CN117206888A - 具有扭力检测和废料回收的自动锁付机 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种具有扭力检测和废料回收的自动锁付机，包括主控机台、三轴运动机构、电批组件、电批组件、电批扭力点检仪、废料收集盒，三轴运动机构包括X向运动机构、Y向运动机构以及Z向运动机构，X向运动机构设置在主控机台的上方，Y向运动机构包括平行间隔设置的两条并嵌设在主控机台表面，其上设置有通用载板以及治具盒，治具盒用于定位装夹零件并设有露出锁付工位的工作孔，Z向运动机构与X向运动机构相连接，电批组件用于进行螺钉吸取和锁付作业，供料组件用于提供螺钉以供电批组件取用，电批扭力点检仪用于在电批组件打螺钉前进行扭力检测，废料收集盒用于在电批组件打螺钉出现滑牙或者浮高异常报警时接收电批组件转运的废螺钉。

Description

具有扭力检测和废料回收的自动锁付机

技术领域

本申请涉及螺丝锁付的技术领域，尤其涉及一种具有扭力检测和废料回收的自动锁付机。

背景技术

在目前市场上产品的装配过程中，往往需要进行各种锁紧螺钉的操作。传统的方式是采用人工用手动螺丝刀进行锁紧螺钉的操作，然而这种效率低下的手动操作方式已经无法满足现代化工业生产以及机械自动化的需求，为此，人们研制出了自动锁付机，该设备可自动输送螺钉以及锁紧螺钉，大大提高了生产效率，适应了现代化大规模生产和装配的需要。

但在目前市面的自动锁付机，只能进行供料以及螺钉锁付工作，功能较为单一，很多工序依旧需要人工或其他额外设备来完成，消耗的成本高，发明人认为存在功能单一，工作效率低的缺陷，消耗人工、物资成本高的缺陷。

发明内容

本申请提供一种具有扭力检测和废料回收的自动锁付机，以解决工作效率低，消耗人力物资成本高的缺陷。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种具有扭力检测和废料回收的自动锁付机，所述具有扭力检测和废料回收的自动锁付机包括：

主控机台；

三轴运动机构，包括X向运动机构、Y向运动机构以及Z向运动机构，所述X向运动机构通过支撑立柱设置在所述主控机台的上方，所述Y向运动机构包括平行间隔设置的两条并嵌设在所述主控机台的表面，所述Y向运动机构上设置有通用载板，所述通用载板用于装配治具盒，所述治具盒包括盒体和盖体，所述盒体用于定位装夹多个待锁付的零件，所述盖体与所述盒体连接并设有露出锁付工位的工作孔，所述Z向运动机构与所述X向运动机构相连接；

电批组件，与所述Z向运动机构连接，用于进行螺钉吸取和锁付作业；

供料组件，设置在所述主控机台上并位于所述Y向运动机构之间，用于提供摆放好的螺钉以供所述电批组件取用；

电批扭力点检仪，设置在所述主控机台上，用于在所述电批组件打螺钉前进行电批扭力检测；

废料收集盒，设置在所述主控机台上，用于在所述电批组件打螺钉出现滑牙或者浮高异常报警时接收所述电批组件转运的废螺钉。

在本申请一具体实施例中，所述电批组件包括：

基板；

丝杆电机，沿Z方向固定设置在所述基板上，所述丝杆电机具有丝杆轴；

伺服电机，沿Z方向滑动设置在所述基板上并与所述丝杆电机联动以通过所述丝杆电机的驱动进行升降，所述伺服电机具有可转动的螺丝刀；

吸嘴套件，沿Z方向滑动设置在所述基板上并位于所述伺服电机的下方，所述螺丝刀伸入在所述吸嘴套件中，所述吸嘴套件的侧边设有负压连接孔，所述电批组件运动至所述供料组件上方时通过负压进行螺钉吸附。

