CN102350632A - 一种螺钉锁付机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种螺钉锁付机，其包括机架，并且所述机架上设置有供料机构、三轴定位机构、锁付机构与产品定位机构。本发明实现了螺丝锁付机的连续工作，并且锁付机构可以在三轴定位机构的任意点定位，提高了锁付过程的准确性与便捷性，尤其是锁付机构使滑台在自动下行的过程中不致产生巨大的冲击力，避免了划伤加工件或损坏加工件的螺孔，提高了螺钉锁付机的加工效率，降低了对待锁付产品的损坏率。

Description

一种螺钉锁付机

技术领域

本发明涉及一种螺钉锁付机。

背景技术

对产品上的螺钉进行装配时一般采用传统的手工拧紧方式，其浪费了大量的人力物力，工作效率低下。后来随着科学技术的飞速发展逐步出现了电动螺丝机、气动螺丝机等锁付机工具，替代手工拧紧的方式，提高了工作效率，减轻工人锁紧螺钉的工作强度。但锁付机中设置有多种限制扭矩的机构，其对螺钉拧紧的牢固程度难以掌握，若力度较小则容易脱落，若力度较大则容易损害加工件。

而锁付机的滑台向下滑动时，若控制不准确，滑台下行过快、过大，使电批头非常容易造成加工件的破损。并且在拧紧螺钉的过程中，电批头容易划伤加工件外壳，电批头吸取的螺钉不能与加工件上的螺孔相对接，造成加工件螺孔受力不均匀导致滑牙，降低加工效率。

并且现有技术中的锁付机在工作时不能实现连续供应螺钉，或者由于供应螺钉的结构比较简单，供应螺钉不及时，容易使锁付机出现无螺钉锁付的情况，降低加工效率与产品质量。锁付机的螺钉批头活动范围有限、定位不准确，容易对锁付产品造成损害。螺钉批头下方只设置有固定工位，待加工完毕后，需要更换待锁付产品，降低加工效率，给用户带来诸多不便。

由此可见，现有技术有待于更进一步的改进和发展。

发明内容

本发明为解决上述现有技术中的缺陷提供一种螺钉锁付机，以提高其加工效率，降低对待锁付产品的损坏率。

为解决上述技术问题，本发明方案包括：

一种螺钉锁付机，其包括机架，其中，所述机架上设置有供料机构、三轴定位机构、锁付机构与产品定位机构，所述供料结构用于向所述锁付机构输送螺钉，所述锁付机构设置在所述三轴定位机构上，沿所述三轴定位机构滑动并能定位于所述三轴定位机构范围内的任意点，所述产品定位机构设置在所述锁付机构下方的所述机架上，所述产品定位机构用于将待锁付产品定位，所述锁付机构用于吸取所述供料机构中的螺钉并将螺钉锁付在待锁付产品上。

所述的螺钉锁付机，其中，所述三轴定位机构包括X轴、Y轴与Z轴，所述Y轴沿所述机架的前后方向布置，所述X轴横向设置在所述Y轴上，所述X轴能沿所述Y轴前后滑动，所述Z轴竖直设置在所述X轴上，所述Z轴能沿所述X轴横向滑动，所述锁付机构设置在所述Z轴上，所述锁付机构能沿所述Z轴上下滑动。

所述的螺钉锁付机，其中，所述X轴、所述Y轴与所述Z轴均包括第一伺服马达、第一弹性联轴器、滚珠丝杆和U形直线导轨，伺服马达与第一弹性联轴器相连接，第一弹性联轴器与滚珠丝杆相连接，滚珠丝杆布置在U形直线导轨上，滚珠丝杆与所述三轴定位机构的对应轴相连接，用于驱动对应轴。

