CN211728209U - 自动打螺丝装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种自动打螺丝装置，包括送料机构、锁螺丝机构以及用于吸取螺丝的吸嘴。送料机构包括供料组件、吹气组件以及输送件，输送件设有用于输送螺丝的通道。供料组件设置有出料口，输送件的一端设于出料口处，输送件的通道与供料组件相连通，吹气组件用于向通道内吹气，以将供料组件内的螺丝吹出。待螺丝被吹出后，吸嘴吸取待料口处的螺丝，并通过锁螺丝机构将螺丝锁紧在待组装的产品上。通过吹气组件可以快速地将通道内的螺丝吹出，这样打螺丝装置无需运行到供料组件处取螺丝，从而提高锁螺丝的效率。此外，可以根据待组装产品的尺寸设置不同长度的输送件，使其通用性更强。

Description

自动打螺丝装置

技术领域

本实用新型涉及自动锁螺丝技术领域，特别是涉及一种自动打螺丝装置。

背景技术

螺丝是机械设备、电子设备等组装过程中必不可少的零部件之一，一台机械设备或电子设备上可能有数十个，甚至数百个螺丝需要进行锁付。传统锁螺丝的方法是人工手动将螺丝锁紧在待组装的产品上，为了降低人工的劳动强度以及提高生产效率，市场上出现了自动打螺丝装置。但是，这种打螺丝装置在锁螺丝的过程中，需要移动至供料器的位置处取螺丝，其锁螺丝的效率低，同时通用性较差。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种自动打螺丝装置，能够提高锁螺丝的效率，同时通用性强。

一种自动打螺丝装置，包括送料机构、锁螺丝机构以及用于吸取螺丝的吸嘴；所述送料机构包括供料组件、吹气组件以及输送件，所述输送件设有用于输送螺丝的通道；所述供料组件设置有出料口，所述输送件的一端设于所述出料口处，所述输送件的通道与所述供料组件相连通，所述吹气组件用于向所述通道内吹气。

上述自动打螺丝装置至少具有以下优点：

上述方案提供一种自动打螺丝装置，供料组件内储存有螺丝并为锁螺丝机构提供所需的螺丝。具体地，输送件的通道与供料组件相连通，通过吹气组件向通道内吹气，可以将供料组件内的螺丝吹出。待螺丝被吹出至供料组件外后，吸嘴吸取吹出的螺丝，并通过锁螺丝机构将螺丝锁紧在待组装的产品上。相比于传统的自动打螺丝装置，吹气组件可以快速地将供料组件内的螺丝经输送件吹出，这样打螺丝装置无需运行到供料组件处取螺丝，从而可以提高锁螺丝的效率。此外，由于螺丝通过输送件输送至打螺丝装置处，则可以根据待组装产品的尺寸更换不同长度的输送件，从而使得该自动打螺丝装置的通用性更强。

下面进一步对技术方案进行说明：

在其中一个实施例中，自动打螺丝装置还包括出料机构，所述出料机构与所述吸嘴对应设置；所述出料机构包括壳体、出料件、推拉件以及与所述推拉件电连接的传感器，所述壳体设置有容纳腔、待料口以及进料口，所述输送件的另一端设于所述壳体的进料口处，所述出料件设置于所述容纳腔内，所述出料件上设置有用于放置螺丝的定位部，所述定位部与所述进料口相对设置；所述出料件与所述推拉件连接，所述待料口与所述推拉件相对设置。

在其中一个实施例中，自动打螺丝装置还包括PLC控制器，所述PLC控制器分别与所述送料机构、所述锁螺丝机构电连接。

在其中一个实施例中，自动打螺丝装置还包括视觉组件，所述视觉组件包括成像件，所述成像件与所述PLC控制器电连接。

在其中一个实施例中，所述成像件为CCD图像传感器。

在其中一个实施例中，自动打螺丝装置还包括安装件、移动组件以及驱动件，所述安装件包括底板、第一安装件以及第二安装件，所述吸嘴设于所述第一安装件，所述锁螺丝机构设于所述第二安装件；所述移动组件设置于所述底板上，所述第一安装件与所述第二安装件设于所述移动组件上；所述驱动件包括第一驱动件以及第二驱动件，所述第一驱动件用于驱动所述第一安装件移动，所述第二驱动件用于驱动所述第二安装件移动。

在其中一个实施例中，所述移动组件包括导轨、设于所述导轨上的第一滑块以及第二滑块，所述第一安装件连接于所述第一滑块，所述第一驱动件与所述第一滑块或所述第一安装件连接；所述第二安装件连接于所述第二滑块，所述第二驱动件与所述第二滑块或所述第二安装件连接。

