CN113953607B - 一种提高稳定性的螺丝批量抓取装置 - Google Patents

Abstract

一种提高稳定性的螺丝批量抓取装置，本发明涉及螺丝加工技术领域，U型支架利用升降机构活动设置在机架的前侧；抓取驱动电机固定在U型支架的垂直外侧壁上，且抓取驱动电机外接电源；抓取磁辊旋接在U型支架中，其一端轴穿过U型支架的垂直壁后与抓取驱动电机的输出轴连接；接料箱的一垂直壁开口设置，且该开口的边缘固定在U型支架的后侧壁上，上述抓取磁辊的外缘活动设置于该开口中，该侧挡板固定在接料箱的底壁上；出料刮板固定在侧挡板的下边缘外侧壁上，且出料刮板的外边缘底壁与抓取磁辊的外缘相接触设置。使得螺丝在批量抓取过程中更稳定，避免掉落的几率，提高加工生产效率。

Description

一种提高稳定性的螺丝批量抓取装置

技术领域

本发明涉及螺丝加工技术领域，具体涉及一种提高稳定性的螺丝批量抓取装置。

背景技术

螺丝在生产加工过程中需要进行批量抓取装入料斗中，进行下一道工序的进行，例如螺丝的定数取出工序、加工完成后的定量包装的抓取等操作。目前的批量抓取要么采用人工手动抓取，要么直接通过输送带定量输送，要么采用机械手抓取，无论哪种抓取，均会存在抓取过程中螺丝不稳定而掉落的情况。因此需要一种能够具有高稳定性的批量抓取装置，用来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供了一种提高稳定性的螺丝批量抓取装置，使得螺丝在批量抓取过程中更稳定，避免掉落的几率，提高加工生产效率。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：它包含机架和抓取机构；所述抓取机构设置在机架的前侧；所述抓取机构包含：

U型支架，所述U型支架利用升降机构活动设置在机架的前侧；

抓取驱动电机，所述抓取驱动电机固定在U型支架的垂直外侧壁上，且抓取驱动电机外接电源；

抓取磁辊，所述抓取磁辊旋接在U型支架中，其一端轴穿过U型支架的垂直壁后与抓取驱动电机的输出轴连接；

接料箱，所述接料箱的一垂直壁开口设置，且该开口的边缘固定在U型支架的后侧壁上，上述抓取磁辊的外缘活动设置于该开口中，该开口上与抓取磁辊外缘相邻位置处设置有侧挡板，该侧挡板固定在接料箱的底壁上；

接料刮板，所述接料刮板的上边缘朝向抓取磁辊方向倾斜设置，且固定在侧挡板的上边缘，接料刮板的上边缘与抓取磁辊的外缘相接触设置；

出料刮板，所述出料刮板固定在侧挡板的下边缘外侧壁上，且出料刮板的外边缘底壁与抓取磁辊的外缘相接触设置。

优选地，所述接料箱内倾斜设置有导料板，所述导料板从接料箱侧壁的开口朝向接料箱内部呈由高至低状倾斜设置，且导料板的外边缘利用数个一号弹簧连接在侧挡板的侧壁上；所述导料板的上边缘底壁与侧挡板的侧壁之间连接有数个二号弹簧，对导料板起到缓冲支撑作用，当螺丝落在导料板上时，导料板缓慢下降，对螺丝进行接料导向。

优选地，所述导料板的内边缘底壁与接触开关活动接触设置，接触开关与顶料驱动电机电控连接，且其嵌设在接料箱的内底壁上；上述顶料驱动电机固定在接料箱的内底壁上，且顶料驱动电机的输出轴上连接有转轴，转轴上套接有数个顶料杆，数个顶料杆的另一端与导料板的底部活动接触设置。

优选地，所述导料板为可伸缩的套板式结构，其由插板、定板和动板构成；插板一体成型于动板的一侧壁上，且该插板活动插设在定板中的槽体内；所述动板的另一侧壁的底部一体成型有外弧形结构，动板上于该外弧形结构上方位置处一体成型有内弧形结构，外弧形结构与内弧形结构的连接边缘活动抵触在接料箱的内侧壁上。

