CN109570980A - 一种双头自动螺丝装卸装置 - Google Patents

Abstract

本发明的双头自动螺丝装卸装置，包括机床本体，供料机构、螺丝装卸机构、运转机构、螺丝收集装置和产品放置台，螺丝装卸机构安装在机床本体上方，所述运转机构带动螺丝装卸机构运行，螺丝装卸机构下方安装供料机构，供料机构的一侧设有产品放置台，供料机构和产品放置台之间设有螺丝收集装置。能实现自动智能地装卸螺丝，双头的设计，能同时拆卸或锁入两个螺丝，工作效率高；本装置利用了运转机构和螺丝装卸机构的结构，通过控制器与感应器的技术手段，实现设备自动寻找螺丝空位，对没有锁入到位或未拆卸完全的螺丝具有报警功能。解决了螺丝装不到位或漏装的问题，减轻了工人劳动强度，避免产品磕碰等情况，提高产品质量。

Description

一种双头自动螺丝装卸装置

技术领域

本发明涉及齿轮安装技术领域，尤其涉及一种双头自动螺丝装卸装置。

背景技术

齿轮渗碳淬火是齿轮常用的处理手段，渗碳工件的材料一般为低碳钢或低碳合金钢(含碳量小于0.25％)。渗碳后﹐钢件表面的化学成分可接近高碳钢。工件渗碳后经过淬火﹐以得到高的表面硬度﹑高的耐磨性和疲劳强度﹐并保持心部有低碳钢淬火后的强韧性﹐使工件能承受冲击载荷。

渗碳时，不是齿轮所有的结构进行整体渗碳，从动圆锥齿轮下端边缘的环形间隔设有多个螺纹孔，如果螺纹孔与齿轮其他部分一同渗碳，则螺纹会渗透，经淬火后螺纹的表面和心部的硬度基本相同，从而韧性降低，脆性增大，大大的降低了螺纹孔的使用性能，并可能照成质量事故。所以有螺纹的主动轮的渗碳时需要进行防止渗碳处理。

现有技术中，针对齿轮的螺纹孔的防渗，一般采用安装螺丝，然后再在螺丝部位涂防渗涂料的方法，待渗碳热处理后，再将螺丝卸下；这种操作一般要依靠人工进行装卸螺丝，会存在螺丝装不到位或漏装的可能，影响产品的后续使用，甚至会使产品报废；人工装卸螺丝，耗时较长，且工人劳动强度大，装卸螺丝搬动产品，易产生产品磕碰等情况，给产品质量带来隐患。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的缺陷，提供一种双头自动螺丝装卸装置，针对从动圆柱齿轮的结构特点，对装置的供料机构、螺丝装卸机构、运转机构、螺丝收集装置和产品放置台进行设计，能实现自动智能地装卸螺丝，双头的设计，能同时拆卸或锁入两个螺丝，工作效率高；并且本装置巧妙地利用了运转机构和螺丝装卸机构的结构，通过控制器与感应器的技术手段，实现设备自动寻找螺丝空位，对没有锁入到位或未拆卸完全的螺丝通过深度传感器具有报警功能。

为解决上述技术问题，本技术方案如下：

提供一种双头自动螺丝装卸装置，包括机床本体，供料机构、螺丝装卸机构、运转机构、螺丝收集装置和产品放置台，所述螺丝装卸机构安装在机床本体上方，所述运转机构带动螺丝装卸机构运行，所述螺丝装卸机构下方安装供料机构，所述供料机构的一侧设有产品放置台，所述供料机构和产品放置台之间设有螺丝收集装置；

所述供料机构为对称设置螺丝自动供料机，包括震动盘、送料部和分料器；所述震动盘的一侧设有送料部，所述送料部的端部设有分料器；

所述螺丝装卸机构包括对称设置的螺丝枪，所述螺丝枪包括枪体、枪头和吸附部；

所述运转机构包括沿所述机床本体Y轴方向的对称设置的导轨一，沿所述机床本体X轴方向设置与所述导轨一相适配的导轨二；沿所述机床本体Z轴方向设置与所述导轨二相适配的导轨三；对称设置的所述螺丝枪分别与导轨三滑动连接；

所述机床本体内设有控制系统，用于控制螺丝装卸机构、运转机构和送供料机构的运转。

本发明的双头自动螺丝装卸装置将螺丝的拆卸与锁入集成为一体，能实现机器的多功能，针对从动圆锥齿轮的特性，通过供料机构能实现自动供给螺丝，对称设计的两个螺丝装卸机构，通过运转机构的带动，能在自动供料机构的螺丝位自动取螺丝，通过位移传感器和深度传感器的感应，能准确地找到螺丝孔位，实现螺丝的锁入。

