CN110039225B - 一种螺丝、压扣及弹片一体式解除装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种螺丝、压扣及弹片一体式解除装置，涉及从治具上拆下大型主板的自动化设备技术领域，包括：安装板组件，与安装板组件固定连接的动力电机，设于动力电机输出轴上端的主动带轮；与安装板组件相连接的旋转轴，设于旋转轴上端的从动同步轮，与旋转轴下端固定连接的气动手指，与气动手指下端固定连接的用于解螺丝、压扣及弹片的夹爪；用于连接主动带轮及从动同步轮的同步带；定位气缸组件，其包括，与安装板组件相连接的气缸安装座，与气缸安装座下端固定连接的定位气缸。综上所述，采用自动化的螺丝、压扣及弹片一体式解除装置取代现有的人工操作，效率高，有利于节约人力，从而降低生产成本。

Description

一种螺丝、压扣及弹片一体式解除装置

技术领域

本发明涉及从治具上拆下大型主板的自动化设备技术领域，具体是指一种用于该自动化设备上的螺丝、压扣及弹片一体式解除装置。

背景技术

对超大型主板在焊接时，为了固定主板，需要通过多颗螺丝将主板固定在治具上，而焊接结束后，需要将主板从治具上分离出来；在主板或治具上还存在其他需要拆卸的零件，比如压扣、弹片等；目前诸如螺丝、压扣、弹片拆卸之类的工作，均由人工戴手套完成，在完成该工作时，工人一般站着操作，易于劳累，进而导致工作效率较低。

发明内容

鉴于上述原因，本发明目的在于提供一种螺丝、压扣及弹片一体式解除装置。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种螺丝、压扣及弹片一体式解除装置，包括：安装板组件，与安装板组件固定连接的动力电机，设于动力电机输出轴上端的主动带轮；

与安装板组件相连接的旋转轴，设于旋转轴上端的从动同步轮，与旋转轴下端固定连接的气动手指，与气动手指下端固定连接的用于解螺丝、压扣及弹片的夹爪；

用于连接主动带轮及从动同步轮的同步带；

定位气缸组件，其包括，与安装板组件相连接的气缸安装座，与气缸安装座下端固定连接的定位气缸；

所述安装板组件包括气缸安装板，与气缸安装板固定连接的旋转头安装座板，与气缸安装板固定连接且位于气缸安装板与旋转头安装座板之间的旋转头安装板；

动力电机与旋转头安装板固定连接且位于其下方，动力电机的输出轴上端穿过旋转头安装板后位于旋转头安装板上方；旋转轴与旋转头安装板转动连接且上端位于旋转头安装板上方、下端位于旋转头安装板下方，从动同步轮设于旋转轴上端，气动手指与旋转轴下端固定连接，用于解螺丝、压扣及弹片的夹爪与气动手指下端固定连接；

气缸安装座与气缸安装板下表面固定连接且其内设有纵向孔；定位气缸组件还包括，固设于气缸安装板内且位于气缸安装座上方的设有下轴向孔的下滚珠套，固设于旋转头安装板内且位于下滚珠套上方的设有上轴向孔的上滚珠套，纵向孔、下轴向孔及上轴向孔的轴线位于同一直线上；与定位气缸的气缸杆固定连接且位于纵向孔、下轴向孔及上轴向孔内的定位销；设于下滚珠套上表面内的滚珠槽，设于滚珠槽内的滚珠；上滚珠套与下滚珠套相贴合；定位销可沿纵向孔、下轴向孔及上轴向孔上下移动，且定位气缸启动时可推动定位销上端外壁与上滚珠套内的上轴向孔内壁相贴合。

