CN112091592A - 螺丝机上的旋转装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种螺丝机上的旋转装置，应用在装配螺丝的机械设备的技术领域，其包括机架、设置在机架上的旋转电机和固定在旋转电机输出轴上的螺丝刀，所述机架上设有用于驱动螺丝刀移动到需要拧螺丝位置的纵向伺服机构和横向伺服机构，所述纵向伺服机构包括连接架、固定在连接架上的驱动气缸，所述旋转电机竖向滑移连接在连接架上，所述驱动气缸驱动旋转电机移动；所述横向伺服机构包括固定在机架上的滑轨、转动连接在滑轨内的丝杆以及用于驱动丝杆转动的伺服电机，所述连接架滑移连接在滑轨上并且与丝杆螺纹连接。本发明具有的优点：通过设备代替人工拧螺丝，提高生产效率，降低人工劳动强度。

Description

螺丝机上的旋转装置

技术领域

本发明涉及装配螺丝的机械设备的技术领域，更具体地说，它涉及一种螺丝机上的旋转装置。

背景技术

电力计量设备包含各种仪表，包括电能表、集中器、互感器等，其中电能表是用来测量电能的仪表，涉及单相电能表、三相电能表，其中三相电能表有两种接入方式，分为直接接入式三相电能表、经互感器接入式三相电能表。

螺丝机是用来装配螺丝的设备。电力计量设备本身的装配需要用到很多螺丝，同时还需要接入多路线路，在接线的时候需要用到接线端子和螺丝，一个电力设备上通常含有几十个螺丝。

现有的电力计量设备上的螺丝是通过人工来拧螺丝，但是人工拧螺丝的速度受到人为原因而被极大的限制，同时杜绝有于人员疲劳、疏漏造成的少打螺丝、螺丝未旋紧等工艺直流安问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种螺丝机上的旋转装置，其优点是，通过设备代替人工拧螺丝，提高生产效率，降低人工劳动强度。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种螺丝机上的旋转装置，包括机架、设置在机架上的旋转电机和固定在旋转电机输出轴上的螺丝刀，所述机架上设有用于驱动螺丝刀移动到需要拧螺丝位置的纵向伺服机构和横向伺服机构，所述纵向伺服机构包括连接架、固定在连接架上的驱动气缸，所述旋转电机竖向滑移连接在连接架上，所述驱动气缸驱动旋转电机移动；所述横向伺服机构包括固定在机架上的滑轨、转动连接在滑轨内的丝杆以及用于驱动丝杆转动的伺服电机，所述连接架滑移连接在滑轨上并且与丝杆螺纹连接。

上述设置达到的效果：工件放置在指定的位置，工件经过第一定位板和第二定位板定位后占据准确的位置，便于旋转装置识别到工件的位置。伺服机构驱动旋转电机和螺丝刀先下降，使得螺丝刀和螺丝对接，旋转电机驱动螺丝刀转动，进而将螺丝拧到工件上。一次装配结束后，伺服机构将旋转电机和螺丝刀移动到下一处需要拧螺丝的位置，这样实现自动装配螺丝的功能，代替人工拧螺丝，提高生产效率，降低人工劳动强度。

进一步设置：所述旋转电机上固定设有固定架，所述驱动气缸的活塞杆上固定有连接杆，所述连接杆穿过固定架，所述连接杆上套设有两个第一弹簧，两个所述第一弹簧分别固定架的上下两侧。

上述设置达到的效果：工件为塑料制品，驱动气缸带动螺丝刀下降，当在拧螺丝的过程中，螺丝刀没有与螺丝对接时，或者螺丝没有与螺纹孔对接时，极容易造成工件的损坏。上述设置，使得固定架能够上下浮动，存在弹性活动的空间，避免对工件造成损坏。

进一步设置：所述连接架上竖向固定设有导轨，所述固定架滑移连接在导轨上。

上述设置达到的效果：导轨对固定架起到导向和限位的作用。

进一步设置：同一个所述滑轨上滑移设有两个连接架，两个所述连接架之间设有调节气缸，所述调节气缸的缸体和活塞杆分别与两个连接架固定连接。

上述设置达到的效果：这样一次能够对多个工件进行装配螺丝，提高装配的效率。调节气缸根据工件之间的间距调节连接架的间距，确保连接架与工件保持同步。

进一步设置：所述固定架上竖向滑移设有压杆，所述压板固定在压杆的下端，当所述固定架下移时，所述压板比螺丝刀先与工件接触。

上述设置达到的效果：由于机架内的空间有限，压板的上下移动由纵向伺服机构来完成，这样避免额外设置气缸来驱动压板上下移动。

进一步设置：所述固定架包括上下设置的第一滑板、第二滑板以及固定连接在第二滑板上的连杆，所述连杆的上端穿过所述第一滑板并且与第一滑板滑移连接，所述连杆上套设有第二弹簧，所述第二弹簧位于第一滑板和第二滑板之间，所述第二滑板上固定有用于导入螺丝的导向座，所述导向座上开设有供螺丝刀滑移的内孔和用于使得螺丝滑入内孔中的通道，所述内孔中设有用于限制一次只通入一个螺丝的限位装置。

