CN103465011A

CN103465011A - 自动锁螺丝装置

Info

Publication number: CN103465011A
Application number: CN2012101858472A
Authority: CN
Inventors: 李义隆
Original assignee: AUTO TECH Corp Inc
Current assignee: AUTO TECH Corp Inc
Priority date: 2012-06-06
Filing date: 2012-06-06
Publication date: 2013-12-25
Anticipated expiration: 2032-06-06
Also published as: CN103465011B

Abstract

一种自动锁螺丝装置，用以将至少一螺丝锁入一工作物件上的螺孔，该自动锁螺丝装置包含有一工作平台、一乘载移动台、一影像观测模块、一螺丝锁合模块以及锁合检测模块。该乘载移动台具有一承载并固定该工作物件的乘载部以及一移动部，该移动部控制该工作物件依序至一第一位置、一第二位置以及一第三位置而分别对应至该影像观测模块、该螺丝锁合模块以及该锁合检测模块，以分别进行螺孔的位置确定、螺丝锁入以及螺丝锁合正确性的检查。通过上述机构可有效的加快工作物件的组合速度以及锁合正确性，达到大量生产以及降低成本的目的。

Description

自动锁螺丝装置

技术领域

本发明涉及一种机械自动化装置，尤其涉及一种自动锁螺丝装置。

背景技术

自动化机械取代了人力的消耗，并加快了生产速度以及降低成本。而在机件的组合上，大多需要使用到螺丝以将多个物件组合固定，为了增加生产效率以及降低成本，使用自动化设备进行螺丝锁合为一种快速的解决方法，如美国专利公开第20120067176号的AUTOMATIC SCREW TIGHTENINGAPPARATUS，以及中国台湾专利公告第M399770号的自动锁螺丝机，其分别揭露了自动锁螺丝的方式及机构。

随着集成电路工艺及设计的不断进步，使得相同大小的电子元件所能达到的效能以及功能远远超出了之前的设计。但相对的，所应用的数字产品如计算机、通讯电子产品以及消费型电子产品（Consumer Electronic）的体积以及功能均不断的演进，在此状况下，电子产品的组装越来越加困难，螺丝的大小已经到了小于2毫米的状况，因此前述的美国专利公开第20120067176号中所揭露的螺丝运送及排列的方式，在螺丝小于2毫米的状况下已经无法夹取及排列使用，更遑论供锁螺丝机进行锁合的工作。螺丝的体积越来越小，锁合的难度越来越高，除了上述的状况外，也常常会发生螺孔与螺丝无法精准对位锁入的情形。除此之外，在目前各项电子产品对于精准度的要求之下，螺丝若未完全锁入螺孔内，其突出的高度往往会影响后续组装的密合度以及组装正确性，实有改进的必要。

发明内容

本发明的主要目的，在于提升高精密度的螺丝锁合正确性、精准度及稳定性。

为达上述目的，本发明提供一种自动锁螺丝装置，用以将至少一螺丝61锁入一工作物件60上的至少一螺孔62，该自动锁螺丝装置包含有：

一工作平台10；

一承载移动台20，具有一承载并固定该工作物件60的承载部21，以及一与该承载部21连接的移动部22，该移动部22控制该工作物件60依序至一第一位置71、一第二位置72以及一第三位置73；

一观测该工作物件60上的一螺孔位置的影像观测模块30，对应该第一位置71而固定设置于该工作平台10上，并提供一螺孔62信息；

一接收该螺孔62信息并将该至少一螺丝61锁入该工作物件60的螺丝锁合模块40，其对应该第二位置72而固定设置于该工作平台10上；及

一进行螺丝61锁合正确性的检查的锁合检测模块50，对应该第三位置73而固定设置于该工作平台10上。

上述的自动锁螺丝装置，其中该承载部21为圆盘结构，并该承载移动台20还具有至少一固定该工作物件60于该承载部21上的固定组件23，该固定组件23设置于远离该承载部21的圆心的位置。

上述的自动锁螺丝装置，其中该螺丝锁合模块40具有一旋转手臂41、一设置于该旋转手臂41上的螺锁部42。

上述的自动锁螺丝装置，其中该螺锁部42具有一吸引管体421以及一设置于该吸引管体421内的锁固件422，该吸引管体421具有一吸取该螺丝61的吸取口421A，该锁固件422对应该吸取口421A具有一接触该螺丝61的锁合端422A。

上述的自动锁螺丝装置，其中该锁合检测模块50包含有一水平位移构件51、一与该水平位移构件51连接的垂直位移构件52以及一与该垂直位移构件52连接的高度探测针53。

