CN109160227B - 基于锥齿轮传动的双列式微型螺丝送料机及送料方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于锥齿轮传动的双列式微型螺丝送料机及送料方法。该送料机包括：外壳；两台真空吸附式微型螺丝送料模块，其出料口与外壳上的开口相对应设置，该模块固定于安装底座上；锥齿轮传动机构，包括伺服电机、大锥齿轮和小锥齿轮；所述双列式微型螺丝送料机通过伺服电机输出动力，通过锥齿轮换向，通过动力输入轴传递给真空吸附式微型螺丝送料模块。本发明通过一个伺服电机实现双列式吸钉系统的动力传输，从而减少齿轮的传动对数和电机的数量，降低系统的成本；实现了多工位一站式送钉；各出料口有/无螺丝的信息或数据可以工作站或装配线体实现数据交换，可最大限度的降低等待螺丝的时间；显著降低了空间需求。

Description

基于锥齿轮传动的双列式微型螺丝送料机及送料方法

技术领域

本发明涉一种微型螺丝送料机，特别涉及一种双列式微型螺丝送料机及送料方法。

背景技术

微型螺丝送料系统常见于手动/自动化产品装配工作站或流水线，其主要功能是将堆积在一起的小零件按照一定规律有序排列起来，并将零件逐个输送至指定位置，然后由吸钉系统将微型螺丝输送至要钉系统。目前针对M1.6以下的小螺丝已经有了相对成熟的真空吸附式微型螺丝送钉系统，其基本原理为：通过转盘搅动料仓内的螺丝，加上转盘周边上的具有真空吸附力的且与螺丝尺寸匹配的孔，将螺丝吸附且坐落在在孔内，然后通过旋转转盘，将螺丝旋转至指定位置，在指定位置有真空度检测传感器，当达到一定的真空值，说明在指定位置存在螺丝，如没有达到一定真空值，说明在指定位置没有螺丝。该类型的真空吸附式微型螺丝送钉系统存在送效率不稳定、调节复杂、成本高等缺点。

锥齿轮传动是一种常见的齿轮传动方式，其主要特点是可以实现不同角度的啮合传动，这种传动结构适用于需要大传动比、多轴动力分流且空间有限的场合。

发明内容

本发明的目的是为了：(1)保证送料系统体积最小化的情况下，实现多工位一站式微型螺丝送钉；(2)提高送钉稳定性；(3)降低系统成本。

为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种基于锥齿轮传动的双列式微型螺丝送料机，包括真空吸附式微型螺丝送料模块，所述微型螺丝送料机包括动力输入轴和出料口，所述双列式微型螺丝送料机包括：

外壳，包括安装底座、上盖板、外框架，所述上盖板上设置有两个开口，用于螺丝的输出；

真空吸附式微型螺丝送料模块，数量为两台，背靠背设置于外壳中，所述真空吸附式微型螺丝送料模块的出料口与外壳上的开口相对应设置，所述真空吸附式微型螺丝送料模块固定于安装底座上；

锥齿轮传动机构，包括伺服电机、大锥齿轮和小锥齿轮，所述伺服电机固定设置于两台真空吸附式微型螺丝送料模块之间的安装底座上，所述小锥齿轮固定于伺服电机的输出轴上，所述大锥齿轮固定于真空吸附式微型螺丝送料模块的动力输入轴上，所述大锥齿轮的轮齿与小锥齿轮的轮齿啮合；