上述设置达到的效果：导向座用于导入螺丝，初始时，压板与工件不接触，此时第一滑块和第二滑块间距最大，螺丝刀位于通道和内孔对接的位置上方，这样螺丝能够顺畅的从通道进入内孔中，限位装置防止螺丝从通孔中掉落，限位装置与通道和内孔对接的位置的间距与螺丝的长度相等，这样使得内孔中的螺丝将通道中螺丝阻挡住，使得内孔中只有一个螺丝，这样螺丝刀向下移动过程中，挤压螺丝，使得螺丝强行穿过限位装置，便于将螺丝拧到工件上，当一次装配结束后，螺丝刀回到初始的位置，通道的中螺丝滑落到内孔中，从而实现螺丝与螺丝刀自动对接的功能。

进一步设置：所述限位装置包括镜像转动连接在导向座上的用于夹持螺丝的两个夹爪，所述夹爪与导向座之间设有用于驱动夹爪复位的复位弹簧，所述螺丝刀向下挤压螺丝使得夹爪被撑开，螺丝能够穿过所述夹爪。

上述设置达到的效果：初始状态时，夹爪的下端对接，此时螺丝不能够穿过夹爪，螺丝只有在外力的作用下强行的穿过夹爪，这样避免所有的螺丝一下子全部滑落。当上一个螺丝在螺丝刀的顶推下穿过夹爪后，夹爪在复位弹簧的作用下，能够复位，将下一个螺丝限位住。

进一步设置：所述旋转电机的输出轴上固定设有开口的弹性座，所述螺丝刀轴向插接在弹性座中，所述弹性座上沿垂直于弹性座轴向的方向螺纹连接有锁紧钉。

上述设置达到的效果：这样设置便于更换不同类型的螺丝刀，适应更多的不用种类的螺丝。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、具有自动拧螺丝的功能，代替人工拧螺丝，加快生产效率和减少人工劳动；

2、第一弹簧和第二弹簧的设置，起到保护工件的作用，避免工件损坏；

3、导向座的设置实现螺丝与螺丝刀自动对接的功能。

附图说明

图1是本实施例的整体的结构示意图；

图2是本实施例的影响机架外壳后的结构示意图；

图3是本实施例的体现驱动装置和旋转装置的结构示意图；

图4是本实施例的体现纵向伺服机构和旋转装置的结构示意图；

图5是本实施例的体现转转装置的结构示意图；

图6是本实施例的体现导向座的结构示意图；

图7是本实施例限位装置和导向座爆炸后的结构示意图；

图8是本实施例的导向座内部的结构示意图；

图9是本实施例的体现限位装置工作原理的结构示意图。

图中：1、机架；2、传送装置；31、旋转电机；32、螺丝刀；33、弹性座；34、固定架；341、第一滑块；342、第二滑块；35、连杆；36、第二弹簧；37、导向座；371、通道；372、内孔；38、限位装置；381、夹爪；382、复位弹簧；383、限位孔；41、第一定位板；42、第二定位板；43、压板；44、驱动件；45、压杆；5、横向伺服机构；51、伺服电机；52、滑轨；53、滑板；6、纵向伺服机构；61、连接架；62、驱动气缸；63、连接杆；64、第一弹簧；65、导轨。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例1：参考图1-4，一种螺丝机上的旋转装置，包括机架1、设置在机架1上的旋转电机31和固定在旋转电机31输出轴上的螺丝刀32，机架1上设有用于驱动螺丝刀32移的驱动装置。机架1上设有传送装置2，传送装置2水平设置，用来传送工件。当工件移动到设定的位置后，驱动装置驱动螺丝刀32向下移动，使得螺丝刀32和螺丝对接后，旋转电机31驱动螺丝刀32转动，使得螺丝自动拧到工件上。当一个螺丝装配好后，驱动装置将旋转电机31和螺丝刀32移动下一处需要拧螺丝的位置。