本装置有两种状态，一种是定位气缸启动的定位状态，一种是采用夹爪解除螺丝、压扣、弹片的状态。在定位状态，定位气缸的气缸杆伸出，带动定位销沿纵向孔、下轴向孔及上轴向孔向上移动，推动定位销上端与上轴向孔相抵靠，上滚珠套下表面与滚珠不再接触，上滚珠套处于静止状态，而上滚珠套通过过盈配合方式固定在旋转头安装板内，旋转头安装板与安装旋转轴的旋转头安装座固定连接，此时旋转头安装板、旋转头安装座及旋转轴、与旋转轴固定连接的气动手指及夹爪均不能摆动，当本装置移动时带动夹爪移动到指定位置，夹爪与需要解除的螺丝或压扣或弹片接触，启动气动手指，使夹爪完成对需要解除的螺丝或压扣或弹片的夹持；然后进入解除螺丝、压扣、弹片状态，气缸杆缩回，定位销上端外壁与上轴向孔内壁脱离，上滚珠套下表面与滚珠接触，上滚珠套由滚珠支撑，上滚珠套可以在一定范围内沿水平方向摆动，与上滚珠套固定连接或间接固定连接的旋转头安装板、旋转头安装座及旋转轴、与旋转轴固定连接的气动手指及夹爪可以随之摆动，将这种状态定义为上滚珠套的浮动状态，其意义在于，夹爪需要抓取、解除的螺丝、压扣、弹片形状不规则，应当允许夹爪在抓取时具有一定柔性，而这种浮动状态可以满足要求，接着启动动力电机，依次带动主动带轮、从动同步轮旋转，进而带动旋转轴、气动手指及夹爪旋转，完成解除螺丝或压扣或弹片的动作。

优选地，所述定位气缸组件为两套，对称地设于旋转轴及气动手指的两侧。

进一步地，还包括用于安装旋转轴且设有轴向通孔的旋转头安装座，固设于旋转头安装座内的两个轴承，所述轴承套设于旋转轴上。

在气缸安装座内的纵向孔内还设有直线轴承，所述直线轴承套设于定位销外部，定位销可相对直线轴承上下移动。

所述旋转头安装座由上安装板及安装立柱一体成型而成；在旋转头安装板内设有用于安装上安装板的下沉座，在下沉座内设有容纳安装立柱上端部的穿孔；在气缸安装板内设有用于容纳安装立柱上端部的缺口，所述缺口位于穿孔的下方；旋转轴下端设有与旋转轴一体成型的气动手指安装座，所述气动手指安装座上表面与安装立柱下端面相接触；气动手指与气动手指安装座下表面固定连接。

还包括两个固定支架，所述固定支架由相互垂直的一块安装立板及一块安装横板一体成型而成，安装立板与气缸安装板其中一侧面固定连接，安装横板位于旋转头安装板上表面上方；在旋转头安装板上表面内设有其内设置滚珠的两个滚珠安装槽，所述滚珠安装槽分别位于两个安装横板下方且安装横板下表面与滚珠安装槽内的滚珠相接触。

为了吸取主板上的小工件或压块，在气缸安装板上还设有吸盘升降装置，所述吸盘升降装置包括，与气缸安装板固定连接的安装座连接板，与安装座连接板活动连接的两根升降导杆，设于安装座连接板内且分别套设于两根升降导杆上的升降直线轴承，与两根升降导杆下端固定连接的吸盘安装板，固设于吸盘安装板上的两个取压块吸盘，与安装座连接板固定连接的升降气缸；升降气缸的升降气缸杆下端与吸盘安装板固定连接。

在气缸安装板侧壁上固设有一块与安装座连接板固定连接的升降气缸转接板；还包括一根与两根升降导杆上端固定连接的加强件。

所述安装立柱的侧壁上设有原点感应器。原点感应器位于同旋转轴一体成型的气动手指安装座侧上方，用于监控旋转轴是否回到最初的位置，比如，解除螺丝、压扣前的状态为最初状态，完成一个解除螺丝、压扣动作后回到解除螺丝、压扣前的状态即为回到最初状态。

所述上滚珠套内的上轴向孔为内锥形孔，定位销上端呈锥形且与上轴向孔形状一致，在定位状态，即定位气缸启动时，推动定位销上端与上轴向孔相抵靠，此时，定位销上端的外锥形面与内锥形孔的内锥形面相贴合，使上滚珠套处于静止状态。

