CN113664499A - 一种自动穿螺丝装置及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种自动穿螺丝装置及其工作方法，自动穿螺丝装置包括机架、转盘机构、第一上料机构、第二上料机构、第一取送机构、推料机构和料盒；转盘机构包括均分转盘、弧形限位板和驱动电机，均分转盘的外周设有多个进料缺口，弧形限位板与机架连接，弧形限位板位于均分转盘外周，弧形限位板用以封闭进料缺口；第一上料机构的震动盘用以放置垫圈，第二上料机构的震动盘用以放置螺丝；第一取送机构位于第二上料机构的一侧，第一取送机构的手指气缸用以从第二上料机构取料放入进料缺口内；推料机构包括推料气缸和运料传输带，推料气缸用以将进料缺口上的物料推落至运料传输带上；第一上料机构、第二上料机构和推料机构依次沿均分转盘的外周分布。

Description

一种自动穿螺丝装置及其工作方法

技术领域

本发明涉及穿螺丝设备技术领域，特别涉及一种自动穿螺丝装置及其工作方法。

背景技术

钢琴击弦机需要穿配的螺丝有2种不同的规格和配置，按车间的生产任务计算，4.8×18十字圆头螺丝需要穿配弹簧垫圈、平垫圈，每天需要穿配6400套，4.8×16十字圆头螺丝需要穿配鞍形垫圈，每天需要穿配3000套。

现有的钢琴穿配螺丝的方法工艺，采用人手穿配弹簧垫圈、平垫圈，由装配击弦机的工人各自负责。使物料分散在10个工作位，穿配螺丝垫圈每天占用工人1个小时，按工人的平均工时来计算，这样的生产方式很不经济。

螺丝穿配弹簧垫圈、平垫圈或鞍形垫圈是生产的必要步骤，如安排1名工人专职穿配垫圈，则更加不经济。为此有必要研发新型自动化穿螺丝垫圈的装置，代替人手。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种自动穿螺丝装置，解决螺丝穿配弹簧垫圈、平垫圈或鞍形垫圈完全依靠人手加工，造成的效率低、用人成本高的问题。

本发明的另一目的在于，提供一种上述自动穿螺丝装置的工作方法。

本发明的技术方案为：一种自动穿螺丝装置，包括机架、转盘机构、至少一第一上料机构、第二上料机构、第一取送机构、推料机构和料盒；

所述转盘机构包括均分转盘、弧形限位板和驱动电机，驱动电机安装于机架，驱动电机与均分转盘连接，均分转盘的外周设有多个进料缺口，弧形限位板与机架连接，弧形限位板位于均分转盘外周，弧形限位板用以封闭进料缺口；

第一上料机构和第二上料机构均包括震动盘和直线震动送料机，震动盘和直线震动送料机分别与机架连接，震动盘的出料口与直线震动送料机的进料口连接，第一上料机构的震动盘用以放置垫圈，第二上料机构的震动盘用以放置螺丝；第一上料机构的直线震动送料机的出料口位于均分转盘外周，第一上料机构的直线震动送料机用以送料至进料缺口内，第二上料机构的直线震动送料机的出料口位于弧形限位板外周；

第一取送机构位于第二上料机构的一侧，第一取送机构包括基座、横向无杆气缸、竖向无杆气缸和手指气缸，基座与机架连接，横向无杆气缸与基座连接，横向无杆气缸的活动块与竖向无杆气缸连接，竖向无杆气缸的活动块与手指气缸连接，手指气缸用以从第二上料机构的直线震动送料机的出料口取料放入进料缺口内；

推料机构包括推料气缸和运料传输带，推料气缸固定于机架，运料传输带的起始端位于均分转盘下方，运料传输带的末端位于料盒上方，推料气缸用以将进料缺口上的物料推落至运料传输带上；