参考图3-7，驱动装置包括用于驱动旋转电机31纵向移动的纵向伺服机构6和用于驱动旋转电机31横向移动的横向伺服机构5。横向伺服机构5包括沿传送装置2的长度方向水平固定在机架1上的滑轨52和滑移连接在滑轨52上的滑板53，滑轨52内转动连接有丝杆，滑板53与丝杆螺纹连接，滑轨52的端部固定有伺服电机51，伺服电机51用于驱动丝杆转动。伺服电机51驱动丝杆转动时，滑板53在滑轨52上滑动。

参考图3-7，纵向伺服机构6包括连接架61、固定在连接架61上的驱动气缸62，旋转电机31竖向滑移连接在连接架61上，驱动气缸62用于驱动旋转电机31纵向移动，连接架61安装在滑板53上。同一个滑板53上设置两个连接架61，连接架61水平滑移连接在滑板53上，相邻连接架61之间设置调节气缸，调节气缸的缸体和活塞杆分别与不同的连接架61固定连接。这样可以同时对两个工件进行装配螺丝。

参考图3-7，旋转电机31上固定设有固定架34，连接架61上竖向固定设有导轨65，固定架34滑移连接在导轨65，驱动气缸62的活塞杆上固定有连接杆63，连接杆63穿过固定架34，连接杆63上套设有两个第一弹簧64，两个第一弹簧64分别固定架34的上下两侧。当驱动气缸62驱动连接杆63向下移动时，连接杆63带动固定架34向下移动，螺丝刀32接触到工件时，第一弹簧64会被弹性的压缩。工件为塑料制品，驱动气缸62带动螺丝刀32下降，当在拧螺丝的过程中，螺丝刀32没有与螺丝对接时，或者螺丝没有与螺纹孔对接时，极容易造成工件的损坏。上述设置，使得固定架34能够上下浮动，存在弹性活动的空间，避免对工件造成损坏。

参考图4，旋转电机31的输出轴上固定有开口的弹性座33，螺丝刀32同轴插接在弹性座33中，弹性座33上沿垂直于弹性座33轴向的方向螺纹连接有锁紧钉。转动锁紧钉，使得弹性座33的开口逐渐变小，从而将螺丝刀32固定住，这样设置便于更换不同类型的螺丝刀32。

参考图4-9，固定架34包括上下设置的第一滑块341、第二滑块342以及用于连接第一滑块341和第二滑块342的连杆35，旋转电机31固定在第一滑块341上，连杆35上套设有第二弹簧36，第二弹簧36的两端分别抵触在第一滑块341和第二滑块342上，驱动气缸62的活塞杆与第一滑块341固定连接。第二滑块342上固定设置导向座37，导向座37内竖直开设有贯穿导向座37的内孔372，螺丝刀32滑移连接在内孔372中，导向座37上倾斜设置与内孔372连通的通道371，通道371用于通入螺丝，通道371用于连接装有螺丝的盒子，使得螺丝能够一个一个有序的进入通道371中。导向座37上设置一次只能通过一个螺丝的限位装置38。

参考图5-9，初始时，螺丝刀32与工件不接触，此时第一滑块341和第二滑块342间距最大，螺丝刀32位于限位装置38的上方，将通道371和内孔372对接的位置标记为S处，初始状态下的螺丝刀32位于S处的上方，这样螺丝能够顺畅的从通道371进入内孔372中，限位装置38防止螺丝从通孔中掉落，限位装置38与S处之间的间距与螺丝的长度相等，这样使得内孔372中的螺丝将通道371中螺丝阻挡住，使得内孔372中只有一个螺丝。当驱动气缸62驱动第一滑块341和第二滑板53下降时，固定架34整体下移，直到第二滑块342不能够继续移动，此时驱动气缸62的活塞杆继续下降，第一弹簧64和第二弹簧36均被压缩，此时第一滑块341和第二滑块342相互靠近，使得螺丝刀32与内孔372中的螺丝对接，再强力挤压螺丝，使得螺丝穿过限位装置38，最后落在工件上的螺纹孔中，最后螺丝刀32转动，使得螺丝拧在工件。第二弹簧36的弹性系数小于第一弹簧64的弹性系数，这样使得第二弹簧36先发生弹性形变，第一弹簧64后发生弹性形变，这样设计，优先选择螺丝刀32先移动。