优选地，所述插板插设于定板内部位置的侧壁上连接有数个三号弹簧。

优选地，所述抓取磁辊由螺纹外套筒、内辊和磁条构成；所述内辊的外壁上一体成型有连接外螺纹，数个螺纹外套筒螺纹连接在该连接外螺纹上，若干个磁条嵌设在螺纹外套筒的外壁上，数个磁条的外壁与螺纹外套筒的外壁呈同一圆弧面设置。

优选地，所述U型支架利用搁置架与升降机构连接，所述搁置架包含：

Z型架，所述Z型架的底边与升降机构连接；

L型架，所述L型架活动设置于Z型架的一侧，且L型架的底边与U型支架的垂直壁固定；

调节螺杆，所述调节螺杆螺纹连接穿过L型架后，利用轴承与Z型架旋接；

横向导向轴，所述横向导向轴的数量为两个，分布于调节螺杆的前后两侧，且横向导向轴的内端固定于Z型架上，其利用直线轴承活动穿设于L型架中。

优选地，所述升降机构包含：

上下驱动电机，所述上下驱动电机固定在机架的顶壁上，且外接电源；

上下调节丝杆，所述上下调节丝杆的上端穿过机架后利用联轴器与上下驱动电机的输出轴连接，其下端轴承旋接在丝杆座上，该丝杆座固定在机架的底部侧壁上，上下调节丝杆螺纹连接在Z型架的底边上；

纵向导向轴，所述纵向导向轴并列设置于上下调节丝杆的后方，且上下两端分别固定在机架的顶部以及丝杆座上，纵向导向轴利用直线轴承滑动设置于Z型架的底边上。

优选地，所述机架的底部设置有旋转机构，该旋转机构包含：

平面推力球轴承，所述平面推力球轴承的上环面固定在机架的底壁上；

底座，所述底座固定在平面推力球轴承的下环面上；

旋转驱动电机，所述旋转驱动电机固定在底座上，且外接电源，该旋转驱动电机与接触开关电控连接；

主动齿轮，所述主动齿轮固定在旋转驱动电机的输出轴上；

从动半齿轮，所述从动半齿轮与主动齿轮啮合设置，且其固定于机架的底部侧壁上。

本发明的工作原理：将整体利用机架固定在螺丝盛载箱或者输送带的一侧，通过升降机构控制抓取机构下降至螺丝上方，此时，螺丝在抓取磁辊的磁吸作用下磁吸于抓取磁辊的外表面上，启动抓取驱动电机，带动抓取磁辊逆时针旋转，当螺丝被带动旋转至接料刮板位置处时，被接料刮板刮除并掉落至接料箱内，直至装至与抓取磁辊上边缘齐平，即实现螺丝的批量抓取；将整体从螺丝盛载箱或者输送带的一侧拆除，并移动安装至所需投料位置处，并进行固定，当需要出料时，控制抓取驱动电机反向工作，带动抓取磁辊呈顺时针旋转，抓取磁辊在旋转过程中，将接料箱内部的螺丝磁吸住，当旋转至出料刮板位置处时，被出料刮板刮除掉落至所需位置即可，在此过程中，沉在接料箱内的螺丝可通过人工手动刮动至与抓取磁辊接触磁吸。

优选地，所述抓取磁辊呈顺时针旋转过程中，通过顶料驱动电机带动顶料杆与导料板接触，并将导料板顶起围绕一号弹簧呈顺时针旋转，螺丝在导料板的带动下上抬并向抓取磁辊方向靠近，该操作可避免人工手动刮动接料箱内的螺丝，方便螺丝的出料。

优选地，在升降机构控制抓取机构下降时，抓取机构利用其侧壁的搁置架架设在螺丝盛载箱的边缘上，用于对抓取机构的支撑，并通过调节螺杆的配合调节搁置架的左右内壁之间的间距，满足不同壁厚的螺丝盛载箱的架设。

