CN105458685A - 一种自动锁螺丝机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动锁螺丝机，包括机体组件、导料机构、物料运输机构、物料抓取机构、顶料机构及锁螺丝机构，其中，导料机构设置于机体组件的主机架上；物料运输机构设置在位于主机架一侧的副机架上；物料抓取机构设置于物料运输机构与导料机构之间，将导向销搬运至顶料机构上，由顶料机构将导向销运送至PCB板下方；上述锁螺丝机构设置于导料机构的上方，将螺丝锁入导向销内。本发明适用于PCB板自动加工流水线，通过导料机构实现自动挡料定位及输送PCB板的尺寸可调功能，通过物料运输机构实现自动进料或阻料动作，通过物料抓取机构实现导向销自动搬运动作，通过顶料机构实现自动顶料动作，通过锁螺丝机构将螺母自动锁紧在导向销上。

Description

一种自动锁螺丝机

技术领域

本发明涉及自动化机械领域，特别指一种自动锁螺丝机。

背景技术

导向定位销用于将PCB板限位固定在设备的机壳内，是一种常见的PCB板配件，导向销使用时，首先需要将导向定位销固定在PCB板上，再通过将导向销插入机壳的定位孔内，实现将PCB板定位固定在机壳内；导向销包括连接于PCB板下部的导向杆与座体部分以及可分离式设计的螺母部分，导向销固定于PCB板上时，首先需要将导向杆与座体部分放置在PCB板下部，使座体部分的螺孔对准PCB板上的通孔，再将螺母从PCB板通孔上部穿过PCB板与座体连接固定。实际流水线生产过程中，PCB板是在流水线上不间断的运输，因此在将导向销固定于PCB板上之前要求PCB板为静止状态，且在固定过程中需要保证PCB板不出现摆动；另外，由于实际生产中各类PCB板的宽度尺寸不一，如果采用固定式导料机构，则仅能进行一种PCB板的加工，设备的适用性差，导致生产成本提高。实现导向销自动化固定，以提高生产效能和生产质量，首先需要具备导向销的自动化运输，目前，机械行业应用较为普遍的物料输送装置一般为振动盘，振动盘通过连续振动可将物料连续不间断地运输，但是由于导向销与PCB板的固定过程中涉及到多个工序动作，每个动作均耗费一定时间，是一种间断式动作，因此仅仅通过振动盘供料不能满足导向销固定过程中的实际工艺需求。另外，导向销的振动盘连续供料模式，与后端的顶料机构无法顺利衔接，仅采用振动盘与顶料机构的设计结构不能保证物料的正常运输。另外，在顶料过程中，由于加工误差、装配误差等因素影响，顶料机构向上顶出导向销可能会出现位置偏差，导致后续锁螺丝工序无法正常进行；且由于锁螺丝工序中存在一个瞬间的下压力，而顶料机构是锁螺丝过程中的主要承载部件，下压力过大，会导致顶料机构部件出现损坏，影响部件使用寿命。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种适用于PCB板自动加工流水线，通过导料机构实现自动挡料定位及输送PCB板的尺寸可调功能，通过物料运输机构的料座对准或错开料槽口实现自动进料或阻料动作，通过采用U型运动轨迹及双导向限位结构的物料抓取机构实现导向销自动搬运动作，通过具备角度可调及压力缓冲的顶料机构实现自动顶料动作，通过锁螺丝机构将螺母自动锁紧在导向销上的自动锁螺丝机。

本发明采取的技术方案如下：一种自动锁螺丝机，包括机体组件、导料机构、物料运输机构、物料抓取机构、顶料机构及锁螺丝机构，其中，上述导料机构设置于机体组件的主机架上，并沿主机架的侧边方向延伸，导料机构上向前运输待锁螺丝的PCB板，并通过其挡料定位组件定位固定PCB板；物料运输机构设置在位于主机架一侧的副机架上，物料运输机构包括至少二个，以便将多种型号的导向销向导料机构方向运输，物料运输机构通过料座对导向销进行挡料控制；上述物料抓取机构设置于物料运输机构与导料机构之间，以便将上述料座内的导向销向外抓取，并将其搬运至顶料机构上，由顶料机构将导向销运送至PCB板下方，顶料机构的顶料升降运动组件将导向销向上顶起至贴近PCB板底部；上述锁螺丝机构设置于导料机构的上方，锁螺丝机构带动需要锁紧的螺丝运动至导向销上方，并将螺丝锁入导向销内，使导向销固定于PCB板上。

优选地，所述的机体组件包括主机架、副机架、主机架罩体及副机架罩体，其中上述主机架设计为包括上下两层空间的双层导料结构，其下层空间设置回料输送机构，上层空间设置导料机构；上述主机架罩体罩设在主机架的上方，以便保护其内的部件机构；上述副机架设置于主机架的一侧，副机架上设置物料运输机构，副机架罩体罩设在副机架上方，以便保护物料运输机构。

优选地，所述的导料机构包括导料支板、间隔设置于导料支板上的两导料架、沿导料架侧边方向设置的导料组件以及设置于导料架上的挡料定位组件和导料架距离调整组件，其中，上述两导料架平行间隔设置，两导料架中一个导料架固定连接在导料支板上，另一个导料架可移动地设置在导料支板上，并通过导料架距离调整组件驱动该可移动的导料架直线运动，以调整两导料架之间的距离；上述导料组件上放置有待锁螺丝的PCB板，导料组件驱动PCB板沿导料架侧边方向向前运输；上述挡料定位组件沿垂直于导料架侧边的方向设置，以便阻挡PCB板，并将PCB板定位固定在导料架上；

所述的导料支板上设有两条垂直于导料架的距离调整导轨，距离调整导轨设置在导料架的下方；距离调整导轨上嵌设有距离调整导座，距离调整导座嵌设在距离调整导轨上，沿距离调整导轨自由滑动，并固定在后侧的导料架的底部，以便该导料架沿距离调整导轨直线运动；

所述的导料架距离调整组件包括调整步进电机、调整丝杆、调整丝座、调整传动带及调整手轮，其中，上述调整丝杆包括二根，两调整丝杆分别设置在靠近导料架左右两端处，并通过轴承与导料支板连接；上述调整丝座包括二个，两调整丝座均固定在后侧的导料架上，并分别套设在两调整丝杆上；

所述的调整步进电机设置于上述位于导料架左端的调整丝杆的前端，调整步进电机的输出端与该调整丝杆连接，并电动驱动该调整丝杆旋转；上述调整手轮设置于上述位于导料架右端的调整丝杆的前端，调整手轮的输出端与该调整丝杆连接，并手动驱动该调整丝杆旋转；

所述的两调整丝杆的前端部处分别设有调整传动轮，两调整传动轮之间通过调整传动带连接，调整步进电机工作时，带动左端的调整丝杆旋转，左端的调整丝杆通过调整传动带带动右端的调整丝杆旋转，实现电动调整两导料架之间的距离；调整手轮工作时，带动右端的调整丝杆旋转，右端的调整丝杆通过调整传动带带动左端的调整丝杆旋转，实现手动调整两导料架之间的距离；

所述的导料组件包括导料步进电机、导料转轴、导料传动轮及同步传送带，其中，上述导料步进电机设置于上述前侧的导料架外侧，导料步进电机的输出轴与导料转轴连接，以带动导料转轴旋转；

所述的导料传动轮包括二个，两导料传动轮分别设置于上述导料转轴的前后两端，并分别通过U型连接座连接在两导料架的底部；

所述的导料同步带包括二条，两条导料同步带分别套设在两导料传动轮上，并分别通过间隔设置在两导料架内侧的张紧轮张紧，导料步进电机通过导料传动轮带动导料同步带沿导料架的侧边方向运动，以便将位于导料同步带上的PCB板在两导料架之间向前运输；

所述的挡料定位组件包括挡料汽缸、阻料汽缸及定位汽缸，其中，上述挡料汽缸设置于导料架的后端部，挡料汽缸包括二个，二个挡料汽缸分别对应设置在两导料架上，挡料汽缸的输出端对准导料架的内侧，以便向内伸出阻挡位于两导料架之间的PCB板；

所述的阻料汽缸设置于导料架的前端部，阻料汽缸包括二个，二个阻料汽缸分别对应设置在两导料架上，其输出端导料架内侧伸出，以便阻挡后续的PCB板继续运动；

所述的定位汽缸包括至少二个，定位汽缸均匀间隔设置在上述位于后侧的导料架上，定位汽缸的输出端上固定有推板，并对准导料架的内侧方向设置，定位汽缸驱动推板向导料架内侧运动，以便将PCB板推向外侧的导料架的侧壁上，并夹紧定位。

优选地，所述的物料运输机构包括振动盘、导料件、料座及料座驱动组件，其中，上述振动盘内放置待输送的导向销；导料件设置在振动盘的侧部，并与振动盘内部空间连通，振动盘内的导向销经振动盘振动输送至导料件内，并沿开设在导料件上的料槽向前输送；上述料座设置在料槽的外端，设置于料座侧部的料座驱动组件推动料座直线滑动，使料座的物料口对准或错开料槽开口，控制导向销滑入料座内；

