CN107486708B

CN107486708B - 一种具有振动盘的自动锁付螺丝机

Info

Publication number: CN107486708B
Application number: CN201710817068.2A
Authority: CN
Inventors: 伍惠勇
Original assignee: Jiangmen Macro Machinery Taiwan Co ltd
Current assignee: Jiangmen Macro Machinery Taiwan Co ltd
Priority date: 2017-09-12
Filing date: 2017-09-12
Publication date: 2023-05-12
Anticipated expiration: 2037-09-12
Also published as: CN107486708A

Abstract

本发明公开了一种具有振动盘的自动锁付螺丝机，包括电路控制器、底座、底座中部上方的双横梁、双横梁两侧的双X轴移动机构、连接在双X轴移动机构上的双Z轴移动机构、双Z轴移动机构上的双电批组件、以及底座上的双Y轴移动机构；在底座外侧设有螺丝振动盘，所述双横梁中部对应的底座上设有螺丝供给器和取料台，所述取料台和螺丝振动盘之间设有直振轨道；所述双电批组件上均设有吸嘴、扭力感应机构和时间监控机构，所述扭力感应机构和时间监控机构的信号输出端连接到电路控制器的信号输入端；所述双Y轴移动机构上均设有用于固定工件的夹具。实现了在装配小尺寸螺丝的基础上，兼容了对大尺寸螺丝的装配，保障了产品合格率和机器的使用安全。

Description

一种具有振动盘的自动锁付螺丝机

技术领域

本发明涉及自动化设备技术领域，特别是涉及一种具有振动盘的自动锁付螺丝机。

背景技术

传统的手工的螺丝拧紧需要手工放置螺丝和对准螺丝头部，占用了大量时间和精力，整体效率提升比较有限。因此市场上推出了实现全机械自动化的拧螺丝机，这种自动螺丝机，螺丝的输送、锁紧完全自动，而且速度快、精度高。大大提高了生产效率，节省了人工。

现有的国内专利“一种背靠式自动锁螺丝机”(授权公告号：CN205496942U)公开了一种双螺丝供给器供料和双电批锁紧螺丝的自动锁螺丝机，该螺丝机可同时实现对两种型号螺丝的锁付，大大提高了生产效率。但该专利公开的技术方案中，双螺丝供给器位于螺丝机座上，其尺寸受到螺丝机座尺寸的限制，同时由于螺丝供给器本身的特性，因此该螺丝机只适用于小尺寸螺丝的装配，无法适应装配大尺寸螺丝的需求。同时由于缺少智能监控和检测功能，在全自动生产中，容易发生漏锁、浮锁和滑牙等现象，这不仅降低了产品的合格率，同时也有可能对机器造成损伤。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种可以装配大尺寸螺丝，同时在锁付螺丝的过程中提供具有智能检测和监控功能的具有振动盘的自动锁付螺丝机。

本发明解决其问题所采用的技术方案是：

一种具有振动盘的自动锁付螺丝机，包括电路控制器、底座、设置在底座中部上方的双横梁、分别设置在双横梁两侧的第一X轴移动机构和第二X轴移动机构、连接在第一X轴移动机构上的第一Z轴移动机构、连接在第二X轴移动机构上的第二Z轴移动机构、设置在第一Z轴移动机构上的第一电批组件、设置在第二Z轴移动机构上的第二电批组件、以及设置在底座上的第一Y轴移动机构和第二Y轴移动机构；所述底座外侧设有螺丝振动盘，所述双横梁中部对应的底座上一侧设有螺丝供给器，另一侧设有取料台，所述取料台和螺丝振动盘之间设有直振轨道；所述第一电批组件和第二电批组件上均设有吸嘴、扭力感应机构和时间监控机构，所述扭力感应机构和时间监控机构的信号输出端连接到电路控制器的信号输入端；所述第一Y轴移动机构和第二Y轴移动机构上均设有用于固定工件的夹具。

现有的螺丝供给器，其适用的范围是M1-M5的螺丝，对于更大的螺丝则无能为力。只是在底座上安装两个相同的螺丝供给器，并不能扩大它的适用范围，为了解决这个技术缺陷，本发明通过螺丝供给器和螺丝振动盘的双重组合，实现了对小尺寸螺丝和大尺寸螺丝两种尺寸差别很大的螺丝的兼容，克服了螺丝供给器只能适用于小尺寸螺丝的缺点。本发明使用的螺丝振动盘可以根据需求定制分拣螺丝的尺寸，可适用于螺丝长度为20mm以内的规格。

