CN108067863B - 一种半自动螺丝组装系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种半自动螺丝组装系统，包括流水线、设置在所述流水线两侧的多个螺丝拧紧机构和设置在流水线两侧的升降定位机构；所述流水线包括上层流水线和与所述上层流水线对应设置的下层流水线，所述下层流水线将加工后的次品通过所述升降定位机构转运至所述上层流水线进行再加工。本发明的半自动螺丝组装系统，功能分区合理，实现加工良品和次品的自动循环加工，配合自动化设备和人为监控，精确化的完成良品和次品的自动化装备，提高了安全性和精准性，整体结构紧凑，省空间，能够确保螺丝拧紧的质量，大大降低产品不良率。
Description
技术领域
本发明涉及机械自动化领域，更具体地说，涉及一种半自动螺丝组装系统。
背景技术
螺丝组装技术由于可以解决人工组装螺丝的低质量和低效率问题而受到越来越广泛的关注。现有技术中，螺丝组装系统虽然自动化程度高，但是流水线上对加工后的次品再重返流水线进行加工时往往非常的耗时耗流程，有的甚至仍需要通过人工进行修补或者丢弃，不仅浪费了大量的人力，还浪费了很多的时间和资源，给企业带来很大的不便。
CN201520057468.4公开了一种自动螺丝组装机，包括底座、手柄上料机构、螺丝上料机构、挡料组件及装配组件，其中，上述底座设置在支撑杆上，底座上分别设有第一支撑座及第二支撑座；上述手柄上料机构及螺丝上料机构分别设置在第二支撑座及第一支撑座上，并分别与装配组件连接，以便将手柄及螺丝传输至装配组件，进行组装；上述挡料组件设置在螺丝上料机构的一侧，以便控制螺丝运动。CN201220457069.3公开了一种全自动螺丝组装设备，包括产品固定机构和组装机构，其特征在于：所述产品固定机构包括活动的设置于支架平台上的基板，所述基板上间隔的设置有两个支撑臂，所述两个支撑臂之间设置有可旋转的产品固定板；所述组装机构包括设置于所述产品固定板上方的一号导轨、能够沿所述一号导轨滑动的二号导轨、能够沿所述二号导轨移动的三号导轨，所述一号导轨和所述二号导均水平且相互垂直设置，所述三号导轨上设置有能够上下移动用于拧紧螺丝的气动枪。此类装置虽然可以自动完成螺丝的组装工作，但是对加工后的次品进行的后处理工作却均未给出有效的处理方法和策略，有鉴于此，有必要对螺丝加工的次品后处理设计新的螺丝组装设备。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种半自动螺丝组装系统，功能分区合理，实现加工良品和次品的自动循环加工，配合自动化设备和人为监控，精确化的完成良品和次品的自动化装备，提高了安全性和精准性，整体结构紧凑，省空间，能够确保螺丝拧紧的质量，大大降低产品不良率。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种半自动螺丝组装系统，包括流水线、设置在所述流水线两侧的多个螺丝拧紧机构和设置在流水线两侧的升降定位机构；
所述流水线包括上层流水线和与所述上层流水线对应设置的下层流水线，所述下层流水线将加工后的次品通过所述升降定位机构转运至所述上层流水线进行再加工。
优选的，还包括定位模组和顶升模组，所述定位模组设置在所述顶升模组上方，所述顶升模组与所述流水线活动连接；所述顶升模组通过升降设置在所述上层流水线上的定位模组的高度以与所述螺丝拧紧机构相配合完成螺丝拧紧的工作。
优选的，所述螺丝拧紧机构包括X轴组合件、Y轴组合件、设置在所述Y轴组合件一端的螺丝拧紧件和分螺丝组合件，所述X轴组合件和所述Y轴组合件协同带动所述螺丝拧紧件获取所述分螺丝组合件处分离出的螺丝。
优选的，还包括螺丝定位块，所述螺丝定位块对从所述分螺丝组合件处分离出的螺丝进行定位，所述螺丝拧紧件从所述螺丝定位块处获取螺丝；
所述螺丝定位块包括螺丝定位孔、螺丝定位板、设置在所述螺丝定位板上的螺丝定位滑轨和驱动所述螺丝定位孔沿着所述螺丝定位滑轨滑动的螺丝定位气缸。
优选的，所述升降定位机构包括定位单元和升降单元，所述升降单元通过升降联动架带动所述定位单元的升降；
所述定位单元包括定位滚轮、驱动所述定位滚轮转动的定位轴、带动所述定位轴转动的定位电机和设置在所述定位滚轮上支撑并传送所述定位模组的定位传送带；
所述升降单元包括升降架和驱动所述升降联动架沿着所述升降架升降的升降电机。
