CN104325282B - 一种锁螺丝机械装置及其锁螺丝驱动控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锁螺丝机械装置及其锁螺丝驱动控制方法,锁螺丝机械装置包括：用于采用负压吸附螺丝并驱动螺丝安装的电批组件，与所述电批组件连接的用于驱动所述电批组件做上下升降运动的气压驱动组件；所述电批组件包括：其内设置有气压通道的电批杆、用于连接支撑所述电批杆的气体转换件、以及设置在所述气体转换件上端的用于驱动电批杆转动的电批主体；所述气体转换件上设置有与所述气压通道相通的气压连接孔。本发明简单可靠，易实现，吸力大小可以灵活控制，锁螺丝可以不受任何空间限制。

Description

一种锁螺丝机械装置及其锁螺丝驱动控制方法

技术领域

本发明涉及锁螺丝机械结构技术领域，尤其涉及一种锁螺丝机械装置及其锁螺丝驱动控制方法。

背景技术

目前，在人力成本越来越高的今天，其产品的组装方面占用了大量的人力资源，由于人工锁螺丝过程技术含量不高，流程简单重复，所以目前越来越多的自动锁螺丝设备代替了现在的人工操作。

但是现有技术的锁螺丝装置存在以下缺点：有的外围的金属管具有一定的厚度，不能在螺丝周围空间较小的情况下作业。而且必须配合震动盘进料，效率不高。此种方式锁螺丝过程中，还存在锁螺丝之前，螺丝有提前脱离吸附力的过程。另一种批头带磁式吸取螺丝，带磁式吸取螺丝由于磁力固定有限，稳定性没有保障，容易造成螺丝掉落。而且对积累铁屑的清理相对困难。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种锁螺丝机械装置及其锁螺丝驱动控制方法。本发明提供了一种不受空间限制通用型的锁螺丝机械装置，该装置不仅能用于电视机装配过程中的自动化锁螺丝设备上，还可以用于其它产品在组装过程中的自动化锁螺丝设备上，本发明简单可靠，易实现，吸力大小可以灵活控制，锁螺丝可以不受任何空间限制。同时可兼容吹气式夹头螺丝送料和振动盘式螺丝送料，为用户提供了方便。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种锁螺丝机械装置，其中，包括：用于采用负压吸附螺丝并驱动螺丝安装的电批组件，与所述电批组件连接的用于驱动所述电批组件做上下升降运动的气压驱动组件；

所述电批组件包括：其内设置有气压通道的电批杆、用于连接支撑所述电批杆的气体转换件、以及设置在所述气体转换件上端的用于驱动电批杆转动的电批主体；所述气体转换件上设置有与所述气压通道相通的气压连接孔。

所述的锁螺丝机械装置，其中，所述电批杆的气压通道一端连通至设置在电批杆末端的第一气压孔，另一端连通至电批杆侧面设置的第二气压孔，当电批杆末端的电批头接触螺丝帽时，通过气压通道的负压的吸附力吸住螺丝帽。

所述的锁螺丝机械装置，其中，所述气压通道内部的孔径小于所述第二气压孔的孔径。

所述的锁螺丝机械装置，其中，还包括：用于安装所述气压驱动组件的直线模组；

所述气压驱动组件包括：安装在所述直线模组上的气缸，安装在所述直线模组上并与所述气缸设置在同一直线上的直线滑轨，以及与所述气缸的驱动杆连接并与所述直线滑轨滑动配合的滑块。

