CN208147310U - 自动螺丝锁付装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种自动螺丝锁付装置，包括驱动机构、批杆、套筒组件以及传动组件，且所述套筒组件包括批嘴，所述批杆以及传动组件装设在所述套筒组件内，所述驱动机构经由所述传动组件驱动所述批杆转动；所述自动螺丝锁付装置还包括活塞组件；所述活塞组件装设在所述套筒组件内；所述批杆在所述活塞组件带动下做轴向的往复移动。本实用新型通过将电批结构和活塞结构进行融合，不仅可驱动批杆转动，而且可驱动批杆上行和下行，从而无需外界再提供额外的向下作用力就可实现螺钉锁付，大大节约了组装成本和维护成本。

Description

自动螺丝锁付装置

技术领域

本实用新型涉及自动化装配领域，更具体地说，涉及一种自动螺丝锁付装置。

背景技术

目前，在电子、机械等制造行业中，螺丝装配作业应用十分广泛。以往的螺丝装配作业大部分是手工操作，即通过人工将螺丝放置到螺丝孔位，再用螺丝刀逐个锁紧，该方式存在生产效率低、劳动强度大等弊端，不利于企业生产规模的扩大和生产效益的提高。随着科学技术的飞速发展，逐步出现了伺服电批、气动螺丝批等锁付机工具，替代手工拧紧的方式，提高了工作效率，减轻工人锁紧螺丝的工作强度。

目前，伺服电批已广泛应用于家电、汽车、电子通信等行业。上述伺服电批一般由伺服电机、减速器(可选)、连接部分、批杆、批嘴等部分组成，该类电批的主要原理是利用批嘴将螺钉平稳吸附，之后通过伺服电机为批杆末端提供旋转运动和扭矩，以完成螺钉的锁付。

然而，上述伺服电批仅能提供旋转方向的扭矩，为满足在螺丝锁付过程中对批杆螺旋运动要求，还需通过一个外部机构(例如气缸、滑台等)为批杆提供一个向下的运动。但上述外部机构增加了产品的复杂度，同时增加了系统的装配成本和维护成本。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对上述伺服电批需通过外部机构进行上、下行控制的问题，提供一种自动螺丝锁付装置。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案是，提供一种自动螺丝锁付装置，包括驱动机构、批杆、套筒组件以及传动组件，且所述套筒组件包括批嘴，所述批杆以及传动组件装设在所述套筒组件内，所述驱动机构经由所述传动组件驱动所述批杆转动；所述自动螺丝锁付装置还包括活塞组件；所述活塞组件装设在所述套筒组件内；所述批杆在所述活塞组件带动下做轴向的往复移动。

在本实用新型所述的自动螺丝锁付装置中，所述活塞组件包括第一活塞头、活塞杆、第二活塞头以及限位环，其中：所述第一活塞头和第二活塞头分别与所述套筒组件的内壁滑动连接、所述限位环固定连接在所述套筒组件上，且所述第一活塞头和限位环在所述套筒组件内分隔出第一密封腔、所述限位环和第二活塞头在所述套筒组件内分隔出第二密封腔；所述活塞杆穿过所述限位环并分别固定连接到所述第一活塞头和第二活塞头；

所述套筒组件上具有与所述第一密封腔连通的第一气孔以及与所述第二密封腔连通的第二气孔，并通过连接到所述第二气孔的第二气缸向所述第二密封腔注气使所述第二活塞头推动所述批杆伸出批嘴、通过连接到所述第一气孔的第一气缸向所述第一密封腔注气使所述第二活塞头将所述批杆拉回批嘴。

在本实用新型所述的自动螺丝锁付装置中，所述传动组件包括传动轴、传动套筒、第一轴承、第二轴承，且所述第二轴承为复合滚珠轴承；所述活塞杆为管状，所述传动套筒依次穿过所述第一活塞头、活塞杆和第二活塞头，且所述传动套筒通过所述第一轴承安装到第一活塞头、通过第二轴承安装到第二活塞头；所述传动轴与所述传动套筒轴向滑动连接，并带动所述传动套筒转动。

在本实用新型所述的自动螺丝锁付装置中，所述套筒组件包括上套筒和批嘴安装套筒，且所述批嘴安装套筒固定连接在所述上套筒的底部；所述第一密封腔和第二密封腔分别位于所述上套筒内，所述第一气孔和第二气孔分别位于所述上套筒；所述批杆通过第三轴承安装到所述批嘴安装套筒内。

在本实用新型所述的自动螺丝锁付装置中，所述批嘴固定在批嘴安装套筒的底部，且所述批嘴内设有第三密封腔；所述批嘴底部的吸附口与所述第三密封腔连通，且所述批嘴的侧壁上具有两个相对设置的第三通孔；所述两个第三通孔分别与所述第三密封腔连通，并通过连接到所述第三通孔的负压装置实现所述吸附口的螺丝吸附。

