CN111890010A - 一种连接件供给单元及自动化安装设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自动化设备技术领域，具体涉及一种连接件供给单元，包括：料仓，用于存储待使用的连接件；上料板，包括倾斜的导向面和上料槽，上料槽为导向面上的凹陷区域，上料板上下往复运动实现料仓内连接件的上料，上料完成的连接件局部插入上料槽内，且在导向面的带动下移动；下料单元，包括接料板、下料管和动力系统，接料板上具有U型槽口，U型槽口与上料槽对接，用于承接来自上料槽的一个连接件，动力系统带动接料板运动，而将一个连接件送入下料管内并导向至指定位置。通过本发明中的连接件供给单元，使得连接件安装过程的自动化程度有效提高。本发明中还提供一种连接件自动化安装设备，具有同样的技术效果。

Description

一种连接件供给单元及自动化安装设备

技术领域

本发明涉及自动化设备技术领域，具体涉及一种连接件供给单元及自动化安装设备。

背景技术

目前在多种产品上均需要诸如螺栓等连接件的使用，通过连接件进行两零部件的连接，从而形成所需的产品结构。

但是在现有生产过程中，上述连接件的安装和锁紧大多通过人工的方式进行，上述方式生产效低，且容易发生漏装的情况，当同一产品上所需使用的连接件数量较大时，难以保证各个连接件的锁紧力是等同的，因此难以确保产品最终质量的稳定性。

鉴于上述问题的存在，本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种连接件供给单元及自动化安装设备，使其更具有实用性。

发明内容

本发明中提供了一种连接件供给单元，可有效解决背景技术中的问题，同时本发明中还请求保护一种连接件自动化安装设备，应用上述连接件供给单元，具有同样的技术效果。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种连接件供给单元，包括：

料仓，用于存储待使用的连接件；

上料板，包括倾斜的导向面和上料槽，所述上料槽为所述导向面上的凹陷区域，所述上料板在动力组件的带动下上下往复运动，实现所述料仓内连接件的上料，上料完成的连接件局部插入所述上料槽内，且在所述导向面的带动下移动；

下料单元，包括接料板、下料管和动力系统，所述接料板上具有U型槽口，所述U型槽口与所述上料槽对接，用于承接来自所述上料槽的一个所述连接件，所述动力系统带动所述接料板运动，而将一个所述连接件送入所述下料管内并导向至指定位置。

进一步地，所述动力系统包括移动板、固定导向板、导向柱和直线动力装置；

所述移动板上设置有对所述接料板进行安装和导向的安装槽，导向方向与所述上料槽的供料方向相同，所述安装槽底部设置有贯通孔，与所述下料管联通；

所述直线动力装置带动所述移动板垂直于上料槽供料方向移动；

所述导向柱与所述接料板垂直连接，所述固定导向板上设置有供所述导向柱插入的异形槽体，以及对所述连接件进行阻挡的阻挡部；

在所述移动板通过所述安装槽带动所述接料板沿垂直于上料槽供料方向移动的过程中，所述异形槽体限制所述导向柱同步带动所述接料板沿所述上料槽的供料方向移动，所述阻挡部在所述接料板带动所述连接件移动至设定位置时，对所述连接件进行阻挡，使其脱离所述接料板的支撑而自所述贯通孔下落。

进一步地，所述动力组件包括电机和凸轮，所述电机带动所述凸轮转动，从而使得所述凸轮外表面距离转动中心不同长度的位置往复性的与所述上料板贴合。

进一步地，所述动力组件还包括导向轮，所述导向轮的转轴两端相对于所述上料板固定设置，所述导向轮与所述凸轮转动贴合。

一种连接件自动化安装设备，包括：

如上所述的连接件供给单元；

螺丝批嘴，包括相互连接的预定位结构和螺丝刀组件；

所述预定位结构包括与所述下料管连接的接料管，以及对来自所述接料管的连接件进行临时存储的腔体，所述腔体具有通过外力开启的敞开端；所述螺丝刀组件包括转动动力单元、直线动力单元和螺丝刀，所述转动动力单元带动所述螺丝刀转动，所述直线动力单元带动所述转动动力单元和螺丝刀进行同步直线运动，所述螺丝刀对所述腔体内的连接件进行直线施力而通过连接件打开所述敞开端并到达设定位置，所述转动动力单元带动所述螺丝刀转动实现连接件的锁紧。