所述的振动盘的侧部开有出料口，出料口沿振动盘的侧壁竖直开设，振动盘内的导向销经出料口导出振动盘；

所述的出料口的外侧设有接料板，接料板上开设有条状槽，条状槽与出料口对应设置，经出料口导出的导向销进入条状槽内，并沿条状槽向前运输；

所述的导料件设置在接料板的外端，导料件上的料槽与上述条状槽对应设置，导向销经条状槽导入料槽内，并沿料槽向前运动；

所述的料座的侧部设有两挡块，两挡块分别固定在料座的两侧边附近，两挡块之间形成物料口；

所述的料座驱动组件固定设置在料座支板的侧部，料座支板上设有料座滑轨，料座滑轨上嵌设有料座滑槽，料座滑槽沿料座导轨自由运动，并带动料座运动，使物料口对准或错开料槽，以便料槽内的导向销进入物料口内；

所述的料座驱动组件包括料座支撑块及料座汽缸，其中，上述料座支撑块固定在上述料座滑槽上，并随料座滑槽运动，料座支撑块上固定有料座，以便带动料座运动；

所述的料座汽缸设置在料座支板的外侧，料座汽缸的输出轴穿过料座支板连接在上述料座支撑块上，以便驱动料座支撑块运动；

所述的料座上方设有光检测器，光检测器为U型结构，其U型开口与料座的物料口上下对应设置，U型开口的两端分别设有光发射头及光接收头，光发射头和光接收头分别发出和接收光线，物料抓取机构从物料口内抓取导向销后向上运动，经过光检测器处进行防反检测，导向销的防反平面位于光检测器发出的光线一侧时，光线不受阻挡，导向销方向为正，导向销的防反平面位于光检测器发出的光线反侧时，光线受阻挡光接收头接收不到光线，导向销方向为反，物料抓取机构停止运动，防止导向销反装。

优选地，所述的物料抓取机构包括抓取支架、抓取导轨、抓取支板及抓取部件，其中，上述抓取支架固定在自动锁螺丝机的主机架上；上述抓取导轨为直线导轨结构，并设置于抓取支架上；上述抓取支板通过卡设于抓取导轨上的滑座设置于抓取导轨上，并随滑座沿抓取导轨自由滑动，抓取支板上设有倒立式U型槽；上述抓取部件连接在U型槽上，并沿该U型槽的U型槽口轨迹运动，以便将导向销从物料运输机构的料座搬运至顶料机构上。

优选地，所述的抓取支架上设置有抓取横向导轨，抓取横向导轨设置在靠近抓取支板底边处；

所述的U型槽的U型口内开设有通孔，以便安装抓取部件；

所述的抓取部件包括抓取驱动电机、转动板、连接头、抓取纵向导轨、抓取滑座及真空吸附头，其中，上述抓取驱动电机设置在抓取支板的后侧面上，抓取驱动电机的输出轴穿过抓取支板上的通孔伸出至抓取支板的前侧；

所述的转动板一端连接在抓取驱动电机伸出抓取支板的输出轴上，输出轴带动转动板旋转；转动板的另一端开设有转动槽；

所述的连接头卡设在转动板的转动槽内，并沿该转动槽自由滑动；上述抓取纵向导轨固定在连接头的下部，并向下延伸，抓取纵向导轨的下端固定有真空吸附头，真空吸附头吸附固定导向销；

所述的抓取滑座套设在上述设置于抓取支板前侧面的抓取横向导轨上，并沿该抓取横向导轨横向自由滑动；抓取滑座上开设有贯通其上下面的导槽；

所述的抓取纵向导轨经抓取滑座上的导槽由上而下穿过抓取滑座；上述连接头沿U型槽的U型轨迹滑动时，通过抓取横向导轨限位抓取滑座，通过抓取滑座限位抓取纵向导轨，使抓取纵向导轨在抓取支板的前侧面所在的平面上横向和/或纵向运动，使与抓取纵向导轨同步运动的真空吸附头完成对导向销的搬运动作；

所述的抓取支板的顶边上通过活页连接有保护罩，保护罩罩设在抓取支板的前侧面上，以便保护设置于抓取支板前侧面上的抓取部件；

所述的抓取支板的顶部设有抓取真空检测表，真空检测表设置在与真空吸附头连接的真空管上，通过检测真空吸附头内的负压量，判断真空吸附头的异常情况，避免真空吸附头空吸或导向销卡住或导向销滑落情况。

优选地，所述的顶料机构包括顶料底板、顶料水平运动组件、顶料支板、顶料升降运动组件及顶料组件，其中，上述顶料底板固定在主机架上，顶料水平运动组件设置于顶料底板上，以便带动固定于其上的顶料支板沿横向和/或纵向运动，使顶料支板运动至位于PCB板下方；上述顶料升降组件固定设置在顶料支板上，随顶料支板水平运动，并驱动固定于顶料升降组件上的顶料组件作升降运动，以便将顶料组件上固定的导向销由下顶出至贴紧PCB板，使导向销对准PCB板上的安装孔。

优选地，所述的顶料水平运动组件包括顶料纵向模组、顶料纵向导座、顶料横向模组及顶料横向导座，其中，上述顶料纵向模组包括二个，两顶料纵向模组水平间隔设置；上述顶料纵向导座包括二个，两顶料纵向导座嵌设在顶料纵向模组上，并沿顶料纵向模组纵向自由滑动；上述顶料横向模组的两端分别固定在两顶料纵向导座上，并随顶料纵向导座纵向运动；上述顶料横向导座嵌设在顶料横向模组上，并沿顶料横向模组横向自由滑动；

所述的顶料支板固定在上述顶料横向导座的前侧面上，并随顶料横向导座纵向和/或横向运动；上述顶料升降运动组件固定于顶料支板上；

所述的顶料升降运动组件包括顶料升降模组及顶料升降支板，其中，上述顶料升降模组竖直固定在顶料支板的前侧面上，顶料升降支板设置在顶料升降模组上，并沿顶料升降模组升降运动；上述顶料组件固定在顶料升降支板上；

所述的顶料组件包括顶料L型支板、顶料旋转驱动电机、顶料主动轮、顶料同步带、顶料被动轮、顶料转轴、顶料座及导向销固定座；

所述的L型支板固定在上述顶料升降支板的前侧面上，顶料旋转驱动电机设置在顶料升降支板的下方，顶料旋转驱动电机的顶料电机输出轴朝上方设置，并穿过顶料L型支板向上延伸；上述顶料主动轮固定在顶料电机输出轴的上端，并随顶料电机输出轴旋转；

所述的顶料被动轮设置于顶料主动轮的一侧，两者之间通过顶料同步带连接，顶料主动轮通过顶料同步带带动顶料被动轮旋转；上述顶料转轴固定插设于顶料被动轮内，并随顶料被动轮旋转，顶料转轴的下端通过轴承及连接座固定于顶料升降支板上，并绕连接座自由旋转，顶料转轴向上延伸；

所述的顶料座固定于上述顶料转轴的上端部，并随顶料转轴旋转，以调整角度；顶料座上设置有至少二根顶料导杆，顶料导杆沿顶料座的周边均匀间隔设置，顶料导杆的上端放置有顶料缓冲板，顶料导杆穿过顶料缓冲板，并通过套设于顶料导杆外部的弹簧为顶料缓冲板提供弹性支撑力；

所述的导向销固定座固定在上述顶料缓冲板上，导向销固定座的上部设有安装槽，该安装槽内放置有导向销；

所述的顶料升降支板上设有真空发生器及顶料真空压力检测器，真空发生器及顶料真空压力检测器通过真空管连接，真空管依次由下而上从顶料转轴、顶座及顶料缓冲板的中部空腔穿入导向销固定座的内部空腔，并与导向销固定座上部的安装槽连通，以便对导向销固定座内部抽真空，并通过顶料真空压力检测器检测负压量，通过导向销固定座内部负压量检测，检测锁螺丝完成后，导向销固定座内剩余有导向销；

所述的顶座与顶料缓冲板之间设有接近开关，接近开关与顶料缓冲板之间的距离预先确定，当导向销因位置偏差或卡住，无法插入PCB板通孔内时，由于顶料机构的上升行程固定，顶料升降支板带动导向销固定座不断上顶，使顶料缓冲板不断下压，直至接近开关，接近开关感应顶料缓冲板的金属材料，并发出报警信号，避免顶坏PCB板。

优选地，所述的锁螺丝机构包括锁螺丝底座、锁螺丝水平运动组件、锁螺丝支架、锁螺丝升降运动组件、CCD组件及锁螺丝组件，其中，上述锁螺丝底座包括二个，两锁螺丝底座间隔架设在上述导料机构的前后两端；锁螺丝水平运动组件固定在锁螺丝底座上，锁螺丝水平运动组件带动固定于其上的锁螺丝支架纵向和/或横向运动，使锁螺丝支架运动至PCB板上方；上述锁螺丝升降运动组件固定设置在锁螺丝支架的前侧部，CCD组件及锁螺丝组件固定在锁螺丝升降运动组件上，并由锁螺丝升降运动组件带动做升降运动，CCD组件对PCB板进行拍照扫描后，锁螺丝组件将导向销的螺母经由PCB板上的通孔锁入导向销内，使导向销固定在PCB板上；

