CN107335997B - 一种螺丝与胶圈自动组装设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种螺丝与胶圈自动组装设备，包括工作台、胶圈送料机构、分料落料机构、螺丝供料器、压紧机构和可编程控制器，所述分料落料机构设于所述胶圈送料机构和所述螺丝供料器之间；所述胶圈送料机构用于将多个胶圈有序排列并依次输送到所述分料落料机构中；所述分料落料机构用于分出并固定一枚胶圈，并将组装完成的带胶圈的螺丝落入到放料盒中；所述压紧机构用于从螺丝供料器中吸取螺丝并将所述螺丝安装至所述胶圈内。本发明设计的螺丝与胶圈自动组装设备将现有的人工方式改进为设备自动进行，组装效率高，组装后的产品同样能满足设计要求，组装质量稳定，组装效率高，减少了作业人工，降低了人工成本。

Description

一种螺丝与胶圈自动组装设备

技术领域

本发明涉及安装胶圈机械技术领域，尤其涉及一种螺丝与胶圈自动组装设备。

背景技术

防水性是电子工件的一个很关键的性能指标，如果防水性不好，工件容易进水，使得电路损坏。在电子工件生产的时候，通常使用带胶圈的不锈钢螺丝进行紧固。当前，主要操作方法如下：人工事先使用镊子把胶圈撑开，再人工抓取不锈钢螺丝套入胶圈中，整个操作过程费时、费力、效率低。

随着工业自动化程度不断提升，传统的手工装配方法已经不能满足社会的发展需求，随着人工成本的不断提升，社会竞争力的不断提升，要想在激烈的竞争中占据一席之地，必须要有强有力的工业自动化做后盾，才能够不被淘汰。

发明内容

为了解决上述现有技术的不足，本发明提供一种螺丝与胶圈自动组装设备。

本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：

一种螺丝与胶圈自动组装设备，包括工作台、胶圈送料机构、分料落料机构、螺丝供料器、压紧机构和可编程控制器，所述胶圈送料机构、分料落料机构、螺丝供料器、压紧机构分别安装于所述工作台上，所述分料落料机构设于所述胶圈送料机构和所述螺丝供料器之间，所述胶圈送料机构、分料落料机构、螺丝供料器、压紧机构分别与可编程控制器电信连接；所述胶圈送料机构用于将多个胶圈有序排列并依次输送到所述分料落料机构中；所述分料落料机构用于分出并固定一枚胶圈，并将组装完成的带胶圈的螺丝落入到放料盒中；所述压紧机构用于从螺丝供料器中吸取螺丝并将所述螺丝安装至所述胶圈内。

进一步地，所述胶圈送料机构包括振动盘和直振机构，所述振动盘上部的边缘设有向外连通的传输轨道，所述振动盘的传输轨道与直振机构的直振轨道相连通。

进一步地，所述直振机构包括直振螺杆、直振固定板、 直振机和直振轨道，所述工作台上安装有四个直振螺杆；四个直振螺杆上安装有直振固定板；所述直振固定板上安装有直振机，直振机上安装有直振轨道。

进一步地，所述分料落料机构包括用于接收从直振轨道出口输出的胶圈的第一夹持块和第二夹持块、用于驱动第一夹持块和第二夹持块闭合和打开的第一气缸、用于判断胶圈是否在第一夹持块和第二夹持块上的光纤感应器以及滑座，所述滑座包括相对设置的第一滑座和第二滑座，所述第一气缸的固定端和所述第一夹持块设于第一滑座上，所述第一气缸的驱动端和第二夹持块设于第二滑座上，所述第一滑座和第二滑座安装在平移装置上，所述平移装置驱动所述第一滑座和第二滑座垂直于所述直振轨道在直振轨道出口和预定位置之间平移；所述第一夹持块和第二夹持块彼此正对的内侧与所述胶圈外周弧度适配，所述平移装置包括底座以及第二气缸，所述底座上端设有横向滑轨，所述滑座与横向滑轨滑动配合安装在一起，所述第二气缸的驱动端与所述滑座连接以驱动滑座沿横向滑轨平移。

进一步地，所述第一夹持块和第二夹持块闭合形成的容纳槽用于接收从直振轨道出口输出的胶圈，且所述容纳槽的空间仅能接收单个胶圈，所述容纳槽底端设有槽孔。

进一步地，所述分料落料机构设于支架上，支架下设有放料盒。

进一步地，所述压紧机构包括电批和连接所述电批的电批位移机构，所述电批位移机构驱动所述电批水平移动和垂直升降。

进一步地，所述电批位移机构包括X轴位移机构和Y轴位移机构，Y轴位移机构设置在支撑架上，X轴位移机构设置在Y轴位移机构上，所述X轴位移机构通过伺服电机和丝杆进行水平移动，所述Y轴位移机构通过气缸、直线导轨和滑块进行垂直升降，所述电批设置在X轴位移机构上。

