CN112059603A - 一种螺杆自动锁付设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种螺杆自动锁付设备，其包括有工件上料机构、螺杆上料机构、螺杆分料定位机构以及至少一个螺杆锁付机构，其中：所述工件上料机构用于将工件输送至预设的锁付工位；所述螺杆上料机构用于提供螺杆；所述螺杆分料定位机构用于将所述螺杆上料机构输出的所述螺杆定位于相应的供料位置；所述螺杆锁付机构用于从所述螺杆分料定位机构的供料位置拾取所述螺杆，并将所述螺杆螺合于所述工件的相应螺孔内。本发明实现了将所述螺杆自动锁付于工件螺孔的功能，锁付过程可自动化完成，不仅提高了螺杆锁付效率，而且省时省力、节省人力成本。

Description

一种螺杆自动锁付设备及方法

技术领域

本发明涉及为工件锁入螺杆的设备，尤其涉及一种螺杆自动锁付设备及方法。

背景技术

现有技术中，注塑工件在成型之后还需进行后续加工，对于需要内置螺杆的产品而言，需要将螺杆旋拧入工件的螺孔内，此过程可称之为螺杆锁付工序。现有技术中，螺杆锁付工序一般是人工借助相应的工具来完成的，这种锁付方式效率低下，不仅费时费力，而且人力成本较高。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种可提高螺杆锁付效率、省时省力、节省成本的螺杆自动锁付设备及方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。

一种螺杆自动锁付设备，其包括有工件上料机构、螺杆上料机构、螺杆分料定位机构以及至少一个螺杆锁付机构，其中：所述工件上料机构用于将工件输送至预设的锁付工位；所述螺杆上料机构用于提供螺杆；所述螺杆分料定位机构用于将所述螺杆上料机构输出的所述螺杆定位于相应的供料位置；所述螺杆锁付机构用于从所述螺杆分料定位机构的供料位置拾取所述螺杆，并将所述螺杆螺合于所述工件的相应螺孔内。

优选地，包括有两个螺杆锁付机构，两个螺杆锁付机构对称设于所述锁付工位的两侧。

优选地，还包括有一高度测量机构，所述高度测量机构设于所述锁付工位的入料侧，且所述高度测量机构位于所述锁付工位的上方，所述高度测量机构用于检测所述工件的顶部高度。

优选地，还包括有二维码扫描机构，所述工件上设有二维码标识，当所述工件输送至所述锁付工位时，借由所述二维码扫描机构扫描所述二维码标识。

优选地，还包括有两个孔径检测机构，两个孔径检测机构对称设于所述锁付工位的两侧，所述工件的两侧分别开设有通孔，当所述工件输送至所述锁付工位时，借由两个孔径检测机构分别检测所述工件两侧的通孔孔径。

优选地，所述螺杆上料机构包括有用于盛装所述螺杆的振动盘以及用于输送所述螺杆的输送轨。

一种螺杆自动锁付方法，所述方法基于一设备实现，所述设备包括有工件上料机构、螺杆上料机构、螺杆分料定位机构以及至少一个螺杆锁付机构，所述方法包括如下步骤：步骤S1，所述工件上料机构将工件输送至预设的锁付工位，同时利用所述螺杆上料机构提供螺杆；步骤S2，所述螺杆分料定位机构将所述螺杆上料机构输出的所述螺杆定位于相应的供料位置；步骤S3，所述螺杆锁付机构从所述螺杆分料定位机构的供料位置拾取所述螺杆；步骤S4，所述螺杆锁付机构将所述螺杆螺合于所述工件的相应螺孔内。

本发明公开的螺杆自动锁付设备，在执行过程中，先利用所述工件上料机构将工件输送至预设的锁付工位，同时利用所述螺杆上料机构提供螺杆，然后利用手动或者机械手将螺杆放置于所述螺杆分料定位机构，借由所述螺杆分料定位机构将所述螺杆上料机构输出的所述螺杆定位于相应的供料位置，再由所述螺杆锁付机构从所述螺杆分料定位机构的供料位置拾取所述螺杆，最后利用所述螺杆锁付机构将所述螺杆螺合于所述工件的相应螺孔内。基于上述原理可见，本发明实现了将所述螺杆自动锁付于工件螺孔的功能，锁付过程可自动化完成，不仅提高了螺杆锁付效率，而且省时省力、节省人力成本。

