CN112008388A - 箱子自动锁螺丝设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种箱子自动锁螺丝设备及方法，包括有机架设置于机架的移送治具、电批模组、送料模组和控制系统；该机架设置有沿X轴向间距式布置的上下料工位和装配工位，该移送治具沿X轴向可移动设置于机架，移送治具沿X轴向水平往复于上下料工位、装配工位；该电批模组包括有若干电批、电批驱动机构，电批模组配置有电批移送机构；电批移送机构驱动若干电批沿Y轴向进入或退出装配工位。主要通过设置的移送治具、电批模组和送料模组，该移送治具将箱子移送至装配工位后，由电批模组进入到装配工位中对箱子进行螺丝锁附作业，而螺丝则由送料模组送至电批模组；其自动化程度高，较于传统技术中所采用的方式而言，其装配效率更高。

Description

箱子自动锁螺丝设备及方法

技术领域

本发明涉及自动化设备领域技术，尤其是指一种箱子自动锁螺丝设备及方法。

背景技术

工业生产中，传统的螺丝拧紧方式一般是手工拧紧，手工拧紧包括纯手工拧紧和电动螺丝刀拧紧，虽然电动螺丝刀拧紧通过电动的方式产生旋转动力，以代替频繁手工拧紧的动作，在某种程度上减轻了锁螺丝的工作强度，但是还是需要手工放置螺丝和对准螺丝头仍需要占用大量的工作时间，因此效率提升比较有限。

后来，出现了自动锁螺丝装置或设备，其能实现自动锁螺丝，相比人工操作方式而言，效率得到提升；但是，对于拉杆行李箱而言，虽然市面上出现了很多自动锁螺丝装置或设备，但是，由于其螺丝位是在箱子内底部左、右端，现有的自动锁螺丝装置或设备对箱子难以对定位及传送，同时，箱子底部左、右端的锁螺丝位较窄，现有的自动锁螺丝装置或设备无法在锁螺丝位精准操作，导致箱子锁付工序仍需人工手持电动螺丝刀操作，尤其是，对于锁付位置精度要求高的情形而言，更是难以实现自动化锁螺丝。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种箱子自动锁螺丝设备及方法，其能有效地提高传统锁螺丝方式存在效率低的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种箱子自动锁螺丝设备，包括有

机架，设置有沿X轴向间距式布置的上下料工位和装配工位；

移送治具，沿X轴向可移动设置于机架；所述移送治具连接有第一传动机构，所述第一传动机构驱动移送治具沿X轴向水平往复于上下料工位、装配工位；

电批模组，安装于机架且对应装配工位布置；所述电批模组包括有若干电批、电批驱动机构，所述电批模组配置有电批移送机构；所述电批移送机构驱动若干电批沿Y轴向进入或退出装配工位；

送料模组，安装于机架；所述送料模组包括有储料箱、送料管和物料推送机构，螺丝从储料箱经送料管送至物料推送机构上，由物料推送机构将螺丝移动至若干电批的下方以供若干电批对应吸取；

控制系统，其分别连接于第一传动机构、电批、电批驱动机构、电批移送机构、送料模组。

作为一种优选方案：所述上下料工位设置于机架的左右两端，所述装配工位设置于机架的中部；

所述电批模组设置于机架的中部，且位于装配工位的前端。

作为一种优选方案：所述移送治具左右设置有两个，两个移送治具均连接于有第一传动机构；

其中一个移送治具进入装配工位时，另一移动治具进入上下料工位。

作为一种优选方案：所述机架设置有定位治具，所述定位治具可选择性随移送治具同步移动；

或者，所述定位治具连接有第二传动机构，所述第二传动机构驱动定位治具沿X轴向移动至移送治具的前方。

作为一种优选方案：所述定位治具连接有气缸用于控制其沿Y轴向伸缩，以进入或退出箱子内底部左右端。

作为一种优选方案：所述电批模组沿X轴向设置有两个，分别为第一电批模组和第二电批模组。

作为一种优选方案：所述电批模组的若干电批设置于电批固定板上，所述电批的底部均设置有吸取头；

所述吸取头的侧边设置有用于外接真空管道的连接件；所述连接件位于同一电批模组的所有电批围构区域内，或者，所述连接件仅在Y轴向远离箱体侧凸露出同一电批模组的所有电批围构区域。

一种箱子自动锁螺丝的方法，上述的箱子自动锁螺丝设备；

步骤1、在上下料工位将箱子立式安装在移送治具上，箱子的空腔开口往前设置；

步骤2、第一传动机构驱动移送治具沿X轴向水平位移至装配工位，进行螺丝锁付工序：送料模组将螺丝送至若干电批的下方供其吸取，电批移送机构驱动若干电批自箱子的空腔开口沿Y轴向进入并锁螺丝；螺丝锁付完成，则电批沿Y轴向退出箱子；

