CN110961903A - 自动锁螺钉系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了自动锁螺钉系统及方法，属于螺钉安装技术领域，自动锁螺钉系统包括安装柜、输送轨道、供料轨道、电批装置和控制系统。安装柜上固定设置有抓取装置，输送轨道安装在安装柜上，用于输送工件，供料装置安装在安装柜上，用于提供不同型号的螺钉，电批装置与抓取装置末端接口连接，用于吸取供料装置上的螺钉并将螺钉安装到输送轨道的工件上，抓取装置上设置有视觉定位装置，视觉定位装置用于识别定位工件上的螺纹孔，控制系统控制电批装置完成螺钉锁付的操作。自动锁螺钉的方法用于实现自动锁螺钉。本发明提供的自动锁螺钉系统及方法可对工件自动安装螺钉，且可实现对螺纹孔的精准定位。

Description

自动锁螺钉系统及方法

技术领域

本发明属于螺钉安装技术领域，更具体地说，是涉及一种自动锁螺钉系统及用于自动锁螺钉的方法。

背景技术

安装螺钉是产品装配过程中非常重要的工序，螺钉安装的好坏直接影响产品的性能和使用寿命等，目前主流方法是员工手持改锥进行锁定工作，但人工操作锁付螺钉时操作复杂，人力成本较高，且人工锁付螺钉时需肉眼对螺钉进行定位，长时间工作容易造成眼睛的疲劳。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动锁螺钉系统及方法，旨在解决现有的人工安装螺钉造成的操作复杂、耗费人力成本高和人工对螺钉定位造成的眼部疲劳的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种自动锁螺钉系统，包括：

安装柜，固设有抓取装置；

输送轨道，安装在所述安装柜上，用于输送工件；

供料装置，安装在所述安装柜上，用于提供不同型号的螺钉；

电批装置，与所述抓取装置末端接口连接，用于吸取所述供料装置上的螺钉并将螺钉安装到所述输送轨道的工件上，所述抓取装置上设置有用于识别定位工件上的螺纹孔的视觉定位装置；和

控制系统，控制所述电批装置完成螺钉锁付的操作。

作为本申请另一实施例，所述供料装置包括：

多个支架，固设于所述安装柜上，且沿所述安装柜的宽度方向和高度方式依次排布；

多个料盘，分别沿所述安装柜的长度方向滑动设置于多个所述支架上，用于分别盛放不同型号的螺钉，多个所述料盘与多个所述支架一一对应；和

多个驱动件，分别用于驱动多个所述料盘滑动。

作为本申请另一实施例，所述驱动件为液压缸、气缸或电动推杆中的一个或多个。

作为本申请另一实施例，所述电批装置包括：

壳体，底部穿设有用于吸取螺钉的吸嘴；

转动套，转动设置于所述壳体内，且与所述抓取装置末端连接，所述抓取装置带动所述转动套相对所述壳体转动，沿所述转动套轴向设有滑动槽；

连接轴，设置于所述转动套内，所述转动套和所述连接轴之间设置有滑动套，所述滑动套沿所述滑动槽滑动，所述连接轴与所述滑动套螺纹连接，所述连接轴端部同轴固设有批嘴，所述批嘴穿设于所述吸嘴内；和

按压组件，按压所述滑动套并借助所述连接轴和所述批嘴将螺钉抵接在螺纹孔内，所述批嘴借助所述连接轴相对所述滑动套向下转动完成螺钉锁付操作。

作为本申请另一实施例，所述转动套内设置有固定台，所述固定台和所述滑动套之间设置有弹性件；

当进行螺钉锁付操作时，所述按压组件按压所述滑动套使所述弹性件处于压缩状态；当完成螺钉锁付操作时，释放所述按压组件施加的压力，所述滑动套在所述弹性件的回弹力作用下恢复到初始状态。