优选地，在抓料过程中，导料板在不断掉落的螺丝的重力作用下朝向接料箱内下降倾斜，直至导料板的底壁触碰到接触开关，此时控制抓取驱动电机反转同时控制旋转驱动电机工作，将机架整体从螺丝盛载箱上方旋转至所需投料位置上方，与此同时，抓取驱动电机带动抓取磁辊顺时针旋转出料。

优选地，在批量抓取之前，选择合适数量的螺纹外套筒连接在内辊上的不同位置处，满足不同抓取量、不同投料空间的需求。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供了一种提高稳定性的螺丝批量抓取装置，使得螺丝在批量抓取过程中更稳定，避免掉落的几率，提高加工生产效率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的左视图。

图3是本发明中接料箱、侧挡板、接料刮板、出料刮板的结构示意图。

图4是本发明中接料箱内部与抓取磁辊的位置示意图。

图5是本发明中侧挡板、一号弹簧以及导料板的结构示意图。

图6是本发明中转轴与顶料杆的结构示意图。

图7是本发明中导料板的结构示意图。

图8是本发明中抓取磁辊的结构示意图。

图9是本发明的出料示意图。

附图标记说明：

机架1、U型支架2、抓取驱动电机3、抓取磁辊4、接料箱5、侧挡板6、接料刮板7、出料刮板8、螺纹外套筒9、导料板10、外弧形结构10-1、内弧形结构10-2、插板10-3、定板10-4、动板10-5、一号弹簧11、顶料驱动电机12、顶料杆13、接触开关14、二号弹簧15、转轴16、三号弹簧17、磁条18、上下驱动电机19、上下调节丝杆20、纵向导向轴21、丝杆座22、Z型架23、L型架24、调节螺杆25、横向导向轴26、平面推力球轴承27、底座28、旋转驱动电机29、主动齿轮30、从动半齿轮31、内辊32、连接外螺纹32-1。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，以描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

如图1-图3、图8所示，本实施例包含机架1和抓取机构；所述抓取机构设置在机架1的前侧；所述抓取机构包含：

U型支架2，所述U型支架2利用搁置架与升降机构连接，所述搁置架包含：

Z型架23，所述Z型架23的底边与升降机构的输出端连接；

L型架24，所述L型架24活动设置于Z型架23的一侧，且L型架24的底边与U型支架2的垂直壁焊接固定；

调节螺杆25，所述调节螺杆25螺纹连接穿过L型架24后，利用轴承与Z型架23旋接；

横向导向轴26，所述横向导向轴26的数量为两个，分布于调节螺杆25的前后两侧，且横向导向轴26的内端固定于Z型架23上，其利用直线轴承活动穿设于L型架24中；

在升降机构控制抓取机构下降时，抓取机构利用搁置架架设在螺丝盛载箱的边缘上，用于对抓取机构的支撑，并通过调节螺杆25的配合调节U型支架2与Z型架23之间的间距，满足不同壁厚的螺丝盛载箱的架设；

抓取驱动电机3，所述抓取驱动电机3为正反转伺服电机，其固定在U型支架2的垂直外侧壁上，且抓取驱动电机3外接电源；

抓取磁辊4，所述抓取磁辊4旋接在U型支架2中，其一端轴穿过U型支架2的垂直壁后与抓取驱动电机3的输出轴连接；抓取磁辊4由螺纹外套筒9、内辊32和磁条18构成；所述内辊32的外壁上一体成型有连接外螺纹32-1，两个螺纹外套筒9螺纹连接在该连接外螺纹32-1上，若干个磁条18间隔嵌设在螺纹外套筒9的外壁上，数个磁条18的外壁与螺纹外套筒9的外壁呈同一圆弧面设置，在批量抓取之前，选择合适数量的螺纹外套筒9连接在内辊32上的不同位置处，满足不同抓取量、不同投料空间的需求；

接料箱5，所述接料箱5的一垂直壁开口设置，且该开口的边缘固定在U型支架2的后侧壁上，上述抓取磁辊4的外缘活动设置于该开口中，该开口上与抓取磁辊4外缘相邻位置处设置有侧挡板6，该侧挡板6固定在接料箱5的底壁上；

