CN107825122A - 一种多角度自动锁付螺丝机 - Google Patents

Abstract

一种多角度自动锁付螺丝机；包括机架、置于机架上的供料输送带、位于供料输送带旁侧的四轴机械手、安装于四轴机械手工作端的螺丝锁付机构以及位于供料输送带旁侧的螺丝供料器；供料输送带上还设有工件定位机构；螺丝锁付机构包括螺丝锁付机构和视觉定位机构；螺丝锁付机构包括锁付批头、与锁付批头连接的真空吸嘴以及驱动锁付批头旋转的角度调整马达；视觉定位机构包括从上至下依次设置的相机、镜头和光源。本发明对待锁付工件上不同角度的螺丝均可进行锁付安装，提高了装配过程中的工作效率，降低了作业人员的劳动强度，降低了生产成本，具有突出的实质性特点和显著的进步。

Description

一种多角度自动锁付螺丝机

技术领域

本发明属于装配辅助设备技术领域，涉及一种多角度自动锁付螺丝机。

背景技术

目前，在电子机械以及玩具家具等制造行业中，螺钉（螺杆螺柱）装配作业应用十分广泛。现阶段，手机、电脑、电子电路等领域均涉及到螺丝的紧固加工。对于精密性的产品，其外形的复杂性以及螺丝外观要求，在人手加工情况综合来看，质量检测往往不达标，从而使得产品的产量和品质都不稳定。

以往螺钉装配作业大部分是手工操作，通过人工将它们放置到螺钉孔位，再用螺丝刀逐个锁紧，存在生产效率低、劳动强度大等弊端，不利于企业生产规模的扩大和生产效益的提高。随着科技的发展、生产工艺的进步，越来越多的自动化设备投入到产线作业中，自动化作业替代了人工简单重复的流水线作业，有效的提高了企业的生产力和竞争力。随后市场上虽有部分手持型的螺钉锁付机，但仍需人工把持紧锁机构，用电动螺丝刀拧锁螺钉，也不能适应机械化和自动化大规模生产装配的需要。使用目前人工比对的方式，生产效率低下，仅仅为50pcs/小时；且工人劳动强度大，需要人员不停手动调整；长期操作，工人用眼过度，产生眼睛疲劳，对人体存在工业伤害隐患；锁付精度不能保证，存在产品的品质隐患。

因此，如何解决上述问题，是本领域技术人员要研究的内容。

发明内容

为克服上述现有技术中的不足，本发明目的在于提供一种多角度自动锁付螺丝机，该多角度自动锁付螺丝机通过机械手、流水线及气缸等的配合，实现多角度锁付螺丝。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种多角度自动锁付螺丝机；包括机架、置于所述机架上的供料输送带、位于所述供料输送带旁侧的四轴机械手、安装于所述四轴机械手工作端的螺丝锁付机构以及位于供料输送带旁侧的螺丝供料器；所述供料输送带上还设有工件定位机构；所述螺丝锁付机构包括螺丝锁付机构和视觉定位机构；所述视觉定位机构设置在所述螺丝锁付机构的旁侧，所述螺丝锁付机构包括锁付批头、与锁付批头连接的真空吸嘴以及驱动锁付批头旋转的角度调整马达；所述视觉定位机构包括从上至下依次设置的相机、镜头和光源。

上述技术方案中，相关内容解释如下：

1、上述方案中，所述螺丝供料器为复数个，这复数个螺丝供料器分别对应所述工件定位机构设置在所述供料输送带的两侧上。螺丝供料器的数量可以根据待锁付的产品型号及用到螺丝的种类来决定，依次安装固定在供料输送带的两侧，便于四轴机械手工作端的锁付机构取用。

2、上述方案中，所述工件定位机构包括定位挡板、定位驱动气缸，所述定位挡板的长度方向与所述供料输送带的传动方向水平，所述定位驱动气缸的作用端与所述定位挡板固定连接，并驱动所述定位挡板沿供料输送带的宽度方向往复移动。当待锁付工件移送至待加工位后，定位驱动气缸驱动定位挡板沿供料输送带的宽度方向移动，定位挡板和供料输送带旁侧的限位结构配合将待锁付工件定位固定在待加工位处，等到锁付机构的锁付。对应所述待加工位处还设有光电感应器。

3、上述方案中，所述定位挡板的接触面上设有柔性防摩擦垫层。该防摩擦垫层用于防止待锁付工件的表面被定位挡板抵靠后受到摩擦损伤。

4、上述方案中，所述供料输送带的两侧上均设有限位结构，所述限位结构由复数个滚轮并列设置而成；每个所述滚轮的外缘面上均包覆有弹性耐磨层。

5、上述方案中，所述供料输送带为三段式结构，依次为进口段输送带、锁付段输送带和出口段输送带；所述螺丝供料器对应设置在所述锁付段输送带的两侧上；所述进口段输送带、锁付段输送带和出口段输送带均包括橡胶输送带及驱动电机；所述驱动电机驱动橡胶输送带沿输送方向传动。所述进口段输送带和出口段输送线均用于连接生产流水线。