所述的螺钉锁付机，其中，所述锁付机构包括能沿所述Z轴上下滑动的滑台，所述滑台上设置有一能沿滑台上下滑动的辅助台，所述滑台与所述辅助台之间设置有第一缓冲结构，所述辅助台上设置有竖直布置的螺钉电批，所述螺钉电批的下端设置有能沿螺钉电批上下滑动的保护套，所述保护套与所述螺钉电批之间设置有第二缓冲结构，所述螺钉电批的批头设置在所述保护套内，所述批头处于在吸有螺钉状态时该螺钉下端露出所述保护套的位置。

所述的螺钉锁付机，其中，所述第一缓冲结构包括两个第一弹性件，所述两个第一弹性件分别设置在所述辅助台两侧，对应的第一弹性件一端设置在所述滑台上，另一端设置在所述辅助台上；所述第二缓冲结构包括第二弹性件，该第二弹性件的一端固定在所述螺钉电批内，另一端设置在所述保护套上。

所述的螺钉锁付机，其中，所述产品定位机构包括第二伺服马达、减速机、第二弹性联轴器、轴承座组件、转轴与精密分度转盘，所述第二伺服马达与所述减速机相连接，所述减速机的动力输出轴与所述第二弹性联轴器相连接，所述第二弹性联轴器与所述转轴通过一轴承座组件相连接；所述轴承座组件一端为锥形轴承，另一端为深沟球轴承，所述锥形轴承与所述第二弹性联轴器相连接，所述深沟轴承与所述转轴相连接，所述转轴设置在所述精密分度转盘的底部，所述精密分度转盘水平布置在所述机架上，所述精密分度转盘上表面上均匀设置有多个用于固定待锁付产品的工位，所述精密分度转盘旋转使工位交替进入所述锁付机构工作范围。

所述的螺钉锁付机，其中，所述供料机构包括一料斗，所述料斗包括物料仓、水平送料轨道与排料轨道，所述物料仓内设置有用于使所述物料仓内螺钉作间歇上扬运动的凸轮间歇式运动机构相连接，所述物料仓与所述水平送料轨道相连接，所述物料仓用于向所述水平送料轨道输送螺钉，螺钉在所述水平送料轨道内呈线性排列，所述水平送料轨道与所述排料轨道相连接，用于将线性排列的螺钉输送至所述排料轨道，所述排料轨道用于将螺钉输送至所述锁付机构工作范围内。

所述的螺钉锁付机，其中，所述凸轮间歇式运动机构包括一棘轮与一凸轮，所述棘轮与所述凸轮通过一连接杆相连接，所述棘轮与一驱动马达相连接；所述水平送料轨道上方设置有用于清扫未进入所述水平送料轨道内之螺钉的调节毛刷。

所述的螺钉锁付机，其中，所述螺钉锁付机配置有一中控系统，所述中控系统用于控制所述供料机构、所述三轴定位机构、所述锁付机构与所述产品定位机构协同运行。

所述的螺钉锁付机，其中，所述精密分度转盘上布置有四个所述工位，所述精密分度转盘每旋转九十度角，更换一个所述工位进入所述锁付机构工作范围。

本发明提供了一种螺钉锁付机，在机架上设置有供料机构、三轴定位机构、锁付机构与产品定位机构，实现了锁付机的连续工作，并且锁付机构可以在三轴定位机构的任意点定位，提高了锁付过程的准确性与便捷性，尤其是锁付机构使滑台在自动下行的过程中不致产生巨大的冲击力，避免了划伤加工件或损坏加工件的螺孔，提高了螺钉锁付机的加工效率，降低了对待锁付产品的损坏率。

