CN105855855A - 一种平垫螺钉锁付设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种平垫螺钉锁付设备，其特征在于：包括机架(1)、产品载具移动装置(2)、螺钉供料装置(3)、平垫供料装置(4)、螺钉和平垫搬运装置(5)、螺钉+平垫组合位移装置(6)、螺钉+平垫变距吸附搬运装置(7)、90度旋转锁付装置(8)和控制器(9)。本发明能够自动把载具上的多个产品自动锁付在一起，且实现了平垫和螺钉的自动上料，整个过程为全自动化工作，无需人工手动操作，而且锁付速度快，锁付位置精确、牢固，大大节省了人工和空间，提高生产效率，降低企业生产成本，经济效益好。
Description
技术领域
本发明涉及一种自动化设备，尤其涉及一种平垫螺钉锁付设备。
背景技术
在消费性电子产品组装过程中，通过平垫和螺钉把不同的零部件组装锁付成一个整体是一个必须的工序。但是现有的平垫螺钉锁付设备一般为手工作业，操作人员的数量较多，工作强度大，且工作效率低下，同时又无法保证加工产品的质量，企业成本投入大，经济效益差，而且存在品质的隐患。
因此，为了解决上述存在的问题，本发明特提供了一种新的技术方案。
发明内容
本发明的目的是提供了一种平垫螺钉锁付设备，该平垫螺钉锁付设备能够自动把载具上的多个产品自动锁付在一起，且平垫和螺钉为自动上料，锁付的扭力和距离准确。
本发明针对上述技术缺陷所采用的技术方案是：
一种平垫螺钉锁付设备，包括机架、产品载具移动装置、螺钉供料装置、平垫供料装置、螺钉和平垫搬运装置、螺钉+平垫组合位移装置、螺钉+平垫变距吸附搬运装置、90度旋转锁付装置和控制器，其中：
所述产品载具移动装置包括依次连接的下产品固定式定位型腔、上产品自动开夹和闭合式定位型腔和Y轴进给装置，所述下产品固定式定位型腔内安装有下产品感应器，下产品感应器自动感应来料信号并传信于上产品自动开夹和闭合式定位型腔，上产品开夹自动闭合，且上产品置于上开夹的型腔内，所述Y轴进给装置自动位移到上料位置、螺钉+平垫投料位置和螺钉+平垫锁付三个工站位置；
所述螺钉供料装置包括螺钉振动盘、螺钉直震和螺钉错位机构，所述螺钉错位机构设置有一错位起始点，且错位起始点安装有光纤检测器，所述螺钉振动盘动作将螺钉传输至螺钉直震，所述螺钉直震将螺钉传输至错位起始点，并通过光纤检测器检测后，所述螺钉错位机构通过气缸把螺钉错位到螺钉夹取位置；
所述平垫供料装置包括平垫振动盘和平垫直震，所述平垫振动盘动作将平垫传输至平垫直震，再由平垫直震传输至平垫吸附位置；
所述螺钉和平垫搬运装置包括螺钉夹取机构、平垫吸附机构和搬运伺服位移模组，所述螺钉夹取机构包括一螺钉夹爪、垂直往复气缸和手指气缸，螺钉夹爪通过搬运伺服位移模组移动至螺钉上方，垂直往复气缸驱动螺钉夹爪向下移动，手指气缸驱动螺钉夹爪夹取螺钉，所述平垫吸附机构包括吸盘和真空装置，吸盘通过搬运伺服位移模组移动至平垫正上方，气缸驱动吸盘向下移动且开启真空装置，平垫通过真空与吸盘紧贴吸附，所述螺钉夹取机构和平垫吸附机构通过搬运伺服位移模组将螺钉和平垫搬运至平垫+螺钉组合载板上方；
所述螺钉+平垫组合位移装置包括螺钉+平垫组合位移载板、螺钉+平垫组合位移伺服模组和吹气机构，所述螺钉+平垫组合位移载板上的产品的组装位置呈十字交叉形状，载板型腔的位置设置好了螺钉+平垫组装到产品的位置和高度差，螺钉+平垫组合通过螺钉和平垫搬运装置和螺钉+平垫组合位移伺服模组把螺钉和平垫组装到载板十字交叉的指定位置；