同时由于自动锁付螺丝机是全自动为工件锁紧螺丝，在生产过程中无法进行人工检查，所以很有可能发生诸如漏锁、浮锁和滑牙等情况，发生浮锁、漏锁会影响产品的合格率，而发生滑牙就很有可能会损坏工件甚至是锁付螺丝机本身。因此在进行锁付螺丝的电批组件上安装了具有智能检测和监控功能的扭力感应机构和时间监控机构，这两个机构的信号输出端都连接一个电路控制器的输入端，电路控制器根据接收到的信号作出相应的反应，以实现对以实现对不合格产品的报警和机器的保护。

进一步，所述双横梁包括第一横梁和第二横梁，所述第一X轴移动机构设置在第一横梁上，所述第二X轴移动机构设置在第二横梁上。

进一步，所述底座两侧固定有双支撑架，所述双横梁的两端分别固定在两侧的双支撑架顶部

进一步，所述取料台包括第一平台、设置在第一平台上的第二平台和定位机构，所述定位机构包括固定在第一平台上的引导块和固定在第二平台上的定位块，所述引导块上设有凸字形引导槽，所述定位块上设有半圆形定位槽，所述半圆形定位槽和凸字形引导槽的窄槽具有相同的宽度和深度，所述引导块的凸字形引导槽的窄槽和定位块的半圆形定位槽连接。

进一步，所述直振轨道为槽状长条，槽的宽度和深度与所述凸字形引导槽的窄槽匹配，所述直振轨道的一端与螺丝振动盘的出料口连接，另一端插入凸字形导引槽的宽槽中。

进一步，所述第二平台固定在第一平台上，所述第一平台固定在四条支撑杆顶端，四条所述支撑杆下端固定在基座上，所述基座固定在底座上。

通过螺丝振动盘分拣好的螺丝经螺丝振动盘的出料口通过一个长条形的直振轨道逐个推进到取料台，供电批组件使用。将振动盘设置在远离自动锁付螺丝机的位置，这样振动盘的尺寸就不会受到螺丝机尺寸的限制，可以适用于更大尺寸的螺丝，也不会影响到螺丝机的正常运转。

进一步，所述电路控制器包括PLC和单片机，所述电路控制器包括滑牙报警模块、浮锁报警模块、停机报警模块和漏锁报警模块。电路控制器的作用就是用来对安装在电批组件上的扭力感应机构和时间监控机构发送过来的信号进行相应的处理，因此使用现在很成熟的PLC和单片机可以完全胜任这个任务，同时又不至于增加太多的成本。

进一步，所述时间监控机构信号输出端连接电路控制器的滑牙报警模块和浮锁报警模块。通过编程，将锁付时间的范围设置为0.8s～1.55s。

所述时间监控机构在锁付时间超过预设锁付时间时会发送滑牙报警信号。为了防止发生滑牙现象损坏工件和机器，通过时间监控机构监控锁付时间，当锁付时间超过预设值的上限1.55s时，判定为发生滑牙，此时时间监控机构给电路控制器发送一个滑牙报警信号，电路控制器在收到该信号后停止本次锁付行为。

所述时间监控机构在锁付时间少于预设锁付时间时会发送浮锁警报信号。为了防止发生浮锁现象导致工件不合格，通过时间监控机构监控锁付时间，当锁付时间少于预设值的下限0.8s时，判定为发生浮锁，此时时间监控机构给电路控制器发送一个浮锁报警信号，电路控制器在收到该信号后继续本次锁付行为。

进一步，所述扭力感应机构信号输出端连接电路控制器的停机报警模块和漏锁报警模块。

所述扭力感应机构在检测到扭力大于预设值时会发送停机报警信号。为了防止发生电批失灵损坏机器和工件的现象，通过扭力感应机构检测锁付扭力，当锁付扭力大于预设值时，判定为发生电批失灵，此时扭力感应机构给电路控制器发送一个停机报警信号，电路控制器在收到该信号后停机报警。