第一上料机构、第二上料机构和推料机构依次沿均分转盘的外周分布，弧形限位板的起点位于第一上料机构的直线震动送料机的一侧，弧形限位板的终点位于运料传输带上方。

进一步，还包括吹漏料机构，吹漏料机构位于第一上料机构与推料机构之间，吹漏料机构包括回收盒和吹料管，回收盒位于均分转盘下方，吹料管与机架连接，吹料管的一端与压缩空气连接，另一端设有吹气头，吹气头位于均分转盘上方，吹气头上设有红外感应器，红外感应器用以检测进料缺口内是否有物料。通过设置穿漏料机构，将遗留在进料缺口内的垫圈吹出，防止卡料。

进一步，还包括自动出料机构，自动出料机构包括放料台、横向驱动组件和纵向驱动组件，所述横向驱动组件与机架连接，纵向驱动组件与横向驱动组件连接，放料台与纵向驱动组件连接，放料台位于运料传输带的末端下方，多个料盒放置于放料台上，横向驱动组件用以带动纵向驱动组件横向运动，纵向驱动组件用以带动放料台纵向运动。通过设置自动出料机构，可自动对穿好的螺丝进行收集，工人仅需将物料放入震动盘内，下班再取回装满螺丝的料盒即可，减轻工人的工作量。

进一步，所述横向驱动组件包括横向驱动电机、第一安装板、主动轮、从动轮、传送带、转轴、横向导轨和横向滑块，纵向驱动组件包括纵向无杆气缸、第二安装板、纵向导轨和纵向滑块，所述第一安装板与机架连接，横向驱动电机和转轴分别安装于第一安装板的横向两侧，横向驱动电机的电机轴通过联轴器与主动轮连接，从动轮与转轴连接，主动轮与从动轮通过传送带连接，传送带与第二安装板连接，横向导轨沿横向安装于第一安装板，横向滑块与横向导轨滑动连接，横向滑块与第一安装板连接，纵向导轨和纵向无杆气缸均沿纵向安装于第二安装板上，纵向滑块与第二安装板滑动连接，纵向无杆气缸的活动块和纵向滑块均与放料台连接。

进一步，所述第一上料机构的震动盘内放置鞍形垫圈，第二上料机构的震动盘内放置螺丝。可实现4.8×16十字圆头螺丝的自动穿垫圈。

进一步，还包括第三上料结构和第二取送机构，所述第三上料机构与第二上料机构的结构相同，第二取送机构和第一取送机构的结构相同，第三上料机构位于第一上料机构与第二上料机构之间，第二取送机构安装于机架且位于第三上料机构的一侧，第二取送机构的手指气缸用以从第三上料机构的直线震动送料机的出料口取料放入进料缺口内，第一上料机构的震动盘内放置平垫圈或鞍形垫圈，第二上料机构的震动盘内放置螺丝，第三上料机构的震动盘内放置弹簧垫圈。通过设置第三上料结构和第二取送机构，即可实现螺丝自动穿平垫圈和弹簧垫圈。

进一步，还包括修正机构，所述修正机构位于第二上料机构和第三上料机构之间，修正机构包括支架和修正气缸，所述支架安装于限位板，修正气缸安装于支架上，修正气缸位于均分转盘上方，修正气缸的伸缩杆朝向均分转盘的外周。通过设置修正机构，将进料缺口内的平垫圈和弹簧垫圈的中心孔同轴，使螺丝按头上脚下的方式直接穿配到平垫圈和弹簧垫圈中。

进一步，还包括控制模块，控制模块分别与第一上料机构、第二上料机构、第三上料机构、第一取送机构、第二取送机构和推料机构电性连接，控制模块用以控制各机构启动或关闭。

进一步，所述第一上料机构为两个，沿均分转盘的外周依次分布第一上料机构、第一上料机构、第三上料机构和第二上料机构，一个第一上料机构的震动盘内分别放置鞍形垫圈，另一第一上料机构的震动盘内放置平垫圈。工人可根据需穿配的螺丝规格，启动相应的上料机构工作，一套自动穿螺丝装置即可实现不同规格的螺丝的穿配工作。