所述螺钉+平垫变距吸附搬运装置包括螺钉+平垫变距吸附伺服搬运模组、螺钉+平垫变距吸附上下机构和螺钉+平垫变距吸附变距机构，所述螺钉+平垫变距吸附上下机构通过螺钉+平垫变距吸附伺服搬运模组移动至载板上方，所述螺钉+平垫变距吸附变距机构动作，变距机构开始变距打开，所述螺钉+平垫变距吸附上下机构移动至螺钉和平垫组件的上方，真空发生器启动，且载板下方的吹气机构动作，螺钉+平垫组合通过上方的真空吸附和向下吹气作用将螺钉和平垫吸附在吸嘴仿形模型里，所述螺钉+平垫变距吸附伺服搬运模组将十字交叉产品投入至产品上，且螺钉和平垫组合投料结束，载具通过载具伺服模组移动至90度旋转锁付工站；
所述90度旋转锁付装置包括锁付工具、90度旋转机构和螺丝枪上下位移往复机构，所述螺丝枪上下位移往复机构包括螺丝枪、往复气缸和直线轴承，螺丝枪通过往复气缸和直线轴承带动锁付工具上下锁付，且锁付完0度两个螺钉后，所述90度旋转机构旋转90度来锁付剩余两个螺钉，所述锁付工具包括螺丝枪的位移检测元件和扭力调整元件。
进一步地，所述螺钉振动盘上的螺钉的出料为贴着轨道输出，且螺钉的圆柱点恰巧与螺钉振动盘的轨道完全贴合。
进一步地，所述螺钉+平垫变距吸附搬运装置还包括2个台阶圆弧轴和4个吸盘，4个吸盘呈十字结构，载板上的平垫和螺钉组合通过真空和所述螺钉+平垫变距吸附上下机构被吸起，且通过驱动气缸推动台阶圆弧轴变距离，螺钉和平垫组合上的吸盘动作实施吸附。
进一步地，圆弧轴变距离运动由驱动气缸推动台阶圆弧轴往下运动，两台阶圆弧轴的直径差推动4个十字吸盘上的滚动轴承，滚动轴承安装在直线微型滑块上。
进一步地，直线微型滑块上安装有吸嘴，4个吸盘变距驱动拉簧带动直线微型滑块上的吸嘴模仿台阶圆弧轴张开和闭合，且拉簧的拉伸最大距离为台阶圆弧轴的最大直径，拉簧的收缩最小距离为台阶圆弧轴的最小直径。
进一步地，所述螺钉+平垫变距吸附上下机构由驱动气缸驱动，吸嘴由真空发生器驱动。
进一步地，所述90度旋转锁付装置通过旋转气缸带动齿条，所述齿条啮合在齿轮上，齿轮将2个螺丝枪连接在一起，2个螺丝枪的0度和90度都设有限位和缓冲机构，且限位和缓冲机构为轴的中心线段，2个螺丝枪通过旋转气缸带动齿条、齿轮旋转实施产品的十字叉锁付动作。
进一步地，所述90度旋转锁付装置还包括螺钉和平垫校正装置，所述螺钉和平垫校正装置包括导向套和弹性元件，所述导向套将与上产品通孔不垂直的螺钉和平垫组合校正，所述弹性元件下压产品且不变形。
本发明的有益效果是：本发明能够自动把载具上的多个产品自动锁付在一起，且实现了平垫和螺钉的自动上料，整个过程为全自动化工作，无需人工手动操作，而且锁付速度快，锁付位置精确、牢固，大大节省了人工和空间，提高生产效率，降低企业生产成本，经济效益好。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
图1为本发明设备的主视图。
图2为本发明设备的右视图。
图3为本发明设备的立体图。
图4为本发明设备各装置的立体图。
图5为本发明所述产品载具移动装置的立体图。
图6为本发明所述螺钉供料装置立体图。
图7为本发明所述平垫供料装置立体图。
图8为本发明所述螺钉和平垫搬运装置立体图。
图9为本发明所述螺钉+平垫组合位移装置立体图。