所述扭力感应机构在检测到扭力小于预设值时会发送漏锁报警信号。为了防止发生工件漏锁现象，通过扭力感应机构检测锁付扭力，当锁付扭力小于预设值时，判定为发生漏锁，此时扭力感应机构给电路控制器发送一个漏锁报警信号，电路控制器在收到该信号后重新开始一次锁付行为。

进一步，所述夹具包括夹具座和可拆卸的夹具头；所述夹具座分别固定在对应的第一Y轴滑块或第二Y轴滑块上，所述第一Y轴滑块可滑动连接在第一Y轴导轨上，所述第二Y轴滑块可滑动连接在第二Y轴导轨上，所述第一Y轴导轨和第二Y轴导轨上均设有若干条沿Y轴方向用于导向的沟槽。通过在Y轴导轨上设置沿Y轴方向用于导向的沟槽，可以实现滑块上夹具的精确定位，同时通过更换不同型号和形状的夹具头，实现对多种产品的夹持，扩大了本产品的使用范围。

本发明的有益效果是：本发明在装配小尺寸螺丝的基础上，兼容了对大尺寸螺丝的装配，同时实现了对装配过程可能发生的漏锁、浮锁和滑牙的缺陷的智能检测和监控，保障了产品合格率和机器的使用安全。

附图说明

下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。

图1是本发明一种自动锁付螺丝机的立体结构示意图；

图2是图1的左视图；

图3是图1的俯视图；

图4是图1中取料台的立体结构示意图；

图5是图4的俯视图；

图中，1、底座，2、第一横梁，3、第二横梁，4、第一X轴移动机构，5、第二X轴移动机构，6、第一Z轴移动机构，7、第二Z轴移动机构，8、第一电批组件，9、第二电批组件，10、第一Y轴导轨，11、第二Y轴导轨，12、第一Y轴滑块，13、第二Y轴滑块，14、取料台，141、基座，142、支撑柱，143、第一平台，144、第二平台，15、螺丝供给器，16、螺丝振动盘，17、直振轨道，18、定位机构，181、引导块，182、凸字形引导槽，183、定位块，184、半圆形定位槽，22、双支撑架，221、第一支撑架，222、第二支撑架。

具体实施方式

参照图1-图5，本发明的一种具有振动盘的自动锁付螺丝机。包括电路控制器和底座1；所述底座1中部上方设置有双横梁，所述双横梁包括平行等高的第一横梁2和第二横梁3，所述底座1两侧固定有两个双支撑架22，每一双支撑架22包括第一支撑架221和第二支撑架222，所述双横梁的两端分别固定在两侧的双支撑架22顶部，具体地，所述第一横梁2的两端固定在位于两侧的第一支撑架221顶部，第二横梁3的两端固定在位于两侧的第二支撑架222顶部。所述第一横梁2上设置有第一X轴移动机构4，第二横梁3上设置有第二X轴移动机构5，所述第一横梁2上设置有引导第一X轴移动机构4移动的导轨，所述第二横梁3上设置有引导第二X轴移动机构5移动的导轨，并且在电路控制器的控制下通过电机驱动第一X轴移动机构4和第二X轴移动机构5在相应的导轨上沿X轴移动。

进一步，所述第一X轴移动机构4上连接有第一Z轴移动机构6，所述第二X轴移动机构5上连接有第二Z轴移动机构7，在第一Z轴移动机构6上安装第一电批组件8，在所述第二Z轴移动机构7上安装第二电批组件9；第一电批组件8和第二电批组件9在电路控制器的控制下通过汽缸驱动沿Z轴移动。

进一步地，分别在双横梁两侧的底座1上设置两个螺丝供应装置，其中，第二横梁3中部前侧对应的底座1上设置一个螺丝供给器15，该螺丝供给器15的适用范围是M1到M5的螺丝，这样的设计便于电批组件取得螺丝。第一横梁2中部后侧对应的底座1上设置一个取料台14，底座1后侧设有一个螺丝振动盘16，所述取料台14和螺丝振动盘16之间通过直振轨道17连接；通过螺丝振动盘16来供给另一侧的螺丝，可以实现兼容更大尺寸的螺丝装配，同时将螺丝振动盘16设置在螺丝机的外部，就不会影响螺丝机的正常运转。本发明使用的螺丝振动盘可以根据需求定制分拣螺丝的尺寸，可适用于螺丝长度在20mm以内的规格。

