CN112846736A - 一种椅背拧螺钉安装方法及椅背拧螺钉系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及椅子制作加工领域，特别是涉及一种椅背拧螺钉安装方法及椅背拧螺钉系统；包括椅背固定步骤、螺钉出料步骤、螺钉抓取步骤、螺钉放置步骤以及螺钉拧入步骤；椅背拧螺钉系统通过椅背安装螺钉机实现，包括螺钉送料机构、椅背夹持固定机构以及机械手组件，所述椅背夹持固定机构位于出料轨道末端的相邻位置，所述机械手抓取位于螺钉送料机构内的螺钉，将其放置至位于椅背夹持固定机构中的椅背安装柱上，并将该螺钉拧入固定于椅背安装柱内；实现一套完整的从螺钉抓取、椅背固定、螺钉搬运以及将螺钉拧入椅背安装柱的安装流水线系统，提高整体的工作效率，省时省力。

Description

一种椅背拧螺钉安装方法及椅背拧螺钉系统

技术领域

本发明涉及椅子制作加工领域，特别是涉及一种椅背拧螺钉安装方法及椅背拧螺钉系统。

背景技术

如图1和图2所示，图1中的椅背为现有的结构，图2中的椅背板结构也是目前较为常见的结构，目前在制作椅背的过程中，需要将椅背板结合至椅背上，以增强人体背部靠在椅背上的舒适度；传统的椅背板和椅背连接方式为通过螺栓紧固相连，该方式的连接劣势在于一方面操作起来较为繁琐且螺孔之间的精度要求较高，另一方面在使用的过程中，螺栓易松懈，导致椅背板脱离椅背；则有些进行改进，通过卡接方式，即椅背板设有类似花瓣状的扣件，椅背上设有对应的卡件，通过卡件向内弯曲变形挤入扣件内，进而使得两者相连，但该方式存在一问题即一旦花瓣式扣件其中一瓣破损，两者的连接稳定性就受到极大影响；因此申请人设计了一种新的螺钉结构，用于椅背板和椅背的扣合；而目前将螺钉拧入到椅背的椅背安装柱上的工作方式还较为传统，其一般过程为，工作人员先从加工好的螺钉推料区中将螺钉挑选出来，然后一颗颗通过人工拧入该椅背安装柱内，该工作效率较低且操作较为繁琐，长时间操作容易导致有些椅背安装柱漏拧螺钉等情况，而且容易拧偏，导致该椅背无法使用。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种椅背拧螺钉安装方法及椅背拧螺钉系统，该椅背安装螺钉机能够实现从螺钉抓取、搬运和拧螺钉的流水式制作工序，进而提升其将螺钉拧入椅背的工作效率。

为达上述目的，本发明的主要技术解决手段是一种椅背拧螺钉安装方法，包括：

螺钉送料机构，包括振动盘以及与振动盘出料端相连通的出料轨道，所述出料轨道的轨道面形成一条可供螺钉的螺轴穿过且限制螺钉上的垫片穿过的递送通道，所述递送通道至少有一段上设有警示器，所述警示器包括感应部、开关部以及报警部，所述感应部位于递送通道上方，所述感应部的感应端朝向递送通道上，以检测在递送通道上位移的螺钉；所述开关部位于递送通道的下方，并与感应端相对；所述报警部基于开关部所接受到的信号来触发启动或关闭；在预设时间范围内，所述开关部持续接收感应部所传输的信号，以触发报警部启动；

椅背夹持固定机构，包括一椅背定位台以及分别设置于椅背定位台顶端、底端和两侧的夹持组件；所述椅背定位台用于定位安装待拧螺钉的椅背，所述夹持组件包括驱动部以及与驱动部相连的按压部，通过驱动部转动或伸缩按压部将椅背夹持定位于椅背定位台上，所述椅背夹持固定机构位于出料轨道末端的相邻位置；

机械手组件，包括安装机架以及设置于安装机架上的机械手，所述安装机架上滑动设置有一升降臂，所述机械手设置于升降臂的底部，通过升降臂的来回移动以及上下升降驱动机械手来回与螺钉送料机构和椅背夹持固定机构之间；所述机械手抓取位于螺钉送料机构内的螺钉，将其放置至位于椅背夹持固定机构中的椅背安装柱上，并将该螺钉拧入固定于椅背安装柱内

椅背螺钉安装的具体步骤如下：

步骤1：将椅背中设有椅背安装柱的侧面朝上，放置于椅背定位台上，启动按钮，位于椅背定位台顶端、底端和两侧的夹持组件同步运行，按压部分别按压在椅背对应的位置上，将椅背夹持定位于椅背定位台；

步骤2：启动螺钉送料机构，通过振动盘将其内部的散落的螺钉以螺钉头部和垫片朝下的状态振动出料，并振动至出料轨道上，沿着递送通道的方向，使得螺钉振动位移至出料端，以待机械手抓取出料；

步骤3：所述螺钉在出料轨道上振动位移的过程中，不断阻隔开关部接收感应部所传输的信号，则不会触发报警部；若预设时间范围内，所述开关部持续接收感应部所传输的信号，以触发报警部启动；以提示螺钉在振动位移过程中发生堵塞，需要进行拨料处理；