附图说明

图1为螺杆自动锁付设备的立体图一；

图2为螺杆自动锁付设备的立体图二；

图3为螺杆自动锁付设备的俯视图；

图4为螺杆分料定位机构和螺杆锁付机构的结构图；

图5为螺杆锁付机构的结构图一；

图6为螺杆锁付机构的结构图二；

图7为螺杆分料定位机构的结构图；

图8为分料立板、分料筒和分料气缸的结构图；

图9为分料立板、分料筒和分料气缸的局部分解图；

图10为二维码扫描机构、高度测量机构和孔径检测机构的结构图一；

图11为二维码扫描机构、高度测量机构和孔径检测机构的结构图二。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作更加详细的描述。

实施例一

本实施例提出了一种螺杆自动锁付设备，结合图1至图11所示，其包括有工件上料机构1、螺杆上料机构2、螺杆分料定位机构3以及至少一个螺杆锁付机构4，其中：

所述工件上料机构1用于将工件100输送至预设的锁付工位5；

所述螺杆上料机构2用于提供螺杆101；

所述螺杆分料定位机构3用于将所述螺杆上料机构2输出的所述螺杆101定位于相应的供料位置；

所述螺杆锁付机构4用于从所述螺杆分料定位机构3的供料位置拾取所述螺杆101，并将所述螺杆101螺合于所述工件100的相应螺孔内。

上述设备在执行过程中，先利用所述工件上料机构1将工件100输送至预设的锁付工位5，同时利用所述螺杆上料机构2提供螺杆101，然后利用手动或者机械手将螺杆101放置于所述螺杆分料定位机构3，借由所述螺杆分料定位机构3将所述螺杆上料机构2输出的所述螺杆101定位于相应的供料位置，再由所述螺杆锁付机构4从所述螺杆分料定位机构3的供料位置拾取所述螺杆101，最后利用所述螺杆锁付机构4将所述螺杆101螺合于所述工件100的相应螺孔内。基于上述原理可见，本发明实现了将所述螺杆101自动锁付于工件螺孔的功能，锁付过程可自动化完成，不仅提高了螺杆锁付效率，而且省时省力、节省人力成本。

为了实现批量锁付加工，本实施例包括有两个螺杆锁付机构4，两个螺杆锁付机构4对称设于所述锁付工位5的两侧。

为了感应所述工件100的到位情况，以及对工件100的顶部高度进行检测，本实施例中，还包括有一高度测量机构6，所述高度测量机构6设于所述锁付工位5的入料侧，且所述高度测量机构6位于所述锁付工位5的上方，所述高度测量机构6用于检测所述工件100的顶部高度。

作为一种优选方式，本实施例还包括有二维码扫描机构7，所述工件100上设有二维码标识102，当所述工件100输送至所述锁付工位5时，借由所述二维码扫描机构7扫描所述二维码标识102。

进一步地，本实施例还包括有两个孔径检测机构8，两个孔径检测机构8对称设于所述锁付工位5的两侧，所述工件100的两侧分别开设有通孔103，当所述工件100输送至所述锁付工位5时，借由两个孔径检测机构8分别检测所述工件100两侧的通孔103孔径。

为了实现螺杆振动上料，本实施例中，所述螺杆上料机构2包括有用于盛装所述螺杆101的振动盘20以及用于输送所述螺杆101的输送轨21。

本发明还涉及一种螺杆自动锁付方法，所述方法基于一设备实现，所述设备包括有工件上料机构1、螺杆上料机构2、螺杆分料定位机构3以及至少一个螺杆锁付机构4，所述方法包括如下步骤：

步骤S1，所述工件上料机构1将工件100输送至预设的锁付工位5，同时利用所述螺杆上料机构2提供螺杆101；

步骤S2，所述螺杆分料定位机构3将所述螺杆上料机构2输出的所述螺杆101定位于相应的供料位置；

步骤S3，所述螺杆锁付机构4从所述螺杆分料定位机构3的供料位置拾取所述螺杆101；

步骤S4，所述螺杆锁付机构4将所述螺杆101螺合于所述工件100的相应螺孔内。

实施例二

实际应用中，将螺杆旋拧于工件螺孔时，可借助马达驱动机构对螺杆施加扭力，进而实现旋拧动作，但是，因缺乏对扭矩的采集和反馈，导致现有技术中工件与螺杆之间的旋拧程度不一致。此外，在对螺杆进行取料时，因缺乏螺杆定位功能，导致装载螺杆的过程效率低下，难以满足生产要求。