上述的自动锁螺丝装置，其中还具有设置于该工作平台10上的一进料运送部81以及一出料运送部82，该进料运送部81相邻设置于该第一位置71，该出料运送部82相邻设置于该第三位置73。

由上述说明可知，本发明通过分别设置于该第一位置、该第二位置、该第三位置的该影像观测模块、该螺丝锁合模块以及该锁合检测模块，进行螺孔位置确定、螺丝锁合、锁合正确性检查的程序，藉此可于越渐精密的电子产品中进行自动化的螺丝锁固，以达到产品的自动化组装的目的，并具有大量生产及降低人工成本的优点。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1，为本发明的立体组合结构示意图；

图2A，为本发明的螺丝锁合模块立体结构示意图；

图2B，为图2A的局部放大示意图；

图3，为本发明的锁合检测模块的侧面结构示意图；

图4A～图4C，为本发明的连续动作示意图。

具体实施方式

有关本发明的详细说明及技术内容，现就配合图示说明如下：

请参阅图1及图4A至图4C所示，本发明为一种自动锁螺丝装置，用以将至少一螺丝61（示于图2B）锁入一工作物件60上的螺孔62，该自动锁螺丝装置包含有一工作平台10、一承载移动台20、一观测该工作物件60上的螺孔位置的影像观测模块30、一并由一螺丝置放件43取得该至少一螺丝61并锁入该工作物件60的螺丝锁合模块40，以及一进行螺丝61锁合正确性的检查的锁合检测模块50。

该乘载移动台20具有一承载并固定该工作物件60的承载部21，以及一与该承载部21连接的移动部22，于本实施例中，该承载部21为圆盘结构，并该承载移动台20还具有至少一固定该工作物件60于该承载部21上的固定组件23，其中，该固定组件23具有多个，并为配合目前大多数的可携装置如手机等而为方形设计，因此该固定组件23具有对应的四个夹固件231，而可由四个方向配合该工作物件60的大小而弹性夹持该工作物件60。该移动部22控制该工作物件60依序至一第一位置71、一第二位置72以及一第三位置73。该影像观测模块30对应该第一位置71而固定设置于该工作平台10上，其可通过如电荷耦合元件（CCD）或互补式金属氧化物半导体（CMOS）摄影机，进行该工作物件60上的螺孔位置确认，以提供一螺孔信息。

请配合参阅图2A以及图2B所示，该螺丝锁合模块40对应该第二位置72而固定设置于该工作平台10上，该螺丝锁合模块40具有一旋转手臂41、一设置于该旋转手臂41上的螺锁部42，该螺锁部42具有一吸引管体421以及一设置于该吸引管体421内的锁固件422，该吸引管体421具有一吸取该螺丝61的吸取口421A，该锁固件422对应该吸取口421A具有一接触该螺丝61的锁合端422A。为了要配合目前的随身电子产品的轻薄短小特性，一般使用的螺丝61总长度会在3毫米以下，因此在螺丝61的拿取以及锁入较为困难。本发明利用该吸引管体421的吸取口421A先行自该螺丝置放件43内吸取该螺丝61，并利用位于该吸引管体421内的锁固件422的锁合端422A接触该螺丝61，接着依据自该影像观测模块30所接收到的该螺孔信息，而将该至少一螺丝61锁入该工作物件60上的螺孔62内。

请配合参阅图3所示，该锁合检测模块50对应该第三位置73而固定设置于该工作平台10上，以检测该螺丝61的锁合正确性。更详细的说明，该锁合检测模块50包含有一水平位移构件51、一与该水平位移构件51连接的垂直位移构件52以及一与该垂直位移构件52连接的高度探测针53。本发明通过该水平位移构件51控制该高度探测针53的水平位移，以控制该高度探测针53对应于已经锁入该螺丝61的螺孔62，接着再利用该垂直位移构件52对该高度探测针53进行垂直升降，直到该高度探测针53触碰到该螺丝61为止，藉此判断该螺丝61的高度，以确认螺丝61是否正常且稳固的锁入该螺孔62内。

除此之外，本发明还具有设置于该工作平台10上的一进料运送部81以及一出料运送部82，该进料运送部81相邻设置于该第一位置71，该出料运送部82相邻设置于该第三位置73，藉此，使用者可将未完成锁合作业的工作物件60由该进料运送部81拿起并放置于该承载移动台20上的固定组件23而夹制固定，而待完成螺丝61锁合作业后，将该工作物件60由该固定组件23拿起并放置于该出料运送部82，以进行下一关的制作流程，上述固定夹制以及拿取的步骤也可利用机械手臂的方式以达到全自动化的目的。

