CN104076045B - 螺丝检测机 - Google Patents

Abstract

本发明的螺丝检测机，包括：螺丝装载机构，用于将螺丝装载到转盘上；转盘，由螺丝装载机构将所要检测的螺丝放置到该转盘上的螺丝置放孔中，该转盘通过旋转将螺丝送到相应的检测位置；多个螺丝缺陷检测器，对通过转盘转到相应位置的螺丝进行缺陷检测；以及多个螺丝回收机构，包括至少一个不良品螺丝回收机构和至少一个良品螺丝回收机构，螺丝检测机还包括螺丝位置校正机构，螺丝位置校正机构包括螺丝下压机构和升降机构，升降机构与转盘的凸轮分割器联动，螺丝下压机构连接在升降机构上，当转盘旋转而将螺丝送到该螺丝位置校正机构的校正位置时，升降机构带动螺丝下压机构下压位于相应的校正位置的螺丝。

Description

螺丝检测机

技术领域

本发明涉及螺丝缺陷检测领域，特别涉及对精密螺丝进行缺陷检测的螺丝检测机。

背景技术

精密螺丝简称小螺丝，也称微小螺丝，是连接产品物料的微小紧固件，形状微小，但能起到关键的连接紧固作用，广泛运用于电子，电气，电器，家具，机械设备等等。精密螺丝的检测内容一般包括：头部高度、直径及头部裂纹、变形，头部凹槽形状、深度及异物，螺纹部分的长度、外径、内径及螺距，螺纹尾部的尖点和断尾。

传统的精密螺丝检测方式一般是人工抽检，即由操作员按照一定的抽样比例从一批产品中抽取一定数量的样本进行目视检测，或者在一批螺丝中多配置一定数量以补偿其中的不良品，由使用者在使用过程中自行挑选。这样的检测费时费力，而且极不准确。而且在自动化水平大幅度提高的今天，大部分螺丝组装(又称打螺丝)工艺为通过自动锁螺丝机实现，不再采用人工手动完成。在自动锁螺丝的过程中，对精密螺丝的品质要求很高，采用抽样检测或者多配置数量的传统方式已经无法满足要求。

针对这种现状，当前业界也研发出多种自动检测设备来实现螺丝检测。如中国专利授权公告号CN2715161Y(专利申请号：200420064351.0)文献中，基于图9(CN2715161Y专利文献中的图5)公开的螺丝检测机。该螺丝检测机使用转盘作为检测螺丝的工作台。在这种螺丝检测机中，螺丝放入转盘或轨道后其位置会有歪斜偏差，有时会导致影响检测精度。此外，在利用这种螺丝检测机检测其他种类或规格的螺丝时，需要更换转盘，因此提高了设备的使用成本，同时转盘安装过程中需要调整和校正水平，所需时间较长。

此外，当前电子产品中，很多种类的螺丝头部孔为螺纹孔，不但需要检测其深度，更需要检测其是否有内螺纹。而以往的螺丝检测机中，均不能实现螺丝头部存在的内螺纹的检测。

发明内容

本发明是鉴于上述的现有技术中存在的问题而做出的，其目的在于提供一种能够校正转盘上的螺丝的位置的螺丝检测机。

本发明的目的还在于提供一种能够不需要更换转盘而能够对各种螺丝进行检测的螺丝检测机。

本发明的目的还在于提供一种能够检测螺丝内螺纹的螺丝检测机。

本发明的第一方案的螺丝检测机，其特征在于，包括：螺丝装载机构，用于将螺丝装载到转盘上；所述转盘，由所述螺丝装载机构将所要检测的螺丝放置到该转盘上的螺丝置放孔中，该转盘通过旋转将螺丝送到相应的检测位置；多个螺丝缺陷检测器，对通过所述转盘转到相应检测位置的螺丝进行缺陷检测；以及多个螺丝回收机构，包括至少一个不良品螺丝回收机构和至少一个良品螺丝回收机构，该螺丝检测机还包括螺丝位置校正机构，该螺丝位置校正机构包括螺丝下压机构和升降机构，所述升降机构与所述转盘的凸轮分割器联动，所述螺丝下压机构连接在所述升降机构上，当所述转盘旋转而将螺丝送到该螺丝位置校正机构的校正位置时，所述升降机构带动所述螺丝下压机构下压位于相应的校正位置的螺丝。

