CN108213936A - 自动锁螺丝机 - Google Patents

Abstract

一种自动锁螺丝机，包括升降组件、锁附组件、导向组件、吸附组件、检测组件及控制模组，锁附组件包括驱动部、可拆卸地安装于驱动部一端的螺丝刀和套设于螺丝刀上的弹性件，驱动部在控制模组的控制下驱动螺丝刀转动，以对螺丝进行锁附操作，吸附组件与一真空发生器连接的用于吸附螺丝的吸嘴，吸嘴包括本体和位于本体一端的吸附端，吸嘴内设置有贯穿吸附端和本体的气流通道，吸附端包括远离本体的端部、与气流通道相对的内侧壁和设置于内侧壁上的止挡面，吸嘴吸附螺丝时，螺丝由所述端部进入吸附端并被止挡面止挡，内侧壁上还设置有导流槽，导流槽呈螺旋状由端部向所述止挡面延伸，并贯穿止挡面与气流通道连通。

Description

自动锁螺丝机

本申请是中国专利(发明名称：自动锁螺丝机，申请号：2015106947090申请日期：2015-10-22)的分案申请。

技术领域

本发明涉及自动锁螺丝领域，尤其是一种自动锁螺丝机。

背景技术

真空吸着式自动锁螺丝机通常包括吸附螺丝的吸嘴和锁固螺丝的螺丝刀，吸嘴具有一吸附端，并与一真空发生器相连，以使外界空气由吸附端进入吸嘴，从而在吸附端产生用于吸附螺丝的吸附力。螺丝刀穿过吸嘴对吸附端吸附的螺丝进行锁固操作。但通常由于吸附端收容螺丝的部位的尺寸略大于螺丝的尺寸，当螺丝进入吸附端之后，其可能会相对吸附端的内侧壁倾斜而被卡在吸附端的内侧壁间，螺丝刀在锁固该螺丝时则会出现滑牙、浮锁等问题，锁附良率较低。

发明内容

针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供了一种能够提高螺丝的锁附良率的自动锁螺丝机。

一种自动锁螺丝机，包括升降组件、锁附组件、导向组件、吸附组件、检测组件及控制模组，所述锁附组件、所述导向组件、所述吸附组件和所述检测组件可在升降组件的带动下进行升降运动，所述控制模组用于控制所述吸附组件和所述锁附组件完成对螺丝的吸附和锁附操作，所述锁附组件包括驱动部、可拆卸地安装于所述驱动部一端的螺丝刀和套设于所述螺丝刀上的弹性件，所述驱动部在控制模组的控制下驱动螺丝刀转动，以对螺丝进行锁附操作，所述吸附组件包括与一真空发生器连接的用于吸附螺丝的吸嘴。所述吸嘴包括本体和位于本体一端的吸附端，所述吸嘴内设置有贯穿所述吸附端和本体的气流通道，所述吸附端包括远离所述本体的端部、与所述气流通道相对的内侧壁和设置于所述内侧壁上的止挡面，所述吸嘴吸附螺丝时，所述螺丝由所述端部进入所述吸附端并被所述止挡面止挡，所述内侧壁上还设置有导流槽，所述导流槽呈螺旋状由所述端部向所述止挡面延伸，并贯穿所述止挡面与所述气流通道连通。

上述自动锁螺丝机中，当螺丝由所述端部开始进入所述吸附端时，螺旋状的导流槽能够使空气在位于吸附端段的气流通道内形成旋转的气流，从而使螺丝旋转着进入吸附端内，减小了螺丝卡住而发生偏移的几率。如此，在螺丝刀锁附螺丝时，能够大大提高螺丝的锁附良率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明自动锁螺丝机一较佳实施方式的一组装示意图。

图2为图1的自动锁螺丝机的一升降组件的分解示意图。

图3为图2的自动锁螺丝机的一部分分解示意图。

图4为图2的自动锁螺丝机的另一部分分解示意图。

图5为图1的自动锁螺丝机的吸嘴的吸附端与一螺丝的一示意图。

主要元件符号说明

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

请参阅图1，一种自动锁螺丝机100，通过导气管200与真空发生器(图未示)连接。在真空发生器的作用下，自动锁螺丝机100产生小于大气压的气压，从而产生吸附力以从螺丝供给机(图未示)上吸附螺丝300。然后，自动锁螺丝机100将螺丝300锁附到产品(图未示)上。