在本实用新型所述的自动螺丝锁付装置中，所述驱动机构为伺服电机；所述批嘴安装套筒内设有磁环，且所述批杆穿过所述磁环。

在本实用新型所述的自动螺丝锁付装置中，所述限位环上具有周向的凹槽，且所述套筒组件上具有螺孔；所述限位环通过端部嵌入所述凹槽并螺纹连接到所述螺孔的螺钉固定在所述套筒组件上。

在本实用新型所述的自动螺丝锁付装置中，所述批杆通过快拆组件装配到所述传动套筒的底部。

在本实用新型所述的自动螺丝锁付装置中，所述快拆组件包括钢珠保持套筒、钢珠、弹簧和挡圈；其中：所述传动套筒的外侧具有轴向的沟槽，且所述钢珠始终保持在所述沟槽内；所述钢珠保持套筒的内侧具有斜面，并通过所述斜面改变所述钢珠在沟槽内的上下位置，以实现对批杆的限位和放松；所述弹簧压在所述钢珠保持套筒的内壁台阶处并使所述钢珠保持套筒处于预紧状态；所述挡圈装设在传动套筒的端部并阻止所述弹簧和钢珠保持套筒脱离传动套筒。

在本实用新型所述的自动螺丝锁付装置中，所述批嘴安装套筒上具有腰形孔，并通过固定在腰形孔上的螺钉对所述批杆进行限位，所述腰形孔的长轴沿所述批嘴安装筒的轴向设置。

本实用新型的自动螺丝锁付装置具有以下有益效果：通过将电批结构和活塞结构进行融合，不仅可驱动批杆转动，而且可驱动批杆上行和下行。本实用新型的自动螺丝锁付装置使用简单、易于操作，无需外界再提供额外的向下作用力就可实现螺钉锁付，大大节约了组装成本和维护成本。

附图说明

图1是本实用新型自动螺丝锁付装置实施例的示意图；

图2是本实用新型自动螺丝锁付装置实施例的剖面示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1、2所示，是本实用新型自动螺丝锁付装置实施例的示意图，该自动螺丝锁付装置可用于电子、机械行业中的螺丝自动锁付。本实施例中的自动螺丝锁付装置包括驱动机构1、批杆8、套筒组件、传动组件以及活塞组件，且批杆8以及传动组件装设在套筒组件内(套筒组件包括位于底部的批嘴4)。上述驱动机构1经由传动组件驱动批杆8转动。活塞组件同样装设在套筒组件内，并通过活塞运动带动批杆8做轴向的往复移动。

在拧螺丝时，驱动机构1在驱动批杆8转动的同时，活塞组件推动批杆8将螺丝下压，从而完成螺丝锁付；在完成螺丝锁付后，活塞组件将批杆8拉回初始位置。上述驱动机构1具体可采用伺服电机或其他提供旋转输出的机构。

上述自动螺丝锁付装置通过将电批结构和活塞结构进行融合，不仅可驱动批杆转动，而且可驱动批杆上行和下行，从而无需外界再提供额外的向下作用力就可实现螺钉锁付，大大节约了组装成本和维护成本。

上述活塞组件可包括第一活塞头51、活塞杆52、第二活塞头53以及限位环54，其中：第一活塞头51和第二活塞头53分别与套筒组件的内壁滑动连接，限位环54则固定连接在套筒组件上。上述第一活塞头51、第二活塞头53以及限位环54的外周分别可通过密封圈与套筒组件的内壁密封连接，从而第一活塞头51、限位环54在套筒组件内分隔出第一密封腔，限位环54和第二活塞头53在套筒组件内分隔出第二密封腔。活塞杆52穿过第一密封腔、限位环54以及第二密封腔，且该活塞杆52的两端分别固定连接到第一活塞头51和第二活塞头53，并跟随第一活塞头51和第二活塞头53做轴向移动，批杆8则在上述第二活塞头53的作用下移动。特别地，上述活塞杆52可与第一活塞头51或第二活塞头53一体。

限位环54可通过以下方式固定在套筒组件上：在限位环54的外周设置周向的凹槽，并在套筒组件上设置螺孔21；限位环54通过端部嵌入凹槽并螺纹连接到螺孔21的螺钉固定在套筒组件上。

