CN104209740A - 一种螺丝自动定位拧紧结构 - Google Patents

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Abstract

一种螺丝自动定位拧紧结构，包括基板，所述基板上固定有自动螺丝刀，所述自动螺丝刀与刀头组件相连，其特征在于，所述基板上还设有用于定位螺丝孔的视觉检测装置，所述自动螺丝刀中安装有扭矩传感器，所述刀头组件包括与自动螺丝刀的旋转头相连的腔体，所述腔体中设有一端伸出所述腔体的滑动杆，所述滑动杆位于腔体中的一端与一弹性件相抵，所述滑动杆位于腔体外的一端连接有批头。本发明相比于现有的人工拧紧螺丝操作与传统的机械拧螺丝设备具有很大的改进，本发明能通过视觉检测装置快速找到螺丝，方便有效的将批头插入螺丝孔，并通过扭矩传感器感应到扭矩的幻化变化，迅速完成拧紧操作，效率高，误差少，具有很广泛的应用前景。

Description

一种螺丝自动定位拧紧结构
技术领域
本发明涉及一种螺丝拧紧机构，具体涉及一种螺丝自动定位拧紧结构。
背景技术
工业领域，用螺丝固定器具是很常用的一种方式，传统的将螺丝拧入螺帽的方式是工人用螺丝刀手工拧紧，效率很低。随着技术的进步，出现了很多气动或电动螺丝刀，如ATLAS螺丝刀 ，这类工具极大的提高拧螺丝的效率，但这类工具还需要工人找到螺丝孔，对准螺丝进行拧紧操作，虽然效率高了很多，但还不能完全脱离人工。
目前能够自动定位并拧紧螺丝的机器还很少见，多数自动拧螺丝机构也是按照既定的程序进行操作，这难免会遇到螺丝孔有偏差的情况发生，造成螺丝刀定位错误，达不到拧紧螺丝的目的，也影响了产品质量，因此需要一种能够全自动定位并拧紧螺丝的工具。
发明内容
针对现有技术中的不足，本发明提供了一种能自动定位螺丝并拧紧螺丝的机构。
本发明通过以下技术方案实现。
一种螺丝自动定位拧紧结构，包括基板，所述基板上固定有自动螺丝刀，所述自动螺丝刀与刀头组件相连，其特征在于，所述基板上还设有用于定位螺丝孔的视觉检测装置，所述自动螺丝刀中安装有扭矩传感器，所述刀头组件包括与自动螺丝刀的旋转头相连的腔体，所述腔体中设有一端伸出所述腔体的滑动杆，所述滑动杆位于腔体中的一端与一弹性件相抵，所述滑动杆位于腔体外的一端连接有批头。
视觉检测装置用于寻找螺丝孔或螺丝，找到后，批头对准螺丝孔，批头与螺丝匹配后，自动螺丝刀开始工作，拧紧螺丝。此过程中，批头有可能因为角度差别或位置差别对不准螺丝，无法完成拧螺丝的操作，因此本发明的自动螺丝刀中安装有扭矩传感器，当批头与螺丝上的插孔没有对齐时，扭矩很小，此时自动螺丝刀缓慢转动，带动批头缓慢转动或移动，以寻找对齐的角度，当批头与螺丝上的插孔对齐时，在弹性件的作用下，批头插入螺丝上的插孔中，此时扭矩变大，扭矩传感器接收到该信号后，控制自动螺丝刀快速转动，完成拧紧螺丝的操作。
本发明替代了原有人工操作的繁琐与低效，也解决了传统拧紧机构无法快速找到螺丝或位置有偏差的问题，具有很广泛的应用前景。
作为优选，所述自动螺丝刀通过第一包夹块、第二包夹块和第三包夹块固定在基板上。
在本发明运行过程中，必须保证自动螺丝刀具有很好的稳定性，不会随着转动过程中的震动而发生位置偏差，因此，本发明中采用三块包夹块将自动螺丝刀固定在基板上，其中两块包夹块位于转动头位置，提供给自动螺丝刀更好的稳定效果，不会产生转动偏差。
作为优选，所述腔体通过弹性底座与旋转头相连。
设置有弹性底座能有效的缓冲震动，同时能避免腔体与旋转头直接接触时转动过程中对彼此表面造成的磨损。
作为优选，所述批头通过批头转换头连接在所述滑动杆位于腔体外的一端上。批头可以更换。
作为优选，所述视觉检测装置安装在设于基板上的支架上，所述支架还设有视觉光源。
在车间中有时难免采光不好，安装视觉光源能保证在采光不好的情况下提供足够的光照强度，保证视觉检测装置的顺利运行。
作为优选，所述基板上设有用于连接到机器人设备上的连接法兰，能将本发明方便地连接到机器人上，自动化操作，所述自动螺丝刀为ATLAS枪，所述视觉检测装置为COGNEX视觉检测装置。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果。
本发明相比于现有的人工拧紧螺丝操作与传统的机械拧螺丝设备具有很大的改进，本发明能通过视觉检测装置快速找到螺丝，方便有效的将批头插入螺丝孔，并通过扭矩传感器感应到扭矩的变化，迅速完成拧紧操作，效率高，误差少，具有很广泛的应用前景。
附图说明
图1为本发明的主视图。
图2为本发明的左视图。
图3为本发明的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式，对本发明做进一步描述。
见图1至图3，一种螺丝自动定位拧紧结构，包括基板1，所述基板1上固定有自动螺丝刀2，所述自动螺丝刀2为ATLAS枪，所述自动螺丝刀2与刀头组件3相连，所述刀头组件3包括与自动螺丝刀2的旋转头24相连的腔体32，所述腔体32中设有一端伸出所述腔体32的滑动杆33，所述滑动杆33位于腔体32中的一端与一弹性件相抵，该弹性件为弹簧37，所述滑动杆33位于腔体32外的一端连接有批头35，批头25可更换，所述基板1上还设有用于定位螺丝孔的视觉检测装置42，所述视觉检测装置42为COGNEX视觉检测装置，所述自动螺丝刀2中安装有扭矩传感器。滑动杆33的横截面不是圆形，保证自动螺丝刀2旋转带动腔体32旋转，腔体32旋转带动滑动杆33旋转，进而带动批头25旋转。
本实施方式中，所述自动螺丝刀2通过第一包夹块21、第二包夹块22和第三包夹块23固定在基板上。保证自动螺丝刀2具有很好的稳定性，不会随着转动过程中的震动而发生位置偏差；所述腔体32通过弹性底座31与旋转头24相连；所述批头35通过批头转换头34连接在所述滑动杆33位于腔体32外的一端上；所述视觉检测装置42安装在设于基板1上的支架41上，所述支架41还设有视觉光源4；所述基板1上设有用于连接到机器人设备上的连接法兰11。 
工作时，机器人驱动基板1移动至需要操作的位置，此时视觉检测装置42启动，寻找螺丝，并将位置信号反馈给控制中心，控制中心通过机器人对位置进行调整，使批头25对准螺丝，自动螺丝刀2先缓慢转动，带动批头25缓慢转动，寻找批头25与螺丝的匹配位置。当批头25与螺丝的位置匹配时，批头25在弹簧37作用下插入螺丝孔中，此时转动阻力增大，扭矩发生变化，扭矩传感器感应到此变化后，使自动螺丝刀2得转速变大，快速完成拧紧螺丝的操作，效率高，误差少，具有很广泛的应用前景。