自动锁螺丝机100包括升降组件10、锁附组件20、导向组件30、吸附组件40、检测组件50和控制模组60。锁附组件20、导向组件30、吸附组件40和检测组件50可在升降组件10的带动下进行升降运动。锁附组件20和导向组件30可在外力作用下相对吸附组件40移动。控制模组60用于控制吸附组件40和锁附组件20完成对螺丝300的吸附和锁附操作。

请参阅图2，升降组件10包括升降结构11和固定于升降结构11上的固定结构12。升降结构11包括定位件111、导向件112、滑动件113、缓冲件114和驱动件115。定位件111用于与一支架(图未示)相固定，以使自动锁螺丝机100固定于特定位置。导向件112与定位件111相固定。滑动件113滑动设置于导向件112上，并可在驱动件115的驱动下相对导向件112进行升降运动。缓冲件114设置于导向件112和滑动件113之间，用于对滑动件113起到缓冲作用。驱动件115在控制模组60的控制下驱动滑动件113相对导向件112移动。驱动件115可以为压缩气缸等动力装置。固定结构12固定于滑动件113上。固定结构12包括连接件121和夹持件122。连接件121分别与滑动件113和夹持件122相固定。夹持件122包括两个相对设置的夹持部1221。两个夹持部1221从相对的两侧夹持并固定锁附组件20，从而使锁附组件20随着滑动件113一起相对导向件112进行升降运动。

请参阅图3和图4，锁附组件20包括驱动部21、可拆卸地安装于驱动部21一端的螺丝刀22和套设于螺丝刀22上的弹性件23。驱动部21夹持于两个夹持部1221之间，以使锁附组件20固定于固定结构12上。驱动部21在控制模组60的控制下驱动螺丝刀22转动，以对螺丝300进行锁附操作。驱动部21还用于控制螺丝刀22对螺丝300的锁紧程度。当螺丝300的锁紧程度达到预定值时，驱动部21发送锁附完成信号至控制模组60，以控制驱动部21停止驱动螺丝刀22转动。弹性件23为一压缩弹簧。弹性件23的一端抵顶于驱动部21上，另一端抵顶于吸附组件40上。

导向组件30包括中空的柱状套筒31和固定于套筒31一端的导向部32。套筒31包括顶端311、与顶端311相对的底端312和连接于顶端311和底端312之间的侧壁313。顶端311与连接件121相固定。底端312与导向部32相固定。侧壁313上设置有两个相对的开孔3131。导向部32通过螺丝锁附方式固定于套筒31的底端312上。导向部32包括插设于套筒31内的凸柱321和贯穿凸柱321的导向孔322。

吸附组件40包括连接部41和与连接部41相固定的吸嘴42。连接部41收容于套筒31内，且可相对套筒31滑动。连接部41包括顶部411、与顶部411相对的底部412以及贯穿顶部411和底部412的通孔413。顶部411与弹性件23相抵接。导气管200穿过套筒31上的开孔3131固定于连接部41上，并与通孔413连通。吸嘴42可穿过导向孔322外露于导向组件30，并可在导向孔322的导向作用下相对导向组件30移动。吸嘴42包括本体421、和设置于本体421的相对两端的固定端422和吸附端423。吸嘴42内设置有贯穿吸附端423、本体421和固定端422的气流通道424。固定端422螺合于连接部41的底部412，以使吸嘴42与连接部41相固定。气流通道424经由固定端422与通孔413相连通。外界空气可在与通孔413相连的真空发生器的作用下经由气流通道424进入吸嘴42内，并在吸附端423产生用于吸附螺丝300的吸附力。

请参阅图5，吸附端423包括远离本体421的端部4231、与气流通道424相对的内侧壁4232、和与端部4231间隔预定距离由内侧壁4232向气流通道424内垂直凸出的止挡面4233。端部4231包括与内侧壁4232垂直的端面4234以及连接于端面4234和内侧壁4232之间的导引面4235。导引面4235相对端面4234倾斜。导引面4235用于在吸附端423吸附螺丝时对螺丝300起到导引作用，以使螺丝300更容易进入吸附端423。止挡面4233呈环形，且与端面4234平行。止挡面4233用于在螺丝300进入吸附端423时止挡螺丝300，且螺丝300遮挡止挡面4233中心的气流通道424。止挡面4233的中心在螺丝刀22锁附螺丝300时对螺丝刀22起到限位作用，以减小螺丝刀22出现晃动的几率。吸附端423还包括若干设置于内侧壁4232上的导流槽4236。若干导流槽4236等间隔地分布于内侧壁4232上。每一导流槽4236均是由端部4231呈螺旋状向止挡面4233延伸，并贯穿止挡面4233而与气流通道424连通。如此，当螺丝300停留在止挡面4233上时，外界气流仍能够通过导流槽4236进入气流通道424内。在本实施方式中，导流槽4236的螺旋角为30°。导流槽4236的宽度、深度和旋转角可根据被吸附的螺丝300的规格不同而做调整，从而在吸附端423内产生合适的旋转气流。

