CN216681002U - 全自动锁螺丝机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种全自动锁螺丝机，包括工作台、螺丝上料装置、产品定位治具、机械手、锁螺丝机构和控制系统，螺丝上料装置、产品定位治具和机械手分别固定安装于工作台上，机械手的运动端能带动锁螺丝机构在设定范围内的三维空间内运动到任意一点，螺丝上料装置和产品定位治具均位于锁螺丝机构的运动范围空间内，产品定位治具能止动定位需要锁螺丝的产品，锁螺丝机构包括螺丝吸附装置和螺丝旋转驱动装置，螺丝吸附装置能吸附能够沿轴向止动定位螺丝头部，螺丝旋转驱动装置能驱动螺丝旋转，控制系统控制机械手、螺丝吸附装置和螺丝旋转驱动装置启停动作，本实用新型实现了全自动智能化操作，提高了锁螺丝效率和锁螺丝精度。

Description

全自动锁螺丝机

技术领域

本实用新型涉及一种自动化设备，特别涉及一种全自动锁螺丝机。

背景技术

在产品加工组装过程中，很多零件需要采用螺丝进行组装，目前零件锁螺丝组装都是采用人工操作的方式，由人工将螺丝放到螺丝孔内，然后用起子转动螺丝进行锁紧，这种锁螺丝组装的方式耗费人工，生产效率低，锁螺丝时常常因螺丝与螺丝孔不对正，导致螺丝锁歪，且每个螺丝锁紧程度不一致，影响产品品质。

实用新型内容

为了克服上述缺陷，本实用新型提供了一种全自动锁螺丝机，该全自动锁螺丝机能够实现对产品进行自动锁螺丝，无需人工操作，且锁螺丝的松紧程度一致，大大提高了锁螺丝组装效率。

本实用新型为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种全自动锁螺丝机，包括工作台、螺丝上料装置、产品定位治具、机械手、锁螺丝机构和控制系统，所述螺丝上料装置、产品定位治具和机械手分别固定安装于工作台上，锁螺丝机构固定安装于机械手的运动端上，机械手的运动端能够带动锁螺丝机构在设定范围内的三维空间内运动到任意一点，螺丝上料装置和产品定位治具均位于锁螺丝机构的运动范围空间内，螺丝上料装置内按要求摆放有待锁紧的螺丝，产品定位治具能够止动定位需要锁螺丝的产品，锁螺丝机构包括螺丝吸附装置和螺丝旋转驱动装置，所述螺丝吸附装置能够吸附能够沿轴向止动定位螺丝头部，螺丝旋转驱动装置能够驱动螺丝旋转，控制系统控制机械手、螺丝吸附装置和螺丝旋转驱动装置启停动作。

作为本实用新型的进一步改进，所述螺丝上料装置为振动整理盘。

作为本实用新型的进一步改进，所述工作台上还安装有治具导向滑轨和治具滑行驱动装置，所述治具导向滑轨一端位于锁螺丝机构的运动范围空间内部，治具导向滑轨另一端位于锁螺丝机构的运动范围空间外部，产品定位治具能够滑动的安装于所述治具导向滑轨上，治具滑行驱动装置驱动产品定位治具在治具导向滑轨上往复滑动，控制系统控制治具滑行驱动装置启停动作。

作为本实用新型的进一步改进，所述工作台上还设有治具限位装置，所述产品定位治具滑行至治具导向滑轨两端后止挡于治具限位装置侧壁上。

作为本实用新型的进一步改进，所述螺丝吸附装置包括吸附压头，所述吸附压头上设有与螺丝头上端花型正对的穿孔，螺丝旋转驱动装置包括电动起子和起子驱动装置，所述电动起子能够沿穿孔轴向往复滑动的安装于吸附压头上，电动起子上的起子头能够滑动的穿设于吸附压头的穿孔内，所述起子头能够插设于吸附压头上吸附的螺丝头部花型内，起子驱动装置驱动电动起子往复滑动，控制系统控制起子驱动装置和电动起子启停。

作为本实用新型的进一步改进，所述吸附压头上还设有能够与外界负压发生装置连通的负压气孔，所述负压气孔开口能够与螺丝头无花型的部位正对。

作为本实用新型的进一步改进，所述吸附压头包括安装板、固定套、活动套和弹性件，所述安装板固定安装于机械手的运动端上，固定套固定安装于安装板上，活动套能够滑动设定距离的插设于固定套内，弹性件给活动套提供朝向待吸附螺丝头部方向的弹性力，活动套的中心孔形成吸附压头的穿孔，负压气孔设于活动套上。

作为本实用新型的进一步改进，所述安装板上设有一安装槽和一负压气道，负压气道一端设有能够与外界负压气管连接的气管接头，负压气道另一端与安装槽内部连通，固定套固定插设于安装板的安装槽内，固定套侧壁上设有一径向延伸的开口，所述开口一端与安装板的负压气道另一端密封连通，开口另一端与固定套内孔连通，活动套上负压气孔为与固定套内孔连通的轴向贯穿孔，活动套侧壁上设有一径向凸起，所述径向凸起能够沿固定套轴向滑动的插设于固定套侧壁上的开口内，安装板的安装槽底面上设有与固定套内孔连通的避让孔，所述电动起子的起子头能够动密封的插设于避让孔和活动套的中心孔内。