接料刮板7，所述接料刮板7的上边缘朝向抓取磁辊4方向倾斜设置，且固定在侧挡板6的上边缘，接料刮板7的上边缘与抓取磁辊4中的螺纹外套筒9的外缘相接触设置；

出料刮板8，所述出料刮板8固定在侧挡板6的下边缘外侧壁上，且出料刮板8的外边缘底壁与抓取磁辊4中的螺纹外套筒9的外缘相接触设置；

所述升降机构包含：

上下驱动电机19，所述上下驱动电机19固定在机架1的顶壁上，且外接电源；

上下调节丝杆20，所述上下调节丝杆20的上端穿过机架1后利用联轴器与上下驱动电机19的输出轴连接，其下端轴承旋接在丝杆座22上，该丝杆座22固定在机架1的底部侧壁上，上下调节丝杆20螺纹连接在Z型架23的底边上；

纵向导向轴21，所述纵向导向轴21并列设置于上下调节丝杆20的后方，且上下两端分别固定在机架1的顶部以及丝杆座22上，纵向导向轴21利用直线轴承滑动设置于Z型架23的底边上。

在实施例1中，将整体利用机架1固定在螺丝盛载箱或者输送带的一侧，通过升降机构控制抓取机构下降至螺丝上方，此时，螺丝在抓取磁辊4的磁吸作用下磁吸于抓取磁辊4的外表面上，启动抓取驱动电机3，带动抓取磁辊4逆时针旋转，当螺丝被带动旋转至接料刮板7位置处时，被接料刮板7刮除并掉落至接料箱5内，直至装至与抓取磁辊4上边缘齐平，即实现螺丝的批量抓取；将整体从螺丝盛载箱或者输送带的一侧拆除，并移动安装至所需投料位置处，并进行固定，此时，控制抓取驱动电机3反向工作，带动抓取磁辊4呈顺时针旋转，抓取磁辊4在旋转过程中，将接料箱5内部的螺丝磁吸住，当旋转至出料刮板8位置处时，被出料刮板8刮除掉落至所需投料位置即可，在此过程中，沉在接料箱5内的螺丝可通过人工手动刮动至与抓取磁辊4接触磁吸。

实施例2：

如图4、图5所示，在实施例1的基础之上，于所述接料箱5内倾斜设置有导料板10，所述导料板10从接料箱5侧壁的开口朝向接料箱5内部呈由高至低状倾斜设置，且导料板10的外边缘利用数个一号弹簧11连接在侧挡板6的侧壁上；所述导料板10的上边缘底壁与侧挡板6的侧壁之间连接有数个二号弹簧15；对导料板10起到缓冲支撑作用，当螺丝落在导料板10上时，导料板10缓慢下降，对螺丝进行接料导向。

实施例3：

如图4、图6所示，在实施例2的基础之上，所述导料板10的内边缘底壁与接触开关14活动接触设置，接触开关14与顶料驱动电机12电控连接，且其嵌设在接料箱5的内底壁上；上述顶料驱动电机12固定在接料箱5的内底壁上，且顶料驱动电机12的输出轴上连接有转轴16，转轴16上套接有两个顶料杆13，两个顶料杆13的另一端为圆弧形结构，且与导料板10的底部活动接触设置；在出料过程中，通过顶料驱动电机12带动顶料杆13与导料板10接触，并将导料板10顶起围绕一号弹簧11呈顺时针旋转，螺丝在导料板10的带动下上抬并向抓取磁辊4方向靠近，该操作可避免人工手动刮动接料箱5内的螺丝，方便螺丝的出料；在接料的过程中，可通过顶料驱动电机12的不断正反转，带动顶料杆13不断与导料板10接触设置，从而控制导料板10的振动，有效将落在导料板10上的螺丝掉落至接料箱5内。