优选的，所述定位模组包括定位底盘、设置在定位底盘上的定位转盘、设置在定位转盘上的定位固定块和设置在所述定位底盘上以对定位固定块上工件进行螺丝拧紧后压入的手动压入机构。
优选的，所述顶升模组包括从上到下依次包括与所述定位模组固定连接的顶升固定板、与所述顶升固定板连接顶升滑块、与所述顶升滑块连接的顶升滑轨和与所述顶升滑轨固定连接的顶升连接板，所述顶升连接板与所述流水线活动连接，所述顶升滑块通过所述顶升横向气缸带动以使得所述顶升固定板在所述顶升滑轨上滑动，所述顶升固定板通过所述顶升纵向气缸带动以在垂直方向升降运动。
根据上述的技术方案，可以知道，本发明的半自动螺丝组装系统，包括流水线、设置在所述流水线两侧的多个螺丝拧紧机构和设置在流水线两侧的升降定位机构；所述流水线包括上层流水线和与所述上层流水线对应设置的下层流水线，所述下层流水线将加工后的次品通过所述升降定位机构转运至所述上层流水线进行再加工；其中，采用双层流水线的形式，以对加工后的次品进行回流再加工，升降定位机构用于对流水线上的工件进行适应性转移，能够有效保证工件转移时的稳定性，从而对工件进行循环输送，以保证次品螺丝拧紧工作的完整性和工件拧紧螺丝加工工序的同时进行整体性，以提高生产效率和产品利用率，实现加工良品和次品的自动循环加工，配合自动化设备和人为监控，精确化的完成良品和次品的自动化装备，提高了安全性和精准性，能够确保螺丝拧紧的质量，大大降低产品不良率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明半自动螺丝组装系统的整体结构图；
图2为本发明半自动螺丝组装系统的局部结构示意图；
图3为本发明螺丝拧紧机构的结构示意图；
图4为本发明螺丝定位块的结构示意图；
图5为本发明升降定位机构的结构示意图；
图6为本发明定位单元的结构示意图；
图7为本发明升降单元的结构示意图；
图8为本发明定位模组的结构示意图；
图9为本发明顶升模组的结构示意图。
其中，附图中标记如下：
1-螺丝拧紧机构，101-X轴组合件，102-Y轴组合件，103-螺丝拧紧件，104-分螺丝组合件，105-螺丝定位块，1501-螺丝定位孔，1502-螺丝定位板，1503-螺丝定位滑轨，1504-螺丝定位气缸，2-升降定位机构，201-定位单元，2011-定位滚轮，2012-定位轴，2013-定位电机，2014-定位传送带，202-升降单元，2021-升降架，2022-升降电机，203-升降联动架，3-上层流水线，4-下层流水线，5-定位模组，501-定位底盘，502-定位转盘，503-定位固定块，504-手动压入机构，6-顶升模组，601-顶升固定板，602-顶升滑块，603-顶升滑轨，604-顶升连接板，605-顶升横向气缸，606-顶升纵向气缸。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-9所示，一种半自动螺丝组装系统，包括流水线、设置在流水线两侧的多个螺丝拧紧机构1、设置在流水线两侧的升降定位机构2、定位模组5和顶升模组6；流水线包括上层流水线3和与上层流水线3对应设置的下层流水线4，下层流水线4将加工后的次品通过升降定位机构2转运至上层流水线3进行再加工，待螺丝拧紧的工件在通过动力机构和PLC控制系统控制并带动流转的流水线上进行回转，PLC控制多个螺丝拧紧机构1对上层流水线3的待螺丝拧紧工件进行螺丝拧紧，螺丝拧紧工作较为精密，结合人为的监控以更加准确的把握螺丝的加工情况和加工进度，避免机器加工过程中对于工件加工进度检测的把握的不准确性与不精准性，将加工完成的良品和加工后的次品经一侧的升降定位机构2传送至下层流水线4，同时为了避免机器加工的失误，将分拣出来的次品再通过另一侧的升降定位机构2转运至上层流水线3进行再次螺丝拧紧加工，从而优化了次品的处理方式，节省了原料，能够确保螺丝拧紧的质量，大大降低产品不良率。