步骤3、第一传动机构驱动移送治具复位至上下料工位，将箱子取下。

作为一种优选方案：所述电批模组沿X轴向设置有两个；

在步骤2中，第一传动机构先将移送治具送至就近的一电批模组后侧，箱子内底部最先位于就近的一电批模组后侧的一端先进行锁螺丝作业，完成对该一端螺丝锁付后，该一电批模组沿Y轴向退出箱子；然后，第一传动机构继续沿X轴向驱动移送治具位移，直至箱子内底部的另一端位于另一电批模组后侧，另一电批模组对另一端进行锁螺丝作业，完成螺丝锁付后另一电批模组沿Y轴向退出箱子；后续再进行步骤3。

作为一种优选方案：所述上下料工位设置于机架的左右两侧，所述移送治具为左右设置的两个；

左侧的移送治具从左侧的上下料工位进入装配工位时，右侧的移送治具跟随左侧的移送治具的移动而退出装配工位进入右侧的上下料工位；右侧的移送治具从右侧的上下料工位进入装配工位时，左侧的移送治具跟随右侧的移送治具的移动而退出装配工位进入左侧的上下料工位；如此，交替左、右侧的箱子上下料及螺丝锁付。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知：主要通过设置的移送治具、电批模组和送料模组，该移送治具将箱子移送至装配工位后，由电批模组进入到装配工位中对箱子进行螺丝锁附作业，而螺丝则由送料模组送至电批模组；其自动化程度高，较于传统技术中所采用的方式而言，其装配效率更高；

其次是，将机架的两端作为上下料工位，中部作为装配工位；对应的移送治具则为左右设置的两个，其中一个移送治具在上下料工位进行上下料时，另一移送治具则在装配工位进行螺丝锁附作业；如此，可以避免因上下料而影响设备的装配效率，从而能够更进一步地提高装配效率；

再者，利用设置的第一电批模组和第二电批模组，每一电批模组对应箱子的一侧进行螺丝锁附作业，对箱子的定位和传送可以做到更加精准，也能降低箱子传送过程中的位移误差，从而提高装配精度和装配良率；

并且，两个移送治具共用一个第一传动机构；设备的整体结构更加简单，且功耗低，节省电能。

为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是本发明之较佳实施例的箱子自动锁螺丝设备的主视图；

图2是本发明之较佳实施例的箱子自动锁螺丝设备的左视图；

图3是本发明之较佳实施例的箱子自动锁螺丝设备的俯视图；

图4是本发明之较佳实施例的箱子自动锁螺丝设备的局部结构示意图；

图5是本发明之较佳实施例的吸取头设置方式一的结构示意图；

图6是本发明之较佳实施例的吸取头设置方式二的结构示意图；

图7是本发明之较佳实施例的左侧移送治具工作示意图；

图8是本发明之较佳实施例的右侧移送治具工作示意图；

图9是本发明之较佳实施例的箱子的结构示意图。

附图标识说明：

10、机架 11、上下料工位

12、装配工位 13、定位治具

130、气缸 131、第二传动机构

1311、第二丝杆 20、移送治具

201、左侧移送治具 202、右侧移送治具

21、第一传动机构 211、第一丝杆

30、电批模组 301、第一电批模组

302、第二电批模组 31、电批

311、电批固定板 312、吸取头

313、连接件 32、电批驱动机构

331、Y轴气缸 332、Z轴气缸

333、移动板 40、送料模组

41、储料箱 42、送料管

43、物料推送机构 431、第一下移气缸

432、第一推送气缸 433、推送板

50、箱子 51、凸位。

具体实施方式

请参照图1至图9所示，其显示出了本发明之较佳实施例的具体结构，是一种箱子50自动锁螺丝设备及方法，该设备包括有机架10、移送治具20、电批模组30、送料模组40和控制系统。

参见图1-图4所示，该机架10设置有沿X轴向间距式布置的上下料工位11和装配工位12，该移送治具20沿X轴向可移动设置于机架10；该移送治具20连接有第一传动机构21，该第一传动机构21驱动移送治具20沿X轴向水平往复于上下料工位11、装配工位12。具体地说，该第一传动机构21为第一伺服电机，该第一伺服电机的输出端连接有第一丝杆211；该第一丝杆211沿X轴向延伸布置，该移送治具20后表面设置有第一传动螺孔，第一丝杆211插入第一传动螺孔中以使第一丝杆211转动传动移送治具20移动；采用第一丝杆211来传动的方式，不仅传动平稳，而且移动精度更高；当然，该第一传动机构21也能采用电机与皮带、电机与链条或气缸的方式来代替，不以本实施例的第一丝杆211为限定。

