CN107363525B - 自动锁螺丝设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动锁螺丝设备，包括输送轨道、控制器和工作台，将物料的输送方向定义为前方，工作台上设有两条前后方向的输送轨道且两条输送轨道分别位于工作台的左右两侧，输送轨道设有变距驱动机构，变距驱动机构驱动两条输送轨道靠近或远离以调整两条输送轨道之间的间距，输送轨道设有输送链且输送链的方向与输送轨道的方向一致，输送链连接有输送驱动机构，工作台的上方设有升降板，升降板的下方设有驱动升降板上下移动的抬升驱动机构，升降板上设有与物料前后相匹配的前后两个定位块，工作台上至少设有一个机械手。本发明整个生产过程采用全自动化控制，无需人工操作，解放劳动力，提高生产效率，螺丝锁紧过程快速高效，质量稳定。

Description

自动锁螺丝设备

技术领域

本发明属于零部件装配技术领域，特别是涉及一种自动锁螺丝设备。

背景技术

平板灯的外壳部分均由灯壳和灯罩组成，灯壳和灯罩通过螺丝锁紧，长期以来灯壳和灯罩的锁紧大多通过人工来完成，手工锁紧存在劳动强度大、工作效率低下、生产成本高等一系列的缺陷大幅压缩企业原本并不宽裕的利润空间，降低企业的核心竞争力，非常不利于企业生产效益提高。

随着科技进步和生产技术的发展，越来越多的自动化设备投入到生产线中，自动化作业代替了手工简单重复的流水线作业，能够有效提高企业的生产力和竞争力。市场上已经出现了部分手持型的电动锁螺丝刀，虽然能够在一定程度上加快对螺丝的锁紧操作，但是仍然需要人工对电动锁螺丝刀进行把持，使用电动锁螺丝刀不能够适应大规模机械化和自动化生产装配的需要。

发明内容

本发明主要目的在于提供一种自动锁螺丝设备，整个生产过程采用全自动化控制，无需人工操作，解放劳动力，提高生产效率，螺丝锁紧过程快速高效，质量稳定。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的一个技术方案：一种自动锁螺丝设备，包括输送轨道、控制器和工作台，将平板灯的输送方向定义为前方，所述工作台上设有两条前后方向的所述输送轨道且两条所述输送轨道分别位于所述工作台的左右两侧，所述输送轨道设有变距驱动机构，所述变距驱动机构驱动两条所述输送轨道靠近或远离以调整两条所述输送轨道之间的间距，所述输送轨道设有输送链且所述输送链的方向与所述输送轨道的方向一致，所述输送链连接有输送驱动机构，所述工作台的上方设有升降板，所述升降板的下方设有驱动所述升降板上下移动的抬升驱动机构，所述升降板上设有与所述平板灯前后相匹配的前后两个定位块，两个所述定位块之间通过前后夹紧驱动机构实现相互靠近或远离以夹紧或松开平板灯，两条所述输送轨道的外侧至少对称设有一组左右夹紧机构，所述工作台上至少设有一个机械手，所述机械手设有用于锁螺丝的电批；

所述变距驱动机构、所述输送驱动机构、所述抬升驱动机构、所述前后夹紧驱动机构、所述左右夹紧机构和所述机械手分别电连接所述控制器。

进一步地说，所述前后夹紧驱动机构包括第一驱动电机和皮带轮机构，所述皮带轮机构包括驱动轮、从动轮和输送带，所述输送带套于所述驱动轮和所述从动轮上，所述驱动轮连接所述第一驱动电机的输出轴，所述驱动轮带动所述输送带做前后方向循环运动，且所述输送带具有左半段和右半段，两块所述定位块中的其中一块所述定位块与所述输送带的左半段连接且另一块所述定位块与所述输送带的右半段连接。

进一步地说，所述升降板上设有两条前后方向的导轨且两条所述导轨分别位于所述升降板的左右两侧，所述定位块的左右两端向下延伸形成与所述导轨相配合的结构以使定位块能够沿轨道方向移动。

进一步地说，每一所述定位块皆包括撑托滑块和限位夹块，所述撑托滑块为横向设置且能够撑托于平板灯下方，所述限位夹块固定于所述撑托滑块且凸出于所述撑托滑块的上表面，两块所述撑托滑块分别连接于所述输送带的左半段和右半段。

进一步地说，所述输送驱动机构包括驱动轴和第二驱动电机，所述第二驱动电机的输出轴和所述驱动轴连接，所述驱动轴上设有两个传动轮，两个所述传动轮的外轮面分别与两条所述输送链匹配连接。