本发明的另一技术方案为：提供一种上述自动穿螺丝装置的工作方法，第一上料机构的震动盘内放置鞍形垫圈，第二上料机构的震动盘内放置螺丝，第一上料机构的直线震动送料机将鞍形垫圈送入进料缺口内，随着均分转盘转动，弧形限位板封闭进料缺口，第一取送机构的手指气缸从第二上料机构的直线震动送料机的出料口取螺丝，并放入进料缺口内，使螺丝插入进料缺口内的鞍形垫圈，完成螺丝与鞍形垫圈的装配，随着均分转盘的旋转，当进料缺口转动至脱了弧形限位板时，推料气缸将装配好的螺丝从进料缺口中推落至运料传输带，运料传输带将装配好的螺丝运送至料盒内。

本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：

本发明的自动穿螺丝装置，通过设置震动盘和直线震动送料机进行送料，均分转盘配合弧形限位板进一步将物料送至螺丝穿配位置，通过设置推料机构将穿配好的螺丝推落至运料传输带，运料传输带将穿配好的螺丝运送至料盒，实现穿配好的螺丝的自动收集。通过设置自动出料机构，可自动对穿好的螺丝进行收集，工人仅需将物料放入震动盘内，下班再取回装满螺丝的料盒即可，减轻工人的工作量。

附图说明

图1为本发明的自动穿螺丝装置的结构示意图。

图2为本发明的自动穿螺丝装置的局部结构放大图。

图3为本发明的自动穿螺丝装置的局部结构俯视图。

图4为本发明的第一取料机构的结构示意图。

图5为本发明的修正机构的结构示意图。

图6为本发明的自动出料机构的结构示意图。

机架1、第一上料机构2、震动盘21、直线震动送料机22、第二上料机构3、第三上料结构4、第一取送机构5、基座51、横向无杆气缸52、竖向无杆气缸53、手指气缸54、第二取送机构6、修正机构8、支架81、修正气缸82、推料机构9、推料气缸91、运料传输带92、自动出料机构10、放料台101、横向驱动电机102、第一安装板103、主动轮104、从动轮105、传送带106、转轴107、横向导轨108、横向滑块109、纵向无杆气缸110、第二安装板111、纵向导轨112、纵向滑块113、料盒11、均分转盘12、弧形限位板13、进料缺口14。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

如图1所示，本实施例提供了一种自动穿螺丝装置，包括机架1、转盘机构、两个第一上料机构2、第二上料机构3、第三上料结构4、第一取送机构5、第二取送机构6、吹漏料机构、修正机构8、推料机构9、自动出料机构10、料盒11和控制模块。

如图2和图3所示，转盘机构包括均分转盘12、弧形限位板13和驱动电机，驱动电机安装于机架，驱动电机与均分转盘连接，均分转盘的外周设有多个进料缺口14，弧形限位板与机架连接，弧形限位板位于均分转盘外周，弧形限位板用以封闭进料缺口；

如图2和图3所示，第一上料机构和第二上料机构均包括震动盘21和直线震动送料机22，震动盘和直线震动送料机分别与机架连接，震动盘的出料口与直线震动送料机的进料口连接，第三上料机构与第二上料机构的结构相同，第二取送机构和第一取送机构的结构相同，一个第一上料机构的震动盘内分别放置鞍形垫圈，另一第一上料机构的震动盘内放置平垫圈，第三上料机构的震动盘内弹簧垫圈，第二上料机构的震动盘内放置螺丝，沿均分转盘的转动方向的外周依次分布第一上料机构、第一上料机构、第三上料机构和第二上料机构。两个第一上料机构的直线震动送料机的出料口位于均分转盘外周，第一上料机构的直线震动送料机用以送料至进料缺口内，第二上料机构和第三上料机构的直线震动送料机的出料口位于弧形限位板外周。