进一步地，所述Y轴位移机构包括固定架、第一直线导轨、第一滑块、第三气缸，所述固定架固定于所述工作台上，所述第一直线导轨纵向设置于支撑架的侧面，所述第一滑块与所述第一直线导轨滑动配合安装在一起，所述第三气缸驱动所述第一滑块上下升降；所述X轴位移机构包括支撑座、丝杆、伺服电机、第二直线导轨和第二滑块，所述丝杆、伺服电机和第二直线导轨均设置于支撑座上，所述伺服电机的输出轴与丝杆连接，所述第二直线导轨横向设置，所述第二直线导轨与所述第二滑块滑动配合安装在一起，所述第二滑块与所述丝杆配合连接，所述支撑座的侧壁与所述第一滑块固定连接；所述第二滑块上固定安装有移动基座，所述移动基座一侧向外延伸设有一带圆孔的紧固板，所述电批穿过所述圆孔并通过螺栓紧固。

本发明具有如下有益效果：

本发明设计的螺丝与胶圈自动组装设备将现有的人工方式改进为设备自动进行，组装效率高，组装后的产品同样能满足设计要求，组装质量稳定，组装效率高，减少了作业人工，降低了人工成本。

附图说明

图1为本发明的立体图；

图2为本发明分料落料机构的立体图；

图3为图2的俯视图；

图4为本发明第一夹持块和第二夹持块闭合时的立体结构图；

图5为本发明第一夹持块和第二夹持块打开时的立体结构图；

图6为图5的俯视图。

图中：1、工作台，2、振动盘，3、传输轨道，4、直振轨道，5、分料落料机构，6、螺丝供料器，7、放料盒，8、电批，9、X轴位移机构，10、Y轴位移机构，11、第一夹持块，12、第二夹持块，13、第一气缸，14、第一滑座，15、第二滑座，16、底座，17、横向滑轨，18、第二气缸，19、光纤感应器，20、容纳槽。

具体实施方式

下面将结合本附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……) 仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理 解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可 以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参阅图1-图6，一种螺丝与胶圈自动组装设备，包括工作台1、胶圈送料机构、分料落料机构5、螺丝供料器6、压紧机构和可编程控制器，所述胶圈送料机构、分料落料机构5、螺丝供料器6、压紧机构分别安装于所述工作台1上，所述分料落料机构5设于所述胶圈送料机构和所述螺丝供料器6之间，所述胶圈送料机构、分料落料机构5、螺丝供料器6、压紧机构分别与可编程控制器电信连接。

所述胶圈送料机构用于将多个胶圈有序排列并依次输送到所述分料落料机构5中。所述胶圈送料机构包括振动盘2和直振机构，所述振动盘2上部的边缘设有向外连通的传输轨道3，所述直振机构包括直振螺杆、直振固定板、 直振机和直振轨道4，所述工作台1上安装有四个直振螺杆；四个直振螺杆上安装有直振固定板；所述直振固定板上安装有直振机，直振机上安装有直振轨道4；所述振动盘2的传输轨道3与直振机构的直振轨道4相连通。本发明中，振动盘2用来源源不断地供料，振动盘2振动出料输送胶圈，胶圈沿着直振轨道4送出。

所述分料落料机构5用于分出并固定一枚胶圈，并将组装完成的带胶圈的螺丝落入到放料盒7中。所述分料落料机构5包括第一夹持块11和第二夹持块12、用于驱动第一夹持块11和第二夹持块12闭合和打开的第一气缸13、用于判断胶圈是否在第一夹持块11和第二夹持块12上的感应器以及滑座。

所述第一夹持块11和第二夹持块12闭合形成的容纳槽20用于接收从直振轨道4出口输出的胶圈，且所述容纳槽20的空间仅能接收单个胶圈，所述容纳槽20底端设有槽孔。采用上述设置，用于固定胶圈，以便于螺丝锁紧胶圈操作。

所述滑座包括相对设置的第一滑座14和第二滑座15，所述第一气缸13的固定端和所述第一夹持块11设于第一滑座14上，所述第一气缸13的驱动端和第二夹持块12设于第二滑座15上，所述滑座安装在平移装置上，所述平移装置驱动所述滑座垂直于所述直振轨道4在直振轨道4出口和预定位置之间平移；所述第一夹持块11和第二夹持块12彼此正对的内侧与所述胶圈外周弧度适配，所述平移装置包括底座16以及第二气缸18，所述底座16上端设有横向滑轨17，所述滑座与横向滑轨17滑动配合安装在一起，所述第二气缸18的驱动端与所述滑座连接以驱动滑座沿横向滑轨17平移。