作为本申请另一实施例，所述输送轨道包括待料轨道、工作轨道和出料轨道，所述待料轨道、所述工作轨道和所述出料轨道依次串接。

作为本申请另一实施例，所述安装柜的数量至少为两个，相邻两个所述安装柜卡接固定。

作为本申请另一实施例，所述自动锁螺钉系统还包括：

存放架，安装在所述安装柜上，用于存放所述电批装置；和

视觉检测装置，安装在所述安装柜上，用于检测所述抓取装置是否正确抓取所述电批装置。

本发明提供的自动锁螺钉系统的有益效果在于：与现有技术相比，本发明自动锁螺钉系统的安装柜上固定设置有抓取装置，抓取装置末端端口连接电批装置，输送轨道安装在安装柜上，用于输送需要加工的工件，供料装置安装在安装柜上，为工件提供不同型号的螺钉，抓取装置上设置有视觉定位装置，视觉定位装置用于定位工件上的螺纹孔，并将定位信息传输给控制系统，控制系统控制电批装置吸取供料装置上的螺钉并将螺钉安装到工件上的螺纹孔内，继而完成螺钉锁付的操作。本发明的自动锁螺钉系统可对工件自动安装螺钉，操作简单，省时省力，且设置视觉定位装置可实现对螺纹孔的精准定位。

本发明还提供一种用于自动锁螺钉的方法，包括步骤：

将工件放置到所述输送轨道上；

待工件被运输到所述输送轨道的工作区域时，所述控制系统控制所述抓取装置末端连接所述电批装置，并控制所述电批装置从所述供料装置处吸取螺钉；

所述视觉定位装置将检测到的工件上的螺纹孔定位信号传输给所述控制系统，所述控制系统控制所述电批装置完成螺钉锁付的操作。

作为本申请另一实施例，在所述控制系统控制所述抓取装置末端连接所述电批装置之后还包括：

获得所述供料装置上螺钉的标识信息，并将所述标识信息传输到控制系统内；

若所述标识信息与所述控制系统内预先设定的标识信息相同时，所述控制系统控制所述电批装置从所述供料装置处吸取螺钉；

若所述标识信息与所述控制系统内预先设定的标识信息不同时，所述控制系统控制警报装置报警以提醒工作人员螺钉装错。

本发明提供的用于自动锁螺钉的方法的有益效果在于：与现有技术相比，本发明用于自动锁螺钉的实现方法首先将工件放置到输送轨道上，其次待工件被运输到输送轨道的工作区域时，控制系统控制抓取装置末端连接电批装置，并控制电批装置从供料装置处吸取螺钉，最后控制系统控制电批装置完成螺丝锁付的操作，可实现螺钉存放、吸取和安装的一整套流程。本发明的用于自动锁螺钉的实现方法可实现对工件自动安装螺钉，操作简单，省时省力，且在抓取装置上设置视觉定位装置，可实现螺钉的精准定位。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的自动锁螺钉系统的立体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的供料装置的立体结构示意图；

图3为本发明实施例提供的供料装置的俯视结构示意图；

图4为图3中A-A方向的剖视图；

图5为本发明实施例提供的电批装置的立体结构示意图；

图6为本发明实施例提供的电批装置的纵向剖视结构示意图。

图中：1、安装柜；2、抓取装置；3、输送轨道；31、待料轨道；32、工作轨道；33、出料轨道；4、供料装置；41、支架；411、滑槽；42、料盘；421、滑块；43、驱动件；5、电批装置；51、壳体；52、吸嘴；521、通孔；53、转动套；531、滑动槽；532、固定台；54、连接轴；55、滑动套；56、批嘴；57、弹性件；6、存放架；7、视觉检测装置；8、视觉定位装置；9、扫描相机；10、警报装置；11、按压组件；111、伸缩臂。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，现对本发明提供的自动锁螺钉系统进行说明。自动锁螺钉系统包括安装柜1、输送轨道3、供料装置4、电批装置5和控制系统。安装柜1上固定设置有抓取装置2，输送轨道3安装在安装柜1上，用于输送工件，供料装置4安装在安装柜1上，用于提供不同型号的螺钉，电批装置5与抓取装置2末端接口连接，用于吸取供料装置4上的螺钉并将螺钉安装到输送轨道3的工件上，抓取装置2上设置有视觉定位装置8，视觉定位装置8用于识别定位工件上的螺纹孔，控制系统控制电批装置5完成螺钉锁付的操作。