附图说明

图1是本发明中螺钉锁付机的结构简图；

图2是本发明中锁付机构的结构简图；

图3是本发明螺钉锁付机各个机构的结构简图；

图4是本发明中螺丝电批的剖面结构简图。

具体实施方式

本发明提供了一种螺钉锁付机，为了使本发明的目的、技术方案以及优点更清楚、明确，以下将结合附图与实施例，对本发明进一步详细说明。

本发明提供了一种螺钉锁付机，通过供料机构、三轴定位机构、锁付机构与产品定位机构的配合联动，可以连续加工带锁付产品，提高了螺丝锁付机的加工效率，降低了对待锁付产品的损坏率。如图1与图3所示的螺钉锁付机包括机架101，所述机架101可以采用现有技术中已知的任何技术形式。所述机架101上设置有供料机构102、三轴定位机构103、锁付机构104与产品定位机构105，所述供料结构102用于向所述锁付机构104输送螺钉，所述供料结构102可以采用棘爪的结构方式。所述锁付机构104设置在所述三轴定位机构103上，沿所述三轴定位机构103滑动并能定位于所述三轴定位机构103范围内的任意点，提高了所述锁付机构104定位的准确性与便捷性。所述产品定位机构105设置在所述锁付机构104下方的所述机架101上，所述产品定位机构105用于将待锁付产品定位，所述锁付机构104将一个待锁付产品锁付完毕后，所述产品定位机构105将一个新的待锁付产品放入所述锁付机构104的工作范围内进行锁付，从而使所述锁付机构104能够连续工作。所述锁付机构104用于吸取所述供料机构102中的螺钉并将螺钉锁付在待锁付产品上。

为了更进一步提高本实用新型的性能，所述三轴定位机构103包括X轴、Y轴与Z轴，即所述X轴、所述Y轴与所述Z轴形成三维坐标，所述锁付机构104可以定位与该三维坐标内的任意点，所述Y轴沿所述机架101的前后方向布置，所述X轴横向设置在所述Y轴上，所述X轴能沿所述Y轴前后滑动，所述Z轴竖直设置在所述X轴上，所述Z轴能沿所述X轴横向滑动，所述锁付机构104设置在所述Z轴上，所述锁付机构能沿所述Z轴上下滑动，即所述Y轴是固定的，所述X轴可以在所述Y轴上前后滑动，而所述Z轴可以在所述X轴上左右滑动，所述锁付机构104沿所述Z轴上下滑动，从而实现了所述锁付机构104可以在该三维坐标范围内任意点定位。

为了更进一步提高本实用新型的性能，所述X轴、所述Y轴与所述Z轴均包括第一伺服马达、第一弹性联轴器、滚珠丝杆和U形直线导轨，第一伺服马达与第一弹性联轴器相连接，第一弹性联轴器与滚珠丝杆相连接，滚珠丝杆布置在U形直线导轨上，滚珠丝杆与所述三轴定位机构的对应轴相连接，用于驱动对应轴，即所述Y轴上的滚珠丝杠驱动所述X轴，所述X轴上的滚珠丝杠驱动所述Z轴，所述Z轴上的滚珠丝杠驱动所述锁付机构104。

即以可编程控制器为驱动的主控制单元，所述三轴定位机构103为接收单元，达到在三维空间中任意定位的目的；伺服马达用来接收伺服驱动器的信号，伺服驱动器的信号来自可编程控制器，主要通过人机界面的触摸屏设定产品锁付位的一个点的坐标，通过产品锁付位的相对距离经过设定的公式，自动核算每次动作的位置坐标，再经由主控制器的逻辑运算，并由端口发送一定数量的脉冲到各个伺服驱动器，从而驱动对应伺服马达，达到定位的目的与需要，即所述X轴与所述Y轴定位到达后，随后驱动所述Z轴的动作，完成自动取料及自动锁付的动作，提高了螺丝锁付机的工作效率。

