CN110315328B - 一种自动锁付装置及自动锁付方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种自动锁付装置及自动锁付方法，该自动锁付装置包括用于进料的送料夹头，用于从送料夹头中取料的取料组件，用于驱动取料组件移动的第一驱动组件，用于进行锁付的锁付组件，以及用于驱动锁付组件移动的第二驱动组件；所述取料组件与第一驱动组件相连接，所述锁付组件与第二驱动组件相连接，所述取料组件位于送料夹头和第二驱动组件之间。根据本发明的自动锁付装置，通过第一驱动组件和第二驱动组件分别驱动取料组件和锁付组件对产品进行锁付，减少了自动锁付装置的安装误差和工作误差，锁付精度高。

Description

一种自动锁付装置及自动锁付方法

技术领域

本发明涉及自动锁付领域，尤其涉及一种自动锁付装置及自动锁付方法。

背景技术

螺纹连接是一种广泛使用的可拆卸的固定连接方式。为了减少人力投入，越来越多的生产制造型企业采用诸如螺丝机等自动化机器以代替传统手工拧紧螺丝的工序。

申请号为201721888890.X的专利申请中公开了一种自动锁付模组，通过驱动组件带动锁付组件下移取料，然后驱动组件带动锁付组件继续下移到达待锁产品上的锁付位置；再通过锁付气缸启动带动电批下压将螺钉锁入产品。此方案虽实现了螺丝的自动取料及锁付工作，但通过双层次驱动的锁付结构以及锁付方式，会导致安装误差和工作误差的叠加，从而影响锁付的精度。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种锁付精度高的自动锁付装置。

本发明通过如下技术方案实现：本发明提供了一种自动锁付装置，所述自动锁付装置包括用于进料的送料夹头，用于从送料夹头中取料的取料组件，用于驱动取料组件移动的第一驱动组件，用于进行锁付的锁付组件，以及用于驱动锁付组件移动的第二驱动组件；所述取料组件与第一驱动组件相连接，所述锁付组件与第二驱动组件相连接，所述取料组件位于送料夹头和第二驱动组件之间。

作为上述技术方案的进一步改进，所述自动锁付装置包括底座，所述底座包括安装底板，固定于安装底板上端的安装框体，固定于安装底板中部的支撑板，固定于支撑板上的滑轨安装板，固定于滑轨安装板上的滑轨，以及设于滑轨上的第一滑块和第二滑块，所述取料组件固定于第一滑块上，所述锁付组件固定于第二滑块上。

作为上述技术方案的进一步改进，所述取料组件包括取料安装座，固定于取料安装座中用于外接气源的气源连接管，以及固定于气源连接管中用于从送料夹头中取料的取料吸管；所述取料组件通过取料安装座与第一驱动组件相连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一驱动组件包括第一驱动电机，与第一驱动电机相连接的第一驱动丝杆，以及套设于第一驱动丝杆上的第一驱动座；所述取料组件固定于第一驱动座上。

作为上述技术方案的进一步改进，所述锁付组件包括锁付安装座，设于锁付安装座上的锁付电机，与锁付电机相连接的批头连杆，以及固定于批头连杆端部的批头；所述锁付组件通过锁付安装座与第二驱动组件相连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述锁付安装座包括锁付底板，固定于锁付底板上的锁付上顶板和锁付下顶板，所述锁付上顶板和锁付下顶板相对设置；所述锁付上顶板和锁付下顶板之间设置有缓冲导杆，缓冲导杆上套设有用于安装锁付电机的锁付安装板，所述缓冲导杆上还套设有用于缓冲的缓冲弹簧，所述缓冲弹簧位于锁付安装板和锁付上顶板之间。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第二驱动组件包括第二驱动电机，与第二驱动电机相连接的第二驱动丝杆，以及套设于第二驱动丝杆上的第二驱动座；所述锁付组件固定于第二驱动座上。

