CN205968140U - 自动锁螺丝机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种自动锁螺丝机，属于机械技术领域。它解决了现有的自动锁螺丝机采用电批或风批作为动力驱动存在扭矩小、滑牙、漏锁等锁紧问题。本自动锁螺丝机，包括竖直设置的立板，立板的顶部固连有顶板，顶板上设有油缸，立板的一侧具有位于顶板下方的由油缸驱动其上下运动的支撑板，支撑板上设有由驱动结构驱动的螺丝夹头，本自动锁螺丝机还包括带触屏的PLC可编程控制器，油缸和驱动结构分别与PLC可编程控制器连接，油缸与支撑板之间设有当螺丝夹头内的螺丝与工件的螺纹孔接触时用于减缓支撑板进给速度的缓速结构，立板与支撑板之间设有导向结构。本实用新型具有锁紧扭矩大、锁紧效果好等优点。

Description

自动锁螺丝机

技术领域

本实用新型属于机械技术领域，涉及一种自动锁螺丝机。

背景技术

自动锁螺丝机是用于取代传统手工拧紧螺丝的机器。自动锁螺丝机包括自动整理单元、螺丝自动输送单元、螺丝自动拧紧单元、以及锁紧过程中的检测单元。多轴自动锁螺丝机是在支撑板上同时设置两个或两个以上的拧紧轴，在每个拧紧轴的下端均设有一个螺丝夹头，加工时可同时将两个或两个以上的螺丝进行旋拧，大幅提高了工作效率。

但这种多轴自动锁螺丝机采用电批或风批做拧紧动力，市售电批或风批的扭矩小于5N.m，不能够满足大扭矩的拧紧需求，这种风批或电批调整扭矩是通过机械机构来实现的，很难准确的调到工艺要求的扭矩；螺丝夹头的进给由气缸或者油缸驱动，其进给速度恒定不变，工作时导致多颗螺丝锁紧的工件被打翘，甚至出现滑牙、漏锁等锁紧缺陷。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种锁紧扭矩大、锁紧效果好的自动锁螺丝机。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

本自动锁螺丝机，包括竖直设置的立板，所述立板的顶部固连有顶板，所述的顶板上设有油缸，所述立板的一侧具有位于顶板下方的由油缸驱动其上下运动的支撑板，所述的支撑板上设有由驱动结构驱动的螺丝夹头，其特征在于，本自动锁螺丝机还包括带触屏的PLC可编程控制器，所述的油缸和驱动结构分别与PLC可编程控制器连接，所述的油缸与支撑板之间设有当螺丝夹头内的螺丝与工件的螺纹孔接触时用于减缓支撑板进给速度的缓速结构，所述的立板与支撑板之间设有导向结构。

立板上设置的用于驱动支撑板上下运动的结构还可以是气缸。油缸的进给速度无法自由调节，在初始阶段，油缸的速度大于螺丝夹头的旋进速度，当螺丝夹头内的螺丝与工件的螺纹孔接触时缓速结构可降低支撑板的进给速度，使支撑板的进给速度等于螺丝夹头的旋进速度，保证螺丝能顺利旋入，避免出现滑牙和漏锁等锁紧缺陷。导向结构主要对支撑板起到导向作用，保证支撑板在上下运动过程中的平稳性。在支撑板上固连有与螺丝夹头数量相等的轴承，螺丝夹头的上端与轴承的内圈紧配合。

在上述的自动锁螺丝机中，所述的导向结构包括两条竖直设于立板上的导轨，其中一个导轨上设有滑座一，另一个导轨上设有与滑座一位于同一高度的滑座二，上述的支撑板同时固定在滑座一与滑座二上，其中一个导轨上还设有位于滑座一上方的滑座三，另一个导轨上还设有与滑座三位于同一高度的滑座四，一上托板同时固定在滑座三与滑座四上，所述油缸的活塞杆与上托板固连，所述的缓速结构设于上托板与支撑板之间。

在上述的自动锁螺丝机中，所述的驱动结构包括固定在上托板上的伺服电机和设于上托板与支撑板之间的可伸缩万向节，所述可伸缩万向节的上端与伺服电机的转轴同轴连接，下端与螺丝夹头的上端同轴连接，所述的伺服电机与PLC可编程控制器连接。

可伸缩万向节分为三段：上段、中段和下段，上段与中段之间设有一个万向接头，中段与下段之间设有一个万向接头，其中上段与伺服电机的转轴同轴设置，下段与螺丝夹头的上端同轴设置，中段为倾斜设置。PLC可编程控制器采集伺服电机的驱动扭矩、转速等各项参数，实时调整拧紧扭矩与工件锁紧状况的曲线，有效避免了多颗螺丝锁紧的工件被打翘、滑牙和漏锁等锁紧缺陷。中段为外套和内柱，外套内具有内齿，内柱内具有外齿，该外齿与内齿配合，即使外套与内柱发生相对运动，其仍能传递扭矩。