所述的锁螺丝水平运动组件包括锁螺丝纵向模组、锁螺丝纵向导座、锁螺丝横向模组及锁螺丝横向导座，其中，上述锁螺丝纵向模组包括二个，分别固定设置在上述两锁螺丝底座上；锁螺丝纵向导座嵌设在锁螺丝纵向模组上，并在锁螺丝纵向模组的驱动下纵向直线运动；上述锁螺丝横向模组的两端分别固定在上述二锁螺丝纵向导座上，随锁螺丝纵向导座纵向直线运动，锁螺丝横向导座嵌设在锁螺丝横向模组上，并在锁螺丝横向模组的驱动下横向直线运动；

所述的锁螺丝支架固定在上述锁螺丝横向导座上，并随锁螺丝横向导座在水平方向上纵向和/或横向运动；

所述的锁螺丝升降运动组件包括锁螺丝升降模组及锁螺丝升降支架，其中，上述锁螺丝升降模组固定设置在锁螺丝支架的侧部，锁螺丝升降架连接在锁螺丝升降模组上，并在锁螺丝升降模组的驱动下沿竖直方向作升降运动；

所述的CCD组件包括固定设置于锁螺丝升降支架上的CCD摄像头及LED光圈，其中，上述CCD摄像头与LED光圈上下间隔设置，CCD摄像头设置于LED光圈上方，且与LED光圈的圆心对齐；

所述收到锁螺丝组件包括锁螺丝体及锁螺丝头，其中，锁螺丝体固定设置于上述锁螺丝升降架上，并随锁螺丝升降架升降运动，锁螺丝体的顶部连接外设的输料气管，待锁紧的螺母经输料气管输送至锁螺丝体内；上述锁螺丝头设置于锁螺丝体的下部，螺母经锁螺丝头带动插入PCB板通孔内，并通过旋转拧入位于通孔下方的导向销内，使导向销固定于PCB板上。

优选地，所述的导向销包括销座、螺孔及限位柱，其中，上述销座为矩形体结构，销座的下部连接有销杆，销座的上部设有螺孔、限位柱及插脚，其中上述销座的上部贴紧PCB板的底面，且限位柱插入PCB板的限位孔内，以便限位；螺孔对准PCB板通孔设置，以便螺母经PCB板通孔与螺孔螺纹连接；上述插脚连接在销座的底部，插脚为圆柱状，插脚的一侧开有缺口，该缺口处形成防反平面。

本发明的有益效果在于：

本发明针对PCB板上导向销固定工序的实际要求进行研究开发，设计了一种适用于PCB板工业化流水线生产的全自动锁螺丝机，该机有导料机构、物料运输机构、物料抓取机构、顶料机构及锁螺丝机构组成，完成了从PCB板的挡料定位夹紧、导向销的运输阻料及出料、导向销搬运至顶料机构、顶料机构顶出导向销至PCB板底部与PCB板上的通孔对齐动作以及锁螺丝机构将螺母自动锁紧至导向销的螺孔内，整套工艺流程动作衔接紧密，自动化程度高，运动精准可靠，可有效减少运动过程中部件损伤，部件使用寿命长，具体地：

本发明的导料机构用于自动传输PCB板，并具备挡料定位及输出尺寸可调功能，该机构的两平行间隔设置导料架，位于后侧的导料架为可移动式，位于前侧的导料架为固定式，后侧的导料架可通过导料架距离调整部件沿固定在导料支板上的调整导轨相对前侧的导料架直线滑动，导料架距离调整部件具备两种工作方式，即电动调节方式和手动调节方式，电动调节方式通过调整步进电机带动位于两导料架前后两端的调整丝杆转动，使得套设在调整丝杆上的调整导座带动位于后侧的导料架相对前侧的导料架直线运动，从而实现两导料架之间距离的调整，手动调节方式即通过调整手轮带动丝杆转动，实现对两导料架之间距离的调整；该种距离可调结构设计有效保证了机构可适应不同尺寸的PCB板的运输；另外，对称设置于两导料架上的挡料汽缸，可根据锁螺丝机的加工要求，阻挡在导料同步带上运输的PCB板，并通过设置于外侧导料架上的多个定位汽缸将停止运动的PCB板夹紧定位，以便后续在PCB板上固定导向销；

本发明的物料运输机构在传统振动盘的基础上进行改进后实现了间断式供料，该物料运输机构在振动盘的侧部设有导料件，导料件中设置料槽，经振动盘运送出来的导向销进入料槽内，并逐步向前运输；通过在导料件外端的料座垂直于料槽的横向直线运动，使料座上的物料口对准或错开料槽的出料口，当前一个导向销与PCB板安装固定好之后，料座的物料口对准料槽出料口，导向销进入料座物料口内，料座直线运动使物料口与料槽出料口错开，经机械手将物料口内的导向销搬运至PCB板下方进行装配固定，装配固定完成后，料座反方向直线运动使物料口语料槽出料口对准，使下一个导向销进入物料口内，如此反复，实现了将连续性动作与间歇性动作之间的转换，整个机构设计紧凑合理，实现了导向销自动化运输；

本发明的物料抓取机构将振动盘物料运输机构运送出来的导向销搬运至自动锁螺丝机的顶料机构内，其搬运动作包含有升降动作及横向位移动作，针对该搬运动作的特殊性，本发明采用U型运动轨迹以同时满足升降及横向位移动作，本发明通过在竖直设置的抓取支板上开设倒立型的U型槽，在U型槽内设置可沿U型槽的槽口方向自由滑动的转动板，转动板通过设置于抓取支板后侧的抓取驱动电机的带动而旋转，使得位于转动板端部转动槽内的连接头沿U型槽运动；同时，通过抓取横向导轨及抓取滑座保证了固定在连接头下部的抓取纵向导轨仅在抓取支板前侧面所在平面上运动，避免了抓取纵向导轨运动过程中的晃动，保证了运动的精准和稳定性；

本发明的顶料机构用于将导向销运载至位于自动锁螺丝机导料机构上的PCB板下方的顶料机构上的物料抓取机构，该顶料机构通过顶料水平运动组件实现在自动锁螺丝机机架平面上的纵横向运动，以便将装载有导向销的顶料组件移动至PCB板通孔下方位置处；并通过顶料升降模组带动顶料升降支板沿顶料升降模组作竖直方向的直线运动，以便带动位于顶料升降支板上的顶料组件整体升降运动至贴近PCB板底面处；本发明的顶料机构内置有旋转调节功能及压力缓冲功能，导向销放置在导向销固定座的顶部安装槽内，导向销固定座固定于顶料缓冲板上，顶料缓冲板通过套设有弹簧的顶料导杆连接于顶料座上，通过弹簧提供反弹力给顶料缓冲板，以便导向销在安装过程中起到缓冲作用，放置上述各装配部件因压力过大而出现损坏；另外，顶料座连接固定在顶料转轴的顶部，顶料转轴通过顶料被动轮、顶料同步带、顶料主动轮连接于顶料旋转驱动电机上，通过顶料旋转驱动电机驱动顶料转轴旋转，以便带动整个顶料座及固定于其上的部件旋转，实现对导向销装配角度的调整，避免因加工误差或装配误差导致导向销与PCB板通孔位置出现偏差，而使装配无法正常完成的情况；

本发明的自动锁螺丝机构用于将螺母运载至PCB板上方通孔处，并将螺母下降，管过PCB板的通孔锁紧在导向销的螺孔内，从而使导向销固定连接在PCB板上；锁螺丝机构通过锁螺丝水平运动组件带动锁螺丝支架在位于PCB板上方的水平面上纵向和/或横向运动，使锁螺丝支架移动至位于PCB板通孔上方处，再通过设置于锁螺丝支架上的锁螺丝升降运动组件驱动锁螺丝升降架带动CCD组件及锁螺丝组件向下运动，通过CCD组件对PCB板通孔位置进行拍照定位，在通过锁螺丝水平运动组件继续水平移动，使锁螺丝组件的锁螺丝头对准PCB板通孔，然后锁螺丝升降运动组件驱动锁螺丝头向下运动，使锁螺丝头下端的螺母插入PCB板通孔内，并穿过该通孔插入导向销的螺孔内，然后，锁螺丝头旋转，使螺母拧入螺孔内，将导向销固定在PCB板上。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为图1中不带主机架罩体和副机架罩体的立体结构示意图。