步骤4：所述机械手与升降臂同步移动出料端上方，抓取位于出料端上的螺钉，并将其移动至位于椅背定位台上的椅背其中一个椅背安装柱上方；

步骤5：通过升降臂驱动机械手下移，将抓取螺钉放置在椅背安装柱上，并通过机械手将其螺钉拧入椅背安装柱内；

步骤6：重复上述步骤，完成下一个椅背的螺钉安装。

在一些实例中，所述所述螺钉包括：

螺钉轴体，所述螺钉轴体依次包括螺纹段、过渡段以及螺钉头部，位于螺纹段上的螺钉轴体上设有与椅背连接柱内螺纹适配的外螺纹，位于过渡段上的螺钉轴体的轴壁光滑，所述螺钉头部的顶面中心处设有刀头嵌合槽；

扣合垫片，用于椅背和椅背板之间的扣合连接，所述扣合垫片套设在位于过渡段上的螺钉轴体上，沿着扣合垫片圆周方向的外圈边设置有若干个齿部，所述扣合垫片整体呈一平面状或弯曲状，若扣合垫片整体呈弯曲状，其扣合垫片的凹陷面朝向螺纹段；所述扣合垫片能够相对位于过渡段上的螺钉轴体上活动位移，其位移范围为过渡段的轴向长度；

在步骤5中，当机械手将螺钉拧入椅背安装柱后，所述扣合垫片被螺钉头部和椅背安装柱的顶部所夹持定位，所述扣合垫片被夹持变形。

在一些实例中，所述出料轨道的末端处设有一待料组件，所述待料组件包括固定座、转盘以及伺服电机，所述转盘活动嵌装于固定座内，所述转盘的表面与固定座表面齐平；所述伺服电机的输出轴连接于转盘的中心处，并驱动转盘相对固定座周向转动，所述转盘的中心处到所需的半径距离的周向边缘上均等布设有多个待料工位，所述待料工位用于承接出料轨道递送过来的螺钉，并将螺钉转动至指定出料位置，所述固定座内设置有一光纤传感器，所述光纤传感器位于指定出料位置处，所述光纤传感器用于检测转动至指定出料位置的待料工位上是否存在螺钉，所述光纤传感器与伺服电机均电性连接于同一控制器，所述转盘上设有四个待料工位，相邻待料工位与转盘的中心点所形成的角度为45°，所述待料工位为U形缺口，所述缺口口径大于螺轴的径向直径且小于垫片的直径，所述转盘每转动一次将所述缺口转动至于递送通道的通道口连通；

所述步骤2进一步包括：

步骤2.1：所述螺钉被振动盘从出料轨道振动至其中一个待料工位上，并通过伺服电机驱动转盘周向转动，将其螺钉转动至指定出料位置上，所述光纤传感器承认该指定出料位置上的螺钉，则暂停伺服电机继续运动，等待机械手的抓取；

步骤2.2：若螺钉未成功被振动至待料工位上，导致伺服电机驱动转盘周向转动，该待料工位转动至指定出料位置时，光纤传感器无法承认螺钉存在，则直接启动伺服电机继续转动。

在一些实例中，所述出料轨道的底部设置有一振动机构，所述振动机构用于振动出料轨道来驱动位于出料轨道上螺钉，所述振动机构与所述伺服电机均电性连接于同一控制器，当伺服电机驱动转盘转动，将其中一待料工位转动至与递送通道的通道口连通时，启动振动机构将处于出料轨道末端的螺钉振动至待料工位上。

在一些实例中，所述安装机架包括机台以及设置于机台上方的固定架，所述固定架的横梁铺设有一条横向导轨，所述升降臂滑动设置于横向导轨上，所述升降臂的横向滑动方向与所述螺钉在出料轨道上位移方向一致，所述机台上铺设有一条纵向导轨，所述椅背定位台底部设置有一滑块，所述滑块设置于纵向导轨上，所述机械手采用气吸式电动螺丝刀；在步骤4中，通过升降臂的横向移动实现抓取螺钉以及将螺钉往椅背放置的搬运工序，通过与椅背定位台纵向平移，以实现将螺钉放置至目标椅背安装柱上，并通过气吸式电动螺丝刀将螺钉拧入该椅背安装柱内。

在一些实例中，所述机械手设置有一螺钉感应器，所述螺钉感应器以检测机械手是否成功抓取螺钉，以检测脉冲信号反馈与控制器，若控制器收到信号后，控制机械手实行搬运动作，若未检测到螺钉，则控制机械手进行修补动作。

在一些实例中，所述振动盘设有料筒，所述料筒的侧壁上设有螺旋设置的振动轨道，所述振动轨道包括第一选料段以及第二选料段，所述第一选料段中的振动轨道包括沿输送方向设置的第一底板，螺钉头部以及垫片朝下在第一底板上振动位移；所述第二选料段由第二底板以及设置于第二底板的两侧的侧板构成，两侧的侧板底部向内翻折形成翻边，两条翻边之间存在避空区，所述避空区为所述递送通道；所述第一选料段的末端通过一翻转段与第二选料段的首端相斜接。

在一些实例中，所述椅背定位台包括若干个沿着椅背外轮廓形状排布的第一定位块；所述第一定位块的内侧端部低于外侧端部的高度，所述第一定位块用于放置椅背的表面均呈一定弧度的倾斜面，所述第一定位块的外侧端部设有一用于定位椅背的凸起块。

在一些实例中，所述椅背定位台从顶端至底端依次横向设置有四排第一定位块，每排至少两块第一定位块组成，位于第一排的第一定位块用于定位椅背的顶端；位于第二排的第一定位块用于定位处于人体肩部的椅背两侧；位于第三排的第一定位块用于定位处于人体腰部的椅背两侧；位于第四排的第一定位块用于定位椅背底部。