所述双列式微型螺丝送料机通过伺服电机输出动力，通过锥齿轮换向，通过动力输入轴传递给真空吸附式微型螺丝送料模块。

更进一步地,所述外壳还包括前面板，所述前面板上设置有控制按钮、显示屏和指示灯。

更进一步地,所述外壳还包括控制面板，所述控制面板上设置有电源输入口、数据线接口、电源开关、气管接头。

更进一步地,两个所述大锥齿轮分别与小锥齿轮啮合，形成向下开口的夹角结构，所述大锥齿轮与小锥齿轮的轴交角和传动比根据实际需要确定。

本发明还提供一种基于锥齿轮传动的双列式微型螺丝送料机的送料方法，包括：

启动伺服电机，驱动小锥齿带动大锥齿轮转动，从而带动真空吸附式微型螺丝送料模块开始工作，当任一真空吸附式微型螺丝送料模块中检测到有螺丝就位时，其控制器接受到信号，给出两路信号，第一路信号发给伺服电机，控制其停止旋转，使得锥齿轮传动机构停止工作，第二路信号发给工作站/流水线的总控器，通知其任一真空吸附式微型螺丝送料模块中的物料已准备就绪，处于待取料状态；

当任一真空吸附式微型螺丝送料模块中的待取物料被取走后，其控制器接收到信号，发送信号给伺服电机，通知其启动，开始旋转，进行下一步取料动作；

当两路真空吸附式微型螺丝送料模块均有待取料零件时，按照待取零件排队顺序取料。

本发明的有益效果如下：

(1)由于利用了基于电机-锥齿轮的动力传动方案，使得系统动力可以通过一个伺服电机实现双列式吸钉系统的动力传输，从而减少齿轮的传动对数和电机的数量，降低系统的成本；

(2)实现多工位一站式微型螺丝送钉系统，可以同时为多个工作站提供微型螺丝；

(3)由于利用了双列式送钉方案，并且各出料口有/无螺丝的信息或数据可以工作站或装配线体实现数据交换，可最大限度的降低等待螺丝的时间，从而实现送钉的稳定性和高效性；

(4)由于采用了锥齿轮传动，显著降低了系统所需的空间以及自动化产线上的空间需求。

附图说明

图1是本发明基于锥齿轮传动的双列式微型螺丝送料机的外观结构图；

图2是本发明基于锥齿轮传动的双列式微型螺丝送料机的内部结构图；

图3是本发明基于锥齿轮传动的双列式微型螺丝送料机(不包含外罩)的主视图；

图4是本发明基于锥齿轮传动的双列式微型螺丝送料机(不包含外罩)的俯视图；

图5是本发明基于锥齿轮传动的双列式微型螺丝送料机的内部结构分解图。

图中：11、控制面板；111、电源输入口；112、数据线接口；113、电源开关；114、气管接头；12、前面板；121、控制按钮；122、显示屏；123、指示灯；13、上盖板；14、外框架；15、安装底座；16、支撑架；21、真空吸附式微型螺丝送料模块A；211、料仓A；212、出料口A；213、控制器；22、真空吸附式微型螺丝送料模块B；221、料仓B；222、出料口B；223、动力输入轴；31、伺服电机；32、大锥齿轮；33、小锥齿轮。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

图1-2为基于锥齿轮传动的双列式微型螺丝送料机，其中图1为总体外观图，包括上盖板13、前面板12和外框架14，上盖板13上有两个开口，分别与两个真空吸附式微型螺丝送料模块的料仓(包括料仓A211和料仓B221)，用于螺丝的输出。图2为没有外框板的内部结构示意图，由图可知，送料机由真空吸附式微型螺丝送料模块A21和真空吸附式微型螺丝送料模块B22背靠背利用支撑架16安装在安装底座15上，每组真空吸附式微型螺丝送料模块相互独立运行但相互通信，确保不出现系统运行误差。前面板12上具有显示屏122、控制按钮121、指示灯123，控制面板上具有电源输入口111、数据线接口112、电源开关113和气管接头114等部件。

图3-4为基于锥齿轮传动的双列式微型螺丝送料机的主视图和俯视图，由图可以看出伺服电机31安装在安装底座15上，小锥齿轮33通过紧定螺丝安装在伺服电机31输出轴上，大锥齿轮32通过紧定螺丝安装在真空吸附式微型螺丝送料模块的动力输入轴223上，大小锥齿轮的轴交角和传动比根据实际需要来设计，这种结构的设计方法显著减少了系统的空间需求，降低了成本。由图4中，真空吸附式微型螺丝送料模块的出料口(包括出料口A212和出料口B222)位于各自模块的顶部中间位置，各系统工作站的机器手臂运动至该位置取走物料。

