CN114473418A - 柱状插件拧螺丝机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及插件加工设备领域，公开柱状插件拧螺丝机，包括机架，机架上设有输送平台、拧入螺丝装置和插件调向装置，插件方向调节装置包括限位机构，输送平台上设有插件固定机构，插件固定机构设有用于插件轴向通过的限位孔，插件可在限位孔内周向转动，插件调向装置设有与转动动力源传动连接的配合部件，配合部件与插件连接；限位机构包括与定位动力源传动连接的配位针，配合部件与插件连接时，配位针的中心轴位于螺栓孔中心轴所在的平面内；本发明通过输送平台对插件进行输送，通过插件调向装置与限位机构分别与插件产生配合从而对插件调向拧入螺丝的正确方向，后续自动将方向调节好的插件输送至拧入螺丝装置自动拧入螺丝。

Description

柱状插件拧螺丝机

技术领域

本发明涉及插件加工设备领域，尤其涉及柱状插件拧螺丝机。

背景技术

柱状插件的前后两端都呈中空状，前端要拧入螺丝，后端设有可以插入其中的销件，柱状插件前端的螺丝孔拧入螺丝需要人工进行，通常通过人工直接拧入螺丝或者通过人工上料并调整柱状插件的朝向，使柱状插件的螺丝孔朝上，再通过拧入螺丝装置对其拧螺丝，若是柱状插件上设有多个螺丝孔，需要人工转运至另外一台拧入螺丝装置调整位置和方向后再拧入螺丝，导致浪费大量的人力，且操作起来耗费的时间长， 工作效率低，但是由于柱状插件的螺丝孔有朝向，很难通过设备进行输送、上料后拧入螺丝，为了解决这个问题，需要一种通过机械设备自动完成输送、上料的方式拧入螺丝并将完成工序的插件进行收集的装置。

发明内容

本发明针对现有技术中的缺点，提供柱状插件拧螺丝机。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

柱状插件拧螺丝机，包括机架，机架上设有输送平台、拧入螺丝装置和插件调向装置，插件方向调节装置包括限位机构，输送平台上设有插件固定机构，插件固定机构通过输送平台依次输送至插件调向装置、拧入螺丝装置所在工位上，插件固定机构设有用于插件轴向通过的限位孔，插件可在限位孔内周向转动，插件调向装置设有与转动动力源传动连接的配合部件，配合部件与插件连接，转动动力源驱动配合部件转动带动插件周向转动；限位机构包括与定位动力源传动连接的配位针，配位针与插件的中心轴垂直，配位针可轴向移动，配合部件与插件连接时，配位针的中心轴位于螺栓孔中心轴所在的平面内。

作为优选，限位孔轴向为水平方向，当插件固定在限位孔中时，插件与水平面平行，配位针竖直设置。

作为优选，限位机构包括上固定块和下固定块，限位孔由上固定块下部和下固定块的上部拼合形成，限位机构具有打开状态和合拢状态，当限位机构处于合拢状态时，插件与限位机构固定；当限位机构处于打开状态时，插件可以在限位孔内周向转动。

作为优选，还设有安装基座，配位针通过连接块设置在安装基座上，安装基座上或者连接块上或者配位针上设有上下延伸的轨道，若是安装基座上设有轨道，则连接块与轨道相互配合；若是连接块上设有轨道，则安装基座的相应部位或者配位针与轨道配合；若是配位针上设有轨道，则连接块与轨道配合并可以沿着轨道上下运动；当配位针不施加外力时，配位针位于最低位置，当配位针受到向上顶起的外力时，配位针可以向上运动并在该位置停留。

作为优选，配合部件为插杆，插杆与插件前端的开口相配合，插杆插入插件前端并通过自身的转动带动插件周向转动。

作为优选，配合部件为机械手，机械手可夹持在插件的外表面或者插杆的外壁，机械手夹持插件并驱动其周向转动。

作为优选，还包括入料机构，入料机构具有供单个插件通过的通道，通道的出口与限位孔相互衔接，通道后侧设置有入料动力源，入料动力源推动通道内的插件插入限位孔中。

作为优选，还包括二次定位装置，二次定位装置包括定位针，定位针与动力源连接可朝向螺栓孔或者背离螺栓孔运动，定位针与配位针相互平行，定位针的端部与螺栓孔形状相匹配。

作为优选，还包括控制装置，输送平台的输送路径上设有一个或多个检测机构，检测机构检测插件上是否拧有螺丝并将信号输送至控制装置。

作为优选，还包括出料机构，出料机构包括顶出气缸，当插件固定机构到达出料工位时，顶出气缸的输出端将限位孔中的插件顶出。插件顶出后通过集中收集或者分别收集实现流程的自动化。