一种椅背拧螺钉系统，采用所述的椅背拧螺钉安装方法。

本发明由于采用了以上的技术方案，以实现以下效果：（1）实现一套完整的从螺钉抓取、椅背固定、螺钉搬运以及将螺钉拧入椅背安装柱的安装流水线系统，提高整体的工作效率，省时省力；（2）避免某些椅背安装柱漏安装螺钉等情况发生，提高成品率。

附图说明

图1是本发明一实施例的结构示意图，

图2是一种现有的椅背板结构，

图3是图1实施例的正视角度的结构示意图，

图4是图1实施例的螺钉结构示意图，

图5是图4实施例的螺钉轴体的结构示意图，

图6是图4实施例的刀头嵌合槽的结构示意图，

图7是图1实施例的椅背夹持固定机构结构示意图，

图8是图1实施例的螺钉送料机构结构示意图，

图9是图8实施例的俯视角度结构示意图，

图中：螺钉送料机构1、待料组件11、待料工位111、固定座112、转盘113、振动盘12、出料轨道13、递送通道14、感应部15、报警部16、开关部17、振动机构18、振动源181、定位板182、椅背夹持固定机构2、第一定位块21、第二定位块22、旋转气缸23、压板24、伸缩气缸25、椅背定位台26、机械手组件3、升降臂31、机械手32、固定架33、机台34、螺钉4、螺钉头部41、过渡段42、螺纹段43、槽底面44、外螺纹45、扣合垫片46、齿461、轴套47、刀头嵌合槽48、椅背A、椅背安装柱A1、椅背板B、空心套柱B1、槽宽D、间隔d。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。

本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其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，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

实施例一：

参考本发明说明书附图之图 1至图9所示，根据本发明一优选实施的一种椅背安装螺钉机，包括螺钉送料机构1、椅背夹持固定机构2以及机械手组件3，所述椅背夹持固定机构2位于出料轨道13末端的相邻位置，所述机械手组件3包括安装机架以及设置于安装机架上的机械手32，所述安装机架上滑动设置有一升降臂31，所述机械手32设置于升降臂31的底部，通过升降臂31的来回移动以及上下升降驱动机械手32来回与螺钉送料机构1和椅背夹持固定机构2之间；所述机械手32抓取位于螺钉送料机构1内的螺钉4，将其放置至位于椅背夹持固定机构2中的椅背安装柱A1上，并将该螺钉4拧入固定于椅背安装柱A1内；所述螺钉送料机构1用于将每颗螺钉4按照螺钉头部41朝上，螺纹段43以及扣合垫片46的凹陷面朝下的状态振动至出料端，以待机械手32抓取；所述椅背夹持固定机构2用于夹持定位椅背A，其椅背A具有椅背安装柱A1的一侧面朝上放置于椅背夹持固定机构2上，以防止在拧螺钉4的过程中，椅背A产生晃动，而导致螺钉4的拧偏或无法拧入等情况发生，相较于传统的人工进行螺钉4选取、椅背A的搬运以及扶持、一颗颗螺钉4的拧入等工序来说，该椅背安装螺钉4机能够有效简化人工操作工序，减少人力，提高工作效率，提升产品的标准化程度。

具体而言，本实施例采用的螺钉4包括螺钉4轴体以及扣合垫片46，所述螺钉4轴体依次包括螺纹段43、过渡段42以及螺钉头部41，位于螺纹段43上的螺钉4轴体上设有与椅背安装柱A1内螺纹适配的外螺纹45，位于过渡段42上的螺钉4轴体的轴壁光滑，所述螺钉头部41的顶面中心处设有刀头嵌合槽48；所述扣合垫片46用于椅背A和椅背板B之间的扣合连接，所述扣合垫片46套设在位于过渡段42上的螺钉4轴体上，沿着扣合垫片46圆周方向的外圈边设置有若干个齿461部，所述扣合垫片46整体呈一平面状或弯曲状，若扣合垫片46整体呈弯曲状，其扣合垫片46的凹陷面朝向螺纹段43，所述螺钉4的整体结构呈一伞状；该螺钉4的螺钉头部41的中心部到处到所需半径距离设置有其圆周方向四等分而成十字形的刀头嵌合槽48，刀头嵌合槽48的中心部向半径方向延伸的各槽的槽宽D与相邻各槽之间的边界部的宽度尺寸分别大致等间隔d，从刀头嵌合槽48的开口边缘到所需深度大致垂直地形成所述刀头嵌合槽48的各外周端壁面，且从该垂直槽底边缘指向螺钉4颈部的中心部向下方变位，将其交叉中心部形成为圆锥形的槽底面44，当然刀头嵌合槽48的槽结构也可以设置为一字形或花字形等；之所以设计为该结构的螺钉4，其目的在于，通过扣合垫片46的设置有效地将椅背板B牢固地扣合到椅背A上，且两者的连接稳定性极高，椅背A板B扣合后难以再脱离椅背A；进一步而言，传统的椅背A板B和椅背A连接方式为通过螺栓紧固相连，该方式的连接劣势在于一方面操作起来较为繁琐且螺孔之间的精度要求较高，另一方面在使用的过程中，螺栓易松懈，导致椅背板B脱离椅背A；则有些进行改进，通过卡接方式，即椅背板B设有类似花瓣状的扣件，椅背A上设有对应的卡件，通过卡件向内弯曲变形挤入扣件内，进而使得两者相连，但该方式存在一问题即一旦花瓣式扣件其中一瓣破损，两者的连接稳定性就受到极大影响；故而设计成上述结构螺钉4，通过螺钉4拧入椅背A上的椅背安装柱A1，扣合垫片46被夹持展开变形，所述椅背板B上与安装柱对应的空心套柱B1，空心套柱B1的内口径略大于椅背安装柱A1的外口径，将空心套柱B1套入椅背安装柱A1上，通过工作人员进行按压，使得扣合垫片46的外圈上的每个齿461均与空心套柱B1的内腔侧壁相抵，进而椅背板B牢固连接与椅背A上；采用此方式连接的优势在于：其一，简化人工安装，简化安装流程，将螺钉4拧入椅背安装柱A1的过程中均可通过机器完成，人工只需将椅背板B按压至椅背A上即可，省时省力；其二，两者连接稳定强，即便使用较长时间，椅背A和椅背板B之间不容易发生脱离；其三，即便其中有一齿461受损，也不影响稳定性；其四，安装时没有对应关系的限制；其中，上述限定凹陷面朝向螺纹段43，其目的在于，若凹陷面朝向螺钉头部41，一方面难以扣合，另一方面齿461部无法有效地与空心套柱B1的内腔壁相抵触。