在本申请一具体实施例中，所述电批组件还包括：

滑轨，沿Z方向固定设置在所述基板上；

第一滑块，滑动性设置在所述滑轨上；

第一连接座，包括相连接的第一竖向板和第一横向板，所述第一竖向板与所述第一滑块固定连接，所述伺服电机固定安装在所述第一横向板上，所述螺丝刀穿过所述第一横向板。

在本申请一具体实施例中，所述电批组件还包括第二连接座、联动板，所述第二连接座包括相连接的第二竖向板和第二横向板，所述第二竖向板固定设置在所述基板上，所述丝杆电机固定安装在所述第二横向板上，所述丝杆轴穿过所述第二横向板并通过所述联动板与所述第一竖向板固定连接。

在本申请一具体实施例中，所述电批组件还包括第一缓冲弹簧，所述第一缓冲弹簧套置在所述丝杆轴上，用于在所述联动板上升时对所述联动板进行弹性缓冲。

在本申请一具体实施例中，所述电批组件还包括第三连接座、第一油压缓冲器，所述第三连接座包括相连接的第三竖向板和第三横向板，所述第三竖向板固定设置在所述基板上，所述第一油压缓冲器设置在所述第三竖向板上并与所述第一竖向板相对齐，用于在所述第一竖向板上升时进行缓冲。

在本申请一具体实施例中，所述电批组件还包括第四连接座、第二油压缓冲器，所述第四连接座垂直固定设置在所述基板上并包围所述滑轨，所述第二油压缓冲器设置在所述第四连接座并与所述第一横向板相面对，用于在所述第一横向板下降时进行缓冲。

在本申请一具体实施例中，所述电批组件还包括第二滑块和L型装配件，所述第二滑块滑动性设置在所述滑轨上，所述L型装配件与所述第二滑块相固定，所述第二滑块、所述L型装配件均由所述第四连接座包围，所述吸嘴套件通过所述L型装配件的自由端固定装配。

在本申请一具体实施例中，所述电批组件还包括第五连接座、拉簧，所述第五连接座垂直固定设置在所述基板上并位于所述第四连接座的下方，所述L型装配件穿过所述第五连接座并弯折伸出，所述拉簧的一端钩设在所述第五连接座上，所述第五连接座的另一端钩设在所述L型装配件与所述第二滑块连接的一端。

在本申请一具体实施例中，所述废料收集盒的入料口处设有感应线圈，所述感应线圈用于在接收废弃的螺钉时进行记数统计。

本申请的有益效果是：三轴运动机构互相配合工作，移动电批机构以及待锁付零件，且其中Y向运动机构设置有两条线，增加了可装配的待锁付零件，提高了具有扭力检测和废料回收的自动锁付机整体的工作效率，电批扭力点检仪可在进行锁付工作前对电批组件进行扭力检测，并调整到锁付工作需要的适合值，提高了具有扭力检测和废料回收的自动锁付机的工作效率以及安全性，废料收集盒通过回收出现异常的螺钉并记录废料量，可以通过数据统计判断待锁付的零件的批次质量，节省了物料成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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获得其他的附图。其中：

图1是本申请实施例提供的具有扭力检测和废料回收的自动锁付机的立体结构示意图；

图2是图1中所示的具有扭力检测和废料回收的自动锁付机的供料组件的放大结构示意图；

图3是图1中所示的具有扭力检测和废料回收的自动锁付机的电批组件结构示意图；

图4是图3中所示的电批组件去除丝杆电机、伺服电机时的结构示意图；

图5是图4中所示的电批组件的剖视图。

附图标记说明：100、主控机台；101、X向运动机构；102、Y向运动机构；103、Z向运动机构；104、通用载板；105、治具盒；106、盒体；107、盖体；108、工作孔；110、基板；120、丝杆电机；121、丝杆轴；122、第一缓冲弹簧；130、伺服电机；131、螺丝刀；140、吸嘴套件；141、负压连接孔；150、滑轨；151、第一滑块；160、第一连接座；161、第一竖向板；162、第一横向板；170、第二连接座；171、第二竖向板；172、第二横向板；180、联动板；190、第三连接座；191、第三竖向板；192、第三横向板；200、第一油压缓冲器；210、第四连接座；220、第二油压缓冲器；230、第二滑块；240、L型装配件；250、第五连接座；260、拉簧；270、光电开关；271、挡光板；280、物料盒；281、供料滑槽；282、供料转盘；290、电批扭力点检仪；300、废料收集盒。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动情况下所获得的所有其他实施例，均属于本申请保护的范围。