图3为图1中导料机构的立体结构示意图。

图4为图1中物料运输机构的立体结构示意图。

图5为图1中物料抓取机构的立体结构示意图。

图6为图1中锁螺丝机构的立体结构示意图。

图7为图1中顶料机构的立体结构示意图。

图8为图7的局部立体结构示意图之一。

图9为图7的局部立体结构示意图之二。

图10为本发明导向销的立体结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步描述：

如图1至图10所示，本发明采取的技术方案如下：一种自动锁螺丝机，包括机体组件、导料机构1、物料运输机构2、物料抓取机构3、顶料机构4及锁螺丝机构5，其中，上述导料机构1设置于机体组件的主机架01上，并沿主机架01的侧边方向延伸，导料机构1上向前运输待锁螺丝的PCB板，并通过其挡料定位组件定位固定PCB板；物料运输机构2设置在位于主机架01一侧的副机架02上，物料运输机构2包括至少二个，以便将多种型号的导向销05向导料机构1方向运输，物料运输机构2通过料座26对导向销05进行挡料控制；上述物料抓取机构3设置于物料运输机构2与导料机构1之间，以便将上述料座26内的导向销05向外抓取，并将其搬运至顶料机构4上，由顶料机构4将导向销05运送至PCB板下方，顶料机构4的顶料升降运动组件将导向销05向上顶起至贴近PCB板底部；上述锁螺丝机构5设置于导料机构1的上方，锁螺丝机构5带动需要锁紧的螺丝运动至导向销05上方，并将螺丝锁入导向销05内，使导向销05固定于PCB板上。

机体组件包括主机架01、副机架02、主机架罩体03及副机架罩体04，其中上述主机架01设计为包括上下两层空间的双层导料结构，其下层空间设置回料输送机构，上层空间设置导料机构1；上述主机架罩体03罩设在主机架01的上方，以便保护其内的部件机构；上述副机架02设置于主机架01的一侧，副机架02上设置物料运输机构2，副机架罩体04罩设在副机架02上方，以便保护物料运输机构2。

导料机构1包括导料支板11、间隔设置于导料支板11上的两导料架12、沿导料架12侧边方向设置的导料组件以及设置于导料架12上的挡料定位组件和导料架距离调整组件，其中，上述两导料架12平行间隔设置，两导料架12中一个导料架12固定连接在导料支板11上，另一个导料架12可移动地设置在导料支板11上，并通过导料架距离调整组件驱动该可移动的导料架12直线运动，以调整两导料架12之间的距离；上述导料组件上放置有待锁螺丝的PCB板，导料组件驱动PCB板沿导料架12侧边方向向前运输；上述挡料定位组件沿垂直于导料架12侧边的方向设置，以便阻挡PCB板，并将PCB板定位固定在导料架12上。

导料支板11上设有两条垂直于导料架12的距离调整导轨17，距离调整导轨17设置在导料架12的下方；距离调整导轨17上嵌设有距离调整导座18，距离调整导座18嵌设在距离调整导轨17上，沿距离调整导轨17自由滑动，并固定在后侧的导料架12的底部，以便该导料架12沿距离调整导轨17直线运动；

导料架距离调整组件包括调整步进电机111、调整丝杆112、调整丝座113、调整传动带114及调整手轮115，其中，上述调整丝杆112包括二根，两调整丝杆112分别设置在靠近导料架12左右两端处，并通过轴承与导料支板11连接；上述调整丝座113包括二个，两调整丝座113均固定在后侧的导料架12上，并分别套设在两调整丝杆112上；

调整步进电机111设置于上述位于导料架12左端的调整丝杆112的前端，调整步进电机111的输出端与该调整丝杆112连接，并电动驱动该调整丝杆112旋转；上述调整手轮115设置于上述位于导料架12右端的调整丝杆112的前端，调整手轮115的输出端与该调整丝杆112连接，并手动驱动该调整丝杆112旋转；

两调整丝杆112的前端部处分别设有调整传动轮，两调整传动轮之间通过调整传动带114连接，调整步进电机111工作时，带动左端的调整丝杆112旋转，左端的调整丝杆112通过调整传动带114带动右端的调整丝杆112旋转，实现电动调整两导料架12之间的距离；调整手轮115工作时，带动右端的调整丝杆112旋转，右端的调整丝杆112通过调整传动带114带动左端的调整丝杆112旋转，实现手动调整两导料架12之间的距离；

导料组件包括导料步进电机13、导料转轴14、导料传动轮15及同步传送带16，其中，上述导料步进电机13设置于上述前侧的导料架12外侧，导料步进电机13的输出轴与导料转轴14连接，以带动导料转轴14旋转；

导料传动轮15包括二个，两导料传动轮15分别设置于上述导料转轴14的前后两端，并分别通过U型连接座连接在两导料架12的底部；

导料同步带16包括二条，两条导料同步带16分别套设在两导料传动轮15上，并分别通过间隔设置在两导料架12内侧的张紧轮张紧，导料步进电机13通过导料传动轮15带动导料同步带16沿导料架12的侧边方向运动，以便将位于导料同步带16上的PCB板在两导料架12之间向前运输。

所述的挡料定位组件包括挡料汽缸19、阻料汽缸116及定位汽缸110，其中，上述挡料汽缸19设置于导料架12的后端部，挡料汽缸19包括二个，二个挡料汽缸19分别对应设置在两导料架12上，挡料汽缸19的输出端对准导料架12的内侧，以便向内伸出阻挡位于两导料架12之间的PCB板；

所述的阻料汽缸116设置于导料架12的前端部，阻料汽缸116包括二个，二个阻料汽缸116分别对应设置在两导料架12上，其输出端导料架12内侧伸出，以便阻挡后续的PCB板继续运动；

定位汽缸110包括至少二个，定位汽缸110均匀间隔设置在上述位于后侧的导料架12上，定位汽缸110的输出端上固定有推板，并对准导料架12的内侧方向设置，定位汽缸110驱动推板向导料架12内侧运动，以便将PCB板推向外侧的导料架12的侧壁上，并夹紧定位。

物料运输机构2包括振动盘21、导料件24、料座26及料座驱动组件，其中，上述振动盘21内放置待输送的导向销05；导料件24设置在振动盘21的侧部，并与振动盘21内部空间连通，振动盘21内的导向销05经振动盘21振动输送至导料件24内，并沿开设在导料件24上的料槽25向前输送；上述料座26设置在料槽25的外端，设置于料座26侧部的料座驱动组件推动料座26直线滑动，使料座26的物料口对准或错开料槽25开口，控制导向销05滑入料座26内；

振动盘21的侧部开有出料口22，出料口22沿振动盘21的侧壁竖直开设，振动盘21内的导向销05经出料口22导出振动盘21；

出料口22的外侧设有接料板23，接料板23上开设有条状槽，条状槽与出料口22对应设置，经出料口22导出的导向销05进入条状槽内，并沿条状槽向前运输；

导料件24设置在接料板23的外端，导料件24上的料槽25与上述条状槽对应设置，导向销05经条状槽导入料槽25内，并沿料槽25向前运动；

料座26的侧部设有两挡块27，两挡块27分别固定在料座26的两侧边附近，两挡块27之间形成物料口；

料座驱动组件固定设置在料座支板28的侧部，料座支板28上设有料座滑轨29，料座滑轨29上嵌设有料座滑槽210，料座滑槽210沿料座导轨29自由运动，并带动料座26运动，使物料口对准或错开料槽25，以便料槽25内的导向销进入物料口内；

料座驱动组件包括料座支撑块211及料座汽缸212，其中，上述料座支撑块211固定在上述料座滑槽210上，并随料座滑槽210运动，料座支撑块211上固定有料座26，以便带动料座26运动；

料座汽缸212设置在料座支板28的外侧，料座汽缸212的输出轴穿过料座支板28连接在上述料座支撑块211上，以便驱动料座支撑块211运动；

所述的料座26上方设有光检测器213，光检测器213为U型结构，其U型开口与料座26的物料口上下对应设置，U型开口的两端分别设有光发射头及光接收头，光发射头和光接收头分别发出和接收光线，物料抓取机构3从物料口内抓取导向销05后向上运动，经过光检测器213处进行防反检测，导向销05的防反平面054位于光检测器213发出的光线一侧时，光线不受阻挡，导向销05方向为正，导向销05的防反平面位于光检测器213发出的光线反侧时，光线受阻挡光接收头接收不到光线，导向销05方向为反，物料抓取机构3停止运动，防止导向销05反装。

物料抓取机构3包括抓取支架31、抓取导轨32、抓取支板33及抓取部件，其中，上述抓取支架31固定在自动锁螺丝机的主机架01上；上述抓取导轨32为直线导轨结构，并设置于抓取支架31上；上述抓取支板33通过卡设于抓取导轨32上的滑座设置于抓取导轨32上，并随滑座沿抓取导轨32自由滑动，抓取支板33上设有倒立式U型槽34；上述抓取部件连接在U型槽34上，并沿该U型槽34的U型槽口轨迹运动，以便将导向销05从物料运输机构2的料座26搬运至顶料机构4上。

抓取支架31上设置有抓取横向导轨39，抓取横向导轨39设置在靠近抓取支板33底边处；

U型槽34的U型口内开设有通孔，以便安装抓取部件；

抓取部件包括抓取驱动电机35、转动板36、连接头37、抓取纵向导轨38、抓取滑座310及真空吸附头311，其中，上述抓取驱动电机35设置在抓取支板33的后侧面上，抓取驱动电机35的输出轴穿过抓取支板33上的通孔伸出至抓取支板33的前侧；

转动板36一端连接在抓取驱动电机35伸出抓取支板33的输出轴上，输出轴带动转动板36旋转；转动板36的另一端开设有转动槽；

连接头37卡设在转动板36的转动槽内，并沿该转动槽自由滑动；上述抓取纵向导轨38固定在连接头37的下部，并向下延伸，抓取纵向导轨38的下端固定有真空吸附头311，真空吸附头311吸附固定导向销05；