其次，在研发该螺钉4的过程中，考虑过多种将扣合垫片46结合到过渡段42上的方案，其中一个是分开加工，即扣合垫片46进行内圈的打孔处理，螺钉4的螺纹段43进行外螺纹45处理，然后将扣合垫片46套入螺钉4的过渡段42上，但该方式存在两个缺陷是，其一，采用该方式则无法采用振动盘12进行自动振动送料，只能依靠人工将扣合垫片46放置到过渡段42上后，在通过人工放置到一个个椅背安装柱A1上，则操作繁琐；其二，存在扣合垫片46套入不进或者套入后容易掉落出来的情况；因此，申请人对其进行改进出来是，先对扣合垫片46进行内圈的打孔处理，将扣合垫片46套入还没处理过的螺钉4轴体上，再对其螺钉4轴体的螺纹段43进行外螺纹45处理，通过外螺纹45限制扣合垫片46脱离过渡段42，此优势在于，能够扣合垫片46不脱离过渡段42，并采用振动盘12进行选料出料，无需通过人工进行组装，此外，在本实施例中，靠近过渡段42的螺纹段43端部上沿螺钉4轴体周向设有一圈限位螺纹，所述限位螺纹的外圈直径大于扣合垫片46的内圈直径，以限制扣合垫片46沿螺钉4轴体的轴向下移。

此外，在本实施例中，所述扣合垫片46能够相对位于过渡段42上的螺钉4轴体上活动位移，其位移范围为过渡段42的轴向长度，当然，在一些实施例中，扣合垫片46固定连接在过渡段42上，无法活动位移，本实施例将其设置为活动位移目的在于，提高其应用的灵活度，因为之后将其拧入椅背安装柱A1后，扣合垫片46被螺钉头部41和椅背安装柱A1之间所夹持定位，而每个椅背安装柱A1的高度以及内螺纹加工的深度不同，故设置成活动位移，可以适应其不同椅背安装柱A1结构。

所述扣合垫片46的内圈固定连接有轴套47，所述轴套47与内圈处同一轴线，所述轴套47的内孔直径略大于过渡段42上的螺钉4轴体的外壁直径且小于螺钉头部41的径向直径，所述轴套47下行至螺纹段43时，所述外螺纹45限制轴套47继续下移，其中，设置轴套47的目的在于，增大其内圈与过渡段42的轴壁接触面积，换言之，即若不设置轴套47，则扣合垫片46的内圈与过渡段42的轴壁为线接触，设置轴套47则为面接触，增强两者的稳定性。

螺钉送料机构1包括振动盘12以及与振动盘12出料端相连通的出料轨道13，所述出料轨道13的轨道面形成一条可供螺钉4的螺轴穿过且限制螺钉4上的垫片穿过的递送通道14，所述递送通道14至少有一段上设有警示器，所述警示器包括感应部15、开关部17以及报警部16，所述感应部15位于递送通道14上方，所述感应部15的感应端朝向递送通道14上，以检测在递送通道14上位移的螺钉4；所述开关部17设置在出料轨道13内，并位于递送通道14的下方，开关部17与感应端相对；所述报警部16基于开关部17所接受到的信号来触发启动或关闭；在预设时间范围内，所述开关部17持续接收感应部15所传输的信号，以触发报警部16启动；警示器的目的在于，该螺钉4和普通螺钉4不同，在振动普通螺钉4的过程中，传统的螺钉4与螺钉4接触光滑地点接触或线接触，后一个螺钉4推动前一个螺钉4前行不容易发生阻塞的情况，而本实施例所阐述的螺钉4在振动的过程中，扣合垫片46与扣合垫片46的齿461之间接触，当齿461和齿461之间交错在一起时或后一个齿461很容易插入前一个齿461的底部，而导致阻塞的情况发生；故设置其警示器，该警示器的原理就是感应部15与开关部17之间无遮挡物阻隔的情况下，开关部17能顺利接收到感应部15的信号传递，若开关部17在预设的时间范围内，例如20秒内，持续接收到感应部15所传输的信号，则触发报警部16启动，报警部16的启动方式可以为警示灯或发出蜂鸣声等，进而提醒工作人员去检测是否无螺钉4或螺钉4在振动位移过程中阻塞。