由于中段的外套和内柱可相对运动，在一定程度上也起到了缓速结构的作用。

在上述的自动锁螺丝机中，所述的伺服电机与可伸缩万向节之间设有固定在上托板上的精密行星减速器，所述伺服电机的转轴与精密行星减速器的输入轴连接，上述的可伸缩万向节与精密行星减速器的输出轴连接。

由于设置了精密行星减速器，可实现扭矩的增大。

在上述的自动锁螺丝机中，所述的缓速结构包括固定在支撑板上的竖直导杆和设于上托板上的与竖直导杆相对设置的导向通孔，所述的竖直导杆穿设在导向通孔内且与导向通孔紧配合，所述竖直导杆的上端设有限位部。可在竖直导杆上套设弹簧。

在上述的自动锁螺丝机中，所述的竖直导杆为两个且分别位于油缸中轴线的两侧。

本自动锁螺丝机的工作过程如下：

油缸的活塞杆伸长，推动上托板沿着导轨向下运动，由于竖直导杆与导向通孔为紧配合，带动支撑板一起向下运动；当螺丝夹头内的螺丝与工件的螺纹孔接触时，支撑板的进给速度由螺丝夹头的旋进速度决定，也就是说支撑板此时的进给速度与螺丝夹头的旋进速度相等，此时上托板在油缸的作用下还是以恒定的进给速度向下运动，虽然竖直导杆与导向通孔为紧配合，但两者之间还是能相对运动，竖直导杆相对导向通孔运动减缓了支撑板的进给速度；工作完毕后，油缸带动上托板向上运动，当限位部抵靠到上托板上时竖直导杆拉动支撑板一起向上运动复位。

与现有技术相比，本自动锁螺丝机具有以下优点：

采用伺服电机驱动，能够在触屏上直接输入数字来实现扭矩的调整，而且剧本扭矩、转速等参数的在线监控，并能将各项参数存档，通过USB快速导出，方便日后参阅，为工艺调整提供了实践的参数；采用伺服电机动力，配合精密行星减速器，输出扭矩大，PLC可编程控制器采集伺服电机的驱动扭矩、转速等各项参数，实时调整拧紧扭矩与工件锁紧状况的曲线，有效避免了多颗螺丝锁紧的工件被打翘、滑牙和漏锁等锁紧缺陷，解决了扭矩小、扭矩不稳定的问题。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种较佳实施例的结构示意图。

图中，1、立板；2、顶板；3、油缸；4、支撑板；5、螺丝夹头；6、导轨；7、上托板；8、伺服电机；9、可伸缩万向节；10、精密行星减速器；11、竖直导杆；12、限位部。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1所示的自动锁螺丝机，包括竖直设置的立板1，立板1的顶部固连有顶板2，顶板2上设有油缸3，立板1的一侧具有位于顶板2下方的由油缸3驱动其上下运动的支撑板4，支撑板4上设有由驱动结构驱动的螺丝夹头5。

本自动锁螺丝机还包括带触屏的PLC可编程控制器，油缸3和驱动结构分别与PLC可编程控制器连接，油缸3与支撑板4之间设有当螺丝夹头5内的螺丝与工件的螺纹孔接触时用于减缓支撑板4进给速度的缓速结构，立板1与支撑板4之间设有导向结构。

立板1上设置的用于驱动支撑板4上下运动的结构还可以是气缸。油缸3的进给速度无法自由调节，在初始阶段，油缸3的速度大于螺丝夹头5的旋进速度，当螺丝夹头5内的螺丝与工件的螺纹孔接触时缓速结构可降低支撑板4的进给速度，使支撑板4的进给速度等于螺丝夹头5的旋进速度，保证螺丝能顺利旋入，避免出现滑牙和漏锁等锁紧缺陷。导向结构主要对支撑板4起到导向作用，保证支撑板4在上下运动过程中的平稳性。在支撑板4上固连有与螺丝夹头5数量相等的轴承，螺丝夹头5的上端与轴承的内圈紧配合。

如图1所示，导向结构包括两条竖直设于立板1上的导轨6，其中一个导轨6上设有滑座一，另一个导轨6上设有与滑座一位于同一高度的滑座二，支撑板4同时固定在滑座一与滑座二上，其中一个导轨6上还设有位于滑座一上方的滑座三，另一个导轨6上还设有与滑座三位于同一高度的滑座四，一上托板7同时固定在滑座三与滑座四上，油缸3的活塞杆与上托板7固连，缓速结构设于上托板7与支撑板4之间。

如图1所示，驱动结构包括固定在上托板7上的伺服电机8和设于上托板7与支撑板4之间的可伸缩万向节9，可伸缩万向节9的上端与伺服电机8的转轴同轴连接，下端与螺丝夹头5的上端同轴连接，伺服电机8与PLC可编程控制器连接。