图10为本发明所述螺钉+平垫变距吸附搬运装置立体图。
图11为本发明所述90度旋转锁付装置立体图。
图12为本发明所述齿轮和齿条90旋转装置局部视图。
图13为本发明所述平垫螺钉组合校正装置局部视图。
其中：1、机架，2、产品载具移动装置，3、螺钉供料装置，4、平垫供料装置，5、螺钉和平垫搬运装置，6、螺钉+平垫组合位移装置，7、螺钉+平垫变距吸附搬运装置，8、90度旋转锁付装置，9、控制器，10、旋转气缸，11、齿条，12、齿轮，21、下产品固定式定位型腔，22、上产品自动开夹和闭合式定位型腔，23、Y轴进给装置，31、螺钉振动盘，32、螺钉直震，33、螺钉错位机构，41、平垫振动盘，42、平垫直震，51、螺钉夹取机构，52、平垫吸附机构，53、搬运伺服位移模组，61、螺钉+平垫组合位移载板，62、螺钉+平垫组合位移伺服模组，63、吹气机构，71、螺钉+平垫变距吸附伺服搬运模组，72、螺钉+平垫变距吸附上下机构，73、螺钉+平垫变距吸附变距机构，74、台阶圆弧轴，75、吸盘，76、直线微型滑块，81、锁付工具，82、90度旋转机构，83、螺丝枪上下位移往复机构，84、螺钉和平垫校正装置，841、导向套，842、弹性元件。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明的保护范围的限定。
如图1至图4所示的一种平垫螺钉锁付设备，包括机架1、产品载具移动装置2、螺钉供料装置3、平垫供料装置4、螺钉和平垫搬运装置5、螺钉+平垫组合位移装置6、螺钉+平垫变距吸附搬运装置7、90度旋转锁付装置8和控制器9，其中：
如图5所示，产品载具移动装置2包括依次连接的下产品固定式定位型腔21、上产品自动开夹和闭合式定位型腔22和Y轴进给装置23，下产品固定式定位型腔21内安装有下产品感应器，下产品感应器自动感应来料信号并传信于上产品自动开夹和闭合式定位型腔22，上产品开夹自动闭合，且上产品置于上开夹的型腔内，Y轴进给装置23自动位移到上料位置、螺钉+平垫投料位置和螺钉+平垫锁付三个工站位置；
如图6所示，螺钉供料装置3包括螺钉振动盘31、螺钉直震32和螺钉错位机构33，螺钉错位机构33设置有一错位起始点，且错位起始点安装有光纤检测器，螺钉振动盘31动作将螺钉传输至螺钉直震32，螺钉直震32将螺钉传输至错位起始点，并通过光纤检测器检测后，螺钉错位机构33通过气缸把螺钉错位到螺钉夹取位置；
如图7所示，平垫供料装置4包括平垫振动盘41和平垫直震42，平垫振动盘41动作将平垫传输至平垫直震42，再由平垫直震42传输至平垫吸附位置；
如图8所示，螺钉和平垫搬运装置5包括螺钉夹取机构51、平垫吸附机构52和搬运伺服位移模组53，螺钉夹取机构51包括一螺钉夹爪、垂直往复气缸和手指气缸，螺钉夹爪通过搬运伺服位移模组53移动至螺钉上方，垂直往复气缸驱动螺钉夹爪向下移动，手指气缸驱动螺钉夹爪夹取螺钉，平垫吸附机构52包括吸盘和真空装置，吸盘通过搬运伺服位移模组53移动至平垫正上方，气缸驱动吸盘向下移动且开启真空装置，平垫通过真空与吸盘紧贴吸附，螺钉夹取机构51和平垫吸附机构52通过搬运伺服位移模组53将螺钉和平垫搬运至平垫+螺钉组合载板上方；