参考图5-9，当一个螺丝装配结束后，驱动气缸62的活塞杆收回，螺丝刀32回复到初始位置，使得下一个螺钉能够进入内孔372中，从而实现连续化自动装配螺丝。

参考图8，限位装置38包括两个镜像对称设置的夹爪381，夹爪381的中间部位转动连接在导向座37上，导向座37上水平开设有与内孔372连通的插孔，夹爪381的下端插接在插孔中，夹爪381的上端固定有复位弹簧382，复位弹簧382的两端分别抵触在夹爪381上和导向座37上，使得夹爪381的下端相互靠近，夹爪381的下端开设有直径小于螺丝的半圆形的限位孔383，两个夹爪381上的限位孔383正好拼接成一个完整的圆形的限位孔383。初始时两个夹爪381的下端相互对接，当螺丝刀32挤压螺丝时，螺丝挤压夹爪381，使得夹爪381张开，这样螺丝能够穿过限位孔383，同时，复位弹簧382被压缩，当螺丝刀32向上移动，在脱离夹爪381的时候，夹爪381在复位弹簧382的作用下复位。

上述实施例的实施原理为：首先将工件放在传送装置2上，传送装置2将工件传送到与螺丝刀32对应的位置，工件经过定位后占据准确的位置，最后驱动气缸62驱动旋转电机31和螺丝刀32下降，螺丝刀32与螺丝对接，旋转电机31驱动螺丝刀32转动，将螺丝装配到工件上；一次装配结束后，移动旋转装置，重复上述过程。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种螺丝机上的旋转装置，其特征在于：包括机架(1)、设置在机架(1)上的旋转电机(31)和固定在旋转电机(31)输出轴上的螺丝刀(32)，所述机架(1)上设有用于驱动螺丝刀(32)移动到需要拧螺丝位置的纵向伺服机构(6)和横向伺服机构(5)，所述纵向伺服机构(6)包括连接架(61)、固定在连接架(61)上的驱动气缸(62)，所述旋转电机(31)竖向滑移连接在连接架(61)上，所述驱动气缸(62)驱动旋转电机(31)移动；所述横向伺服机构(5)包括固定在机架(1)上的滑轨(52)、转动连接在滑轨(52)内的丝杆以及用于驱动丝杆转动的伺服电机(51)，所述连接架(61)滑移连接在滑轨(52)上并且与丝杆螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的螺丝机上的旋转装置，其特征在于：所述旋转电机(31)上固定设有固定架(34)，所述驱动气缸(62)的活塞杆上固定有连接杆(63)，所述连接杆(63)穿过固定架(34)，所述连接杆(63)上套设有两个第一弹簧(64)，两个所述第一弹簧(64)分别固定架(34)的上下两侧。

3.根据权利要求2所述的螺丝机上的旋转装置，其特征在于：所述连接架(61)上竖向固定设有导轨(65)，所述固定架(34)滑移连接在导轨(65)上。

4.根据权利要求1所述的螺丝机上的旋转装置，其特征在于：同一个所述滑轨(52)上滑移设有两个连接架(61)，两个所述连接架(61)之间设有调节气缸，所述调节气缸的缸体和活塞杆分别与两个连接架(61)固定连接。

5.根据权利要求2所述的螺丝机上的旋转装置，其特征在于：所述固定架(34)上竖向滑移设有压杆(45)，所述压板(43)固定在压杆(45)的下端，当所述固定架(34)下移时，所述压板(43)比螺丝刀(32)先与工件接触。

6.根据权利要求2所述的螺丝机上的旋转装置，其特征在于：所述固定架(34)包括上下设置的第一滑板(53)、第二滑板(53)以及固定连接在第二滑板(53)上的连杆(35)，所述连杆(35)的上端穿过所述第一滑板(53)并且与第一滑板(53)滑移连接，所述连杆(35)上套设有第二弹簧(36)，所述第二弹簧(36)位于第一滑板(53)和第二滑板(53)之间，所述第二滑板(53)上固定有用于导入螺丝的导向座(37)，所述导向座(37)上开设有供螺丝刀(32)滑移的内孔(372)和用于使得螺丝滑入内孔(372)中的通道(371)，所述内孔(372)中设有用于限制一次只通入一个螺丝的限位装置(38)。

7.根据权利要求6所述的螺丝机上的旋转装置，其特征在于：所述限位装置(38)包括镜像转动连接在导向座(37)上的用于夹持螺丝的两个夹爪(381)，所述夹爪(381)与导向座(37)之间设有用于驱动夹爪(381)复位的复位弹簧(382)，所述螺丝刀(32)向下挤压螺丝使得夹爪(381)被撑开，螺丝能够穿过所述夹爪(381)。

8.根据权利要求1所述的螺丝机上的旋转装置，其特征在于：所述旋转电机(31)的输出轴上固定设有开口的弹性座(33)，所述螺丝刀(32)轴向插接在弹性座(33)中，所述弹性座(33)上沿垂直于弹性座(33)轴向的方向螺纹连接有锁紧钉。

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