需要说明，若本申请实施例中有涉及方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……），则该方向性指示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、移动情况等，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。

另外，若本申请实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“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，也不在本申请要求的保护范围之内。

请参阅图1-图5所示，本申请提供一种具有扭力检测和废料回收的自动锁付机包括主控机台100、三轴运动机构、电批组件、供料组件、电批扭力点检仪290、废料收集盒300。

请参阅图1所示，主控机台100内设置有智能电路控制系统，智能电路控制系统用于操控具有扭力检测和废料回收的自动锁付机进行自动化工作，为具有扭力检测和废料回收的自动锁付机提供工作指令，智能电路控制系统可对锁付过程和结果全程监控，记录工作数据，可通过不同权限的刷卡器进行人工调整操作。

三轴运动机构包括X向运动机构101、Y向运动机构102以及Z向运动机构103，X向运动机构101通过支撑立柱设置在主控机台100的上方，Y向运动机构102包括平行间隔设置的两条并嵌设在主控机台100的表面，Y向运动机构102上设置有通用载板104，通用载板104用于装配治具盒105，治具盒105包括盒体106和盖体107，盒体106用于定位装夹多个待锁付的零件，盖体107与盒体106连接并设有露出锁付工位的工作孔108，由于Y向运动机构102设置有两条，可以装配双倍的待锁付零件，节省了反复装填待锁付零件的时间，提高了具有扭力检测和废料回收的自动锁付机整体的工作效率，Z向运动机构103与X向运动机构101相连接，通过Y向运动机构102带动通用载板104和治具盒105来移动待锁付零件，配合X向运动机构101带动电批组件移动到待锁付零件上方，再由Z向运动机构103推动电批组件靠近待锁付零件进行锁付工作。

请参阅图1、图2所示，电批组件与Z向运动机构103连接，用于进行螺钉吸取和锁付作业，通过Z向运动机构103使电批组件进行竖直方向的移动，供料组件设置在主控机台100上并位于Y向运动机构102之间，供料组件包括物料盒280、供料滑槽281、供料转盘282，物料盒280用于储存螺钉，螺钉通过供料滑槽281送到供料转盘282处，并装配在供料转盘282内，用于提供摆放好的螺钉以供电批组件取用，当进行锁付工作时，电批组件先通过三轴运动机构移动到供料组件上方，并由Z向运动机构103将电批组件送到螺钉处，电批组件将螺钉吸取出准备移动到待锁付零件处再进行锁付工作，也可通过气吹式将供料盒内的螺钉供给到电批组件。

请参阅图1所示，电批扭力点检仪290设置在主控机台100上，用于在电批组件打螺钉前进行电批扭力检测，电批组件在进行锁付工作之前先移动到电批扭力点检仪290处，检测当前电批组件的扭力，且具有扭力检测和废料回收的自动锁付机具有扭力异常补偿功能，当检测到当前扭力异常时，对电批组件进行调整，当电批组件的扭力调整为适合进行扭力工作的适合值时，再进行后续的取料以及锁付工作。

废料收集盒300设置在主控机台100上，用于在电批组件打螺钉出现滑牙或者浮高异常报警时接收电批组件转运的废螺钉，在进行锁付工作时，通过电批组件在锁付零件时，若发生螺钉打滑或浮高异常时及时停止锁付工作，并将螺钉退出转而移动至废料收集盒300并投入至其中，由于在出现异常情况时及时停止锁付工作，减少了低质量零件的产出，废料收集盒300的入料口处设有感应线圈，感应线圈用于在接收废弃的螺钉时进行记数统计，便于具有扭力检测和废料回收的自动锁付机统计回收的废料数，提高工作效率。

