CN213034037U - 一种自动拧螺机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种自动拧螺机，包括用于放置待拧螺工件的工作台，以及设置在工作台上方的拧螺装置；工作台上设有限位结构；拧螺装置包括螺钉拧紧装置，以及用于驱动螺钉拧紧装置在X轴、Y轴、Z轴上移动的三轴驱动装置；还包括设置在工作台一侧并用于将螺钉排列整齐进行输送的螺钉输送装置；还包括分别与三轴驱动装置、螺钉拧紧装置、螺钉输送装置通信连接的主控器。采用三轴驱动装置、螺钉拧紧装置、螺钉输送装置，更通过主控器自动化控制，螺钉拧紧装置在螺钉输送装置处进行取螺，并在三轴驱动装置的驱动对准工件进行拧螺，实现了拧螺的全自动化，降低了人工劳动强度、提高了拧螺效率和拧螺的质量标准、以及降低了拧螺所花费的成本。

Description

一种自动拧螺机

技术领域

本实用新型涉及拧螺领域，尤其涉及一种自动拧螺机。

背景技术

拧螺对于产品装配中是十分重要的一个环节，拧螺的质量标准决定着后续使用过程中产品出现破损的概率，一个良好的拧螺步骤，能够使的产品装配更加稳住使得不易损坏。在传统方案中，多数还是采用人工拧螺装配。人工拧螺又包括全手动或者半自动，其中半自动是指人工手持拧螺枪进行拧螺，省去了人工用手来旋转拧紧的步骤，在一定程度上提高了拧螺的效率以及质量标准。

但目前这些方案在实际使用过程中效率还是不够高，拧螺涉及到的步骤很多，包括取螺、对准、拧螺等，目前的方案自动化程度不够高，从而导致人工劳动强度还是比较大，并且成本也比较高。

实用新型内容

针对现有技术中所存在的不足，本实用新型提供一种自动拧螺机。

第一方面，在一个实施例中，本实用新型提供一种自动拧螺机，包括用于放置待拧螺工件的工作台，以及设置在工作台上方的拧螺装置；工作台上设有限位结构；拧螺装置包括螺钉拧紧装置，以及用于驱动螺钉拧紧装置在X轴、Y轴、Z轴上移动的三轴驱动装置；还包括设置在工作台一侧并用于将螺钉排列整齐进行输送的螺钉输送装置；螺钉拧紧装置能够在三轴驱动装置的驱动下到螺钉输送装置处拾取螺钉并对工作台上的待拧螺工件进行拧螺；还包括分别与三轴驱动装置、螺钉拧紧装置、螺钉输送装置通信连接的主控器；

主控器用于控制三轴驱动装置、螺钉拧紧装置、螺钉输送装置工作。

在一个实施例中，三轴驱动装置包括X轴驱动装置、Y轴驱动装置、Z轴驱动装置；X轴驱动装置、Y轴驱动装置、Z轴驱动装置都分别包括丝杆以及与主控器通信连接的伺服电机。

在一个实施例中，工作台上还设有使待拧螺工件紧贴限位结构的夹紧装置，夹紧装置包括推板以及与主控器通信连接并用于驱动推板移动的第一驱动装置。

在一个实施例中，第一驱动装置包括第一气缸以及与主控器通信连接并用于控制第一气缸进气和出气的第一电磁阀组件。

在一个实施例中，限位结构包括两个垂直设置的限位板，夹紧装置设有两个，且两个夹紧装置的驱动方向分别与两个限位板对应。

在一个实施例中，螺钉拧紧装置包括位于下部的拧紧枪以及用于驱动拧紧枪上下移动的第二驱动装置，拧紧枪和第二驱动装置分别与主控器通信连接，拧紧枪包括与主控器通信连接的扭矩传感器。

在一个实施例中，第二驱动装置包括第二气缸以及与主控器通信连接并用于控制第二气缸进气和出气的第二电磁阀组件。

在一个实施例中，螺钉输送装置包括分别与主控器通信连接的螺钉振动盘、螺钉输送通道和螺钉陈放装置；螺钉陈放装置包括带有螺钉陈放位的螺钉陈放盘以及与主控器通信连接并用于驱动螺钉陈放盘旋转的步进电机。

在一个实施例中，上述自动拧螺机还包括与主控器通信连接的光幕报警装置，光幕报警装置用于检测工作区域内是否存在人或其他设备，若检测到存在人或其他设备则向主控器发送报警信息；主控器还用于根据报警信息控制三轴驱动装置、螺钉拧紧装置、螺钉输送装置停止工作。