本发明的第二方案的螺丝检测机，在所述第一方案的基础上，所述升降机构包括凸轮、升降构件和第一凸轮滚子，所述凸轮的轴与所述转盘的凸轮分割器的主轴相连，当所述转盘的凸轮分割器的主轴旋转时，所述凸轮联动旋转，随着所述凸轮的旋转，通过所述第一凸轮滚子带动所述升降构件进行上升和下降运动。

本发明的第三方案的螺丝检测机，在所述第一方案的基础上，所述螺丝位置校正机构还包括螺丝水平推平机构和滑块机构，所述螺丝水平推平机构也连接在升降机构上，当所述转盘旋转而将螺丝送到该螺丝位置校正机构的校正位置时，所述升降机构借助所述滑块机构带动所述螺丝水平推平机构推平位于相应的校正位置的螺丝，同时所述升降机构带动所述螺丝下压机构下压位于相应的校正位置的螺丝。

本发明的第四方案的螺丝检测机，在所述第一方案的基础上，所述升降机构包括凸轮、升降构件、第一凸轮滚子和第二凸轮滚子，所述凸轮的轴与所述转盘的凸轮分割器的主轴相连，当所述转盘的凸轮分割器的主轴旋转时，所述凸轮联动旋转，随着所述凸轮的旋转，通过所述第一凸轮滚子带动所述升降构件进行上升和下降运动，随着所述升降构件的上下运动，通过所述第二凸轮滚子借助所述滑块机构带动所述螺丝水平推平机构进行向前或后退动作。

根据上述的第一～第四方案的螺丝检测机，能够对载置到转盘上的螺丝进行位置校正，以减少检测误差，提高检测精度。

本发明的第五方案的螺丝检测机，在所述第一～四方案的基础上，所述螺丝检测机还包括螺丝载具，该螺丝载具在除了所述转盘的外边缘部分的一边之外的三边侧壁上分别设有调距螺丝，在该调距螺丝的前端设有螺旋弹簧，该螺旋弹簧的没有连接所述调距螺丝的另一端设有与所要检测的螺丝接触的接触弹片。

根据上述第五方案的螺丝检测机，能够在不更换转盘的情况下，仅通过更换或调节露丝载具，就能够对各种规格的螺丝进行缺陷检查，提高了螺丝检测机的通用性，且减少生产成本。

本发明的第六方案的螺丝检测机，在所述第一～四方案的基础上，所述螺丝检测机还包括激光传感器作为所述的螺丝缺陷检测器之一，所述激光传感器通过连接板设置在靠近所述转盘的支架上，由所述激光传感器向螺丝头部内螺纹孔内照射激光，根据该激光传感器接收到的由所述螺丝头部内螺纹孔内反射的激光检测所述内螺纹是否存在缺陷，由所述激光传感器发出的激光的方向与螺丝头部平面形成小于90度但能够射入内螺纹孔的侧壁底部的角度。

本发明的第七方案的螺丝检测机，在所述第五方案的基础上，所述螺丝检测机还包括激光传感器作为所述的螺丝缺陷检测器之一，所述激光传感器通过连接板设置在靠近所述转盘的支架上，由所述激光传感器向螺丝头部内螺纹孔内照射激光，根据该激光传感器接收到的由所述螺丝头部内螺纹孔内反射的激光检测所述内螺纹是否存在缺陷，由所述激光传感器发出的激光的方向与螺丝头部平面形成小于90度但能够射入内螺纹孔的侧壁底部的角度。

根据第六、第七方案的螺丝检测机，能够检测螺丝头的内螺纹的缺陷情况。

发明效果

根据本发明的技术方案的螺丝检测机，能够校正转盘上的螺丝的位置，而且不需要更换转盘而能够对各种螺丝进行检测，还能够检测螺丝内螺纹，从而提高了检测精度、螺丝检测机的通用性以及螺丝缺陷检测的多样性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面对前面的背景技术部分或下面的具体实施方式部分的描述中使用到的附图作简单说明。