进一步地说，所述变距驱动机构包括双向丝杆和驱动所述双向丝杆运行的第三驱动电机，所述双向丝杆上的两个螺母分别连接两条所述输送轨道。

进一步地说，所述抬升驱动机构包括驱动所述升降板上下移动的抬升气缸，所述升降板位于工作台的上方，所述抬升气缸固定于所述工作台，且所述抬升气缸设有至少前、后各一个，所述抬升气缸的推杆与所述升降板固定连接。

进一步地说，还包括抬升限位机构，两个所述抬升气缸的推杆下端设有限制所述抬升气缸抬升的所述抬升限位机构且所述抬升限位机构位于所述工作台的下方，所述抬升限位机构包括限位条和驱动所述限位条前后移动的限位驱动机构。所述限位条的一端设有限位槽和通孔，所述限位槽与所述通孔连通，所述限位条的另一端设有岔口，所述通孔位于所述限位槽和所述岔口之间，所述限位条通过所述限位槽和所述岔口分别套于两个所述抬升气缸的推杆上实现限制抬升气缸抬升，所述限位槽的内径和所述岔口的内径皆小于所述抬升气缸的推杆下端外径且所述限位槽的内径和所述岔口的内径皆大于所述抬升气缸的推杆的外径，所述通孔的内径大于所述抬升气缸的推杆的外径，所述限位驱动机构包括限位气缸和固定座，所述限位气缸固定于所述固定座，所述固定座固定于工作台。

进一步地说，所述左右夹紧机构包括夹紧气缸，相邻所述夹紧气缸之间的间距相等且两组所述左右夹紧机构对称分布于两条所述输送轨道的外侧。

进一步地说，所述输送机构的两侧各设有一个机械手且两只所述机械手分别位于所述工作台的对角线上。

本发明的有益效果至少具有以下几点：

一、本发明通过变距驱动机构调节两条输送轨道之间的距离，从而适应不同宽度的平板灯，当平板灯通过输送链输送至升降板正上方时，两个定位块通过前后夹紧驱动机构实现相互靠近以夹紧平板灯，输送轨道两侧的夹紧气缸从左右两侧将平板灯夹紧，可快速实现平板灯的夹紧固定，再通过两只机械手自动锁紧螺丝，从而进行平板灯的加工等操作，安全可靠，之后夹紧气缸复位，两个定位块通过前后夹紧驱动机构相互远离松开平板灯，平板灯在输送轨道上往下游传送，可提高生产效率，整个生产过程采用全自动化控制，无需人工操作，解放劳动力，提高生产效率；

二、本发明的两只机械手分别位于所述工作台的对角线上，每只机械手分别负责对平板灯的一对邻边进行锁紧且两只机械手同时工作，产品产出量是传统人工作业模式的数倍，螺丝锁紧过程快速高效，质量稳定；

三、本发明的前后夹紧驱动机构包括第一驱动电机、驱动轮、从动轮和输送带，输送带套于驱动轮和从动轮上，驱动轮连接第一驱动电机的输出轴，驱动轮带动输送带做前后方向循环运动，第一驱动电机的正转带动两块定位块相互靠近以夹紧平板灯，第一驱动电机的反转带动两块定位块相互远离以松开平板灯，生产过程中平板灯不易晃动、移位，大大降低了平板灯的报废率；

四、本发明的撑托滑块的上表面向下凹陷形成一定位孔，定位孔内设有监测平板灯到位的传感器，当传感器感应到平板灯输送至定位块上方时，传感器将信号传送至控制器，控制器控制抬升气缸、第一驱动电机和夹紧气缸运行，从而提高平板灯夹紧固定装置的精确度；

五、本发明两个抬升气缸的推杆下端设有限制抬升气缸抬升的抬升限位机构，当需要限制所述抬升气缸抬升时，限位气缸推动限位条，使限位槽和岔口分别套于两个抬升气缸的推杆上实现限制抬升气缸抬升，当限位气缸复位时，通孔套于抬升气缸的推杆上，抬升气缸可抬升至最大高度，从而使不同厚度的平板灯抬升至同一高度。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的俯视图；