在一个实施例中，上述自动拧螺机还包括与主控器通信连接的触摸屏，触摸屏用于接收输入的拧螺参数并发送至主控器。

通过上述自动拧螺机，采用三轴驱动装置、螺钉拧紧装置、螺钉输送装置，更通过主控器自动化控制，螺钉拧紧装置在螺钉输送装置处进行取螺，并在三轴驱动装置的驱动对准工件进行拧螺，实现了拧螺的全自动化，降低了人工劳动强度、提高了拧螺效率和拧螺的质量标准、以及降低了拧螺所花费的成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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为本实用新型一个实施例中自动拧螺机的控制结构示意图；

图2为本实用新型一个实施例中自动拧螺机的整体结构示意图。

上述附图中：1、工作台；2、拧螺装置；21、螺钉拧紧装置；211、拧紧枪；212、第二驱动装置；22、三轴驱动装置；3、限位结构；4、螺钉输送装置；41、螺钉振动盘；42、螺钉输送通道；43、螺钉陈放装置；431、螺钉陈放盘；432、步进电机；5、夹紧装置；51、推板；52、第一驱动装置。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

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和2所示，在一个实施例中，本实用新型提出了一种自动拧螺机，包括用于放置待拧螺工件的工作台1，以及设置在工作台1上方的拧螺装置2；工作台1上设有限位结构3；拧螺装置2包括螺钉拧紧装置21，以及用于驱动螺钉拧紧装置21在X轴、Y轴、Z轴上移动的三轴驱动装置22；还包括设置在工作台1一侧并用于将螺钉排列整齐进行输送的螺钉输送装置4；螺钉拧紧装置21能够在三轴驱动装置22的驱动下到螺钉输送装置4处拾取螺钉并对工作台1上的待拧螺工件进行拧螺；还包括分别与三轴驱动装置22、螺钉拧紧装置21、螺钉输送装置4通信连接的主控器；

主控器用于控制三轴驱动装置22、螺钉拧紧装置21、螺钉输送装置4工作。

在该实施例中，自动拧螺机的工作步骤包括：

首先，操作人员将待拧螺工件放置在工作台1上，并紧贴限位结构3。紧贴限位结构3的目的在于定位。从而主控器能够根据已经定位后的待拧螺工件确定其中所有螺纹孔的位置。并且由于待拧螺工件的形状不是规则的，因此拧螺前需要将待拧螺工件放入对应型号的工装模具中，该工装模具能够很好的容纳该待拧螺工件，并且工装模具是规则形状，比如方体型，该方体型的工装模具紧贴限位结构3时，可以精准的对工装模具进行定位，由于工装模具是对应待拧螺工件设计的，因此待拧螺工件上的所有螺纹孔基于工装模具都能实现精准定位。在拧螺前，只需要选择对应待拧螺工件型号的拧螺参数即可，拧螺参数主要包括所有螺纹孔的空间坐标。当然对于形状完全规则的待拧螺工件可以不需要工装模具。

其次，根据主控器的控制，螺钉输送装置4将杂乱的螺钉进行整理，并将螺钉整齐的排列在指定位置，等待被拾取。

接着，根据主控器的控制，螺钉拧紧装置21在三轴驱动装置22的驱动下，运动在螺钉输送装置4中排列有螺钉的指定位置处拾取一个螺钉。

然后，根据主控器的控制，螺钉拧紧装置21在三轴驱动装置22的驱动下，运动到放置在工作台1上的待拧螺工件处，对准第一个螺纹孔进行拧螺。

最后，根据主控器的控制，螺钉拧紧装置21在三轴驱动装置22的驱动下，在完成了第一螺纹孔的拧螺后，回到排列有螺钉的指定位置处拾取一个螺钉，再进行第二个螺纹孔的拧螺，直至完成所有螺纹孔的拧螺。

其中，该工作过程中，每次操作人员的放置工作可以通过预设时间来控制，预设时间满时即认定操作人员完成放置工作，则进入下一步骤。也可以通过操作人员的确定指令来进入下一步骤。

通过上述自动拧螺机，采用三轴驱动装置22、螺钉拧紧装置21、螺钉输送装置4，更通过主控器自动化控制，螺钉拧紧装置21在螺钉输送装置4处进行取螺，并在三轴驱动装置22的驱动对准工件进行拧螺，实现了拧螺的全自动化，降低了人工劳动强度、提高了拧螺效率和拧螺的质量标准、以及降低了拧螺所花费的成本。

