CN109514243B - 螺丝机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种螺丝机，该螺丝机包括设置于机箱内工作台上的产品流道机构和打螺丝机构，工作台上还装有用于提供螺丝的螺丝料盒，所述产品流道机构包括固定于底板上的调节组件、传输组件、顶升定位组件、产品定位装置、阻挡组件、防退组件和到位感应器，底板上横向设置有调节组件，调节组件的滑板和底板上设置有传输组件，两传输组件相对设置且两者之间的底板上设有顶升定位组件，传输组件上装有产品定位装置，顶升定位组件和产品定位装置配合使用，传输组件驱动方向首端设有防退组件。通过上述方式，本发明结构紧凑，运行平稳，适用性广，能够识别产品并对其进行准确定位，保证锁附精度的同时避免批头损伤，自动化程度高。

Description

螺丝机

技术领域

本发明涉及自动化设备技术领域，特别是涉及一种螺丝机。

背景技术

螺丝装配锁紧是常见固定方式，广泛应用于电子、汽车、家电产品、机械五金、数码产品和玩具等制造行业中，市面上出现了一些自动锁螺丝机，而在锁螺丝过程中，通常采用直线模组控制电批向下拧紧的距离，容易损毁批头，批头易随电批转动，影响锁附精度和对产品上零件造成损坏，无法完成锁螺丝操作，现有自动锁螺丝机通常针对一种产品的锁附，设备适用性低，现有螺丝机自动化程度低，基于以上缺陷和不足，有必要对现有的技术予以改进。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种螺丝机，结构紧凑，运行平稳，适用性广，能够识别产品并对其进行准确定位，保证锁附精度的同时避免批头损伤，自动化程度高。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种螺丝机，该螺丝机包括设置于机箱内工作台上的产品流道机构和打螺丝机构，产品流道机构用于输送定位产品，打螺丝机构用于在产品上拧入螺丝，工作台上还装有用于提供螺丝的螺丝料盒，打螺丝机构的批头模组位于产品流道机构上方，所述产品流道机构包括固定于底板上的调节组件、传输组件、顶升定位组件、产品定位装置、阻挡组件、防退组件和到位感应器，底板设置于工作台上，底板上横向设置有调节组件，调节组件的滑板和底板上设置有传输组件，两传输组件相对设置且两者之间的底板上设有顶升定位组件，传输组件上装有产品定位装置，顶升定位组件和产品定位装置配合使用，传输组件驱动方向的末端设有阻挡组件，传输组件驱动方向首端设有防退组件，传输组件的驱动方向两端还设有到位感应器。

优选的是，所述调节组件包括直线导轨、滑板、丝杆、伺服电机和丝杆螺母，两根直线导轨横向设置于底板，直线导轨的滑块上装有滑板，滑板上装有一组传输组件，丝杆通过支座固定于底板，丝杆由伺服电机驱动，丝杆装有丝杆螺母，丝杆螺母固定于传输组件的竖直板上，伺服电机驱动丝杆转动，丝杆转动带动左侧传输组件水平移动。

优选的是，所述传输组件由竖直板、转轴、齿轮、滚轮链条和第一限位板，竖直板上插装有两根转轴，转轴由电机驱动转动，转轴上安装有齿轮，两齿轮通过滚轮链条连接，竖直板上安装有第一限位板，第一限位板的下部设有卡槽。

优选的是，所述顶升定位组件由升降底板、顶升气缸、定位板、导向杆、边销和圆柱销组成，升降底板固定于底板上，底板上安装有顶升气缸，顶升气缸的活塞杆上安装有定位板，定位板下端安装有至少两根导向杆，导向杆穿过升降底板和底板,定位板上平面安装有两根边销和一根圆柱销，两根边销和一根圆柱销不同时位于一条直线上；所述边销为柱形状，边销的柱形面上设置有两连接的限位平面。

