CN108393683A - 一种自动锁螺钉机构及自动锁螺钉方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种自动锁螺钉机构，包括机架和设置有电批的锁螺钉组件,还包括：定位装置，所述定位装置包括导向座、吸头以及定位块组件；进料轨道，两端分别连接送螺钉气管和定位块组件，用于将螺钉轴向调整至锁付方向后定位在定位块组件上；所述吸头用于在导向座朝向螺钉移动时吸附螺钉并抵顶在所述定位块组件上，所述定位块组件用于在导向座朝向螺钉移动时逐渐分离以释放吸头；电批的批头沿吸头轴向穿过所述吸头，用于将所述吸头吸附的螺钉顶出并锁进工件。本发明还提供一种自动锁螺钉方法，使用上述的自动锁螺钉机构。本发明提供的自动锁螺钉机构和自动锁螺钉方法能够实现小长径比螺钉的精准定位，提高螺钉锁付效果和锁付效率。
Description
技术领域
本发明涉及锁螺钉设备领域，尤其涉及一种自动锁螺钉机构及自动锁螺钉方法。
背景技术
现有的自动化装配作业中往往需要为执行机构输送待拧进目标设备的螺钉。目前，吹气送钉应用领域相对普遍，经过市场需求的不断发展，吹气送钉机构也相应的发展，各种各样的吹气送钉机构不断涌现在市面上。然而，现有的吹气送钉机构一般只适用于大长径比螺钉，在使用现有技术的吹气送钉机构输送小长径比螺钉时往往会遇到问题和困难，例如小长径比螺钉在输送过程中会发生摆动，甚至翻转，造成电批锁螺钉时无法定位，容易螺钉打偏导致产品螺钉滑牙或螺钉偏位，影响产品的加工效率和加工质量。
发明内容
本发明针对现有技术的不足之处，提供了一种自动锁螺钉机构及自动锁螺钉方法，适用于小长径比螺钉，从而保证产品的加工效率和加工质量。
本发明的技术解决方案如下：
一方面，提供一种自动锁螺钉机构，包括机架和设置有电批(220)的锁螺钉组件，所述自动锁螺钉机构还包括：
定位装置，所述定位装置包括导向座、弹性连接所述导向座的吸头以及转动连接所述导向座的定位块组件；
进料轨道，所述进料轨道一端连接送螺钉气管用于接收螺钉，进料轨道另一端连通所述定位块组件用于将螺钉轴向调整至锁付方向后定位在定位块组件上；
所述吸头用于在所述导向座的带动下朝向螺钉移动并吸附螺钉，所述定位块组件用于在所述导向座朝向螺钉移动时逐渐分离以释放吸头；所述电批的批头沿吸头轴向穿过所述吸头，用于将所述吸头吸附的螺钉顶出并锁进工件。
本发明上述的自动锁螺钉机构中，所述吸头远离所述定位块组件的一端套设有弹簧，所述吸头通过所述弹簧弹性插设在所述导向座内，用于使所述吸头在抵顶所述定位块组件时能够朝向所述导向座内收缩。
本发明上述的自动锁螺钉机构中，所述定位块组件包括：
第一定位块和第二定位块，所述第一定位块和第二定位块的相对侧壁贴合形成用于搭载螺钉的定位孔，所述定位孔上的螺钉轴向沿螺钉锁付方向；
转动支架，用于分别转动连接所述导向座和第一定位块、以及所述导向座和第二定位块；
滑动组件，用于分别滑动连接所述机架和第一定位块，以及所述机架和第二定位块；
所述转动支架和滑动组件相互配合用于在所述导向座的驱动下分离或贴合所述第一定位块和第二定位块。
本发明上述的自动锁螺钉机构中，所述导向座沿轴向开设有贯穿所述导向座的吸头活动槽，所述吸头活动槽的外形轮廓与吸头相匹配，所述导向座远离所述吸头的侧壁上可拆卸安装有用于封闭所述吸头活动槽的活动槽盖板；
所述吸头靠近所述导向座的一端设置有弹簧安装柱，所述弹簧安装柱外套设有所述弹簧，用于弹性连接所述吸头和导向座；所述吸头远离所述导向座的一端密封连接有微型接头，所述微型接头用于连接真空发生器，以使所述吸头吸附螺钉。
本发明上述的自动锁螺钉机构中，所述进料轨道上开设有第一T形槽，所述第一定位块上开设有与所述第一T形槽连通的第二T形槽，所述第一T形槽和第二T形槽均包括用于间隙配合螺钉螺帽部的第一通道和用于间隙配合螺钉螺杆部的第二通道；
所述第二定位块上开设有与所述第二通道导通的弧形槽，所述第二通道和弧形槽贴合形成所述定位孔，所述第二通道的宽度和所述弧形槽的直径小于螺钉螺帽部的直径。
