CN116140980A - 锁附装置和加工设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及螺丝锁附设备技术领域，公开一种锁附装置和加工设备，该锁附装置包括机体、定位机构、驱动机构及锁附机构，机体设有输送通道，输送通道具有锁附位，定位机构包括驱动组件、顶升组件及压紧组件，驱动组件设有安装槽，安装槽的侧壁凸设有限位台，顶升组件设于安装槽内，并位于所述输送通道内，压紧组件连接于驱动组件，并与顶升组件配合形成压紧空间，压紧空间用于压紧待加工件，驱动组件驱动顶升组件和压紧组件沿输送通道移动，以靠近或远离锁附位，驱动机构设于机体，锁附机构连接于驱动机构，驱动机构带动锁附机构靠近或远离锁附位，锁附机构用于锁附螺丝至压紧空间内的待加工件。本发明旨在提供一种全自动化和流水化的锁附装置。

Description

锁附装置和加工设备

技术领域

本发明涉及螺丝锁附设备技术领域，特别涉及一种锁附装置和应用该锁附装置的加工设备。

背景技术

在消费电子产品制造领域，螺钉锁附自动化是产品组装过程实现智能化与自动化的重要环节。与机械装备不同，消费电子产品上使用的螺丝都是小型或者微型螺钉，锁附要求高，速度快，锁附扭矩要求严格。

相关技术中，通常采用手持电批从供料器取钉进行人工锁附的传统方式进行小型和微型螺丝的锁附，或者使用三轴桌上型机械手搭载电批配合供料器的半自动化螺丝锁附方式，不仅效率和锁附力矩难以保证，还制约着国内消费电子行业特别是中小型企业生产效率和品质的提升，影响到国内行业和产品核心竞争力稳步提升。同时，在锁附过程中因产品无法精确定位，导致锁附品质和质量不好。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种锁附装置和加工设备，旨在提供一种全自动化和流水化的锁附装置，该锁附装置不仅提升效率和稳定性，还能保证锁附力矩，同时对待加工工件实现定位，提升锁附品质和质量。

为实现上述目的，本发明提出一种锁附装置，所述锁附装置包括：

机体，所述机体设有输送通道，所述输送通道具有锁附位，所述输送通道用于输送待加工件；

定位机构，所述定位机构包括驱动组件、顶升组件及压紧组件，所述驱动组件设于所述机体，所述驱动组件设有安装槽，所述安装槽的侧壁凸设有限位台，所述顶升组件设于所述安装槽内，并位于所述输送通道内，所述压紧组件连接于所述驱动组件，并与所述顶升组件配合形成压紧空间，所述压紧空间用于压紧所述待加工件，所述输送通道穿过所述安装槽，且所述限位台位于所述输送通道上方，并位于所述顶升组件和所述压紧组件之间，所述驱动组件驱动所述顶升组件和所述压紧组件沿所述输送通道移动，以靠近或远离所述锁附位；

驱动机构，所述驱动机构设于所述机体；及

锁附机构，所述锁附机构连接于所述驱动机构，所述驱动机构带动所述锁附机构靠近或远离所述锁附位，所述锁附机构用于锁附螺丝至所述压紧空间内的待加工件。

在一实施例中，所述驱动组件包括：

X轴模组，所述X轴模组设于所述机体，并对应所述输送通道设置；和

限位件，所述限位件包括安装板和两个限位板，所述安装板连接于所述X轴模组，两个所述限位板间隔设于所述安装板背向所述X轴模组的一侧，并位于所述输送通道的相对两侧，两个所述限位板与所述安装板围合形成所述安装槽，每一所述限位板远离所述安装板的一端朝向所述安装槽内凸设有所述限位台，所述压紧组件连接于所述限位板；

其中，所述X轴模组驱动所述限位件带动所述顶升组件和所述压紧组件移动的方向与所述输送通道的延伸方向一致。

在一实施例中，所述顶升组件包括：

顶升驱动件，所述顶升驱动件连接于所述安装板；和

顶升板，所述顶升板连接于所述顶升驱动件的输出端，所述顶升板背向所述顶升驱动件的一侧形成支撑面；

其中，所述顶升驱动件驱动所述顶升板靠近或远离所述待加工件，以使所述支撑面支撑所述输送通道内的待加工件，并使所述待加工件的周缘与所述限位台限位抵接。

在一实施例中，所述顶升组件还包括定位件，所述定位件为凸设于所述支撑面的定位销，所述待加工件设有与所述定位销配合的定位孔，所述定位件用于定位所述待加工件。

在一实施例中，所述压紧组件包括：

压紧驱动件，所述压紧驱动件连接于所述限位板背向所述安装槽的一侧；和

压紧板，所述压紧板连接于所述压紧驱动件的输出端，并位于所述支撑面背向所述顶升驱动件的一侧，所述压紧板与所述支撑面相对，并配合形成所述压紧空间；

其中，所述压紧驱动件驱动所述压紧板靠近或远离所述限位台，以压紧或释放所述待加工件。

在一实施例中，所述压紧板设有加工孔，所述加工孔用于供所述锁附机构锁附螺丝至所述压紧空间内的待加工件；

且/或，所述压紧驱动件包括两个，每一所述压紧驱动件连接于一所述限位板背向所述安装槽的一侧，所述压紧板的两端分别连接于所述压紧驱动件的输出端。

在一实施例中，所述锁附机构包括：

连接板，所述连接板连接于所述驱动机构；

锁附驱动件，所述锁附驱动件设于所述连接板；及

批头，所述批头的一端连接于所述锁附驱动件的输出端，所述批头的另一端用于锁附螺丝。

在一实施例中，所述锁附机构还包括高度检测器，所述高度检测器设于所述连接板，并位于所述锁附驱动件的一侧，所述高度检测器用于检测螺丝锁附后的高度；

且/或，所述锁附装置还包括校验组件，所述校验组件包括支架和扭矩检测器，所述支架设于所述机体，并位于所述定位机构的一侧，所述扭矩检测器设于所述支架，所述扭矩检测器设有检测位，所述扭矩检测器用于检测和校验所述批头的扭矩；

