扭矩调节单元是相同的，如上所述，一般而言，被保持在球保持孔6211中的活塞64和离合器球672被压缩空气Y以一预先设定的按压力Z1按压，其中球保持孔6211被提供在也起球支座的作用的盖部件621中，且扭矩调节（按压）弹簧724在相反的方向Z2和Z3上按压离合器球672，以与V形凸起部分671相结合，从而传送转动。此外，当一预先设定或更大的扭矩被施加到钻头61和活塞64，为了保护螺钉的头部或目标部件的内螺纹部分的‘+’或‘-’形接合槽不受损坏，V形凸起部分671尝试以一过高扭矩转动活塞64（沿方向Z4），且离合器球672’超过V形突起部分671’的顶部并移动到接合被释放的位置Z5。也就是说，离合器球672被撤向扭矩调节单元7且扭矩调节单元7的按压力被调节以使气缸罩62空转。

[框架主体部件71]

扭矩调节单元7一般包括一个框架主体部件71、一个按压力调节单元72、和一个极限传感器单元73。在框架主体部件71的中间区域，一用于支承螺钉支座66的中间圆柱形空间部分711被提供。在该中间圆柱形空间部分711中，一用于防止螺钉支座66旋转的螺钉-支座旋转防止组件712被提供。在螺钉-支座旋转防止组件712的前表面上，一真空密封元件713被设置。

在框架主体部件71的前表面部分，提供了用于连接和固定接收器单元5的连接件714以固定接收器单元5。框架主体部件71的后表面部分具有，圆形齿环715，连接和固定接合部件601，该接合部件601被提供在气缸单元6的中间圆柱形外框架60的前表面周缘部分；和盖部件716，其用于在接合部件601上被旋紧关闭。盖部件716被旋紧以与接合部件601接合，从而固定气缸单元6。

[按压力调节单元72]

按压力调节单元72被支承于框架主体部件71的调节盒717中，且推力轴承722被支承在能够上下（见图13的参考标记Z6）移动的轴承支座723中，以便与离合器球672直接接触的垫圈721能够自由转动。

推力轴承722与垫圈721的相反端被布置与轴承支座723的一端接触，并被扭矩调节（按压）弹簧724的一端所按压。

同时，在调节盒717的前端侧（接收器单元5侧）上，一扭矩调节罩725由一螺钉固定，以能调节适合的水平。扭矩调节罩725的内壁与上述扭矩调节弹簧724的另一端接触并被其按压。

因此，通过调节扭矩调节罩725，扭矩调节弹簧724的弹簧压力能够被调节，且对推力轴承722、垫圈721和离合器球672的按压力能够被调节。因此，如果一个过高的扭矩在钻头61处出现，一个过高扭矩的旋转力作用在活塞64的离合器盘67上，且通常与离合器盘67的凸起部分617相接合的离合器球672克服扭矩调节弹簧724的按压力Z2而释放逐渐上升的接合状态，以使滑动发生在离合器盘67和离合器球672之间，由此与离合器球672接合的气缸罩62从接合状态释放并空转运行。

[极限传感器单元73]

极限传感器单元73是一使气缸罩62空转的装置，且同时，当一等于或大于预先设定的扭矩的负载被施加于钻头61时，其关闭转动气缸罩62的驱动电机15的电源。

如上所述，如图12和图13中所示，如果一过高的扭矩在钻头61处出现，离合器球672克服扭矩调节弹簧724的按压力Z2缩回到前端侧Z5。因此，一贝拉（Bella）支座423也缩回（到图12的左侧）。在贝拉（Bella）支座423的外圆周的一部分上，通过框架主体部件71的长孔718延伸到外圆周的挡块731被固定安装，并在对应于挡块731的位置Z6处，根据扭矩的变化左右移动，极限传感器单元73的一开关单元733被设置。极限传感器73的开关单元733与转动气缸罩62的驱动电机15相连接，并当挡块731移动到由于过大扭矩而切断离合器的位置时（见图13中的参考标记Z7），其被按压以关闭驱动直流电机82的电源。

[电机驱动单元8]

如图7-图9中所示，电机驱动单元8被安装于气缸单元6。如图14中所示，在电机驱动单元8中，一DC（直流）电机82被支承在圆柱形外框架81中，其对使用者也起夹具作用，电机转动杆83被设置在圆柱形外框架81的侧表面外圆周的一部分上，并且与用于电源供应或者信号的连接件电缆相连接的连接件84被设置在框架尾端部分811上。连接件84中的电源供应能够被一转换开关选择以切换直流电机82的旋转方向到顺时针方向或逆时针方向。也就是说，可选择用钻头61紧固螺钉的方向或松开和旋开螺钉的方向。

气缸罩62的圆盘基座单元63的旋转传送部件632的轴通过联接器633被连接到直流电机82的输出轴上。当电源被供给于直流电机82时，气缸罩62也随转动传送部件632的轴而一体旋转。