本发明上述的自动锁螺钉机构中，所述活动槽盖板和吸头沿轴向开设有贯穿所述活动槽盖板和吸头的导向孔，所述电批的批头沿所述导向孔进行上下移动；
所述吸头远离所述导向座的端部还开设有沿所述导向孔环绕设置的环形凹槽，所述环形凹槽与螺钉螺帽部的外形轮廓相匹配。
本发明上述的自动锁螺钉机构中，所述滑动组件包括固定安装在所述机架上的滑轨，以及与所述滑轨滑动配合的第一滑块和第二滑块，所述第一滑块远离滑轨的侧壁安装有所述第一定位块，所述第二滑块远离滑轨的侧壁安装有所述第二定位块。
本发明上述的自动锁螺钉机构中，所述机架上沿轴向设置有机架导轨，所述锁螺钉组件包括与所述机架导轨滑动配合的电批安装块和电批气缸，所述电批安装块用于可拆卸安装所述电批，所述电批气缸用于驱动所述电批安装块带动电批沿机架导轨进行滑动。
本发明上述的自动锁螺钉机构中，所述机架在机架导轨下方还设置有定位装置安装块，所述定位装置还包括与所述定位装置安装块滑动配合的导向座安装块，以及用于驱动所述导向座安装块带动导向座沿定位装置安装块上的导轨进行滑动的导向座气缸。
另一方面，本发明还提供一种自动锁螺钉方法，使用上述的自动锁螺钉机构，包括如下步骤：
S1：将进料轨道的两端分别连接送螺钉气管和定位块组件，以接收送螺钉气管输送的螺钉，并将螺钉轴向调整至锁付方向后定位在定位块组件上；
S2：导向座带动吸头朝向螺钉移动，吸头吸附螺钉并弹性抵顶在所述定位块组件上；
S3：所述定位块组件在导向座朝向螺钉移动的过程中逐渐分离以释放吸头；
S4：锁螺钉组件带动电批朝向螺钉移动，电批批头沿所述吸头轴向穿过吸头，将所述吸头吸附的螺钉顶出并锁进工件。
本发明的有益效果在于：本发明提供的自动锁螺钉机构及自动锁螺钉方法尤其适用于小长径比螺钉，通过进料轨道和定位装置的配合使用能够将螺钉轴向调整至锁付方向进行精准定位，保证了产品加工质量，同时避免了免小长径比螺钉在输送管内摆动和翻转而引起的堵塞等问题；且电批在定位装置的导向作用下能够将螺钉快速锁进工件，大大提高了螺钉的锁付效果和锁付效率。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明提供的自动锁螺钉机构的装配结构示意图；
图2是本发明实施例提供的进料轨道和定位块组件的分解示意图；
图3是本发明实施例提供的定位装置的爆炸图；
图4是本发明实施例提供的吸头和微型接头的装配结构示意图；
图5是本发明实施例提供的自动锁螺钉方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本领域技术人员能够更加清楚地理解本发明，下面将结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细的描述。
如图1所示，本发明提供的自动锁螺钉机构适用于小长径比螺钉，本实施例中，“小长径比螺钉”中的“小”仅以长度与直径之比的数值是否小于1.3作为命名上的区别。具体的，所述自动锁螺钉机构包括机架100、进料轨道400、定位装置以及可沿机架100进行移动的锁螺钉组件，所述锁螺钉组件包括电批220；所述定位装置包括导向座310、吸头320以及转动连接导向座310定位块组件330；进料轨道400的一端通过气管接头440外接送螺钉气管以接收螺钉，进料轨道400的另一端连通定位块组件330用于将螺钉轴向调整至螺钉锁付方向后定位在定位块组件330上。在本发明的一些实施例中，螺钉锁付方向可根据实际加工情况调整为水平、竖直等任意方向，即本发明提供的自动锁螺钉机构能够对任意方向的螺钉进行锁紧，设备通用性极强。
其中，导向座310可沿机架100进行移动，吸头320远离定位块组件330的一端套设有弹簧，吸头320通过弹簧弹性插设在导向座310内。当导向座310带动吸头320朝向螺钉移动时，吸头320吸附住定位块组件330上定位的螺钉并抵顶在定位块组件330上，此时，通过弹簧的收缩作用，吸头320能够向导向座310内收缩，避免吸头320和定位块组件330之间的作用力逐渐增大而导致设备损坏；同时，定位块组件330在导向座310朝向螺钉移动时能够逐渐分离以释放吸头320，吸头320携带螺钉朝向工件移动，此时，电批220的批头沿吸头320轴向穿过吸头320，将吸头320吸附的螺钉顶出并锁进工件，整个作业过程中螺钉定位精确，保证了产品加工质量，同时电批和定位装置之间的结构配合简单实用，大大提高了加工效率。