图3是本发明的前后夹紧驱动机构的结构示意图；

图4是本发明的抬升限位机构的结构示意图；

图5是本发明的抬升驱动机构的结构示意图；

图6是本发明的限位条的结构示意图；

附图中各部件的标记如下：

输送轨道1、控制器2、工作台3、变距驱动机构4、双向丝杆41、第三驱动电机42、传动带43、输送链5、输送驱动机构6、驱动轴61、第二驱动电机62、升降板7、抬升驱动机构8、抬升气缸81、导向杆82、定位块9、撑托滑块91、限位夹块92、前后夹紧驱动机构10、第一驱动电机101、皮带轮机构102、驱动轮1021、从动轮1022、输送带1023、导轨11、定位槽12、抬升限位机构13、限位条131、限位槽1311、通孔1312、岔口1313、限位气缸1321、固定座1322、夹紧气缸14、定位孔15和机械手16。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

实施例：一种自动锁螺丝设备，如图1-6所示，本发明包括输送轨道1、控制器2和工作台3，将平板灯的输送方向定义为前方，所述工作台3上设有两条前后方向的所述输送轨道1且两条所述输送轨道1分别位于所述工作台3的左右两侧，所述输送轨道1设有变距驱动机构4，所述变距驱动机构4驱动两条所述输送轨道1靠近或远离以调整两条所述输送轨道1之间的间距，所述输送轨道1设有输送链5且所述输送链5的方向与所述输送轨道1的方向一致，所述输送链5连接有输送驱动机构6，所述工作台3的上方设有升降板7，所述升降板7的下方设有驱动所述升降板7上下移动的抬升驱动机构8，所述升降板7上设有与所述平板灯前后相匹配的前后两个定位块9，两个所述定位块9之间通过前后夹紧驱动机构10实现相互靠近或远离以夹紧或松开平板灯，两条所述输送轨道1的外侧至少对称设有一组左右夹紧机构，所述工作台3上至少设有一个机械手16，所述机械手16设有用于锁螺丝的电批；

所述变距驱动机构4、所述输送驱动机构6、所述抬升驱动机构8、所述前后夹紧驱动机构10、所述左右夹紧机构和所述机械手16分别电连接所述控制器2。

所述前后夹紧驱动机构10包括第一驱动电机101和皮带轮机构102，所述皮带轮机构102包括驱动轮1021、从动轮1022和输送带1023，所述输送带1023套于所述驱动轮1021和所述从动轮1022上，所述驱动轮1021连接所述第一驱动电机101的输出轴，所述驱动轮1021带动所述输送带1023做前后方向循环运动，且所述输送带1023具有左半段和右半段，两块所述定位块9中的其中一块所述定位块9与所述输送带1023的左半段连接且另一块所述定位块9与所述输送带1023的右半段连接。

本实施例中，第一驱动电机101的正转带动两块所述定位块9相互靠近以夹紧平板灯，第一驱动电机101的反转带动两块所述定位块9相互远离以松开平板灯。

所述升降板7上设有两条前后方向的导轨11且两条所述导轨11分别位于所述升降板7的左右两侧，所述定位块9的左右两端向下延伸形成与所述导轨11相配合的结构以使定位块9能够沿轨道方向移动。

具体实施时，定位块9的左右两端向下延伸形成凸条，所述凸条的下表面向上凹陷形成与所述导轨11相匹配的定位槽12，两块所述定位块9通过所述定位槽12与所述导轨11的配合实现在升降板7表面靠近或远离。所述定位槽的截面形状为长方形、梯形或半圆型。

每一所述定位块9皆包括撑托滑块91和限位夹块92，所述撑托滑块91为横向设置且能够撑托于平板灯下方，所述限位夹块92固定于所述撑托滑块91且凸出于所述撑托滑块91的上表面，两块所述撑托滑块91分别连接于所述输送带1023的左半段和右半段。

优选的，前后两个所述定位块9中的前定位块9的所述限位夹块92位于前定位块9的最前端，后定位块9的所述限位夹块92位于后定位块9的最后端，每个所述定位块9上的限位夹块92的数量为两个且分别位于两个所述定位块9的左右端。

所述输送驱动机构6包括驱动轴61和第二驱动电机62，所述第二驱动电机62的输出轴和所述驱动轴61连接，所述驱动轴61上设有两个传动轮，两个所述传动轮的外轮面分别与两条所述输送链5匹配连接。

所述变距驱动机构4包括双向丝杆41和驱动所述双向丝杆41运行的第三驱动电机42，所述双向丝杆41上的两个螺母分别连接两条所述输送轨道1。

本实施例中，所述双向丝杆41和所述驱动电机通过传动带43连接，第三驱动电机42的正转带动两条所述输送轨道1相互靠近，第三驱动电机42的反转带动两条所述输送轨道1相互远离。