如图1所示，在一个实施例中，三轴驱动装置包括X轴驱动装置、Y轴驱动装置、Z轴驱动装置；X轴驱动装置、Y轴驱动装置、Z轴驱动装置都分别包括丝杆以及与主控器通信连接的伺服电机。

其中，采用伺服电机和丝杆的形式，能够更加精确的控制位移量。对于X轴驱动装置、Y轴驱动装置、Z轴驱动装置中包含的丝杆，可以为单杆形式，也可以为多杆形式，并且X轴驱动装置、Y轴驱动装置、Z轴驱动装置之前的连接关系可以任意设置。比如X轴驱动装置、Y轴驱动装置、Z轴驱动装置依次连接。

如图1和2所示，在一个实施例中，工作台1上还设有使待拧螺工件紧贴限位结构3的夹紧装置5，夹紧装置5包括推板51以及与主控器通信连接并用于驱动推板51移动的第一驱动装置52。

其中，使待拧螺工件紧贴限位结构3时，若不加外力，其贴合状态比较不稳定，容易在拧螺的过程中出现偏移。因此增加夹紧装置5，具体的通过第一驱动装置52驱动推板51向待拧螺工件移动，直至将待拧螺工件抵靠限位结构3，并且由于第一驱动装置52保持驱动状态，因此整个过程待拧螺工件都紧紧抵靠限位结构3，从而提高了定位的准确性。

如图1所示，在一个实施例中，第一驱动装置包括第一气缸以及与主控器通信连接并用于控制第一气缸进气和出气的第一电磁阀组件。

其中，由于第一驱动装置只需要提供一定的推力即可，而不需要精确的控制其移动的距离，因此采用气缸成本更低。

如图2所示，在一个实施例中，限位结构3包括两个垂直设置的限位板，夹紧装置5设有两个，且两个夹紧装置5的驱动方向分别与两个限位板对应。

其中，两个限位板和两个夹紧装置5刚好围成一个方形区域，当待拧螺工件放入其中后，两个夹紧装置5能够快速将其推动从而抵靠两个限位板。其中，两个限位板可以是垂直设置。

如图1和2所示，在一个实施例中，螺钉拧紧装置21包括位于下部的拧紧枪211以及用于驱动拧紧枪211上下移动的第二驱动装置212，拧紧枪211和第二驱动装置212分别与主控器通信连接，拧紧枪211包括与主控器通信连接的扭矩传感器。

其中，拧紧枪211的直接功能就是拧螺，而在拧螺过程中螺钉是会随着螺纹的配合而不断进入螺纹孔中，那么需要驱动拧紧枪211跟随其一起下移，因此设置第二驱动装置212来给拧紧枪211在拧螺的过程中一个向下的驱动力，从而保证螺钉能够顺利的拧入螺纹孔内。而扭矩传感器则是控制拧螺的程度，对于不同螺纹孔其拧螺程度可能不同，有些位置需要拧得非常紧，有些位置则不能拧得很紧，因此则扭矩传感器则实时监测当前拧螺的扭矩，当达到预设扭矩后则停止拧螺。因此拧螺参数在该实施例中主要是螺纹孔的空间坐标以及每个螺纹孔对应所需的扭矩。

如图1所示，在一个实施例中，第二驱动装置包括第二气缸以及与主控器通信连接并用于控制第二气缸进气和出气的第二电磁阀组件。

其中，由于第二驱动装置只需要提供一定的推力即可，而不需要精确的控制其移动的距离，因此采用气缸成本更低。

如图1和2所示，在一个实施例中，螺钉输送装置4包括分别与主控器通信连接的螺钉振动盘41、螺钉输送通道42和螺钉陈放装置43；螺钉陈放装置43包括带有螺钉陈放位的螺钉陈放盘431以及与主控器通信连接并用于驱动螺钉陈放盘431旋转的步进电机432。

其中，螺钉振动盘41用于将杂乱的螺钉整理整齐送到螺钉输送通道42。接着螺钉输送通道42将螺钉整理成顶帽端在上、螺纹端在下的状态，并依次向螺钉陈放盘431填充。螺钉陈放盘上设有容纳螺钉的孔位，该孔位的直径大于螺钉螺纹端的大径小于顶帽端的大径，孔位的数量可以根据需求设计。

步进电机432则是控制螺钉陈放盘431转动，当螺钉被取走一个后，转动螺钉陈放盘431对空的孔位进行补充，由于转动需要控制角度因此采用步进电机432。

在一个实施例中，螺钉陈放盘431的形状可以是圆形，其上设置的孔位数量可以为4个。当螺钉陈放盘431的形状为圆形时，只有孔位处有缺口能使螺钉被推入，其他不设孔位的区域螺钉无法推入。当然还可以包括其他能够实现该目的的实施例。