如图9所示，螺钉+平垫组合位移装置6包括螺钉+平垫组合位移载板61、螺钉+平垫组合位移伺服模组62和吹气机构63，螺钉+平垫组合位移载板61上的产品的组装位置呈十字交叉形状，载板型腔的位置设置好了螺钉+平垫组装到产品的位置和高度差，螺钉+平垫组合通过螺钉和平垫搬运装置5和螺钉+平垫组合位移伺服模组62把螺钉和平垫组装到载板十字交叉的指定位置；
如图10所示，螺钉+平垫变距吸附搬运装置7包括螺钉+平垫变距吸附伺服搬运模组71、螺钉+平垫变距吸附上下机构72和螺钉+平垫变距吸附变距机构73，螺钉+平垫变距吸附上下机构72通过螺钉+平垫变距吸附伺服搬运模组71移动至载板上方，螺钉+平垫变距吸附变距机构73动作，变距机构开始变距打开，螺钉+平垫变距吸附上下机构72移动至螺钉和平垫组件的上方，真空发生器启动，且载板下方的吹气机构63动作，螺钉+平垫组合通过上方的真空吸附和向下吹气作用将螺钉和平垫吸附在吸嘴仿形模型里，螺钉+平垫变距吸附伺服搬运模组71将十字交叉产品投入至产品上，且螺钉和平垫组合投料结束，载具通过载具伺服模组移动至90度旋转锁付工站；
如图11所示，90度旋转锁付装置8包括锁付工具81、90度旋转机构82和螺丝枪上下位移往复机构83，螺丝枪上下位移往复机构83包括螺丝枪、往复气缸和直线轴承，螺丝枪通过往复气缸和直线轴承带动锁付工具81上下锁付，且锁付完0度两个螺钉后，90度旋转机构82旋转90度来锁付剩余两个螺钉，锁付工具81包括螺丝枪的位移检测元件和扭力调整元件。
在本实施例中，螺钉振动盘31上的螺钉的出料为贴着轨道输出，且螺钉的圆柱点恰巧与螺钉振动盘31的轨道完全贴合，螺钉是等高螺钉，上部分为蘑菇头形状，中间部分是圆柱形状，下部分是M4的自供牙，只有把错位部分的下零件设计成附带高度差功能，气缸推动螺钉上部定位零件的时候，下部零件因为有高度差，从而把螺钉中间圆柱段往上抬，为后续夹爪夹取螺钉圆柱直线段起到关键性的作用。
在本实施例中，所述螺钉+平垫变距吸附搬运装置(7)还包括2个台阶圆弧轴(74)和4个吸盘(75)，4个吸盘(75)呈十字结构，载板上的平垫和螺钉组合通过真空和所述螺钉+平垫变距吸附上下机构(72)被吸起，且通过驱动气缸推动台阶圆弧轴变距离，螺钉和平垫组合上的吸盘动作实施吸附，在实际操作中，平垫和螺钉预组装在载板上，载板上的十字交叉位置直上直下丢料会干涉上产品，采用这种方式，载板上的十字交叉位置直上直下丢料并不干涉影响上产品。
在本实施例中，圆弧轴74变距离运动由驱动气缸推动台阶圆弧轴74往下运动，两台阶圆弧轴74的直径差推动4个十字吸盘75上的滚动轴承，滚动轴承安装在直线微型滑块76上。直线微型滑块76上安装有吸嘴，4个吸盘75变距驱动拉簧带动直线微型滑块76上的吸嘴模仿台阶圆弧轴74张开和闭合，且拉簧的拉伸最大距离为台阶圆弧轴74的最大直径，拉簧的收缩最小距离为台阶圆弧轴74的最小直径，4个吸嘴的变距离运动将平垫螺钉组合投到上产品和下产品对应的连接位置上。
在本实施例中，螺钉+平垫变距吸附上下机构72由驱动气缸驱动，吸嘴由真空发生器驱动，通过真空吸引实现螺钉和平垫的吸附，该结构便于操作，吸附速度快，且吸附稳定，使得螺钉和平垫不易脱落。
在本实施例中，如图12所示，90度旋转锁付装置8通过旋转气缸10带动齿条11，齿条11啮合在齿轮12上，齿轮12将2个螺丝枪连接在一起，2个螺丝枪的0度和90度都设有限位和缓冲机构，且限位和缓冲机构为轴的中心线段，2个螺丝枪通过旋转气缸10带动齿条11、齿轮12旋转实施产品的十字叉锁付动作，突破了通过传统的伺服来实现旋转的设计理念，而且在实现同等功能的前提下降低成本。