此外，当电机旋转杆83被推下，电机旋转开关831被按压，且电源被供应以旋转电机。如果电机旋转杆83被释放，电源被关闭以停止电机。如上所述，除了电机旋转杆83外，直流电机82同样被极限传感器单元73所控制。

[操作]

参考图6a，图6b，图6c，图6d中的螺钉供给装置1，将叙述本发明的一个实施例的螺钉紧固操作，图9a，图9b中的螺钉紧固装置4的自动螺钉紧固装置的结构，以及图15所示的时间表序列。

首先，如果自动螺钉紧固操作开始，在图15的时间表的时间点A处，从与真空源连接的吸入口602施加吸力（下文中，被提及为常规吸力），且螺钉S通常被吸入到运输管32中并被运输到钻头61的前部，从而进行准备工作。

接着，在时间点B处，在螺钉供给装置1的调准螺钉导向件122的前端处的一螺钉供给定位（存在或不存在）传感器16检测到螺钉S已被放置。在时间点C处，螺钉释放单元2被操作以供给螺钉S到螺钉运输装置3的螺钉接收槽213中。

在时间点D处，如图6 b和图6c中所示，螺钉输入盘21顺时针旋转，且如图6d中所示，将螺钉S从螺钉释放单元2引入到螺钉运输装置3的输入管32中，以使螺钉以螺钉头部S1在前的方式被运输。然后，从运输管32中运输的螺钉S的螺钉头部S1通过吸入口602的吸力作用而被稳固地接合并被支持在螺钉紧固装置4的驱动钻头61的前端部分612上。

在时间点E处，压缩空气从气缸单元6的一空气引入/释放开口6311被引入，且活塞64前进。

在时间点F处，活塞64从图9a的状态转换到图9 b的状态。也就是说，离合器盘67被连接于离合器球672，以完成紧固螺钉的准备工作且钻头61等待用于旋转。此时，当钻头（驱动器）61的前端向前移动时闸板（密封盖）53被打开，闸板（密封盖）53被提供在螺钉紧固装置4的接收器单元5的前端部分且能够打开和关闭。然后，与钻头61接合的螺钉S当被支承在螺钉支座66中并等待时，其被暴露在接收器单元5的外部。

紧固螺钉的所有准备工作已完成，且工人将螺钉紧固装置4按压于具有螺纹的目标部件，其是一个操作目标，从而开始螺钉紧固操作。然后，在时间点G处，当电机旋转杆83被推动以接通直流电机82的电源，直流电机82开始旋转。

此时，当使用者握住圆柱形外框架81，其为一把手，以轻轻地向下按压圆柱形外框架，气缸罩62和钻头61旋转以紧固螺钉S，并在同时，气缸单元6的活塞64总是受到一个由从空气引入/释放开口6311中引入的压缩空气Y的向下的按压力。

在螺钉紧固操作中，当扭矩调节单元7的极限传感器单元73在时间点H处检测到一预先设定的扭矩或更大的被施加到钻头61（极限传感器单元73输出一‘开’（‘on’）信号），对直流电机82的电源供应被关闭，以使气缸罩62的旋转停止，并在同时，通过空气引入/释放开口6311，吸入外部空气且释放气缸罩62内部的空气。然后，在时间点I处，活塞64缩回以返回到初始状态。接下来，在时间点J处，工人释放电机旋转杆83，从而完成紧固螺钉S的操作。

当检测到电机旋转杆83已经在时间点J处被释放，进行下一个螺钉紧固操作的准备工作。特别是，当螺钉供给装置1的调准螺钉引导件122的前端的螺钉供给定位（存在或不存在）传感器16在时间点B2处检测到有一个放置螺钉S，螺钉释放单元2在时间点C2处操作以运输螺钉S到螺钉紧固装置4的螺钉接收槽213中。接下来，图15中的从时间点D2到时间点J2的紧固螺钉S的操作被执行，并可以是先前的操作的循环。

在这里，将参考根据图17a，图17b，图17c和图18a，图18b根据相关技术详细叙述运输螺钉的运输装置，并同时把由压缩气体供给的压力的缺点与根据本发明的一个实施例的吸入设备相对比。

如能从图17c中箭头所示的空气流所看到的，用于压力供给的空气导致了Y形通道h和前端部分的支座c1间的涡流。因此，螺钉被卡住或被反转的时间增加了。具体而言，所有为压力供给而被提供的空气没有从一通道的出口被释放，但是剩余空气的气流在Y形通道h和支座c1之间被反转，以致引发了涡流状态。因此，一个旋转力被施加于螺钉。由于这个原因，短的螺钉和轻的螺钉可以轻易地旋转。