请参阅图3-图5所示，电批组件包括基板110、丝杆电机120、伺服电机130、吸嘴套件140，基板110用于装配电批组件其余零件，并将电批组件整体装配在具有扭力检测和废料回收的自动锁付机上，丝杆电机120沿Z方向固定设置在基板110上，丝杆电机120具有丝杆轴121，丝杆电机120用于给电批组件提供Z方向的动力，当Z向运动机构103将电批组件送至待工作位置高度时，由丝杆电机120进行高度微调，待调整到合适高度位置时再进行锁付工作。

请参阅图3所示，伺服电机130沿Z方向滑动设置在基板110上并与丝杆电机120联动以通过丝杆电机120的驱动进行升降，伺服电机130具有可转动的螺丝刀131，伺服电机130用于为电批组件进行锁付工作时为螺钉提供扭力，伺服电机130的螺丝刀131用于配合螺钉工作，带动螺钉转动，吸嘴套件140沿Z方向滑动设置在基板110上并位于伺服电机130的下方，螺丝刀131伸入在吸嘴套件140中，吸嘴套件140的侧边设有负压连接孔141，电批组件运动至供料组件上方时通过负压进行螺钉吸附，当螺钉被吸附在吸嘴套件140内的时候，螺丝刀131的刀头嵌入螺钉的顶部花纹内，伺服电机130为螺丝刀131提供动力，带动螺钉转动完成锁付工作。

电批组件还包括滑轨150、第一滑块151、第一连接座160、第二连接座170、联动板180、第一缓冲弹簧122。

滑轨150沿Z方向固定设置在基板110上，用于为伺服电机130和吸嘴套件140提供Z方向上的移动轨道。

第一滑块151滑动性设置在滑轨150上，第一连接座160包括相连接的第一竖向板161和第一横向板162，第一竖向板161与第一滑块151固定连接，伺服电机130固定安装在第一横向板162上，螺丝刀131穿过第一横向板162，第一滑块151和第一连接座160配合将伺服电机130装配在滑轨150上，使伺服电机130可以在滑轨150上滑动。

第二连接座170包括相连接的第二竖向板171和第二横向板172，第二竖向板171固定设置在基板110上，丝杆电机120固定安装在第二横向板172上，丝杆轴121穿过第二横向板172并通过联动板180与第一竖向板161固定连接，丝杆轴121移动时推动联动板180并带动伺服电机130同步运动，由此使丝杆电机120控制伺服电机130进行微调高度，第一缓冲弹簧122套置在丝杆轴121上，用于在联动板180上升时对联动板180进行弹性缓冲，降低了丝杆以及联动板180上升的速度，提高了丝杆电机120的使用寿命以及安全性。

请参阅图3、图4所示，电批组件还包括第三连接座190、第一油压缓冲器200、第四连接座210、第二油压缓冲器220，第三连接座190包括相连接的第三竖向板191和第三横向板192，第三竖向板191固定设置在基板110上，第一油压缓冲器200设置在第三竖向板191上并与第一竖向板161相对齐，用于在第一竖向板161上升时进行缓冲，当第一竖向板161向上移动时，第一竖向板161抵接在第一油压缓冲器200上，限制第一竖向板161向上移动的速度，提高伺服电机130在向上移动时的安全性，降低电批组件在工作时因移动产生的零件损耗。

请参阅图3、图4所示，第四连接座210垂直固定设置在基板110上并包围滑轨150，第二油压缓冲器220设置在第四连接座210并与第一横向板162相面对，用于在第一横向板162下降时进行缓冲，当伺服电机130下降时，直至第一横向板162抵接到第二油压缓冲器220，降低伺服电机130整体下降的移动速度，用以保护伺服电机130，提高了安全性以及伺服电机130使用寿命，降低了设备损耗。