6、上述方案中，还包括控制箱，所述供料输送带、所述四轴机械手、所述螺丝锁付机构及所述螺丝供料器均与所述控制箱电连接。

7、上述方案中，所述螺丝锁付机构还包括批头缓冲模块，所述批头缓冲模块设置在所述锁付批头与所述真空吸嘴之间；还包括驱动所述锁付批头上下移动的电缸；所述角度调整马达的输出端与所述锁付批头相对转动连接。根据待锁付工件上的螺丝孔位，经角度调整马达驱动锁付批头旋转进行垂直或斜向锁付。

本发明工作原理：人工将产品放入生产流水线，经进口端输送带进入锁付段输送带上，待光电感应器检测到待锁付工件后，定位驱动气缸启动，驱动定位挡板伸出，并将待锁付工件定位在待加工处；螺丝锁付机构在四轴机械手的带动下，自螺丝供料器出吸取螺丝，再移动至待锁付工件处，视觉定位机构中的相机拍照选取螺丝锁付位置；则螺丝锁付机构中的批头带动吸嘴中螺丝进行螺丝锁付；若待锁付工件上有倾斜角度的螺丝孔，则螺丝锁付机构将在角度调整马达的带动下，调整锁付角度后再进行螺丝锁付；完成锁付的工件经出口段输送带进入下一工序。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有的优点是：

1、本发明有效提高了螺丝锁付的生产效率，预估可达150PCS/小时，生产效率提升了300%。采用供料输送带及工件定位结构，并经视觉定位机构中的相机定位，精度可以达到±0.05mm，且运行稳定，有效提升了产品的品质。本发明的使用，有效降低了工人的劳动强度，降低了工人用眼强度，减少潜在的人体伤害因素，降低工安隐患，更具人性关怀。

2、本发明可实现对螺丝的吸取和锁付，并对待锁付工件上不同角度的螺丝均可进行锁付安装，从而提高了装配过程中的工作效率，降低了作业人员的劳动强度，降低了生产成本，具有突出的实质性特点和显著的进步。

附图说明

图1为本发明整机结构示意图；

图2为本发明用送料传输带的结构示意图；

图3为本发明用螺丝锁付机构结构示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图3。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1至图3所示，一种多角度自动锁付螺丝机；包括机架1、置于所述机架1上的供料输送带2、位于所述供料输送带2旁侧的四轴机械手3、安装于所述四轴机械手3工作端的螺丝锁付机构以及位于供料输送带2旁侧的螺丝供料器4；所述供料输送带2上还设有工件定位机构；所述螺丝锁付机构包括螺丝锁付机构和视觉定位机构；所述视觉定位机构设置在所述螺丝锁付机构的旁侧，所述螺丝锁付机构包括锁付批头6、与锁付批头6连接的真空吸嘴7以及驱动锁付批头6旋转的角度调整马达8；所述视觉定位机构包括从上至下依次设置的相机9、镜头10和光源11。

所述螺丝供料器4为复数个，这复数个螺丝供料器4分别对应所述工件定位机构设置在所述供料输送带2的两侧上。螺丝供料器4的数量可以根据待锁付的产品型号及用到螺丝的种类来决定，依次安装固定在供料输送带2的两侧，便于四轴机械3手工作端的锁付机构取用。

所述工件定位机构包括定位挡板12、定位驱动气缸13，所述定位挡板12的长度方向与所述供料输送带2的传动方向水平，所述定位驱动气缸13的作用端与所述定位挡板12固定连接，并驱动所述定位挡板12沿供料输送带2的宽度方向往复移动。当待锁付工件14移送至待加工位后，定位驱动气缸13驱动定位挡板12沿供料输送带2的宽度方向移动，定位挡板12和供料输送带2旁侧的限位结构配合将待锁付工件14定位固定在待加工位处，等到锁付机构的锁付。对应所述待加工位处还设有光电感应器（图中未示出）。

所述定位挡板12的接触面上设有柔性防摩擦垫层（图中未示出）。该防摩擦垫层用于防止待锁付工件14的表面被定位挡板12抵靠后受到摩擦损伤。

所述供料输送带2的两侧上均设有限位结构，所述限位结构由复数个滚轮15并列设置而成；每个所述滚轮15的外缘面上均包覆有弹性耐磨层（图中未示出）。

所述供料输送带2为三段式结构，依次为进口段输送带21、锁付段输送带22和出口段输送带23；所述螺丝供料器4对应设置在所述锁付段输送带22的两侧上；所述进口段输送带21、锁付段输送带22和出口段输送带23均包括橡胶输送带及驱动电机（图中未示出）；所述驱动电机驱动橡胶输送带沿输送方向传动。所述进口段输送带21和出口段输送线23均用于连接生产流水线。