请特别配合参阅图4A至图4C，需先说明的是，于图4A及图4B中，其省略锁合检测模块50的绘制，以清楚呈现本发明的动作实施样态，本发明的自动锁螺丝装置先将工作物件60固定于承载移动台20，并通过该承载移动台20将该工作物件60移动至第一位置71，如图4A所示。接着利用对应设置于该第一位置71的影像观测模块30进行该工作物件60上的螺孔位置的检测，并取得螺孔信息，藉此进行作业前的检查，若有位置误差，则进行误差补偿。而后如图4B所示，将该工作物件60移动至一第二位置72，一对应设置于该第二位置72的螺丝锁合模块40接收该螺孔信息，并将螺丝61锁入该工作物件60的螺孔位置内。最后，如图4C所示，将该工作物件60移动至一第三位置73，一对应设置于该第三位置73的锁合检测模块50进行该螺丝61锁入该螺孔62的正确性检查，更详细的说明，其将该锁合检测模块50的一高度探测针53移动对应至该工作物件60上的螺孔62的位置，接着以该高度探测针53垂直下降直到碰触抵止该螺丝61为止，通过探测该螺丝61的高度，以确定螺丝61与螺孔62的相对位置以及锁合正确性。

综上所述，相较于现有技术，本发明具有下列特点：

一、通过分别设置于该第一位置、该第二位置、该第三位置的该影像观测模块、该螺丝锁合模块以及该锁合检测模块，进行螺孔位置确定、螺丝锁合、锁合正确性检查的程序，藉此可于越渐精密的电子产品中进行自动化的螺丝锁固，以提高自动化螺丝锁合的正确性。

二、利用自动化生产设备而具有大量生产及降低人工成本的优点。

三、利用该吸引管体以及设置于该吸引管体内的该锁固件的设计形式而可使用于长度小于3毫米的螺丝锁合。

四、通过该锁合检测模块中利用高度探测的方式而可确定螺丝锁合的正确性。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种自动锁螺丝装置，用以将至少一螺丝（61）锁入一工作物件（60）上的至少一螺孔（62），其特征在于，该自动锁螺丝装置包含有：

一工作平台（10）；

一承载移动台（20），具有一承载并固定该工作物件（60）的承载部（21），以及一与该承载部（21）连接的移动部（22），该移动部（22）控制该工作物件（60）依序至一第一位置（71）、一第二位置（72）以及一第三位置（73）；

一观测该工作物件（60）上的一螺孔位置的影像观测模块（30），对应该第一位置（71）而固定设置于该工作平台（10）上，并提供一螺孔（62）信息；

一接收该螺孔（62）信息并将该至少一螺丝（61）锁入该工作物件（60）的螺丝锁合模块（40），其对应该第二位置（72）而固定设置于该工作平台（10）上；及

一进行螺丝（61）锁合正确性的检查的锁合检测模块（50），对应该第三位置（73）而固定设置于该工作平台（10）上。

2.根据权利要求1所述的自动锁螺丝装置，其特征在于，该承载部（21）为圆盘结构，并该承载移动台（20）还具有至少一固定该工作物件（60）于该承载部（21）上的固定组件（23），该固定组件（23）设置于远离该承载部（21）的圆心的位置。

3.根据权利要求1所述的自动锁螺丝装置，其特征在于，该螺丝锁合模块（40）具有一旋转手臂（41）、一设置于该旋转手臂（41）上的螺锁部（42）。

4.根据权利要求3所述的自动锁螺丝装置，其特征在于，该螺锁部（42）具有一吸引管体（421）以及一设置于该吸引管体（421）内的锁固件（422），该吸引管体（421）具有一吸取该螺丝（61）的吸取口（421A），该锁固件（422）对应该吸取口（421A）具有一接触该螺丝（61）的锁合端（422A）。

5.根据权利要求1所述的自动锁螺丝装置，其特征在于，该锁合检测模块（50）包含有一水平位移构件（51）、一与该水平位移构件（51）连接的垂直位移构件（52）以及一与该垂直位移构件（52）连接的高度探测针（53）。

6.根据权利要求1所述的自动锁螺丝装置，其特征在于，还具有设置于该工作平台（10）上的一进料运送部（81）以及一出料运送部（82），该进料运送部（81）相邻设置于该第一位置（71），该出料运送部（82）相邻设置于该第三位置（73）。