CN107214511A - 一种全自动可换刀头锁螺丝机 - Google Patents
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Abstract
本发明的一种全自动可换刀头锁螺丝机具有可实现刀头自动更换的自动换刀头装置，生产过程中无需手工更换电批刀头，具有稳定性高、生产效率高的优点，同时，由于刀头可自动更换，只需配备一把电批和多种刀头即可用于多种种类的螺丝锁紧，无需为每种螺丝都配备相应电批，功能丰富的同时大大降低了设备成本，具有广阔的市场应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及自动化生产设备技术领域，具体涉及一种全自动可换刀头锁螺丝机。
背景技术
随着科学技术的不断发展，为了减少人工所消耗的成本，越来越多的生产设备都在追求自动化，因此能大大提高工作效率并且可以节约成本的自动锁螺丝机逐渐代替了传统的人工拧紧螺丝。
目前，市场上的自动锁螺丝机又可分为手持式自动锁螺丝机和全自动锁螺丝机。传统的手持式自动锁螺丝机，可实现扭力等数据反馈，但是螺丝供给仍然需要进行手工操作。故而，针对普通金属螺丝添加了磁吸机构，非金属螺丝则利用螺丝擒纵机构来实现螺丝的自动上料的手持式自动锁螺丝机应运而生。相较于传统的手持式自动锁螺丝机，它在功能上得到了进一步的提升，生产应用中的效率也得到提高。然而，手持式自动锁螺丝机并不能实现完全的自动化，全自动锁螺丝机的出现实现了真正的生产自动化。
全自动锁螺丝机，可实现扭力等数据反馈，螺丝自动上料并通过将电批固定在机械手上达到螺丝自动安装的目的。但是，常见的全自动螺丝机只能安装一种螺丝刀头，单一机器不能实现多种类螺丝的安装。
因此，手持式自动锁螺丝机和常见的全自动锁螺丝机存在以下不足：
1.功能及稳定性欠佳，并且难以保证锁螺丝的品质
完成不同类型螺丝安装，需要手工更换刀头，更换刀头前必须先换螺丝取料机构，而螺丝取料机构的吸头与螺丝刀头是螺纹连接，与刀头有相对的同轴度要求，在功能实现上比较困难，同时稳定性不好；
2.生产效率低
换刀头需要经历：卸吸头—卸刀头—装刀头—装吸头，整个过程耗时长，严重影响生产效率，不利于在生产中推广；
3.具有多种类型螺丝安装功能的设备成本高
为了适应多种类型螺丝的安装，常见设备多配有多把电批，然而其成本高，直接导致设备整体成本偏高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种全自动可换刀头锁螺丝机。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种全自动可换刀头锁螺丝机，包括：
输送带，沿三维直角坐标系中X向设置，以输送装载有工件的治具；
柔性可对接平台，与所述输送带配合完成治具的上下料，并用以驱动治具在三维直角坐标系中沿X向或Y向移动；
上位机，以提供工件中待加工孔位的位置和螺丝种类参数；
螺丝上料装置，以根据螺丝种类参数提供相适应的螺丝；
螺丝锁紧装置，与所述螺丝上料装置配合锁紧螺丝，包括电批和电批支架，所述电批支架用以驱动电批在三维直角坐标系中沿X向或Z向移动；
还包括：
自动换刀头装置，以根据螺丝种类参数为所述电批更换相适应的刀头；
所述自动换刀头装置包括：
第一滑动卡板，可在第一驱动机构的驱动下沿垂直于电批轴向的方向平移，且靠近所述电批的一侧设有与电批的刀头锁套相匹配的卡口，以可选择的对所述刀头锁套进行轴向限位；
刀架，所述刀架上设有若干刀槽，以容置刀头；
第二滑动卡板，可在第二驱动机构的驱动下沿垂直于刀头轴向的方向平移，且靠近所述刀头的一侧设有与刀头端部相匹配的卡口，以可选择的限定所述刀头与所述刀架的相对位置；
所述刀架和第二滑动卡板可在第三驱动机构的驱动下同步沿所述电批轴向移动。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述柔性可对接平台，包括由上至下层叠设置的治具夹板、第一滑板、底板，所述底板上设有Y向滑轨，所述第一滑板可在电机驱动下沿Y向滑轨滑动，所述第一滑板上设有X向滑轨，所述治具夹板可在电机驱动下沿X向滑轨滑动，以使夹持有治具的治具夹板在水平直角坐标系中具有X向和Y向移动的自由度。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述输送带的宽度可调。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构均为气缸。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述螺丝上料装置、螺丝锁紧装置、自动换刀头装置沿X向排列设置。