检测组件50用于检测螺丝刀22与吸附端423吸附的螺丝300是否接触，并在螺丝刀22与吸附端423吸附的螺丝300接触时发送检测信号至控制模组60，进而控制螺丝刀22开始转动以锁附螺丝300。检测组件50包括间隔预定距离设置的第一检测件51和第二检测件52。第一检测件51固定于连接件121上。第二检测件52穿过套筒31上的开孔3131固定于连接部41上。上述预定距离为螺丝刀22相对螺丝300移动并接触所需的最大距离。在本实施方式中，第一检测件51为光电感应器，其包括相对设置的光发射部和光接收部。光接收部用于接收光发射部发出的光线。第二检测件52为长条状的杆。当螺丝刀22与吸附端423吸附的螺丝300接触时，第二检测件52位于光发射部和光接收部之间并阻挡光接收部接收光发射部发出的光线。此时，光接收部产生上述检测信号并发送至控制模组60。

控制模组60用于响应第一检测件51发送的检测信号控制升降组件10的驱动件115停止驱动滑动件113下降，并控制锁附组件20的驱动部21开始驱动螺丝刀22转动以锁附螺丝300。控制模组60还用于响应驱动部21发送的锁附完成信号控制升降组件10的驱动件115驱动滑动件113上升。

组装自动锁螺丝机100时，首先，用户将锁附组件20固定于升降组件10的固定结构12上。其次，用户将吸附组件40套设于螺丝刀22上。此时，螺丝刀22穿过连接部41上的通孔413进入吸嘴42的气流通道424内。弹性件23的两端分别抵顶于驱动部21和连接部41的顶部411上。然后，用户将导向组件30套设于吸附组件40上，并固定于固定结构12上。此时，吸附组件40相对导向组件30处于初始位置。连接部41的底部412在弹性件23的弹力作用下抵顶于导向部32的凸柱321上。吸嘴42穿过导向部32的导向孔322外露于导向组件30。接着，用户将检测组件50的第一检测件51固定于固定结构12上，并将第二检测件52固定于连接部41上。最后，用户通过导气管200使连接部41上的通孔413与真空发生器连通。

自动锁螺丝机100的工作原理如下：首先，真空发生器开始工作，以使外界空气经由吸嘴42、连接部41进入真空发生器，从而在吸附端423处产生吸附力。其次，自动锁螺丝机100在升降组件10的控制下从螺丝供给机上吸附螺丝300，并使螺丝300对准待锁附的产品上的螺丝孔。然后，升降组件10在控制模组60的控制下带动锁附组件20、导向组件30、吸附组件40和检测组件50向下移动。当吸附端423吸附的螺丝300与产品接触时，螺丝300、吸附组件40和第二检测件52在产品的止挡下停止向下移动。锁附组件20、导向组件30和第一检测件51在升降组件10的作用下继续向下移动，以使螺丝刀22与螺丝300接触。在此过程中，弹性件23被压缩而产生弹性回复力。第一检测件51和第二检测件52之间的距离逐渐减小。当螺丝刀22与吸附端423吸附的螺丝300接触时，第一检测件51检测到第二检测件52。此时，第一检测件51发送检测信号至控制模组60。控制模组60响应该检测信号控制升降组件10的驱动件115停止驱动滑动件113下降，并控制锁附组件20的驱动部21开始驱动螺丝刀22转动。螺丝刀22穿过止挡面4233的中心的气流通道424，并在止挡面4233的限位作用下锁附螺丝300。当螺丝300的锁紧程度达到预定值时，驱动部21使螺丝刀22停止转动，并发送锁附完成信号至控制模组60。控制模组60根据该锁附完成信号控制升降组件10的驱动件115驱动滑动件113上升，从而使锁附组件20、导向组件30、吸附组件40和检测组件50向上移动。吸附组件40在弹性件23的弹性回复力的作用下回复至初始位置，且第二检测件52与第一检测件51分离，以便进行下一次吸附螺丝300。