作为上述技术方案的进一步改进，所述自动锁付装置还包括有用于定位的视觉检测组件和距离检测组件，所述视觉检测组件和距离检测组件固定于底座上。

作为上述技术方案的进一步改进，所述自动锁付装置还包括有用于进行浮锁检测的浮锁检测组件，所述浮锁检测组件与锁付组件相连接；所述浮锁检测组件为直线磁栅位移传感器。

本发明还提供了一种自动锁付方法，包括以下步骤：S1，通过距离检测组件检测出产品和距离检测组件之间的距离；

S2，第一驱动组件带动取料组件向下移动至送料夹头中取料，同时第二驱动组件带动锁付组件向下移动；

S3，第一驱动组件带动取料组件向下移动至产品的待锁付位置上方，同时第二驱动组件带动锁付组件向下移动至产品的待锁付位置上方；

S4，第二驱动组件带动锁付组件向下移动，同时锁付电机带动批头旋转对产品进行锁付。

本发明的有益效果至少包括：本发明的自动锁付装置中，通过第一驱动组件和第二驱动组件分别驱动取料组件和锁付组件对产品进行锁付，减少了自动锁付装置的安装误差和工作误差，锁付精度高。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的自动锁付装置的立体示意图；

图2是根据本发明一个实施例的自动锁付装置的分解示意图；

图3是根据本发明一个实施例的自动锁付装置的剖视示意图；

图4是根据本发明一个实施例的自动锁付装置的底座的立体示意图；

图5是根据本发明一个实施例的自动锁付装置的送料夹头的立体示意图；

图6是根据本发明一个实施例的自动锁付装置的取料组件的立体示意图；

图7是根据本发明一个实施例的自动锁付装置的第一驱动组件的立体示意图；

图8是根据本发明一个实施例的自动锁付装置的锁付组件的立体示意图；

图9是根据本发明一个实施例的自动锁付装置的锁付安装座的立体示意图；

图10是根据本发明一个实施例的自动锁付装置的批头的立体示意图；

图11是根据本发明一个实施例的自动锁付装置的第二驱动组件的立体示意图；

图12是根据本发明一个实施例的自动锁付装置的视觉检测组件、距离检测组件和底座的立体示意图；

图13是根据本发明一个实施例的自动锁付方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图3所示，在本实施例中的自动锁付装置包括用于进料的送料夹头2，用于从送料夹头2中取料的取料组件3，用于驱动取料组件3移动的第一驱动组件4，用于进行锁付的锁付组件5，以及用于驱动锁付组件5移动的第二驱动组件6；所述取料组件3与第一驱动组件4相连接，所述锁付组件5与第二驱动组件6相连接，所述取料组件3位于送料夹头2和第二驱动组件6之间。

所述自动锁付装置包括用于安装所述送料夹头2、取料组件3、第一驱动组件4、锁付组件5和第二驱动组件6的底座1；所述底座1上设置有滑轨，所述取料组件3和锁付组件5均设于所述滑轨15上。

如图3和图4所示，在本实施例中，所述自动锁付装置包括用于安装所述送料夹头2、取料组件3、第一驱动组件4、锁付组件5和第二驱动组件6的底座1。所述底座1包括安装底板11，固定于安装底板11上端用于安装第一驱动电机41和第二驱动电机61的安装框体12，固定于安装底板11中部的支撑板13，固定于支撑板13上的滑轨安装板14，固定于滑轨安装板14上的滑轨15，以及设于滑轨15上的第一滑块16和第二滑块17，所述取料组件3固定于第一滑块16上，所述锁付组件5固定于第二滑块17上。通过第一驱动组件4和第二驱动组件6带动取料组件3和锁付组件5沿滑轨15上下移动。

如图5所示，所述送料夹头2通过夹头安装座21固定于安装底板11的下端，本实施例的送料夹头2的构造和工作原理可以参照本申请人的申请号：201721145771.5的在先发明专利申请(发明名称：一种自动锁螺丝机的夹头结构及自动锁螺丝机；申请日：2017-09-06)，通过全文引用的方式将该在先发明专利申请结合于此。

如图3和图6所示，在本实施例中，所述取料组件3包括取料安装座31，固定于取料安装座31中用于外接气源的气源连接管32，以及固定于气源连接管32中用于从送料夹头2中取料的取料吸管33；所述取料组件3通过取料安装座31与第一驱动组件4和滑轨15相连接。