更进一步的，所述锁付机构104设置有一能沿所述Z轴上下滑动的滑台201，如图2所示的，所述滑台201上设置有一能沿滑台201上下滑动的辅助台202，在所述滑台201滑行到位后，辅助台202可以适当调整，所述滑台201与所述Z轴之间可以采用但不仅限于滑轨结构或导轨结构等机械结构，实现了所述滑台201能沿所述机架101上下滑动，同理的，所述辅助台202与所述滑台201之间可以采用但不仅限于滑轨结构或导轨结构等机械结构，实现了所述辅助台202能沿所述滑台201上下滑动。所述滑台201与所述辅助台202之间设置有第一缓冲结构205，从而实现了滑台201滑行到位后，在弹力与所述辅助台202自身重力的情况下，使辅助台202自动下行到位，提高了其滑行的精密度。所述辅助台202上设置有竖直布置的螺丝电批203，所述螺丝电批203的下端设置有能沿螺丝电批203上下滑动的保护套204，比如可以在所述螺丝电批203内设置有一腔体，所述保护套204可以纳置该腔体内，能在该腔体内上下滑动，但不仅限于该种结构方式。如图4所示的，所述保护套204与所述螺丝电批203之间设置有第二缓冲结构401，所述螺丝电批203的批头402设置在所述保护套204内，所述批头402处于吸有螺钉状态，该螺钉下端露出所述保护套204，在锁付过程中所述批头402下行到位，使螺钉对应加工件螺孔，然后先反转螺钉，使螺钉与加工件螺孔精确对准，然后再旋转螺钉，将螺钉锁紧在加工件螺孔内，避免了锁付过程中出现滑牙情况的出现。

为了更进一步提高本发明的性能，所述第一缓冲结构205包括两个第一弹性件，所述两个第一弹性件分别设置在所述辅助台202的两侧，对应的第一弹性件一端设置在所述滑台201上，另一端设置在所述辅助台202上，第一弹性件可以采用弹簧这一技术手段，但不仅限于该种技术手段，也可以采用弹簧组来实现。两个第一弹性件的长度以及弹力系数均相同，从而使所述辅助台202能沿所述滑台201稳定的上下滑动，提高了锁付过程的稳定性。

更进一步的，所述第二缓冲结构401包括第二弹性件，该第二弹性件的一端固定在所述螺丝电批203内，另一端设置在所述保护套204上，该种结构方式，可以使所述保护套204受到向上的力时，所述保护套204向上运动，将所述批头402露置出来，方便了其更稳定了锁付螺钉。显然的，第二弹性件可以采用弹簧这一技术手段，但不仅限于该种技术手段，降低了其制造成本；所述保护套204一般采用铜制套筒的结构形式，但不仅限于该种结构形式。

更进一步的，所述产品定位机构105包括第二伺服马达、减速机、第二弹性联轴器、轴承座组件、转轴与精密分度转盘，所述第二伺服马达与所述减速机相连接，所述减速机的动力输出轴与所述第二弹性联轴器相连接，所述第二弹性联轴器与所述转轴通过一轴承座组件相连接；所述轴承座组件一端为锥形轴承，另一端为深沟球轴承，所述锥形轴承与所述第二弹性联轴器相连接，所述深沟轴承与所述转轴相连接，所述转轴设置在所述精密分度转盘的底部，所述精密分度转盘水平布置在所述机架上，所述精密分度转盘上表面上均匀设置有多个用于固定待锁付产品的工位107，所述精密分度转盘旋转使工位107交替进入所述锁付机构工作范围。

即以可编程控制器为驱动的主控制单元，所述产品定位机构105为接受单元，伺服马达用来接收伺服驱动器的信号，伺服驱动器的信号来自可编程控制器，主要通过人机界面的触摸屏根据产品设定分度数，自动核算每次转盘的旋转角度，经由主控制器的逻辑运算，并由端口发送一定数量的脉冲到伺服驱动器，从而驱动伺服马达，达到定角度旋转的目的与需要，减速机用来增加马达的扭力及增加自锁力，以防止转盘在旋转过程中惯性过大导致偏位；所述产品定位机构105设置于工作平台的下方，可通过程序中设定的预设值而控制精密分度转盘旋转的角度，从而达到产品分度输送的目的，配合所述三轴定位机构103中的三轴，达到智能定位的需要，所述产品定位机构105可以按照预先给定的角度定位旋转。比如，若产品的定位设定为四分度，即在精密分度转盘上设置四个工位107，则在原始位放置产品后，经扩射反射型的感应器的感应，捕捉产品检测的上升沿脉冲，所述锁付机构104的锁付位无工作的情况下，精密分度转盘旋转九十度，如此重复，使每个工位107依次进入所述锁付机构104的锁付位；当产品锁付位检测到有待锁付产品，则通过放大器的运算及输出信号，经可编程控制器的逻辑运算，以压缩空气为动力驱动所述锁付机构104的所述滑台201下压位产品，以确保产品的定位牢靠，并以下限为电磁开关为信号源，感应到位后发出讯号，从而驱动所述三轴定位机构103开始工作，对待锁定产品进行锁付。