在本实施例中，所述出料轨道13的末端处设有一待料组件11，所述待料组件11包括固定座112、转盘113以及伺服电机，所述转盘113活动嵌装于固定座112内，所述转盘113的表面与固定座112表面齐平；所述伺服电机的输出轴连接于转盘113的中心处，并驱动转盘113相对固定座112周向转动，所述转盘113的中心处到所需的半径距离的周向边缘上均等布设有四个待料工位111，相邻待料工位111与转盘113的中心点所形成的角度为45°，所述待料工位111为U形缺口，所述缺口口径大于螺轴的径向直径且小于垫片的直径，所述转盘113每转动一次将所述缺口转动至于递送通道14的通道口连通，所述待料工位111用于承接出料轨道13递送过来的螺钉4，并将螺钉4转动至指定出料位置，所述指定出料位置即上述提及的出料端，之所以设置待料组件11是确保其至少2个待料工位111上留有2颗螺钉4，所述固定座112内设置有一光纤传感器，所述光纤传感器位于指定出料位置处，所述光纤传感器用于检测转动至指定出料位置的待料工位111上是否存在螺钉4，所述光纤传感器与伺服电机均电性连接于同一控制器，所述光纤传感器的进一步效果通过以下的方法来阐述，

所述出料轨道13的底部设置有一振动机构18，所述振动机构18用于振动出料轨道13来驱动位于出料轨道13上螺钉4，所述振动机构18与所述伺服电机均电性连接于同一控制器，当伺服电机驱动转盘113转动，将其中一待料工位111转动至与递送通道14的通道口连通时，启动振动机构18将处于出料轨道13末端的螺钉4振动至待料工位111上，所述振动机构18包括安装座、振动源181和联动机构；该联动机构包括上安装板、下安装板、左侧斜向连接板、右侧斜向连接板，该上安装板、右侧斜向连接板、下安装板、左侧斜向连接板依次首尾相接围构形成平行四边形结构，该平行四边形结构朝向出料轨道13的递送方向倾斜设置；该下安装板安装于安装座上方，所述出料轨道13的底部安装于上安装板上方；所述振动源181安装于一定位板182上，所述定位板182的左右两侧分别连接于左侧斜向连接板、右侧斜向连接板，所述振动机构18的具体结构为现有技术，就不再过多阐述，该振动机构18的作用一方面是为了出料轨道13能够顺利振动出料，另一方面是配合伺服电机，每当其一个待料工位111与递送通道14对接后，振动机构18能将位于递送通道14末端的首个螺钉4振动至待料工位111上。

此外，所述振动盘12设有料筒，所述料筒的侧壁上设有螺旋设置的振动轨道，所述振动轨道包括第一选料段以及第二选料段，所述第一选料段中的振动轨道包括沿输送方向设置的第一底板，螺钉头部41以及垫片朝下在第一底板上振动位移；所述第二选料段由第二底板以及设置于第二底板的两侧的侧板构成，两侧的侧板底部向内翻折形成翻边，两条翻边之间存在避空区，所述出料轨道13与第二选料段的结构一致，所述避空区为所述递送通道14；所述第一选料段的末端通过一翻转段与第二选料段的首端相斜接；所述翻转段包括翻转板以及托板，所述翻转板由水平逐渐扭曲至倾斜，并位于第二选料段的首端的上方，所述托板垂直设置于翻转板的靠近第二选料段的一侧，所述托板用于托住翻转过程中的螺钉4垫片的边缘；即改变了螺钉4的朝向，将螺钉4以螺纹段43朝下且扣合垫片46的凹陷面朝下、螺钉头部41朝上的状态出料。

椅背夹持固定机构2，包括一椅背定位台26以及分别设置于椅背定位台26顶端、底端和两侧的夹持组件；所述椅背定位台26用于定位安装待拧螺钉4的椅背A，所述夹持组件包括驱动部以及与驱动部相连的按压部，通过驱动部转动或伸缩按压部将椅背A夹持定位于椅背定位台26上，所述椅背定位台26包括若干个沿着椅背A外轮廓形状排布的第一定位块21；所述第一定位块21的内侧端部低于外侧端部的高度，所述第一定位块21用于放置椅背A的表面均呈一定弧度的倾斜面，所述第一定位块21的外侧端部设有一用于定位椅背A的凸起块，在本实施例中，所述椅背定位台26从顶端至底端依次横向设置有四排第一定位块21，每排至少两块第一定位块21组成，位于第一排的第一定位块21用于定位椅背A的顶端；位于第二排的第一定位块21用于定位处于人体肩部的椅背A两侧；位于第三排的第一定位块21用于定位处于人体腰部的椅背A两侧；位于第四排的第一定位块21用于定位椅背A底部，第一排由四个第一定位块21横向排列组成，四个第一定位块21的表面衔接呈一凹陷弧度的表面，并于椅背A顶部的表面弧度相适配，这四块第一定位块21朝顶端的端部均凸起形成凸块，该凸块用于定位椅背A的顶部边缘，上述位于第四排的两个第一定位块21的顶端和底端均凸起形成凸块，底端的凸块用于定位椅背A的底部边缘，所述椅背A定位台26还包括第二定位块22，所述第二定位块22位于若干个第一定位块21围合呈的区域内，所述第二定位块22用于垫高椅背A的中心处，所述第二定位块22的顶面与第一定位块21的内侧端部表面齐平；所述第一定位块21和/或第二定位块22和/或按压部的表面覆盖有一层柔性层，所述柔性层为硅胶、橡胶或海绵，为了防止椅背A在夹持的时被刮花等情况；另外，在本实施例中，设置于椅背定位台26两侧以及顶端的夹持组件的驱动部均为旋转气缸23，所述按压部作为上夹具，第一定位块21作为下夹具，所述椅背A被夹持定位于上夹具和下夹具之间；设置于椅背定位台26底端的夹持组件包括一伸缩气缸25以及与伸缩气缸25的输出端相连的压板24，所述伸缩气缸25驱动压板24朝内移动，所述压板24的内侧面与椅背A的底端边缘相抵定位，压板24的夹持使得椅背A受到挤压力，使得椅背A具有一定张力。