所述分料落料机构5设于支架上，支架下设有放料盒7。

本发明中，所述第一夹持块11和第二夹持块12闭合形成容纳槽20用以固定胶圈，便于后续压紧机构将螺丝安装至所述胶圈内，在组装完成后，第一夹持块11和第二夹持块12打开，使得组装形成的带螺丝的胶圈落入到放料盒7中。

所述感应器优选但不限定为光纤感应器19。所述感应器安装在直振轨道4出口延伸方向的顶部。如此设置，感应器能及时准确地判断第一夹持块11和第二夹持块12闭合形成的容纳槽20上是否有胶圈，以便可编程控制器控制整个设备的运作。

所述压紧机构用于从螺丝供料器6中吸取螺丝并将所述螺丝安装至所述胶圈内。所述压紧机构包括电批8和连接所述电批8的电批8位移机构，所述电批8位移机构驱动所述电批8水平移动和垂直升降。本发明中，可通过任何适当的结构实现电批8水平移动和垂直升降。优选地，所述电批8位移机构包括X轴位移机构9和Y轴位移机构10，Y轴位移机构10设置在支撑架上，X轴位移机构9设置在Y轴位移机构10上，所述X轴位移机构9通过伺服电机和丝杆进行水平移动，所述Y轴位移机构10通过气缸、直线导轨和滑块进行垂直升降，所述电批8设置在X轴位移机构9上。更优选地，所述Y轴位移机构10包括固定架、第一直线导轨、第一滑块、第三气缸，所述固定架固定于所述工作台1上，所述第一直线导轨纵向设置于支撑架的侧面，所述第一滑块与所述第一直线导轨滑动配合安装在一起，所述第三气缸驱动所述第一滑块上下升降；所述X轴位移机构9包括支撑座、丝杆、伺服电机、第二直线导轨和第二滑块，所述丝杆、伺服电机和第二直线导轨均设置于支撑座上，所述伺服电机的输出轴与丝杆连接，所述第二直线导轨横向设置，所述第二直线导轨与所述第二滑块滑动配合安装在一起，所述第二滑块与所述丝杆配合连接，所述支撑座的侧壁与所述第一滑块固定连接；所述第二滑块上固定安装有移动基座，所述移动基座一侧向外延伸设有一带圆孔的紧固板，所述电批8穿过所述圆孔并通过螺栓紧固。本发明的压紧机构采用上述结构，精度高、定位准，机构简单且稳定。

本发明中，所述螺丝供料器6用于源源不断地提供螺丝，其可采用现有技术实现，容易根据实际需要进行选择，且本发明并未对螺丝供料器6进行改进，在此不再详述。

需要说明的是，可编程控制器可采用现有技术实现，容易根据实际需要进行选择，此于本领域技术人员来说为常规手段。

本发明的工作过程为：将许多胶圈放入振动盘2中，杂乱的胶圈排列整齐运输到所述直振轨道4上；分料落料机构5中的第一夹持块11和第二夹持块12处于闭合状态形成容纳槽20，容纳槽20处于直振轨道4的出口下方，胶圈从直振轨道4上落入容纳槽20中；光纤感应器19感应到容纳槽20中的胶圈到位后，可编程控制器控制胶圈送料机构停止振动，分料落料机构5中的第二气缸18驱动滑座沿横向滑轨17平移，将容纳槽20平移至压紧机构下，压紧机构中的电批8从螺丝供料器6中吸附螺丝，然后移动至容纳槽20中的胶圈上方，电批8在电批8位移机构的驱动下将电批8下压，把螺丝锁进胶圈中，分料落料机构5中的第一气缸13驱动第一夹持块11和第二夹持块12打开，使得位于第一夹持块11和第二夹持块12上组装完成的带胶圈的螺丝掉入到放料盒7中。然后分料落料机构5中的第一气缸13驱动第一夹持块11和第二夹持块12闭合形成容纳槽20，第二气缸18的驱动滑座沿横向滑轨17平移，使得容纳槽20平移至直振轨道4出口处，进行下一次的组装。

以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均应落在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种螺丝与胶圈自动组装设备，其特征在于，其包括工作台、胶圈送料机构、分料落料机构、螺丝供料器、压紧机构和可编程控制器，所述胶圈送料机构、分料落料机构、螺丝供料器、压紧机构分别安装于所述工作台上，所述分料落料机构设于所述胶圈送料机构和所述螺丝供料器之间，所述胶圈送料机构、分料落料机构、螺丝供料器、压紧机构分别与可编程控制器电性连接；所述胶圈送料机构用于将多个胶圈有序排列并依次输送到所述分料落料机构中；所述分料落料机构用于分出并固定一枚胶圈，并将组装完成的带胶圈的螺丝落入到放料盒中；所述压紧机构用于从螺丝供料器中吸取螺丝并将所述螺丝安装至所述胶圈内；