且/或，所述驱动机构包括Y轴模组和Z轴模组，所述Y轴模组设于所述机体，并与所述驱动组件间隔，所述Z轴模组连接于所述Y轴模组的输出端，所述连接板连接于所述Z轴模组的输出端；其中，所述Y轴模组驱动所述Z轴模组的移动方向、所述Z轴模组驱动所述连接板的移动方向及所述驱动组件驱动所述顶升组件和所述压紧组件的移动方向均呈垂直设置；

且/或，所述锁附装置还包括送料组件，所述送料组件包括储料部、供料部、固定板及送料气缸，所述储料部设于所述机体，所述储料部设有储料腔，所述储料腔用于存放螺丝，所述供料部设于所述机体，并位于所述储料部下方，所述供料部设有供料腔，所述供料腔通过管路与所述储料腔连通，所述固定板连接于所述驱动机构，并与所述连接板间隔，所述送料气缸设于所述固定板，所述送料气缸设有出料口，所述出料口通过管路与所述供料腔连通。

本发明还提出一种加工设备，包括设备主体和上述所述的锁附装置，所述锁附装置与所述设备主体连接。

本发明技术方案的锁附装置通过在机体上设置输送通道，从而利用输送通道实现输送待加工件，使得待加工件进行流水化加工，并在输送通道上形成锁附位，通过将定位机构设置为驱动组件、顶升组件及压紧组件，使得驱动组件设于机体，并在驱动组件上设有安装槽，且在安装槽的侧壁凸设有限位台，使得顶升组件设于安装槽内，并位于输送通道内，压紧组件连接于驱动组件，并与顶升组件配合形成压紧空间，如此使得输送通道穿过安装槽，且限位台位于输送通道上方，并位于顶升组件和压紧组件之间，从而利用顶升组件将输送通道的待加工件顶升并限位于限位台，以实现初步预定位，然后利用压紧组件分别与顶升组件和限位台配合形成压紧空间压紧待加工件，以实现对待加工件的精确固定和定位，如此利用驱动组件驱动顶升组件和压紧组件沿输送通道移动，使得限位台、顶升组件和压紧组件配合定位待加工件，并靠近或远离锁附位，以方便待加工件进行加工；同时，通过在机体上设置驱动机构，并将锁附机构连接于驱动机构，利用驱动机构带动锁附机构靠近或远离锁附位，以实现锁附机构自动锁附螺丝至压紧空间内的待加工件，完成螺丝锁附操作，从而实现小型和微型螺丝的锁附过程全自动化和流水化，还通过定位机构的顶升组件和压紧组件配合定位待加工件，以提供待加工件的定位精度，从而提升锁附加工的精确度，该锁附装置不仅提升效率和稳定性，还能保证锁附力矩，同时对待加工工件实现定位，提升锁附品质和质量，可实现大规模批量化推广应用，实现产业化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明一实施例中锁附装置的结构示意图；

图2为本发明一实施例中锁附装置去掉外壳的部分结构示意图；

图3为图2中A处的放大示意图；

图4为图2中B处的放大示意图；

图5为本发明一实施例中锁附装置的部分结构示意图；

图6为本发明一实施例中驱动机构与锁附机构和送料组件连接的结构示意图；

图7为本发明一实施例中定位机构的部分结构示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

同时，全文中出现的“和/或”或“且/或”的含义为，包括三个方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

在消费电子产品制造领域，螺钉锁附自动化是产品组装过程实现智能化与自动化的重要环节。与机械装备不同，消费电子产品上使用的螺丝都是小型或者微型螺钉，锁附要求高，速度快，锁附扭矩要求严格。目前小微型螺丝专用的智能锁附设备较少，且通用性、效率、稳定性难以满足行业需求。

相关技术中，通常采用手持电批从供料器取钉进行人工锁附的传统方式进行小型和微型螺丝的锁附，或者使用三轴桌上型机械手搭载电批配合供料器的半自动化螺丝锁附方式，不仅效率和锁附力矩难以保证，还制约着国内消费电子行业特别是中小型企业生产效率和品质的提升，影响到国内行业和产品核心竞争力稳步提升。同时，在锁附过程中因产品无法精确定位，导致锁附品质和质量不好。

基于上述构思和问题，本发明提出一种锁附装置100。可以理解的，锁附装置100可选为小微型螺丝专用的智能锁附设备，该锁附装置100不仅能实现全自动化和流水化，还能提升效率和稳定性，保证锁附力矩，同时对待加工工件实现定位，提升锁附品质和质量。

可以理解的，锁附装置100通过各类电动、气动元器件实现螺丝的自动输送、拧紧、检测等工序，通过该锁附装置100来简化螺丝紧固工序，达到减少人工数量及减少人工误操作带来的不良因素，同时能够精确的控制扭矩的问题。

请结合参照图1至图7所示，在本发明实施例中，该锁附装置100包括机体1、定位机构2、驱动机构3及锁附机构4，机体1设有输送通道11，输送通道11具有锁附位，输送通道11用于输送待加工件，定位机构2包括驱动组件21、顶升组件22及压紧组件23，驱动组件21设有安装槽215，安装槽215的侧壁凸设有限位台216，顶升组件22设于安装槽215内，并位于输送通道11内，压紧组件23连接于驱动组件21，并与顶升组件22配合形成压紧空间24，压紧空间24用于压紧待加工件，输送通道11穿过安装槽215，且限位台216位于输送通道11上方，并位于顶升组件22和压紧组件23之间，驱动组件21驱动顶升组件22和压紧组件23沿输送通道11移动，以靠近或远离锁附位，驱动机构3设于机体1，并与输送通道11和定位机构2间隔，锁附机构4连接于驱动机构3，驱动机构3带动锁附机构4靠近或远离锁附位，锁附机构4用于锁附螺丝至压紧空间24内的待加工件。