本实施例中，抓取装置2为丹麦优傲六轴机械手，视觉定位装置8为CCD相机，CCD相机对工件拍照实现对工件上的螺纹孔精准定位，CCD相机是一种半导体成像器件，工作原理为被摄物体的图像经过镜头聚焦至CCD芯片上，CCD根据光的强弱积累相应比例的电荷，各个像素积累的电荷在视频时序的控制下，逐点外移，经滤波、放大处理后，形成视频信号输出；控制系统控制输送轨道3上的工件运行到工作区域，并控制输送轨道3停止运行，控制系统控制抓取装置2安装电批装置5并控制电批装置5吸取供料装置4吸取螺钉，视觉定位系统8检测到工件的螺纹孔信息传输给控制系统，控制系统控制电批装置5完成螺钉锁付的操作；控制系统的型号为LS306-J。

本发明提供的自动锁螺钉系统，与现有技术相比，安装柜1上固定设置有抓取装置2，抓取装置2末端端口连接电批装置5，输送轨道3安装在安装柜1上，用于输送需要加工的工件，供料装置4安装在安装柜1上，为工件提供不同型号的螺钉，抓取装置2上设置有视觉定位装置8，视觉定位装置8用于定位工件上的螺纹孔，并将定位信息传输给控制系统，控制系统控制电批装置5吸取供料装置4上的螺钉并将螺钉安装到工件上的螺纹孔内，继而完成螺钉锁付的操作。本发明的自动锁螺钉系统可对工件自动安装螺钉，操作简单，省时省力，且设置视觉定位装置8可实现对螺纹孔的精准定位。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图2至图4，供料装置4包括多个支架41、多个料盘42和驱动件43。多个支架41固定设置在安装柜1上，且沿安装柜1的宽度方向和高度方向依次排布，多个料盘42分别沿安装柜1的长度方向滑动设置在多个支架41上，可选地，料盘42上设置滑块421，支架41上设置于滑块421滑动配合的滑槽411，不同的料盘42用于盛放不同型号的螺钉，多个料盘42与多个支架41一一对应，多个驱动件43分别用于驱动多个料盘42滑动。可选地，设置2组6层支架41，可同时存放12种螺钉，对于每个料盘42，操作人员可通过料盘42一侧的把手将料盘42拉出更换物料，可实现快速便捷更换且更换过程中不相互干扰；也可通过驱动件43推出料盘42，可选地，驱动件43为气缸，气缸的缸体固定在支架41的内底面，气缸的活塞杆与料盘42固定连接，在气缸的缸体内通入气体即可实现与活塞杆连接的料盘42相对与缸体连接的支架41发生相对运动，继而推出料盘42，驱动件43还可以为液压缸或电动推杆，或者多个驱动件43为液压缸、气缸或电动推杆中的两两结合或三个结合。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图5和图6，电批装置5包括壳体51、转动套53、连接轴54和按压组件11。壳体51的底部穿设有吸嘴52，吸嘴52用于吸取螺钉，吸嘴52的底端侧壁设有通孔521，当吸嘴52运动到螺钉上方时，从通孔521内抽空气，使螺钉被吸到吸嘴52内；转动套53通过轴承转动设置在壳体51内，转动套53与抓取装置2末端的丝杆固定连接，抓取装置2的电机带动丝杆转动，丝杆带动转动套53相对壳体51转动，在转动套53上沿转动套53的轴向设有滑槽411；连接轴54设置在转动套53内，转动套53和连接轴54之间设置有滑动套55，滑动套55沿滑动槽531滑动，连接轴54与滑动套55螺纹连接，连接轴54端部通过法兰固定设置有批嘴56，批嘴56与连接轴54同轴设置，批嘴56穿设在吸嘴52内；按压组件11固定在抓取装置2上，且随抓取装置2末端的丝杆一起转动，同时按压组件11上设置有一伸缩臂111，可选伸缩臂111为气压伸缩臂，伸缩臂111可沿连接轴54的轴向伸缩，伸缩臂111伸长带动滑动套55在转动套53的滑动槽531内滑动，最终将滑动套55紧紧抵接在滑动槽531的底端，将螺钉抵接在螺纹孔内，在按压组件11的压力作用下以及转动套53和滑动套55的转动作用下，批嘴56借助连接轴54相对滑动套55向下转动继而完成螺钉锁付操作。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，参阅图6，在转动套53靠近批嘴56的内部固定设置有固定台532，固定台532上设有供连接轴54通过的孔，固定台532和滑动套55之间设置有弹性件57，弹性件57可选为弹簧，弹性件57分别与固定台532和滑动套55的端部相抵接。当进行螺钉锁付操作时，按压组件11按压滑动套55使弹性件57处于压缩状态，当完成螺钉锁付操作时，按压组件11的伸缩臂111缩回，滑动套55在弹性件57的回弹力作用下恢复到初始状态。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图1，输送轨道3包括安装在安装柜1上的待料轨道31、工作轨道32和出料轨道33，待料轨道31、工作轨道32和出料轨道33依次串接，三段轨道独立运动，可以根据生产需求自由设置轨道运动顺序。在待料轨道31前安装自动升降式送货架，用于向待料轨道31输送产品，在出料轨道33安装光电门检测产品是否送出，由工作轨道32将加工完的产品送入出料轨道33，然后待料轨道31和出料轨道33同时工作分别将待加工的产品送入工作轨道32和将已加工完的产品送出，在保证不影响生产效率的前提下保证了产品不会相撞。在安装柜1下部设置两个储物柜，可以用来存储生产材料，有效地利用了空间，减少了额外购买货架或储物柜的成本。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，图中未示出，安装柜1的数量至少为两个，相邻两个安装柜1通过卡接件卡接固定。卡接件包括卡块和卡台，卡块上设有用于卡接卡台的卡槽，卡块和卡台分别呈直角三角形分布在相邻两个安装柜1的侧面，以确保设备快速稳定地对接。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图1，自动锁螺钉系统还包括用于存放电批装置5的存放架6，存放架6安装在安装柜1上。在对工件安装螺钉时，往往需要安装不同种类的螺钉，此时需要更换电批装置5的批嘴56和吸嘴52，两次更换造成更换步骤繁琐且容易出现更换错误的情况，本发明实施例一体更换电批装置5，简化了步骤，降低了更换出错的几率。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图1，存放架6的侧面设置有视觉检测装置7，视觉检测装置7安装在安装柜1上，可选地，视觉检测装置7为CCD相机，视觉检测装置7用于检测抓取装置2末端安装的电批装置5是否正确，具体的检测方法为CCD相机对运动到其上方的电批装置5进行拍照获取图像，并将图像传输给控制系统，控制系统接收到的图像信息与预先设定的图像信息进行比对，若相同则继续进行后续工作，若不相同则重新选择电批装置5。