图1示出本发明的螺丝检测机的示意图。

图2示出本发明的第一实施方式的螺丝检测机的螺丝位置校正机构的放大图。

图3示出本发明的第一实施方式的螺丝检测机的螺丝位置校正机构的另一状态的图。

图4示出本发明的第二实施方式的螺丝检测机的螺丝位置校正机构的放大图。

图5示出本发明的第二实施方式的螺丝检测机的螺丝位置校正机构的另一状态的图。

图6示出本发明的第三实施方式的螺丝检测机的装载了螺丝载具的转盘的局部背面。

图7示出本发明的第三实施方式的螺丝检测机的装载了螺丝载具的转盘的局部正面。

图8示出本发明的第四实施方式的螺丝检测机的局部放大图。

附图标记说明

L螺丝，1螺丝装载机构，4转盘，5螺丝缺陷检测器，6螺丝回收机构，6A不良品螺丝回收机构，6B良品螺丝回收机构

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面，结合附图对本发明的具体的实施方式进行详细描述。

<第一实施方式>

第一实施方式的方案主要解决转盘上的螺丝偏斜而导致检测精度的问题。为此，本实施方式的螺丝检测机设置了螺丝位置校正机构。该螺丝位置校正机构与转盘4的凸轮分割器(图8中43)联动，在凸轮分割器带动转盘每旋转一个工位到位后，自动下压螺丝来将螺丝头部压平在转盘4上，以校正螺丝状态，避免因螺丝位置异常而带来的检测误差。下面，具体说明本实施方式。

图1示出本发明的螺丝检测机的示意图。该螺丝检测机包括螺丝装载机构1、转盘4、螺丝缺陷检测器5、多个螺丝回收机构6以及螺丝位置校正机构8。虽然图1中所标注的螺丝缺陷检测器5为2个，但实际上，对应于所需要检测的部位和检测性质，设有多个螺丝缺陷检测器5，例如检测螺丝顶部的螺丝缺陷检测器，检测螺纹的螺丝缺陷检测器等等。

螺丝装载机构1用于将螺丝装载到转盘4上。在图1中，螺丝装载机构由输送螺丝的轨道构成，虽然未图示，也可将振动盘与该轨道连接在一起来构成螺丝装载机构。

螺丝装载机构1将所要检测的螺丝放置到该转盘4上的螺丝置放孔41中，该转盘4通过旋转将螺丝送到相应的检测位置，供螺丝缺陷检测器5检测该螺丝上是否存在缺陷。

螺丝回收机构6包括至少一个不良品螺丝回收机构6A和至少一个良品螺丝回收机构6B，良品螺丝回收机构6B回收由螺丝缺陷检测器5检测为良品的螺丝L，不良品螺丝回收机构6A回收由螺丝缺陷检测器5检测为不良品的螺丝。

在转盘4旋转过程中螺丝L被送至位置校正工位时，螺丝位置校正机构8对处于该位置校正工位的螺丝L进行位置校正。螺丝位置校正机构8与转盘4的凸轮分割器联动，在凸轮分割器带动转盘4每旋转一个工位到位后，由该螺丝位置校正机构8自动下压螺丝L头部，将螺丝L头部压平在转盘4上，以校正螺丝L的状态，从而避免因螺丝L位置异常而带来的检测误差。

具体来说，如图2所示，螺丝位置校正机构8包括：螺丝下压机构82，包括连杆821和弹性压块822，弹性压块822固定在连杆821上；以及升降机构84。

升降机构84包括凸轮841、升降构件843以及第一凸轮滚子842。该凸轮841的轴8411通过联轴器(图2中未图示)与转盘4的凸轮分割器的主轴相连(可见图8)，凸轮分割器的主轴每旋转180°则转盘4旋转1个工位(15°)，因两轴相连，固定在轴8411上的凸轮841也旋转180°。凸轮841旋转时，通过第一凸轮滚子842带动升降构件843上下运动。