现有的螺丝供给器15，其适用的范围是M1-M5的螺丝，对于更大的螺丝则无能为力。只是在底座上安装两个相同的螺丝供给器15，并不能扩大它的适用范围，为了解决这个技术缺陷，本发明通过螺丝供给器15和螺丝振动盘16的双重组合，实现了对小尺寸螺丝和大尺寸螺丝两种尺寸差别很大的螺丝的兼容，克服了螺丝供给器15只能适用于小尺寸螺丝的缺点。

优选地，所述取料台14包括第一平台143、固定在第一平台143上的第二平台144和定位机构18，所述定位机构包括固定在第一平台143上的引导块181和固定在第二平台144上的定位块183，所述引导块181上设有凸字形引导槽182，所述定位块183上设有半圆形定位槽184，所述半圆形定位槽184和凸字形引导槽182的窄槽具有相同的宽度和深度，所述引导块181的凸字形引导槽182的窄槽和定位块183的半圆形定位槽184连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述直振轨道17为槽状长条，槽的宽度和深度与所述凸字形引导槽182的窄槽匹配，所述直振轨道17的一端与螺丝振动盘16的出料口连接，另一端插入凸字形导引槽182的宽槽中。

进一步，所述第二平台144固定在第一平台143上，第一平台143固定在四条支撑杆142顶端，四条支撑杆142下端固定在一基座141上，基座141固定在底座1上。

在螺丝振动盘16分拣好的螺丝通过出料口经过直振轨道17的一端被挤进直振轨道17，直振轨道17的另一端插在固定在取料台14上的引导块181上的凸字形引导槽182的宽槽中，凸字形引导槽182用于引导直振轨道的另一端17最前端的螺丝挤到半圆形定位槽184上，等待被电批组件通过吸嘴取走。

进一步地，为了定位和夹紧工件，在底座1上Y轴方向设置两个导轨，第一Y轴导轨10和第二Y轴导轨11。在第一导轨上设置第一Y轴滑块12，在第二导轨上设置第二Y轴滑块13，所述第一Y轴滑块12和第二Y轴滑块13在电路控制器的控制下由电机驱动分别沿两条导轨移动。在所述第一Y轴滑块12上设置第一夹具，在所述第二Y轴滑块13上设置第二夹具，所述第一夹具和第二夹具均由夹具座和可拆卸夹具头构成，所述第一夹具的夹具座固定在所述第一Y轴滑块12上，所述第二夹具的夹具座固定在所述第二Y轴滑块13上，所述第一Y轴滑块12可滑动连接在第一Y轴导轨10上，所述第二Y轴滑块13可滑动连接在第二Y轴导轨11上，所述第一Y轴导轨10和第二Y轴导轨11上均设有若干条沿Y轴方向用于导向的沟槽。所述可拆卸夹具头包括多个型号的组合，以适应不同型号的工件。通过在Y轴导轨上设置沿Y轴方向的导向沟槽，可以提升对滑块上夹具固定工件的定位精准度。

优选地，所述电路控制器包括PLC和单片机，为了实现对工件锁付螺丝过程的检测和监控，在第一电批组件8和第二电批组件9上均安装有扭力感应机构和时间监控机构，所述扭力感应机构和时间监控机构的信号输出端与PLC或单片机的信号输入端连接，当扭力感应机构和时间监控机构检测和监控到锁螺丝机的数据异常时，发送相应的报警信号给PLC或单片机，PLC或单片机根据预先设定的程序，对信号作出相应的处理。

进一步地，所述电路控制器还包括滑牙报警模块、浮锁报警模块、停机报警模块和漏锁报警模块。电路控制器的作用就是用来对安装在电批组件上的扭力感应机构和时间监控机构发送过来的信号进行相应的处理，因此使用现在很成熟的PLC和单片机可以完全胜任这个任务，同时又不至于增加太多的成本。