本发明的双头自动螺丝装卸装置为了使拆卸下的螺丝可以自动存放，设置了螺丝收集装置，螺丝收集装置不但具有收纳和存储功能，而且设置了止档部，能有效地实现螺丝从螺丝装卸机构上准确放置在螺丝收集装置内。

本发明的双头自动螺丝装卸装置还对产品放置台进行了设计，适用于不同规格的产品，使产品能轻松放置和卸下。并且产品放置台与通过旋转电机带动运转，只需将产品旋转一定位置，装卸机构的运动行程无需改变，即可准确实现螺丝的锁入和拆卸。

进一步地，所述螺丝装卸机构与所述导轨三通过滑块连接，靠近所述枪头一端设有位移传感器；靠近所述枪体一端设有深度传感器。

进一步地，所述螺丝收集装置为顶端开口的矩形筐体，所述矩形筐体的靠近分料器的一端的开口处设有止档部。

进一步地，所述止档部与所述矩形筐体底部平行设置，非固定端设有凹槽，所述凹槽的宽度大于螺丝杆部直径。

进一步地，所述导轨一、导轨二、导轨三上分别设有位置传感器，用于定位螺丝装卸机构到达供料机构的螺纹定位处以及螺丝装卸机构的于产品放置台的装卸工位。

进一步地，所述导轨一、导轨二和导轨三均为高精度直线导轨，通过步进伺服电机驱动。

进一步地，所述产品放置台通过旋转电机带动运转。

进一步地，所述产品放置台包括圆形底座和安装在所述圆形底座上的阶梯式卡盘，所述阶梯式卡盘与产品内孔相适配。

本发明的双头自动螺丝装卸装置的使用方法，包括以下步骤：

锁入螺丝：S1.将产品放置在产品放置台上，启动机器，阶梯式卡盘夹紧，工件旋转寻找螺丝孔位，当螺丝孔位寻找到后，工件停止旋转；

S2.供料机构将螺丝运送到分料器上，运转机构带动螺丝装卸机构依次取出螺丝，再锁入工件内；对称设置的螺丝枪每次锁入两个螺丝，螺丝装卸机构回到分料器位置取螺丝，产品放置台旋转角度，运转机构带动螺丝装卸机构，再次锁入工件内；

S3.螺丝装卸机构自动移到工作原点，卡盘松开，取下产品。

拆卸螺丝：Y1.将产品放置在产品放置台上，启动机器，阶梯式卡盘夹紧，工件旋转寻找螺丝孔位，当螺丝孔位寻找到后，工件停止旋转；

Y2.运转机构带动螺丝装卸机构依次取出螺丝；对称设置的螺丝枪每次拆卸两个螺丝，将螺丝吸附在螺丝枪的枪头上，经过螺丝收集装置的止挡装置，将螺丝装卸机构收回到螺丝收集装置；产品放置台旋转角度，运转机构带动螺丝装卸机构，再次拆卸工件上的螺丝；

Y3.螺丝装卸机构自动移到工作原点，卡盘松开，取下产品。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的双头自动螺丝装卸装置，针对从动圆柱齿轮的结构特点，对装置的供料机构、螺丝装卸机构、运转机构、螺丝收集装置和产品放置台进行设计，能实现自动智能地装卸螺丝，双头的设计，能同时拆卸或锁入两个螺丝，工作效率高。

本发明双头自动螺丝装卸装置可自动检测螺丝没锁到位的螺丝，并报警。不会存在螺丝装不到位或漏装的问题，减轻了工人劳动强度，避免产品磕碰等情况，给产品质量带来隐患。

本发明的双头自动螺丝装卸装置为了使拆卸下的螺丝可以自动存放，设置了螺丝收集装置，螺丝收集装置不但具有收纳和存储功能，而且设置了止档部，能有效地实现螺丝从螺丝装卸机构上准确放置在螺丝收集装置内。

本发明的双头自动螺丝装卸装置还对产品放置台进行了设计，使产品能轻松放置和卸下。并且产品放置台与通过旋转电机带动运转，只需将产品旋转一定位置，装卸机构的运动形成无需改变，即可准确实现螺丝的锁入和拆卸。

综上所述，本发明的双头自动螺丝装卸装置可以很好地解决工人劳动强度大的问题，自动化程度高，有效提高生产效率，保证产品质量，利于推广。

附图说明

图1为本发明所述的双头自动螺丝装卸装置的结构示意图。

图2为本发明所述的供料机构的结构示意图。

图3为本发明所述的产品放置台的结构示意图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

实施例1

如图1和图2所示，本实施例的双头自动螺丝装卸装置，包括机床本体1，供料机构2、螺丝装卸机构、运转机构、螺丝收集装置4和产品放置台5，螺丝装卸机构安装在机床本体1上方，运转机构带动螺丝装卸机构运行，螺丝装卸机构下方安装供料机构2，供料机构2的一侧设有产品放置台5，供料机构2和产品放置台5之间设有螺丝收集装置3。