抓取滑座310套设在上述设置于抓取支板33前侧面的抓取横向导轨39上，并沿该抓取横向导轨39横向自由滑动；抓取滑座310上开设有贯通其上下面的导槽；

抓取纵向导轨38经抓取滑座310上的导槽由上而下穿过抓取滑座310；上述连接头37沿U型槽34的U型轨迹滑动时，通过抓取横向导轨39限位抓取滑座310，通过抓取滑座310限位抓取纵向导轨38，使抓取纵向导轨38在抓取支板33的前侧面所在的平面上横向和/或纵向运动，使与抓取纵向导轨38同步运动的真空吸附头311完成对导向销05的搬运动作；

抓取支板33的顶边上通过活页连接有保护罩312，保护罩312罩设在抓取支板33的前侧面上，以便保护设置于抓取支板33前侧面上的抓取部件；

所述的抓取支板33的顶部设有抓取真空检测表312，抓取真空检测表312设置在与真空吸附头311连接的真空管上，通过检测真空吸附头311内的负压量，判断真空吸附头311的异常情况，避免真空吸附头311空吸或导向销05卡住或导向销05滑落情况。

顶料机构4包括顶料底板41、顶料水平运动组件、顶料支板46、顶料升降运动组件及顶料组件，其中，上述顶料底板41固定在主机架01上，顶料水平运动组件设置于顶料底板41上，以便带动固定于其上的顶料支板46沿横向和/或纵向运动，使顶料支板46运动至位于PCB板下方；上述顶料升降组件固定设置在顶料支板46上，随顶料支板46水平运动，并驱动固定于顶料升降组件上的顶料组件作升降运动，以便将顶料组件上固定的导向销05由下顶出至贴紧PCB板，使导向销05对准PCB板上的安装孔。

顶料水平运动组件包括顶料纵向模组42、顶料纵向导座43、顶料横向模组44及顶料横向导座45，其中，上述顶料纵向模组42包括二个，两顶料纵向模组42水平间隔设置；上述顶料纵向导座43包括二个，两顶料纵向导座43嵌设在顶料纵向模组42上，并沿顶料纵向模组42纵向自由滑动；上述顶料横向模组44的两端分别固定在两顶料纵向导座43上，并随顶料纵向导座43纵向运动；上述顶料横向导座45嵌设在顶料横向模组44上，并沿顶料横向模组44横向自由滑动；

顶料支板46固定在上述顶料横向导座45的前侧面上，并随顶料横向导座45纵向和/或横向运动；上述顶料升降运动组件固定于顶料支板46上；

顶料升降运动组件包括顶料升降模组47及顶料升降支板48，其中，上述顶料升降模组47竖直固定在顶料支板46的前侧面上，顶料升降支板48设置在顶料升降模组47上，并沿顶料升降模组47升降运动；上述顶料组件固定在顶料升降支板48上；

顶料组件包括顶料L型支板49、顶料旋转驱动电机410、顶料主动轮412、顶料同步带413、顶料被动轮414、顶料转轴415、顶料座416及导向销固定座419；

L型支板49固定在上述顶料升降支板48的前侧面上，顶料旋转驱动电机410设置在顶料升降支板48的下方，顶料旋转驱动电机410的顶料电机输出轴411朝上方设置，并穿过顶料L型支板49向上延伸；上述顶料主动轮412固定在顶料电机输出轴411的上端，并随顶料电机输出轴411旋转；

顶料被动轮414设置于顶料主动轮412的一侧，两者之间通过顶料同步带413连接，顶料主动轮412通过顶料同步带413带动顶料被动轮414旋转；上述顶料转轴415固定插设于顶料被动轮414内，并随顶料被动轮414旋转，顶料转轴415的下端通过轴承及连接座固定于顶料升降支板48上，并绕连接座自由旋转，顶料转轴415向上延伸；

顶料座416固定于上述顶料转轴415的上端部，并随顶料转轴415旋转，以调整角度；顶料座416上设置有至少二根顶料导杆417，顶料导杆417沿顶料座416的周边均匀间隔设置，顶料导杆417的上端放置有顶料缓冲板418，顶料导杆417穿过顶料缓冲板418，并通过套设于顶料导杆417外部的弹簧为顶料缓冲板418提供弹性支撑力；

导向销固定座419固定在上述顶料缓冲板418上，导向销固定座419的上部设有安装槽，该安装槽内放置有导向销05；

所述的顶料升降支板48上设有真空发生器420及顶料真空压力检测器421，真空发生器420及顶料真空压力检测器421通过真空管连接，真空管依次由下而上从顶料转轴415、顶座416及顶料缓冲板418的中部空腔穿入导向销固定座419的内部空腔，并与导向销固定座419上部的安装槽连通，以便对导向销固定座419内部抽真空，并通过顶料真空压力检测器421检测负压量，通过导向销固定座419内部负压量检测，检测锁螺丝完成后，导向销固定座419内剩余有导向销05；

所述的顶座416与顶料缓冲板418之间设有接近开关422，接近开关422与顶料缓冲板418之间的距离预先确定，当导向销05因位置偏差或卡住，无法插入PCB板通孔内时，由于顶料机构4的上升行程固定，顶料升降支板48带动导向销固定座419不断上顶，使顶料缓冲板418不断下压，直至接近开关422，接近开关422感应顶料缓冲板418的金属材料，并发出报警信号，避免顶坏PCB板。

锁螺丝机构5包括锁螺丝底座51、锁螺丝水平运动组件、锁螺丝支架55、锁螺丝升降运动组件、CCD组件及锁螺丝组件，其中，上述锁螺丝底座51包括二个，两锁螺丝底座51间隔架设在上述导料机构1的前后两端；锁螺丝水平运动组件固定在锁螺丝底座51上，锁螺丝水平运动组件带动固定于其上的锁螺丝支架55纵向和/或横向运动，使锁螺丝支架55运动至PCB板上方；上述锁螺丝升降运动组件固定设置在锁螺丝支架55的前侧部，CCD组件及锁螺丝组件固定在锁螺丝升降运动组件上，并由锁螺丝升降运动组件带动做升降运动，CCD组件对PCB板进行拍照扫描后，锁螺丝组件将导向销05的螺母经由PCB板上的通孔锁入导向销05内，使导向销05固定在PCB板上；

锁螺丝水平运动组件包括锁螺丝纵向模组52、锁螺丝纵向导座53、锁螺丝横向模组54及锁螺丝横向导座，其中，上述锁螺丝纵向模组52包括二个，分别固定设置在上述两锁螺丝底座51上；锁螺丝纵向导座53嵌设在锁螺丝纵向模组52上，并在锁螺丝纵向模组52的驱动下纵向直线运动；上述锁螺丝横向模组54的两端分别固定在上述二锁螺丝纵向导座53上，随锁螺丝纵向导座53纵向直线运动，锁螺丝横向导座嵌设在锁螺丝横向模组54上，并在锁螺丝横向模组54的驱动下横向直线运动；

锁螺丝支架55固定在上述锁螺丝横向导座上，并随锁螺丝横向导座在水平方向上纵向和/或横向运动；

锁螺丝升降运动组件包括锁螺丝升降模组56及锁螺丝升降支架57，其中，上述锁螺丝升降模组56固定设置在锁螺丝支架55的侧部，锁螺丝升降架57连接在锁螺丝升降模组56上，并在锁螺丝升降模组56的驱动下沿竖直方向作升降运动；

CCD组件包括固定设置于锁螺丝升降支架57上的CCD摄像头510及LED光圈511，其中，上述CCD摄像头510与LED光圈511上下间隔设置，CCD摄像头510设置于LED光圈511上方，且与LED光圈511的圆心对齐；

锁螺丝组件包括锁螺丝体58及锁螺丝头59，其中，锁螺丝体58固定设置于上述锁螺丝升降架57上，并随锁螺丝升降架57升降运动，锁螺丝体58的顶部连接外设的输料气管，待锁紧的螺母经输料气管输送至锁螺丝体58内；上述锁螺丝头59设置于锁螺丝体57的下部，螺母经锁螺丝头59带动插入PCB板通孔内，并通过旋转拧入位于通孔下方的导向销05内，使导向销05固定于PCB板上。

导向销05包括销座051、螺孔052、限位柱053及插脚054，其中，上述销座051为矩形体结构，销座051的下部连接有销杆，销座051的上部设有螺孔052及限位柱053，其中上述销座051的上部贴紧PCB板的底面，且限位柱053插入PCB板的限位孔内，以便限位；螺孔052对准PCB板通孔设置，以便螺母经PCB板通孔与螺孔052螺纹连接；上述插脚054连接在销座051的底部，插脚054为圆柱状，插脚054的一侧开有缺口，该缺口处形成防反平面055。

进一步，本发明设计了一种适用于PCB板工业化流水线生产的全自动锁螺丝机，该机有导料机构、物料运输机构、物料抓取机构、顶料机构及锁螺丝机构组成，完成了从PCB板的挡料定位夹紧、导向销的运输阻料及出料、导向销搬运至顶料机构、顶料机构顶出导向销至PCB板底部与PCB板上的通孔对齐动作以及锁螺丝机构将螺母自动锁紧至导向销的螺孔内，整套工艺流程动作衔接紧密，自动化程度高，运动精准可靠，可有效减少运动过程中部件损伤，部件使用寿命长，具体地：