本实施例中，机架100上凸设有沿轴向设置的机架导轨110，所述锁螺钉组件还包括与机架导轨110滑动连接的电批安装块210和电批气缸230，电批安装块210上可拆卸安装有电批220，电批气缸230的缸体固定安装在机架100上，电批气缸230的活塞杆固定连接电批安装块210，用于驱动电批安装块210带动电批220沿机架导轨110进行滑动。
在本发明的一些实施例中，所述自动锁螺钉机构还包括升降组件，所述升降组件包括设置有导轨的升降板610和升降气缸620，升降气缸620的缸体固定安装在升降板610上，升降气缸620的活塞杆固定连接机架100，升降气缸620用于驱动机架100沿升降板610上的导轨进行移动，从而增大所述自动锁螺钉机构的调节范围，增强机构的通用性。
进一步地，结合图2所示，所述定位块组件330包括并排设置的第一定位块331和第二定位块332，第一定位块331和第二定位块332分别通过对应的转动支架350连接导向座310，具体的，转动支架350一端转动连接导向座310，转动支架350另外一端转动连接第一定位块331或第二定位块332；
第一定位块331和第二定位块332还通过滑动组件360滑动连接机架100，滑动组件360包括固定安装在机架100上的滑轨361，以及与滑轨361滑动配合的第一滑块362和第二滑块363，第一滑块362远离滑轨361的侧壁固定安装有第一定位块331，第二滑块363远离滑轨361的侧壁固定安装有第二滑块363。需要说明的是，通过上述转动支架350和滑动组件360的配合作用，能够在导向座310朝向螺钉方向移动时驱动第一定位块331和第二定位块332沿滑轨361逐渐分离，导向座310远离螺钉方向移动时驱动第一定位块331和第二定位块332沿滑轨361组件贴合，结构简单实用，无需额外的驱动力。
本实施例中，进料轨道400呈圆弧形，当然进料轨道400可根据实际情况调整为其他形状。具体的，进料轨道400通过轨道连接块440固定连接第一定位块331，进料轨道400上开设有与螺钉外形轮廓相匹配的第一T形槽410，第一定位块331上开设有与第一T形槽410连通的第二T形槽420；其中，第一T形槽410和第二T形槽420均包括互相连通的用于间隙配合螺钉螺帽部的第一通道和用于间隙配合螺钉螺杆部的第二通道，以保证小长径比螺钉在进料轨道400和第一定位块331内输送的稳定性，避免输送过程中发生的摆动、甚至翻转等问题。
第二定位块332相对第一定位块331的侧壁上开设有与所述第二通道导通的弧形槽430，所述第二通道和弧形槽430围合形成所述定位孔，所述第二通道的宽度和弧形槽430的直径均小于螺钉螺帽部的直径，以使螺钉通过螺帽部搭载在所述定位孔上，此时，螺钉的轴向沿螺钉锁付方向定位。以上通过进料轨道400、第一定位块331和第二定位块332的相互配合，能够将送螺钉气管输送过来的螺钉轴向调整至螺钉锁付方向后定位，从而解决吸头吸附螺钉时定位不准的问题。
进一步地，结合图3所示，导向座310沿轴向开设有贯穿导向座310的吸头活动槽311，吸头活动槽311与吸头320的外形轮廓相匹配，所述导向座310远离吸头320的一端可拆卸安装有用于封闭吸头活动槽311的活动槽盖板313；
吸头320朝向导向座310的一端沿轴向设置有弹簧安装柱321，弹簧安装柱321外套设有弹簧(未示出)，所述弹簧弹性抵压在活动槽盖板313上，以使吸头320弹性插设在导向座310内。当导向座310朝向螺钉移动时驱动第一定位块331和第二定位块332逐渐分离还未完全打开时，吸头320弹性抵压在第一定位块331和第二定位块332上并吸附所述定位孔上定位的螺钉，导向座310继续下压，所述弹簧受力收缩，吸头320朝向导向座310内收缩，吸头活动槽311可对吸头320起到导向作用的同时能够防止吸头320旋转，使吸头320吸附螺钉时不会发生偏移。