其中，供料机构2为对称设置的两个螺丝自动供料机，包括震动盘21、送料部22和分料器23；震动盘21的一侧设有送料部22，送料部22的端部设有分料器，分料器设有与单个螺丝相适配的凹槽结构；

螺丝装卸机构包括对称设置的螺丝枪，螺丝枪包括枪体31、枪头32和吸附部33；吸附部用于将螺丝吸附在枪头上，拆卸螺丝时，螺丝拆卸机构可将卸下的螺丝一同带起，随着螺丝枪的移向工作原点时，将螺丝放入螺丝收集装置中。

运转机构包括沿所述机床本体Y轴方向的对称设置的导轨一61，沿所述机床本体X轴方向设置与导轨一61相适配的导轨二62；沿机床本体Z轴方向设置与导轨二62相适配的导轨三63；对称设置的螺丝枪分别与导轨三63滑动连接；导轨一61、导轨二62和导轨三63均为高精度直线导轨，通过步进伺服电机驱动。导轨一包括左右对称设置的一对，导轨二通过滑块横跨于一对导轨一，导轨三为一对，通过滑块竖直设置于导轨二；一对螺丝装卸机构分别通过滑块设置于导轨三；导轨一、导轨二、导轨三上分别设有位置传感器，用于定位螺丝装卸机构到达供料机构的螺纹定位处以及螺丝装卸机构的于工件定位台的装卸工位。

机床本体1内设有控制系统，用于控制螺丝装卸机构、运转机构和送供料机构2的运转。

螺丝装卸机构与导轨三63通过滑块A连接，滑块A上靠近枪头32一端设有位移传感器71，通过在螺丝装卸机构处设置位移传感器，感应两个螺丝装卸机构之间的定位距离；靠近枪体31一端设有深度传感器72。

螺丝收集装置4为顶端开口的矩形筐体41，矩形筐体41的靠近分料器22的一端的开口处设有止档部42。止档部42与矩形筐体41底部平行设置，非固定端设有凹槽，凹槽的宽度大于螺丝杆部直径。

图3所示，产品放置台5包括圆形底座51安装在圆形底座51上的阶梯式卡盘52，阶梯式卡盘52与产品内孔相适配。产品放置5台通过旋转电机8带动运转。阶梯式卡盘52为中心设有定位孔521，扇形的阶梯状凸台522，相邻阶梯状凸台522间设有安装孔523；扇形的阶梯状凸台522与从动齿轮的内孔相适配，阶梯状设置可满足不同型号的齿轮安放。

本双头自动螺丝装卸装置，针对从动圆柱齿轮的结构特点，对装置的供料机构、螺丝装卸机构、运转机构、螺丝收集装置和产品放置台进行设计，能实现自动智能地装卸螺丝，双头的设计，能同时拆卸或锁入两个螺丝，工作效率高。

实施例2

使用实施例1所示的双头自动螺丝装卸装置用来安装和拆卸从动圆锥齿轮的螺丝，其使用方法为:

锁入螺丝：S1.将产品放置在产品放置台上，启动机器，阶梯式卡盘夹紧，工件旋转寻找螺丝孔位，当螺丝孔位寻找到后，工件停止旋转；

S2.供料机构将螺丝运送到分料器上，运转机构带动螺丝装卸机构依次取出螺丝，再锁入工件内；对称设置的螺丝枪每次锁入两个螺丝，螺丝装卸机构回到分料器位置取螺丝，产品放置台旋转角度，运转机构带动螺丝装卸机构，再次锁入工件内；

S3.螺丝装卸机构自动移到工作原点，卡盘松开，取下产品。

拆卸螺丝：Y1.将产品放置在产品放置台上，启动机器，阶梯式卡盘夹紧，工件旋转寻找螺丝孔位，当螺丝孔位寻找到后，工件停止旋转；

Y2.运转机构带动螺丝装卸机构依次取出螺丝；对称设置的螺丝枪每次拆卸从动齿轮直径方向的两个螺丝，将螺丝吸附在螺丝枪的枪头上，经过螺丝收集装置的止挡装置，将螺丝装卸机构收回到螺丝收集装置；产品放置台旋转角度，运转机构带动螺丝装卸机构，再次拆卸工件上的螺丝；