在本实施例中，机体1用于安装、固定和支撑定位机构2、驱动机构3及锁附机构4等部件，也即机体1为定位机构2、驱动机构3及锁附机构4等部件提供安装基础。可以理解的，机体1为了实现定位机构2、驱动机构3及锁附机构4等部件的安装，并实现相互之间配合，机体1上也可设置有具有一定高度差的台阶结构、支架结构或龙门架等结构，在此不做限定。

可以理解的，为了实现锁附装置100的定位机构2、驱动机构3及锁附机构4等部件的运行和控制，锁附装置100还包括控制部或电控部，控制部或电控部设于机体1上。在本实施例中，为了避免控制部或电控部外露或实现防水、密封等保护，机体1设有安装腔，控制部或电控部设于该安装腔内。控制部或电控部与定位机构2、驱动机构3及锁附机构4等部件电连接，以实现控制定位机构2、驱动机构3及锁附机构4等部件的运行以及相互配合操作。

可选地，锁附装置100的控制部或电控部可以是电控箱、电箱、控制电路或集成控制电路的电路板配合显示屏等结构，在此不做限定。

在本实施例中，机体1具有安装面，输送通道11设于安装面。输送通道11可以是由输送带、传输辊或其他能够实现待加工件运输的结构形成的通道结构。可以理解的，驱动机构3设置或安装于机体1的安装面上，驱动机构3用于为锁附机构4提供驱动力，驱动机构3可以是带动锁附机构4移动的驱动模组、驱动气缸、驱动电机配合丝杆/链条/齿轮/齿条等驱动结构，在此不做限定。

可以理解的，待加工件可以是单独的待加工产品，也即待加工产品直接放置于输送通道11进行输送。当然，待加工件也可以是待加工产品放置于产品工装上的整体结构，也即待加工产品放置于产品工装上的整体结构放置于输送通道11进行输送。

为了避免待加工产品在输送过程中被损坏或在输送过程中对待加工产品进行定位，在本实施例中，待加工件包括产品工装和放置于产品工装上的待加工产品。锁附机构4用于对待加工件中产品工装上的待加工产品进行锁附加工。

可选地，锁附机构4位于输送通道11的上方。可以理解的，驱动机构3驱动锁附机构4移动的方向与输送通道11的延伸方向可以相同。当然，驱动机构3驱动锁附机构4移动的方向与输送通道11的延伸方向也可以不同。在本实施例中，驱动机构3驱动锁附机构4移动的方向与输送通道11的延伸方向可选地呈垂直设置。可选地，驱动机构3横跨设置于输送通道11的上方。

在本实施例中，通过将定位机构2设置为驱动组件21、顶升组件22及压紧组件23，驱动组件21设置于机体1的安装面上，驱动组件21用于为顶升组件22及压紧组件23提供驱动力。可选地，驱动组件21可以是带动顶升组件22及压紧组件23移动的驱动模组、驱动气缸、驱动电机配合丝杆/链条/齿轮/齿条等驱动结构，在此不做限定。

可以理解的，驱动组件21驱动顶升组件22及压紧组件23移动的方向与输送通道11的延伸方向可以相同。当然，驱动组件21驱动顶升组件22及压紧组件23移动的方向与输送通道11的延伸方向也可以不同。在本实施例中，驱动组件21驱动顶升组件22及压紧组件23移动的方向与输送通道11的延伸方向可选地呈平行设置。

可选地，驱动组件21驱动顶升组件22及压紧组件23移动的方向与驱动机构3驱动锁附机构4移动的方向呈垂直设置。如此可方便利用驱动组件21和驱动机构3的配合实现对待加工件的不同部位锁附，提供智能化和自动化。

在本实施例中，通过在驱动组件21上形成安装槽215，将顶升组件22设于安装槽215内，并位于输送通道11内，如此可以利用安装槽215实现顶升组件22的安装固定，同时方便利用顶升组件22对输送通道11的待加工件实现顶升，以使得待加工件实现脱离输送通道11或落入输送通道11内，在此不做限定。

可选地，安装槽215呈U型设置。安装槽215的相对两侧壁位于输送通道11的相对两侧，以使得输送通道11延伸穿过安装槽215，通过在安装槽215的侧壁凸设有限位台216，如此在顶升组件22顶推输送通道11的待加工件脱离输送通道11时，可利用限位台216对待加工件实现初步预限位和定位。

在本实施例中，将顶升组件22连接于驱动组件21的安装槽215内，并位于输送通道11内，且将压紧组件23连接于驱动组件21，使得压紧组件23与顶升组件22配合形成压紧空间24，从而利用压紧空间24对经过顶升组件22顶升并限位于限位台216的待加工件进一步实现定位压紧，如此可实现准确定位和固定，以方便锁附机构4对压紧空间24内的待加工件进行螺丝锁附加工，提高加工准确性和精度，提升品质和质量。