参见图1-图4所示，接上所述，该上下料工位11设置于机架10的左右两端，该装配工位12设置于机架10的中部。该移送治具20左右设置有两个，分别为左侧移送治具201和右侧移送治具202，两个移送治具20均连接于有第一传动机构21；该移送治具20左右设置的具体距离需满足其中一个移送治具20进入装配工位12时，另一移动治具进入上下料工位11；例如左侧移送治具201位于左端的上下料工位11时，右侧移送治具201则在装配工位12中；右侧移送治具202位于上下料工位11时，左侧移送治具201则在装配工位12中；两个移送治具20为同步移送，如此结构设置可以使得本箱子50自动锁螺丝设备能够满足上下料作业和装配作业同步进行，杜绝因上下料的耗时而降低装配效率的事情发生。

参见图1-图4、图9所示，该机架10设置有定位治具13，该定位治具13可选择性随移送治具20同步移动；当定位治具13随移送治具20同步移动时，可以将定位治具13连接于第一传动机构21上即可。或者，该定位治具13连接有第二传动机构131，该第二传动机构131驱动定位治具13沿X轴向移动至移送治具20的前方；具体地说，该第二传动机构131可以是第二伺服电机，在第二伺服电机的输出端连接第二丝杆1311；该第一丝杆211沿X轴向延伸布置，在定位治具13设置连接第二丝杆1311的第二传动螺孔，第二丝杆1311插入第二传动螺孔中即可传动定位治具13沿X轴向移动。该定位治具13连接有气缸130用于控制其沿Y轴向伸缩，以进入或退出箱子50内底部左右端；该第一传动螺孔设置在气缸130的底部即可。而在实际的使用中，每一移送治具20对应设置一个定位治具13；为了保证箱子50的定位更加好，通常需要在每一移送治具20的前方设置两个定位治具13，可以同时对箱子50内底部的凸位51进行受限，以保证定位更好。

参见图1-图4、图7、图8所示，该电批模组30安装于机架10的中部，且对应装配工位12布置，位于装配工位12的前端。该电批模组30包括有若干电批31、电批驱动机构32；该电批模组30配置有电批移送机构，该电批移送机构驱动若干电批31沿Y轴向进入或退出装配工位12。在本申请实施例中，该电批模组30沿X轴向设置有两个，分别为左侧的第一电批模组301和右侧的第二电批模组302；在设备的运行过程中，倘若左侧移送治具201位于左端的上下料工位11时，将箱子50的开口端朝前并安装在移送治具20上，然后通过控制系统启动第一传动机构2121移动左侧移送治具201往右移进入到装配工位12；进入装配工位12之后，先通过第一电批模组301对箱子50的右侧进行锁螺丝作业，之后继续右移，通过第二电批模组302对箱子50的左侧进行锁螺丝作业；在左侧移送治具201位于装配工位12时，就可以对右侧移送治具202进行上料，待左侧移送治具201中的箱子50完整左右两侧锁螺丝之后再推出装配工位12复位到左侧的上下料工位11进行下料；而右侧移送治具202进入到装配工位12之后，首先由第二电批模组302对右侧移送治具202中的箱子50的左侧进行锁螺丝作业；再由第一电批模组301对右侧移送治具202中的箱子50的右侧进行锁螺丝作业。也就是说，第一电批模组301负责锁附箱子50的右侧，第二电批模组302负责锁附箱子50的左侧。此种结构设置，可以缩减了移送治具20移送的时间，使得装配效率更高，且设备的运行动作更加合理。

参见图1-图4，接上所述，电批移送机构包括有Z轴气缸332、Y轴气缸331和移动板333；该Z轴气缸332和Y轴气缸331安装于机架10，该Z轴气缸332和Y轴气缸331的输出端连接于移动板333，以使移动板333可移动式安装于机架10。电批31由Y轴气缸331移送进入箱子50后，由Z轴气缸332驱动电批下移靠近箱子50所需要锁螺丝的位置以供电批完成锁螺丝作业。