上述提及的安装机架可以实施为多种方案，其中一种是安装机架采用三轴移动机构单指X轴、Y轴以及Z轴均可发生移动，若采用三轴移动机构，则椅背A定位台26固定设置即可，通过三轴移动机构来驱动机械手32实施从抓取、搬运到拧螺钉4的整个过程；另一种为本实施例所提供的方案，具体来说，所述安装机架包括机台34以及设置于机台34上方的固定架33，所述固定架33的横梁铺设有一条横向如图3所示的X方向导轨，所述升降臂31滑动设置于横向导轨上，所述升降臂31的横向滑动方向与所述螺钉4在出料轨道13上位移方向一致，所述机台34上铺设有一条纵向如图3所示的Y方向导轨，所述椅背定位台26底部设置有一滑块，所述滑块设置于纵向导轨上，每安装完一排椅背安装柱A1上的螺钉4，则机台34驱动椅背定位台26朝Y方向前移，使得下一排的椅背安装柱A1与指定出料位置位于同一直线，所述机械手32可采用气吸式电动螺丝刀。

本实施例还提供一种椅背拧螺钉系统，所述椅背拧螺钉系统包括上述提及的椅背安装螺钉机实施方案。

本实施例还提供一种椅背拧螺钉安装方法，其步骤具体如下：

步骤1：将椅背A中设有椅背安装柱A1的侧面朝上，放置于椅背定位台26上，启动按钮，位于椅背定位台26顶端、底端和两侧的夹持组件同步运行，按压部分别按压在椅背A对应的位置上，将椅背A夹持定位于椅背定位台26；

步骤2：启动螺钉送料机构1，通过振动盘12将其内部的散落的螺钉4以螺钉头部41和垫片朝下的状态振动出料，并振动至出料轨道13上，沿着递送通道14的方向，使得螺钉4振动位移至出料端，以待机械手32抓取出料，其中所述出料端为指定出料位置；

步骤3：所述螺钉4在出料轨道13上振动位移的过程中，不断阻隔开关部17接收感应部15所传输的信号，则不会触发报警部16；若预设时间范围内，所述开关部17持续接收感应部15所传输的信号，以触发报警部16启动；其中，预设时间范围在20S～30S之间，即在20S至30S秒内，所述开关部17与所述感应部15之间无螺钉4进行阻隔信号传输，则表明螺钉4在出料轨道13的振动位移过程中，发生阻塞情况，导致螺钉4无法途径出料轨道13的出料段，因此需要触发报警部16开启，发出警报的蜂鸣声，提示工作人员进行检测出料轨道13上的情况，及时对螺钉4进行拨料，以恢复正常出料速度，确保螺钉4能够正常在出料轨道13上振动位移。

步骤4：所述机械手32与升降臂31同步移动出料端上方，抓取位于出料端上的螺钉4，并将其移动至位于椅背定位台26上的椅背A其中一个椅背安装柱A1上方；

步骤5：通过升降臂31驱动机械手32下移，将抓取螺钉4放置在椅背安装柱A1上，并通过机械手32将其螺钉4拧入椅背安装柱A1内；当机械手32将螺钉4拧入椅背安装柱A1后，所述扣合垫片46被螺钉头部41和椅背安装柱A1的顶部所夹持定位，所述扣合垫片46被夹持变形；

步骤6：重复上述步骤，完成下一个椅背A的螺钉4安装。

其中，所述步骤2进一步包括：

步骤2.1：所述螺钉4被振动盘12从出料轨道13振动至其中一个待料工位111上，并通过伺服电机驱动转盘113周向转动，将其螺钉4转动至指定出料位置上，所述光纤传感器承认该指定出料位置上的螺钉4，则暂停伺服电机继续运动，等待机械手32的抓取；

步骤2.2：若螺钉4未成功被振动至待料工位111上，导致伺服电机驱动转盘113周向转动，该待料工位111转动至指定出料位置时，光纤传感器无法承认螺钉4存在，则直接启动伺服电机继续转动。

所述步骤4中，通过升降臂31的横向移动实现抓取螺钉4以及将螺钉4往椅背A放置的搬运工序，通过与椅背定位台26纵向平移，以实现将螺钉4放置至目标椅背安装柱A1上，并通过气吸式电动螺丝刀将螺钉4拧入该椅背安装柱A1内。

所述步骤5进一步包括:

步骤5.1：若设置在机械手32上的螺钉4感应器检测到机械手32成功抓取螺钉4，则通过检测脉冲信号反馈与控制器，若控制器收到信号后，控制机械手32实行搬运动作，若未检测到机械手32成功抓取螺钉4，则控制机械手32进行修补动作，该修补动作即为再一次驱动升降臂31，驱动机械手32下移抓取螺钉4。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。