优选的是，所述产品定位装置包括工装板、连接轴、防滑滚轮、安装板、限位块和限位组件，工装板置于两条滚轮链条上，所述工装板上设有与边销和圆柱销相配合的定位孔，所述工装板下平面两端设有开口滑槽，开口滑槽处插装有两根连接轴，连接轴上套有防滑滚轮，连接轴的另一端插装于安装板上，安装板封装于开口滑槽处，所述防滑滚轮的滚轮面伸出工装板侧面，防滑滚轮沿第一限位板侧面滑动，工装板上用于放置产品，工装板上还安装有限位块，产品的一侧与限位块相抵，工装板上安装有至少三组限位组件，三组限位组件和限位块围成矩形状，限位组件分别与产品的另外三个侧边相对，所述限位组件由限位滑槽和导向限位块组成，限位滑槽固定于工装板上，限位滑槽的滑槽里装有导向限位块。

优选的是，所述阻挡组件由阻挡气缸和阻挡板组成，阻挡气缸竖直设置于底板上，阻挡气缸的活塞杆上安装有阻挡板，阻挡板用于阻挡工装板。

优选的是，所述防退组件包括防退支架、销轴、防退块和复位弹簧，所述防退支架竖直设置于底板上，防退支架上部的双耳部插装有销轴，销轴上套有防退块，防退块沿销轴转动，防退块的长臂端和防退支架通过复位弹簧连接，自然状态下，防退块的长臂端翘起且高出工装板的上平面。

优选的是，所述打螺丝机构包括龙门架、X向驱动模组、Y向驱动模组、Z向驱动模组、批头模组、CCD定位装置和防撞块，龙门架上安装有X向驱动模组，X向驱动模组的滑台上安装有与之水平方向互相垂直的Y向驱动模组，Y向驱动模组一端通过导轨连接X向驱动模组，Y向驱动模组的滑台上安装有与之竖直方向互相垂直的Z向驱动模组，Z向驱动模组的滑台上安装有批头模组，Y向驱动模组的底板上安装有CCD定位装置，CCD定位装置通过连接板与Z向驱动模组底板固定，CCD定位装置与批头模组水平方向联动，Y向驱动模组两侧的龙门架端部设置有防撞块。

优选的是，所述批头模组包括固定板、批头导轨、升降气缸、升降块、固定套、电批和弹性批头，固定板固定于Z向驱动模组的滑台上，固定板上安装竖直的批头导轨和升降气缸，批头导轨的滑块上装有升降块，升降气缸的活塞杆与升降块固定，升降块上安装有固定套，固定套上端固定有电批，固定套下端安装有弹性批头，电批的螺丝刀位于弹性批头内；所述弹性批头包括安装法兰、套筒、弹性套、限位导向柱、导向套、弹簧、螺丝吸头和吸气接头，安装法兰固定于固定套下端，安装法兰下部装有套筒，套筒内装有弹性套，弹性套上部设有导向开口，套筒内侧壁安装有水平的限位导向柱，限位导向柱位于弹性套上部的导向开口处，限位导向柱和弹性套上部的导向开口配合，弹性套只能做竖直方向移动，防止弹性套随电批工作而转动，位于套筒内的螺丝刀上套有两相对的导向套，导向套分别与电批和弹性套相抵，两导向套之间的螺丝刀上套有弹簧，弹性套下部插装有螺丝吸头，所述套筒、弹性套和螺丝吸头轴向设置有相通的吸气甬道，套筒侧壁上安装有吸气接头，吸气接头用于连接吸气设备，所述螺丝吸头下端设有与螺丝头部相配合的环形凹槽，环形凹槽下端成向外扩张状，便于吸取螺丝。

优选的是，所述CCD定位装置由横向导轨、定位安装板、CCD相机、总线导轨、升降板、推拉气缸和扫码器，所述横向导轨固定于Y向驱动模组底板上，横向导轨的滑块上安装有定位安装板，定位安装板上安装有CCD相机和总线导轨，CCD相机用于定位产品，总线导轨的滑块上安装有升降板，定位安装板上还安装有推拉气缸，推拉气缸的活塞杆与升降板固定，升降板上安装有扫码器，扫码器通过扫描产品上的二维码来识别产品。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