参见图5和图6所示，优选地，电批模组30的若干电批31设置于电批固定板311上，该电批固定板311可调式安装；如此，可以调整电批固定板311的具体位置以便于若干电批适配于多种不同齿轮的箱子50中进行锁螺丝作业。该电批的底部均设置有吸取头312，该吸取头312的侧边设置有用于外接真空管道的连接件313；优选地，该连接件313位于同一电批模组30的所有电批围构区域内，或者，该连接件313仅在Y轴向远离箱体侧凸露出同一电批模组30的所有电批围构区域；如此，真空管布置时，可以从若干电批31的中心向上延伸连接真空发生器或者从若干电批31远离箱体的一侧向外延伸连接真空发生器；通过优化连接件313的具体设置位置，可以使得电批31的布置更加紧凑，进行锁螺丝作业时更加方便。

参见图1-图4所示，该送料模组40安装于机架10，该送料模组40储料箱41、送料管42和物料推送机构43，螺丝从储料箱41经送料管42送至物料推送机构43上，由物料推送机构43将螺丝移动至若干电批的下方以供若干电批对应吸取。优选地，该储料箱41安装在机架10上，该储料箱41内设置有吹料器（图中未显示）以将储料箱41内的螺丝送至送料管42。该物料推送机构43包括有第一下移气缸431、第一推送气缸432及推送板433，该第一下移气缸431安装于移动板333，该第一推送气缸432安装于第一下移气缸431的输出端，该推送板433安装于第一推送气缸432的输出端，上述送料管42的出料端位于推送板433的上方。推送螺钉的大致方式是，第一下移气缸431下移一定位置，使得送料管42中的螺钉落入到推送板433上；然后推送板433后移一定位置使得已落入推送板433的螺钉退出送料管42的所在位置，然后再上移推送板433件送料管42的出料端堵住，以免螺钉持续落出；接着推送板433后移由第一推送气缸432驱动后移，使得推送板433的螺钉送至电批的下方以供吸取头312进行吸取螺钉。

该控制系统分别连接于第一传动机构21、电批、电批驱动机构32、电批移送机构、送料模组40以实现设备的自动化作业。

参见图7和图8所示，该箱子50自动锁螺丝的方法，包括有：

步骤1、在上下料工位11将箱子50立式安装在移送治具20上，箱子50的空腔开口往前设置；

步骤2、第一传动机构21驱动移送治具20沿X轴向水平位移至装配工位12，进行螺丝锁付工序：送料模组40将螺丝送至若干电批的下方供其吸取，电批移送机构驱动若干电批自箱子50的空腔开口沿Y轴向进入并锁螺丝；螺丝锁付完成，则电批沿Y轴向退出箱子50；

步骤3、第一传动机构21驱动移送治具20复位至上下料工位11，将箱子50取下。

具体地说，该电批模组30沿X轴向设置有两个；在步骤2中，第一传动机构21先将移送治具20送至就近的一电批模组30后侧，箱子50内底部最先位于就近的一电批模组30后侧的一端先进行锁螺丝作业，完成对该一端螺丝锁付后，该一电批模组30沿Y轴向退出箱子50；然后，第一传动机构21继续沿X轴向驱动移送治具20位移，直至箱子50内底部的另一端位于另一电批模组30后侧，另一电批模组30对另一端进行锁螺丝作业，完成螺丝锁付后另一电批模组30沿Y轴向退出箱子50；后续再进行步骤3。

该上下料工位11设置于机架10的左右两侧，所述移送治具20为左右设置的两个；左侧的移送治具20从左侧的上下料工位11进入装配工位12时，右侧的移送治具20跟随左侧的移送治具20的移动而退出装配工位12进入右侧的上下料工位11；右侧的移送治具20从右侧的上下料工位11进入装配工位12时，左侧的移送治具20跟随右侧的移送治具20的移动而退出装配工位12进入左侧的上下料工位11；如此，交替左、右侧的箱子50上下料及螺丝锁付。

本发明的设计重点在于：主要通过设置的移送治具20、电批模组30和送料模组40，该移送治具20将箱子50移送至装配工位12后，由电批模组30进入到装配工位12中对箱子50进行螺丝锁附作业，而螺丝则由送料模组40送至电批模组30；其自动化程度高，较于传统技术中所采用的方式而言，其装配效率更高；

其次是，将机架10的两端作为上下料工位11，中部作为装配工位12；对应的移送治具20则为左右设置的两个，其中一个移送治具20在上下料工位11进行上下料时，另一移送治具20则在装配工位12进行螺丝锁附作业；如此，可以避免因上下料而影响设备的装配效率，从而能够更进一步地提高装配效率；

再者，利用设置的第一电批模组301和第二电批模组302，每一电批模组30对应箱子50的一侧进行螺丝锁附作业，对箱子50的定位和传送可以做到更加精准，也能降低箱子50传送过程中的位移误差，从而提高装配精度和装配良率；