本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (10)

1.一种椅背拧螺钉安装方法，其特征在于，包括：

螺钉送料机构（1），包括振动盘（12）以及与振动盘（12）出料端相连通的出料轨道（13），所述出料轨道（13）的轨道面形成一条可供螺钉（4）的螺轴穿过且限制螺钉（4）上的垫片穿过的递送通道（14），所述递送通道（14）至少有一段上设有警示器，所述警示器包括感应部（15）、开关部（17）以及报警部（16），所述感应部（15）位于递送通道（14）上方，所述感应部（15）的感应端朝向递送通道（14）上，以检测在递送通道（14）上位移的螺钉（4）；所述开关部（17）位于递送通道（14）的下方，并与感应端相对；所述报警部（16）基于开关部（17）所接受到的信号来触发启动或关闭；在预设时间范围内，所述开关部（17）持续接收感应部（15）所传输的信号，以触发报警部（16）启动；

椅背夹持固定机构（2），包括一椅背定位台（26）以及分别设置于椅背定位台（26）顶端、底端和两侧的夹持组件；所述椅背定位台（26）用于定位安装待拧螺钉（4）的椅背（A），所述夹持组件包括驱动部以及与驱动部相连的按压部，通过驱动部转动或伸缩按压部将椅背（A）夹持定位于椅背定位台（26）上，所述椅背夹持固定机构（2）位于出料轨道（13）末端的相邻位置；

机械手组件（3），包括安装机架以及设置于安装机架上的机械手（32），所述安装机架上滑动设置有一升降臂（31），所述机械手（32）设置于升降臂（31）的底部，通过升降臂（31）的来回移动以及上下升降驱动机械手（32）来回与螺钉送料机构（1）和椅背夹持固定机构（2）之间；所述机械手（32）抓取位于螺钉送料机构（1）内的螺钉（4），将其放置至位于椅背夹持固定机构（2）中的椅背安装柱（A1）上，并将该螺钉（4）拧入固定于椅背安装柱（A1）内

椅背（A）螺钉（4）安装的具体步骤如下：

步骤1：将椅背（A）中设有椅背安装柱（A1）的侧面朝上，放置于椅背定位台（26）上，启动按钮，位于椅背定位台（26）顶端、底端和两侧的夹持组件同步运行，按压部分别按压在椅背（A）对应的位置上，将椅背（A）夹持定位于椅背定位台（26）；

步骤2：启动螺钉送料机构（1），通过振动盘（12）将其内部的散落的螺钉（4）以螺钉头部（41）和垫片朝下的状态振动出料，并振动至出料轨道（13）上，沿着递送通道（14）的方向，使得螺钉（4）振动位移至出料端，以待机械手（32）抓取出料；

步骤3：所述螺钉（4）在出料轨道（13）上振动位移的过程中，不断阻隔开关部（17）接收感应部（15）所传输的信号，则不会触发报警部（16）；若预设时间范围内，所述开关部（17）持续接收感应部（15）所传输的信号，以触发报警部（16）启动；以提示螺钉（4）在振动位移过程中发生堵塞，需要进行拨料处理；

步骤4：所述机械手（32）与升降臂（31）同步移动出料端上方，抓取位于出料端上的螺钉（4），并将其移动至位于椅背定位台（26）上的椅背（A）其中一个椅背安装柱（A1）上方；

步骤5：通过升降臂（31）驱动机械手（32）下移，将抓取螺钉（4）放置在椅背安装柱（A1）上，并通过机械手（32）将其螺钉（4）拧入椅背安装柱（A1）内；

步骤6：重复上述步骤，完成下一个椅背（A）的螺钉（4）安装。

2.根据权利要求1所述的椅背拧螺钉安装方法，其特征在于，所述螺钉（4）包括：

螺钉（4）轴体，所述螺钉（4）轴体依次包括螺纹段（43）、过渡段（42）以及螺钉头部（41），位于螺纹段（43）上的螺钉（4）轴体上设有与椅背（A）连接柱内螺纹适配的外螺纹（45），位于过渡段（42）上的螺钉（4）轴体的轴壁光滑，所述螺钉头部（41）的顶面中心处设有刀头嵌合槽（48）；

扣合垫片（46），用于椅背（A）和椅背板（B）之间的扣合连接，所述扣合垫片（46）套设在位于过渡段（42）上的螺钉（4）轴体上，沿着扣合垫片（46）圆周方向的外圈边设置有若干个齿（461）部，所述扣合垫片（46）整体呈一平面状或弯曲状，若扣合垫片（46）整体呈弯曲状，其扣合垫片（46）的凹陷面朝向螺纹段（43）；所述扣合垫片（46）能够相对位于过渡段（42）上的螺钉（4）轴体上活动位移，其位移范围为过渡段（42）的轴向长度；

在步骤5中，当机械手（32）将螺钉（4）拧入椅背安装柱（A1）后，所述扣合垫片（46）被螺钉头部（41）和椅背安装柱（A1）的顶部所夹持定位，所述扣合垫片（46）被夹持变形。

