CN108247331A - 一种全自动打螺丝系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种全自动打螺丝系统，包括用于支撑液晶屏的支撑单元以及位于所述支撑单元两侧的用于给所述液晶屏打螺丝的打螺丝单元，每个所述打螺丝单元包括多个可横向滑移的打螺丝子单元，从而分工合作，共同打螺丝，提高生产效率，所述打螺丝子单元包括螺丝枪、用于驱动所述螺丝枪垂直升降的第一驱动机构以及用于驱动所述螺丝枪旋转的第二驱动机构。与现有技术相比，本发明工作效率高，得到的产品一致性和质量好，产品的合格率上升的同时对机器损伤小，降低生产成本，从而满足当前机械化与自动化大规模生产的需要，为用户带来良好的经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及液晶屏生产领域，特别是一种全自动打螺丝系统。
背景技术
在液晶屏的装配过程中，拧螺钉是一种最基本的操作。在传统的装配工艺中采用手动螺丝刀拧螺钉对产品进行装配，这种原始的手动操作方式需要较多的装配人员，其效率低、产量低操作不一致，产品质量得不到保证。随着社会的发展和科学技术的进步，人们发明了适应大批量生产以及机械化操作的电动螺丝刀。这种电动螺丝刀的出现为提高生产效率，降低劳动强度起到了积极的作用。然而，使用这种电动螺丝刀仍然需要用手动来配合抓取螺钉，并校正放进螺纹孔中，再使用电动螺丝刀拧紧。这种方式相对于手动的螺丝刀拧紧提高了效率，但是随着现代化建设的步伐加快，各类的自动化生产模式与装配流水线等大量的技术革新。现有的手动螺丝刀拧紧或电动的螺丝刀拧紧方式已经不能适应机械化与自动化大规模生产的需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种全自动打螺丝系统，以解决现有技术中的不足，它能够满足当前机械化与自动化大规模生产的需要，为用户带来良好的经济效益。
本发明提供了一种全自动打螺丝系统，包括用于支撑液晶屏的支撑单元以及位于所述支撑单元两侧的用于给所述液晶屏打螺丝的打螺丝单元，所述支撑单元包括框架，所述框架包括相互搭接固定的横梁和纵梁，所述纵梁底部设有支脚，两个相对的所述横梁之间设有底板，所述底板的四角各设有一个第一驱动气缸，每个所述第一驱动气缸的活塞杆末端均与电机安装板固定连接，且四个所述第一驱动气缸与所述电机安装板的连接处位于所述电机安装板的四角，所述电机安装板的底部固定有旋转驱动电机，所述旋转驱动电机的输出轴穿过所述电机安装板后连接有旋转板，所述旋转板上间隔设有多个用于支撑液晶屏的支板，所述框架上还设有支架，所述支架上设有两个相机，两个所述相机对应于所述液晶屏的对角设置；每个所述打螺丝单元包括多个可横向滑移的打螺丝子单元，所述打螺丝子单元包括螺丝枪、用于驱动所述螺丝枪垂直升降的第一驱动机构以及用于驱动所述螺丝枪旋转的第二驱动机构，所述第一驱动机构包括底座、支撑板、第一驱动电机、第一传动丝杆、背板和第一导向杆，所述支撑板固定于所述底座上，所述支撑板的背部安装有加强筋，所述第一驱动电机、第一传动丝杆和第一导向杆均安装于所述支撑板的侧部，所述第一驱动电机的输出轴通过联轴器与所述第一传动丝杆轴连接，所述第一传动丝杆上螺接有第一丝杆螺母，所述背板固定于所述第一丝杆螺母上，所述第一导向杆设有两个，两个所述第一导向杆平行设于所述第一传动丝杆的两侧，所述背板上设有与所述第一导向杆形成导向配合的第一导向块，所述第二驱动机构包括第二驱动电机和基板，所述第二驱动电机固定于所述背板上，所述第二驱动电机的输出轴与所述基板固定连接，所述基板上设有第二驱动气缸，所述第二驱动气缸的活塞杆末端连接有安装座，所述螺丝枪固定于所述安装座上，所述底座于所述螺丝枪的下方固定有用于提供螺丝的存料箱。
如上所述的全自动打螺丝系统，其中，优选的是，所述相机被移动机构驱动实现X轴方向、Y轴方向和Z轴方向移动，所述移动机构固定于所述支架上，包括用于驱动相机X轴方向移动的X轴移动模组、用于驱动相机Y轴方向移动的Y轴移动模组，用于驱动相机Z轴方向移动的Z轴移动模组。