更进一步的，所述供料结构102包括一料斗，所述料斗包括物料仓、水平送料轨道与排料轨道，所述物料仓内设置有用于使所述物料仓内螺钉作间歇上扬运动的凸轮间歇式运动机构相连接，所述物料仓与所述水平送料轨道相连接，所述物料仓用于向所述水平送料轨道输送螺钉，螺钉在所述水平送料轨道内呈线性排列，所述水平送料轨道与所述排料轨道相连接，用于将线性排列的螺钉输送至所述排料轨道，所述排料轨道用于将螺钉输送至所述锁付机构工作范围内。

更进一步的，所述凸轮间歇式运动机构包括一棘轮与一凸轮，所述棘轮与所述凸轮通过一连接杆相连接，所述棘轮与一驱动马达相连接；所述水平送料轨道上方设置有用于清扫未进入所述水平送料轨道内之螺钉的调节毛刷。

即所述供料结构102，将螺钉散乱投放于所述物料仓内，以料斗内的马达同步驱动所述凸轮与所述棘轮，使螺钉做间歇上扬运动及排料轨道作轻微震动，前者可使螺钉以线状排列进入所述水平送料轨道，所述水平送料轨道上放配置可调节毛刷，同步清扫未进入所述排料轨道中的螺钉，所述排料轨道的轻微震动将螺钉水平输送至固定位置，并给予螺钉到位的讯号，若无，则马达持续动作，直至讯号发出，主控系统接收到讯号后，经可编程控制器以预定的程序进行逻辑程序运算后，开始驱动所述三轴定位机构103工作，使所述批头402吸取对应螺钉进行锁付。

更进一步的，如图1所示的，所述螺钉锁付机配置有一中控系统106，所述中控系统106可以采用现有技术中已知的任何技术形式，比如中央处理器，并且所述中控系统设置有一触摸屏，方便了用户操作，所述中控系统106用于控制所述供料机构102、所述三轴定位机构103、所述锁付机构104与所述产品定位机构105协同运行，即可以采用在所述供料机构102、所述三轴定位机构103、所述锁付机构104与所述产品定位机构105上布置多个传感器，比如扩射反射型感应器的，并于所述中控系统106通信连接，实现了本发明的自动化工作，关于自动控制现有技术已经比较成熟，在此不再一一赘述。

应当理解的是，上述针对较佳实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明权利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换、简单组合等多种变形，这些均落入本发明的保护范围之内，本发明的请求保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种螺钉锁付机，其包括机架，其特征在于，所述机架上设置有供料机构、三轴定位机构、锁付机构与产品定位机构，所述供料结构用于向所述锁付机构输送螺钉，所述锁付机构设置在所述三轴定位机构上，沿所述三轴定位机构滑动并能定位于所述三轴定位机构范围内的任意点，所述产品定位机构设置在所述锁付机构下方的所述机架上，所述产品定位机构用于将待锁付产品定位，所述锁付机构用于吸取所述供料机构中的螺钉并将螺钉锁付在待锁付产品上。

2.根据权利要求1所述的螺钉锁付机，其特征在于，所述三轴定位机构包括X轴、Y轴与Z轴，所述Y轴沿所述机架的前后方向布置，所述X轴横向设置在所述Y轴上，所述X轴能沿所述Y轴前后滑动，所述Z轴竖直设置在所述X轴上，所述Z轴能沿所述X轴横向滑动，所述锁付机构设置在所述Z轴上，所述锁付机构能沿所述Z轴上下滑动。