进一步地，所述预定位结构还包括座体、两侧臂和两弹簧，两所述侧臂关于所述座体对称设置，且与所述座体转动连接，所述座体和两所述侧臂围设成所述腔体；

所述弹簧设置于所述座体和侧臂之间，用于保证两所述侧臂弹性贴合，二者敞开时形成所述敞开端，所述侧臂底部用于对所述连接件进行定位。

进一步地，所述座体和侧臂上分别设置有用于对所述弹簧两端进行固定的凹槽。

进一步地，所述侧臂底部设置有用于对所述连接件进行支撑的坡面。

进一步地，所述转动动力单元包括伺服电机和齿轮箱组件，所述齿轮箱组件用于对所述伺服电机的动力进行速比变化以及输出端数量的扩展。

进一步地，所述直线动力单元包括气缸组件和导向结构；

所述导向结构用于对所述转动动力单元和螺丝刀的直线运动进行导向。

通过上述技术方案，本发明的有益效果是：

通过本发明中的连接件供给单元，使得连接件安装过程的自动化程度有效提高。本发明中还提供一种连接件自动化安装设备，具有同样的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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中记载的一些实施例，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为自动化安装设备的结构示意图；

图2为连接件供给单元在第一角度下的结构示意图；

图3为连接件供给单元在第二角度下的结构示意图；

图4为图2中A处的局部放大图；

图5为图2中B处的局部放大图；

图6为接料板安装位置处的局部剖视图；

图7为移动板的局部示意图；

图8为连接件供给单元在第三角度下的结构示意图；

图9为图8中D处的局部放大图；

图10为安装结构、移动板、固定导向板和接料板的组装方式示意图；

图11为连接件自动化安装设备的局部示意图；

图12为螺丝刀组件的结构示意图；

图13为预定位结构和螺丝刀组件的连接示意图；

图14为图13中C处的局部放大图；

图15为预定位结构的分解示意图；

图16为侧臂的结构示意图；

图17为转动动力单元的结构示意图；

图18为齿轮箱组件内部的齿轮分布示意图；

附图标记：1、料仓；2、上料板；21、导向面；22、上料槽；3、下料单元；31、接料板；311、U型槽口；32、下料管；33、动力系统；331、移动板；332、固定导向板；333、导向柱；334、直线动力装置；335、安装槽；336、异形槽体；337、阻挡部；338、贯通孔；339、安装结构；4、连接槽、51、电机；52、凸轮；53、连接板；54、导向轮；6、螺丝批嘴；61、预定位结构；611、接料管；612、座体；613、侧臂；614、弹簧；615、凹槽；616、坡面；617、导向管体；62、螺丝刀组件；621、转动动力单元；622、直线动力单元；623、螺丝刀；624、套管；625、齿轮箱组件；626、伺服电机；627、导向结构。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明中的连接件供给单元需要采用的是具有杆体，以及位于杆体一端，且直径大于杆体的帽体结构。

如图1~5所示，一种连接件供给单元，包括：料仓1，用于存储待使用的连接件；上料板2，包括倾斜的导向面21和上料槽22，上料槽22为导向面21上的凹陷区域，上料板2在动力组件的带动下上下往复运动，实现料仓1内连接件的上料，上料完成的连接件局部插入上料槽22内，且在导向面21的带动下移动；下料单元3，包括接料板31、下料管32和动力系统33，接料板31上具有U型槽口311，U型槽口311与上料槽22对接，用于承接来自上料槽22的一个连接件，动力系统33带动接料板31运动，而将一个连接件送入下料管32内并导向至指定位置。