为了开发本发明实施例的其他功能，图中未示出，在安装柜1上安装预留定位销。

本发明还提供了一种用于自动锁螺钉的实现方法，包括以下步骤：

将工件放置到待料轨道31上；

待工件被运输到工作轨道32时，控制系统控制抓取装置2末端连接电批装置5，并控制电批装置5从供料装置4处吸取螺钉；

视觉定位装置8将检测到的工件上的螺纹孔的定位信号传输给控制系统，控制系统控制电批装置5运动到工件上的螺纹孔上方，将螺钉锁付到螺钉孔内。

本发明提供的用于自动锁螺钉的实现方法，与现有技术相比，本发明一种用于自动锁螺钉的实现方法首先将工件放置到待料轨道31上，其次待工件被运输到工作轨道32时，控制系统控制抓取装置2末端连接电批装置5，并控制电批装置5从供料装置4处吸取螺钉，最后控制系统控制电批装置5运动到工件上的螺纹孔上方，将螺钉锁付到螺钉孔内，可实现螺钉存放、吸取和安装的一整套流程，且在抓取装置2上设置视觉定位装置8，可实现螺钉的精准定位。本发明的用于自动锁螺钉的实现方法可实现对工件自动安装螺钉，操作简单，省时省力。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图2，在控制系统控制抓取装置2末端连接电批装置5之后还包括：

在每个料盘42侧面均粘贴有识别码，识别码可选为二维码，在每个支架41侧面均固定设置有扫描相机9和警报装置10，警报装置10可选为报警器，当料盘42相对支架41滑动时即料盘42被拉出时，扫描相机9扫描料盘42侧面的识别码，获得螺钉的标识信息，标识信息可选为型号，扫描相机9将标识信息传输到控制系统内；若标识信息与控制系统内预先设定的标识信息相同时，控制系统控制电批装置5从供料装置4处吸取螺钉；若标识信息与控制系统内预先设定的标识信息不同时，控制系统控制报警器报警以提醒工作人员料盘42装错。上述方法可有效地避免因工作人员装错料盘42造成的需反复拆装螺钉的问题，且可提高工作的效率和工件的使用寿命。