作为优选，输送平台为环形的转盘，拧入螺丝装置、插件调向装置设置在转盘的外周侧，转动动力源、顶出气缸设置在转盘的内周侧。转盘的采用可以大大减小设备的占用空间，使流水线更加紧凑。

工作时，用输送平台将固定有柱状插件的插件固定机构输送至各个工位上，插件从料仓中通过通道输出，料仓可以为普通的储料仓，也可以为振动盘，入料动力源将插件推入到固定装置的限位孔中，插件固定机构的上固定块与下固定块合拢实现插件的固定，首先对柱状插件进行调向，配合部件通过动力源进入插件的位置，通过插件调向装置的配合部件与柱状插件相配合实现二者在径向上的相对固定，上固定块向上顶开，限位机构处于打开状态，配合部件带动柱状插件旋转，当柱状插件旋转至相应拧入螺丝的角度时，配位针通过自身重力或者外加的动力插入螺丝孔中阻止柱状插件的继续转动，旋转动力源停止带动插件转动，插件完成初步定向，动力源带动配合部件后退离开插件所在位置，配位针上升退出螺丝孔。输送平台将插件固定机构转移至二次定位装置处进行二次定位对插件的方向进行校准，再进入下一个工位上的拧入螺丝装置中进行拧入螺丝，二次定位机构和拧入螺丝装置根据实际需要设置一组或若干组，目的是使在插件的相应螺丝孔中拧入螺丝，后通过检测机构检测是否已经成功拧入螺丝、拧入螺丝是否合格，最终通过顶出气缸将插件顶出，使合格和不合格的产品分别顶出并收集。

本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：本发明通过输送平台对插件进行输送，通过插件调向装置与限位机构分别与插件产生配合从而对插件调向拧入螺丝的正确方向；后续自动将方向调节好的插件输送至拧入螺丝装置自动拧入螺丝，可以辅助二次定位装置使螺丝拧入的孔位更加准确，拧入螺丝后通过检测机构检测是否已经成功拧入螺丝、拧入螺丝是否合格，最终通过顶出气缸将插件顶出，使合格和不合格的产品分别顶出并收集，整个流程实现了自动化，无需人员进行操作即可完成，且每个工位可以同时进行工作，大大提高了工作效率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的俯视图。

图3是入料机构的结构示意图。

图4是入料机构和输送平台的结构示意图。

以上附图中各数字标号所指代的部位名称如下：其中，1、机架；11、输送平台；2、拧入螺丝装置；3、限位机构；31、配位针；32、连接块；33、安装基座；4、插件固定机构；41、限位孔；42、上固定块；43、下固定块；5、插件；51、转动动力源；52、插杆；6、入料机构；61、通道；62、入料动力源；63、料仓；7、二次定位装置；8、检测机构；91、顶出气缸。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例

柱状插件拧螺丝机，如图1-4所示，包括机架1，机架1上设有输送平台11、拧入螺丝装置2和插件调向装置，输送平台11可以为直线式的，也可以为转盘式的，如图1所示，本实施例中以输送平台11为转盘为例，输送平台11为环形的转盘，拧入螺丝装置、插件调向装置设置在转盘的外周侧，转动动力源51、顶出气缸91设置在转盘的内周侧，转动动力源51、顶出气缸91不随着转盘一起转动，使其工作位置固定，转盘仅仅起到转移其上的插件固定装置运动。拧入螺丝装置2属于本领域人员公知的设备，其具体结构在图中没有画出，在此也不加以赘述，拧入螺丝装置2可以根据具体需求设置一台或若干台，图1中为设置两台拧入螺丝装置2。插件方向调节装置包括限位机构3，输送平台11上设有插件固定机构4，插件固定机构4可以设置多个，保证各个工位上都有其相应的工作，从而提供工作效率。插件固定机构4通过输送平台11依次输送至插件调向装置、拧入螺丝装置2所在工位上，插件固定机构4设有用于插件5轴向通过的限位孔41，插件5可在限位孔41内周向转动，插件调向装置设有与转动动力源51传动连接的配合部件，配合部件与插件5连接，转动动力源51驱动配合部件转动带动插件5周向转动；限位机构3包括与定位动力源传动连接的配位针31，配位针31与插件5的中心轴垂直，配位针31可轴向移动，配合部件与插件5连接时，配位针31的中心轴位于螺栓孔中心轴所在的平面内。配合部件可以为插杆52，插杆52与插件5前端的开口相配合，插杆52插入插件5前端并通过自身的转动带动插件5周向转动。配合部件也可以为机械手，机械手可夹持在插件5的外表面或者插件5的外壁，机械手夹持插件5并驱动其周向转动。当配位针31插入插件5的螺栓孔中时，插件5停止转动，停止转动方式可以为转动动力源51主动停止运转也可以为转动动力源51被动停止运转，主动停止运转的方式主要通过带动配合部件的转动动力源51的扭矩大小来判断使转动动力源51停止，也可以通过对配位针31的位置检测来判断配合控制装置发送停止转动的指令给转动动力源51，被动停止运转的可以进行定时，通过预留插件5转动一圈以上的时间，插件5转动使配位针31插入螺栓孔中，插件5和配合部件被迫停止运动。