如图2和图4所示，第一取送机构位于第二上料机构的一侧，第一取送机构包括基座51、横向无杆气缸52、竖向无杆气缸53和手指气缸54，基座与机架连接，横向无杆气缸与基座连接，横向无杆气缸的活动块与竖向无杆气缸连接，竖向无杆气缸的活动块与手指气缸连接，手指气缸用以从第二上料机构的直线震动送料机的出料口取料放入进料缺口内；第二取送机构和第一取送机构的结构相同，第二取送机构安装于机架且位于第三上料机构的一侧，第二取送机构的手指气缸用以从第三上料机构的直线震动送料机的出料口取料放入进料缺口内。

如图2和图5所示，修正机构位于第二上料机构和第三上料机构之间，修正机构包括支架81和修正气缸82，所述支架安装于限位板，修正气缸安装于支架上，修正气缸位于均分转盘上方，修正气缸的伸缩杆朝向均分转盘的外周。通过设置修正机构，将进料缺口内的平垫圈和弹簧垫圈的中心孔同轴，使螺丝按头上脚下的方式直接穿配到平垫圈和弹簧垫圈中。

如图2和图3所示，推料机构包括推料气缸91和运料传输带92，推料气缸固定于机架，运料传输带的起始端位于均分转盘下方，运料传输带的末端位于料盒上方，推料气缸用以将进料缺口上的物料推落至运料传输带上。

如图1和图6所示，自动出料机构包括放料台101、横向驱动组件和纵向驱动组件，所述横向驱动组件与机架连接，纵向驱动组件与横向驱动组件连接，放料台与纵向驱动组件连接，放料台位于运料传输带的末端下方，多个料盒放置于放料台上，横向驱动组件用以带动纵向驱动组件横向运动，纵向驱动组件用以带动放料台纵向运动。通过设置自动出料机构，可自动对穿好的螺丝进行收集，工人仅需将物料放入震动盘内，下班再取回装满螺丝的料盒即可，减轻工人的工作量。横向驱动组件包括横向驱动电机102、第一安装板103、主动轮104、从动轮105、传送带106、转轴107、横向导轨108和横向滑块109，纵向驱动组件包括纵向无杆气缸110、第二安装板111、纵向导轨112和纵向滑块113，第一安装板与机架连接，横向驱动电机和转轴分别安装于第一安装板的横向两侧，横向驱动电机的电机轴通过联轴器与主动轮连接，从动轮与转轴连接，主动轮与从动轮通过传送带连接，传送带与第二安装板连接，横向导轨沿横向安装于第一安装板，横向滑块与横向导轨滑动连接，横向滑块与第一安装板连接，纵向导轨和纵向无杆气缸均沿纵向安装于第二安装板上，纵向滑块与第二安装板滑动连接，纵向无杆气缸的活动块和纵向滑块均与放料台连接。

如图1和图2所示，弧形限位板的起点位于第一上料机构的直线震动送料机的一侧，弧形限位板的终点位于运料传输带上方。

吹漏料机构位于第一上料机构与推料机构之间(未图示)，吹漏料机构包括回收盒和吹料管，回收盒位于均分转盘下方，吹料管与机架连接，吹料管的一端与压缩空气连接，另一端设有吹气头，吹气头位于均分转盘上方，吹气头上设有红外感应器，红外感应器用以检测进料缺口内是否有物料。通过设置穿漏料机构，将遗留在进料缺口内的垫圈吹出，防止卡料。

控制模块分别与第一上料机构、第二上料机构、第三上料机构、第一取送机构、第二取送机构和推料机构电性连接，控制模块用以控制各机构启动或关闭。

上述自动穿螺丝装置的工作方法，当螺丝仅需穿配鞍形垫圈时，控制模块控制放置鞍形垫圈的第一上料机构、放置螺丝的第二上料机构启动和第一取料机构启动，第一上料机构的直线震动送料机将鞍形垫圈送入进料缺口内，随着均分转盘转动，弧形限位板封闭进料缺口，第一取送机构的手指气缸从第二上料机构的直线震动送料机的出料口取螺丝，并放入进料缺口内，使螺丝插入进料缺口内的鞍形垫圈，完成螺丝与鞍形垫圈的装配，随着均分转盘的旋转，当进料缺口转动至脱了弧形限位板时，推料气缸将装配好的螺丝从进料缺口中推落至运料传输带，运料传输带将装配好的螺丝运送至料盒内。