在吸嘴42从螺丝供给机上吸附螺丝300的过程中，当吸附端423的位置与被吸附的螺丝300之间存在微小的错位时，导引面4235能够对螺丝300起到引导作用，以使螺丝300被顺利地吸附进入吸附端423。当螺丝300进入吸附端423后，外界空气会通过螺旋状的导流槽4236进入气流通道424内，并在吸附端423内形成旋转的气流。该旋转的气流作用于螺丝300后使螺丝300旋转着向止挡面4233移动。当螺丝300被止挡面4233止挡时，由于导流槽4236贯穿止挡面4233，因此外界空气仍能够通过导流槽4236进入气流通道424。此时，气流形成的压力使螺丝300相对止挡面4233静止。由于螺丝300是旋转着进入吸附端423，因此，能够减少螺丝300卡住的几率，从而减小螺丝300的位置发生偏移的几率，并在螺丝刀22锁附螺丝300时提高螺丝300的锁附良率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种自动锁螺丝机，其特征在于：包括升降组件、锁附组件、导向组件、吸附组件、检测组件及控制模组，所述锁附组件、所述导向组件、所述吸附组件和所述检测组件可在升降组件的带动下进行升降运动，所述控制模组用于控制所述吸附组件和所述锁附组件完成对螺丝的吸附和锁附操作，所述锁附组件包括驱动部、可拆卸地安装于所述驱动部一端的螺丝刀和套设于所述螺丝刀上的弹性件，所述驱动部在控制模组的控制下驱动螺丝刀转动，以对螺丝进行锁附操作，所述吸附组件包括与一真空发生器连接的用于吸附螺丝的吸嘴，所述吸嘴包括本体和位于本体一端的吸附端，所述吸嘴内设置有贯穿所述吸附端和本体的气流通道，所述吸附端包括远离所述本体的端部、与所述气流通道相对的内侧壁和设置于所述内侧壁上的止挡面，所述吸嘴吸附螺丝时，所述螺丝由所述端部进入所述吸附端并被所述止挡面止挡，所述内侧壁上还设置有导流槽，所述导流槽呈螺旋状由所述端部向所述止挡面延伸，并贯穿所述止挡面与所述气流通道连通。

2.如权利要求1所述的自动锁螺丝机，其特征在于：所述导流槽的数目为多个，所述多个导流槽等间隔地设置于所述内侧壁上。

3.如权利要求1所述的自动锁螺丝机，其特征在于：所述端部包括与所述内侧壁垂直的端面和连接于所述端面和内侧壁之间的倾斜的导引面，所述导引面用于在所述吸附端吸附螺丝时对螺丝起到导引作用。

4.如权利要求1所述的自动锁螺丝机，其特征在于：所述止挡面为由所述内侧壁向所述气流通道垂直凸出的环形面，当所述止挡面止挡所述吸附端吸附的螺丝时，所述螺丝遮挡所述止挡面中心的气流通道。

5.如权利要求4所述的自动锁螺丝机，其特征在于：所述自动锁螺丝机还包括用于锁附螺丝的螺丝刀；所述螺丝刀穿过所述止挡面中心的气流通道，并在所述止挡面的限位作用下锁附所述螺丝。

6.如权利要求1所述的自动锁螺丝机，其特征在于：所述升降组件包括升降结构和固定于所述升降结构上的固定结构，所述升降结构包括定位件、导向件、滑动件、缓冲件和驱动件，所述定位件用于与一支架相固定，以使所述自动锁螺丝机固定于设定位置，所述导向件与定位件相固定，所述滑动件滑动设置于所述导向件上，并可在所述驱动件的驱动下相对导向件进行升降运动，所述缓冲件设置于导向件和所述滑动件之间，用于对所述滑动件进行缓冲，所述驱动件在所述控制模组的控制下驱动所述滑动件相对所述导向件移动，所述固定结构固定于滑动件上，所述锁附组件固定在所述固定结构上，所述导向组件套设于所述吸附组件并固定在所述固定结构上。

7.如权利要求6所述的自动锁螺丝机，其特征在于：所述固定结构包括连接件和夹持件，所述连接件分别与所述滑动件和所述夹持件相固定，所述夹持件包括两个相对设置的夹持部，两个所述夹持部从相对的两侧夹持并固定所述锁附组件。

8.如权利要求7所述的自动锁螺丝机，其特征在于：所述驱动部夹持于两个夹持部之间，以使所述锁附组件固定于所述固定结构上。

9.如权利要求1所述的自动锁螺丝机，其特征在于：所述弹性件为一压缩弹簧，所述弹性件的一端抵顶于所述驱动部上，另一端抵顶于所述吸附组件上。