有益技术效果：在定位状态，定位气缸的气缸杆伸出，推动定位销上端与上轴向孔相抵靠，上滚珠套受力处于静止状态，与上滚珠套固定连接或间接固定连接的旋转头安装板、旋转头安装座及旋转轴、与旋转轴固定连接的气动手指及夹爪均不能摆动，确保整个装置精确定位，到达指定位置，当本装置移动时带动夹爪移动到指定位置，夹爪与需要解除的螺丝或压扣或弹片接触，启动气动手指，使夹爪完成对需要解除的螺丝或压扣或弹片的夹持；然后进入解除螺丝、压扣、弹片状态，气缸杆缩回，定位销上端外壁与上轴向孔内壁脱离，上滚珠套下表面与滚珠接触，上滚珠套由滚珠支撑，上滚珠套可以在一定范围内沿水平方向摆动，与上滚珠套固定连接或间接固定连接的旋转头安装板、旋转头安装座及旋转轴、与旋转轴固定连接的气动手指及夹爪可以随之摆动，便于气动手指和夹爪进行操作，接着启动动力电机，依次带动主动带轮、从动同步轮旋转，进而带动旋转轴、气动手指及夹爪旋转，完成解除螺丝或压扣或弹片的动作；综上所述，采用自动化的螺丝、压扣及弹片一体式解除装置取代现有的人工操作，效率高，有利于节约人力，从而降低生产成本。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2为图1的B-B向示意图；

图3为本发明的左视图；

图4为图3的A-A向示意图；

图5为本发明的第一立体示意图；

图6为本发明的第二立体示意图；

图7为本发明第一爆炸示意图；

图8为本发明第二炸示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。

如图1-8所示，一种螺丝、压扣及弹片一体式解除装置包括：气缸安装板1，与气缸安装板固定连接的旋转头安装座板2，与气缸安装板固定连接且位于气缸安装板1与旋转头安装座板2之间的旋转头安装板3；与旋转头安装板3固定连接且位于其下方的动力电机4，动力电机的输出轴5上端穿过旋转头安装板3后位于旋转头安装板上方；设于输出轴5上端的主动带轮6；与旋转头安装板3转动连接且上端位于旋转头安装板上方、下端位于旋转头安装板下方的旋转轴7，设于旋转轴上端的从动同步轮8，与旋转轴7下端固定连接的气动手指9，与气动手指下端固定连接的用于解螺丝、压扣及弹片的夹爪10；用于连接主动带轮6及从动同步轮8的同步带11。

气缸安装板1、旋转头安装座板2及旋转头安装板3组成安装板组件。

还进一步包括定位气缸组件，其包括，与气缸安装板1下表面固定连接且设有纵向孔1201的气缸安装座12，与气缸安装座下端固定连接的定位气缸13，固设于气缸安装板1内且位于气缸安装座12上方的设有下轴向孔1401的下滚珠套14，固设于旋转头安装板3内且位于下滚珠套14上方的设有上轴向孔1501的上滚珠套15，装配时，纵向孔1201、下轴向孔1401及上轴向孔1501的轴线位于同一直线上；与定位气缸13的气缸杆1301固定连接且位于纵向孔、下轴向孔及上轴向孔内的定位销16；设于下滚珠套14上表面内的滚珠槽1402，设于滚珠槽内的滚珠；上滚珠套15与下滚珠套14相贴合；定位销16可沿纵向孔1201、下轴向孔1401及上轴向孔1501上下移动，且定位气缸13启动时可推动定位销16上端外壁与上滚珠套内的上轴向孔1501内壁相贴合并顶紧上滚珠套15防止其晃动，此即为定位状态；在非定位状态，即解除螺丝、压扣、弹片状态，气缸杆缩回，定位销上端外壁与上滚珠套内的上轴向孔1501内壁脱离，但定位销的上端仍然位于上轴向孔1501内。