进一步，所述时间监控机构信号输出端连接电路控制器的滑牙报警模块和浮锁报警模块。通过编程，将锁付时间的范围设置为0.8s～1.55s。所述时间监控机构在锁付时间超过预设锁付时间时会发送滑牙报警信号。为了防止发生滑牙现象损坏工件和机器，通过时间监控机构监控锁付时间，当锁付时间超过预设值的上限1.55s时，判定为发生滑牙，此时时间监控机构给电路控制器发送一个滑牙报警信号，电路控制器在收到该信号后停止本次锁付行为。所述时间监控机构在锁付时间少于预设锁付时间时会发送浮锁警报信号。为了防止发生浮锁现象导致工件不合格，通过时间监控机构监控锁付时间，当锁付时间少于预设值的下限0.8s时，判定为发生浮锁，此时时间监控机构给电路控制器发送一个浮锁报警信号，电路控制器在收到该信号后继续本次锁付行为。

以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种具有振动盘的自动锁付螺丝机，包括电路控制器、底座、设置在底座中部上方的双横梁、分别设置在双横梁两侧的第一X轴移动机构和第二X轴移动机构、连接在第一X轴移动机构上的第一Z轴移动机构、连接在第二X轴移动机构上的第二Z轴移动机构、设置在第一Z轴移动机构上的第一电批组件、设置在第二Z轴移动机构上的第二电批组件、以及设置在底座上的第一Y轴移动机构和第二Y轴移动机构；其特征在于：所述底座外侧设有螺丝振动盘，所述双横梁中部对应的底座上一侧设有螺丝供给器，另一侧设有取料台，所述取料台和螺丝振动盘之间设有直振轨道；所述第一电批组件和第二电批组件上均设有吸嘴、扭力感应机构和时间监控机构，所述扭力感应机构和时间监控机构的信号输出端连接到电路控制器的信号输入端；所述第一Y轴移动机构和第二Y轴移动机构上均设有用于固定工件的夹具；

所述取料台包括第一平台、设置在第一平台上的第二平台和定位机构，所述定位机构包括固定在第一平台上的引导块和固定在第二平台上的定位块，所述引导块上设有凸字形引导槽，所述定位块上设有半圆形定位槽，所述半圆形定位槽和凸字形引导槽的窄槽具有相同的宽度和深度，所述引导块的凸字形引导槽的窄槽和定位块的半圆形定位槽连接。

2.根据权利要求1所述的一种具有振动盘的自动锁付螺丝机，其特征在于：所述双横梁包括第一横梁和第二横梁，所述第一X轴移动机构设置在第一横梁上，所述第二X轴移动机构设置在第二横梁上。

3.根据权利要求1所述的一种具有振动盘的自动锁付螺丝机，其特征在于：所述底座两侧固定有双支撑架，所述双横梁的两端分别固定在两侧的双支撑架顶部。

4.根据权利要求1所述的一种具有振动盘的自动锁付螺丝机，其特征在于：所述直振轨道为槽状长条，槽的宽度和深度与所述凸字形引导槽的窄槽匹配，所述直振轨道的一端与螺丝振动盘的出料口连接，另一端插入凸字形导引槽的宽槽中。

5.根据权利要求4所述的一种具有振动盘的自动锁付螺丝机，其特征在于：所述第二平台固定在第一平台上，所述第一平台固定在四条支撑杆顶端，四条所述支撑杆下端固定在基座上，所述基座固定在底座上。

6.根据权利要求1-5任一所述的一种具有振动盘的自动锁付螺丝机，其特征在于：所述电路控制器包括PLC和单片机，所述电路控制器包括滑牙报警模块、浮锁报警模块、停机报警模块和漏锁报警模块。

7.根据权利要求6所述的一种具有振动盘的自动锁付螺丝机，其特征在于：所述时间监控机构信号输出端连接电路控制器的滑牙报警模块和浮锁报警模块。

8.根据权利要求6所述的一种具有振动盘的自动锁付螺丝机，其特征在于：所述扭力感应机构信号输出端连接电路控制器的停机报警模块和漏锁报警模块。

9.根据权利要求1所述的一种具有振动盘的自动锁付螺丝机，其特征在于：所述夹具包括夹具座和可拆卸的夹具头；所述夹具座分别固定在对应的第一Y轴滑块或第二Y轴滑块上，所述第一Y轴滑块可滑动连接在第一Y轴导轨上，所述第二Y轴滑块可滑动连接在第二Y轴导轨上，所述第一Y轴导轨和第二Y轴导轨上均设有若干条沿Y轴方向用于导向的沟槽。