套筒组件上具有与第一密封腔连通的第一气孔以及与第二密封腔连通的第二气孔。上述第一气孔22和第二气孔可采用螺纹孔，并可通过气管连接到气缸，例如第一气孔22通过气管连接到第一气缸，第二气孔通过气管连接到第二气缸，并通过第一气缸向第一密封腔注气、通过第二气缸向第二密封腔注气，以实现活塞组件的活塞运动。具体地，如图2所示，在第二气缸经由第二气孔向第二密封腔注气时，第二密封腔的空间膨胀，由于限位环54固定到套筒组件，因此第二活塞头53下移，并推动批杆8下行伸出批嘴(同时带动活塞杆52和第一活塞头51下移，第一密封腔内的气体通过第一气孔22排出)；在第一气缸经由第一气孔22向第一密封腔注气时，第一密封腔的空间膨胀，由于限位环54固定到套筒组件，因此第一活塞头51上移，并带动活塞杆52和第二活塞头53上移，从而将批杆8上拉。

在上述第一密封腔和第二密封腔内，可分别安装缓冲垫(例如固定在限位环54的两端)，以缓冲第一活塞头51、第二活塞头53与限位环54之间的撞击。此外，还可在套筒组件上增加腰形孔31，并通过固定在腰形孔31上的螺钉对批杆8进行限位，即限制批杆8轴向移动的最大行程。具体地，上述腰形孔31的长轴沿套筒组件的轴向设置。

上述传动组件包括传动轴62、传动套筒63、第一轴承65、第二轴承66，其中第一轴承65可采用普通轴承，仅可提供周向的转动，第二轴承66则可采用复合滚珠轴承，其可提供周向的转动以及轴向的滑动。活塞组件中的活塞杆52为管状，传动套筒63依次穿过第一活塞头51、活塞杆52和第二活塞头53，并通过第一轴承65安装到第一活塞头51、通过第二轴承66安装到第二活塞头53。传动轴62则通过轴承61安装在套筒组件内，并与传动套筒63轴向滑动连接，并带动传动套筒63转动。

具体地，驱动机构1的输出轴与传动轴62一端的内壁通过紧固螺钉进行连接(传动轴62的外壁与轴承61的内环进行连接，轴承61的外环则与套筒组件的内壁进行连接)。套筒组件的顶部与驱动机构1使用螺钉进行固定连接。传动轴62的另一端是截面为正多边形的棱柱或花键，其嵌套在传动套筒63中，传动套筒63内壁的截面为与传动轴62的截面相配合的正多边形或花键套筒(当然，传动套筒63和传动轴62的截面也可采用其他非规则形状)。这样，在自动锁付装置工作过程中，传动轴62不仅可以在传动套筒63中进行上下移动，而且可以带动传动套筒63一起转动。

传动套筒63的外壁两端分别与第一轴承65和第二轴承66的内环进行固定连接。上述第一轴承65的外环与第一活塞头51固定连接，第二轴承66的外环则与第二活塞头53固定连接。具体地，上述第二轴承66的外环压在第二活塞头53上，活塞杆52的顶端压在第一活塞头51上，同时第一活塞头51又压在第一轴承65的外环上，最后利用螺帽67将整个结构进行锁紧，完成轴向锁紧固定。

上述套筒组件具体可包括上套筒2、批嘴安装套筒3、批嘴4，且批嘴安装套筒3固定连接在上套筒2的底部，批嘴4位于批嘴安装套筒3的底部。具体地，该批嘴安装套筒3与上套筒2可利用螺纹进行固定连接，批嘴4与批嘴安装套筒3也可利用螺纹连接。腰形孔31具体可位于批嘴安装套筒3上。第一密封腔和第二密封腔分别位于上套筒2内，第一气孔22和第二气孔也分别位于上套筒2。批杆8通过第三轴承91安装到批嘴安装套筒3内。具体地，批嘴安装套筒3的内壁与第三轴承91的外环过盈连接。

上述批嘴4内设有第三密封腔，且批嘴4底部的吸附口与第三密封腔连通；在批嘴4的侧壁上，具有两个相对设置的第三通孔41，且两个第三通孔41分别与第三密封腔连通。上述第三通孔41可连接负压装置，在负压装置作用下，批嘴4的底部通孔可实现螺丝吸附。上述批嘴安装筒3、批嘴4的结构，不仅保证了批杆8相对于批嘴4的同轴度，而且在螺钉吸附过程中，可利用两个第三通孔41保证气流稳定，提高螺丝吸附的平稳性。