如图1所示，在一个实施例中，上述自动拧螺机还包括与主控器通信连接的光幕报警装置，光幕报警装置用于检测工作区域内是否存在人或其他设备，若检测到存在人或其他设备则向主控器发送报警信息；主控器还用于根据报警信息控制三轴驱动装置、螺钉拧紧装置、螺钉输送装置停止工作。

其中，光幕报警装置主要是通过光幕收发器来形成一个光幕界限，当存在有人或其他物体进入工作区域时，该光幕报警装置能够检测到穿过光幕的人或其他物体，从而实现报警停止的功能，提高操作的安全性。

如图1所示，在一个实施例中，上述自动拧螺机还包括与主控器通信连接的触摸屏，触摸屏用于接收输入的拧螺参数并发送至主控器。

通过触摸屏操作人员能够在现场实时的输入或修改拧螺参数，提高工作的灵活性。

以上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。

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本实用新型范围的限制。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，本实用新型的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种自动拧螺机，其特征在于，包括用于放置待拧螺工件的工作台，以及设置在所述工作台上方的拧螺装置；所述工作台上设有限位结构；所述拧螺装置包括螺钉拧紧装置，以及用于驱动所述螺钉拧紧装置在X轴、Y轴、Z轴上移动的三轴驱动装置；还包括设置在所述工作台一侧并用于将螺钉排列整齐进行输送的螺钉输送装置；所述螺钉拧紧装置能够在所述三轴驱动装置的驱动下到所述螺钉输送装置处拾取螺钉并对所述工作台上的待拧螺工件进行拧螺；还包括分别与所述三轴驱动装置、螺钉拧紧装置、螺钉输送装置通信连接的主控器；

所述主控器用于控制所述三轴驱动装置、螺钉拧紧装置、螺钉输送装置工作。

2.根据权利要求1所述的自动拧螺机，其特征在于，所述三轴驱动装置包括X轴驱动装置、Y轴驱动装置、Z轴驱动装置；所述X轴驱动装置、Y轴驱动装置、Z轴驱动装置都分别包括丝杆以及与所述主控器通信连接的伺服电机。

3.根据权利要求1所述的自动拧螺机，其特征在于，所述工作台上还设有使所述待拧螺工件紧贴所述限位结构的夹紧装置，所述夹紧装置包括推板以及与所述主控器通信连接并用于驱动所述推板移动的第一驱动装置。

4.根据权利要求3所述的自动拧螺机，其特征在于，所述第一驱动装置包括第一气缸以及与所述主控器通信连接并用于控制所述第一气缸进气和出气的第一电磁阀组件。

5.根据权利要求3所述的自动拧螺机，其特征在于，所述限位结构包括两个垂直设置的限位板，所述夹紧装置设有两个，且两个所述夹紧装置的驱动方向分别与两个所述限位板对应。

6.根据权利要求1所述的自动拧螺机，其特征在于，所述螺钉拧紧装置包括位于下部的拧紧枪以及用于驱动所述拧紧枪上下移动的第二驱动装置，所述拧紧枪和第二驱动装置分别与所述主控器通信连接，所述拧紧枪包括与所述主控器通信连接的扭矩传感器。

7.根据权利要求6所述的自动拧螺机，其特征在于，所述第二驱动装置包括第二气缸以及与所述主控器通信连接并用于控制所述第二气缸进气和出气的第二电磁阀组件。

8.根据权利要求1所述的自动拧螺机，其特征在于，所述螺钉输送装置包括分别与所述主控器通信连接的螺钉振动盘、螺钉输送通道和螺钉陈放装置；所述螺钉陈放装置包括带有螺钉陈放位的螺钉陈放盘以及与所述主控器通信连接并用于驱动所述螺钉陈放盘旋转的步进电机。

9.根据权利要求1所述的自动拧螺机，其特征在于，还包括与所述主控器通信连接的光幕报警装置，所述光幕报警装置用于检测工作区域内是否存在人或其他设备，若检测到存在人或其他设备则向所述主控器发送报警信息；所述主控器还用于根据所述报警信息控制所述三轴驱动装置、螺钉拧紧装置、螺钉输送装置停止工作。

10.根据权利要求1所述的自动拧螺机，其特征在于，还包括与所述主控器通信连接的触摸屏，所述触摸屏用于接收输入的拧螺参数并发送至所述主控器。

Images