限位孔41轴向为水平方向，当插件5固定在限位孔41中时，插件5与水平面平行，配位针31竖直设置。配位针31若是竖直设置，其落下可以通过自身的重力来完成，沿着轴向转动的插件5，当没有到达螺栓孔位置时，配位针31贴在插件5的外表面，当到达螺栓孔位置时，配位针31由于螺栓孔产生的空隙下落至螺栓孔内，使插件5的螺栓孔朝上时即不能继续运动。

限位机构3包括上固定块42和下固定块43，限位孔41由上固定块42下部和下固定块43的上部拼合形成，限位机构3具有打开状态和合拢状态，当限位机构3处于合拢状态时，插件5与限位机构3固定；当限位机构3处于打开状态时，插件5可以在限位孔41内周向转动。上固定块42或者下固定块43与动力源连接，动力源可以带动其与另一固定块相向或者相背运动，从而实现限位机构3处于打开或者合拢状态。图中是上固定块42与上顶气缸相连接，气缸上顶上固定块与下固定块分离处于打开状态，上下固定块之间设有限位杆，通过限位杆上设置弹簧使上固定块回落或者气缸返回使上下固定块处于合拢状态。

还设有安装基座33，配位针31通过连接块32设置在安装基座33上，安装基座33上或者连接块32上或者配位针31上设有上下延伸的轨道，如图2所示，安装基座33上设有轨道331，则连接块32与轨道331相互配合；连接块32可以为条状、块状，连接块可以自由在轨道内上下移动，从而带动与其固定的配位针31同步上下移动。若是连接块32上设有轨道，则安装基座33的相应部位或者配位针31与轨道配合；若是配位针31上设有轨道，则连接块32与轨道配合并可以沿着轨道上下运动。无论属于那种情况下，当配位针31不施加外力时，配位针31位于最低位置，当配位针31受到向上顶起的外力时，配位针31可以向上运动并在该位置停留，当配位针在插杆外表面没有落入螺栓孔中时，配位针处于受到向上顶起的外力时，若是配位针到达螺栓孔位置时，由于螺栓孔中空，配位针会由于轨道的存在，配位针会有落入到螺栓孔中的行程，动力源带动配位针抬起时，配位针就会自然处于最高位置，轨道中的相应部件也会相应作出运动。

还包括入料机构6，入料机构6具有供单个插件5通过的通道61，通道61的出口与限位孔41相互衔接，通道61后侧设置有入料动力源62，入料动力源62推动通道61内的插件5插入限位孔41中。入料机构6可以设置料仓63，料仓63与通道61连接，料仓输出的插件5进入到通道61中，也可以人工或者机械手等装置来放置工件至通道61内。

还包括二次定位装置7，二次定位装置7可以根据具体拧螺丝装置的数量设置，可以设置在其中一个拧螺丝装置前，也可以每个拧螺丝装置前都设置一个二次定位装置7，二次定位装置7包括定位针，定位针与动力源连接可朝向螺栓孔或者背离螺栓孔运动，定位针与配位针31相互平行，定位针的端部与螺栓孔形状相匹配。一般来说螺栓孔是朝上的，定位针轴向升降运动，定位针下降并伸入预先已经调过朝向的插件螺栓孔内，利用自身的形状对螺栓孔的位置进行校准，可以将有细小角度偏移的插件5角度调整至所需的角度，方便后续的拧螺丝。