本发明的锁附装置100通过在机体1上设置输送通道11，从而利用输送通道11实现输送待加工件，使得待加工件进行流水化加工，并在输送通道11上形成锁附位，通过将定位机构2设置为驱动组件21、顶升组件22及压紧组件23，使得驱动组件21设于机体1，通过在驱动组件21设有安装槽215，并在安装槽215的侧壁凸设有限位台216，使得顶升组件22设于安装槽215内，并位于输送通道11内，压紧组件23连接于驱动组件21，并与顶升组件22配合形成压紧空间24，如此使得输送通道11穿过安装槽215，且限位台216位于输送通道11上方，并位于顶升组件22和压紧组件23之间，从而利用顶升组件22将输送通道11的待加工件顶升并限位于限位台216，以实现初步预定位，然后利用压紧组件23分别与顶升组件22和限位台216配合形成压紧空间24压紧待加工件，以实现对待加工件的精确固定和定位，如此利用驱动组件21驱动顶升组件22和压紧组件23沿输送通道11移动，使得限位台216、顶升组件22和压紧组件23配合定位待加工件，并靠近或远离锁附位，以方便待加工件进行加工；同时，通过在机体1上设置驱动机构3，并将锁附机构4连接于驱动机构3，利用驱动机构3带动锁附机构4靠近或远离锁附位，以实现锁附机构4自动锁附螺丝至压紧空间24内的待加工件，完成螺丝锁附操作，从而实现小型和微型螺丝的锁附过程全自动化和流水化，还通过定位机构2的顶升组件22和压紧组件23配合定位待加工件，以提供待加工件的定位精度，从而提升锁附加工的精确度，该锁附装置100不仅提升效率和稳定性，还能保证锁附力矩，同时对待加工工件7实现定位，提升锁附品质和质量，可实现大规模批量化推广应用，实现产业化。

在一实施例中，驱动组件21包括X轴模组211和限位件212，X轴模组211设于机体1，并对应输送通道11设置，限位件212包括安装板213和两个限位板214，安装板213连接于X轴模组211，两个限位板214间隔设于安装板213背向X轴模组211的一侧，并位于输送通道11的相对两侧，两个限位板214与安装板213围合形成安装槽215，每一限位板214远离安装板213的一端朝向安装槽215内凸设有限位台216，压紧组件23连接于限位板214；其中，X轴模组211驱动限位件212带动顶升组件22和压紧组件23移动的方向与输送通道11的延伸方向一致。

在本实施例中，如图2、图3、图5和图7所示，X轴模组211用于提供驱动力，X轴模组211可以是驱动模组、驱动气缸或驱动电缸或其他能够提供驱动力的结构，在此不做限定。

可以理解的，定义在机体1的安装面上沿输送通道11的输送或延伸方向为X轴方向，定义垂直于机体1的安装面的方向为Z轴方向，定义与机体1的安装面平行，并垂直于X轴方向和Z轴方向的方向为Y轴方向。在本实施例中，输送通道11沿X轴方向延伸，X轴模组211能够提供沿X轴方向移动的驱动力。

在本实施例中，X轴模组211设于机体1，并位于输送通道11的下方。可选地，X轴模组211对应输送通道11设置。如此可方便顶升组件22位于输送通道11内。可以理解的，通过设置限位件212，既可以利用限位件212实现顶升组件22和压紧组件23的安装固定，又可以利用限位件212对输送通道11内待加工件实现限位。

可以理解的，限位件212呈U型设置，也即限位件212包括安装板213和两个限位板214，两个限位板214间隔设于安装板213背向X轴模组211的一侧，且两个限位板214位于输送通道11的相对两侧，以使得输送通道11延伸通过限位件212的安装槽215内。如此在顶升组件22设于安装槽215内，并位于输送通道11内，从而方便利用顶升组件22对输送通道11的待加工件实现顶升，以使得待加工件实现脱离输送通道11或落入输送通道11内，在此不做限定。

在本实施例中，顶升组件22可以是顶升件、顶推气缸或其他能实现顶推输送通道11的待加工件的结构均可，在此不做限定。可以理解的，压紧组件23可位于安装槽215槽口上方，也即压紧组件23与顶升组件22相对设置，并配合形成压紧空间24，如此在顶升组件22顶推输送通道11的待加工件脱离输送通道11时，压紧组件23下压并将待加工件压紧定位在顶升组件22上，从而提高对待加工件的压紧定位，方便锁附机构4进行锁附加工，避免在锁附加工过程中待加工件发生移位或者划伤待加工件等，在此不做限定。

可选地，X轴模组211驱动限位件212带动顶升组件22和压紧组件23移动的方向与输送通道11的延伸方向一致，也即X轴模组211驱动限位件212带动顶升组件22和压紧组件23沿X轴移动。X轴模组211的移动行程可选为300mm~1600mm，具体可根据实际产品的规格尺寸设置，在此不做限定。

在一实施例中，每一限位板214远离安装板213的一端朝向安装槽215内凸设有限位台216，限位台216位于输送通道11上方，并位于顶升组件22和压紧组件23之间。

在本实施例中，如图3、图5和图7所示，通过在限位件212的两个限位板214均设置限位台216，且限位台216朝向安装槽215内延伸，并位于输送通道11上方，如此在顶升组件22顶推输送通道11的待加工件脱离输送通道11时，可利用限位台216进一步对待加工件实现限位。

需要说明的是，待加工件的产品工装上设有放置槽，待加工产品放置于该放置槽内，该放置槽用于对待加工产品进行定位、限位和收纳。在本实施例中，在顶升组件22顶推输送通道11的待加工件的产品工装脱离输送通道11时，可利用限位台216进一步对待加工件的产品工装实现限位。

可以理解的，顶升组件22顶推待加工件移动方向为Z轴方向，也即利用限位台216对待加工件在Z轴方向进行限位，并配合两个限位板214对待加工件在Y轴方向也进行限位，进一步避免待加工件发生移位等问题。

在一实施例中，顶升组件22包括顶升驱动件221和顶升板222，顶升驱动件221连接于安装板213，顶升板222连接于顶升驱动件221的输出端，顶升板222背向顶升驱动件221的一侧形成支撑面223；其中，顶升驱动件221驱动顶升板222靠近或远离待加工件，以使支撑面223支撑输送通道11内的待加工件，并使待加工件的周缘与限位台216限位抵接。