本发明中通过上料板2的上下运动，使得呈自由状态杂乱放置于料仓1内连接件会随机的被限制在上料槽22内，当然在每次运动的过程中可能存在上料的连接件数量的差异，但即便个别情况下存在并无特定方向的连接件进入上料槽22的情况，伴随上料板2的循环往复运动，完全可实现持续的连接件供给。通过接料板31逐一的对连接件进行承接，保证了连接件的单一持续供给，满足下游设备的生产需求，通过动力系统33控制接料板31的动作频率，可实现与下游设备的自动化对接。通过上述连接件供给单元的实现，使得连接件安装过程的自动化程度有效提高。

作为上述实施例的优选，动力系统33包括移动板331、固定导向板332、导向柱333和直线动力装置334；移动板331上设置有对接料板31进行安装和导向的安装槽335，导向方向与上料槽22的供料方向相同，安装槽335底部设置有贯通孔338，与下料管32联通；直线动力装置334带动移动板331垂直于上料槽22供料方向移动；导向柱333与接料板31垂直连接，固定导向板332上设置有供导向柱333插入的异形槽体336，以及对连接件进行阻挡的阻挡部337；在移动板331通过安装槽335带动接料板31沿垂直于上料槽22供料方向移动的过程中，异形槽体336限制导向柱333同步带动接料板31沿上料槽22的供料方向移动，阻挡部337在接料板31带动连接件移动至设定位置时，对连接件进行阻挡，使其脱离接料板31的支撑而自贯通孔338下落。

具体参见图5~7，在工作过程中，来自上料槽22的连接件会在后续连接件上料的过程中而被导向至接料板31上，以连接件为螺栓为例，接料板31的顶部对螺帽进行支撑，而U型槽口311则供螺杆部分进入，且槽口深度仅供一个连接件进入，适时启动直线动力装置334，带动移动板331垂直于上料槽22供料方向（即图5中方向A），此过程中移动板331会通过安装槽335带动接料板31同步移动，而安装于接料板31上的导向柱333则会在异形槽体336的限制下带动接料板31沿上料槽22供料方向移动（即图中的方向B），当移动到设定位置时，阻挡部337控制连接件无法继续移动，从而在接料板31继续移动的过程中连接件自U型槽口311内移除而自贯通孔338下落，随后伴随移动板331的复位，各零部件归位而重复动作。

为了获得中转的部分，而始终保持具有足够数量的连接件已经完成排列待使用，上料板2和下料单元3之间设置有连接槽4，连接槽4用于对连接件提供中转的位置，从未即便在上料板2在个别动作中没有拾取到连接件，仍能够保证连接件的持续供给。

在实施过程中，可设置安装结构339对移动板331进行安装和导向，同时，安装结构339也可实现固定导向板332的安装，图10中展示了安装结构339、移动板331、固定导向板332和接料板31的组装方式，其中，位于安装结构339上的孔位或槽体等根据与其他结构的连接方式而具体设定。

作为上述实施例的优选，动力组件包括电机51和凸轮52，电机51带动凸轮52转动，从而使得凸轮52外表面距离转动中心不同长度的位置往复性的与上料板2贴合。

如图8所示，当具有多个料仓1对多处连接位置进行分别的供料时（图中展示4处），各个上料板2可与同一连接板53形成整体的结构，本实施例中所指的上料板2既包括单一的上料板2，也包括上述多个上料板2的组合结构。

通过电机51带动凸轮52的方式，可保证上料板2上下运动的速度、频率均得到有效的控制，且控制精度高。

为了保证上述上下往复运动的顺畅性，如图9所示，动力组件还包括导向轮54，导向轮54的转轴两端相对于上料板2固定设置，导向轮54与凸轮52转动贴合，从而通过二者的相对滚动而降低摩擦力，从而保证工作的顺畅性。

如图11~13所示，一种连接件自动化安装设备，包括：如上所述的连接件供给单元；螺丝批嘴6，包括相互连接的预定位结构61和螺丝刀组件62；预定位结构61包括与下料管32连接的接料管611，以及对来自接料管611的连接件进行临时存储的腔体，腔体具有通过外力开启的敞开端；螺丝刀组件62包括转动动力单元621、直线动力单元622和螺丝刀623，转动动力单元621带动螺丝刀623转动，直线动力单元622带动转动动力单元621和螺丝刀623进行同步直线运动，螺丝刀623对腔体内的连接件进行直线施力而通过连接件打开敞开端并到达设定位置，转动动力单元621带动螺丝刀623转动实现连接件的锁紧。