调节组件通过调节两传输组件间的距离调节产品轨道距离，两传输组件间可放置不同尺寸产品定位装置，应用范围广；

顶升定位组件上的边销和圆柱销与产品定位装置上的定位孔配合使用，通过定位工装板定位产品，边销的柱形面上设置有两连接的限位平面，防止工装板转动；

防退组件的设置，防止产品定位装置在传输过程中退位；

通过CCD相机定位产品，识别产品上待拧螺丝的位置，扫码器通过扫描产品上的二维码来识别产品；

弹性批头的设置起到缓冲和防止批头旋转的效果，保证锁附精度的同时避免批头损伤，自动化程度高。

附图说明

图1为螺丝机的结构示意图。

图2为螺丝机的产品流道机构结构示意图。

图3为螺丝机的产品流道机构部分结构示意图。

图4为图3的产品流道机构A区域放大图。

图5为螺丝机的产品定位装置的局部剖视图。

图6为螺丝机的打螺丝机构第一视角结构示意图。

图7为螺丝机的打螺丝机构第二视角结构示意图。

图8为螺丝机的批头模组结构示意图。

图9为螺丝机的弹性批头剖视图。

图10为图7打螺丝机构B区域放大图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明较佳实施例进行详细阐述，以使发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1至图10，本发明实施例包括：

一种螺丝机，该螺丝机包括设置于机箱1内工作台上的产品流道机构2和打螺丝机构3，产品流道机构2用于输送定位产品，打螺丝机构3用于在产品上拧入螺丝，工作台上还装有用于提供螺丝的螺丝料盒4，打螺丝机构3的批头模组35位于产品流道机构2上方，所述产品流道机构2包括固定于底板21上的调节组件22、传输组件23、顶升定位组件24、产品定位装置25、阻挡组件26、防退组件27和到位感应器28，底板21设置于工作台上，底板21上横向设置有调节组件22，调节组件22的滑板222和底板21上设置有传输组件23，两传输组件23相对设置且两者之间的底板21上设有顶升定位组件24，传输组件23上装有产品定位装置25，顶升定位组件24和产品定位装置25配合使用，传输组件23驱动方向的末端设有阻挡组件26，传输组件23驱动方向首端设有防退组件27，传输组件23的驱动方向两端还设有到位感应器28。

所述调节组件22包括直线导轨221、滑板222、丝杆223、伺服电机224和丝杆螺母225，两根直线导轨221横向设置于底板21，直线导轨221的滑块上装有滑板222，滑板222上装有一组传输组件23，丝杆223通过支座固定于底板21，丝杆223由伺服电机224驱动，丝杆223装有丝杆螺母，丝杆螺母固定于传输组件23的竖直板231上，伺服电机224驱动丝杆223转动，丝杆223转动带动左侧传输组件23水平移动。

所述传输组件23由竖直板231、转轴232、齿轮233、滚轮链条234和第一限位板235，竖直板231上插装有两根转轴232，转轴232由电机驱动转动，转轴232上安装有齿轮233，两齿轮233通过滚轮链条234连接，竖直板231上安装有第一限位板235，第一限位板235的下部设有卡槽。

所述顶升定位组件24由升降底板241、顶升气缸242、定位板243、导向杆244、边销245和圆柱销246组成，升降底板241固定于底板21上，底板21上安装有顶升气缸242，顶升气缸242的活塞杆上安装有定位板243，定位板243下端安装有至少两根导向杆244，导向杆244穿过升降底板241和底板21,定位板243上平面安装有两根边销245和一根圆柱销246，两根边销245和一根圆柱销246不同时位于一条直线上；所述边销245为柱形状，边销245的柱形面上设置有两连接的限位平面。