还包括控制箱16，所述供料输送带2、所述四轴机械手3、所述螺丝锁付机构及所述螺丝供料器4均与所述控制箱16电连接。

还包括警报器17，所述警报器17设置在所述机架1的上方，所述警报器17包括蜂鸣器和警示灯。

所述螺丝锁付机构还包括批头缓冲模块18，所述批头缓冲模块18设置在所述锁付批头6与所述真空吸嘴7之间；还包括驱动所述锁付批头上下移动的电缸19；所述角度调整马达8的输出端与所述锁付批头6相对转动连接。根据待锁付工件14上的螺丝孔位，经角度调整马达8驱动锁付批头6旋转进行垂直或斜向锁付。

工作时，人工将产品放入生产流水线，经进口端输送带进入锁付段输送带上，待光电感应器检测到待锁付工件后，定位驱动气缸启动，驱动定位挡板伸出，并将待锁付工件定位在待加工处；螺丝锁付机构在四轴机械手的带动下，自螺丝供料器出吸取螺丝，再移动至待锁付工件处，视觉定位机构中的相机拍照选取螺丝锁付位置；则螺丝锁付机构中的批头带动吸嘴中螺丝进行螺丝锁付；若待锁付工件上有倾斜角度的螺丝孔，则螺丝锁付机构将在角度调整马达的带动下，调整锁付角度后再进行螺丝锁付；完成锁付的工件经出口段输送带进入下一工序。

本发明有效提高了螺丝锁付的生产效率，预估可达150PCS/小时，生产效率提升了300%。采用供料输送带及工件定位结构，并经视觉定位机构中的相机定位，精度可以达到±0.05mm，且运行稳定，有效提升了产品的品质。本发明的使用，有效降低了工人的劳动强度，降低了工人用眼强度，减少潜在的人体伤害因素，降低工安隐患，更具人性关怀。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种多角度自动锁付螺丝机；其特征在于：包括机架、置于所述机架上的供料输送带、位于所述供料输送带旁侧的四轴机械手、安装于所述四轴机械手工作端的螺丝锁付机构以及位于供料输送带旁侧的螺丝供料器；所述供料输送带上还设有工件定位机构；所述螺丝锁付机构包括螺丝锁付机构和视觉定位机构；所述视觉定位机构设置在所述螺丝锁付机构的旁侧，所述螺丝锁付机构包括锁付批头、与锁付批头连接的真空吸嘴以及驱动锁付批头旋转的角度调整马达；所述视觉定位机构包括从上至下依次设置的相机、镜头和光源。

2.根据权利要求1所述的多角度自动锁付螺丝机，其特征在于：所述螺丝供料器为复数个，这复数个螺丝供料器分别对应所述工件定位机构设置在所述供料输送带的两侧上。

3.根据权利要求1所述的多角度自动锁付螺丝机，其特征在于：所述工件定位机构包括定位挡板、定位驱动气缸，所述定位挡板的长度方向与所述供料输送带的传动方向水平，所述定位驱动气缸的作用端与所述定位挡板固定连接，并驱动所述定位挡板沿供料输送带的宽度方向往复移动。

4.根据权利要求3所述的多角度自动锁付螺丝机，其特征在于：所述定位挡板的接触面上设有柔性防摩擦垫层。

5.根据权利要求1所述的多角度自动锁付螺丝机，其特征在于：所述供料输送带的两侧上均设有限位结构，所述限位结构由复数个滚轮并列设置而成；每个所述滚轮的外缘面上均包覆有弹性耐磨层。

6.根据权利要求1所述的多角度自动锁付螺丝机，其特征在于：所述供料输送带为三段式结构，依次为进口段输送带、锁付段输送带和出口段输送带；所述螺丝供料器对应设置在所述锁付段输送段的两侧上；所述进口段输送带、锁付段输送带和出口段输送带均包括橡胶输送带及驱动电机；所述驱动电机驱动橡胶输送带沿输送方向传动。

7.根据权利要求1所述的多角度自动锁付螺丝机，其特征在于：还包括控制箱，所述供料输送带、所述四轴机械手、所述螺丝锁付机构及所述螺丝供料器均与所述控制箱电连接。

8.根据权利要求1所述的多角度自动锁付螺丝机，其特征在于：所述螺丝锁付机构还包括批头缓冲模块，所述批头缓冲模块设置在所述锁付批头与所述真空吸嘴之间；还包括驱动所述锁付批头上下移动的电缸；所述角度调整马达的输出端与所述锁付批头相对转动连接。