请参阅图3-图5所示，电批组件还包括第二滑块230、L型装配件240、第五连接座250、拉簧260，第二滑块230滑动性设置在滑轨150上，L型装配件240与第二滑块230相固定，第二滑块230在滑轨150上滑动时带动第二滑块230同步运动，第二滑块230、L型装配件240均由第四连接座210包围，吸嘴套件140通过L型装配件240的自由端固定装配，第二滑块230和L型装配件240为吸嘴套件140在Z方向上的移动增加了稳定性，第五连接座250垂直固定设置在基板110上并位于第四连接座210的下方，L型装配件240穿过第五连接座250并弯折伸出，拉簧260的一端钩设在第五连接座250上，拉簧260的另一端钩设在L型装配件240与第二滑块230连接的一端，当吸嘴套件140内部螺钉卡住或者有异物卡住时，通过人工向上拉动拉簧260，带动吸嘴套件140相对螺丝刀131向上移动，通过螺丝刀131将内部卡住的异物或螺钉顶出吸嘴套件140。

请参阅图4所示，电批组件还包括光电开关270和挡光板271，光电开关270固定装配在基板110上，光电开关270两端有延伸出分别用于发光以及感应光的凸块，挡光板271固定装配在第一竖向板161上，当伺服电机130向上移动时，第一竖向板161带动挡光板271同步向上移动，当挡光板271抵达光电开关270中间时，挡光板271遮挡住光电开关270发出的灯光，从而使光电开关270改变状态判定伺服电机130为已经抵达停止工作时的位置，完成复位。

本申请提供的具有扭力检测和废料回收的自动锁付机由主控机台100的智能电路控制系统进行整体操控进行工作，通过废料收集盒300上的感应线圈统计回收的废弃螺钉数量，并由主控机台100的智能电路控制系统整理记录数据，以及记录哪些产品打坏需要处理，智能化程度高，且具有扭力检测和废料回收的自动锁付机还设置有电批扭力点检仪290，可对电批组件在工作前检测扭力并通过智能电路控制系统调节至合适扭力，具有扭力检测和废料回收的自动锁付机同时具有供料、检测扭力、取料、锁付零件、回收螺钉、监控记录工作数据及工作情况的功能，并由智能电路控制系统控制，提高了具有扭力检测和废料回收的自动锁付机的自动化程度以及工作效率。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有扭力检测和废料回收的自动锁付机，其特征在于，所述具有扭力检测和废料回收的自动锁付机包括：

主控机台（100）；

三轴运动机构，包括X向运动机构（101）、Y向运动机构（102）以及Z向运动机构（103），所述X向运动机构（101）通过支撑立柱设置在所述主控机台（100）的上方，所述Y向运动机构（102）包括平行间隔设置的两条并嵌设在所述主控机台（100）的表面，所述Y向运动机构（102）上设置有通用载板（104），所述通用载板（104）用于装配治具盒（105），所述治具盒（105）包括盒体（106）和盖体（107），所述盒体（106）用于定位装夹多个待锁付的零件，所述盖体（107）与所述盒体（106）连接并设有露出锁付工位的工作孔（108），所述Z向运动机构（103）与所述X向运动机构（101）相连接；

电批组件，与所述Z向运动机构（103）连接，用于进行螺钉吸取和锁付作业；

供料组件，设置在所述主控机台（100）上并位于所述Y向运动机构（102）之间，用于提供摆放好的螺钉以供所述电批组件取用；

电批扭力点检仪（290），设置在所述主控机台（100）上，用于在所述电批组件打螺钉前进行电批扭力检测；

废料收集盒（300），设置在所述主控机台（100）上，用于在所述电批组件打螺钉出现滑牙或者浮高异常报警时接收所述电批组件转运的废螺钉。

2.根据权利要求1所述的具有扭力检测和废料回收的自动锁付机，其特征在于，所述电批组件包括：

基板（110）；

丝杆电机（120），沿Z方向固定设置在所述基板（110）上，所述丝杆电机（120）具有丝杆轴（121）；

伺服电机（130），沿Z方向滑动设置在所述基板（110）上并与所述丝杆电机（120）联动以通过所述丝杆电机（120）的驱动进行升降，所述伺服电机（130）具有可转动的螺丝刀（131）；