如图7所示，在本实施例中，所述第一驱动组件4包括第一驱动电机41，与第一驱动电机41相连接的第一驱动丝杆42，以及套设于第一驱动丝杆42上的第一驱动座43；所述取料组件3固定于第一驱动座43上。第一驱动电机41安装在底座1的安装框体12上，第一驱动电机41的电机轴和第一驱动丝杆42通过联轴器44相连接，所述第一驱动丝杆42通过轴承座45设置于支撑板13的左侧。通过第一驱动电机41带动第一驱动丝杆42旋转，从而带动第一驱动座43移动，从而带动取料组件3沿滑轨15上下移动。所述第一驱动座43上设置有感应片46，相应地在安装底板11上设置有感应器47，用于感应第一驱动座43和取料组件3的位置及移动的距离。

如图3和图8所示，在本实施例中，所述锁付组件5包括锁付安装座51，设于锁付安装座51上的锁付电机52，与锁付电机52相连接的批头连杆53，以及固定于批头连杆53端部的批头54；所述锁付组件5通过锁付安装座51与第二驱动组件6相连接。锁付电机52的电机轴通过联轴器与批头连杆53相连接。批头连杆53和批头54伸入至取料吸管33中。批头连杆53分为两部分，一部分通过联轴器与锁付电机52连接，另一部分用于安装批头54，两部分之间通过万向接头连接，由此在针对不同的锁付工作对批头连杆53进行更换时只需要更换用于安装批头54的部分，实用性强，适用范围更广。

如图10所示，在本实施例中，所述批头54与批头连杆53连接的连接部541呈半月形，该连接部541上设置有连接孔542，通过将该连接部541插接至批头连杆53中在通过螺钉或螺栓配合连接孔542将批头54固定在批头连杆53中。由此，批头54与批头连杆53之间连接更加紧固，不会松动，进一步的保障了锁付的精度。可以理解的是，上述的批头54的形状以及批头54与批头连杆53连接的方式只是表示了本发明的一个优选实施方式。在其他实施例中，所述批头54与批头连杆53连接的部分还可以是螺纹状、十字型等，其与批头连杆53之间可以通过螺纹连接、卡接等方式进行固定连接。

如图9所示，在本实施例中，所述锁付安装座51包括锁付底板511，固定于锁付底板511上的锁付上顶板512和锁付下顶板513，所述锁付上顶板512和锁付下顶板513相对设置。所述锁付上顶板512和锁付下顶板513之间设置有缓冲导杆514，缓冲导杆514上套设有用于安装锁付电机52的锁付安装板515，所述缓冲导杆514上还套设有用于缓冲的缓冲弹簧(未图示)，所述缓冲弹簧(未图示)位于锁付安装板515和锁付上顶板512之间。所述锁付安装板515通过导向轴承与缓冲导杆514相连接，在第二驱动组件6带动锁付组件5向下移动对产品进行锁付时，通过缓冲弹簧的缓冲使得锁付过程更加平稳，锁付精度高。当然，为了设置锁付电机52和批头连杆53，锁付上顶板512、锁付下顶板513以及锁付安装板515上设有相应地缺口或连接块，由于这是本领域技术人员所熟知的公知常识，在此不再赘述。

如图11所示，在本实施例中，所述第二驱动组件6包括第二驱动电机61，与第二驱动电机61相连接的第二驱动丝杆62，以及套设于第二驱动丝杆62上的第二驱动座63；所述锁付组件5固定于第二驱动座63上。第二驱动电机61安装在底座1的安装框体12上，第二驱动电机61的电机轴和第二驱动丝杆62通过联轴器64相连接，所述第二驱动丝杆62通过轴承座65设置于支撑板13的右侧。通过第二驱动电机61带动第二驱动丝杆62旋转，从而带动第二驱动座63移动，从而带动锁付组件5沿滑轨15上下移动。所述第二驱动座63上设置有感应片66，相应地在安装底板11上设置有感应器67，用于感应第二驱动座63和锁付组件5的位置及移动的距离。

参阅图3，在第二驱动组件6带动锁付组件5向下移动对产品进行锁付时产品会产生一个向上反作用力。所述自动锁付装置通过底座1上的安装底板11与机械手等驱动源进行连接，由此，批头54轴到安装底板11处的距离L即为锁付组件5锁付时受反作用力的力臂的长度。在本实施例中，所述批头54轴到安装底板11处的距离L为101mm，锁付所受反作用力的力臂的长度短，自动锁付装置的刚性更好，锁付的精度更高。