并且，两个移送治具20共用一个第一传动机构21；设备的整体结构更加简单，且功耗低，节省电能。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”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。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种箱子自动锁螺丝设备，其特征在于：包括有

机架，设置有沿X轴向间距式布置的上下料工位和装配工位；

移送治具，沿X轴向可移动设置于机架；所述移送治具连接有第一传动机构，所述第一传动机构驱动移送治具沿X轴向水平往复于上下料工位、装配工位；

电批模组，安装于机架且对应装配工位布置；所述电批模组包括有若干电批、电批驱动机构，所述电批模组配置有电批移送机构；所述电批移送机构驱动若干电批沿Y轴向进入或退出装配工位；

送料模组，安装于机架；所述送料模组包括有储料箱、送料管和物料推送机构，螺丝从储料箱经送料管送至物料推送机构上，由物料推送机构将螺丝移动至若干电批的下方以供若干电批对应吸取；

控制系统，其分别连接于第一传动机构、电批、电批驱动机构、电批移送机构、送料模组。

2.根据权利要求1所述的箱子自动锁螺丝设备，其特征在于：所述上下料工位设置于机架的左右两端，所述装配工位设置于机架的中部；

所述电批模组设置于机架的中部，且位于装配工位的前端。

3.根据权利要求2所述的箱子自动锁螺丝设备，其特征在于：所述移送治具左右设置有两个，两个移送治具均连接于有第一传动机构；

其中一个移送治具进入装配工位时，另一移动治具进入上下料工位。

4.根据权利要求1所述的箱子自动锁螺丝设备，其特征在于：所述机架设置有定位治具，所述定位治具可选择性随移送治具同步移动；

或者，所述定位治具连接有第二传动机构，所述第二传动机构驱动定位治具沿X轴向移动至移送治具的前方。

5.根据权利要求4所述的箱子自动锁螺丝设备，其特征在于：所述定位治具连接有气缸用于控制其沿Y轴向伸缩，以进入或退出箱子内底部左右端。

6.根据权利要求1所述的箱子自动锁螺丝设备，其特征在于：所述电批模组沿X轴向设置有两个，分别为第一电批模组和第二电批模组。

7.根据权利要求1所述的箱子自动锁螺丝设备，其特征在于：所述电批模组的若干电批设置于电批固定板上，所述电批的底部均设置有吸取头；

所述吸取头的侧边设置有用于外接真空管道的连接件；所述连接件位于同一电批模组的所有电批围构区域内，或者，所述连接件仅在Y轴向远离箱体侧凸露出同一电批模组的所有电批围构区域。

8.一种箱子自动锁螺丝的方法，其特征在于：基于权利要求1-7任一项的箱子自动锁螺丝设备；

步骤1、在上下料工位将箱子立式安装在移送治具上，箱子的空腔开口往前设置；

步骤2、第一传动机构驱动移送治具沿X轴向水平位移至装配工位，进行螺丝锁付工序：送料模组将螺丝送至若干电批的下方供其吸取，电批移送机构驱动若干电批自箱子的空腔开口沿Y轴向进入并锁螺丝；螺丝锁付完成，则电批沿Y轴向退出箱子；

步骤3、第一传动机构驱动移送治具复位至上下料工位，将箱子取下。

9.根据权利要求8所述的箱子自动锁螺丝的方法，其特征在于：所述电批模组沿X轴向设置有两个；

在步骤2中，第一传动机构先将移送治具送至就近的一电批模组后侧，箱子内底部最先位于就近的一电批模组后侧的一端先进行锁螺丝作业，完成对该一端螺丝锁付后，该一电批模组沿Y轴向退出箱子；然后，第一传动机构继续沿X轴向驱动移送治具位移，直至箱子内底部的另一端位于另一电批模组后侧，另一电批模组对另一端进行锁螺丝作业，完成螺丝锁付后另一电批模组沿Y轴向退出箱子；后续再进行步骤3。

10.根据权利要求8或9所述的箱子自动锁螺丝的方法，其特征在于：所述上下料工位设置于机架的左右两侧，所述移送治具为左右设置的两个；

左侧的移送治具从左侧的上下料工位进入装配工位时，右侧的移送治具跟随左侧的移送治具的移动而退出装配工位进入右侧的上下料工位；右侧的移送治具从右侧的上下料工位进入装配工位时，左侧的移送治具跟随右侧的移送治具的移动而退出装配工位进入左侧的上下料工位；如此，交替左、右侧的箱子上下料及螺丝锁付。

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