在本实施例中，如图2、图3、图5和图7所示，顶升组件22的驱动件221为顶升板222提供Z轴方向的驱动力，通过设置顶升板222，从而提高顶升板222与待加工件的接触面积，提高提升的稳定性。可选地，顶升驱动件221可选为顶升气缸，在此不做限定。顶升板222可选为平板结构，或者L形结构，在此不做限定。

可以理解的，为了避免待加工件在顶升板222顶升脱离输送通道11时受到惯性影响而相对于顶升板222移动，顶升板222上位于输送通道11输送方向的一侧设置有挡板结构，如此在顶升驱动件221驱动顶升板222靠近待加工件时，先利用挡板止挡待加工件，顶升驱动件221驱动顶升板222继续靠近待加工件时，待加工件与顶升板222接触是相对静止，从而提高待加工件的顶升定位效果。如此在顶升驱动件221驱动顶升板222带动待加工件脱离输送通道11后，使得待加工件中产品工装的周缘与限位台216限位抵接，从而在Z轴方向上实现待加工件的定位。

在一实施例中，顶升组件22还包括定位件224，定位件224为凸设于支撑面223的定位销，待加工件设有与定位销配合的定位孔，定位件224用于定位待加工件。

在本实施例中，如图7所示，通过进一步在顶升板222的支撑面223上设置定位件224，并在待加工件设有与定位销配合的定位孔，如此在顶升驱动件221驱动顶升板222顶升待加工件时，定位件224定位于待加工件的定位孔内，从而进一步提高对待加工件的定位效果。

可选地，定位件224为凸设于支撑面223的定位销。为了方便实现定位，定位销远离支撑面223的端部呈锥形设置，或者定位销远离支撑面223的端部设置有导向面，以方便定位销穿设于待加工件的定位孔内。

当然，为了进一步确保顶升组件22的定位件224与待加工件的定位孔定位配合到位，顶升组件22还包括定位检测件，定位检测件用于检测待加工件是否放置到位，在此不做限定。定位检测件可以是传感器等结构，在此不做限定。

在一实施例中，压紧组件23包括压紧驱动件231和压紧板232，压紧驱动件231连接于限位板214背向安装槽215的一侧，压紧板232连接于压紧驱动件231的输出端，并位于支撑面223背向顶升驱动件221的一侧，压紧板232与支撑面223相对，并配合形成压紧空间24；其中，压紧驱动件231驱动压紧板232靠近或远离限位台216，以压紧或释放待加工件。

在本实施例中，如图2、图3和图5所示，压紧组件23的压紧驱动件231为压紧板232提供Z轴方向的驱动力，通过设置压紧板232，使得压紧板232与顶升板222相对且并行设置，从而使得压紧驱动件231驱动压紧板232靠近顶升板222时，以利用压紧板232进一步压紧待加工件的整个上表面，进一步提升对待加工件的定位准确性和精度。

可以理解的，压紧板232的设置有利于增加与待加工件的接触面积，提高压紧稳定性。当然，在其他实施例中，为了使得压紧板232能够适配于待加工件，可使得压紧板232的压紧面与待加工件的外形相适配，具体根据实际产品设置，在此不做限定。

在本实施例中，顶升驱动件221驱动顶升板222带动待加工件脱离输送通道11后，使得待加工件的周缘与限位台216限位抵接，且压紧驱动件231驱动压紧板232靠近顶升板222，以进一步压紧待加工件。可以理解的，释放待加工件时，压紧驱动件231驱动压紧板232远离顶升板222，顶升驱动件221驱动顶升板222带动待加工件远离限位台216，并使得待加工件与输送通道11的输送带接触，从而方便待加工件继续流转至下一工序加工，在此不做限定。

可选为，如图2、图3和图5所示，压紧板232设有加工孔233，加工孔233用于供锁附机构4锁附螺丝至压紧空间24内的待加工件。加工孔233贯通压紧板232，以方便利用加工孔233显露待加工件上用于锁附螺丝的位置，从而有效避免锁附机构4进行锁附加工时划伤待加工件。

在一实施例中，压紧驱动件231可选地包括两个，每一压紧驱动件231连接于一限位板214背向安装槽215的一侧，压紧板232的两端分别连接于压紧驱动件231的输出端。可以理解的，如此设置从而提高压紧板232的驱动稳定性和压紧板232压紧待加工件时的平衡性。

在一实施例中，锁附机构4包括连接板41、锁附驱动件42及批头43，其中，连接板41连接于驱动机构3，锁附驱动件42设于连接板41，批头43的一端连接于锁附驱动件42的输出端，批头43的另一端用于锁附螺丝。

在本实施例中，如图2、图3、图5和图6所示，连接板41为锁附驱动件42提供安装基础。可选地，连接板41可以是板状结构或安装座等结构，在此不做限定。锁附驱动件42为批头43提供锁附旋转驱动力，锁附驱动件42可选为伺服电机。

可以理解的，通过直接采用伺服电机转矩驱动控制螺丝锁附扭矩，中间无任何传动机构，根据产品螺丝类型匹配批头43，功率根据产品的具体锁附扭矩选择。配合锁附控制器，该控制器可在线进行锁附力矩、扭力、速度、段速值等参数的设定，可与上位机进行实时信息交互，如此可确保锁附机构4的批头43的锁附扭矩控制。在本实施例中，锁附机构4的锁附驱动件42根据锁附控制器发出的指令信号执行螺丝锁附任务。

在本实施例中，为了使得锁附机构4适配不同尺寸的螺丝，批头43远离锁附驱动件42的一端设置有锁嘴，锁嘴的底部开设有用于吸附螺丝的螺丝入口，批头43面向螺丝入口；使得锁嘴从螺丝入口吸附螺丝后，螺丝会和批头43实现配合，会在批头43的带动下一同旋转。