在其中一个实施例中，自动打螺丝装置还包括弹性件，所述弹性件套设于所述驱动件的输出轴外，所述弹性件的一端抵接于所述驱动件的缸体，所述弹性件的另一端抵接于所述移动组件。

在其中一个实施例中，自动打螺丝装置还包括三轴直角机械手，所述三轴直角机械手包括沿X轴方向设置的第一直线模组、沿Y轴方向设置的第二直线模组以及沿Z轴方向设置的第三直线模组，第一直线模组滑动地设于所述第二直线模组，所述第三直线模组滑动地设于所述第一直线模组，所述锁螺丝机构以及所述吸嘴设于所述第三直线模组。

在其中一个实施例中，所述锁螺丝机构为伺服电动锁螺丝批，所述伺服电动锁螺丝批设有滑牙感应件、浮锁感应件以及报警件，所述滑牙感应件、所述浮锁感应件分别与所述报警件电连接。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的自动打螺丝装置的结构示意图；

图2为图1的自动打螺丝装置的部分结构示意图；

图3为图2的自动打螺丝装置的部分结构示意图；

图4为图3的自动打螺丝装置的部分结构示意图。

附图标记说明：

10、吸嘴，20、锁螺丝机构，30、输送件，40、出料机构，41、壳体，411、待料口，42、传感器，43、推拉件，50、安装件，51、底板，52、第一安装件，521、第一安装部，522、第二安装部，53、第二安装件，60、移动组件，61、导轨，62、第一滑块，63、第二滑块，64、驱动件，65、弹性件，70、成像件，80、三轴直角机械手，81、第一直线模组，82、第二直线模组，83、第三直线模组。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

请参阅图1至图3，一实施例中的自动打螺丝装置，包括送料机构、锁螺丝机构20以及用于吸取螺丝的吸嘴10。送料机构包括供料组件、吹气组件以及输送件30，输送件30设有用于输送螺丝的通道。供料组件设置有出料口，输送件30的一端设于出料口处，输送件30的通道与供料组件相连通，吹气组件用于向通道内吹气。

上述的自动打螺丝装置，供料组件内储存有螺丝并为锁螺丝机构20提供所需的螺丝。具体地，输送件30的通道与供料组件相连通，通过吹气组件向通道内吹气，可以将供料组件内的螺丝吹出。待螺丝被吹出至供料组件外后，吸嘴10吸取吹出的螺丝，并通过锁螺丝机构20将螺丝锁紧在待组装的产品上。相比于传统的自动打螺丝装置，吹气组件可以快速地将供料组件内的螺丝经输送件30吹出，这样打螺丝装置无需运行到供料组件处取螺丝，从而可以提高锁螺丝的效率。此外，由于螺丝通过输送件30输送至打螺丝装置处，则可以根据待组装产品的尺寸更换不同长度的输送件30，从而使得该自动打螺丝装置的通用性更强。

应当理解的是，请参阅图3和图4，吸嘴10设于锁螺丝机构20的下方，并且吸嘴10与锁螺丝机构20是分开设置的。具体地，吸嘴10的移动、锁螺丝机构20的移动是相互独立的。在打螺丝的过程，吹气组件将通道内的螺丝吹出，吸嘴10向靠近螺丝的一端移动，并通过吸力吸取从供料组件吹出的螺丝。待吸嘴10吸取螺丝后，锁螺丝机构20向靠近螺丝的一端移动，并将锁螺丝机构20的锁头插入吸嘴10内，这样便可以带动螺丝进行旋转，从而可以将螺丝锁紧在待组装的产品上。当然，锁螺丝机构20的锁头可以是直接插设于吸嘴10内，当吸嘴10吸取螺丝后，锁螺丝机构20向靠近螺丝的一端移动，进而将螺丝锁紧在待组装的产品上。

在本实施例中，上述的吹气组件为气泵，气泵设置于供料组件内，气泵的出气口处设置有气嘴。气泵吹出的气流从供料组件经输送件30的通道流出，这样便可以将通道内的螺丝吹出，从而便于吸嘴10吸取螺丝并通过锁螺丝机构20将螺丝锁紧在待组装的产品上。