活动槽盖板313和吸头320沿轴向开设有贯穿活动槽盖板313和吸头320的导向孔312，电批220的批头沿导向孔312进行上下移动，导向孔312用于对电批批头进行导向，定位精准，提高螺钉锁付效果。
进一步地，结合图4所示，吸头320远离导向座310的一端密封连接有微型接头500，微型接头500内的通道与导向孔312连通，吸头320通过微型接头500外接真空发生器，用于将导向孔312内抽真空，以使吸头320能够吸附螺钉；吸头320远离导向座310的一端还设置有环绕导向孔312设置的环形凹槽314，环形凹槽314与螺钉螺帽部的外形轮廓相匹配，以增加吸头320的吸附效果和螺钉的定位精准性。
需要说明的是，导向孔312在本实施例中既作为电批批头的导向通道，又作为吸头320的真空吸附通道，设计巧妙，大大简化了设备的制造安装难度，适合大规模推广应用。
实施例二
本发明实施例还提供一种自动锁螺钉方法，使用上述实施例提供的自动锁螺钉机构，包括以下步骤：
S1：将进料轨道的两端分别连接送螺钉气管和定位块组件，以接收送螺钉气管输送的螺钉，并将螺钉轴向调整至锁付方向后定位在定位块组件上；
S2：导向座带动吸头朝向螺钉移动，吸头吸附螺钉并弹性抵顶在所述定位块组件上；
S3：所述定位块组件在导向座朝向螺钉移动的过程中逐渐分离以释放吸头；
S4：锁螺钉组件带动电批朝向螺钉移动，电批批头沿所述吸头轴向穿过吸头，将所述吸头吸附的螺钉顶出并锁进工件。
需要注意的是，本实施例提供的自动锁螺钉方法是基于实施例一提供的自动锁螺钉机构实现的，故本领域技术人员应该可知，其相互之间相同或近似的技术特征均可以借鉴通用，所述自动锁螺钉机构所具有的技术效果，所述自动锁螺钉方法同样具有，在此不再赘述。
综上所述，本发明上述实施例提供的自动锁螺钉机构及自动锁螺钉方法，通过进料轨道和定位装置的配合使用能够将螺钉轴向调整至锁付方向后进行精准定位，保证了产品加工质量，同时避免了小长径比螺钉在输送管内摆动和翻转而引起的堵塞等问题；且电批在定位装置的导向作用下能够将螺钉快速锁进工件内，大大提高了螺钉的锁付效果和锁付效率。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种自动锁螺钉机构，包括机架(100)和设置有电批(220)的锁螺钉组件，其特征在于，所述自动锁螺钉机构还包括：
定位装置，所述定位装置包括导向座(310)、吸头(320)以及转动连接所述导向座(310)的定位块组件(330)；
进料轨道(400)，所述进料轨道(400)一端连接送螺钉气管用于接收螺钉，进料轨道(400)另一端连通所述定位块组件(330)用于将螺钉轴向调整至锁付方向后定位在定位块组件(330)上；
所述吸头(320)用于在所述导向座(310)的带动下朝向螺钉移动并吸附螺钉，所述定位块组件(330)用于在所述导向座(310)朝向螺钉移动时逐渐分离以释放吸头(320)；所述电批(220)的批头沿吸头(320)轴向穿过所述吸头(320)，用于将吸头(320)吸附的螺钉顶出并锁进工件。
2.根据权利要求1所述的自动锁螺钉机构，其特征在于，所述吸头(320)远离所述定位块组件(330)的一端套设有弹簧，所述吸头(320)通过所述弹簧弹性插设在所述导向座(310)内，用于使所述吸头(320)在抵顶所述定位块组件(330)时能够朝向所述导向座(310)内收缩。
3.根据权利要求2所述的自动锁螺钉机构，其特征在于，所述定位块组件(330)包括：
第一定位块(331)和第二定位块(332)，所述第一定位块(331)和第二定位块(332)的相对侧壁贴合形成用于搭载螺钉的定位孔，所述定位孔上的螺钉轴向沿螺钉锁付方向；
转动支架(350)，用于分别转动连接所述导向座(310)和第一定位块(331)，以及所述导向座(310)和第二定位块(332)；