可以理解的，锁嘴包括吸嘴主体、螺丝吸嘴和气动接头；螺丝吸嘴可拆卸安装于吸嘴主体面向螺丝入口的一侧。进一步的，本实施例中吸嘴主体与螺丝吸嘴之间通过波珠螺丝可拆卸的固定连接，以此实现螺丝吸嘴以及批头43快换以此适应不同槽型不同尺寸螺钉。气动接头固定连接在吸嘴主体的外壁上；气动接头用于与外部的空压机连接，为锁嘴提供吸附力，使螺丝通过锁嘴的螺丝入口进入锁嘴中，吸附到批头43上。

如此在螺丝锁附装置工作时，首先锁嘴从螺丝入口吸附螺丝，使得螺丝和批头43实现配合，此时螺丝在锁附驱动件42带动下转动；而后当锁附机构4移动至需锁附螺丝产品的指定位置后，螺丝锁附装置整体下移，以实现锁附操作。

目前在组装合壳中，螺丝锁附后的高度尺寸要求尤为严苛，同时，测量数据运算较多，且数据类型不唯一，需要高精度测量设备测量运算。现有技术中，采用手持电批从供料器取钉进行人工锁附的传统方式锁附螺丝后，然后机械测量高度，保证测量数据在一定数值范围内即为合格，但存在锁附螺丝力矩及角度不唯一会有一定晃动，影响螺丝锁附效果；同时，由于测量点位较多，每次产品接触产品会有很高划伤风险。

在一实施例中，锁附机构4还包括高度检测器44，高度检测器44设于连接板41，并位于锁附驱动件42的一侧，高度检测器44用于检测螺丝锁附后的高度。

在本实施例中，如图2、图3、图5和图6所示，通过设置高度检测器44，从而利用高度检测器44对锁附后的螺丝进行高度检测，从而确保锁附机构4锁附螺丝的品质和质量。

可以理解的，高度检测器44可选为高度传感器。高度检测器44测量待检测螺丝及位于待检测螺丝周围的某一点之间的相对高度。通过检测相对高度的方法，消除产品尺寸、固定工装等的公差，实现准确有效地检测出螺丝是否锁附到位。提高生产线对不良品的检出能力，同时杜绝了良品误判为不良品的情况发生，提升了产品的一次良率。

在本实施例中，如图2、图3、图5和图6所示，驱动机构3包括Y轴模组31和Z轴模组32，Y轴模组31设于机体1，并与驱动组件21间隔，Z轴模组32连接于Y轴模组31的输出端，连接板41连接于Z轴模组32的输出端；其中，Y轴模组31驱动Z轴模组32的移动方向、Z轴模组32驱动连接板41的移动方向及驱动组件21驱动顶升组件22和压紧组件23的移动方向均呈垂直设置。

可以理解的，驱动机构3的Y轴模组31能够提供Y轴方向的驱动力，Z轴模组32能够提供Z轴方向的驱动力。Y轴模组31和Z轴模组32可选为驱动模组、驱动气缸或驱动电缸或其他能够提供定向驱动力的结构，在此不做限定。

在本实施例中，Y轴模组31设有连接座，连接座与Z轴模组32连接，如此使得Y轴模组31驱动连接座带动Z轴模组32沿Y轴方向往复移动。Z轴模组32设有固定座，连接板41与固定座连接。可以理解的，连接板41与固定座二者之一设有滑轨，二者之另一设有滑座或滑槽，滑轨与滑座或滑槽滑动配合，如此可利用Z轴模组32驱动固定座带动锁附机构4沿Z轴方向往复移动。

可以理解的，锁附机构4的锁附驱动件42和批头43在Y轴模组31、Z轴模组32以及X轴模组211配合下形成X-Y-Z运动坐标，如此可实现待加工件不同位置的螺丝锁附操作。在本实施例中，Y轴模组31连接Z轴模组32控制锁附驱动件42沿Y轴方向运动，行程根据产品运动长度匹配。Z轴模组32控制锁附驱动件42沿Z轴方向运动，执行螺丝锁附任务。

当然，在其他实施例中，还可以在Y轴模组31上设置继续设置一个Z轴模组，形成双Z轴模组，可实现多个螺丝同时锁附加工，在此不做限定。

在一实施例中，锁附装置100还包括校验组件5，校验组件5包括支架51和扭矩检测器52，支架51设于机体1，并位于定位机构2的一侧，扭矩检测器52设于支架51，扭矩检测器52设有检测位53，扭矩检测器52用于检测和校验批头43的扭矩。

在本实施例中，如图2、图4和图5所示，通过在机体1的安装面上设置校验组件5，从而利用校验组件5对锁附机构4中批头43的扭矩实现检测，从而实施调整和校验，以确保锁附机构4锁附螺丝时的扭矩。可以理解的，校验组件5的扭矩检测器52可通过支架51设于机体1的安装面上。扭矩检测器52和支架51位于定位机构2的一侧。可选地，扭矩检测器52可以是现有检测扭矩的设备，在此不做赘述。

可以理解的，通过在扭矩检测器52设有检测位53，如此在锁附机构4中批头43进行一段时间的锁附操作后，驱动机构3带动锁附机构4和批头43在扭矩检测器52的检测位53进行检测和校验批头43的扭矩。

在一实施例中，如图1、图2、图3、图5和图6所示，锁附装置100还包括送料组件6，送料组件6包括储料部、供料部61、固定板62及送料气缸63，储料部设于机体1，储料部设有储料腔，储料腔用于存放螺丝，供料部61设于机体1，并位于储料部下方，供料部61设有供料腔，供料腔通过管路与储料腔连通，固定板62连接于驱动机构3，并与连接板41间隔，送料气缸63设于固定板62，送料气缸63设有出料口，出料口通过管路与供料腔连通。