如上所述的全自动打螺丝系统，其中，优选的是，所述旋转板的一侧固定有两个对称设置的限位块。
如上所述的全自动打螺丝系统，其中，优选的是，所述底座上设有第三驱动电机、第二传动丝杆、第二导向杆和台板，所述第三驱动电机的输出轴通过联轴器与所述第二传动丝杆轴连接，所述第二传动丝杆上螺接有第二丝杆螺母，所述台板固定于所述第二丝杆螺母上，所述第二导向杆设有两个，两个所述第二导向杆平行设于所述第二传动丝杆的两侧，所述台板上设有与所述第二导向杆形成导向配合的第二导向块，所述存料箱设有两个，对称设于所述台板上。
与现有技术相比，本发明工作效率高，得到的产品一致性和质量好，产品的合格率上升的同时对机器损伤小，降低生产成本，从而满足当前机械化与自动化大规模生产的需要，为用户带来良好的经济效益。
附图说明
图1是本发明整体结构的轴测图；
图2是打螺丝子单元的轴测图一；
图3是打螺丝子单元的轴测图二；
图4是支撑单元的轴测图一；
图5是支撑单元的轴测图二；
图6是相机的轴测图。
附图标记说明：1-螺丝枪，2-底座，3-支撑板，4-第一驱动电机，5-第一传动丝杆，6-背板，7-第一导向杆，8-第一丝杆螺母，9-第一导向块，10-第二驱动电机，11-基板，12-第一驱动气缸，13-安装座，14-存料箱，15-第三驱动电机，16-第二传动丝杆，17-第二导向杆，18-台板，19-第二导向块，20-框架，21-底板，22-第一驱动气缸，23-旋转驱动电机，24-旋转板，25-电机安装板，26-支板，27-支架，28-相机，29-X轴移动模组，30-Y轴移动模组，31-Z轴移动模组，32-限位块，100-支撑单元，200-打螺丝子单元。
具体实施方式
下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
如图1至图6所示，本发明的实施例提供了一种全自动打螺丝系统，包括用于支撑液晶屏的支撑单元100以及位于所述支撑单元100两侧的用于给所述液晶屏打螺丝的打螺丝单元，还包括电气控制系统，所述电气控制系统包括PLC控制器、操作平台、显示器，所述操作平台及显示器均与所述PLC控制器电连接，通过所述PLC控制器可以写入在工作时打螺丝系统所要用到的程序指令，这些程序指令用于控制打螺丝系统各个部分的具体运作，在所述操作平台上可以进行具体操作，而打螺丝系统的运行状态会在所述显示器显示出来，方便工作人员观察。
所述支撑单元100包括框架20，所述框架20包括相互搭接固定的横梁和纵梁，所述纵梁底部设有支脚，两个相对的所述横梁之间设有底板21，所述底板21的四角各设有一个第一驱动气缸2212，每个所述第一驱动气缸2212的活塞杆末端均与电机安装板25固定连接，且四个所述第一驱动气缸2212与所述电机安装板25的连接处位于所述电机安装板25的四角，所述电机安装板25的底部固定有旋转驱动电机23，所述旋转驱动电机23的输出轴穿过所述电机安装板25后连接有旋转板24，所述旋转板24上设有与所述电气控制系统连接的传感器，所述传感器用于判定旋转板24是否转动到位，并将信息反馈至控制系统，这样可以有效避免误操作，所述旋转板24上间隔设有多个用于支撑液晶屏的支板26，所述框架20上还设有支架27，所述支架27上设有两个相机28，两个所述相机28对应于所述液晶屏的对角设置。
通过设置旋转电机和第一驱动气缸2212，旋转电机驱动液晶屏水平方向转动偏移对位，第一驱动气缸2212驱动液晶屏垂直方向升降对位，两个相机28对准标准状态下的液晶屏位置，并采集图像信号给电气控制系统，电气控制系统接收到图像信号后，确认液晶屏是否到位，继而发送执行命令给旋转电机和第一驱动气缸2212以实现调整对位。
为了实现多种尺寸的液晶屏的需要，所述相机28被移动机构驱动实现X轴方向、Y轴方向和Z轴方向移动，所述相机28被移动机构驱动实现X轴方向、Y轴方向和Z轴方向移动，所述移动机构固定于所述支架27上，包括用于驱动相机28X轴方向移动的X轴移动模组29、用于驱动相机28Y轴方向移动的Y轴移动模组30，用于驱动相机28Z轴方向移动的Z轴移动模组31。