斜块845和连杆821固定在升降机构84的升降构件843上，随着升降构件843的上下运动而上下运动。各弹性压块822分别对应下面的螺丝。如该图2所示，也可以将作为螺丝缺陷检测装置5的深度检测装置5(1#)固定在连杆821上。

当升降构件843向上运动时，斜块845和连杆821同时向上运动。同时弹性压块822和深度检测装置5(1#)也在连杆821的带动下向上运动，此时转盘4带动螺丝L旋转。如图3所示，当转盘4旋转到位时，凸轮841也驱动升降构件843向下运动。带动斜块845和连杆821同时向下运动。同时弹性压块822和深度检测装置5(1#)也在连杆821的带动下向下运动，弹性压块822将各自对应的螺丝L头部压紧，以便由未图示的上水平相机(也作为多个螺丝缺陷检测器5之一)检测螺丝的头部，由未图示的下水平相机(也作为多个螺丝缺陷检测器5之一)检测螺丝的杆部，由图中的深度检测装置5(1#)则检测螺丝头部孔的深度。

通过如上所述的结构，本实施方式的螺丝检测机可对装载在转盘4上的螺丝L进行位置校正，提高了检测精度和稳定性。

<第二实施方式>

第二实施方式的方案针对转盘4上的螺丝偏斜而导致检测精度的问题，进一步改良第一实施方式的方案。本实施方式的螺丝检测机的螺丝位置校正机构，在凸轮分割器带动转盘每旋转一个工位到位后，将螺丝L水平推平，同时自动下压螺丝来将螺丝头部压平在转盘4上，以校正螺丝状态，避免因螺丝位置异常而带来的检测误差。下面，具体说明本实施方式。

该螺丝检测机也包括螺丝装载机构1、转盘4、螺丝缺陷检测器5、多个螺丝回收机构6以及螺丝位置校正机构8。虽然图1中所标注的螺丝缺陷检测器5为1个，但实际上，对应于所需要检测的部位和检测性质，设有多个螺丝缺陷检测器5，例如检测螺丝顶部的螺丝缺陷检测器，检测螺纹的螺丝缺陷检测器等等。

螺丝装载机构1、转盘4、螺丝回收机构6的功能和结构与在第一实施方式中说明的相同，故在此不再赘述。下面，主要针对螺丝位置校正机构8进行详细说明。

图4示出示出本发明的第二实施方式的螺丝检测机的螺丝位置校正机构的放大图。

在转盘旋转过程中螺丝L被送至位置校正工位时，螺丝位置校正机构8对处于该位置校正工位的螺丝L进行位置校正。螺丝位置校正机构8与转盘4的凸轮分割器联动，在凸轮分割器带动转盘4每旋转一个工位到位后，由该螺丝位置校正机构8将螺丝L水平推平，同时自动下压螺丝L头部，将螺丝L头部压平在转盘4上，以校正螺丝L的状态，从而避免因螺丝L位置异常而带来的检测误差。

具体来说，如图4所示，螺丝位置校正机构8包括：水平推平机构81，包括上推杆811和下推杆812；螺丝下压机构82，包括连杆821和弹性压块822，弹性压块822固定在连杆821上；滑块机构83，一边与上推杆811、下推杆812连接；以及升降机构84。

升降机构84包括凸轮841、第一凸轮滚子842、升降构件843以及第二凸轮滚子844。该凸轮841的轴8411通过联轴器(图中未图示)与转盘4的凸轮分割器的主轴相连，凸轮分割器的主轴每旋转180°则转盘4旋转1个工位(15°)，因两轴相连，固定在轴8411上的凸轮841也旋转180°。凸轮841旋转时，通过第一凸轮滚子842带动升降构件843上下运动。

第二凸轮滚子844固定在滑块机构83上，在弹簧(未图示)作用下压紧上斜块844上。斜块845和连杆821固定在升降机构84的升降构件843上，随着升降构件843的上下运动而上下运动。各弹性压块822分别对应下面的螺丝。如该图2所示，也可以将作为螺丝缺陷检测装置5的深度检测装置5(1#)固定在连杆821上。