本发明的导料机构用于自动传输PCB板，并具备挡料定位及输出尺寸可调功能，该机构的两平行间隔设置导料架，位于后侧的导料架为可移动式，位于前侧的导料架为固定式，后侧的导料架可通过导料架距离调整部件沿固定在导料支板上的调整导轨相对前侧的导料架直线滑动，导料架距离调整部件具备两种工作方式，即电动调节方式和手动调节方式，电动调节方式通过调整步进电机带动位于两导料架前后两端的调整丝杆转动，使得套设在调整丝杆上的调整导座带动位于后侧的导料架相对前侧的导料架直线运动，从而实现两导料架之间距离的调整，手动调节方式即通过调整手轮带动丝杆转动，实现对两导料架之间距离的调整；该种距离可调结构设计有效保证了机构可适应不同尺寸的PCB板的运输；另外，对称设置于两导料架上的挡料汽缸，可根据锁螺丝机的加工要求，阻挡在导料同步带上运输的PCB板，并通过设置于外侧导料架上的多个定位汽缸将停止运动的PCB板夹紧定位，以便后续在PCB板上固定导向销；

本发明的物料运输机构在传统振动盘的基础上进行改进后实现了间断式供料，该物料运输机构在振动盘的侧部设有导料件，导料件中设置料槽，经振动盘运送出来的导向销进入料槽内，并逐步向前运输；通过在导料件外端的料座垂直于料槽的横向直线运动，使料座上的物料口对准或错开料槽的出料口，当前一个导向销与PCB板安装固定好之后，料座的物料口对准料槽出料口，导向销进入料座物料口内，料座直线运动使物料口与料槽出料口错开，经机械手将物料口内的导向销搬运至PCB板下方进行装配固定，装配固定完成后，料座反方向直线运动使物料口语料槽出料口对准，使下一个导向销进入物料口内，如此反复，实现了将连续性动作与间歇性动作之间的转换，整个机构设计紧凑合理，实现了导向销自动化运输；

本发明的物料抓取机构将振动盘物料运输机构运送出来的导向销搬运至自动锁螺丝机的顶料机构内，其搬运动作包含有升降动作及横向位移动作，针对该搬运动作的特殊性，本发明采用U型运动轨迹以同时满足升降及横向位移动作，本发明通过在竖直设置的抓取支板上开设倒立型的U型槽，在U型槽内设置可沿U型槽的槽口方向自由滑动的转动板，转动板通过设置于抓取支板后侧的抓取驱动电机的带动而旋转，使得位于转动板端部转动槽内的连接头沿U型槽运动；同时，通过抓取横向导轨及抓取滑座保证了固定在连接头下部的抓取纵向导轨仅在抓取支板前侧面所在平面上运动，避免了抓取纵向导轨运动过程中的晃动，保证了运动的精准和稳定性；

本发明的顶料机构用于将导向销运载至位于自动锁螺丝机导料机构上的PCB板下方的顶料机构上的物料抓取机构，该顶料机构通过顶料水平运动组件实现在自动锁螺丝机机架平面上的纵横向运动，以便将装载有导向销的顶料组件移动至PCB板通孔下方位置处；并通过顶料升降模组带动顶料升降支板沿顶料升降模组作竖直方向的直线运动，以便带动位于顶料升降支板上的顶料组件整体升降运动至贴近PCB板底面处；本发明的顶料机构内置有旋转调节功能及压力缓冲功能，导向销放置在导向销固定座的顶部安装槽内，导向销固定座固定于顶料缓冲板上，顶料缓冲板通过套设有弹簧的顶料导杆连接于顶料座上，通过弹簧提供反弹力给顶料缓冲板，以便导向销在安装过程中起到缓冲作用，放置上述各装配部件因压力过大而出现损坏；另外，顶料座连接固定在顶料转轴的顶部，顶料转轴通过顶料被动轮、顶料同步带、顶料主动轮连接于顶料旋转驱动电机上，通过顶料旋转驱动电机驱动顶料转轴旋转，以便带动整个顶料座及固定于其上的部件旋转，实现对导向销装配角度的调整，避免因加工误差或装配误差导致导向销与PCB板通孔位置出现偏差，而使装配无法正常完成的情况；

本发明的自动锁螺丝机构用于将螺母运载至PCB板上方通孔处，并将螺母下降，管过PCB板的通孔锁紧在导向销的螺孔内，从而使导向销固定连接在PCB板上；锁螺丝机构通过锁螺丝水平运动组件带动锁螺丝支架在位于PCB板上方的水平面上纵向和/或横向运动，使锁螺丝支架移动至位于PCB板通孔上方处，再通过设置于锁螺丝支架上的锁螺丝升降运动组件驱动锁螺丝升降架带动CCD组件及锁螺丝组件向下运动，通过CCD组件对PCB板通孔位置进行拍照定位，在通过锁螺丝水平运动组件继续水平移动，使锁螺丝组件的锁螺丝头对准PCB板通孔，然后锁螺丝升降运动组件驱动锁螺丝头向下运动，使锁螺丝头下端的螺母插入PCB板通孔内，并穿过该通孔插入导向销的螺孔内，然后，锁螺丝头旋转，使螺母拧入螺孔内，将导向销固定在PCB板上。

本发明的实施例只是介绍其具体实施方式，不在于限制其保护范围。本行业的技术人员在本实施例的启发下可以作出某些修改，故凡依照本发明专利范围所做的等效变化或修饰，均属于本发明专利权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种自动锁螺丝机，其特征在于：包括机体组件、导料机构（1）、物料运输机构（2）、物料抓取机构（3）、顶料机构（4）及锁螺丝机构（5），其中，上述导料机构（1）设置于机体组件的主机架（01）上，并沿主机架（01）的侧边方向延伸，导料机构（1）上向前运输待锁螺丝的PCB板，并通过其挡料定位组件定位固定PCB板；物料运输机构（2）设置在位于主机架（01）一侧的副机架（02）上，物料运输机构（2）包括至少二个，以便将多种型号的导向销（05）向导料机构（1）方向运输，物料运输机构（2）通过料座（26）对导向销（05）进行挡料控制；上述物料抓取机构（3）设置于物料运输机构（2）与导料机构（1）之间，以便将上述料座（26）内的导向销（05）向外抓取，并将其搬运至顶料机构（4）上，由顶料机构（4）将导向销（05）运送至PCB板下方，顶料机构（4）的顶料升降运动组件将导向销（05）向上顶起至贴近PCB板底部；上述锁螺丝机构（5）设置于导料机构（1）的上方，锁螺丝机构（5）带动需要锁紧的螺丝运动至导向销（05）上方，并将螺丝锁入导向销（05）内，使导向销（05）固定于PCB板上。

2.根据权利要求1所述的一种自动锁螺丝机，其特征在于：所述的机体组件包括主机架（01）、副机架（02）、主机架罩体（03）及副机架罩体（04），其中上述主机架（01）设计为包括上下两层空间的双层导料结构，其下层空间设置回料输送机构，上层空间设置导料机构（1）；上述主机架罩体（03）罩设在主机架（01）的上方，以便保护其内的部件机构；上述副机架（02）设置于主机架（01）的一侧，副机架（02）上设置物料运输机构（2），副机架罩体（04）罩设在副机架（02）上方，以便保护物料运输机构（2）。

3.根据权利要求2所述的一种自动锁螺丝机，其特征在于：所述的导料机构（1）包括导料支板（11）、间隔设置于导料支板（11）上的两导料架（12）、沿导料架（12）侧边方向设置的导料组件以及设置于导料架（12）上的挡料定位组件和导料架距离调整组件，其中，上述两导料架（12）平行间隔设置，两导料架（12）中一个导料架（12）固定连接在导料支板（11）上，另一个导料架（12）可移动地设置在导料支板（11）上，并通过导料架距离调整组件驱动该可移动的导料架（12）直线运动，以调整两导料架（12）之间的距离；上述导料组件上放置有待锁螺丝的PCB板，导料组件驱动PCB板沿导料架（12）侧边方向向前运输；上述挡料定位组件沿垂直于导料架（12）侧边的方向设置，以便阻挡PCB板，并将PCB板定位固定在导料架（12）上；

所述的导料支板（11）上设有两条垂直于导料架（12）的距离调整导轨（17），距离调整导轨（17）设置在导料架（12）的下方；距离调整导轨（17）上嵌设有距离调整导座（18），距离调整导座（18）嵌设在距离调整导轨（17）上，沿距离调整导轨（17）自由滑动，并固定在后侧的导料架（12）的底部，以便该导料架（12）沿距离调整导轨（17）直线运动；

所述的导料架距离调整组件包括调整步进电机（111）、调整丝杆（112）、调整丝座（113）、调整传动带（114）及调整手轮（115），其中，上述调整丝杆（112）包括二根，两调整丝杆（112）分别设置在靠近导料架（12）左右两端处，并通过轴承与导料支板（11）连接；上述调整丝座（113）包括二个，两调整丝座（113）均固定在后侧的导料架（12）上，并分别套设在两调整丝杆（112）上；