夹爪10由结构相同的左夹爪1001及右夹爪1002组成，二者上端分别与气动手指9下端连接，在左夹爪1001及右夹爪1002内侧表面内均设有一个横向槽1003及波纹面，内侧表面下端设有斜面，便于夹持需要拆卸的螺丝、压扣及弹片。弹片为矩形柔性薄片，其一端与治具盘连接，另一端与放于治具盘内的PCB板连接，取弹片时，夹爪10移动至弹片处使弹片进入横向槽内或者位于左夹爪及右夹爪之间，气动手指9启动，夹紧弹片后上升，使弹片与PCB板分离；压扣一端与治具盘通过螺丝连接，另一端与PCB板上表面相接触，解除压扣及螺丝对PCB板的束缚，需要先解除螺丝，同样将夹爪10移动至压扣的连接螺丝处使螺丝位于左夹爪及右夹爪之间，启动气动手指9夹紧，动力电机4，将动力传递至气动手指使其旋转，解除螺丝并将压扣取下。

为了确保整个装置定位时保持平稳状态，定位精准，此处采用的定位气缸组件为两套，且对称地设于旋转轴7及气动手指9的两侧。

进一步地，为了安装旋转轴7，还包括设有轴向通孔1701的旋转头安装座17，固设于旋转头安装座内的两个轴承18，所述轴承18套设于旋转轴7上。

同样地，为了使定位销16上下移动，在气缸安装座12内的纵向孔1201内还设有直线轴承19，所述直线轴承19套设于定位销16外部，而且定位销16可相对直线轴承19上下移动。

本实施例中，所述旋转头安装座17由上安装板1702及安装立柱1703一体成型而成；在旋转头安装板3内设有用于安装上安装板1702的下沉座301，在下沉座301内设有容纳安装立柱1703上端部的穿孔302；在气缸安装板1内设有用于容纳安装立柱1703上端部的缺口101，所述缺口101位于穿孔302的下方；旋转轴7下端设有与旋转轴一体成型的气动手指安装座20，所述气动手指安装座20上表面与安装立柱1703下端面相接触；气动手指9与气动手指安装座20下表面固定连接。

还包括两个固定支架21，所述固定支架由相互垂直的一块安装立板2101及一块安装横板2102一体成型而成，安装立板2101与气缸安装板1其中一侧面固定连接，安装横板2102位于旋转头安装板3上表面上方，气缸安装板1用于安装两块安装立板2101的两个侧面相互平行；在旋转头安装板3上表面内设有其内设置滚珠的两个滚珠安装槽303，即在滚珠安装槽303内均设有滚珠，而且，滚珠安装槽303分别靠近旋转头安装板3上表面两个相互平行的边缘；所述滚珠安装槽303分别位于两个安装横板2102下方且安装横板2102下表面与滚珠安装槽303内的滚珠相接触。两个固定支架21的作用在于，既不能限制旋转头安装板3在水平方向的摆动，但也要防止旋转头安装板3与气缸安装板1脱离，安装横板2102可防止滚珠从滚珠安装槽303内脱出。

本实施例中，所述上滚珠套15内的上轴向孔1501为内锥形孔，定位销上端呈锥形且与上轴向孔1501形状一致，在定位状态，即定位气缸启动时，推动定位销上端与上轴向孔相抵靠，此时，定位销16上端的外锥形面与内锥形孔的内锥形面相贴合，使上滚珠套15处于静止状态。很显然，定位销上端及上轴向孔1501采用其他形状也能达到该效果，即，定位销上端顶紧上滚珠套15使其保持不动即可。

所述安装立柱1703的侧壁上设有原点感应器31。原点感应器位于同旋转轴一体成型的气动手指安装座20侧上方，用于监控旋转轴7是否回到最初的位置，比如，解除螺丝、压扣前的状态为最初状态，完成一个解除螺丝、压扣动作后回到解除螺丝、压扣前的状态即为回到最初状态。