所述产品定位装置25包括工装板251、连接轴252、防滑滚轮253、安装板254、限位块255和限位组件256，工装板251置于两条滚轮链条234上，所述工装板251上设有与边销245和圆柱销246相配合的定位孔，所述工装板251下平面两端设有开口滑槽，开口滑槽处插装有两根连接轴252，连接轴252上套有防滑滚轮253，连接轴252的另一端插装于安装板254上，安装板254封装于开口滑槽处，所述防滑滚轮253的滚轮面伸出工装板251侧面，防滑滚轮253沿第一限位板235侧面滑动，工装板251上用于放置产品，工装板251上还安装有限位块255，产品的一侧与限位块255相抵，工装板251上安装有至少三组限位组件256，三组限位组件256和限位块255围成矩形状，限位组件256分别与产品的另外三个侧边相对，所述限位组件256由限位滑槽2561和导向限位块2562组成，限位滑槽2561固定于工装板251上，限位滑槽2561的滑槽里装有导向限位块2562。

所述阻挡组件26由阻挡气缸261和阻挡板262组成，阻挡气缸261竖直设置于底板21上，阻挡气缸261的活塞杆上安装有阻挡板262，阻挡板262用于阻挡工装板251。

所述防退组件27包括防退支架271、销轴272、防退块273和复位弹簧274，所述防退支架271竖直设置于底板21上，防退支架271上部的双耳部插装有销轴272，销轴272上套有防退块273，防退块273沿销轴272转动，防退块273的长臂端和防退支架271通过复位弹簧274连接，自然状态下，防退块273的长臂端翘起且高出工装板251的上平面。

所述打螺丝机构3包括龙门架31、X向驱动模组32、Y向驱动模组33、Z向驱动模组34、批头模组35、CCD定位装置36和防撞块37，龙门架31上安装有X向驱动模组32，X向驱动模组32的滑台上安装有与之水平方向互相垂直的Y向驱动模组33，Y向驱动模组33一端通过导轨连接X向驱动模组32，Y向驱动模组33的滑台上安装有与之竖直方向互相垂直的Z向驱动模组34，Z向驱动模组34的滑台上安装有批头模组35，工作台上装有螺丝料盒，Y向驱动模组33的底板上安装有CCD定位装置36，CCD定位装置36通过连接板与Z向驱动模组34底板固定，CCD定位装置36与批头模组35水平方向联动，Y向驱动模组33两侧的龙门架31端部设置有防撞块37。

所述批头模组35包括固定板351、批头导轨352、升降气缸353、升降块354、固定套355、电批356和弹性批头357，固定板351固定于Z向驱动模组34的滑台上，固定板351上安装竖直的批头导轨352和升降气缸353，批头导轨352的滑块上装有升降块354，升降气缸353的活塞杆与升降块354固定，升降块354上安装有固定套355，固定套355上端固定有电批356，固定套355下端安装有弹性批头357，电批356的螺丝刀3560位于弹性批头357内；所述弹性批头357包括安装法兰3571、套筒3572、弹性套3573、限位导向柱3574、导向套3575、弹簧3576、螺丝吸头3577和吸气接头3578，安装法兰3571固定于固定套355下端，安装法兰3571下部装有套筒3572，套筒3572内装有弹性套3573，弹性套3573上部设有导向开口，套筒3572内侧壁安装有水平的限位导向柱3574，限位导向柱3574位于弹性套3573上部的导向开口处，限位导向柱3574和弹性套3573上部的导向开口配合，弹性套3573只能做竖直方向移动，防止弹性套3573随电批356工作而转动，位于套筒3572内的螺丝刀3560上套有两相对的导向套3575，导向套3575分别与电批356和弹性套3573相抵，两导向套3575之间的螺丝刀3560上套有弹簧3576，弹性套3573下部插装有螺丝吸头3577，所述套筒3572、弹性套3573和螺丝吸头3577轴向设置有相通的吸气甬道，套筒3572侧壁上安装有吸气接头3578，吸气接头3578用于连接吸气设备，所述螺丝吸头3577下端设有与螺丝头部相配合的环形凹槽，环形凹槽下端成向外扩张状，便于吸取螺丝。

所述CCD定位装置36由横向导轨361、定位安装板362、CCD相机363、总线导轨364、升降板365、推拉气缸366和扫码器367，所述横向导轨361固定于Y向驱动模组33底板上，横向导轨361的滑块上安装有定位安装板362，定位安装板362上安装有CCD相机363和总线导轨364，CCD相机363用于定位产品，总线导轨364的滑块上安装有升降板365，定位安装板362上还安装有推拉气缸366，推拉气缸366的活塞杆与升降板365固定，升降板365上安装有扫码器367，扫码器367通过扫描产品上的二维码来识别产品。