所述的调整步进电机（111）设置于上述位于导料架（12）左端的调整丝杆（112）的前端，调整步进电机（111）的输出端与该调整丝杆（112）连接，并电动驱动该调整丝杆（112）旋转；上述调整手轮（115）设置于上述位于导料架（12）右端的调整丝杆（112）的前端，调整手轮（115）的输出端与该调整丝杆（112）连接，并手动驱动该调整丝杆（112）旋转；

所述的两调整丝杆（112）的前端部处分别设有调整传动轮，两调整传动轮之间通过调整传动带（114）连接，调整步进电机（111）工作时，带动左端的调整丝杆（112）旋转，左端的调整丝杆（112）通过调整传动带（114）带动右端的调整丝杆（112）旋转，实现电动调整两导料架（12）之间的距离；调整手轮（115）工作时，带动右端的调整丝杆（112）旋转，右端的调整丝杆（112）通过调整传动带（114）带动左端的调整丝杆（112）旋转，实现手动调整两导料架（12）之间的距离；

所述的导料组件包括导料步进电机（13）、导料转轴（14）、导料传动轮（15）及同步传送带（16），其中，上述导料步进电机（13）设置于上述前侧的导料架（12）外侧，导料步进电机（13）的输出轴与导料转轴（14）连接，以带动导料转轴（14）旋转；

所述的导料传动轮（15）包括二个，两导料传动轮（15）分别设置于上述导料转轴（14）的前后两端，并分别通过U型连接座连接在两导料架（12）的底部；

所述的导料同步带（16）包括二条，两条导料同步带（16）分别套设在两导料传动轮（15）上，并分别通过间隔设置在两导料架（12）内侧的张紧轮张紧，导料步进电机（13）通过导料传动轮（15）带动导料同步带（16）沿导料架（12）的侧边方向运动，以便将位于导料同步带（16）上的PCB板在两导料架（12）之间向前运输；

所述的挡料定位组件包括挡料汽缸（19）、阻料汽缸（116）及定位汽缸（110），其中，上述挡料汽缸（19）设置于导料架（12）的后端部，挡料汽缸（19）包括二个，二个挡料汽缸（19）分别对应设置在两导料架（12）上，挡料汽缸（19）的输出端对准导料架（12）的内侧，以便向内伸出阻挡位于两导料架（12）之间的PCB板；

所述的阻料汽缸（116）设置于导料架（12）的前端部，阻料汽缸（116）包括二个，二个阻料汽缸（116）分别对应设置在两导料架（12）上，其输出端导料架（12）内侧伸出，以便阻挡后续的PCB板继续运动；

所述的定位汽缸（110）包括至少二个，定位汽缸（110）均匀间隔设置在上述位于后侧的导料架（12）上，定位汽缸（110）的输出端上固定有推板，并对准导料架（12）的内侧方向设置，定位汽缸（110）驱动推板向导料架（12）内侧运动，以便将PCB板推向外侧的导料架（12）的侧壁上，并夹紧定位。

4.根据权利要求2所述的一种自动锁螺丝机，其特征在于：所述的物料运输机构（2）包括振动盘（21）、导料件（24）、料座（26）及料座驱动组件，其中，上述振动盘（21）内放置待输送的导向销（05）；导料件（24）设置在振动盘（21）的侧部，并与振动盘（21）内部空间连通，振动盘（21）内的导向销（05）经振动盘（21）振动输送至导料件（24）内，并沿开设在导料件（24）上的料槽（25）向前输送；上述料座（26）设置在料槽（25）的外端，设置于料座（26）侧部的料座驱动组件推动料座（26）直线滑动，使料座（26）的物料口对准或错开料槽（25）开口，控制导向销（05）滑入料座（26）内；

所述的振动盘（21）的侧部开有出料口（22），出料口（22）沿振动盘（21）的侧壁竖直开设，振动盘（21）内的导向销（05）经出料口（22）导出振动盘（21）；

所述的出料口（22）的外侧设有接料板（23），接料板（23）上开设有条状槽，条状槽与出料口（22）对应设置，经出料口（22）导出的导向销（05）进入条状槽内，并沿条状槽向前运输；

所述的导料件（24）设置在接料板（23）的外端，导料件（24）上的料槽（25）与上述条状槽对应设置，导向销（05）经条状槽导入料槽（25）内，并沿料槽（25）向前运动；

所述的料座（26）的侧部设有两挡块（27），两挡块（27）分别固定在料座（26）的两侧边附近，两挡块（27）之间形成物料口；

所述的料座驱动组件固定设置在料座支板（28）的侧部，料座支板（28）上设有料座滑轨（29），料座滑轨（29）上嵌设有料座滑槽（210），料座滑槽（210）沿料座导轨（29）自由运动，并带动料座（26）运动，使物料口对准或错开料槽（25），以便料槽（25）内的导向销进入物料口内；

所述的料座驱动组件包括料座支撑块（211）及料座汽缸（212），其中，上述料座支撑块（211）固定在上述料座滑槽（210）上，并随料座滑槽（210）运动，料座支撑块（211）上固定有料座（26），以便带动料座（26）运动；

所述的料座汽缸（212）设置在料座支板（28）的外侧，料座汽缸（212）的输出轴穿过料座支板（28）连接在上述料座支撑块（211）上，以便驱动料座支撑块（211）运动；

所述的料座（26）上方设有光检测器（213），光检测器（213）为U型结构，其U型开口与料座（26）的物料口上下对应设置，U型开口的两端分别设有光发射头及光接收头，光发射头和光接收头分别发出和接收光线，物料抓取机构（3）从物料口内抓取导向销（05）后向上运动，经过光检测器（213）处进行防反检测，导向销（05）的防反平面（054）位于光检测器（213）发出的光线一侧时，光线不受阻挡，导向销（05）方向为正，导向销（05）的防反平面位于光检测器（213）发出的光线反侧时，光线受阻挡光接收头接收不到光线，导向销（05）方向为反，物料抓取机构（3）停止运动，防止导向销（05）反装。

5.根据权利要求2所述的一种自动锁螺丝机，其特征在于：所述的物料抓取机构（3）包括抓取支架（31）、抓取导轨（32）、抓取支板（33）及抓取部件，其中，上述抓取支架（31）固定在自动锁螺丝机的主机架（01）上；上述抓取导轨（32）为直线导轨结构，并设置于抓取支架（31）上；上述抓取支板（33）通过卡设于抓取导轨（32）上的滑座设置于抓取导轨（32）上，并随滑座沿抓取导轨（32）自由滑动，抓取支板（33）上设有倒立式U型槽（34）；上述抓取部件连接在U型槽（34）上，并沿该U型槽（34）的U型槽口轨迹运动，以便将导向销（05）从物料运输机构（2）的料座（26）搬运至顶料机构（4）上。

6.根据权利要求5所述的一种自动锁螺丝机，其特征在于：所述的抓取支架（31）上设置有抓取横向导轨（39），抓取横向导轨（39）设置在靠近抓取支板（33）底边处；

所述的U型槽（34）的U型口内开设有通孔，以便安装抓取部件；

所述的抓取部件包括抓取驱动电机（35）、转动板（36）、连接头（37）、抓取纵向导轨（38）、抓取滑座（310）及真空吸附头（311），其中，上述抓取驱动电机（35）设置在抓取支板（33）的后侧面上，抓取驱动电机（35）的输出轴穿过抓取支板（33）上的通孔伸出至抓取支板（33）的前侧；

所述的转动板（36）一端连接在抓取驱动电机（35）伸出抓取支板（33）的输出轴上，输出轴带动转动板（36）旋转；转动板（36）的另一端开设有转动槽；

所述的连接头（37）卡设在转动板（36）的转动槽内，并沿该转动槽自由滑动；上述抓取纵向导轨（38）固定在连接头（37）的下部，并向下延伸，抓取纵向导轨（38）的下端固定有真空吸附头（311），真空吸附头（311）吸附固定导向销（05）；

所述的抓取滑座（310）套设在上述设置于抓取支板（33）前侧面的抓取横向导轨（39）上，并沿该抓取横向导轨（39）横向自由滑动；抓取滑座（310）上开设有贯通其上下面的导槽；

所述的抓取纵向导轨（38）经抓取滑座（310）上的导槽由上而下穿过抓取滑座（310）；上述连接头（37）沿U型槽（34）的U型轨迹滑动时，通过抓取横向导轨（39）限位抓取滑座（310），通过抓取滑座（310）限位抓取纵向导轨（38），使抓取纵向导轨（38）在抓取支板（33）的前侧面所在的平面上横向和/或纵向运动，使与抓取纵向导轨（38）同步运动的真空吸附头（311）完成对导向销（05）的搬运动作；

所述的抓取支板（33）的顶边上通过活页连接有保护罩（312），保护罩（312）罩设在抓取支板（33）的前侧面上，以便保护设置于抓取支板（33）前侧面上的抓取部件；

