CN106584084B - 一种自动拧螺丝装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于自动化机械设备领域，尤其涉及一种自动拧螺丝装置，包括底座、大臂和小臂，大臂一端安装在底座上端，大臂另一端与小臂相连；底座与大臂通过第二电机柔性连接、大臂与小臂通过第一电机柔性连接，底座与小臂之间有走线软管，小臂下端设置供钉机构，小臂上端设置拧钉机构，拧钉机构前端设置视觉摄像头；各机构均使用机械定位，定位准确，减少电控所带来的繁琐；拧钉机构仅竖直升降，供钉机构仅水平前进，采用伺服气缸结构易实现，成本较少，另外，两者相距较短，空间位置切换灵活，有助于提高工作节拍。

Description

一种自动拧螺丝装置
技术领域
本发明属于自动化机械设备领域，尤其涉及一种自动拧螺丝装置。
背景技术
目前，工业生产中常见的电路板材、外设壳体、电子设备内部结构等诸多机件均需要使用大量的螺丝进行固定和锁紧，自动化拧螺丝设备应运而生，大幅度提高了生产效率，降低了劳动成本。
申请号为201210185847.2的发明专利给出了一种自动锁螺丝装置，该发明分别通过影像观测模块、螺丝锁合模块以及锁合检查模块完成螺孔位置确定、螺丝锁入以及锁合正确性检查，从而实现将至少一螺丝锁入一工作物件上的螺孔。此设备结构复杂，工作效率较低，性能一般，特别是螺丝锁合模块与螺丝供应模块距离较远，这样会导致在每一次工作循环中，螺丝锁合模块均需要移动到螺丝供应模块取出一个螺丝，再返回工作物件处完成螺丝锁入，行程远、耗时多、连续性不佳、严重影响物件的组合效率，不适合大量快速生产领域。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种结构简单且操作方便灵活的自动拧螺丝装置，提高工作效率，同时保证螺丝拧入的稳定性和正确性。
本发明的技术方案为：
一种自动拧螺丝装置，包括底座、大臂和小臂，大臂一端安装在底座上端，大臂另一端与小臂相连，底座与大臂通过第二电机柔性连接、大臂与小臂通过第一电机柔性连接，底座与小臂之间有走线软管，小臂下端设置供钉机构，小臂上端设置拧钉机构，拧钉机构前端设置视觉摄像头。
所述底座为箱体结构，底座上有底座盖，转接法兰置于底座的轴连接处；底座盖两侧设有第一限位聚氨酯块和第二限位聚氨酯块，底座底端四角均开有通孔，底座侧端有风扇护罩，底座可拆卸式安装有后端盖，后端盖上设有过线孔。
所述大臂为铸件，所述小臂为铝合金框架拼接结构，铝合金框架拼接结构的板面开有通孔。
所述供钉机构具体包括供钉机、水平滑块连接板、电批纵向定位挡板和限位块，供钉机设置在水平滑块连接板上端；水平滑块连接板两侧设置有第二挡块、电批纵向定位挡板和限位块且与供钉机接触的部分均设有减震金属片和聚氨酯减震片，水平滑块连接板下端通过第三滑块与固定在小臂底板一端的第三导轨相连，小臂底板另一端安装第三气缸组件，第三气缸组件设有的第三气缸本体通过第二浮动接头、第一挡块与水平滑块连接板相连，水平滑块连接板底部设有水平滑块导轨机构，水平滑块导轨机构包括第三导轨和第三滑块，第三导轨前后分别安装有水平挡块和缓冲器，所述缓冲器由缓冲器底座和缓冲头组成。
所述供钉机设有螺钉出口。
所述拧钉机构具体包括电批模块、第一竖直滑块导轨机构、第二竖直滑块导轨机构和第一前立板，电批穿过电批上挡块固定在电批安装块上，形成电批模块，电批设有电批头；电批模块安装在竖直滑块连接板上通过第二滑块与固定在第二前立板一端的第二导轨相连；第二前立板另一端安装有第二气缸组件，第二气缸组件设有的第二气缸本体通过导杆连接件、螺钉与电批安装块相连，所述螺钉上套有弹簧，第一前立板安装在小臂上且位于连接板上端，第一前立板与第二前立板保持平行，第二前立板通过第一滑块与固定在第一前立板一端的第一导轨相连；第一前立板另一端安装有第一气缸组件并通过第一气缸组件设有的第一气缸本体与第一浮动接头、连接板与第二前立板相连，连接板下端伸出限位第一限位螺钉；第一前立板上安装有动撞块，第二前立板上安装有静撞块，所述动撞块下端布置有第二限位螺钉。