Claims (6)

1.一种螺丝自动定位拧紧结构，包括基板（1），所述基板（1）上固定有自动螺丝刀（2），所述自动螺丝刀（2）与刀头组件（3）相连，其特征在于，所述基板（1）上还设有用于定位螺丝孔的视觉检测装置（42），所述自动螺丝刀（2）中安装有扭矩传感器，所述刀头组件（3）包括与自动螺丝刀（2）的旋转头（24）相连的腔体（32），所述腔体（32）中设有一端伸出所述腔体（32）的滑动杆（33），所述滑动杆（33）位于腔体（32）中的一端与一弹性件相抵，所述滑动杆（33）位于腔体（32）外的一端连接有批头（35）。
2.根据权利要求1所述的一种螺丝自动定位拧紧结构，其特征在于，所述自动螺丝刀（2）通过第一包夹块（21）、第二包夹块（22）和第三包夹块（23）固定在基板上。
3.根据权利要求1所述的一种螺丝自动定位拧紧结构，其特征在于，所述腔体（32）通过弹性底座（31）与旋转头（24）相连。
4.根据权利要求1所述的一种螺丝自动定位拧紧结构，其特征在于，所述批头（35）通过批头转换头（34）连接在所述滑动杆（33）位于腔体（32）外的一端上。
5.根据权利要求1所述的一种螺丝自动定位拧紧结构，其特征在于，所述视觉检测装置（42）安装在设于基板（1）上的支架（41）上，所述支架（41）还设有视觉光源（4）。
6.根据权利要求1所述的一种螺丝自动定位拧紧结构，其特征在于，所述基板（1）上设有用于连接到机器人设备上的连接法兰（11），所述自动螺丝刀（2）为ATLAS枪，所述视觉检测装置（42）为COGNEX视觉检测装置。
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