在本实施例中，送料组件6的储料部可选为漏斗储料结构，储料部设有储料腔和连通储料腔的出口，储料部的出口处通过管路与供料部61的供料腔入口连通。为了提供供料效果，并进行准确供料，供料部61设有动力输出供料部件以及检测部件，具体可参照现有供料结构，在此不做限定。

可以理解的，供料部61的供料腔出口通过管路与送料气缸63连通，如此可方便将螺栓输送至送料气缸63的出料口，从而方便通过气管或管路连接至气动接头上，在此不做限定。

本发明的锁附装置100是一种基于转矩控制的智能小微型螺丝专用锁附机，搭载转矩控制型螺丝锁附专用伺服电机、供料器、运动部分、上料装置、电控系统配合各类控制和检测元件，实现小型和微型螺丝的锁附过程全自动化和流水化；全部采用国产化元件价格低，稳定性好效率高，符合国内行业基本需求；可实现大规模批量化推广应用，实现产业化。

该锁附装置100基于转矩控制系统，具有系统组态简单，控制稳定，调整维护方便的特点；系统柔性高，可以适用于电子产品生产过程的小微型螺丝锁附环节；通过基于该控制方案的实施例来看，产品生产效率得到提升，节省了人力成本。

可以理解的，该锁附装置100的电控部包含各类控制器，锁附装置100还包括人机界面，人机界面安装于外观防护罩上，Y轴模组31、Z轴模组32（或者采用双Z轴模组，具体根据实际需求设置）、X轴模组211和锁附机构4及其控制器。其中，控制器用来存储控制程序和设备参数，其中参数包括电机运行参数、检测参数和生产计数参数等。人机界面用于显示设备状态，进行参数修改和设备手动调试。Y轴模组31通过安装支架固定在机体1上，Z轴模组32安装在Y轴模组31上，锁附机构4安装在Z轴模组32上，在X轴模组211与待锁附产品放置的定位机构2安装在机体1的安装面上，用于固定产品和X轴方向移动。定位机构2可以由气缸和定位销组成，用于定位产品。

需要说明的是，控制系统实施例中使用专用电批控制器控制电批按设定参数输出转速和转矩，带动与电批伺服电机同轴的与产品螺丝匹配的批头进行螺丝锁附，电批转动圈数和转矩达到设定值，电批停止，激光位移传感器测试螺丝高度OK，表示单颗螺丝锁附完成。其余四个轴包括Y轴水平移动电机、Z1和Z2轴上下移动电机、X轴产品移动电机作为坐标控制轴，控制电批和产品按照预先设定的坐标位置定位运动。

控制系统中控制器可以为能编辑并存储控制程序的不同类型的PLC、单片机或者工控机；具体螺丝锁附位置和数量、点位、转矩、高度等参数可以根据产品和工艺实际情况进行设置。

需要说明的是，锁附驱动件42的伺服电机配套传动丝杠模组，达到0.001mm精确定位级别；可进行高精度螺丝锁附。伺服电机及其传动丝杠完备的安全限位开关，保证工作过程的稳定可靠。可以理解的，定位机构2对待加工件进行定位。为了进一步确保待加工件不会损坏，待加工件的待加工产品放置于产品工装上，产品工装可进行产品个性化设计，满足不同产品。

本发明的锁附装置100中控制系统的具体执行过程是：待加工件经输送通道11输送到锁附位后，光电开关发出到位信号，定位机构2的顶升驱动件221带动顶升板222将产品固定，发出定位OK信号，X轴模组211动作将产品沿X方向移动至预先设定好的锁附位置，发出到位信号，供料部61提前将螺钉吹至供料气缸63，供料气缸63伸出至到位，发出可取钉信号，Z轴模组32下移至取料位，锁附机构4吸起螺钉，收到X轴模组211定位OK信号，Y轴模组31移动至设定位置发出到位信号，Z轴模组32垂直移动至锁附位置，给锁附驱动件42发出信号，批头43开始工作，执行螺丝锁附任务，到设定圈数和转矩后停止，高度检测器44（激光位移传感器）测试螺丝高度OK，Z轴模组32抬起重新取钉运动至下一锁附位置，单只产品锁附完成，压紧驱动件231松开，X轴模组211运动至输送通道11卸料位，待加工件流走后发出信号；系统进入下一个产品加工等待周期。

送料组件6的供料部分：供料部分根据产品螺钉规格和锁附效率要求配备震动或吹钉式供料器，本实施例中采用吹钉式供料器配合供料气缸，效率高，运行噪声与能耗低。待加工件流转部分：该部分根据产品体积和下工位要求配备流水带的输送通道11流转或送料气缸实现产品的流转，内侧流水带输送来料，外侧流水带输送流转工装。物料和工装到位光电开关安装于流水带上。电控系统：柔性化开放式电控系统包含电源部分、PLC控制器、伺服驱动器、触摸屏、IO等部分组成，触摸屏组态画面可实现伺服电机工作位置、运行速度等个性化设置和状态实时监控、异常自诊断报警及历史数据查询、远程联网操控调整等强大功能，在满足设备控制监视的同时满足生产、设备、工艺、品质等不同岗位人员个性化管理或技术需求。

本发明的锁附装置100根据需求可单机运行，也可与流水线串联实现自动化，基本工作过程是在自动运行状态下，物料检测开关检测到物料流入后，X轴或送料气缸将产品移动至待锁附位置，螺丝供料器同时将螺丝送达电批处等待，到达指定位置后发出信号，运动部分按照预先设定好的位置进行锁附。该锁附装置100是基于转矩控制的智能小微型螺丝专用锁附机，具有控制系统简明实用、运行稳定和效率高等优点，能够替代人工作业模式，提高生产效率，节省大量作业人力，改善并提高国内电子行业产品制造过程自动化和智能化水平，提升产品质量，在严格质量管理下运行，对推动国内行业螺丝锁附环节产业升级和跨越式发展具有重要意义。