当升降构件843向上运动时，斜块845和连杆821同时向上运动，第二凸轮滚子844在斜块845的推动下克服弹簧作用力而向后退回，带动上下两个推杆(811，812)也向后退回。同时弹性压块822和深度检测装置5(1#)也在连杆821的带动下向上运动，此时转盘4带动螺丝L旋转。如图5所示，当转盘4旋转到位时，凸轮841也驱动升降构件843向下运动。带动斜块845和连杆821同时向下运动。第二凸轮滚子844在弹簧的作用下拉动滑块机构83向前运动，带动上下推杆(811，812)顶住螺丝L，以将歪斜的螺丝L位置校正。同时弹性压块822和深度检测装置5(1#)也在连杆821的带动下向下运动，弹性压块822将各自对应的螺丝L头部压紧，以便由未图示的上水平相机(也作为多个螺丝缺陷检测器5之一)检测螺丝的头部，由未图示的下水平相机(也作为多个螺丝缺陷检测器5之一)检测螺丝的杆部，由图中的深度检测装置5(1#)则检测螺丝头部孔的深度。

虽然本实施方式中，作为螺丝水平推平机构设置了上推杆811和下推杆812，但是在能够保证螺丝推平效果的情况下，也可以只设置上推杆811或下推杆812。

通过如上所述的结构，本实施方式的螺丝检测机可对装载在转盘4上的螺丝L进行位置校正，进一步提高了检测精度和稳定性。

<第三实施方式>

本实施方式改良了转盘上的螺丝置放孔部分，以便在检测不同种类或规格的螺丝时不需要更换转盘，减少设备的使用成本。

图6示出本发明的第三实施方式的螺丝检测机的装载了螺丝载具的转盘的局部背面。图7示出本发明的第三实施方式的螺丝检测机的装载了螺丝载具的转盘的局部正面。

如图6和图7所示，可在转盘4各螺丝置放孔41中设置螺丝载具42。该螺丝载具42的除了转盘4的外边缘部分的一边之外的三边侧壁上分别设有调距螺丝422，该调距螺丝422的前端设有螺旋弹簧421，该螺旋弹簧421的没有连接调距螺丝422的另一端设有与所要检测的螺丝L接触的接触弹片421。通过调节调距螺丝422可调节由三个接触弹片423形成的螺丝置放孔的直径，从而能够适用各种直径的螺丝。此外，在螺丝载具42的上部与转盘形成同一平面的部分形成有U字形的盖体424。也可以不设置该盖体424。

在将螺丝载具42安装到转盘42上时，将螺丝载具42直接套在转盘上的定位销(图中未图示)上即可，该定位销只要是能够容易装卸螺丝载具42，并且能够保证螺丝载具42安装后不容易自行脱落即可。例如，可以将转盘上的定位销设置成能够嵌入到螺丝载具42上的定位孔中而相卡合。

可准备两套(也可以是两套以上)的螺丝载具42，一套在调整好螺丝置放孔的孔径后安装到转盘4上，第二套用于线外调整，如需更换不同种类的螺丝时，先将第二套调好间距，再将转盘上的螺丝载具42直接取下而将第二套换上。如此两套定位载具可以适用各种直径的螺丝，而且不需更换转盘4，并且其操作更加简单、方便和迅速。

通过使用螺丝载具42，提高了设备的通用性，降低了设备使用成本。

<第四实施方式>

本实施方式的螺丝检测机增加了用于检测螺丝头部内螺纹的螺丝缺陷检测器。

如图8所示，作为螺丝缺陷检测器的激光传感器9通过连接板92设置在靠近转盘4的支架91上，由该激光传感器9以极小的激光光束向螺丝头部内螺纹孔射入激光，该激光的方向与螺丝头部平面形成小于90度但能够射入内螺纹孔的侧壁底部的角度。根据激光传感器9所接收到的从螺丝头部内螺纹孔中反射回的激光信号，能够检测出内螺纹特征，并能够检测出内螺纹是否存在缺陷。