实施例4：

如图7所示，在实施例3的基础之上，将导料板10设置为可伸缩的套板式结构，其由插板10-3、定板10-4和动板10-5构成；插板10-3一体成型于动板10-5的一侧壁上，且该插板10-3活动插设在定板10-4中的槽体内，插板10-3插设于定板10-4内部位置的侧壁上连接有数个三号弹簧17；所述动板10-5的另一侧壁的底部一体成型有外弧形结构10-1，动板10-5上于该外弧形结构10-1上方位置处一体成型有内弧形结构10-2，在三号弹簧17的弹力作用下，外弧形结构10-1与内弧形结构10-2的连接边缘始终活动抵触在接料箱5的内侧壁上，起到捞取螺丝的作用。

实施例5：

如图1所示，在实施例4的基础之上，于机架1的底部设置一旋转机构，该旋转机构包含：

平面推力球轴承27，所述平面推力球轴承27的上环面固定在机架1的底壁上；

底座28，所述底座28固定在平面推力球轴承27的下环面上；

旋转驱动电机29，所述旋转驱动电机29固定在底座28上，且外接电源，该旋转驱动电机29与接触开关14电控连接；

主动齿轮30，所述主动齿轮30固定在旋转驱动电机29的输出轴上；

从动半齿轮31，所述从动半齿轮31与主动齿轮30啮合设置，且其固定于机架1的底部侧壁上；

螺丝盛载箱与所需投料位置之间的摆放角度满足从动半齿轮31的旋转范围，在抓料过程中，导料板10在不断掉落的螺丝的重力作用下朝向接料箱5内下降倾斜，直至导料板10的底壁触碰到接触开关14，此时控制抓取驱动电机3反转同时控制旋转驱动电机29工作，将机架1整体从螺丝盛载箱上方旋转至所需投料位置上方，与此同时，抓取驱动电机3带动抓取磁辊4顺时针旋转出料。

采用上述结构后，本具体实施方式的有益效果如下：

1、采用抓取磁辊的配合接料箱设置，有效对螺丝进行批量抓取，且稳定不会掉落；

2、采用接料刮板和出料刮板，配合抓取驱动电机的正反转，有效实现取料和放料操作；

3、采用可调节宽度的搁置架，满足不同壁厚的螺丝盛载箱的架设，同时对抓取机构进行有效支撑，提高整个抓取过程的稳定性；

4、采用活动倾斜设置的导料板配合顶料驱动电机和顶料杆，有效提高接料和出料效率；

5、采用旋转机构配合抓取机构，有效实现取料与出料相结合，适用性更强；

6、采用分体式的螺纹外套筒配合数个磁条的相隔设置，满足不同抓取量以及不同投料空间的需求。

对于本领域的技术人员来说，其可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改、部分技术特征的等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种提高稳定性的螺丝批量抓取装置，它包含机架（1）和抓取机构；所述抓取机构设置在机架（1）的前侧；其特征在于，所述抓取机构包含：

U型支架（2），所述U型支架（2）利用升降机构活动设置在机架（1）的前侧；

抓取驱动电机（3），所述抓取驱动电机（3）固定在U型支架（2）的垂直外侧壁上，且抓取驱动电机（3）外接电源；

抓取磁辊（4），所述抓取磁辊（4）旋接在U型支架（2）中，其一端轴穿过U型支架（2）的垂直壁后与抓取驱动电机（3）的输出轴连接；

接料箱（5），所述接料箱（5）的一垂直壁开口设置，且该开口的边缘固定在U型支架（2）的后侧壁上，上述抓取磁辊（4）的外缘活动设置于该开口中，该开口上与抓取磁辊（4）外缘相邻位置处设置有侧挡板（6），该侧挡板（6）固定在接料箱（5）的底壁上；

接料刮板（7），所述接料刮板（7）的上边缘朝向抓取磁辊（4）方向倾斜设置，且固定在侧挡板（6）的上边缘，接料刮板（7）的上边缘与抓取磁辊（4）的外缘相接触设置；

出料刮板（8），所述出料刮板（8）固定在侧挡板（6）的下边缘外侧壁上，且出料刮板（8）的外边缘底壁与抓取磁辊（4）的外缘相接触设置；

所述抓取磁辊（4）由螺纹外套筒（9）、内辊（32）和磁条（18）构成；所述内辊（32）的外壁上一体成型有连接外螺纹（32-1），数个螺纹外套筒（9）螺纹连接在该连接外螺纹（32-1）上，若干个磁条（18）嵌设在螺纹外套筒（9）的外壁上，数个磁条（18）的外壁与螺纹外套筒（9）的外壁呈同一圆弧面设置；在批量抓取之前，选择合适数量的螺纹外套筒（9）连接在内辊（32）上的不同位置处，满足不同抓取量、不同投料空间的需求；