本发明还提出一种加工设备，该加工设备包括设备主体和上述的锁附装置100，锁附装置100与设备主体连接。该锁附装置100的具体结构参照前述实施例，由于本加工设备采用了前述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有前述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种锁附装置，其特征在于，所述锁附装置包括：

机体，所述机体设有输送通道，所述输送通道具有锁附位，所述输送通道用于输送待加工件；

定位机构，所述定位机构包括驱动组件、顶升组件及压紧组件，所述驱动组件设于所述机体，所述驱动组件设有安装槽，所述安装槽的侧壁凸设有限位台，所述顶升组件设于所述安装槽内，并位于所述输送通道内，所述压紧组件连接于所述驱动组件，并与所述顶升组件配合形成压紧空间，所述压紧空间用于压紧所述待加工件，所述输送通道穿过所述安装槽，且所述限位台位于所述输送通道上方，并位于所述顶升组件和所述压紧组件之间，所述驱动组件驱动所述顶升组件和所述压紧组件沿所述输送通道移动，以靠近或远离所述锁附位；

驱动机构，所述驱动机构设于所述机体；及

锁附机构，所述锁附机构连接于所述驱动机构，所述驱动机构带动所述锁附机构靠近或远离所述锁附位，所述锁附机构用于锁附螺丝至所述压紧空间内的待加工件。

2.根据权利要求1所述的锁附装置，其特征在于，所述驱动组件包括：

X轴模组，所述X轴模组设于所述机体，并对应所述输送通道设置；和

限位件，所述限位件包括安装板和两个限位板，所述安装板连接于所述X轴模组，两个所述限位板间隔设于所述安装板背向所述X轴模组的一侧，并位于所述输送通道的相对两侧，两个所述限位板与所述安装板围合形成所述安装槽，每一所述限位板远离所述安装板的一端朝向所述安装槽内凸设有所述限位台，所述压紧组件连接于所述限位板；

其中，所述X轴模组驱动所述限位件带动所述顶升组件和所述压紧组件移动的方向与所述输送通道的延伸方向一致。

3.根据权利要求2所述的锁附装置，其特征在于，所述顶升组件包括：

顶升驱动件，所述顶升驱动件连接于所述安装板；和

顶升板，所述顶升板连接于所述顶升驱动件的输出端，所述顶升板背向所述顶升驱动件的一侧形成支撑面；

其中，所述顶升驱动件驱动所述顶升板靠近或远离所述待加工件，以使所述支撑面支撑所述输送通道内的待加工件，并使所述待加工件的周缘与所述限位台限位抵接。

4.根据权利要求3所述的锁附装置，其特征在于，所述顶升组件还包括定位件，所述定位件为凸设于所述支撑面的定位销，所述待加工件设有与所述定位销配合的定位孔，所述定位件用于定位所述待加工件。

5.根据权利要求3所述的锁附装置，其特征在于，所述压紧组件包括：

压紧驱动件，所述压紧驱动件连接于所述限位板背向所述安装槽的一侧；和

压紧板，所述压紧板连接于所述压紧驱动件的输出端，并位于所述支撑面背向所述顶升驱动件的一侧，所述压紧板与所述支撑面相对，并配合形成所述压紧空间；

其中，所述压紧驱动件驱动所述压紧板靠近或远离所述限位台，以压紧或释放所述待加工件。

6.根据权利要求5所述的锁附装置，其特征在于，所述压紧板设有加工孔，所述加工孔用于供所述锁附机构锁附螺丝至所述压紧空间内的待加工件；

且/或，所述压紧驱动件包括两个，每一所述压紧驱动件连接于一所述限位板背向所述安装槽的一侧，所述压紧板的两端分别连接于所述压紧驱动件的输出端。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的锁附装置，其特征在于，所述锁附机构包括：

连接板，所述连接板连接于所述驱动机构；

锁附驱动件，所述锁附驱动件设于所述连接板；及

批头，所述批头的一端连接于所述锁附驱动件的输出端，所述批头的另一端用于锁附螺丝。

8.根据权利要求7所述的锁附装置，其特征在于，所述锁附机构还包括高度检测器，所述高度检测器设于所述连接板，并位于所述锁附驱动件的一侧，所述高度检测器用于检测螺丝锁附后的高度；

且/或，所述锁附装置还包括校验组件，所述校验组件包括支架和扭矩检测器，所述支架设于所述机体，并位于所述定位机构的一侧，所述扭矩检测器设于所述支架，所述扭矩检测器设有检测位，所述扭矩检测器用于检测和校验所述批头的扭矩；

且/或，所述驱动机构包括Y轴模组和Z轴模组，所述Y轴模组设于所述机体，并与所述驱动组件间隔，所述Z轴模组连接于所述Y轴模组的输出端，所述连接板连接于所述Z轴模组的输出端；其中，所述Y轴模组驱动所述Z轴模组的移动方向、所述Z轴模组驱动所述连接板的移动方向及所述驱动组件驱动所述顶升组件和所述压紧组件的移动方向均呈垂直设置；

且/或，所述锁附装置还包括送料组件，所述送料组件包括储料部、供料部、固定板及送料气缸，所述储料部设于所述机体，所述储料部设有储料腔，所述储料腔用于存放螺丝，所述供料部设于所述机体，并位于所述储料部下方，所述供料部设有供料腔，所述供料腔通过管路与所述储料腔连通，所述固定板连接于所述驱动机构，并与所述连接板间隔，所述送料气缸设于所述固定板，所述送料气缸设有出料口，所述出料口通过管路与所述供料腔连通。

9.一种加工设备，其特征在于，包括设备主体和如权利要求1至8中任一项所述的锁附装置，所述锁附装置与所述设备主体连接。

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