本发明螺丝机工作时，调节组件22工作，伺服电机224驱动丝杆223转动，丝杆223转动带动左侧传输组件23水平移动，直至工装板251两侧的防滑滚轮253与第一限位板235侧面接触，将产品置于工装板251上，产品的一侧与限位块255相抵，手动调节导向限位块2562，使几组导向限位块2562与另外三个侧边相抵，传输组件23工作带动产品定位装置25移动，直至阻挡组件26挡住工装板251，与此同时，工装板251经过防退组件27，在复位弹簧274的作用下，防退块273的长臂端翘起且高出工装板251的上平面，达到放置工装板251后退的效果，到位感应器28检测到产品后，顶升定位组件24工作，顶升气缸242带动定位板243上移，定位板243上的边销245和圆柱销246插装到工装板251与之对应的定位孔中，边销245的柱形面上设置有两连接的限位平面，限位平面放置工装板251水平转动，保证其水平面的自由度，X向驱动模组32、Y向驱动模组33和Z向驱动模组34联动将批头模组35移至产品上方，扫码器367通过扫描产品上的二维码来识别产品，CCD相机363用于定位产品，CCD定位装置36的用于识别产品、CCD定位装置36和防撞块37，吸气接头3578接通吸气设备，螺丝吸头3577底部吸取螺丝料盒内的螺丝，X向驱动模组32、Y向驱动模组33、和Z向驱动模组34联动将批头模组35移至产品待拧螺丝的上方，升降气缸353带动电批356下移，与此同时电批356工作将螺丝拧入到产品上，重复以上步骤，直至产品完成螺丝装订。

本发明螺丝机，结构紧凑，运行平稳，适用性广，能够识别产品并对其进行准确定位，保证锁附精度的同时避免批头损伤，自动化程度高。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种螺丝机，其特征在于：该螺丝机包括设置于机箱内工作台上的产品流道机构和打螺丝机构，产品流道机构用于输送定位产品，打螺丝机构用于在产品上拧入螺丝，工作台上还装有用于提供螺丝的螺丝料盒，打螺丝机构的批头模组位于产品流道机构上方，所述产品流道机构包括固定于底板上的调节组件、传输组件、顶升定位组件、产品定位装置、阻挡组件、防退组件和到位感应器，底板设置于工作台上，底板上横向设置有调节组件，调节组件的滑板和底板上设置有传输组件，两传输组件相对设置且两者之间的底板上设有顶升定位组件，传输组件上装有产品定位装置，顶升定位组件和产品定位装置配合使用，传输组件驱动方向的末端设有阻挡组件，传输组件驱动方向首端设有防退组件，传输组件的驱动方向两端还设有到位感应器；

所述顶升定位组件由升降底板、顶升气缸、定位板、导向杆、边销和圆柱销组成，升降底板固定于底板上，底板上安装有顶升气缸，顶升气缸的活塞杆上安装有定位板，定位板下端安装有至少两根导向杆，导向杆穿过升降底板和底板,定位板上平面安装有两根边销和一根圆柱销，两根边销和一根圆柱销不同时位于一条直线上；所述边销为柱形状，边销的柱形面上设置有两连接的限位平面；

所述产品定位装置包括工装板、连接轴、防滑滚轮、安装板、限位块和限位组件，工装板置于两条滚轮链条上，所述工装板上设有与边销和圆柱销相配合的定位孔，所述工装板下平面两端设有开口滑槽，开口滑槽处插装有两根连接轴，连接轴上套有防滑滚轮，连接轴的另一端插装于安装板上，安装板封装于开口滑槽处，所述防滑滚轮的滚轮面伸出工装板侧面，工装板上用于放置产品，工装板上还安装有限位块，产品的一侧与限位块相抵，工装板上安装有至少三组限位组件，三组限位组件和限位块围成矩形状，限位组件分别与产品的另外三个侧边相对，所述限位组件由限位滑槽和导向限位块组成，限位滑槽固定于工装板上，限位滑槽的滑槽里装有导向限位块；