在本实施例中，底座1、取料安装座31取料安装座31和锁付安装座51为铝制件，质量更轻，可以使设备运动相对更快速，效率更高，防止运动丢步；受力降低，对机器结构保障，提高机器使用寿命和精度等。

如图12所示，所述自动锁付装置还包括有用于定位的视觉检测组件7和距离检测组件8，所述视觉检测组件7和距离检测组件8固定于底座1上。所述视觉检测组件7固定在安装底板11的左侧，所述视觉检测组件7包括视觉检测相机71、光源72等，所述视觉检测组件7可采用本领域技术人员已知的各种视觉检测组件7，例如CCD视觉检测等，在此不做赘述。所述距离检测组件8固定于支撑板13上，所述距离检测组件8可采用本领域技术人员已知的各种距离检测组件8，例如红外线测距传感器、激光测距传感器等，在此不做赘述。

在对产品进行锁付时，先通过视觉检测组件7对产品进行定位检测，判断出需锁付的位置。再通过距离检测组件8检测出产品和距离检测组件8之间的距离并以此得出锁付组件5在锁付时需要下移的距离。视觉检测组件7还可以用于锁付完成后对产品进行质量检测。由此，所述自动锁付装置的锁付精度更高。

参阅图8和图9，所述自动锁付装置还包括有用于进行浮锁检测的浮锁检测组件9，所述浮锁检测组件9与锁付组件5相连接。具体来说，所述浮锁检测组件9为直线磁栅位移传感器，所述直线磁栅位移传感器设于锁付安装板515上。在第二驱动组件6带动锁付组件5向下移动对产品进行锁付时，锁付电机52、批头连杆53以及批头54会在反作用力下向上位移，同时会带动锁付安装板515一起移动，由此通过设于锁付安装板515上的直线磁栅位移传感器检测出位移的距离，由此判断是否有浮锁现象。直线磁栅位移传感器检测相对位移精度可达0.2um，由此自动锁付装置的锁付精度更高。

本发明还公开了一种自动锁付方法，该方法通过采用本实施例的自动锁付装置对产品进行自动锁付。

该方法包括：S1，通过距离检测组件8检测出产品和距离检测组件8之间的距离；

S2，第一驱动组件4带动取料组件3向下移动至送料夹头中取料，同时第二驱动组件6带动锁付组件5向下移动；

S3，第一驱动组件4带动取料组件3向下移动至产品的待锁付位置上方，同时第二驱动组件6带动锁付组件5向下移动至产品的待锁付位置上方；

S4，第二驱动组件6带动锁付组件5向下移动，同时锁付电机52带动批头54旋转对产品进行锁付。

具体的，在步骤S1中通过距离检测组件8检测出产品和距离检测组件8之间的距离并以此得出锁付组件5在锁付时需要下移的距离。另外，还可以通过视觉检测组件7对产品进行定位检测，判断出需锁付的位置。

在步骤S2中取料组件3通过外接气源采用吸附的方式进行取料，螺丝被向上吸附至批头54上。

在步骤S3中第一驱动组件4带动取料组件3向下移动使得取料吸管33穿过送料夹头2到达待锁产品上的锁付位置；第二驱动组件6带动锁付组件5同时向下移动，此时螺丝被持续吸附至批头54上。