在本实施例中，如图13所示，90度旋转锁付装置8还包括螺钉和平垫校正装置84，螺钉和平垫校正装置84包括导向套841和弹性元件842，导向套841将与上产品通孔不垂直的螺钉和平垫组合校正，弹性元件842下压产品且不变形，避免了在锁付过程中因螺钉和平垫不垂直而出现打滑的现象，锁付牢靠。
本发明的有益效果是：本发明能够自动把载具上的多个产品自动锁付在一起，且实现了平垫和螺钉的自动上料，整个过程为全自动化工作，无需人工手动操作，而且锁付速度快，锁付位置精确、牢固，大大节省了人工和空间，提高生产效率，降低企业生产成本，经济效益好。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种平垫螺钉锁付设备，其特征在于：包括机架(1)、产品载具移动装置(2)、螺钉供料装置(3)、平垫供料装置(4)、螺钉和平垫搬运装置(5)、螺钉+平垫组合位移装置(6)、螺钉+平垫变距吸附搬运装置(7)、90度旋转锁付装置(8)和控制器(9)，其中：
所述产品载具移动装置(2)包括依次连接的下产品固定式定位型腔(21)、上产品自动开夹和闭合式定位型腔(22)和Y轴进给装置(23)，所述下产品固定式定位型腔(21)内安装有下产品感应器，下产品感应器自动感应来料信号并传信于上产品自动开夹和闭合式定位型腔(22)，上产品开夹自动闭合，且上产品置于上开夹的型腔内，所述Y轴进给装置(23)自动位移到上料位置、螺钉+平垫投料位置和螺钉+平垫锁付三个工站位置；
所述螺钉供料装置(3)包括螺钉振动盘(31)、螺钉直震(32)和螺钉错位机构(33)，所述螺钉错位机构(33)设置有一错位起始点，且错位起始点安装有光纤检测器，所述螺钉振动盘(31)动作将螺钉传输至螺钉直震(32)，所述螺钉直震(32)将螺钉传输至错位起始点，并通过光纤检测器检测后，所述螺钉错位机构(33)通过气缸把螺钉错位到螺钉夹取位置；
所述平垫供料装置(4)包括平垫振动盘(41)和平垫直震(42)，所述平垫振动盘(41)动作将平垫传输至平垫直震(42)，再由平垫直震(42)传输至平垫吸附位置；
所述螺钉和平垫搬运装置(5)包括螺钉夹取机构(51)、平垫吸附机构(52)和搬运伺服位移模组(53)，所述螺钉夹取机构(51)包括一螺钉夹爪、垂直往复气缸和手指气缸，螺钉夹爪通过搬运伺服位移模组(53)移动至螺钉上方，垂直往复气缸驱动螺钉夹爪向下移动，手指气缸驱动螺钉夹爪夹取螺钉，所述平垫吸附机构(52)包括吸盘和真空装置，吸盘通过搬运伺服位移模组(53)移动至平垫正上方，气缸驱动吸盘向下移动且开启真空装置，平垫通过真空与吸盘紧贴吸附，所述螺钉夹取机构(51)和平垫吸附机构(52)通过搬运伺服位移模组(53)将螺钉和平垫搬运至平垫+螺钉组合载板上方；
所述螺钉+平垫组合位移装置(6)包括螺钉+平垫组合位移载板(61)、螺钉+平垫组合位移伺服模组(62)和吹气机构(63)，所述螺钉+平垫组合位移载板(61)上的产品的组装位置呈十字交叉形状，载板型腔的位置设置好了螺钉+平垫组装到产品的位置和高度差，螺钉+平垫组合通过螺钉和平垫搬运装置(5)和螺钉+平垫组合位移伺服模组(62)把螺钉和平垫组装到载板十字交叉的指定位置；