3.根据权利要求2所述的椅背拧螺钉安装方法，其特征在于，所述出料轨道（13）的末端处设有一待料组件（11），所述待料组件（11）包括固定座（112）、转盘（113）以及伺服电机，所述转盘（113）活动嵌装于固定座（112）内，所述转盘（113）的表面与固定座（112）表面齐平；所述伺服电机的输出轴连接于转盘（113）的中心处，并驱动转盘（113）相对固定座（112）周向转动，所述转盘（113）的中心处到所需的半径距离的周向边缘上均等布设有多个待料工位（111），所述待料工位（111）用于承接出料轨道（13）递送过来的螺钉（4），并将螺钉（4）转动至指定出料位置，所述固定座（112）内设置有一光纤传感器，所述光纤传感器位于指定出料位置处，所述光纤传感器用于检测转动至指定出料位置的待料工位（111）上是否存在螺钉（4），所述光纤传感器与伺服电机均电性连接于同一控制器，所述转盘（113）上设有四个待料工位（111），相邻待料工位（111）与转盘（113）的中心点所形成的角度为45°，所述待料工位（111）为U形缺口，所述缺口口径大于螺轴的径向直径且小于垫片的直径，所述转盘（113）每转动一次将所述缺口转动至于递送通道（14）的通道口连通；

所述步骤2进一步包括：

步骤2.1：所述螺钉（4）被振动盘（12）从出料轨道（13）振动至其中一个待料工位（111）上，并通过伺服电机驱动转盘（113）周向转动，将其螺钉（4）转动至指定出料位置上，所述光纤传感器承认该指定出料位置上的螺钉（4），则暂停伺服电机继续运动，等待机械手（32）的抓取；

步骤2.2：若螺钉（4）未成功被振动至待料工位（111）上，导致伺服电机驱动转盘（113）周向转动，该待料工位（111）转动至指定出料位置时，光纤传感器无法承认螺钉（4）存在，则直接启动伺服电机继续转动。

4.根据权利要求3所述的椅背拧螺钉安装方法，其特征在于，所述出料轨道（13）的底部设置有一振动机构（18），所述振动机构（18）用于振动出料轨道（13）来驱动位于出料轨道（13）上螺钉（4），所述振动机构（18）与所述伺服电机均电性连接于同一控制器，当伺服电机驱动转盘（113）转动，将其中一待料工位（111）转动至与递送通道（14）的通道口连通时，启动振动机构（18）将处于出料轨道（13）末端的螺钉（4）振动至待料工位（111）上。

5.根据权利要求1所述的椅背拧螺钉安装方法，其特征在于，所述安装机架包括机台（34）以及设置于机台（34）上方的固定架（33），所述固定架（33）的横梁铺设有一条横向导轨，所述升降臂（31）滑动设置于横向导轨上，所述升降臂（31）的横向滑动方向与所述螺钉（4）在出料轨道（13）上位移方向一致，所述机台（34）上铺设有一条纵向导轨，所述椅背定位台（26）底部设置有一滑块，所述滑块设置于纵向导轨上，所述机械手（32）采用气吸式电动螺丝刀；在步骤4中，通过升降臂（31）的横向移动实现抓取螺钉（4）以及将螺钉（4）往椅背（A）放置的搬运工序，通过与椅背定位台（26）纵向平移，以实现将螺钉（4）放置至目标椅背安装柱（A1）上，并通过气吸式电动螺丝刀将螺钉（4）拧入该椅背安装柱（A1）内。

6.根据权利要求1所述的椅背拧螺钉安装方法，其特征在于，所述机械手（32）设置有一螺钉（4）感应器，所述螺钉（4）感应器以检测机械手（32）是否成功抓取螺钉（4），以检测脉冲信号反馈与控制器，若控制器收到信号后，控制机械手（32）实行搬运动作，若未检测到螺钉（4），则控制机械手（32）进行修补动作。

7.根据权利要求1所述的椅背拧螺钉安装方法，其特征在于，所述振动盘（12）设有料筒，所述料筒的侧壁上设有螺旋设置的振动轨道，所述振动轨道包括第一选料段以及第二选料段，所述第一选料段中的振动轨道包括沿输送方向设置的第一底板，螺钉头部（41）以及垫片朝下在第一底板上振动位移；所述第二选料段由第二底板以及设置于第二底板的两侧的侧板构成，两侧的侧板底部向内翻折形成翻边，两条翻边之间存在避空区，所述避空区为所述递送通道（14）；所述第一选料段的末端通过一翻转段与第二选料段的首端相斜接。

8.根据权利要求1所述的椅背拧螺钉安装方法，其特征在于，所述椅背定位台（26）包括若干个沿着椅背（A）外轮廓形状排布的第一定位块（21）；所述第一定位块（21）的内侧端部低于外侧端部的高度，所述第一定位块（21）用于放置椅背（A）的表面均呈一定弧度的倾斜面，所述第一定位块（21）的外侧端部设有一用于定位椅背（A）的凸起块。

9.根据权利要求8所述的椅背拧螺钉安装方法，其特征在于，所述椅背定位台（26）从顶端至底端依次横向设置有四排第一定位块（21），每排至少两块第一定位块（21）组成，位于第一排的第一定位块（21）用于定位椅背（A）的顶端；位于第二排的第一定位块（21）用于定位处于人体肩部的椅背（A）两侧；位于第三排的第一定位块（21）用于定位处于人体腰部的椅背（A）两侧；位于第四排的第一定位块（21）用于定位椅背（A）底部。

10.一种椅背拧螺钉系统，其特征在于，采用根据权利要求1-9中任一项所述的椅背拧螺钉安装方法。

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