所述抬升驱动机构8包括驱动所述升降板7上下移动的抬升气缸81，所述升降板7位于工作台3的上方，所述抬升气缸81固定于所述工作台3，且所述抬升气缸81设有至少前、后各一个，所述抬升气缸81的推杆与所述升降板7固定连接。

作为本实施例的等效替代方案，所述抬升气缸81固定于所述工作台3下方且所述抬升气缸81的推杆向上穿过所述工作台3与所述升降板7连接。

本实施例中，所述升降板7的下表面设有至少一根导向杆82，所述导向杆82的上端与所述升降板7固定连接且下端穿过所述工作台3。

还包括抬升限位机构13，两个所述抬升气缸81的推杆下端设有限制所述抬升气缸81抬升的所述抬升限位机构13且所述抬升限位机构13位于所述工作台3的下方，所述抬升限位机构13包括限位条131和驱动所述限位条131前后移动的限位驱动机构。所述限位条131的一端设有限位槽1311和通孔1312，所述限位槽1311与所述通孔1312连通，所述限位条131的另一端设有岔口1313，所述通孔1312位于所述限位槽1311和所述岔口1313之间，所述限位条131通过所述限位槽1311和所述岔口1313分别套于两个所述抬升气缸81的推杆上实现限制抬升气缸81抬升，所述限位槽1311的内径和所述岔口1313的内径皆小于所述抬升气缸81的推杆下端外径且所述限位槽1311的内径和所述岔口1313的内径皆大于所述抬升气缸81的推杆的外径，所述通孔1312的内径大于所述抬升气缸81的推杆的外径，所述限位驱动机构包括限位气缸1321和固定座1322，所述限位气缸1321固定于所述固定座1322，所述固定座1322固定于工作台。

本实施例中，所述固定座1322位于所述限位条131的上方且所述固定座1322固定于工作台上，所述限位条131上设有限位气缸1321且所述限位气缸1321位于所述固定座1322和所述限位条131之间，所述限位气缸1321的推杆的两端与所述固定座1322连接，当需要限制所述抬升气缸81抬升时，所述限位气缸1321推动限位条131，使所述限位槽1311和所述岔口1313分别套于两个所述抬升气缸81的推杆上实现限制抬升气缸81抬升，当所述限位气缸1321复位时，所述通孔1312套于所述抬升气缸81的推杆上，所述抬升气缸81可抬升至最大高度。

所述限位条131的厚度为10-18mm。

优选的，所述限位条131的厚度为14mm。

所述左右夹紧机构包括夹紧气缸14，相邻所述夹紧气缸14之间的间距相等且两组所述左右夹紧机构对称分布于两条所述输送轨道1的外侧。

所述输送机构的两侧各设有一个机械手16且两只所述机械手16分别位于所述工作台3的对角线上。

本实施例中，所述撑托滑块91的上表面向下凹陷形成一定位孔15，所述定位孔15内设有监测平板灯到位的传感器，所述传感器与所述控制器2电连接。

优选的，所述传感器为红外传感器。

本发明的工作原理如下，当平板灯在流水线上经过上游工位的组装加工后，通过输送轨道向下游传送，通过变距驱动机构调节两条输送轨道之间的距离，从而适应不同宽度的平板灯，平板灯到达两个定位块之间时，定位孔内设有监测平板灯到位的传感器感应到平板灯输送至定位块上方，传感器将信号传送至控制器，控制器控制抬升气缸、第一驱动电机和夹紧气缸运行，抬升气缸将升降板上的平板灯抬升，两个定位块通过前后夹紧驱动机构实现相互靠近以夹紧平板灯，输送轨道两侧的夹紧气缸从左右两侧将平板灯夹紧，再通过两只机械手自动锁紧螺丝，可快速实现平板灯的夹紧固定，从而进行平板灯的加工等操作，安全可靠，之后夹紧气缸复位，两个定位块通过前后夹紧驱动机构相互远离松开平板灯，抬升气缸复位，升降板下降，平板灯在输送轨道上往下游传送，可提高生产效率。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种自动锁螺丝设备，其特征在于：包括输送轨道（1）、控制器（2）和工作台（3），将平板灯的输送方向定义为前方，所述工作台上设有两条前后方向的所述输送轨道且两条所述输送轨道分别位于所述工作台的左右两侧，所述输送轨道设有变距驱动机构（4），所述变距驱动机构驱动两条所述输送轨道靠近或远离以调整两条所述输送轨道之间的间距，所述输送轨道设有输送链（5）且所述输送链的方向与所述输送轨道的方向一致，所述输送链连接有输送驱动机构（6），所述工作台的上方设有升降板（7），所述升降板的下方设有驱动所述升降板上下移动的抬升驱动机构（8），所述升降板上设有与所述平板灯前后相匹配的前后两个定位块（9），两个所述定位块之间通过前后夹紧驱动机构（10）实现相互靠近或远离以夹紧或松开平板灯，两条所述输送轨道的外侧至少对称设有一组左右夹紧机构，所述工作台上至少设有一个机械手（16），所述机械手设有用于锁螺丝的电批；