所述的锁螺丝机械装置，其中，还包括一连接件，所述气体转换件通过所述连接件安装在所述滑块上。

所述的锁螺丝机械装置，其中，所述气体转换件上设置有用于套接所述电批杆的通孔，所述电批杆通过上下两个轴承安装在所述气体转换件上，并穿过所述通孔与所述电批主体连接。

所述的锁螺丝机械装置，其中，所述气压连接孔与所述通孔相通，并在所述通孔的上下两端分别设置有用于使用所述通孔气密封的第一密封件和第二密封件。

所述的锁螺丝机械装置，其中，在所述电批杆上还套设有一端用于顶持所述第一密封件、另一端顶持在所述电批主体下端的第一弹性件；

以及在所述电批杆上还套设有一端用于顶持所述第二密封件、另一端顶持在设置在所述气体转换件下端的挡板上的第二弹性件。

所述的锁螺丝机械装置，其中，所述第一密封件和第二密封件为橡胶圈，所述第一弹性件和第二弹性件为弹簧。

一种锁螺丝机械装置的锁螺丝驱动控制方法，其中，包括以下步骤：

将气体转换件的气压连接孔与一个真空发生器连接；

通过直线模组带动整个电批组件和气压驱动组件往下移到自动送出的螺丝帽上，同时通过电批主体控制电批杆旋转，使电批杆与螺丝的拧动槽充分的吻合，同时矫正螺丝的垂直度；

控制真空发生器开始工作，产生负压的吸力将螺丝吸在电批杆末端的电批头上，以及控制直线模组上移到预定高度，并移动到目标锁螺丝位置上方；

控制直线模组把电批杆移动到电批杆与作业面的合适位置时停止，通过气压驱动组件带动电批杆向下移动，同时通过电批主体控制电批杆旋转；当螺丝被扭力锁完时，输出堵转信号，控制电批杆上移，回到初始位置，完成一次锁螺丝驱动控制。

本发明所提供的锁螺丝机械装置及其锁螺丝驱动控制方法，通过在电批杆中心加工一个气压通道，采用负压直接通过所述气压通道，连通到电批头上，当电批头进入螺丝帽的十字凹槽时。电批头上的负压的吸附力牢牢的吸住螺丝帽，通过直线模组把电批杆调整到大致锁螺丝位置，执行气缸再带动电批在直线滑轨上做上下运动，能可靠完成锁螺丝任务。本发明简单可靠，易实现，吸力大小可以灵活控制，锁螺丝可以不受任何空间限制，同时可兼容吹气式夹头螺丝送料和振动盘式螺丝送料。

并且本发明具有如下优点：

1）、使自动锁螺丝不受螺丝周围空间的约束，满足多环境下的锁螺丝工作。

2）、解决以前负压吸取螺丝必须配套震动盘进料的问题，通过负压吸取螺丝与吹气式夹头送料方式结合，大大提高了锁螺丝效率。

3）、解决了负压吸附式螺丝在锁螺丝的过程中的吸附断档的问题，保证螺丝在被锁定的整个过程中，电批头一直保持对螺丝持续的吸附力，有效提高了锁螺丝的稳定性。

附图说明

图1是本发明一种锁螺丝机械装置的较佳实施例的立体结构示意图。

图2是本发明一种锁螺丝机械装置的较佳实施例的爆炸结构示意图。

图3是本发明一种锁螺丝机械装置的较佳实施例的电批杆结构示意图。

图4是本发明一种锁螺丝机械装置的较佳实施例的装配后的结构示意图。

具体实施方式

本发明所提供的锁螺丝机械装置及其锁螺丝驱动控制方法，用于电视机装配过程中的自动化锁螺丝设备上，还可以用于其它产品在组装过程中的自动化锁螺丝设备上，为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参见图1，图1是本发明一种锁螺丝机械装置的较佳实施例的结构示意图。图1所示的一种锁螺丝机械装置，包括：电批组件100，气压驱动组件200和直线模组300。

电批组件100用于采用负压吸附螺丝并驱动螺丝安装；所述气压驱动组件200与所述电批组件100连接、用于驱动所述电批组件100做上下升降运动；所述直线模组300用于安装所述气压驱动组件200。

如图1所示，所述电批组件100包括：从上到下依次设置的电批主体130、气体转换件120和电批杆110。如图2所示，所述电批杆110内设置有气压通道111；所述气体转换件120用于支撑所述电批杆110；所述电批主体130设置在所述气体转换件120上端的用于驱动电批杆110转动；并且所述气体转换件120上设置有与所述气压通道111相通的气压连接孔121。

所述的锁螺丝机械装置，较佳地，如图3所示，所述电批杆110中心的气压通道111一端连通至设置在电批杆110末端的第一气压孔112，另一端连通至电批杆110侧面设置的第二气压孔113，所述第二气压孔113与所述气压连接孔121相通。