当螺丝需穿配平垫圈和弹簧垫圈时，控制模块控制放置平垫圈的第一上料机构、第二上料机构、第三上料机构、第一取送机构和第二取送机构启动，第一上料机构的直线震动送料机将平垫圈送入进料缺口内，随着均分转盘转动，弧形限位板封闭进料缺口，第二取送机构的手指气缸用以从第三上料机构的直线震动送料机的出料口取弹簧垫圈放入进料缺口内，弹簧垫圈叠放于平垫圈上，修正气缸的伸缩杆将进料缺口内的平垫圈和弹簧垫圈的中心孔同轴，使螺丝按头上脚下的方式直接穿配到平垫圈和弹簧垫圈中，第一取送机构的手指气缸从第二上料机构的直线震动送料机的出料口取螺丝，并放入进料缺口内，使螺丝插入进料缺口内的平垫圈和弹簧垫圈内，完成螺丝与平垫圈和弹簧垫圈的穿配，随着均分转盘的旋转，当进料缺口转动至脱了弧形限位板时，推料气缸将装配好的螺丝从进料缺口中推落至运料传输带，运料传输带将装配好的螺丝运送至料盒内。

如上所述，便可较好地实现本发明，上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；即凡依本发明内容所作的均等变化与修饰，都为本发明权利要求所要求保护的范围所涵盖。

Claims (10)

1.一种自动穿螺丝装置，其特征在于，包括机架、转盘机构、至少一第一上料机构、第二上料机构、第一取送机构、推料机构和料盒；

所述转盘机构包括均分转盘、弧形限位板和驱动电机，驱动电机安装于机架，驱动电机与均分转盘连接，均分转盘的外周设有多个进料缺口，弧形限位板与机架连接，弧形限位板位于均分转盘外周，弧形限位板用以封闭进料缺口；

第一上料机构和第二上料机构均包括震动盘和直线震动送料机，震动盘和直线震动送料机分别与机架连接，震动盘的出料口与直线震动送料机的进料口连接，第一上料机构的震动盘用以放置垫圈，第二上料机构的震动盘用以放置螺丝；第一上料机构的直线震动送料机的出料口位于均分转盘外周，第一上料机构的直线震动送料机用以送料至进料缺口内，第二上料机构的直线震动送料机的出料口位于弧形限位板外周；

第一取送机构位于第二上料机构的一侧，第一取送机构包括基座、横向无杆气缸、竖向无杆气缸和手指气缸，基座与机架连接，横向无杆气缸与基座连接，横向无杆气缸的活动块与竖向无杆气缸连接，竖向无杆气缸的活动块与手指气缸连接，手指气缸用以从第二上料机构的直线震动送料机的出料口取料放入进料缺口内；

推料机构包括推料气缸和运料传输带，推料气缸固定于机架，运料传输带的起始端位于均分转盘下方，运料传输带的末端位于料盒上方，推料气缸用以将进料缺口上的物料推落至运料传输带上；

第一上料机构、第二上料机构和推料机构依次沿均分转盘的外周分布，弧形限位板的起点位于第一上料机构的直线震动送料机的一侧，弧形限位板的终点位于运料传输带上方。

2.根据权利要求1所述的自动穿螺丝装置，其特征在于，还包括吹漏料机构，吹漏料机构位于第一上料机构与推料机构之间，吹漏料机构包括回收盒和吹料管，回收盒位于均分转盘下方，吹料管与机架连接，吹料管的一端与压缩空气连接，另一端设有吹气头，吹气头位于均分转盘上方，吹气头上设有红外感应器，红外感应器用以检测进料缺口内是否有物料。