滑动组件(360)，用于分别滑动连接所述机架(100)和第一定位块(331)，以及所述机架(100)和第二定位块(332)；
所述转动支架(350)和滑动组件(360)相互配合用于在所述导向座(310)的驱动下分离或贴合所述第一定位块(330)和第二定位块(330)。
4.根据权利要求3所述的自动锁螺钉机构，其特征在于，所述导向座(310)沿轴向开设有贯穿所述导向座(310)的吸头活动槽(311)，所述吸头活动槽(311)的外形轮廓与吸头(320)相匹配，所述导向座(310)远离所述吸头(320)的侧壁上可拆卸安装有用于封闭所述吸头活动槽(311)的活动槽盖板(313)；
所述吸头(320)靠近所述导向座(310)的一端设置有弹簧安装柱(321)，所述弹簧安装柱(321)外套设有所述弹簧，用于弹性连接所述吸头(320)和导向座(310)；所述吸头(320)远离所述导向座(310)的一端密封连接有微型接头(500)，所述微型接头(500)用于连接真空发生器，以使所述吸头(320)吸附螺钉。
5.根据权利要求4所述的自动锁螺钉机构，其特征在于，所述进料轨道(400)上开设有第一T形槽(410)，所述第一定位块(331)上开设有与所述第一T形槽(410)连通的第二T形槽(420)，所述第一T形槽(410)和第二T形槽(420)均包括用于间隙配合螺钉螺帽部的第一通道和用于间隙配合螺钉螺杆部的第二通道；
所述第二定位块(332)上开设有与所述第二通道导通的弧形槽(430)，所述第二通道和弧形槽(430)贴合形成所述定位孔，所述第二通道的宽度和所述弧形槽(430)的直径小于螺钉螺帽部的直径。
6.根据权利要求4所述的自动锁螺钉机构，其特征在于，所述活动槽盖板(313)和吸头(320)上沿轴向开设有贯穿所述活动槽盖板(313)和吸头(320)的导向孔(312)，所述电批(220)的批头沿所述导向孔(312)进行上下移动；
所述吸头(320)远离所述导向座(310)的端部还开设有沿所述导向孔(312)环绕设置的环形凹槽(314)，所述环形凹槽(314)与螺钉螺帽部的外形轮廓相匹配。
7.根据权利要求4所述的自动锁螺钉机构，其特征在于，所述滑动组件(360)包括固定安装在所述机架(100)上的滑轨(361)，以及与所述滑轨(361)滑动配合的第一滑块(362)和第二滑块(363)，所述第一滑块(362)远离滑轨(361)的侧壁安装有所述第一定位块(331)，所述第二滑块(363)远离滑轨(361)的侧壁安装有所述第二定位块(332)。
8.根据权利要求4所述的自动锁螺钉机构，其特征在于，所述机架(100)上沿轴向设置有机架导轨(110)，所述锁螺钉组件包括与所述机架导轨(110)滑动配合的电批安装块(210)和电批气缸(230)，所述电批安装块(210)用于可拆卸安装所述电批(220)，所述电批气缸用于驱动所述电批安装块(210)带动电批(220)沿机架导轨(110)进行滑动。
9.根据权利要求8所述的自动锁螺钉机构，其特征在于，所述机架(100)在机架导轨(110)下方还设置有定位装置安装块(120)，所述定位装置还包括与所述定位装置安装块(120)滑动配合的导向座安装块(370)，以及用于驱动所述导向座安装块(370)带动导向座(310)沿定位装置安装块(120)上的导轨进行滑动的导向座气缸。
10.一种自动锁螺钉方法，使用如权利要求1-9任一项所述的自动锁螺钉机构，其特征在于，包括如下步骤：
S1：将进料轨道的两端分别连接送螺钉气管和定位块组件，以接收送螺钉气管输送的螺钉，并将螺钉轴向调整至锁付方向后定位在定位块组件上；
S2：导向座带动吸头朝向螺钉移动，吸头吸附螺钉并弹性抵顶在所述定位块组件上；
S3：所述定位块组件在导向座朝向螺钉移动的过程中逐渐分离以释放吸头；
S4：锁螺钉组件带动电批朝向螺钉移动，电批批头沿所述吸头轴向穿过吸头，将所述吸头吸附的螺钉顶出并锁进工件。
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