在上述实施例中，螺丝批嘴6的设置数量根据实际需要进行设定，当然也需要匹配同等数量的连接件供给单元。来自连接件供给单元的连接件通过下料管32和接料管611而进入腔体内实现定位，整个预定位结构61则对应连接件的使用位置设置，当连接件到位后，通过直线动力单元622带动转动动力单元621和螺丝刀623共同运动而对连接件进行挤压，从而使其插入供其锁紧的孔位内，随后通过转动动力单元621带动连接件转动即可实现锁紧。

其中，需要保证预定位结构61和螺丝刀组件62不会对螺丝刀623的直线运动造成影响，可采用套管624等对二者进行连接，在保证二者不会分离的情况下，限定二者之间的相对运动仅沿直线动力单元622的动力输出方向进行。

作为上述实施例的优选，如图14和15所示，预定位结构61还包括座体612、两侧臂613和两弹簧614，两侧臂613关于座体612对称设置，且与座体612转动连接，座体612和两侧臂613围设成腔体；弹簧614设置于座体612和侧臂613之间，用于保证两侧臂弹性贴合，二者敞开时形成敞开端，侧臂613底部用于对连接件进行定位。

在工作过程中，当连接件自接料管611落入腔体后，通过侧臂613底部进行定位，需要进行锁紧时，螺丝刀623通过直线运动对连接件进行挤压，从而使得连接件对两侧臂613施力，而通过其挤压使得两侧臂613弹性张开，连接件在两侧臂613张开后落入所需连接的孔位内，随后通过螺丝刀623的旋转而实现锁紧。其中，座体612底部还可设置导向管体617，对连接件进行导向。

如图16所示，座体612和侧臂613上分别设置有用于对弹簧614两端进行固定的凹槽615，从而实现弹簧614两端的固定，其中，弹簧614为拉簧或压簧需要根据其具体的设置位置而定。其中，侧臂底部设置有用于对连接件进行支撑的坡面616，从而一方面可实现连接件的固定，另一方面在连接件受到挤压时，可通过坡面616的作用力而使得两侧臂613更加灵活的张开。

作为上述实施例的优选，转动动力单元621包括伺服电机626和齿轮箱组件625，齿轮箱组件625用于对伺服电机626的动力进行速比变化以及输出端数量的扩展。

如图17和18所示，伺服电机626可实现精准的动力输出，而齿轮箱组件625的设置则可通过齿数比和从动齿轮的设置数量而为不同的螺丝刀623提供所需的动力。在螺丝批嘴6中还可设置扭力限制器和传动延伸臂等结构进行最大扭力的限制和扭转力变方向的传递，上述结构均可通过现有技术实现。

作为上述实施例的优选，直线动力单元622包括气缸组件和导向结构627；

导向结构627用于对转动动力单元621和螺丝刀623的直线运动进行导向，当转动动力单元621和螺丝刀623设置多个时，可通过同一板体结构进行固定，而使得板体结构与导向结构进行连接而获得导向。

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种连接件供给单元，其特征在于，包括：

料仓（1），用于存储待使用的连接件；

上料板（2），包括倾斜的导向面（21）和上料槽（22），所述上料槽（22）为所述导向面（21）上的凹陷区域，所述上料板（2）在动力组件的带动下上下往复运动，实现所述料仓（1）内连接件的上料，上料完成的连接件局部插入所述上料槽（22）内，且在所述导向面（21）的带动下移动；

下料单元（3），包括接料板（31）、下料管（32）和动力系统（33），所述接料板（31）上具有U型槽口（311），所述U型槽口（311）与所述上料槽（22）对接，用于承接来自所述上料槽（22）的一个所述连接件，所述动力系统（33）带动所述接料板（31）运动，而将一个所述连接件送入所述下料管（32）内并导向至指定位置。