其中，顶升模组6通过升降设置在上层流水线3上的定位模组5的高度以与螺丝拧紧机构1相配合完成螺丝拧紧的工作，定位模组5活动设置在上层流水线3和下层流水线4上，通过升降定位机构2将定位模组5在上层流水线3和下层流水线4之间进行传送，顶升模组6设置在上层流水线3上，且与设置在上层流水线3上的定位模组5相互匹配，通过顶升模组6对上层流水线3上的定位模组5的高度调节，可以更好的与螺丝拧紧机构1的拧螺丝机部位相匹配，以更加精确的完成螺丝拧紧的工作。其中，定位模组5包括定位底盘501、设置在定位底盘501上的定位转盘502、设置在定位转盘502上的定位固定块503和设置在定位底盘501上以对定位固定块503上工件进行螺丝拧紧后压入的手动压入机构504，螺丝拧紧件103将从螺丝定位孔1501处吸取的螺丝与放置在定位固定块503上的待螺丝拧紧的工件进行螺丝拧紧，通过定位转盘502的转动来变化不同定位固定块503内待螺丝拧紧的各个工件进行螺丝拧紧，当螺丝拧紧工作完成后，操作手动压入机构504对拧紧螺丝后的工件进行再压入，由于定位转盘502的转动由机械自动化控制，因此难免会出现工件漏拧螺丝的情况，此时即可通过上层流水线3和下层流水线4对工件轮回流转来完成次品的再加工，若是人为进行工件直接再加工，危险性较大，而且若是因为一次漏拧螺丝而停止整个流水线的工作，则更加降低了生产效率，所以通过手动压入机构504的再压入也可以对工件是否拧紧了螺丝进行人为再检测，不合格的工件，则进行再次流转加工，增加了对产品质量的把控与物料的利用，手动压入机构504为现有设备，用于对拧紧螺丝后的空间进行螺丝的再压入，此装置为现有设备，这里不再赘述。其中，顶升模组6包括从上到下依次包括与定位模组5固定连接的顶升固定板601、与所述顶升固定板601连接顶升滑块602、与顶升滑块602连接的顶升滑轨603和与顶升滑轨603固定连接的顶升连接板604，顶升连接板604与流水线活动连接，顶升滑块602通过顶升横向气缸605带动以使得顶升固定板601在顶升滑轨603上滑动，顶升固定板601通过顶升纵向气缸606带动以在垂直方向升降运动，顶升模组6采用横向和纵向两个方向的动力机构来完成定位模组5上待螺丝拧紧的工件与螺丝拧紧机构1的相匹配，顶升连接板604随着上层流水线3的流转而运动，同时带动定位模组5运动，当运动至于螺丝拧紧机构1相匹配的位置时，通过顶升纵向气缸606和顶升横向气缸605的双向作用来与螺丝拧紧件103相互之间进行精确定位，以完成待拧螺丝的拧螺丝工作，待顶升模组6运转时上层流水线3一端时，可将顶升模组6与需要进行再次工件螺丝拧紧的定位模组5通过升降定位机构2转送至下层流水线3进行循环螺丝拧紧工序。
其中，螺丝拧紧机构1包括X轴组合件101、Y轴组合件102、设置在Y轴组合件102一端的螺丝拧紧件103和分螺丝组合件104，X轴组合件101和Y轴组合件102协同带动螺丝拧紧件103获取分螺丝组合件104处分离出的螺丝，X轴组合件101包括X轴滑轨和X轴驱动气缸，Y轴组合件102包括Y轴滑轨和Y轴驱动气缸，X轴驱动气缸带动Y轴组合件102沿着X轴滑轨滑动，Y轴驱动气缸带动螺丝拧紧件103沿着Y轴滑轨滑动，分螺丝组合件104将螺丝从分料盘内分离出，通过与分料盘连接的螺丝定位块105对螺丝进行固定定位，以确保螺丝转移至螺丝拧紧件103时不发生位置变动，然后通过螺丝拧紧件103将螺丝进行负压吸取，再对流水线上的待螺丝拧紧工件进行螺丝拧紧，X轴组合件101和Y轴组合件102的相互匹配使得螺丝拧紧件103对螺丝的获取更加精准，其中螺丝拧紧件103为现有设备，用于对螺丝进行拧紧，这里不在赘述。
其中，还包括螺丝定位块105，螺丝定位块105对从分螺丝组合件104处分离出的螺丝进行定位，螺丝拧紧件103从螺丝定位块105处获取螺丝；螺丝定位块105包括螺丝定位孔1501、螺丝定位板1502、设置在螺丝定位板1502上的螺丝定位滑轨1503和驱动螺丝定位孔1501沿着螺丝定位滑轨1503滑动的螺丝定位气缸1504，螺丝定位气缸1504驱动螺丝定位孔1501沿着螺丝定位滑轨1503移动，以与分螺丝组合件104的分料盘中分出的螺丝相匹配，从而使得螺丝能够固定定位在螺丝定位孔1501内，然后通过在螺丝定位滑轨1503上的滑动，再配合着X轴组合件101和Y轴组合件102的相互匹配使得螺丝拧紧件103对螺丝的获取更加精准。