本发明中电批杆110中心内有一个直通到电批杆110末端的电批头（电批嘴）上面的气压通道111，电批杆110的另外一端是封闭的，而采用在电批杆110侧面设置有一个小孔即第二气压孔113，侧面上的第二气压孔113和电批杆110内部气压通道111相通，所述气压通道111内部的孔径小于所述第二气压孔113的孔径。当工作时，将所述气体转换件120上的气压连接孔121连接一个大惯量真空发生器给气压通道111加入负压，当电批杆110末端的电批头接触螺丝帽时，通过气压通道111接通的负压的吸附力吸住螺丝帽。

所述的锁螺丝机械装置，进一步地，如图2所示，所述气压驱动组件200包括：安装在所述直线模组300上的气缸210，安装在所述直线模组300上并与所述气缸210设置在同一直线上的直线滑轨220，以及与所述气缸210的驱动杆连接并与所述直线滑轨220滑动配合的滑块230。更进一步地，所述的锁螺丝机械装置，如图2所示，还包括一连接件400，所述气体转换件120通过所述连接件400安装在所述滑块230上。通过气缸210驱动所述滑块230沿所述直线滑轨220做导向运动，从而带动所述气体转换件120做升降运动。

进一步地，所述的锁螺丝机械装置，如图2和图3所示，所述气体转换件120上设置有用于套接所述电批杆110的通孔21，所述电批杆110通过上下两个轴承22安装在所述气体转换件的通孔21上，并穿过所述通孔21与所述电批主体130连接。其中，所述气压连接孔121与所述通孔21相通，并在所述通孔21的上下两端分别设置有用于使用所述通孔21气密封的第一密封件23和第二密封件24。这样通过所述第一密封件23和第二密封件24分别从上下两端密封所述通孔21，使所述通孔形成一密闭的气压室，与所述气压连接孔121相通，通过所述气压连接孔121外接真空发生器，形成负压腔室。

更进一步地，在所述电批杆110上还套设有一端用于顶持所述第一密封件23、另一端顶持在所述电批主体130下端的第一弹性件25；以及在所述电批杆110上还套设有一端用于顶持所述第二密封件24、另一端顶持在设置在所述气体转换件120下端的挡板27上的第二弹性件26。通过所述第一弹性件25顶持所述第一密封件23，第二弹性件26顶持所述第二密封件24，使第一密封件23和第二密封件24从所述通孔21上下两端密封更牢靠，可以有效防止通孔形成的气压室漏气。

较佳地，所述第一密封件23和第二密封件24都为橡胶圈，所述第一弹性件25和第二弹性件26都为弹簧。

本发明实施例中，采用所述轴承22为深沟球轴承，气体转接件120内部由轴承22，电批杆110等组成的封闭腔体，腔体两端的轴承22外面有橡胶圈密封（即所述第一密封件23和第二密封件24），橡胶圈受两弹簧（即所述第一弹性件25和第二弹性件26）压紧。而腔体进出气端有个气压连接孔121。腔体内气体与电批杆110末端的第一气压孔112连通。气体转换件上下轴承外表面各有一个橡胶圈，橡胶圈受两弹簧压紧。整个电批组件和气体转换件固定在所述直线滑轨的滑块上，受一气缸驱动上下运动。而整个滑块和电批组件固定在一个直线模组滑块上由步进电机驱动丝杠在直线滑轨的导向上下运动。

本发明实施例中，采用电批杆中心内部设置有个直通到电批头的气压通道111，气压通道111的直径以不损坏电批杆的十字槽为准。气压通道111的另一端口从电批杆110的侧面出来，形成侧面的第二气压孔113，即第二气压孔113的直径比电批杆的末端的第一气压孔112的直径大。侧面孔第二气压孔113的位置正好在气体转换件的空腔内，使所述电批杆内的气压通道111与所述气体转换件的空腔相通形成负压腔。

采用电批主体130和电批杆110固定在气体转换件120上，气体转换件120上固定电批主体130的圆心和电批杆110的圆心在同一根直线上。气体转换件120靠近电批杆110的一端由电批杆110，轴承23，密封件，弹簧，电批杆末端的气嘴组成的空腔。