Y3.螺丝装卸机构自动移到工作原点，卡盘松开，取下产品。

本双头自动螺丝装卸装置的控制方法包括以下步骤：

锁入螺丝的控制方法：

A1.将待装螺丝工件定位于产品放置台；A2.供料机构采用震动方式使螺丝依次排列；震动盘将螺丝震动成抓取部朝上，送料部为狭长的通道，将螺丝列队，分料器设有凹槽卡住一个螺丝以实现当前待取螺丝的定位；A3.运转机构驱动螺丝装卸机构(驱动螺丝装卸机构沿导轨三进行上下升降运动，沿导轨一进行前后往复运动，沿导轨二进行左右往复运动)到达分料器处，其中，运转机构通过导轨一、导轨二以及位置传感器的定位，将螺丝装卸机构定位至待取螺丝的正上方，螺丝装卸机构沿导轨三下降，进行螺丝的吸取；成功吸取螺丝后，导轨三带动螺丝装卸机构上升，螺丝装卸机构随导轨二向前运动，直至位置传感器感应到位，停留在工件定位台的正上方；螺丝装卸机构下降，进行螺丝的装入。取出定位的螺丝，螺丝装卸机构定位至产品放置台，产品放置台将螺丝孔与螺丝对准，螺丝装卸机构将螺丝锁入工件内；螺丝装卸机构的深度感应器，判断螺丝工件是否已经锁入到位，若没有，则报警。

拆卸螺丝的控制方法：

B1.将待卸螺丝工件置于产品放置台；工件放置于产品放置台的圆形底座中后，驱动阶梯式卡盘移动夹紧工件。B2.运转机构驱动螺丝装卸机构到达产品放置台；B3.产品放置台将工件的螺丝定位至螺丝装卸机构的工位，螺丝装卸机构卸下螺丝；运转机构同时驱动两个螺丝装卸机构分别到达工件两个螺丝定位处，同时进行两个螺丝的拆装；在完成一对螺丝的拆装后，控制产品放置台旋转，进行下一对螺丝的拆装。B4.运转机构驱动螺丝装卸机构到达螺丝收集装置处，通过在螺丝收集装置的止挡部，当运转机构驱动螺丝装卸机构到达螺丝收集装置上方时，控制螺丝与止挡部继续接触，螺丝受止挡部的阻力卸入螺丝收集装置中，螺丝卸下。

相同或相似的标号对应相同或相似的部件；附图中描述位置关系的用于仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种双头自动螺丝装卸装置，包括机床本体，其特征在于，还包括供料机构、螺丝装卸机构、运转机构、螺丝收集装置和产品放置台，所述螺丝装卸机构安装在机床本体上方，所述运转机构带动螺丝装卸机构运行，所述螺丝装卸机构下方安装供料机构，所述供料机构的一侧设有产品放置台，所述供料机构和产品放置台之间设有螺丝收集装置；

所述供料机构为对称设置螺丝自动供料机，包括震动盘、送料部和分料器；所述震动盘的一侧设有送料部，所述送料部的端部设有分料器；

所述螺丝装卸机构包括对称设置的螺丝枪，所述螺丝枪包括枪体、枪头和吸附部；

所述运转机构包括沿所述机床本体Y轴方向的对称设置的导轨一，沿所述机床本体X轴方向设置与所述导轨一相适配的导轨二；沿所述机床本体Z轴方向设置与所述导轨二相适配的导轨三；对称设置的所述螺丝枪分别与导轨三滑动连接；

所述机床本体内设有控制系统，用于控制螺丝装卸机构、运转机构和送供料机构的运转。

2.根据权利要求1所述双头自动螺丝装卸装置，其特征在于，所述螺丝装卸机构与所述导轨三通过滑块连接，靠近所述枪头一端设有位移传感器；靠近所述枪体一端设有深度传感器。

3.根据权利要求1所述双头自动螺丝装卸装置，其特征在于，所述螺丝收集装置为顶端开口的矩形筐体，所述矩形筐体的靠近分料器的一端的开口处设有止档部。

4.根据权利要求3所述双头自动螺丝装卸装置，其特征在于，所述止档部与所述矩形筐体底部平行设置，非固定端设有凹槽，所述凹槽的宽度大于螺丝杆部直径。

5.根据权利要求1所述双头自动螺丝装卸装置，其特征在于，所述导轨一、导轨二、导轨三上分别设有位置传感器，用于定位螺丝装卸机构到达供料机构的螺纹定位处以及螺丝装卸机构的于产品放置台的装卸工位。

6.根据权利要求1所述双头自动螺丝装卸装置，其特征在于，所述导轨一、导轨二和导轨三均为高精度直线导轨，通过步进伺服电机驱动。

7.根据权利要求1所述双头自动螺丝装卸装置，其特征在于，所述产品放置台通过旋转电机带动运转。

8.根据权利要求7所述双头自动螺丝装卸装置，其特征在于，所述产品放置台包括圆形底座和安装在所述圆形底座上的阶梯式卡盘，所述阶梯式卡盘与产品内孔相适配。