所述防退组件包括防退支架、销轴、防退块和复位弹簧，所述防退支架竖直设置于底板上，防退支架上部的双耳部插装有销轴，销轴上套有防退块，防退块的长臂端和防退支架通过复位弹簧连接；

所述批头模组包括弹性批头，所述弹性批头包括安装法兰、套筒、弹性套、限位导向柱、导向套、弹簧、螺丝吸头和吸气接头，安装法兰固定于固定套下端，安装法兰下部装有套筒，套筒内装有弹性套，弹性套上部设有导向开口，套筒内侧壁安装有水平的限位导向柱，限位导向柱位于弹性套上部的导向开口处，限位导向柱和弹性套上部的导向开口配合，位于套筒内的螺丝刀上套有两相对的导向套，导向套分别与电批和弹性套相抵，两导向套之间的螺丝刀上套有弹簧，弹性套下部插装有螺丝吸头，所述套筒、弹性套和螺丝吸头轴向设置有相通的吸气甬道，套筒侧壁上安装有吸气接头，所述螺丝吸头下端设有与螺丝头部相配合的环形凹槽，环形凹槽下端成向外扩张状。

2.根据权利要求1所述的螺丝机，其特征在于：所述调节组件包括直线导轨、滑板、丝杆、伺服电机和丝杆螺母，两根直线导轨横向设置于底板，直线导轨的滑块上装有滑板，滑板上装有一组传输组件，丝杆通过支座固定于底板，丝杆由伺服电机驱动，丝杆装有丝杆螺母，丝杆螺母固定于传输组件的竖直板上。

3.根据权利要求1所述的螺丝机，其特征在于：所述传输组件由竖直板、转轴、齿轮、滚轮链条和第一限位板，竖直板上插装有两根转轴，转轴由电机驱动转动，转轴上安装有齿轮，两齿轮通过滚轮链条连接，竖直板上安装有第一限位板，第一限位板的下部设有卡槽。

4.根据权利要求1所述的螺丝机，其特征在于：所述阻挡组件由阻挡气缸和阻挡板组成，阻挡气缸竖直设置于底板上，阻挡气缸的活塞杆上安装有阻挡板。

5.根据权利要求1所述的螺丝机，其特征在于：所述打螺丝机构包括龙门架、X向驱动模组、Y向驱动模组、Z向驱动模组、批头模组、CCD定位装置和防撞块，龙门架上安装有X向驱动模组，X向驱动模组的滑台上安装有与之水平方向互相垂直的Y向驱动模组，Y向驱动模组一端通过导轨连接X向驱动模组，Y向驱动模组的滑台上安装有与之竖直方向互相垂直的Z向驱动模组，Z向驱动模组的滑台上安装有批头模组，Y向驱动模组的底板上安装有CCD定位装置，CCD定位装置通过连接板与Z向驱动模组底板固定，CCD定位装置与批头模组水平方向联动，Y向驱动模组两侧的龙门架端部设置有防撞块。

6.根据权利要求5所述的螺丝机，其特征在于：所述批头模组包括固定板、批头导轨、升降气缸、升降块、固定套、电批和弹性批头，固定板固定于Z向驱动模组的滑台上，固定板上安装竖直的批头导轨和升降气缸，批头导轨的滑块上装有升降块，升降气缸的活塞杆与升降块固定，升降块上安装有固定套，固定套上端固定有电批，固定套下端安装有弹性批头，电批的螺丝刀位于弹性批头内。

7.根据权利要求5所述的螺丝机，其特征在于：所述CCD定位装置由横向导轨、定位安装板、CCD相机、总线导轨、升降板、推拉气缸和扫码器，所述横向导轨固定于Y向驱动模组底板上，横向导轨的滑块上安装有定位安装板，定位安装板上安装有CCD相机和总线导轨，总线导轨的滑块上安装有升降板，定位安装板上还安装有推拉气缸，推拉气缸的活塞杆与升降板固定，升降板上安装有扫码器。