本发明的有益效果为：结构简单，布局紧凑，模块间连接合理，稳定性好；各机构均使用机械定位，定位准确，减少电控所带来的繁琐；拧钉机构仅竖直升降，供钉机构仅水平前进，采用伺服气缸结构易实现，成本较少，另外，两者相距较短，空间位置切换灵活，有助于提高工作节拍。
附图说明
图1为本发明自动拧螺丝装置的结构示意图；
图2为本发明自动拧螺丝装置中底座、大臂与小臂的结构示意图；
图3为本发明自动拧螺丝装置的中拧钉机构的结构示意图；
图4为图3的右视图。
图5为本发明供钉机构的结构示意图；
图6为图5的正视图；
图7为图5的俯视图。
图中，1、底座；2、大臂；3、小臂；4、视觉摄像头；5、拧钉机构；6、供钉机构；7、第一电机；8、第二电机；9、走线软管；11、底座盖；12、后端盖；13、风扇护罩；14、第一限位聚氨酯块；15、第二限位聚氨酯块；16、转接法兰；50、第一竖直滑块导轨机构；51、第一气缸组件；52、第一限位螺钉；53、连接板；54、电批模块；55、第二竖直滑块导轨机构；56、第二气缸组件；57、静撞块；58、第二限位螺钉；59、动撞块；501、第一前立板；502、第一滑块；503、第一导轨；510、第一气缸本体；511、第一浮动接头；540、电批；541、电批上挡块；542、电批安装块；543、电批头；550、第二前立板；551、第二导轨；552、竖直滑块连接板；553、第二滑块；560、第二气缸本体；561、导杆连接件；562、弹簧；563、螺钉；60、第三气缸组件；61、第一挡块；62、限位块；63、水平挡块；64、供钉机；65、电批纵向定位挡板；66、缓冲器；67、水平滑块导轨机构；68、水平滑块连接板；69、第二挡块；601、第三气缸本体；602、第二浮动接头；640、螺钉出口；660、缓冲头；661、缓冲器底座；670、第三导轨；671、第三滑块。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
如图1-7所示，一种自动拧螺丝装置，包括底座1、大臂2和小臂3，底座1上端设置大臂2，大臂2前端与小臂3相连；为增大工作覆盖区域，底座1与大臂2、大臂2与小臂3之间的连接分别通过第二电机8和第一电机7柔性实现，其中，小臂3可绕大臂2旋转，大臂2可绕底座1旋转，底座1与小臂3之间有走线软管9，小臂3下端设置供钉机构6，小臂3上端设置拧钉机构5，拧钉机构前端设置视觉摄像头4，视觉摄像头4负责完成工件影像采集及螺孔位置确定，各机构空间布局紧凑，以实现整体结构。
所述底座1为箱体结构，底座1上有底座盖11，转接法兰16置于底座1的轴连接处；底座盖11两侧设有第一限位聚氨酯块14和第二限位聚氨酯块15，用于控制大臂2绕底座1的旋转行程，底座1底端四角均开有通孔，用于实现装置的固定；底座1侧端有风扇护罩13，底座1可拆卸式安装有后端盖12，后端盖12上设有过线孔。
所述大臂2为铸件，所述小臂3为铝合金框架拼接结构，铝合金框架拼接结构的板面开有若干通孔。
所述供钉机构6具体包括供钉机64、水平滑块连接板68、电批纵向定位挡板65和限位块62，供钉机64设置在水平滑块连接板68上端；水平滑块连接板68两侧设置有第二挡块69、电批纵向定位挡板65和限位块62且与供钉机64接触的部分均设有减震金属片和聚氨酯减震片，进行保护，上述机构相互配合以实现供钉机64的固定，水平滑块连接板68下端通过第三滑块671与固定在小臂底板一端的第三导轨670相连，小臂底板另一端安装第三气缸组件60，第三气缸组件60设有的第三气缸本体601通过第二浮动接头602、第一挡块61与水平滑块连接板68相连，水平滑块连接板68底部设有水平滑块导轨机构67，可驱动其并带动供钉机64一起实现水平往复运动，水平滑块导轨机构67包括第三导轨670和第三滑块671，第三导轨670前后分别安装有水平挡块63和缓冲器66，以限制第三滑块671的行程；所述缓冲器66由缓冲器底座661和缓冲头660组成。
所述供钉机64设有螺钉出口640。