此外，如图18a中所示，作为防止螺钉被反转的方法之一，有一个设置已经被提出，用于防止螺钉在Y形通道附近反转的螺钉-反转防止装置I被连接于其中。然而，如图18b中所示，在一个有上述配置的螺钉供给驱动器单元中，在一个其长度是螺钉头的直径的大约两倍或更多的螺钉的实例中，以及在一个大尺寸螺钉（重螺钉）的实例中，如果每个螺钉运输管有一个适当的内直径，稳定的供给是可能的。然而，在一个其长度是螺钉头的直径的大约两倍或更少的螺钉的实例中，或在一个小尺寸螺钉（轻螺钉）的实例中，其中螺钉在Y形通道和支座c1之间被吸入或反转的可能性显著地增加了。

因此，本发明的该实施例通过将螺钉运输方式从压力供给转变为吸力，解决了在Y形通道h和支座c1之间的空气的涡流现象。

首先，在该压力供给的实例中，作为抑制顶点（vertex）的方法，举例说明一种调节空气量以不产生顶点（vertex）的方法。然而，事实上，由于调节因素太多，例如单个螺钉的尺寸或形状的变化或者供给空气的温度或露点的变化，因而适当地调节空气的量是非常困难的。

同时，当如本发明的实施例中的一个螺钉由吸力所运输，流进驱动器中的空气量由吸入装置为吸力所释放的空气量确定，其意味着没有空气剩余。因此，空气的顶点（vertex）状态没有发生。因此，在一个稳定的位置运输螺钉变得可能。

由于本发明的实施例有如上所述的配置和动作，它具有以下的优点：

（1）由于根据本实施例的自动螺钉紧固装置自动地和顺序地供给螺钉S到钻头（驱动器）61的前端部分612，完成螺钉紧固的时间是非常短的，因而每当螺钉被紧固到具有螺纹的目标部件是就移动螺钉紧固设备（装置）是不必要的，并且可在具有螺纹的目标部件附近连续地执行螺钉紧固操作，以简化工作。

（2）由于螺钉运输装置借助空气吸力从螺钉供给装置端以螺钉头部S1在前的方式运输螺钉S，因而螺钉不太可能损坏运输管32的内壁，并且不会被卡在运输管32中，并且有可能稳固地将螺钉S接合于（驱动器）钻头61的前端部分612以及稳定地供给螺钉，从而能够改善可靠性。

（3）由于能延伸的螺钉支座66被提供在钻头61的轴线方向上，且空气总是向钻头61的底部吸入，因而螺钉S没有从钻头61的前端部分612上脱落，并且可靠地进行闸板（密封盖）的开启和关闭。

（4）由于在完成先前的螺钉紧固操作阶段在驱动器操作开关的命令下完成螺钉供给装置1的螺钉释放单元2的操作，因而有可能将下一个螺钉S运输到螺钉紧固装置4的钻头61的前端部分612，并保持下一个螺钉S在前端部分612上，从而能够连续操作并减少操作时间。

（5）气缸罩62和钻头61仅仅通过握持圆柱形外框架81，其是一个把手，以轻轻地向下按压圆柱形外框架，而旋转以紧固螺钉S， 并且如果必要，气缸单元6的活塞64也由从空气引入/释放部件6311被引入的压缩空气而产生螺钉紧固装置侧的吸力，由此一向下的压力总是被施加。因此，在一个预先设定的位置执行螺钉紧固操作是可能的。

很明显本领域的技术人员可做出各种不同的不超出本发明的范围和实质修改和变化。因此，可理解为，上述实施例在所有方面都不是限定性的，而是说明性的。本发明的范围由所附的权利要求而不是之前的叙述所限定，因而所有落入权利要求的边界和限制，或者这些边界或限制的等同变换内的变化和修改，都确定为被包含在权利要求内。

Claims (3)

1.一种自动螺钉紧固装置，其通过螺钉运输装置使用螺钉紧固装置的空气吸力，将一螺钉从螺钉供给装置运输到螺钉紧固装置，并将该螺钉紧固于一预先设定的具有螺纹的目标部件，其中：

以螺钉的头部在前的方式将螺钉运输到运输管中的螺钉释放单元被提供在螺钉供给装置中；

用于将从运输管运输的螺钉的头部接合于驱动器前端的接合单元被提供在螺钉紧固装置的前端部分中，以及

用于防止空气泄漏的能开启和关闭的密封盖被提供在螺钉紧固装置的前端部分中，并且当驱动器的前端直向移动时，打开并露出接合于该驱动器前端的螺钉，由此进行螺钉紧固。

2.根据权利要求1所述的自动螺钉紧固装置，其特征在于：

覆盖驱动器的圆柱形的螺钉支座提供螺钉，推动密封盖，以在驱动器向前移动时打开密封盖并与此同时维持螺钉的接合状态，并且当螺钉被按压到具有螺纹的目标部件时缩回。

3.根据权利要求1或2所述的自动螺钉紧固装置，其特征在于：

螺钉供给装置的螺钉释放单元通过驱动器操作开关的命令进行操作。

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