所述的抓取支板（33）的顶部设有抓取真空检测表（312），抓取真空检测表（312）设置在与真空吸附头（311）连接的真空管上，通过检测真空吸附头（311）内的负压量，判断真空吸附头（311）的异常情况，避免真空吸附头（311）空吸或导向销（05）卡住或导向销（05）滑落情况。

7.根据权利要求2所述的一种自动锁螺丝机，其特征在于：所述的顶料机构（4）包括顶料底板（41）、顶料水平运动组件、顶料支板（46）、顶料升降运动组件及顶料组件，其中，上述顶料底板（41）固定在主机架（01）上，顶料水平运动组件设置于顶料底板（41）上，以便带动固定于其上的顶料支板（46）沿横向和/或纵向运动，使顶料支板（46）运动至位于PCB板下方；上述顶料升降组件固定设置在顶料支板（46）上，随顶料支板（46）水平运动，并驱动固定于顶料升降组件上的顶料组件作升降运动，以便将顶料组件上固定的导向销（05）由下顶出至贴紧PCB板，使导向销（05）对准PCB板上的安装孔。

8.根据权利要求7所述的一种自动锁螺丝机，其特征在于：所述的顶料水平运动组件包括顶料纵向模组（42）、顶料纵向导座（43）、顶料横向模组（44）及顶料横向导座（45），其中，上述顶料纵向模组（42）包括二个，两顶料纵向模组（42）水平间隔设置；上述顶料纵向导座（43）包括二个，两顶料纵向导座（43）嵌设在顶料纵向模组（42）上，并沿顶料纵向模组（42）纵向自由滑动；上述顶料横向模组（44）的两端分别固定在两顶料纵向导座（43）上，并随顶料纵向导座（43）纵向运动；上述顶料横向导座（45）嵌设在顶料横向模组（44）上，并沿顶料横向模组（44）横向自由滑动；

所述的顶料支板（46）固定在上述顶料横向导座（45）的前侧面上，并随顶料横向导座（45）纵向和/或横向运动；上述顶料升降运动组件固定于顶料支板（46）上；

所述的顶料升降运动组件包括顶料升降模组（47）及顶料升降支板（48），其中，上述顶料升降模组（47）竖直固定在顶料支板（46）的前侧面上，顶料升降支板（48）设置在顶料升降模组（47）上，并沿顶料升降模组（47）升降运动；上述顶料组件固定在顶料升降支板（48）上；

所述的顶料组件包括顶料L型支板（49）、顶料旋转驱动电机（410）、顶料主动轮（412）、顶料同步带（413）、顶料被动轮（414）、顶料转轴（415）、顶料座（416）及导向销固定座（419）；

所述的L型支板（49）固定在上述顶料升降支板（48）的前侧面上，顶料旋转驱动电机（410）设置在顶料升降支板（48）的下方，顶料旋转驱动电机（410）的顶料电机输出轴（411）朝上方设置，并穿过顶料L型支板（49）向上延伸；上述顶料主动轮（412）固定在顶料电机输出轴（411）的上端，并随顶料电机输出轴（411）旋转；

所述的顶料被动轮（414）设置于顶料主动轮（412）的一侧，两者之间通过顶料同步带（413）连接，顶料主动轮（412）通过顶料同步带（413）带动顶料被动轮（414）旋转；上述顶料转轴（415）固定插设于顶料被动轮（414）内，并随顶料被动轮（414）旋转，顶料转轴（415）的下端通过轴承及连接座固定于顶料升降支板（48）上，并绕连接座自由旋转，顶料转轴（415）向上延伸；

所述的顶料座（416）固定于上述顶料转轴（415）的上端部，并随顶料转轴（415）旋转，以调整角度；顶料座（416）上设置有至少二根顶料导杆（417），顶料导杆（417）沿顶料座（416）的周边均匀间隔设置，顶料导杆（417）的上端放置有顶料缓冲板（418），顶料导杆（417）穿过顶料缓冲板（418），并通过套设于顶料导杆（417）外部的弹簧为顶料缓冲板（418）提供弹性支撑力；

所述的导向销固定座（419）固定在上述顶料缓冲板（418）上，导向销固定座（419）的上部设有安装槽，该安装槽内放置有导向销（05）；

所述的顶料升降支板（48）上设有真空发生器（420）及顶料真空压力检测器（421），真空发生器（420）及顶料真空压力检测器（421）通过真空管连接，真空管依次由下而上从顶料转轴（415）、顶座（416）及顶料缓冲板（418）的中部空腔穿入导向销固定座（419）的内部空腔，并与导向销固定座（419）上部的安装槽连通，以便对导向销固定座（419）内部抽真空，并通过顶料真空压力检测器（421）检测负压量，通过导向销固定座（419）内部负压量检测，检测锁螺丝完成后，导向销固定座（419）内剩余有导向销（05）；

所述的顶座（416）与顶料缓冲板（418）之间设有接近开关（422），接近开关（422）与顶料缓冲板（418）之间的距离预先确定，当导向销（05）因位置偏差或卡住，无法插入PCB板通孔内时，由于顶料机构（4）的上升行程固定，顶料升降支板（48）带动导向销固定座（419）不断上顶，使顶料缓冲板（418）不断下压，直至接近开关（422），接近开关（422）感应顶料缓冲板（418）的金属材料，并发出报警信号，避免顶坏PCB板。

9.根据权利要求2所述的一种自动锁螺丝机，其特征在于：所述的锁螺丝机构（5）包括锁螺丝底座（51）、锁螺丝水平运动组件、锁螺丝支架（55）、锁螺丝升降运动组件、CCD组件及锁螺丝组件，其中，上述锁螺丝底座（51）包括二个，两锁螺丝底座（51）间隔架设在上述导料机构（1）的前后两端；锁螺丝水平运动组件固定在锁螺丝底座（51）上，锁螺丝水平运动组件带动固定于其上的锁螺丝支架（55）纵向和/或横向运动，使锁螺丝支架（55）运动至PCB板上方；上述锁螺丝升降运动组件固定设置在锁螺丝支架（55）的前侧部，CCD组件及锁螺丝组件固定在锁螺丝升降运动组件上，并由锁螺丝升降运动组件带动做升降运动，CCD组件对PCB板进行拍照扫描后，锁螺丝组件将导向销（05）的螺母经由PCB板上的通孔锁入导向销（05）内，使导向销（05）固定在PCB板上；

所述的锁螺丝水平运动组件包括锁螺丝纵向模组（52）、锁螺丝纵向导座（53）、锁螺丝横向模组（54）及锁螺丝横向导座，其中，上述锁螺丝纵向模组（52）包括二个，分别固定设置在上述两锁螺丝底座（51）上；锁螺丝纵向导座（53）嵌设在锁螺丝纵向模组（52）上，并在锁螺丝纵向模组（52）的驱动下纵向直线运动；上述锁螺丝横向模组（54）的两端分别固定在上述二锁螺丝纵向导座（53）上，随锁螺丝纵向导座（53）纵向直线运动，锁螺丝横向导座嵌设在锁螺丝横向模组（54）上，并在锁螺丝横向模组（54）的驱动下横向直线运动；

所述的锁螺丝支架（55）固定在上述锁螺丝横向导座上，并随锁螺丝横向导座在水平方向上纵向和/或横向运动；

所述的锁螺丝升降运动组件包括锁螺丝升降模组（56）及锁螺丝升降支架（57），其中，上述锁螺丝升降模组（56）固定设置在锁螺丝支架（55）的侧部，锁螺丝升降架（57）连接在锁螺丝升降模组（56）上，并在锁螺丝升降模组（56）的驱动下沿竖直方向作升降运动；

所述的CCD组件包括固定设置于锁螺丝升降支架（57）上的CCD摄像头（510）及LED光圈（511），其中，上述CCD摄像头（510）与LED光圈（511）上下间隔设置，CCD摄像头（510）设置于LED光圈（511）上方，且与LED光圈（511）的圆心对齐；

所述收到锁螺丝组件包括锁螺丝体（58）及锁螺丝头（59），其中，锁螺丝体（58）固定设置于上述锁螺丝升降架（57）上，并随锁螺丝升降架（57）升降运动，锁螺丝体（58）的顶部连接外设的输料气管，待锁紧的螺母经输料气管输送至锁螺丝体（58）内；上述锁螺丝头（59）设置于锁螺丝体（57）的下部，螺母经锁螺丝头（59）带动插入PCB板通孔内，并通过旋转拧入位于通孔下方的导向销（05）内，使导向销（05）固定于PCB板上。

10.根据权利要求1所述的一种自动锁螺丝机，其特征在于：所述的导向销（05）包括销座（051）、螺孔（052）、限位柱（053）及插脚（054），其中，上述销座（051）为矩形体结构，销座（051）的下部连接有销杆，销座（051）的上部设有螺孔（052）及限位柱（053），其中上述销座（051）的上部贴紧PCB板的底面，且限位柱（053）插入PCB板的限位孔内，以便限位；螺孔（052）对准PCB板通孔设置，以便螺母经PCB板通孔与螺孔（052）螺纹连接；上述插脚（054）连接在销座（051）的底部，插脚（054）为圆柱状，插脚（054）的一侧开有缺口，该缺口处形成防反平面（055）。