吸嘴套件（140），沿Z方向滑动设置在所述基板（110）上并位于所述伺服电机（130）的下方，所述螺丝刀（131）伸入在所述吸嘴套件（140）中，所述吸嘴套件（140）的侧边设有负压连接孔（141），所述电批组件运动至所述供料组件上方时通过负压进行螺钉吸附。

3.根据权利要求2所述的具有扭力检测和废料回收的自动锁付机，其特征在于：所述电批组件还包括：

滑轨（150），沿Z方向固定设置在所述基板（110）上；

第一滑块（151），滑动性设置在所述滑轨（150）上；

第一连接座（160），包括相连接的第一竖向板（161）和第一横向板（162），所述第一竖向板（161）与所述第一滑块（151）固定连接，所述伺服电机（130）固定安装在所述第一横向板（162）上，所述螺丝刀（131）穿过所述第一横向板（162）。

4.根据权利要求3所述的具有扭力检测和废料回收的自动锁付机，其特征在于：所述电批组件还包括第二连接座（170）、联动板（180），所述第二连接座（170）包括相连接的第二竖向板（171）和第二横向板（172），所述第二竖向板（171）固定设置在所述基板（110）上，所述丝杆电机（120）固定安装在所述第二横向板（172）上，所述丝杆轴（121）穿过所述第二横向板（172）并通过所述联动板（180）与所述第一竖向板（161）固定连接。

5.根据权利要求4所述的具有扭力检测和废料回收的自动锁付机，其特征在于：所述电批组件还包括第一缓冲弹簧（122），所述第一缓冲弹簧（122）套置在所述丝杆轴（121）上，用于在所述联动板（180）上升时对所述联动板（180）进行弹性缓冲。

6.根据权利要求3所述的具有扭力检测和废料回收的自动锁付机，其特征在于：所述电批组件还包括第三连接座（190）、第一油压缓冲器（200），所述第三连接座（190）包括相连接的第三竖向板（191）和第三横向板（192），所述第三竖向板（191）固定设置在所述基板（110）上，所述第一油压缓冲器（200）设置在所述第三竖向板（191）上并与所述第一竖向板（161）相对齐，用于在所述第一竖向板（161）上升时进行缓冲。

7.根据权利要求4所述的具有扭力检测和废料回收的自动锁付机，其特征在于：所述电批组件还包括第四连接座（210）、第二油压缓冲器（220），所述第四连接座（210）垂直固定设置在所述基板（110）上并包围所述滑轨（150），所述第二油压缓冲器（220）设置在所述第四连接座（210）并与所述第一横向板（162）相面对，用于在所述第一横向板（162）下降时进行缓冲。

8.根据权利要求7所述的具有扭力检测和废料回收的自动锁付机，其特征在于：所述电批组件还包括第二滑块（230）和L型装配件（240），所述第二滑块（230）滑动性设置在所述滑轨（150）上，所述L型装配件（240）与所述第二滑块（230）相固定，所述第二滑块（230）、所述L型装配件（240）均由所述第四连接座（210）包围，所述吸嘴套件（140）通过所述L型装配件（240）的自由端固定装配。

9.根据权利要求8所述的具有扭力检测和废料回收的自动锁付机，其特征在于：所述电批组件还包括第五连接座（250）、拉簧（260），所述第五连接座（250）垂直固定设置在所述基板（110）上并位于所述第四连接座（210）的下方，所述L型装配件（240）穿过所述第五连接座（250）并弯折伸出，所述拉簧（260）的一端钩设在所述第五连接座（250）上，所述第五连接座（250）的另一端钩设在所述L型装配件（240）与所述第二滑块（230）连接的一端。

10.根据权利要求1所述的具有扭力检测和废料回收的自动锁付机，其特征在于：所述废料收集盒（300）的入料口处设有感应线圈，所述感应线圈用于在接收废弃的螺钉时进行记数统计。