所述X轴移动模组29、Y轴移动模组30、Z轴移动模组31均可参考现有技术中的结构，与电气控制系统连接，实现驱动移动即可。
进一步地，所述旋转板24的一侧固定有两个对称设置的限位块32。
每个所述打螺丝单元包括多个可横向滑移的打螺丝子单元200，从而分工合作，共同打螺丝，提高生产效率，所述打螺丝子单元200包括螺丝枪1、用于驱动所述螺丝枪1垂直升降的第一驱动机构以及用于驱动所述螺丝枪1旋转的第二驱动机构，所述第一驱动机构包括底座2、支撑板3、第一驱动电机4、第一传动丝杆5、背板6和第一导向杆7，所述支撑板3固定于所述底座2上，所述支撑板3的背部安装有加强筋，所述第一驱动电机4、第一传动丝杆5和第一导向杆7均安装于所述支撑板3的侧部，所述第一驱动电机4的输出轴通过联轴器与所述第一传动丝杆5轴连接，所述第一传动丝杆5上螺接有第一丝杆螺母8，所述背板6固定于所述第一丝杆螺母8上，所述第一导向杆7设有两个，两个所述第一导向杆7平行设于所述第一传动丝杆5的两侧，所述背板6上设有与所述第一导向杆7形成导向配合的第一导向块9，所述第二驱动机构包括第二驱动电机10和基板11，所述第二驱动电机10固定于所述背板6上，所述第二驱动电机10的输出轴与所述基板11固定连接，所述基板11上设有第二驱动气缸，所述第二驱动气缸的活塞杆末端连接有安装座13，所述螺丝枪1固定于所述安装座13上，所述底座2于所述螺丝枪1的下方固定有用于提供螺丝的存料箱14，所述存料箱14为现有技术，满足螺丝供料要求，准确提供给螺丝枪1需要吸附的螺丝。
所述螺丝枪1为现有技术，它包括枪体，所述枪体内设有位移感应器、扭力感应器、螺丝刀、螺丝批、伺服电机Ⅰ以及伺服电机Ⅱ，所述位移感应器、所述扭力感应器、所述伺服电机Ⅰ以及所述伺服电机Ⅱ分别与电气控制系统电连接，所述伺服电机Ⅰ控制所述螺丝刀上下运动，所述螺丝批与所述伺服电机Ⅱ的输出轴转动连接，可以实现打螺丝动作。工作时，螺丝进入所述枪体内，所述螺丝批真空吸住螺丝，所述伺服电机Ⅰ控制所述螺丝刀垂直向下，接触到产品后，所述伺服电机Ⅱ带着所述螺丝批转动并开始打螺丝工作。所述位移感应器反馈所述螺丝刀运动的位移以及打螺丝的深度数据，所述扭力感应器反馈扭矩数据，防止因打螺丝深度过大或扭力过大而生产出废品，提高产品质量。
为了满足多种孔径螺丝孔的打紧需要，所述存料箱14可提供多种尺寸的螺丝，所述底座2上设有第三驱动电机15、第二传动丝杆16、第二导向杆17和台板18，所述第三驱动电机15的输出轴通过联轴器与所述第二传动丝杆16轴连接，所述第二传动丝杆16上螺接有第二丝杆螺母，所述台板18固定于所述第二丝杆螺母上，所述第二导向杆17设有两个，两个所述第二导向杆17平行设于所述第二传动丝杆16的两侧，所述台板18上设有与所述第二导向杆17形成导向配合的第二导向块19，所述存料箱14设有两个，对称设于所述台板18上。
本发明的使用过程为：通过设置驱动电机和第一驱动气缸2212，旋转电机驱动液晶屏水平方向转动偏移对位，第一驱动气缸2212驱动液晶屏垂直方向升降对位，两个相机28对准标准状态下的液晶屏位置，并采集图像信号给电气控制系统，电气控制系统接收到图像信号后，确认液晶屏是否到位，继而发送执行命令给旋转电机和第一驱动气缸2212以实现调整对位。
两个存料箱14内存储不同型号的螺丝，当需要其中一种螺丝时候，电气控制系统控制第三驱动电机15工作，从而带动台板18移动合适距离，使得存有这样螺丝的存料箱14位于螺丝枪1的正下方，方便螺丝枪1取料，第一驱动电机4工作带动第一传动丝杆5转动，继而带动所述背板6升降，使得螺丝枪1到达存料箱14处，螺丝枪1吸附螺丝后，第一驱动电机4工作，带动背板6升起到指定位置，第二驱动电机10工作，使得螺丝枪1转动度，第二驱动气缸驱动螺丝枪1运动，使得螺丝枪1到达产品位置，螺丝枪1工作，打紧螺丝，然后第二驱动气缸驱动螺丝枪1回缩，第二驱动电机10工作，使得螺丝枪1的枪口垂直向下，完成一个工作循环。