还包括控制装置，输送平台11的输送路径上设有一个或多个检测机构8，检测机构8检测插件5上是否拧有螺丝并将信号输送至控制装置。控制装置用于判断拧螺丝是否已经合格，控制装置根据判断是否合格的结果控制后续出料的公位位置、出料机构是否工作。

还包括出料机构，出料机构包括顶出气缸91，当插件固定机构4到达出料工位时，顶出气缸91的输出端将限位孔41中的插件顶出。出料机构可以设置单出口也可以设置双出口，单出口即为成品推出，若是设置双出口，等待转盘转动至顶出气缸91正对着对应的出口，就是分别在两个出口对合格的产品顶出和对合格的产品顶出并收集，等待后续的处理。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (10)

1.柱状插件拧螺丝机，包括机架，机架上设有输送平台、拧入螺丝装置和插件调向装置，插件方向调节装置包括限位机构，其特征在于：输送平台上设有插件固定机构，插件固定机构通过输送平台依次输送至插件调向装置、拧入螺丝装置所在工位上，插件固定机构设有用于插件轴向通过的限位孔，插件可在限位孔内周向转动，插件调向装置设有与转动动力源传动连接的配合部件，配合部件与插件连接，转动动力源驱动配合部件转动带动插件周向转动；限位机构包括与定位动力源传动连接的配位针，配位针与插件的中心轴垂直，配位针可轴向移动，配合部件与插件连接时，配位针的中心轴位于螺栓孔中心轴所在的平面内。

2.根据权利要求1所述的柱状插件拧螺丝机，其特征在于：限位孔轴向为水平方向，当插件固定在限位孔中时，插件与水平面平行，配位针竖直设置。

3.根据权利要求1所述的柱状插件拧螺丝机，其特征在于：限位机构包括上固定块和下固定块，限位孔由上固定块下部和下固定块的上部拼合形成，限位机构具有打开状态和合拢状态，当限位机构处于合拢状态时，插件与限位机构固定；当限位机构处于打开状态时，插件可以在限位孔内周向转动。

4.根据权利要求2所述的柱状插件拧螺丝机，其特征在于：还设有安装基座，配位针通过连接块设置在安装基座上，安装基座上或者连接块上或者配位针上设有上下延伸的轨道，若是安装基座上设有轨道，则连接块与轨道相互配合；若是连接块上设有轨道，则安装基座的相应部位或者配位针与轨道配合；若是配位针上设有轨道，则连接块与轨道配合并可以沿着轨道上下运动；当配位针不施加外力时，配位针位于最低位置，当配位针受到向上顶起的外力时，配位针可以向上运动并在该位置停留。

5.根据权利要求1所述的柱状插件拧螺丝机，其特征在于：配合部件为插杆，插杆与插件前端的开口相配合，插杆插入插件前端并通过自身的转动带动插件周向转动。

6.根据权利要求1所述的柱状插件拧螺丝机，其特征在于：配合部件为机械手，机械手可夹持在插件的外表面或者插杆的外壁，机械手夹持插件并驱动其周向转动。

7.根据权利要求1所述的柱状插件拧螺丝机，其特征在于：还包括入料机构，入料机构具有供单个插件通过的通道，通道的出口与限位孔相互衔接，通道后侧设置有入料动力源，入料动力源推动通道内的插件插入限位孔中。

8.根据权利要求1所述的柱状插件拧螺丝机，其特征在于：还包括二次定位装置，二次定位装置包括定位针，定位针与动力源连接可朝向螺栓孔或者背离螺栓孔运动，定位针与配位针相互平行，定位针的端部与螺栓孔形状相匹配。

9.根据权利要求1所述的柱状插件拧螺丝机，其特征在于：还包括控制装置，输送平台的输送路径上设有一个或多个检测机构，检测机构检测插件上是否拧有螺丝并将信号输送至控制装置。

10.根据权利要求1所述的柱状插件拧螺丝机，其特征在于：还包括出料机构，出料机构包括顶出气缸，当插件固定机构到达出料工位时，顶出气缸的输出端将限位孔中的插件顶出；输送平台为环形的转盘，拧入螺丝装置、插件调向装置设置在转盘的外周侧，转动动力源、顶出气缸设置在转盘的内周侧。

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