对此，本实施例提出了一种螺杆定位与自动锁付装置，结合图3至图9所示，其包括有螺杆分料定位机构3和螺杆锁付机构4，所述螺杆分料定位机构3用于将螺杆101定位于相应的供料位置，所述螺杆锁付机构4包括有锁付支架40，所述锁付支架40上安装有横向平移模组41，所述横向平移模组41用于驱使一横向载台42平移运动，所述横向载台42上安装有纵向平移模组43，所述纵向平移模组43用于驱使一纵向载台44升降运动，所述纵向载台44上设有锁付轴支架45和上端固定架48，所述锁付轴支架45内穿设有锁付轴46，所述锁付轴46的下端设有用于旋入螺杆101的执行套筒47，所述上端固定架48的上方设有锁付驱动电机49，所述锁付驱动电机49的输出轴与所述锁付轴46之间通过一扭矩传感器490连接，借由所述扭矩传感器490对所述锁付轴46的扭矩进行检测。

上述装置中，在所述横向平移模组41和所述纵向平移模组43的配合作用下，可驱使所述纵向载台44在横向和纵向空间内灵活运动，进而驱使所述执行套筒47从所述螺杆分料定位机构3拾取螺杆101，再配合所述锁付驱动电机49的运转驱动作用，驱使所述锁付轴46和所述执行套筒47将螺杆101旋入所述纵向载台44下方的工件螺孔之内，进而实现了螺杆定位和自动取料功能，在此基础上，本发明在所述锁付驱动电机49的输出轴与所述锁付轴46之间设置了扭矩传感器490，通过所述扭矩传感器490采集的数据，该锁付装置的控制器能够及时掌握所述执行套筒47旋拧过程中的实时扭矩，当扭矩达到预设值时即可停止执行锁付工序，相比现有技术而言，本发明不仅使螺杆与工件之间的旋拧程度一致，而且具有螺杆定位功能，有助于提高加工效率。

进一步地，所述纵向载台44上设有缓冲板440且二者上下滑动配合，所述锁付轴支架45和所述上端固定架48均固定于所述缓冲板440上。

为了避免下降冲力造成螺杆或者工件损坏，本实施例中，所述缓冲板440与所述纵向载台44之间夹设有缓冲弹簧441。

为了实现螺杆定位功能，本实施例中，所述螺杆分料定位机构3包括有分料支架30，所述分料支架30的上端设有分料载台31，所述分料载台31上设有用于定位夹爪32，所述螺杆101呈竖直状态夹持于所述定位夹爪32上。

进一步地，所述分料载台31上固定有用于插入所述螺杆101的竖直定位筒310，所述竖直定位筒310位于所述定位夹爪32的两个爪指320之间，所述竖直定位筒310的两侧分别开设有避空槽孔311，两个爪指320分别插入两个避空槽孔311并夹紧于所述螺杆101的两侧。

基于所述定位夹爪32与所述竖直定位筒310的配合，可使得所述螺杆101保持在直立状态，同时利用两个爪指320将所述螺杆101夹紧。

为了起到防滑以及防止损伤螺杆的作用，本实施例中，所述定位夹爪32的爪指320内侧固定有防滑胶垫321。

为了实现分料功能，本实施例中，所述分料载台31上固定有分料平移模组33，所述分料载台31固定于所述分料平移模组33的驱动端，所述分料载台31上还固定有分料立板34，所述分料立板34上固定有竖直设置的分料筒340和两个横向设置的分料气缸341，两个分料气缸341上下设置且二者之间存在预设间距，所述分料气缸341的端部形成有塞柱342，所述分料筒340上开设有两个上下分布的侧孔343，两个塞柱342穿过所述侧孔343并插入所述分料筒340内，且所述塞柱342与所述侧孔343滑动配合，当所述螺杆101由顶端插入所述分料筒340时，位于上方的分料气缸341执行退缩动作，以令所述螺杆101掉落于两个侧孔343之间，当所述分料平移模组33驱使所述分料载台31运动，并使得所述竖直定位筒310平移至所述分料筒340下方时，位于下方的分料气缸341执行退缩动作，以令所述螺杆101掉落于所述竖直定位筒310内，再由所述定位夹爪32夹持所述螺杆101并定位于所述竖直定位筒310内。