其中，升降定位机构2包括定位单元201和升降单元202，升降单元202通过升降联动架203带动定位单元201的升降；定位单元201包括定位滚轮2011、驱动定位滚轮2011转动的定位轴2012、带动定位轴2012转动的定位电机2013和设置在定位滚轮2011上支撑并传送定位模组5的定位传送带2014；升降单元202包括升降架2021和驱动升降联动架203沿着升降架2021升降的升降电机2022，定位电机2013通过齿轮链条齿轮联动定位轴2012的转动，并通过升降单元202带动升降联动架203上升以与处于上层流水线3的定位模组5对接，定位单元201通过定位传送带2014的转动，将定位模组5从上层流水线3转移到定位单元201上，然后再通过升降联动架204的下降使得定位单元201随之下降到与下层流水线4相对应的位置，在通过定位传送带2014的转动，将定位模组5从定位单元201上转移到下层流水线4上进行工件的循环再加工。
综上所述，本申请的半自动螺丝组装系统，功能分区合理，实现加工良品和次品的自动循环加工，配合自动化设备和人为监控，精确化的完成良品和次品的自动化装备，提高了安全性和精准性，整体结构紧凑，省空间，能够确保螺丝拧紧的质量，大大降低产品不良率。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (4)
1.一种半自动螺丝组装系统，其特征在于，包括流水线、设置在所述流水线两侧的多个螺丝拧紧机构(1)和设置在流水线两侧的升降定位机构(2)；
所述流水线包括上层流水线(3)和与所述上层流水线(3)对应设置的下层流水线(4)，所述下层流水线(4)将加工后的次品通过所述升降定位机构(2)转运至所述上层流水线(3)进行再加工；
还包括定位模组(5)和顶升模组(6)，所述定位模组(5)设置在所述顶升模组(6)上方，所述顶升模组(6)与所述流水线活动连接；
所述顶升模组(6)通过升降设置在所述上层流水线(3)上的定位模组(5)的高度以与所述螺丝拧紧机构(1)相配合完成螺丝拧紧的工作；
所述定位模组(5)包括定位底盘(501)、设置在定位底盘(501)上的定位转盘(502)、设置在定位转盘(502)上的定位固定块(503)和设置在所述定位底盘(501)上以对定位固定块(503)上工件进行螺丝拧紧后压入的手动压入机构(504)；
所述顶升模组(6)从上到下依次包括与所述定位模组(5)固定连接的顶升固定板(601)、与所述顶升固定板(601)连接顶升滑块(602)、与所述顶升滑块(602)连接的顶升滑轨(603)和与所述顶升滑轨(603)固定连接的顶升连接板(604)，所述顶升连接板(604)与所述流水线活动连接，所述顶升滑块(602)通过顶升横向气缸(605)带动以使得所述顶升固定板(601)在所述顶升滑轨(603)上滑动，所述顶升固定板(601)通过顶升纵向气缸(606)带动以在垂直方向升降运动。
2.如权利要求1所述的一种半自动螺丝组装系统，其特征在于，所述螺丝拧紧机构(1)包括X轴组合件(101)、Y轴组合件(102)、设置在所述Y轴组合件(102)一端的螺丝拧紧件(103)和分螺丝组合件(104)，所述X轴组合件(101)和所述Y轴组合件(102)协同带动所述螺丝拧紧件(103)获取所述分螺丝组合件(104)处分离出的螺丝。
3.如权利要求2所述的一种半自动螺丝组装系统，其特征在于，还包括螺丝定位块(105)，所述螺丝定位块(105)对从所述分螺丝组合件(104)处分离出的螺丝进行定位，所述螺丝拧紧件(103)从所述螺丝定位块(105)处获取螺丝；
所述螺丝定位块(105)包括螺丝定位孔(1501)、螺丝定位板(1502)、设置在所述螺丝定位板(1502)上的螺丝定位滑轨(1503)和驱动所述螺丝定位孔(1501)沿着所述螺丝定位滑轨(1503)滑动的螺丝定位气缸(1504)。
4.如权利要求1所述的一种半自动螺丝组装系统，其特征在于，所述升降定位机构(2)包括定位单元(201)和升降单元(202)，所述升降单元(202)通过升降联动架(203)带动所述定位单元(201)的升降；
所述定位单元(201)包括定位滚轮(2011)、驱动所述定位滚轮(2011)转动的定位轴(2012)、带动所述定位轴(2012)转动的定位电机(2013)和设置在所述定位滚轮(2011)上支撑并传送所述定位模组(5)的定位传送带(2014)；
所述升降单元(202)包括升降架(2021)和驱动所述升降联动架(203)沿着所述升降架(2021)升降的升降电机(2022)。
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