所述胶圈送料机构包括振动盘和直振机构，所述振动盘上部的边缘设有向外连通的传输轨道，所述振动盘的传输轨道与直振机构的直振轨道相连通；

所述直振机构包括直振螺杆、直振固定板、 直振机和直振轨道，所述工作台上安装有四个直振螺杆；四个直振螺杆上安装有直振固定板；所述直振固定板上安装有直振机，直振机上安装有直振轨道；

所述分料落料机构包括用于接收从直振轨道出口输出的胶圈的第一夹持块和第二夹持块、用于驱动第一夹持块和第二夹持块闭合和打开的第一气缸、用于判断胶圈是否在第一夹持块和第二夹持块上的光纤感应器以及滑座，所述滑座包括相对设置的第一滑座和第二滑座，所述第一气缸的固定端和所述第一夹持块设于第一滑座上，所述第一气缸的驱动端和第二夹持块设于第二滑座上，所述第一滑座和第二滑座安装在平移装置上，所述平移装置驱动所述第一滑座和第二滑座垂直于所述直振轨道在直振轨道出口和预定位置之间平移；所述第一夹持块和第二夹持块彼此正对的内侧与所述胶圈外周弧度适配，所述平移装置包括底座以及第二气缸，所述底座上端设有横向滑轨，所述滑座与横向滑轨滑动配合安装在一起，所述第二气缸的驱动端与所述滑座连接以驱动滑座沿横向滑轨平移；

所述第一夹持块和第二夹持块闭合形成的容纳槽用于接收从直振轨道出口输出的胶圈，且所述容纳槽的空间仅能接收单个胶圈，所述容纳槽底端设有槽孔；

所述压紧机构包括电批和连接所述电批的电批位移机构，所述电批位移机构驱动所述电批水平移动和垂直升降；

将所述胶圈通过所述振动盘中排列整齐后，运输到所述直振轨道上；所述分料落料机构中的所述第一夹持块和所述第二夹持块处于闭合状态形成所述容纳槽，所述容纳槽处于所述直振轨道的出口下方，所述胶圈从所述直振轨道上落入所述容纳槽中；感应到所述容纳槽中的胶圈到位后，控制胶圈送料机构停止振动，所述分料落料机构中的所述第二气缸驱动滑座沿所述横向滑轨平移，将所述容纳槽平移至压紧机构下，所述压紧机构中的所述电批从所述螺丝供料器中吸附螺丝，然后移动至所述容纳槽中的胶圈上方，所述电批在所述电批位移机构的驱动下将所述电批下压，把螺丝锁进胶圈中，所述第一气缸驱动所述第一夹持块和所述第二夹持块打开，使得组装完成的带胶圈的螺丝落下；然后所述第一气缸驱动所述第一夹持块和所述第二夹持块闭合形成所述容纳槽，所述第二气缸的驱动滑座沿所述横向滑轨平移，使得所述容纳槽平移至所述直振轨道出口处，进行下一次的组装。

2.如权利要求1所述的螺丝与胶圈自动组装设备，其特征在于，所述分料落料机构设于支架上，支架下设有放料盒。

3.如权利要求1所述的螺丝与胶圈自动组装设备，其特征在于，所述电批位移机构包括X轴位移机构和Y轴位移机构，Y轴位移机构设置在支撑架上，X轴位移机构设置在Y轴位移机构上，所述X轴位移机构通过伺服电机和丝杆进行水平移动，所述Y轴位移机构通过气缸、直线导轨和滑块进行垂直升降，所述电批设置在X轴位移机构上。

4.如权利要求3所述的螺丝与胶圈自动组装设备，其特征在于，所述Y轴位移机构包括固定架、第一直线导轨、第一滑块、第三气缸，所述固定架固定于所述工作台上，所述第一直线导轨纵向设置于支撑架的侧面，所述第一滑块与所述第一直线导轨滑动配合安装在一起，所述第三气缸驱动所述第一滑块上下升降；所述X轴位移机构包括支撑座、丝杆、伺服电机、第二直线导轨和第二滑块，所述丝杆、伺服电机和第二直线导轨均设置于支撑座上，所述伺服电机的输出轴与丝杆连接，所述第二直线导轨横向设置，所述第二直线导轨与所述第二滑块滑动配合安装在一起，所述第二滑块与所述丝杆配合连接，所述支撑座的侧壁与所述第一滑块固定连接；所述第二滑块上固定安装有移动基座，所述移动基座一侧向外延伸设有一带圆孔的紧固板，所述电批穿过所述圆孔并通过螺栓紧固。