3.根据权利要求1所述的自动穿螺丝装置，其特征在于，还包括自动出料机构，自动出料机构包括放料台、横向驱动组件和纵向驱动组件，所述横向驱动组件与机架连接，纵向驱动组件与横向驱动组件连接，放料台与纵向驱动组件连接，放料台位于运料传输带的末端下方，多个料盒放置于放料台上，横向驱动组件用以带动纵向驱动组件横向运动，纵向驱动组件用以带动放料台纵向运动。

4.根据权利要求3所述的自动穿螺丝装置，其特征在于，所述横向驱动组件包括横向驱动电机、第一安装板、主动轮、从动轮、传送带、转轴、横向导轨和横向滑块，纵向驱动组件包括纵向无杆气缸、第二安装板、纵向导轨和纵向滑块，所述第一安装板与机架连接，横向驱动电机和转轴分别安装于第一安装板的横向两侧，横向驱动电机的电机轴通过联轴器与主动轮连接，从动轮与转轴连接，主动轮与从动轮通过传送带连接，传送带与第二安装板连接，横向导轨沿横向安装于第一安装板，横向滑块与横向导轨滑动连接，横向滑块与第一安装板连接，纵向导轨和纵向无杆气缸均沿纵向安装于第二安装板上，纵向滑块与第二安装板滑动连接，纵向无杆气缸的活动块和纵向滑块均与放料台连接。

5.根据权利要求1所述的自动穿螺丝装置，其特征在于，所述第一上料机构的震动盘内放置鞍形垫圈，第二上料机构的震动盘内放置螺丝。

6.根据权利要求1所述的自动穿螺丝装置，其特征在于，还包括第三上料结构和第二取送机构，所述第三上料机构与第二上料机构的结构相同，第二取送机构和第一取送机构的结构相同，第三上料机构位于第一上料机构与第二上料机构之间，第二取送机构安装于机架且位于第三上料机构的一侧，第二取送机构的手指气缸用以从第三上料机构的直线震动送料机的出料口取料放入进料缺口内，第一上料机构的震动盘内放置平垫圈或鞍形垫圈，第二上料机构的震动盘内放置螺丝，第三上料机构的震动盘内放置弹簧垫圈。

7.根据权利要求6所述的自动穿螺丝装置，其特征在于，还包括修正机构，所述修正机构位于第二上料机构和第三上料机构之间，修正机构包括支架和修正气缸，所述支架安装于限位板，修正气缸安装于支架上，修正气缸位于均分转盘上方，修正气缸的伸缩杆朝向均分转盘的外周。

8.根据权利要求7所述的自动穿螺丝装置，其特征在于，还包括控制模块，控制模块分别与第一上料机构、第二上料机构、第三上料机构、第一取送机构、第二取送机构和推料机构电性连接，控制模块用以控制各机构启动或关闭。

9.根据权利要求7所述的自动穿螺丝装置，其特征在于，所述第一上料机构为两个，沿均分转盘的外周依次分布第一上料机构、第一上料机构、第三上料机构和第二上料机构，一个第一上料机构的震动盘内分别放置鞍形垫圈，另一第一上料机构的震动盘内放置平垫圈。

10.一种权利要求1-9任一所述的自动穿螺丝装置的工作方法，其特征在于，第一上料机构的震动盘内放置鞍形垫圈，第二上料机构的震动盘内放置螺丝，第一上料机构的直线震动送料机将鞍形垫圈送入进料缺口内，随着均分转盘转动，弧形限位板封闭进料缺口，第一取送机构的手指气缸从第二上料机构的直线震动送料机的出料口取螺丝，并放入进料缺口内，使螺丝插入进料缺口内的鞍形垫圈，完成螺丝与鞍形垫圈的装配，随着均分转盘的旋转，当进料缺口转动至脱了弧形限位板时，推料气缸将装配好的螺丝从进料缺口中推落至运料传输带，运料传输带将装配好的螺丝运送至料盒内。

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