基于上述结构，可使得螺杆101逐次掉落于所述竖直定位筒310内，进而实现自动分料。

进一步地，所述分料立板34的上端固定有螺杆感应器344，所述螺杆感应器344位于所述分料筒340的上方，且所述螺杆感应器344与所述分料筒340的顶端开口相邻设置，当所述螺杆101掉落于所述分料筒340时，所述螺杆感应器344感应所述螺杆101并产生一电信号。上述螺杆感应器344的一个作用是采集螺杆101的到位情况，其另一个作用可以对螺杆101进行计数。

实施例三

实际应用中，待加工工件在上料过程中，一般是手动录入工件的相关信息，这种信息采集方式不仅效率低下，而且出错率较高，同时，对于自动锁付螺杆的设备而言，需要测量旋拧机头与工件螺孔之间的距离，以便于控制系统掌握旋拧机头升降距离，现有技术中，一般是人工测量工件顶部高度数据，对于不同型号、尺寸的工件而言，则需要进行多次测量，不仅效率低下，而且测量准确度不佳。

对此，本实施例提出了一种工件到位检测装置，结合图3、图10和图11所示，其包括有锁付工位5、用于将工件100输送至所述锁付工位5的工件上料机构1、设于所述锁付工位5两侧的支撑板9以及龙门架10，所述支撑板9上固定有二维码扫描机构7，所述工件100上设有二维码标识102，当所述工件100输送至所述锁付工位5时，所述二维码扫描机构7的扫描端与所述二维码标识102对齐，所述龙门架10跨设于所述锁付工位5的两侧，所述龙门架10上设有高度测量机构6，且所述高度测量机构6位于所述锁付工位5的上方，所述高度测量机构6用于检测所述工件100的顶部高度。

上述装置中，在所述锁付工位5的相邻位置设置了二维码扫描机构7，当所述工件上料机构1将工件100输送至所述锁付工位5时，利用所述二维码扫描机构7对二维码标识102进行自动扫描，从而获取工件100的相应信息，进而实现了工件信息的自动采集，在此基础上，本发明在所述龙门架10上设置了高度测量机构6，利用高度测量机构6可自动测量工件顶部的竖直高度，无需手动测量，不仅提高了测量效率，而且测量准确度更高。

进一步地，所述二维码扫描机构7的扫描端向斜下方倾斜。

关于所述高度测量机构6的具体结构，本实施例中，所述高度测量机构6包括有两个支臂60，所述支臂60的端部固定有激光测距传感器61，所述激光测距传感器61的感应端朝下设置。

为了实现对工件不同位置进行高度测量，本实施例中，两个支臂60之间设有预设间距，且两个支臂60的长度不同。实际应用中，具体可以利用所述高度测量机构6测量工件100上螺孔的实际高度，以便于控制螺杆锁付机构的升降高度。

对于具有通孔的工件而言，本实施例还具有通孔孔径检测功能，具体是指，本实施例还包括有两个孔径检测机构8，两个孔径检测机构8分别安装于两个支撑板9上，所述工件100的两侧分别开设有通孔103，当所述工件100输送至所述锁付工位5时，借由两个孔径检测机构8分别检测所述工件100两侧的通孔103孔径。

关于所述孔径检测机构8的具体结构，本实施例中，所述孔径检测机构8包括有孔径检测气缸80，所述孔径检测气缸80的伸缩轴上固定有圆盘状的孔径检测头81，当所述工件100输送至所述锁付工位5时，所述孔径检测头81与所述通孔103对齐，借由所述孔径检测气缸80驱使所述孔径检测头81运动，以令所述孔径检测头81向所述通孔103内插入。

进一步地，所述支撑板9上固定有滑套82，所述滑套82上穿设有滑杆83且二者滑动配合，所述孔径检测头81背向所述通孔103的一侧固定有连接块84，所述连接块84与所述滑杆83固定连接，以令所述滑杆83与所述孔径检测头81同步运动。基于上述滑套82与滑杆83的配合，可提高所述孔径检测头81的运动稳定性。

进一步地，为了对所述孔径检测头81插入所述通孔103的状态进行检测，本实施例中，所述滑杆83远离所述连接块84的一端固定有感应环85，所述滑套82上固定有到位感应器86，当所述孔径检测气缸80驱使所述孔径检测头81运动，并且所述孔径检测头81插入所述通孔103之内时，所述感应环85与所述到位感应器86的感应端对齐，以令所述到位感应器86产生一电信号。