图5为系统总体结构分解图，伺服电机31通过螺丝安装在安装底座15上，小锥齿轮33通过紧定螺丝安装在电机输出轴上，大锥齿轮32通过紧定螺丝安装在送料模块动力输入轴223上。系统通过伺服电机31输出动力，通过锥齿轮换向，减速增扭后通过动力输入轴223传递给真空吸附式微型螺丝送料模块，结合控制模块实现电机的启停和其它信号的输出。

基于锥齿轮传动的双列式微型螺丝送料系统工作流程如下：

(1)启动电机开始旋转，驱动锥齿轮转动，从而带动真空吸附式分料模块开始工作，当任一真空吸附式微型螺丝送料模块中检测到有螺丝就位时，其控制器213接受到信号，给出两路信号，第一路信号发给伺服电机，控制其停止旋转，使得传动系统停止工作。第二路信号发给工作站/流水线的总控器，通知其任一真空吸附式微型螺丝送料模块中的物料已准备就绪，处于待取料状态；

(2)当任一真空吸附式微型螺丝送料模块中的待取物料被取走后，其控制器接收到信号后，发送信号给伺服电机，通知其启动，开始旋转，进行下一步取料动作；

(3)当两路真空吸附式微型螺丝送料模块均有待取料零件时，自动启动待取零件排队程序，使得系统按照顺序来取料，确保系统不处于混乱状态。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.基于锥齿轮传动的双列式微型螺丝送料机的送料方法，所述方法应用于基于锥齿轮传动的双列式微型螺丝送料机，包括真空吸附式微型螺丝送料模块，所述微型螺丝送料机包括动力输入轴和出料口，其特征在于,所述双列式微型螺丝送料机包括：

外壳，包括安装底座、上盖板、外框架，所述上盖板上设置有两个开口，用于螺丝的输出；

真空吸附式微型螺丝送料模块，数量为两台，背靠背设置于外壳中，所述真空吸附式微型螺丝送料模块的出料口与外壳上的开口相对应设置，所述真空吸附式微型螺丝送料模块固定于安装底座上；

锥齿轮传动机构，包括伺服电机、大锥齿轮和小锥齿轮，所述伺服电机固定设置于两台真空吸附式微型螺丝送料模块之间的安装底座上，所述小锥齿轮固定于伺服电机的输出轴上，所述大锥齿轮固定于真空吸附式微型螺丝送料模块的动力输入轴上，所述大锥齿轮的轮齿与小锥齿轮的轮齿啮合；

所述双列式微型螺丝送料机通过伺服电机输出动力，通过锥齿轮换向，通过动力输入轴传递给真空吸附式微型螺丝送料模块；

两个所述大锥齿轮分别与小锥齿轮啮合，形成向下开口的夹角结构，所述大锥齿轮与小锥齿轮的轴交角和传动比根据实际需要确定；其特征在于，所述方法包括：

启动伺服电机，驱动小锥齿带动大锥齿轮转动，从而带动真空吸附式微型螺丝送料模块开始工作，当任一真空吸附式微型螺丝送料模块中检测到有螺丝就位时，其控制器接受到信号，给出两路信号，第一路信号发给伺服电机，控制其停止旋转，使得锥齿轮传动机构停止工作，第二路信号发给工作站/流水线的总控器，通知其任一真空吸附式微型螺丝送料模块中的物料已准备就绪，处于待取料状态；

当任一真空吸附式微型螺丝送料模块中的待取物料被取走后，其控制器接收到信号，发送信号给伺服电机，通知其启动，开始旋转，进行下一步取料动作；

当两路真空吸附式微型螺丝送料模块均有待取料零件时，按照待取零件排队顺序取料。

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