以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。
Claims (4)
1.一种全自动打螺丝系统，其特征在于：包括用于支撑液晶屏的支撑单元(100)以及位于所述支撑单元(100)两侧的用于给所述液晶屏打螺丝的打螺丝单元，所述支撑单元(100)包括框架(20)，所述框架(20)包括相互搭接固定的横梁和纵梁，所述纵梁底部设有支脚，两个相对的所述横梁之间设有底板(21)，所述底板(21)的四角各设有一个第一驱动气缸(22)(12)，每个所述第一驱动气缸(22)(12)的活塞杆末端均与电机安装板(25)固定连接，且四个所述第一驱动气缸(22)(12)与所述电机安装板(25)的连接处位于所述电机安装板(25)的四角，所述电机安装板(25)的底部固定有旋转驱动电机(23)，所述旋转驱动电机(23)的输出轴穿过所述电机安装板(25)后连接有旋转板(24)，所述旋转板(24)上间隔设有多个用于支撑液晶屏的支板(26)，所述框架(20)上还设有支架(27)，所述支架(27)上设有两个相机(28)，两个所述相机(28)对应于所述液晶屏的对角设置；每个所述打螺丝单元包括多个可横向滑移的打螺丝子单元(200)，所述打螺丝子单元(200)包括螺丝枪(1)、用于驱动所述螺丝枪(1)垂直升降的第一驱动机构以及用于驱动所述螺丝枪(1)旋转的第二驱动机构，所述第一驱动机构包括底座(2)、支撑板(3)、第一驱动电机(4)、第一传动丝杆(5)、背板(6)和第一导向杆(7)，所述支撑板(3)固定于所述底座(2)上，所述支撑板(3)的背部安装有加强筋，所述第一驱动电机(4)、第一传动丝杆(5)和第一导向杆(7)均安装于所述支撑板(3)的侧部，所述第一驱动电机(4)的输出轴通过联轴器与所述第一传动丝杆(5)轴连接，所述第一传动丝杆(5)上螺接有第一丝杆螺母(8)，所述背板(6)固定于所述第一丝杆螺母(8)上，所述第一导向杆(7)设有两个，两个所述第一导向杆(7)平行设于所述第一传动丝杆(5)的两侧，所述背板(6)上设有与所述第一导向杆(7)形成导向配合的第一导向块(9)，所述第二驱动机构包括第二驱动电机(10)和基板(11)，所述第二驱动电机(10)固定于所述背板(6)上，所述第二驱动电机(10)的输出轴与所述基板(11)固定连接，所述基板(11)上设有第二驱动气缸，所述第二驱动气缸的活塞杆末端连接有安装座(13)，所述螺丝枪(1)固定于所述安装座(13)上，所述底座(2)于所述螺丝枪(1)的下方固定有用于提供螺丝的存料箱(14)。
2.根据权利要求1所述的全自动打螺丝系统，其特征在于：所述相机(28)被移动机构驱动实现X轴方向、Y轴方向和Z轴方向移动，所述移动机构固定于所述支架(27)上，包括用于驱动相机(28)X轴方向移动的X轴移动模组(29)、用于驱动相机(28)Y轴方向移动的Y轴移动模组(30)，用于驱动相机(28)Z轴方向移动的Z轴移动模组(31)。
3.根据权利要求2所述的全自动打螺丝系统，其特征在于：所述旋转板(24)的一侧固定有两个对称设置的限位块(32)。
4.根据权利要求3所述的全自动打螺丝系统，其特征在于：所述底座(2)上设有第三驱动电机(15)、第二传动丝杆(16)、第二导向杆(17)和台板(18)，所述第三驱动电机(15)的输出轴通过联轴器与所述第二传动丝杆(16)轴连接，所述第二传动丝杆(16)上螺接有第二丝杆螺母，所述台板(18)固定于所述第二丝杆螺母上，所述第二导向杆(17)设有两个，两个所述第二导向杆(17)平行设于所述第二传动丝杆(16)的两侧，所述台板(18)上设有与所述第二导向杆(17)形成导向配合的第二导向块(19)，所述存料箱(14)设有两个，对称设于所述台板(18)上。
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