可伸缩万向节9分为三段：上段、中段和下段，上段与中段之间设有一个万向接头，中段与下段之间设有一个万向接头，其中上段与伺服电机8的转轴同轴设置，下段与螺丝夹头5的上端同轴设置，中段为倾斜设置。PLC可编程控制器采集伺服电机8的驱动扭矩、转速等各项参数，实时调整拧紧扭矩与工件锁紧状况的曲线，有效避免了多颗螺丝锁紧的工件被打翘、滑牙和漏锁等锁紧缺陷。中段为外套和内柱，外套内具有内齿，内柱内具有外齿，该外齿与内齿配合，即使外套与内柱发生相对运动，其仍能传递扭矩。

由于中段的外套和内柱可相对运动，在一定程度上也起到了缓速结构的作用。

如图1所示，伺服电机8与可伸缩万向节9之间设有固定在上托板7上的精密行星减速器10，伺服电机8的转轴与精密行星减速器10的输入轴连接，可伸缩万向节9与精密行星减速器10的输出轴连接。由于设置了精密行星减速器10，可实现扭矩的增大。

如图1所示，缓速结构包括固定在支撑板4上的竖直导杆11和设于上托板7上的与竖直导杆11相对设置的导向通孔，竖直导杆11穿设在导向通孔内且与导向通孔紧配合，竖直导杆11的上端设有限位部12。可在竖直导杆11上套设弹簧。

如图1，竖直导杆11为两个且分别位于油缸3中轴线的两侧。

本自动锁螺丝机的工作过程如下：

油缸3的活塞杆伸长，推动上托板7沿着导轨6向下运动，由于竖直导杆11与导向通孔为紧配合，带动支撑板4一起向下运动；当螺丝夹头5内的螺丝与工件的螺纹孔接触时，支撑板4的进给速度由螺丝夹头5的旋进速度决定，也就是说支撑板4此时的进给速度与螺丝夹头5的旋进速度相等，此时上托板7在油缸3的作用下还是以恒定的进给速度向下运动，虽然竖直导杆11与导向通孔为紧配合，但两者之间还是能相对运动，竖直导杆11相对导向通孔运动减缓了支撑板4的进给速度；工作完毕后，油缸3带动上托板7向上运动，当限位部12抵靠到上托板7上时竖直导杆11拉动支撑板4一起向上运动复位。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (6)

1.一种自动锁螺丝机，包括竖直设置的立板(1)，所述立板(1)的顶部固连有顶板(2)，所述的顶板(2)上设有油缸(3)，所述立板(1)的一侧具有位于顶板(2)下方的由油缸(3)驱动其上下运动的支撑板(4)，所述的支撑板(4)上设有由驱动结构驱动的螺丝夹头(5)，其特征在于，本自动锁螺丝机还包括带触屏的PLC可编程控制器，所述的油缸(3)和驱动结构分别与PLC可编程控制器连接，所述的油缸(3)与支撑板(4)之间设有当螺丝夹头(5)内的螺丝与工件的螺纹孔接触时用于减缓支撑板(4)进给速度的缓速结构，所述的立板(1)与支撑板(4)之间设有导向结构。

2.根据权利要求1所述的自动锁螺丝机，其特征在于，所述的导向结构包括两条竖直设于立板(1)上的导轨(6)，其中一个导轨(6)上设有滑座一，另一个导轨(6)上设有与滑座一位于同一高度的滑座二，上述的支撑板(4)同时固定在滑座一与滑座二上，其中一个导轨(6)上还设有位于滑座一上方的滑座三，另一个导轨(6)上还设有与滑座三位于同一高度的滑座四，一上托板(7)同时固定在滑座三与滑座四上，所述油缸(3)的活塞杆与上托板(7)固连，所述的缓速结构设于上托板(7)与支撑板(4)之间。

3.根据权利要求2所述的自动锁螺丝机，其特征在于，所述的驱动结构包括固定在上托板(7)上的伺服电机(8)和设于上托板(7)与支撑板(4)之间的可伸缩万向节(9)，所述可伸缩万向节(9)的上端与伺服电机(8)的转轴同轴连接，下端与螺丝夹头(5)的上端同轴连接，所述的伺服电机(8)与PLC可编程控制器连接。

4.根据权利要求3所述的自动锁螺丝机，其特征在于，所述的伺服电机(8)与可伸缩万向节(9)之间设有固定在上托板(7)上的精密行星减速器(10)，所述伺服电机(8)的转轴与精密行星减速器(10)的输入轴连接，上述的可伸缩万向节(9)与精密行星减速器(10)的输出轴连接。

5.根据权利要求2所述的自动锁螺丝机，其特征在于，所述的缓速结构包括固定在支撑板(4)上的竖直导杆(11)和设于上托板(7)上的与竖直导杆(11)相对设置的导向通孔，所述的竖直导杆(11)穿设在导向通孔内且与导向通孔紧配合，所述竖直导杆(11)的上端设有限位部(12)。

6.根据权利要求5所述的自动锁螺丝机，其特征在于，所述的竖直导杆(11)为两个且分别位于油缸(3)中轴线的两侧。