相对于现有技术，本发明的技术效果在于：
本发明的一种全自动可换刀头锁螺丝机具有可实现刀头自动更换的自动换刀头装置，生产过程中无需手工更换电批刀头，具有稳定性高、生产效率高的优点，同时，由于刀头可自动更换，只需配备一把电批和多种刀头即可用于多种种类的螺丝锁紧，无需为每种螺丝都配备相应电批，功能丰富的同时大大降低了设备成本，具有广阔的市场应用前景。
附图说明
图1是本发明实施方式中一种全自动可换刀头锁螺丝机的立体结构示意图；
图2是本发明实施方式中一种全自动可换刀头锁螺丝机的内部结构示意图；
图3是本发明实施方式中输送带和柔性可对接平台的结构示意图；
图4是本发明实施方式中自动换刀头装置的立体结构示意图；
图5a是本发明实施方式中自动换刀头装置为电批更换刀头的具体步骤示意图；
图5b是本发明实施方式中自动换刀头装置为电批更换刀头的具体步骤示意图；
图5c是本发明实施方式中自动换刀头装置为电批更换刀头的具体步骤示意图；
图5d是本发明实施方式中自动换刀头装置为电批更换刀头的具体步骤示意图；
图5e是本发明实施方式中自动换刀头装置为电批更换刀头的具体步骤示意图；
图5f是本发明实施方式中自动换刀头装置为电批更换刀头的具体步骤示意图；
图5g是本发明实施方式中自动换刀头装置为电批更换刀头的具体步骤示意图；
图5h是本发明实施方式中自动换刀头装置为电批更换刀头的具体步骤示意图；
图5i是本发明实施方式中自动换刀头装置为电批更换刀头的具体步骤示意图；
图5j是本发明实施方式中自动换刀头装置为电批更换刀头的具体步骤示意图；
图5k是本发明实施方式中自动换刀头装置为电批更换刀头的具体步骤示意图；
图5l是本发明实施方式中自动换刀头装置为电批更换刀头的具体步骤示意图；
图5m是本发明实施方式中自动换刀头装置为电批更换刀头的具体步骤示意图；
图5n是本发明实施方式中自动换刀头装置为电批更换刀头的具体步骤示意图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
以下提供本发明的一种实施方式：
请参见图1至4，一种全自动可换刀头锁螺丝机，包括：
输送带1，沿三维直角坐标系中X向设置，以输送装载有工件的治具；
柔性可对接平台2，与所述输送带1配合完成治具的上下料，并用以驱动治具在三维直角坐标系中沿X向或Y向移动；
上位机，以提供工件中待加工孔位的位置和螺丝种类参数；
螺丝上料装置3，以根据螺丝种类参数提供相适应的螺丝；
螺丝锁紧装置5，与所述螺丝上料装置3配合锁紧螺丝，包括电批51和电批支架52，所述电批支架52用以驱动电批51在三维直角坐标系中沿X向或Z向移动；
还包括：
自动换刀头装置6，以根据螺丝种类参数为所述电批51更换相适应的刀头53；
所述自动换刀头装置6包括：
第一滑动卡板61，可在第一驱动机构62的驱动下沿垂直于电批51轴向的方向平移，且靠近所述电批51的一侧设有与电批51的刀头锁套相匹配的卡口，以可选择的对所述刀头锁套进行轴向限位；
刀架63，所述刀架63上设有若干刀槽，以容置刀头53；
第二滑动卡板64，可在第二驱动机构65的驱动下沿垂直于刀头53轴向的方向平移，且靠近所述刀头53的一侧设有与刀头53端部相匹配的卡口，以可选择的限定所述刀头53与所述刀架63的相对位置；
所述刀架63和第二滑动卡板64可在第三驱动机构66的驱动下同步沿所述电批51轴向移动。
需要说明的是，本文中三维直角坐标系中的X向和Y向在水平面上相互垂直，Z向为垂直于水平面的竖直方向，电批51、刀头53轴向即是Z向。
以下对自动换刀头装置6为电批51更换刀头53的具体步骤进行详细描述。
请参见图5a，当需要更换刀头53时，电批51移动到刀架63上方，使刀头53对准相应的空刀槽，对准后电批51下移使刀头53部分插入刀槽；
请参见图5b，第一滑动卡板61在第一驱动机构62的驱动下靠近电批51，使得卡口卡在刀头锁套上方，对所述刀头锁套进行轴向限位；
请参见图5c，电批支架52带动电批51沿轴向上移，使刀头锁套解锁；
请参见图5d，第三驱动机构66驱动刀架63和第二滑动卡板64上移，使刀头53完全插入刀槽中；
请参见图5e，第二滑动卡板64在第二驱动机构65的驱动下靠近刀头53，使得卡口卡在刀头53端部，以限定刀头53与刀架63的相对位置；
请参见图5f，第三驱动机构66驱动刀架63和第二滑动卡板64下移，使刀头53完全脱离电批51；
请参见图5g，电批51、第一滑动卡板61、第二滑动卡板64复位至原点，刀头53放置完成；
请参见图5h，电批51平移对准需要更换的刀头53；