所述变距驱动机构、所述输送驱动机构、所述抬升驱动机构、所述前后夹紧驱动机构、所述左右夹紧机构和所述机械手分别电连接所述控制器;

所述前后夹紧驱动机构包括第一驱动电机（101）和皮带轮机构（102），所述皮带轮机构包括驱动轮（1021）、从动轮（1022）和输送带（1023），所述输送带套于所述驱动轮和所述从动轮上，所述驱动轮连接所述第一驱动电机的输出轴，所述驱动轮带动所述输送带做前后方向循环运动，且所述输送带具有左半段和右半段，两块所述定位块中的其中一块所述定位块与所述输送带的左半段连接且另一块所述定位块与所述输送带的右半段连接;

每一所述定位块皆包括撑托滑块（91）和限位夹块（92），所述撑托滑块为横向设置且能够撑托于平板灯下方，所述限位夹块固定于所述撑托滑块且凸出于所述撑托滑块的上表面，两块所述撑托滑块分别连接于所述输送带的左半段和右半段;

所述抬升驱动机构包括驱动所述升降板上下移动的抬升气缸（81）;

还包括抬升限位机构（13），两个所述抬升气缸的推杆下端设有限制所述抬升气缸抬升的所述抬升限位机构且所述抬升限位机构位于所述工作台的下方，所述抬升限位机构包括限位条（131）和驱动所述限位条前后移动的限位驱动机构；

所述撑托滑块的上表面向下凹陷形成一定位孔，所述定位孔内设有监测平板灯到位的传感器；

所述限位条的一端设有限位槽（1311）和通孔（1312），所述限位槽与所述通孔连通，所述限位条的另一端设有岔口（1313），所述通孔位于所述限位槽和所述岔口之间，所述限位条通过所述限位槽和所述岔口分别套于两个所述抬升气缸的推杆上实现限制抬升气缸抬升。

2.根据权利要求1所述的自动锁螺丝设备，其特征在于：所述升降板上设有两条前后方向的导轨（11）且两条所述导轨分别位于所述升降板的左右两侧，所述定位块的左右两端向下延伸形成与所述导轨相配合的结构以使定位块能够沿轨道方向移动。

3.根据权利要求1所述的自动锁螺丝设备，其特征在于：所述输送驱动机构包括驱动轴（61）和第二驱动电机（62），所述第二驱动电机的输出轴和所述驱动轴连接，所述驱动轴上设有两个传动轮，两个所述传动轮的外轮面分别与两条所述输送链匹配连接。

4.根据权利要求1所述的自动锁螺丝设备，其特征在于：所述变距驱动机构包括双向丝杆（41）和驱动所述双向丝杆运行的第三驱动电机（42），所述双向丝杆上的两个螺母分别连接两条所述输送轨道。

5.根据权利要求1所述的自动锁螺丝设备，其特征在于：所述升降板位于工作台的上方，所述抬升气缸固定于所述工作台，且所述抬升气缸设有至少前、后各一个，所述抬升气缸的推杆与所述升降板固定连接。

6.根据权利要求1所述的自动锁螺丝设备，其特征在于：所述限位槽的内径和所述岔口的内径皆小于所述抬升气缸的推杆下端外径且所述限位槽的内径和所述岔口的内径皆大于所述抬升气缸的推杆的外径，所述通孔的内径大于所述抬升气缸的推杆的外径，所述限位驱动机构包括限位气缸（1321）和固定座（1322），所述限位气缸固定于所述固定座，所述固定座固定于工作台。

7.根据权利要求1所述的自动锁螺丝设备，其特征在于：所述左右夹紧机构包括夹紧气缸（14），相邻所述夹紧气缸之间的间距相等且两组所述左右夹紧机构对称分布于两条所述输送轨道的外侧。

8.根据权利要求1所述的自动锁螺丝设备，其特征在于：所述输送轨道的两侧各设有一个机械手且两只所述机械手分别位于所述工作台的对角线上。

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