以上的各实施方式所涉及到的改良方案，均可以单独适用于图9所示的现有的技术方案而形成新技术方案，当然也可以相互结合构成不同的新技术方案。

以上所述的各实施方式和变形例仅用于具体说明本发明的精神，本发明的保护范围并不局限于此，对于本技术领域的技术人员来说，当然可根据本说明书中所公开的技术内容，通过变更、置换或变型的方式轻易做出其它的实施方式，这些其它的实施方式都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种螺丝检测机，其特征在于，包括：螺丝装载机构，用于将螺丝装载到转盘上；所述转盘，由所述螺丝装载机构将所要检测的螺丝放置到该转盘上的螺丝置放孔中，该转盘通过旋转将螺丝送到相应的检测位置；多个螺丝缺陷检测器，对通过所述转盘转到相应检测位置的螺丝进行缺陷检测；以及多个螺丝回收机构，包括至少一个不良品螺丝回收机构和至少一个良品螺丝回收机构，

该螺丝检测机还包括螺丝位置校正机构，该螺丝位置校正机构包括螺丝下压机构和升降机构，所述升降机构与所述转盘的凸轮分割器联动，所述螺丝下压机构连接在所述升降机构上，当所述转盘旋转而将螺丝送到该螺丝位置校正机构的校正位置时，所述升降机构带动所述螺丝下压机构下压位于相应的校正位置的螺丝。

2.根据权利要求1所述的螺丝检测机，其特征在于，

所述升降机构包括凸轮、升降构件和第一凸轮滚子，所述凸轮的轴与所述转盘的凸轮分割器的主轴相连，当所述转盘的凸轮分割器的主轴旋转时，所述凸轮联动旋转，随着所述凸轮的旋转，通过所述第一凸轮滚子带动所述升降构件进行上升和下降运动。

3.根据权利要求1所述的螺丝检测机，其特征在于，

所述螺丝位置校正机构还包括螺丝水平推平机构和滑块机构，所述螺丝水平推平机构也连接在升降机构上，当所述转盘旋转而将螺丝送到该螺丝位置校正机构的校正位置时，所述升降机构借助所述滑块机构带动所述螺丝水平推平机构推平位于相应的校正位置的螺丝，同时所述升降机构带动所述螺丝下压机构下压位于相应的校正位置的螺丝。

4.根据权利要求3所述的螺丝检测机，其特征在于，

所述升降机构包括凸轮、升降构件、第一凸轮滚子和第二凸轮滚子，所述凸轮的轴与所述转盘的凸轮分割器的主轴相连，当所述转盘的凸轮分割器的主轴旋转时，所述凸轮联动旋转，随着所述凸轮的旋转，通过所述第一凸轮滚子带动所述升降构件进行上升和下降运动，随着所述升降构件的上下运动，通过所述第二凸轮滚子借助所述滑块机构带动所述螺丝水平推平机构进行向前或后退动作。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的螺丝检测机，其特征在于，

所述螺丝检测机还包括螺丝载具，该螺丝载具在除了所述转盘的外边缘部分的一边之外的三边侧壁上分别设有调距螺丝，在该调距螺丝的前端设有螺旋弹簧，该螺旋弹簧的没有连接所述调距螺丝的另一端设有与所要检测的螺丝接触的接触弹片。

6.根据权利要求1～4中任一项所述的螺丝检测机，其特征在于，

所述螺丝检测机还包括激光传感器作为所述的螺丝缺陷检测器之一，所述激光传感器通过连接板设置在靠近所述转盘的支架上，由所述激光传感器向螺丝头部内螺纹孔内照射激光，根据该激光传感器接收到的由所述螺丝头部内螺纹孔内反射的激光检测所述内螺纹是否存在缺陷，由所述激光传感器发出的激光的方向与螺丝头部平面形成小于90度但能够射入内螺纹孔的侧壁底部的角度。

7.根据权利要求5所述的螺丝检测机，其特征在于，

所述螺丝检测机还包括激光传感器作为所述的螺丝缺陷检测器之一，所述激光传感器通过连接板设置在靠近所述转盘的支架上，由所述激光传感器向螺丝头部内螺纹孔内照射激光，根据该激光传感器接收到的由所述螺丝头部内螺纹孔内反射的激光检测所述内螺纹是否存在缺陷，由所述激光传感器发出的激光的方向与螺丝头部平面形成小于90度但能够射入内螺纹孔的侧壁底部的角度。