气缸安装板1与旋转头安装座板2通过四根立柱32固定连接。

为了吸取主板上的小工件或压块，在气缸安装板1上还设有吸盘升降装置，所述吸盘升降装置包括，与气缸安装板1固定连接的安装座连接板22，与安装座连接板22活动连接的两根升降导杆23，设于安装座连接板内且分别套设于两根升降导杆上的升降直线轴承24，与两根升降导杆下端固定连接的吸盘安装板25，固设于吸盘安装板上的两个取压块吸盘26，与安装座连接板22固定连接的升降气缸27；升降气缸的升降气缸杆28下端与吸盘安装板25固定连接。需要吸取小工件或压块时，升降气缸27启动，推动与升降气缸杆28下端固定连接吸盘安装板25下行，两个取压块吸盘26随之下行，当两个取压块吸盘26吸取到小工件或压块后，升降气缸杆28缩回，随之带动两个取压块吸盘26吸取到的小工件或压块到指定位置。

在气缸安装板1侧壁上固设有一块与安装座连接板22固定连接的升降气缸转接板29；还包括一根与两根升降导杆上端固定连接的加强件30。

综上所述，本装置有两种状态，一种是定位气缸13启动的定位状态，一种是采用夹爪10解除螺丝、压扣、弹片的状态。在定位状态，定位气缸13的气缸杆1301伸出，带动定位销16沿纵向孔1201、下轴向孔1401及上轴向孔1501向上移动，推动定位销上端与上轴向孔1501相抵靠，上滚珠套15下表面与滚珠不再接触，上滚珠套15处于静止状态，而上滚珠套15通过过盈配合方式固定在旋转头安装板3内，旋转头安装板3与安装旋转轴7的旋转头安装座17固定连接，此时旋转头安装板3、旋转头安装座17及旋转轴7、与旋转轴固定连接的气动手指9及夹爪10均不能在水平方向摆动，当本装置移动时带动夹爪10移动到指定位置，夹爪10与需要解除的螺丝或压扣或弹片接触，启动气动手指9，使夹爪完成对需要解除的螺丝或压扣或弹片的夹持；然后进入解除螺丝、压扣、弹片状态，气缸杆1301缩回，定位销上端外壁与上轴向孔1501内壁脱离，上滚珠套15下表面与滚珠接触，上滚珠套15由滚珠支撑，上滚珠套可以在一定范围内沿水平方向摆动，与上滚珠套固定连接或间接固定连接的旋转头安装板3、旋转头安装座17及旋转轴7、与旋转轴固定连接的气动手指9及夹爪10可以随之摆动，将这种状态定义为上滚珠套15的浮动状态，其意义在于，夹爪10需要抓取、解除的螺丝、压扣、弹片形状不规则，应当允许夹爪10在抓取时具有一定柔性，而这种浮动状态可以满足要求，接着启动动力电机4，依次带动主动带轮6、从动同步轮8旋转，进而带动旋转轴7、气动手指9及夹爪10旋转，完成解除螺丝或压扣或弹片的动作。

在以上描述中，需要说明的是，术语 “上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；除非另有明确规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，亦可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个部件内部的连通；固设于、固设有应理解为两个相连接的构件固定连接。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中的具体含义。

虽然通过实施例描绘了本发明，本领域普通技术人员知道，本发明有许多变形和变化而不脱离本发明的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本发明的精神。

Claims (9)

1.一种螺丝、压扣及弹片一体式解除装置，其特征在于，包括：

安装板组件，与安装板组件固定连接的动力电机，设于动力电机输出轴上端的主动带轮；

与安装板组件相连接的旋转轴，设于旋转轴上端的从动同步轮，与旋转轴下端固定连接的气动手指，与气动手指下端固定连接的用于解螺丝、压扣及弹片的夹爪；

用于连接主动带轮及从动同步轮的同步带；

定位气缸组件，其包括，与安装板组件相连接的气缸安装座，与气缸安装座下端固定连接的定位气缸；

所述安装板组件包括气缸安装板，与气缸安装板固定连接的旋转头安装座板，与气缸安装板固定连接且位于气缸安装板与旋转头安装座板之间的旋转头安装板；

动力电机与旋转头安装板固定连接且位于其下方，动力电机的输出轴上端穿过旋转头安装板后位于旋转头安装板上方；旋转轴与旋转头安装板转动连接且上端位于旋转头安装板上方、下端位于旋转头安装板下方，从动同步轮设于旋转轴上端，气动手指与旋转轴下端固定连接，用于解螺丝、压扣及弹片的夹爪与气动手指下端固定连接；