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 (10)

1.自动锁螺钉系统，其特征在于，包括：

安装柜，固设有抓取装置；

输送轨道，安装在所述安装柜上，用于输送工件；

供料装置，安装在所述安装柜上，用于提供不同型号的螺钉；

电批装置，与所述抓取装置末端接口连接，用于吸取所述供料装置上的螺钉并将螺钉安装到所述输送轨道的工件上，所述抓取装置上设置有用于识别定位工件上的螺纹孔的视觉定位装置；和

控制系统，控制所述电批装置完成螺钉锁付的操作。

2.如权利要求1所述的自动锁螺钉系统，其特征在于，所述供料装置包括：

多个支架，设置于所述安装柜上，且沿所述安装柜的宽度方向和高度方式依次排布；

多个料盘，分别沿所述安装柜的长度方向滑动设置于多个所述支架上，用于分别盛放不同型号的螺钉，多个所述料盘与多个所述支架一一对应；和

多个驱动件，分别用于驱动多个所述料盘滑动。

3.如权利要求2所述的自动锁螺钉系统，其特征在于，所述驱动件为液压缸、气缸或电动推杆中的一个或多个。

4.如权利要求1所述的自动锁螺钉系统，其特征在于，所述电批装置包括：

壳体，底部穿设有用于吸取螺钉的吸嘴；

转动套，转动设置于所述壳体内，且与所述抓取装置末端连接，所述抓取装置带动所述转动套相对所述壳体转动，沿所述转动套轴向设有滑动槽；

连接轴，设置于所述转动套内，所述转动套和所述连接轴之间设置有滑动套，所述滑动套沿所述滑动槽滑动，所述连接轴与所述滑动套螺纹连接，所述连接轴端部同轴固设有批嘴，所述批嘴穿设于所述吸嘴内；和

按压组件，按压所述滑动套并借助所述连接轴和所述批嘴将螺钉抵接在螺纹孔内，所述批嘴借助所述连接轴相对所述滑动套向下转动完成螺钉锁付操作。

5.如权利要求4所述的自动锁螺钉系统，其特征在于，所述转动套内设置有固定台，所述固定台和所述滑动套之间设置有弹性件。

6.如权利要求1所述的自动锁螺钉系统，其特征在于，所述输送轨道包括待料轨道、工作轨道和出料轨道，所述待料轨道、所述工作轨道和所述出料轨道依次串接。

7.如权利要求1所述的自动锁螺钉系统，其特征在于，所述安装柜的数量至少为两个，相邻两个所述安装柜卡接固定。

8.如权利要求1所述的自动锁螺钉系统，其特征在于，所述自动锁螺钉系统还包括：

存放架，安装在所述安装柜上，用于存放所述电批装置；和

视觉检测装置，安装在所述安装柜上，用于检测所述抓取装置是否正确抓取所述电批装置。

9.一种用于自动锁螺钉的方法，其特征在于，包括步骤：

将工件放置到所述输送轨道上；

待工件被运输到所述输送轨道的工作区域时，所述控制系统控制所述抓取装置末端连接所述电批装置，并控制所述电批装置从所述供料装置处吸取螺钉；

所述视觉定位装置将检测到的工件上的螺纹孔定位信号传输给所述控制系统，所述控制系统控制所述电批装置完成螺钉锁付的操作。

10.如权利要求9所述的用于自动锁螺钉的方法，其特征在于，在所述控制系统控制所述抓取装置末端连接所述电批装置之后还包括：

获得所述供料装置上螺钉的标识信息，并将所述标识信息传输到控制系统内；

若所述标识信息与所述控制系统内预先设定的标识信息相同时，所述控制系统控制所述电批装置从所述供料装置处吸取螺钉；

若所述标识信息与所述控制系统内预先设定的标识信息不同时，所述控制系统控制警报装置报警以提醒工作人员螺钉装错。

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