3.根据权利要求2所述的螺钉锁付机，其特征在于，所述X轴、所述Y轴与所述Z轴均包括第一伺服马达、第一弹性联轴器、滚珠丝杆和U形直线导轨，第一伺服马达与第一弹性联轴器相连接，第一弹性联轴器与滚珠丝杆相连接，滚珠丝杆布置在U形直线导轨上，滚珠丝杆与所述三轴定位机构的对应轴相连接，用于驱动对应轴。

4.根据权利要求2所述的螺钉锁付机，其特征在于，所述锁付机构包括能沿所述Z轴上下滑动的滑台，所述滑台上设置有一能沿滑台上下滑动的辅助台，所述滑台与所述辅助台之间设置有第一缓冲结构，所述辅助台上设置有竖直布置的螺钉电批，所述螺钉电批的下端设置有能沿螺钉电批上下滑动的保护套，所述保护套与所述螺钉电批之间设置有第二缓冲结构，所述螺钉电批的批头设置在所述保护套内，所述批头处于在吸有螺钉状态时该螺钉下端露出所述保护套的位置。

5.根据权利要求4所述的螺钉锁付机，其特征在于，所述第一缓冲结构包括两个第一弹性件，所述两个第一弹性件分别设置在所述辅助台两侧，对应的第一弹性件一端设置在所述滑台上，另一端设置在所述辅助台上；所述第二缓冲结构包括第二弹性件，该第二弹性件的一端固定在所述螺钉电批内，另一端设置在所述保护套上。

6.根据权利要求1所述的螺钉锁付机，其特征在于，所述产品定位机构包括第二伺服马达、减速机、第二弹性联轴器、轴承座组件、转轴与精密分度转盘，所述第二伺服马达与所述减速机相连接，所述减速机的动力输出轴与所述第二弹性联轴器相连接，所述第二弹性联轴器与所述转轴通过一轴承座组件相连接；所述轴承座组件一端为锥形轴承，另一端为深沟球轴承，所述锥形轴承与所述第二弹性联轴器相连接，所述深沟轴承与所述转轴相连接，所述转轴设置在所述精密分度转盘的底部，所述精密分度转盘水平布置在所述机架上，所述精密分度转盘上表面上均匀设置有多个用于固定待锁付产品的工位，所述精密分度转盘旋转使工位交替进入所述锁付机构工作范围。

7.根据权利要求1所述的螺钉锁付机，其特征在于，所述供料机构包括一料斗，所述料斗包括物料仓、水平送料轨道与排料轨道，所述物料仓内设置有用于使所述物料仓内螺钉作间歇上扬运动的凸轮间歇式运动机构相连接，所述物料仓与所述水平送料轨道相连接，所述物料仓用于向所述水平送料轨道输送螺钉，螺钉在所述水平送料轨道内呈线性排列，所述水平送料轨道与所述排料轨道相连接，用于将线性排列的螺钉输送至所述排料轨道，所述排料轨道用于将螺钉输送至所述锁付机构工作范围内。

8.根据权利要求7所述的螺钉锁付机，其特征在于，所述凸轮间歇式运动机构包括一棘轮与一凸轮，所述棘轮与所述凸轮通过一连接杆相连接，所述棘轮与一驱动马达相连接；所述水平送料轨道上方设置有用于清扫未进入所述水平送料轨道内之螺钉的调节毛刷。

9.根据权利要求1至8任一权项所述的螺钉锁付机，其特征在于，所述螺钉锁付机配置有一中控系统，所述中控系统用于控制所述供料机构、所述三轴定位机构、所述锁付机构与所述产品定位机构协同运行。

10.根据权利要求6所述的螺钉锁付机，其特征在于，所述精密分度转盘上布置有四个所述工位，所述精密分度转盘每旋转九十度角，更换一个所述工位进入所述锁付机构工作范围。

Images