上述结构中，当所述孔径检测头81插入所述通孔103之内时，所述到位感应器86反馈一电信号，系统可以获知所述孔径检测头81能够与所述通孔103良好匹配，表示所述通孔103的孔径合格，当所述到位感应器86未能反馈电信号时，则表示所述孔径检测头81不能与所述通孔103插接匹配，此时表示所述通孔103的孔径不合格，基于上述原理，实现了通孔孔径的自动检测。

关于所述工件上料机构1的具体结构，本实施例中，所述工件上料机构1包括有上料平移模组11和上料载台12，所述上料载台12固定于所述上料平移模组11的驱动端，且由所述上料平移模组11驱使所述上料载台12平移，所述上料载台12上固定有用于装载工件100的治具13。

为了便于对激光测距传感器61的横向位置进行调节，本实施例中，所述龙门架10包括有横梁14，所述支臂60的端部形成有滑块600，所述横梁14穿过所述滑块600且二者滑动连接，所述滑块600上插设有顶丝601且二者相互螺合，所述顶丝601的端部与所述支臂60对齐，通过旋拧所述顶丝601而将所述滑块600与所述支臂60紧固。

以上所述只是本发明较佳的实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的技术范围内所做的修改、等同替换或者改进等，均应包含在本发明所保护的范围内。

Claims (7)

1.一种螺杆自动锁付设备，其特征在于，包括有工件上料机构(1)、螺杆上料机构(2)、螺杆分料定位机构(3)以及至少一个螺杆锁付机构(4)，其中：

所述工件上料机构(1)用于将工件(100)输送至预设的锁付工位(5)；

所述螺杆上料机构(2)用于提供螺杆(101)；

所述螺杆分料定位机构(3)用于将所述螺杆上料机构(2)输出的所述螺杆(101)定位于相应的供料位置；

所述螺杆锁付机构(4)用于从所述螺杆分料定位机构(3)的供料位置拾取所述螺杆(101)，并将所述螺杆(101)螺合于所述工件(100)的相应螺孔内。

2.如权利要求1所述的螺杆自动锁付设备，其特征在于，包括有两个螺杆锁付机构(4)，两个螺杆锁付机构(4)对称设于所述锁付工位(5)的两侧。

3.如权利要求1所述的螺杆自动锁付设备，其特征在于，还包括有一高度测量机构(6)，所述高度测量机构(6)设于所述锁付工位(5)的入料侧，且所述高度测量机构(6)位于所述锁付工位(5)的上方，所述高度测量机构(6)用于检测所述工件(100)的顶部高度。

4.如权利要求1所述的螺杆自动锁付设备，其特征在于，还包括有二维码扫描机构(7)，所述工件(100)上设有二维码标识(102)，当所述工件(100)输送至所述锁付工位(5)时，借由所述二维码扫描机构(7)扫描所述二维码标识(102)。

5.如权利要求1所述的螺杆自动锁付设备，其特征在于，还包括有两个孔径检测机构(8)，两个孔径检测机构(8)对称设于所述锁付工位(5)的两侧，所述工件(100)的两侧分别开设有通孔(103)，当所述工件(100)输送至所述锁付工位(5)时，借由两个孔径检测机构(8)分别检测所述工件(100)两侧的通孔(103)孔径。

6.如权利要求1所述的螺杆自动锁付设备，其特征在于，所述螺杆上料机构(2)包括有用于盛装所述螺杆(101)的振动盘(20)以及用于输送所述螺杆(101)的输送轨(21)。

7.一种螺杆自动锁付方法，其特征在于，所述方法基于一设备实现，所述设备包括有工件上料机构(1)、螺杆上料机构(2)、螺杆分料定位机构(3)以及至少一个螺杆锁付机构(4)，所述方法包括如下步骤：

步骤S1，所述工件上料机构(1)将工件(100)输送至预设的锁付工位(5)，同时利用所述螺杆上料机构(2)提供螺杆(101)；

步骤S2，所述螺杆分料定位机构(3)将所述螺杆上料机构(2)输出的所述螺杆(101)定位于相应的供料位置；

步骤S3，所述螺杆锁付机构(4)从所述螺杆分料定位机构(3)的供料位置拾取所述螺杆(101)；

步骤S4，所述螺杆锁付机构(4)将所述螺杆(101)螺合于所述工件(100)的相应螺孔内。

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