2.根据权利要求1所述的连接件供给单元，其特征在于，所述动力系统（33）包括移动板（331）、固定导向板（332）、导向柱（333）和直线动力装置（334）；

所述移动板（331）上设置有对所述接料板（31）进行安装和导向的安装槽（335），导向方向与所述上料槽（22）的供料方向相同，所述安装槽（335）底部设置有贯通孔（338），与所述下料管（32）联通；

所述直线动力装置（334）带动所述移动板（331）垂直于上料槽（22）供料方向移动；

所述导向柱（333）与所述接料板（31）垂直连接，所述固定导向板（332）上设置有供所述导向柱（333）插入的异形槽体（336），以及对所述连接件进行阻挡的阻挡部（337）；

在所述移动板（331）通过所述安装槽（335）带动所述接料板（31）沿垂直于上料槽（22）供料方向移动的过程中，所述异形槽体（336）限制所述导向柱（333）同步带动所述接料板（31）沿所述上料槽（22）的供料方向移动，所述阻挡部（337）在所述接料板（31）带动所述连接件移动至设定位置时，对所述连接件进行阻挡，使其脱离所述接料板（31）的支撑而自所述贯通孔（338）下落。

3.根据权利要求1所述的连接件供给单元，其特征在于，所述动力组件包括电机（51）和凸轮（52），所述电机（51）带动所述凸轮（52）转动，从而使得所述凸轮（52）外表面距离转动中心不同长度的位置往复性的与所述上料板（2）贴合。

4.根据权利要求3所述的连接件供给单元，其特征在于，所述动力组件还包括导向轮（54），所述导向轮（54）的转轴两端相对于所述上料板（2）固定设置，所述导向轮（54）与所述凸轮（52）转动贴合。

5.一种连接件自动化安装设备，其特征在于，包括：

如权利要求1~4中任一项所述的连接件供给单元；

螺丝批嘴（6），包括相互连接的预定位结构（61）和螺丝刀组件（62）；

所述预定位结构（61）包括与所述下料管（32）连接的接料管（611），以及对来自所述接料管（611）的连接件进行临时存储的腔体，所述腔体具有通过外力开启的敞开端；所述螺丝刀组件（62）包括转动动力单元（621）、直线动力单元（622）和螺丝刀（623），所述转动动力单元（621）带动所述螺丝刀（623）转动，所述直线动力单元（622）带动所述转动动力单元（621）和螺丝刀（623）进行同步直线运动，所述螺丝刀（623）对所述腔体内的连接件进行直线施力而通过连接件打开所述敞开端并到达设定位置，所述转动动力单元（621）带动所述螺丝刀（623）转动实现连接件的锁紧。

6.根据权利要求5所述的连接件自动化安装设备，其特征在于，所述预定位结构（61）还包括座体（612）、两侧臂（613）和两弹簧（614），两所述侧臂（613）关于所述座体（612）对称设置，且与所述座体（612）转动连接，所述座体（612）和两所述侧臂（613）围设成所述腔体；

所述弹簧（614）设置于所述座体（612）和侧臂（613）之间，用于保证两所述侧臂（613）弹性贴合，二者敞开时形成所述敞开端，所述侧臂（613）底部用于对所述连接件进行定位。

7.根据权利要求6所述的连接件自动化安装设备，其特征在于，所述座体（612）和侧臂（613）上分别设置有用于对所述弹簧（614）两端进行固定的凹槽（615）。

8.根据权利要求6所述的连接件自动化安装设备，其特征在于，所述侧臂（613）底部设置有用于对所述连接件进行支撑的坡面（616）。

9.根据权利要求5所述的连接件自动化安装设备，其特征在于，所述转动动力单元（621）包括伺服电机（626）和齿轮箱组件（625），所述齿轮箱组件（625）用于对所述伺服电机（626）的动力进行速比变化以及输出端数量的扩展。

10.根据权利要求5所述的连接件自动化安装设备，其特征在于，所述直线动力单元（622）包括气缸组件和导向结构（627）；

所述导向结构（627）用于对所述转动动力单元（621）和螺丝刀（623）的直线运动进行导向。

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