所述螺钉+平垫变距吸附搬运装置(7)包括螺钉+平垫变距吸附伺服搬运模组(71)、螺钉+平垫变距吸附上下机构(72)和螺钉+平垫变距吸附变距机构(73)，所述螺钉+平垫变距吸附上下机构(72)通过螺钉+平垫变距吸附伺服搬运模组(71)移动至载板上方，所述螺钉+平垫变距吸附变距机构(73)动作，变距机构开始变距打开，所述螺钉+平垫变距吸附上下机构(72)移动至螺钉和平垫组件的上方，真空发生器启动，且载板下方的吹气机构(63)动作，螺钉+平垫组合通过上方的真空吸附和向下吹气作用将螺钉和平垫吸附在吸嘴仿形模型里，所述螺钉+平垫变距吸附伺服搬运模组(71)将十字交叉产品投入至产品上，且螺钉和平垫组合投料结束，载具通过载具伺服模组移动至90度旋转锁付工站；
所述90度旋转锁付装置(8)包括锁付工具(81)、90度旋转机构(82)和螺丝枪上下位移往复机构(83)，所述螺丝枪上下位移往复机构(83)包括螺丝枪、往复气缸和直线轴承，螺丝枪通过往复气缸和直线轴承带动锁付工具(81)上下锁付，且锁付完0度两个螺钉后，所述90度旋转机构(82)旋转90度来锁付剩余两个螺钉，所述锁付工具(81)包括螺丝枪的位移检测元件和扭力调整元件。
2.根据权利要求1所述的一种平垫螺钉锁付设备，其特征在于：所述螺钉振动盘(31)上的螺钉的出料为贴着轨道输出，且螺钉的圆柱点恰巧与螺钉振动盘(31)的轨道完全贴合。
3.根据权利要求1所述的一种平垫螺钉锁付设备，其特征在于：所述螺钉+平垫变距吸附搬运装置(7)还包括2个台阶圆弧轴(74)和4个吸盘(75)，4个吸盘(75)呈十字结构，载板上的平垫和螺钉组合通过真空和所述螺钉+平垫变距吸附上下机构(72)被吸起，且通过驱动气缸推动台阶圆弧轴变距离，螺钉和平垫组合上的吸盘动作实施吸附。
4.根据权利要求3所述的一种平垫螺钉锁付设备，其特征在于：圆弧轴(74)变距离运动由驱动气缸推动台阶圆弧轴(74)往下运动，两台阶圆弧轴(74)的直径差推动4个十字吸盘(75)上的滚动轴承，滚动轴承安装在直线微型滑块(76)上。
5.根据权利要求4所述的一种平垫螺钉锁付设备，其特征在于：直线微型滑块(76)上安装有吸嘴，4个吸盘(75)变距驱动拉簧带动直线微型滑块(76)上的吸嘴模仿台阶圆弧轴张开和闭合，且拉簧的拉伸最大距离为台阶圆弧轴(74)的最大直径，拉簧的收缩最小距离为台阶圆弧轴(74)的最小直径。
6.根据权利要求3或5所述的一种平垫螺钉锁付设备，其特征在于：所述螺钉+平垫变距吸附上下机构(72)由驱动气缸驱动，吸嘴由真空发生器驱动。
7.根据权利要求1所述的一种平垫螺钉锁付设备，其特征在于：所述90度旋转锁付装置(8)通过旋转气缸(10)带动齿条(11)，所述齿条(11)啮合在齿轮(12)上，齿轮(12)将2个螺丝枪连接在一起，2个螺丝枪的0度和90度都设有限位和缓冲机构，且限位和缓冲机构为轴的中心线段，2个螺丝枪通过旋转气缸(10)带动齿条(11)、齿轮(12)旋转实施产品的十字叉锁付动作。
8.根据权利要求1所述的一种平垫螺钉锁付设备，其特征在于：所述90度旋转锁付装置(8)还包括螺钉和平垫校正装置(84)，所述螺钉和平垫校正装置(84)包括导向套(841)和弹性元件(842)，所述导向套(841)将与上产品通孔不垂直的螺钉和平垫组合校正，所述弹性元件(842)下压产品且不变形。
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