所述U型支架（2）利用搁置架与升降机构连接，所述搁置架包含：

Z型架（23），所述Z型架（23）的底边与升降机构连接；

L型架（24），所述L型架（24）活动设置于Z型架（23）的一侧，且L型架（24）的底边与U型支架（2）的垂直壁固定；

调节螺杆（25），所述调节螺杆（25）螺纹连接穿过L型架（24）后，利用轴承与Z型架（23）旋接；

横向导向轴（26），所述横向导向轴（26）的数量为两个，分布于调节螺杆（25）的前后两侧，且横向导向轴（26）的内端固定于Z型架（23）上，其利用直线轴承活动穿设于L型架（24）中；

所述接料箱（5）内倾斜设置有导料板（10），所述导料板（10）从接料箱（5）侧壁的开口朝向接料箱（5）内部呈由高至低状倾斜设置，且导料板（10）的外边缘利用数个一号弹簧（11）连接在侧挡板（6）的侧壁上；所述导料板（10）的上边缘底壁与侧挡板（6）的侧壁之间连接有数个二号弹簧（15），对导料板（10）起到缓冲支撑作用，当螺丝落在导料板（10）上时，导料板（10）缓慢下降，对螺丝进行接料导向；

所述导料板（10）的内边缘底壁与接触开关（14）活动接触设置，接触开关（14）与顶料驱动电机（12）电控连接，且其嵌设在接料箱（5）的内底壁上；上述顶料驱动电机（12）固定在接料箱（5）的内底壁上，且顶料驱动电机（12）的输出轴上连接有转轴（16），转轴（16）上套接有数个顶料杆（13），数个顶料杆（13）的另一端与导料板（10）的底部活动接触设置；通过顶料驱动电机（12）带动顶料杆（13）与导料板（10）接触，并将导料板（10）顶起围绕一号弹簧（11）呈顺时针旋转，螺丝在导料板（10）的带动下上抬并向抓取磁辊（4）方向靠近，方便螺丝的出料；

所述导料板（10）为可伸缩的套板式结构，其由插板（10-3）、定板（10-4）和动板（10-5）构成；插板（10-3）一体成型于动板（10-5）的一侧壁上，且该插板（10-3）活动插设在定板（10-4）中的槽体内；所述动板（10-5）的另一侧壁的底部一体成型有外弧形结构（10-1），动板（10-5）上于该外弧形结构（10-1）上方位置处一体成型有内弧形结构（10-2），外弧形结构（10-1）与内弧形结构（10-2）的连接边缘活动抵触在接料箱（5）的内侧壁上；

所述机架（1）的底部设置有旋转机构，该旋转机构包含：

平面推力球轴承（27），所述平面推力球轴承（27）的上环面固定在机架（1）的底壁上；

底座（28），所述底座（28）固定在平面推力球轴承（27）的下环面上；

旋转驱动电机（29），所述旋转驱动电机（29）固定在底座（28）上，且外接电源，该旋转驱动电机（29）与接触开关（14）电控连接；

主动齿轮（30），所述主动齿轮（30）固定在旋转驱动电机（29）的输出轴上；

从动半齿轮（31），所述从动半齿轮（31）与主动齿轮（30）啮合设置，且其固定于机架（1）的底部侧壁上；

在抓料过程中，导料板（10）在不断掉落的螺丝的重力作用下朝向接料箱（5）内下降倾斜，直至导料板（10）的底壁触碰到接触开关（14），此时控制抓取驱动电机（3）反转同时控制旋转驱动电机（29）工作，将机架（1）整体从螺丝盛载箱上方旋转至所需投料位置上方，与此同时，抓取驱动电机（3）带动抓取磁辊（4）顺时针旋转出料。

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