本发明实施例的锁螺丝机械装置的工作原理如下：

第一步、将气体转换件120的气压连接孔121连接一个大惯量真空发生器。任意选择一种自动送螺丝的方式：振动盘送料，或者是气吹式送料均可。 把本发明的锁螺丝机械装置固定在一个具有水平X，Y轴方向自由移动的模组上或者是水平多关节移动平台上；

第二步、自动吸取螺丝：螺丝自动的从振动盘依次送出来，或者自动吹入到吹气式锁螺丝的夹头上，等待吸取螺丝。水平X，Y平台把锁螺丝机械装置移动到入料螺丝帽的正上方，控制直线模组300带动整个电批组件100和气缸组件200往下精确位移到自动送出的螺丝帽上，同时通过电批主体130控制电批杆110旋转2圈，使电批杆110与螺丝的十字槽充分的吻合，同时矫正螺丝的垂直度。

第四步，控制大惯量真空发生器开始工作，产生负压的吸力牢牢的将螺丝吸在电批杆110末端的批头上，控制直线模组300上移到安全高度，并迅速移动到目标锁螺丝位置上方。

第五步，控制直线模组300精确把电批杆110移动到电批杆与作业面的距离、小于气缸210行程和螺丝长度之和时停止，并控制气缸210带动电批杆110往下移动，同时控制电批杆110旋转。当螺丝被成功按设的扭力锁完时，输出堵转信号。然后控制电批杆110上移，回到初始位置，完成一次锁螺丝驱动控制。

可见，本发明实施例的锁螺丝机械装置，解决了如下问题：

1）、使自动锁螺丝不受螺丝周围空间的约束，满足多环境下的锁螺丝工作。

2）、解决以前负压吸取螺丝必须配套震动盘进料的问题，通过负压吸取螺丝与吹气式夹头送料方式结合，大大提高了锁螺丝效率。

3）、解决了负压吸附式螺丝在锁螺丝的过程中的吸附断档的问题，保证螺丝在被锁定的整个过程中，电批头一直保持对螺丝持续的吸附力，有效提高了锁螺丝的稳定性。

基于上述实施例，本发明还提供了一种锁螺丝机械装置的锁螺丝驱动控制方法，包括以下步骤：

将气体转换件120的气压连接孔121与一个真空发生器连接；

通过直线模组300带动整个电批组件100和气压驱动组件200往下移到自动送出的螺丝帽上，同时通过电批主体130控制电批杆110旋转，使电批杆110与螺丝的拧动槽充分的吻合，同时矫正螺丝的垂直度；

控制真空发生器开始工作，产生负压的吸力将螺丝吸在电批杆110末端的电批头上，以及控制直线模组300上移到预定高度，并移动到目标锁螺丝位置上方；

控制直线模组300把电批杆110移动到电批杆110与作业面的合适位置时停止，通过气压驱动组件200带动电批杆110向下移动，同时通过电批主体130控制电批杆110旋转；当螺丝被扭力锁完时，输出堵转信号，控制电批杆110上移，回到初始位置，完成一次锁螺丝驱动控制。

综上所述，本发明所提供的锁螺丝机械装置及其锁螺丝驱动控制方法，通过在电批杆110中心加工一个气压通道，采用负压直接通过中心的气压通道111，连通到电批头上，当电批头进入螺丝帽的十字凹槽时。电批头上的负压的吸附力牢牢的吸住螺丝帽，通过直线模组300把电批杆110调整到大致锁螺丝位置，执行气缸210再带动电批在直线滑轨上做上下运动，能可靠完成锁螺丝任务。本发明简单可靠，易实现，吸力大小可以灵活控制，锁螺丝可以不受任何空间限制。同时可兼容吹气式夹头螺丝送料和振动盘式螺丝送料。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种锁螺丝机械装置，其特征在于，包括：用于采用负压吸附螺丝并驱动螺丝安装的电批组件，与所述电批组件连接的用于驱动所述电批组件做上下升降运动的气压驱动组件；