气缸安装座与气缸安装板下表面固定连接且其内设有纵向孔；定位气缸组件还包括，固设于气缸安装板内且位于气缸安装座上方的设有下轴向孔的下滚珠套，固设于旋转头安装板内且位于下滚珠套上方的设有上轴向孔的上滚珠套，纵向孔、下轴向孔及上轴向孔的轴线位于同一直线上；与定位气缸的气缸杆固定连接且位于纵向孔、下轴向孔及上轴向孔内的定位销；设于下滚珠套上表面内的滚珠槽，设于滚珠槽内的滚珠；上滚珠套与下滚珠套相贴合；定位销可沿纵向孔、下轴向孔及上轴向孔上下移动，且定位气缸启动时可推动定位销上端外壁与上滚珠套内的上轴向孔内壁相贴合。

2.如权利要求1所述的一种螺丝、压扣及弹片一体式解除装置，其特征在于，所述定位气缸组件为两套，对称地设于旋转轴及气动手指的两侧。

3.如权利要求1所述的一种螺丝、压扣及弹片一体式解除装置，其特征在于，还包括用于安装旋转轴且设有轴向通孔的旋转头安装座，固设于旋转头安装座内的两个轴承，所述轴承套设于旋转轴上。

4.如权利要求1所述的一种螺丝、压扣及弹片一体式解除装置，其特征在于，在气缸安装座内的纵向孔内还设有直线轴承，所述直线轴承套设于定位销外部，定位销可相对直线轴承上下移动。

5.如权利要求3所述的一种螺丝、压扣及弹片一体式解除装置，其特征在于，所述旋转头安装座由上安装板及安装立柱一体成型而成；在旋转头安装板内设有用于安装上安装板的下沉座，在下沉座内设有容纳安装立柱上端部的穿孔；在气缸安装板内设有用于容纳安装立柱上端部的缺口，所述缺口位于穿孔的下方；旋转轴下端设有与旋转轴一体成型的气动手指安装座，所述气动手指安装座上表面与安装立柱下端面相接触；气动手指与气动手指安装座下表面固定连接；所述安装立柱的侧壁上设有原点感应器。

6.如权利要求1所述的一种螺丝、压扣及弹片一体式解除装置，其特征在于，还包括两个固定支架，所述固定支架由相互垂直的一块安装立板及一块安装横板一体成型而成，安装立板与气缸安装板其中一侧面固定连接，安装横板位于旋转头安装板上表面上方；在旋转头安装板上表面内设有其内设置滚珠的两个滚珠安装槽，所述滚珠安装槽分别位于两个安装横板下方且安装横板下表面与滚珠安装槽内的滚珠相接触。

7.如权利要求1所述的一种螺丝、压扣及弹片一体式解除装置，其特征在于，在气缸安装板上还设有吸盘升降装置，所述吸盘升降装置包括，与气缸安装板固定连接的安装座连接板，与安装座连接板活动连接的两根升降导杆，设于安装座连接板内且分别套设于两根升降导杆上的升降直线轴承，与两根升降导杆下端固定连接的吸盘安装板，固设于吸盘安装板上的两个取压块吸盘，与安装座连接板固定连接的升降气缸；升降气缸的升降气缸杆下端与吸盘安装板固定连接。

8.如权利要求7所述的一种螺丝、压扣及弹片一体式解除装置，其特征在于，在气缸安装板侧壁上固设有一块与安装座连接板固定连接的升降气缸转接板；还包括一根与两根升降导杆上端固定连接的加强件。

9.如权利要求5所述的一种螺丝、压扣及弹片一体式解除装置，其特征在于，所述上滚珠套内的上轴向孔为内锥形孔，定位销上端呈锥形且与上轴向孔形状一致，在定位状态，即定位气缸启动时，推动定位销上端与上轴向孔相抵靠，使上滚珠套处于静止状态。