进一步地，请参阅图2和图3，自动打螺丝装置还包括出料机构40，出料机构40与吸嘴10对应设置。出料机构40包括壳体41、传感器42、出料件以及推拉件43，推拉件43与传感器42电性连接。壳体41设置有容纳腔、进料口以及待料口411，输送件30的另一端设于壳体41的进料口处。出料件设置于壳体41的容纳腔内，出料件上设置有用于放置螺丝的定位部，定位部与进料口相对设置；出料件与推拉件43连接，待料口411与推拉件43相对设置。具体地，进料口设置于壳体41的顶部，待料口411与推拉件43均设置于壳体41的侧部，推拉件43与待料口411相对设置。由于输送件30的一端设置于供料组件的出料口处，输送件30的另一端设置于壳体41的进料口处，通过吹气组件可以将供料组件内的螺丝经通道吹送至出料件的定位部。当传感器42感应到出料件上有螺丝时，传感器42将该信号发送至推拉件43，推拉件43便将出料件从容纳腔推出，使螺丝位于待料口411处。与此同时，吸嘴10向下移动并吸取出料件上的螺丝。待吸嘴10吸取螺丝后，推拉件43带动出料件回缩至容纳腔内；锁螺丝机构20向靠近螺丝的一端移动，以将螺丝锁紧在待组装的产品上。在本实施例中，上述的定位部为与螺丝相适配的定位孔。

具体地，上述的输送件30为输送管。输送管的一端设置于供料组件的出料口处，输送管的另一端设置于出料机构40的进料口处，便于吹气组件将通道内的螺丝吹出至出料件上。上述的推拉件43为气缸、电缸、液压缸中的一种。可以理解的是，气缸、电缸、或液压缸的伸缩杆朝向容纳腔内设置。当传感器42检测到出料件上有螺丝后，传感器42将该信号发送至推拉件43，推拉件43的输出轴伸出，从而将出料件从容纳腔内推出，使螺丝位于待料口411处。

进一步地，自动打螺丝装置还包括PLC控制器，PLC控制器分别与送料机构、锁螺丝机构20电性连接。当治具和待组装的产品定位后，PLC控制器将该信号发送至送料机构，送料机构的吹气组件将输送件30内的螺丝吹出至出料机构40的出料件上。待螺丝被推拉件43从容纳腔内推出至待料口411处后，吸嘴10向下移动并从出料机构40的待料口411处吸取螺丝，PCL控制器控制锁螺丝机构20以将吸嘴10上的螺丝锁紧在待组装的产品上。

在一个实施例中，请参阅图3和图4，自动打螺丝装置还包括视觉组件。视觉组件包括成像件70，成像件70与PLC控制器电性连接。具体地，成像件70设于治具和待组装产品的上方。在锁螺丝前，先根据治具和待组装产品的位置，确定锁螺丝的孔位，并将该信息编写和录入PLC控制器内。待治具和待组装的产品移动至打螺丝区域内后，通过成像件70来拍摄待组装的产品，并将图像传送、反馈至PLC控制器。PLC控制器根据预先调好的程序控制吸嘴10进行中心孔位识别，以将吸嘴10上的螺丝锁紧在待组装的产品上。通过设置成像件70，有利于提高锁螺丝的精度以及准确性，从而提高待组装产品的质量。

具体地，上述的成像件70为CCD图像传感器，CCD图像传感器上设置有光源。通过设置光源，便于CCD图像传感器拍摄更清晰的图像，这样有利于提高锁螺丝的精度以及准确性。相比于普通的摄像机，CCD图像传感器具有体积小、重量轻、分辨率高、灵敏度高、抗震性和抗冲击性好、不受电磁场干扰和可靠性高等优点。

在一个实施例中，请参阅图3和图4，自动打螺丝装置还包括安装件50、移动组件60以及驱动件64。安装件50包括底板51、第一安装件52以及第二安装件53，吸嘴10设置于第一安装件52上，锁螺丝机构20设置于第二安装件53上。移动组件60设置于底板51上，第一安装件52与第二安装件53设置于移动组件60上。驱动件64包括第一驱动件以及第二驱动件，第一驱动件用以驱动第一安装件52移动，第二驱动件用以驱动第二安装件53移动。由于第一安装件52设置于移动组件60上，第一驱动件可以驱动第一安装件52进行移动，进而带动第一安装件52上的吸嘴10进行移动，以吸取出待料口411处的螺丝。同时，由于第二安装件53设置于移动组件60上，第二驱动件可以驱动第二安装件53进行移动，进而带动第二安装件53上的锁螺丝机构20进行移动，以将螺丝锁紧在待组装的产品上。在本实施例中，底板51竖直设置，有利于吸嘴10以及锁螺丝机构20的正常工作。

具体地，请参阅图4，第一安装件52为安装架，安装架为L形。L形的安装架包括第一安装部521与第二安装部522，第二安装部522上设置有插孔，第一安装部521与第二安装部522垂直设置。安装时，第一安装部521设置于第一滑块62上，吸嘴10插接于第二安装部522的插孔内。通过将吸嘴10安装在L形安装架的第二安装部522上，这样便于锁螺丝机构20的锁头插入吸嘴10内。