所述电批组件包括：其内设置有气压通道的电批杆、用于连接支撑所述电批杆的气体转换件、以及设置在所述气体转换件上端的用于驱动电批杆转动的电批主体；所述气体转换件上设置有与所述气压通道相通的气压连接孔；

所述电批杆的气压通道一端连通至设置在电批杆末端的第一气压孔，另一端连通至电批杆侧面设置的第二气压孔，当电批杆末端的电批头接触螺丝帽时，通过气压通道的负压的吸附力吸住螺丝帽；

所述气压通道内部的孔径小于所述第二气压孔的孔径；

所述气体转换件上设置有用于套接所述电批杆的通孔，在所述通孔的上下两端分别设置有用于使所述通孔气密封的第一密封件和第二密封件，通过所述第一密封件和第二密封件分别从上下两端密封所述通孔，使所述通孔形成一密闭的气压室，与所述气压连接孔相通，通过所述气压连接孔外接真空发生器，形成负压腔室；

当工作时，将所述气体转换件上的气压连接孔连接一个大惯量真空发生器给气压通道加入负压，当电批杆末端的电批头接触螺丝帽时，通过气压通道接通的负压的吸附力吸住螺丝帽；

在所述电批杆上还套设有一端用于顶持所述第一密封件、另一端顶持在所述电批主体下端的第一弹性件；以及在所述电批杆上还套设有一端用于顶持所述第二密封件、另一端顶持在设置在所述气体转换件下端的挡板上的第二弹性件；

通过所述第一弹性件顶持所述第一密封件，第二弹性件顶持所述第二密封件，使第一密封件和第二密封件从所述通孔上下两端密封更牢靠，可以有效防止通孔形成的气压室漏气；

还包括：用于安装所述气压驱动组件的直线模组；

所述气压驱动组件包括：安装在所述直线模组上的气缸，安装在所述直线模组上并与所述气缸设置在同一直线上的直线滑轨，以及与所述气缸的驱动杆连接并与所述直线滑轨滑动配合的滑块；还包括一连接件，所述气体转换件通过所述连接件安装在所述滑块上；

所述电批杆通过上下两个轴承安装在所述气体转换件上，并穿过所述通孔与所述电批主体连接；

气体转换件内部由轴承，电批杆组成的封闭腔体，腔体两端的轴承外面有第一密封件和第二密封件密封，第一密封件和第二密封件受第一弹性件和第二弹性件压紧；整个电批组件和气体转换件固定在所述直线滑轨的滑块上，受一气缸驱动上下运动；而整个滑块和电批组件固定在一个直线模组滑块上由步进电机驱动丝杠在直线滑轨的导向上下运动。

2.根据权利要求1所述的锁螺丝机械装置，其特征在于，所述第一密封件和第二密封件为橡胶圈，所述第一弹性件和第二弹性件为弹簧。

3.一种锁螺丝机械装置的锁螺丝驱动控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

将气体转换件的气压连接孔与一个真空发生器连接；任意在振动盘送料或者气吹式送料选择一种自动送螺丝的方式；

通过直线模组带动整个电批组件和气压驱动组件往下移到自动送出的螺丝帽上，同时通过电批主体控制电批杆旋转，使电批杆与螺丝的拧动槽充分的吻合，同时矫正螺丝的垂直度；

气体转换件内部由轴承，电批杆组成的封闭腔体，腔体两端的轴承外面有第一密封件和第二密封件密封，第一密封件和第二密封件受第一弹性件和第二弹性件压紧；整个电批组件和气体转换件固定在直线滑轨的滑块上，受一气缸驱动上下运动；而整个滑块和电批组件固定在一个直线模组滑块上由步进电机驱动丝杠在直线滑轨的导向上下运动；

控制真空发生器开始工作，产生负压的吸力将螺丝吸在电批杆末端的电批头上，以及控制直线模组上移到预定高度，并移动到目标锁螺丝位置上方；

控制直线模组把电批杆移动到电批杆与作业面的合适位置时停止，通过气压驱动组件带动电批杆向下移动，同时通过电批主体控制电批杆旋转；当螺丝被扭力锁完时，输出堵转信号，控制电批杆上移，回到初始位置，完成一次锁螺丝驱动控制。