在第三轴承91下方可设置磁环92，批杆8穿过磁环92，且磁环92与批杆8间隙连接。上述磁环92可提高批杆转动的稳定性。

批杆8具体可通过快拆组件装配到传动套筒63的底部。具体地，快拆组件包括钢珠保持套筒71、钢珠、弹簧72和挡圈73；其中传动套筒63底部的外侧(即外周)可设有轴向的沟槽，且钢珠始终保持在上述沟槽内；钢珠保持套筒71套于钢珠外，且该钢珠保持套筒71的内侧具有斜面，并通过该斜面改变钢珠在沟槽内的上下位置，以实现对批杆8的限位和放松。72弹簧压在钢珠保持套筒71的内壁台阶处并使钢珠保持套筒71处于预紧状态；挡圈73装设在传动套筒63的底端并阻止弹簧72和钢珠保持套筒71脱离传动套筒63。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种自动螺丝锁付装置，包括驱动机构、批杆、套筒组件以及传动组件，且所述套筒组件包括批嘴，所述批杆以及传动组件装设在所述套筒组件内，所述驱动机构经由所述传动组件驱动所述批杆转动；其特征在于，所述自动螺丝锁付装置还包括活塞组件；所述活塞组件装设在所述套筒组件内；所述批杆在所述活塞组件带动下做轴向的往复移动。

2.根据权利要求1所述的自动螺丝锁付装置，其特征在于，所述活塞组件包括第一活塞头、活塞杆、第二活塞头以及限位环，其中：所述第一活塞头和第二活塞头分别与所述套筒组件的内壁滑动连接、所述限位环固定连接在所述套筒组件上，且所述第一活塞头和限位环在所述套筒组件内分隔出第一密封腔、所述限位环和第二活塞头在所述套筒组件内分隔出第二密封腔；所述活塞杆穿过所述限位环并分别固定连接到所述第一活塞头和第二活塞头；

所述套筒组件上具有与所述第一密封腔连通的第一气孔以及与所述第二密封腔连通的第二气孔，并通过连接到所述第二气孔的第二气缸向所述第二密封腔注气使所述第二活塞头推动所述批杆伸出批嘴、通过连接到所述第一气孔的第一气缸向所述第一密封腔注气使所述第二活塞头将所述批杆拉回批嘴。

3.根据权利要求2所述的自动螺丝锁付装置，其特征在于，所述传动组件包括传动轴、传动套筒、第一轴承、第二轴承，且所述第二轴承为复合滚珠轴承；所述活塞杆为管状，所述传动套筒依次穿过所述第一活塞头、活塞杆和第二活塞头，且所述传动套筒通过所述第一轴承安装到第一活塞头、通过第二轴承安装到第二活塞头；所述传动轴与所述传动套筒轴向滑动连接，并带动所述传动套筒转动。

4.根据权利要求3所述的自动螺丝锁付装置，其特征在于，所述套筒组件包括上套筒和批嘴安装套筒，且所述批嘴安装套筒固定连接在所述上套筒的底部；所述第一密封腔和第二密封腔分别位于所述上套筒内，所述第一气孔和第二气孔分别位于所述上套筒；所述批杆通过第三轴承安装到所述批嘴安装套筒内。

5.根据权利要求4所述的自动螺丝锁付装置，其特征在于，所述批嘴固定在批嘴安装套筒的底部，且所述批嘴内设有第三密封腔；所述批嘴底部的吸附口与所述第三密封腔连通，且所述批嘴的侧壁上具有两个相对设置的第三通孔；所述两个第三通孔分别与所述第三密封腔连通，并通过连接到所述第三通孔的负压装置实现所述吸附口的螺丝吸附。

6.根据权利要求4所述的自动螺丝锁付装置，其特征在于，所述驱动机构为伺服电机；所述批嘴安装套筒内设有磁环，且所述批杆穿过所述磁环。

7.根据权利要求2所述的自动螺丝锁付装置，其特征在于，所述限位环上具有周向的凹槽，且所述套筒组件上具有螺孔；所述限位环通过端部嵌入所述凹槽并螺纹连接到所述螺孔的螺钉固定在所述套筒组件上。

8.根据权利要求6所述的自动螺丝锁付装置，其特征在于，所述批杆通过快拆组件装配到所述传动套筒的底部。

9.根据权利要求8所述的自动螺丝锁付装置，其特征在于，所述快拆组件包括钢珠保持套筒、钢珠、弹簧和挡圈；其中：所述传动套筒的外侧具有轴向的沟槽，且所述钢珠始终保持在所述沟槽内；所述钢珠保持套筒的内侧具有斜面，并通过所述斜面改变所述钢珠在沟槽内的上下位置，以实现对批杆的限位和放松；所述弹簧压在所述钢珠保持套筒的内壁台阶处并使所述钢珠保持套筒处于预紧状态；所述挡圈装设在传动套筒的端部并阻止所述弹簧和钢珠保持套筒脱离传动套筒。

10.根据权利要求4所述的自动螺丝锁付装置，其特征在于，所述批嘴安装套筒上具有腰形孔，并通过固定在腰形孔上的螺钉对所述批杆进行限位，所述腰形孔的长轴沿所述批嘴安装筒的轴向设置。