在步骤S4中锁付组件5在完成对产品的锁付后，依据浮锁检测组件判断出是否有浮锁现象。

本发明的自动锁付装置的有益效果至少包括：

1、锁付组件5与第二驱动组件6相连接并通过第二滑块17安装在滑轨15上；相较于现有技术的安装方式，误差更小，由此使得锁付的精度更高。

2、锁付组件5由第二驱动组件6带动，只受到第二驱动组件6的影响，因此锁付时的误差更小，由此使得锁付的精度更高。

3、锁付组件5与安装底板11之间的距离短，锁付组件5锁付时受反作用力的力臂的长度更短，因此自动锁付装置的刚性更好，由此使得锁付的精度更高。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“浮锁”是指锁螺丝时螺丝没有完全锁付至螺丝孔中或没有锁付到底，造成这种状况的原因有多种，例如螺丝孔中有异物导致螺丝不能锁付到底，螺丝滑牙导致不能够锁付到底等多种情况均会导致浮锁的现象。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。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。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的实施方式的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“高度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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的实施方式和简化描述，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实施方式的限制。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种自动锁付装置，其特征在于，所述自动锁付装置包括用于进料的送料夹头，用于从送料夹头中取料的取料组件，用于驱动取料组件移动的第一驱动组件，用于进行锁付的锁付组件，以及用于驱动锁付组件移动的第二驱动组件；所述取料组件与第一驱动组件相连接，所述锁付组件与第二驱动组件相连接，所述取料组件位于送料夹头和第二驱动组件之间，

所述自动锁付装置包括底座，所述底座包括安装底板，固定于安装底板上端的安装框体，固定于安装底板中部的支撑板，固定于支撑板上的滑轨安装板，固定于滑轨安装板上的滑轨，以及设于滑轨上的第一滑块和第二滑块，所述取料组件固定于第一滑块上，所述锁付组件固定于第二滑块上，

所述第一驱动组件包括第一驱动电机，与第一驱动电机相连接的第一驱动丝杆，以及套设于第一驱动丝杆上的第一驱动座；所述取料组件固定于第一驱动座上，所述第一驱动座上设置有感应片，相应地在安装底板上设置有感应器，用于感应第一驱动座和取料组件的位置及移动的距离，

所述第二驱动组件包括第二驱动电机，与第二驱动电机相连接的第二驱动丝杆，以及套设于第二驱动丝杆上的第二驱动座；所述锁付组件固定于第二驱动座上，所述第二驱动座上设置有感应片，相应地在安装底板上设置有感应器，用于感应第二驱动座和锁付组件的位置及移动的距离，

所述锁付组件包括锁付安装座，设于锁付安装座上的锁付电机，与锁付电机相连接的批头连杆，以及固定于批头连杆端部的批头；所述锁付组件通过锁付安装座与第二驱动组件相连接，

所述自动锁付装置还包括有用于定位的视觉检测组件和距离检测组件，所述视觉检测组件和距离检测组件固定于底座上，

第一驱动组件带动取料组件向下移动至送料夹头中取料的同时，第二驱动组件带动锁付组件向下移动；

第一驱动组件带动取料组件向下移动至产品的待锁付位置上方的同时，第二驱动组件带动锁付组件向下移动至产品的待锁付位置上方。

2.根据权利要求1所述的自动锁付装置，其特征在于，所述取料组件包括取料安装座，固定于取料安装座中用于外接气源的气源连接管，以及固定于气源连接管中用于从送料夹头中取料的取料吸管；所述取料组件通过取料安装座与第一驱动组件相连接。

3.根据权利要求2所述的自动锁付装置，其特征在于，所述锁付安装座包括锁付底板，固定于锁付底板上的锁付上顶板和锁付下顶板，所述锁付上顶板和锁付下顶板相对设置；所述锁付上顶板和锁付下顶板之间设置有缓冲导杆，缓冲导杆上套设有用于安装锁付电机的锁付安装板，所述缓冲导杆上还套设有用于缓冲的缓冲弹簧，所述缓冲弹簧位于锁付安装板和锁付上顶板之间。

4.根据权利要求1至3任一项所述的自动锁付装置，其特征在于，所述自动锁付装置还包括有用于进行浮锁检测的浮锁检测组件，所述浮锁检测组件与锁付组件相连接；所述浮锁检测组件为直线磁栅位移传感器。

5.一种自动锁付方法，其特征在于，采用权利要求1所述的自动锁付装置，包括以下步骤：

S1，通过距离检测组件检测出产品和距离检测组件之间的距离；

S2，第一驱动组件带动取料组件向下移动至送料夹头中取料，同时第二驱动组件带动锁付组件向下移动；

S3，第一驱动组件带动取料组件向下移动至产品的待锁付位置上方，同时第二驱动组件带动锁付组件向下移动至产品的待锁付位置上方；

S4，第二驱动组件带动锁付组件向下移动，同时锁付电机带动批头旋转对产品进行锁付。

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