请参见图5i，电批51下降到合适高度，使第一滑动卡板61的卡口对准刀头锁套上方；
请参见图5j，第一滑动卡板61和第二滑动卡板64伸出，以分别对刀头锁套进行轴向限位和对刀头53、刀架63的相对位置进行限位；
请参见图5k，电批51沿轴线上移，使刀头锁套解锁；
请参见图5l，第三驱动机构66带动刀架63和第二滑动卡板64上移，使刀头53插入电批51的刀头锁套中；
请参见图5m，第一滑动卡板61缩回，解除刀头锁套的轴向限位，刀头锁套回弹锁紧刀头53，第二滑动卡板64缩回，以解除刀头53和刀架63的限位，使刀头53可以从刀槽中抽出；
请参见图5n，电批51上移，刀架63下移，使得更换好的刀头53完全脱离刀架63，至此刀头53更换完毕。
进一步的，所述柔性可对接平台2，包括由上至下层叠设置的治具夹板21、第一滑板22、底板23，所述底板23上设有Y向滑轨，所述第一滑板22可在电机驱动下沿Y向滑轨滑动，所述第一滑板22上设有X向滑轨，所述治具夹板21可在电机驱动下沿X向滑轨滑动，以使夹持有治具的治具夹板21在水平直角坐标系中具有X向和Y向移动的自由度。
进一步的，所述输送带1的宽度可调。
进一步的，所述第一驱动机构62、第二驱动机构65、第三驱动机构66均为气缸。
进一步的，所述螺丝上料装置3、螺丝锁紧装置5、自动换刀头装置6沿X向排列设置。
本发明工作时，装载有工件的治具由一侧的输送带1运输至柔性可对接平台2，柔性可对接平台2与输送带1对接完成上料，柔性可对接平台2在X向和Y向调整治具，以使工件上的孔位对准相应的螺丝上料装置3，判断当前电批51上的刀头53与待拧入孔位中螺丝的种类是否一致，如果一致则进行螺丝锁紧，如果不一致则更换刀头53后再进行螺丝锁紧，更换刀头53的步骤请参上文所述，工件上的孔位加工完毕后，柔性可对接平台2与另一侧的输送带1对接完成下料，将加工完成的工件转送至锁螺丝机外部。
相对于现有技术，本发明的技术效果在于：
本发明的一种全自动可换刀头锁螺丝机具有可实现刀头自动更换的自动换刀头装置，生产过程中无需手工更换电批刀头，具有稳定性高、生产效率高的优点，同时，由于刀头可自动更换，只需配备一把电批和多种刀头即可用于多种种类的螺丝锁紧，无需为每种螺丝都配备相应电批，功能丰富的同时大大降低了设备成本，具有广阔的市场应用前景。
最后应说明的是：以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施方式技术方案的精神和范围。
Claims (5)
1.一种全自动可换刀头锁螺丝机，包括：
输送带，沿三维直角坐标系中X向设置，以输送装载有工件的治具；
柔性可对接平台，与所述输送带配合完成治具的上下料，并用以驱动治具在三维直角坐标系中沿X向或Y向移动；
上位机，以提供工件中待加工孔位的位置和螺丝种类参数；
螺丝上料装置，以根据螺丝种类参数提供相适应的螺丝；
螺丝锁紧装置，与所述螺丝上料装置配合锁紧螺丝，包括电批和电批支架，所述电批支架用以驱动电批在三维直角坐标系中沿X向或Z向移动；
其特征在于，还包括：
自动换刀头装置，以根据螺丝种类参数为所述电批更换相适应的刀头；
所述自动换刀头装置包括：
第一滑动卡板，可在第一驱动机构的驱动下沿垂直于电批轴向的方向平移，且靠近所述电批的一侧设有与电批的刀头锁套相匹配的卡口，以可选择的对所述刀头锁套进行轴向限位；
刀架，所述刀架上设有若干刀槽，以容置刀头；
第二滑动卡板，可在第二驱动机构的驱动下沿垂直于刀头轴向的方向平移，且靠近所述刀头的一侧设有与刀头端部相匹配的卡口，以可选择的限定所述刀头与所述刀架的相对位置；
所述刀架和第二滑动卡板可在第三驱动机构的驱动下同步沿所述电批轴向移动。
2.根据权利要求1所述的一种全自动可换刀头锁螺丝机，其特征在于，所述柔性可对接平台，包括由上至下层叠设置的治具夹板、第一滑板、底板，所述底板上设有Y向滑轨，所述第一滑板可在电机驱动下沿Y向滑轨滑动，所述第一滑板上设有X向滑轨，所述治具夹板可在电机驱动下沿X向滑轨滑动，以使夹持有治具的治具夹板在水平直角坐标系中具有X向和Y向移动的自由度。
3.根据权利要求1所述的一种全自动可换刀头锁螺丝机，其特征在于，所述输送带的宽度可调。
4.根据权利要求1所述的一种全自动可换刀头锁螺丝机，其特征在于，所述第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构均为气缸。
5.根据权利要求1所述的一种全自动可换刀头锁螺丝机，其特征在于，所述螺丝上料装置、螺丝锁紧装置、自动换刀头装置沿X向排列设置。
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