进一步地，请参阅图3和图4，移动组件60包括导轨61、第一滑块62以及第二滑块63，第一滑块62与第二滑块63滑动地设置于导轨61上。第一安装件52设置于第一滑块62上，第一驱动件的输出轴与第一滑块62连接，或者第一驱动件的输出轴与第一安装件52连接。第二安装件53设置于第二滑块63上，第二驱动件的输出轴与第二滑块63连接，或者第二驱动件的输出轴与第二安装件53连接。具体地，第一驱动件与第二驱动件为气缸、电缸、液压缸中的一种。当出料机构40的推拉件43将出料件从容纳腔内推出，并使得螺丝位于待料口411处时，PLC控制器将该信号发送至第一驱动件，第一驱动件驱动第一滑块62向靠近螺丝的一端滑动，从而带动第一安装件52上的吸嘴10向靠近螺丝的一端移动，以吸取待料口411处的螺丝。待吸嘴10吸取待料口411处的螺丝后，推拉件43带动出料件回缩。PLC控制器将该信号发送至第二驱动件，第二驱动件驱动第二滑块63向靠近吸嘴10的一端滑动，从而带动第二安装件53上的锁螺丝机构20向靠近吸嘴10的一端移动，以将锁螺丝机构20的锁头插设于吸嘴10内，这样便可以将螺丝锁紧在待组装的产品上。在本实施例中，第一驱动件与第二驱动件为气缸，并且第一驱动件与第二驱动件的缸体均安装在底板51上。

具体地，底板51的底端设置有限位件，或者移动组件60的导轨61底端设置有限位件。通过设置限位件，可以有效地防止第一滑块62从导轨61的底端滑出而影响锁螺丝机构20的使用。

进一步地，自动打螺丝装置还包括防撞感应器。具体地，防撞感应器内预先设置有第一滑块62与第二滑块63之间的最小间距值。在第二驱动件驱动第二滑块63向靠近螺丝的一端移动的过程中，或者第一驱动件驱动第一滑块62向靠近第二滑块63移动的过程中，若第一滑块62与第二滑块63之间的间距小于预设定的最小间距值时，防撞感应器将该信号发送至PLC控制器，PLC控制器控制第一驱动件和/或第二驱动件，以驱动第一滑块62和/或第二滑块63移动，使得第一滑块62与第二滑块63之间的间距不小于预设值的最小间距值。

进一步地，请参阅图3和图4，自动打螺丝装置还包括弹性件65，弹性件65套设于驱动件64的输出轴外，弹性件65的一端抵接于驱动件64的缸体，弹性件65的另一端抵接于移动组件60。具体地，弹性件65包括第一弹性件以及第二弹性件，第一弹性件套设于第一驱动件的输出轴外，第二弹性件套设于第二驱动件的输出轴外。通过在驱动件64的输出轴外套设弹性件65，打螺丝装置在向螺丝一端移动的过程中，弹性件65可以缓冲的作用。在本实施例中，上述的弹性件65为弹簧，弹簧套设于驱动件64的输出轴外，弹簧的一端抵接于驱动件64的缸体，弹簧的另一端抵接于第二滑块63。

上述的锁螺丝机构20为伺服电动螺丝批，伺服电动螺丝批的输出扭矩更精确稳定。具体地，伺服电动螺丝批设有滑牙感应件、浮锁感应件以及报警件，滑牙感应件、浮锁感应件分别与报警件电连接。滑牙检测的工作原理为：伺服电动螺丝批在将螺丝锁紧在待组装的产品之前会设定锁螺丝所需的扭力、扭矩等参数，在正常锁螺丝的过程中，伺服电动螺丝批的扭力达到设定的扭力值后，伺服电动螺丝批断电，同时发送脉冲信号至PLC控制器。当出现滑牙的现象时，伺服电动螺丝批的扭力未达到预设定的扭力值，伺服电动螺丝批不运转，因此伺服电动螺丝批不将信号发送至PLC控制器，PLC控制器通过运算就可以判定螺丝是否滑牙，并控制报警件进行警示。上述的浮锁感应件可以为距离传感器，距离传感器安装在伺服电动螺丝批的批头上。锁螺丝机构20锁螺丝所需的扭力达到设定的扭力时，通过PLC控制器运算并判断距离传感器到螺丝头的距离，以确定螺丝是否锁紧到位。