所述拧钉机构5具体包括电批模块54、第一竖直滑块导轨机构50、第二竖直滑块导轨机构55和第一前立板501，电批540穿过电批上挡块541固定在电批安装块542上，形成电批模块54，电批540设有电批头543；电批模块54安装在竖直滑块连接板552上通过第二滑块553与固定在第二前立板550一端的第二导轨551相连；第二前立板550另一端安装有第二气缸组件56，第二气缸组件56设有的第二气缸本体560通过导杆连接件561、螺钉563与电批安装块542相连，可驱动其并带动电批模块54一起实现竖直升降运动；所述螺钉563上套有弹簧562，其压缩产生的弹性力用于驱动电批模块54完成拧钉工作；第一前立板501安装在小臂3上且位于连接板53上端，第一前立板501与第二前立板550保持平行，第二前立板550通过第一滑块502与固定在第一前立板501一端的第一导轨503相连；第一前立板501另一端安装有第一气缸组件51并通过第一气缸组件51设有的第一气缸本体510与第一浮动接头511、连接板53与第二前立板550相连，可驱动其并带动电批模块54一起实现竖直升降运动，连接板53下端伸出限位第一限位螺钉52；第一前立板501上安装有动撞块59，第二前立板550上的则为静撞块57，两者共同作用，以限制滑块502的行程；所述动撞块59下端布置有第二限位螺钉58。
上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理和最佳实施例，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (5)

1.一种自动拧螺丝装置，包括底座、大臂和小臂，大臂一端安装在底座上端，其特征在于：大臂另一端与小臂相连，底座与大臂通过第二电机柔性连接、大臂与小臂通过第一电机柔性连接，底座与小臂之间有走线软管，小臂下端设置供钉机构，小臂上端设置拧钉机构，拧钉机构前端设置视觉摄像头；
所述供钉机构具体包括供钉机、水平滑块连接板、电批纵向定位挡板和限位块，供钉机设置在水平滑块连接板上端；水平滑块连接板两侧设置有第二挡块、电批纵向定位挡板和限位块且与供钉机接触的部分均设有减震金属片和聚氨酯减震片，水平滑块连接板下端通过第三滑块与固定在小臂底板一端的第三导轨相连，小臂底板另一端安装第三气缸组件，第三气缸组件设有的第三气缸本体通过第二浮动接头、第一挡块与水平滑块连接板相连，水平滑块连接板底部设有水平滑块导轨机构，水平滑块导轨机构包括第三导轨和第三滑块，第三导轨前后分别安装有水平挡块和缓冲器，所述缓冲器由缓冲器底座和缓冲头组成。
2.根据权利要求1所述的自动拧螺丝装置，其特征在于：所述底座为箱体结构，底座上有底座盖，转接法兰置于底座的轴连接处；底座盖两侧设有第一限位聚氨酯块和第二限位聚氨酯块，底座底端四角均开有通孔，底座侧端有风扇护罩，底座可拆卸式安装有后端盖，后端盖上设有过线孔。
3.根据权利要求1所述的自动拧螺丝装置，其特征在于：所述大臂为铸件，所述小臂为铝合金框架拼接结构，铝合金框架拼接结构的板面开有通孔。
4.根据权利要求1所述的自动拧螺丝装置，其特征在于：所述供钉机设有螺钉出口。
5.根据权利要求1所述的自动拧螺丝装置，其特征在于：所述拧钉机构具体包括电批模块、第一竖直滑块导轨机构、第二竖直滑块导轨机构和第一前立板，电批穿过电批上挡块固定在电批安装块上，形成电批模块，电批设有电批头；电批模块安装在竖直滑块连接板上通过第二滑块与固定在第二前立板一端的第二导轨相连；第二前立板另一端安装有第二气缸组件，第二气缸组件设有的第二气缸本体通过导杆连接件、螺钉与电批安装块相连，所述螺钉上套有弹簧，第一前立板安装在小臂上且位于连接板上端，第一前立板与第二前立板保持平行，第二前立板通过第一滑块与固定在第一前立板一端的第一导轨相连；第一前立板另一端安装有第一气缸组件并通过第一气缸组件设有的第一气缸本体与第一浮动接头、连接板与第二前立板相连，连接板下端伸出限位第一限位螺钉；第一前立板上安装有动撞块，第二前立板上安装有静撞块，所述动撞块下端布置有第二限位螺钉。
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