在一个实施例中，请参阅图1和图2，打螺丝装置还包括三轴直角机械手80。三轴直角机械手80包括沿X轴方向设置的第一直线模组81、沿Y轴方向设置的第二直线模组82以及沿Z轴方向设置的第三直线模组83，第一直线模组81滑动地设于第二直线模组82，第三直线模组83滑动地设于第一直线模组81，吸嘴10以及锁螺丝机构20设于第三直线模组83。待吸嘴10吸取待料口411处的螺丝后，视觉组件的成像件70来拍摄待组装的产品，并将该信号反馈至PLC控制器，PLC控制器控制三轴直角机械手80中的第一直线模组81、第二直线模组82和第三直线模组83移动，便于打螺丝装置自动识别追踪待组装产品上的孔位，有利于提高锁螺丝的精度。可以理解的是，第三直线模组83通过程序控制待组装产品上各个螺丝孔的位置，第一直线模组81与第二直线模组82根据第三直线模组83的需要分别沿X轴和Y轴移动。

具体地，上述的第一直线模组81、第二直线模组82以及第三直线模组83可以为皮带直线模组、丝杆直线模组、直线电机模组中的一种。当然，第一直线模组81、第二直线模组82以及第三直线模组83也可以为其它结构的直线模组，不以此为限。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种自动打螺丝装置，其特征在于，包括送料机构、锁螺丝机构以及用于吸取螺丝的吸嘴；所述送料机构包括供料组件、吹气组件以及输送件，所述输送件设有用于输送螺丝的通道；所述供料组件设置有出料口，所述输送件的一端设于所述出料口处，所述输送件的通道与所述供料组件相连通，所述吹气组件用于向所述通道内吹气。

2.根据权利要求1所述的自动打螺丝装置，其特征在于，还包括出料机构，所述出料机构与所述吸嘴对应设置；所述出料机构包括壳体、出料件、推拉件以及与所述推拉件电连接的传感器，所述壳体设置有容纳腔、待料口以及进料口，所述输送件的另一端设于所述壳体的进料口处，所述出料件设置于所述容纳腔内，所述出料件上设置有用于放置螺丝的定位部，所述定位部与所述进料口相对设置；所述出料件与所述推拉件连接，所述待料口与所述推拉件相对设置。

3.根据权利要求1或2所述的自动打螺丝装置，其特征在于，还包括PLC控制器，所述PLC控制器分别与所述送料机构、所述锁螺丝机构电连接。

4.根据权利要求3所述的自动打螺丝装置，其特征在于，还包括视觉组件，所述视觉组件包括成像件，所述成像件与所述PLC控制器电连接。

5.根据权利要求4所述的自动打螺丝装置，其特征在于，所述成像件为CCD图像传感器。

6.根据权利要求1或2所述的自动打螺丝装置，其特征在于，还包括安装件、移动组件以及驱动件，所述安装件包括底板、第一安装件以及第二安装件，所述吸嘴设于所述第一安装件，所述锁螺丝机构设于所述第二安装件；所述移动组件设置于所述底板上，所述第一安装件与所述第二安装件设于所述移动组件上；所述驱动件包括第一驱动件以及第二驱动件，所述第一驱动件用于驱动所述第一安装件移动，所述第二驱动件用于驱动所述第二安装件移动。

7.根据权利要求6所述的自动打螺丝装置，其特征在于，所述移动组件包括导轨、设于所述导轨上的第一滑块以及第二滑块，所述第一安装件连接于所述第一滑块，所述第一驱动件与所述第一滑块或所述第一安装件连接；所述第二安装件连接于所述第二滑块，所述第二驱动件与所述第二滑块或所述第二安装件连接。

8.根据权利要求6所述的自动打螺丝装置，其特征在于，还包括弹性件，所述弹性件套设于所述驱动件的输出轴外，所述弹性件的一端抵接于所述驱动件的缸体，所述弹性件的另一端抵接于所述移动组件。

9.根据权利要求1或2所述的自动打螺丝装置，其特征在于，还包括三轴直角机械手，所述三轴直角机械手包括沿X轴方向设置的第一直线模组、沿Y轴方向设置的第二直线模组以及沿Z轴方向设置的第三直线模组，第一直线模组滑动地设于所述第二直线模组，所述第三直线模组滑动地设于所述第一直线模组，所述锁螺丝机构以及所述吸嘴设于所述第三直线模组。

10.根据权利要求1或2所述的自动打螺丝装置，其特征在于，所述锁螺丝机构为伺服电动锁螺丝批，所述伺服电动锁螺丝批设有滑牙感应件、浮锁感应件以及报警件，所述滑牙感应件、所述浮锁感应件分别与所述报警件电连接。

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