作为本实用新型的进一步改进，所述固定套上还固定设有预压针，所述预压针能够弹性紧抵待锁螺丝产品表面。

作为本实用新型的进一步改进，所述起子驱动装置包括气缸、推板和弹性元件，所述气缸的缸体与安装板固定连接，推板一端与电动起子侧壁固定连接，推板另一端能够滑动设定距离的套设于气缸的活塞杆上，弹性元件给推板提供朝向螺丝锁入方向的弹性保持力。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过螺丝上料装置实现螺丝的自动上料，待锁螺丝的产品由产品定位治具进行定位后，机械手带动锁螺丝机构自动吸附螺丝并将其自动锁入产品的螺纹孔内，整个过程实现了全自动智能化操作，无需人工操作，大大提高了锁螺丝效率和锁螺丝精度，其可以保证每颗螺丝锁紧程度一致，锁螺丝时，还保证了螺丝与产品上螺丝孔同轴正对，避免了螺丝在螺丝孔中出现倾斜，提高了产品组装品质。

附图说明

图1为本实用新型的结构原理主视图；

图2为本实用新型的结构原理俯视图；

图3为本实用新型的产品定位治具主视图；

图4为本实用新型的产品定位治具俯视图；

图5为本实用新型的机械手主视图；

图6为本实用新型的机械手俯视图；

图7为本实用新型的锁螺丝机构主视图；

图8为本实用新型的锁螺丝机构俯视图；

图9为本实用新型的锁螺丝机构右视图；

图10为本实用新型的电动起子与吸附压头原理图；

图11为图10中A部放大图；

图12为本实用新型的活动套结构原理主视图；

图13为本实用新型的活动套结构原理仰视图；

图14为本实用新型的固定套结构原理主视图。

具体实施方式

实施例：一种全自动锁螺丝机，包括工作台1、螺丝上料装置、产品定位治具2、机械手3、锁螺丝机构和控制系统，所述螺丝上料装置、产品定位治具2和机械手3分别固定安装于工作台1上，锁螺丝机构固定安装于机械手3的运动端上，机械手3的运动端能够带动锁螺丝机构在设定范围内的三维空间内运动到任意一点，螺丝上料装置和产品定位治具2均位于锁螺丝机构的运动范围空间内，螺丝上料装置内按要求摆放有待锁紧的螺丝，产品定位治具2能够止动定位需要锁螺丝的产品17，锁螺丝机构包括螺丝吸附装置和螺丝旋转驱动装置，所述螺丝吸附装置能够吸附能够沿轴向止动定位螺丝头部，螺丝旋转驱动装置能够驱动螺丝旋转，控制系统控制机械手3、螺丝吸附装置和螺丝旋转驱动装置启停动作。给产品17上进行锁螺丝操作时，将产品17放在产品定位治具2上进行止动定位，产品定位治具2上可以通过与待锁螺丝产品外形一致的放置槽对产品17进行止动定位，也可以通过夹紧装置对产品进行止动定位，还可以通过负压吸附等方式对产品17进行定位，还可以上述方式中的两种或多种同时对产品17进行定位，然后机械手3的运动端开始运行，机械手3的运动端带动锁螺丝机构先运动到螺丝上料装置处，由锁螺丝机构的螺丝吸附装置吸附一颗螺丝的头部，然后机械手3的运动端带动锁螺丝机构运动到产品定位治具2处，并将螺丝插入到产品17的螺丝孔内，然后螺丝旋转驱动装置开始带动螺丝旋转进行锁螺丝操作，当螺丝旋转指定圈数后，螺丝旋转驱动装置停止旋转，机械手3带动锁螺丝机构再去吸附第二颗螺丝，当产品上所有螺丝锁完后，同时给产品定位治具2上更换一个产品17即可，其中机械手3可以为由绕竖直轴转动铰接的手臂和沿竖直方向滑动的滑杆组成的多轴机械手3或由沿三个相互垂直的方向滑动的滑块组成的三轴机械手3，还可以为摆臂机械手3等等，本领域技术人员可以根据实际需要进行自由选择，上述锁螺丝机实现自动取螺丝和自动锁螺丝，全程无需人工操作，且每个螺丝锁紧程度一致，产品锁螺丝组装精度高，一致性好，锁螺丝效率高，节省人工，降低了产品锁螺丝组装成本。

所述螺丝上料装置为振动整理盘26。通过振动整理盘26自动将杂乱的螺丝整理成头部朝一个方向(最佳为头部朝上)，然后有序的排出，排出的螺丝在振动整理盘26的输出通道末端止动定位，供螺丝吸附装置吸附，该种方式避免了人工整理螺丝，无需料盘，节省了螺丝整理和存放成本，当然也可以是将螺丝逐个定位在料盘内，或顺序摆放在料仓内，有推料装置逐个向外有序推出一个螺丝，此类都是本领域技术人员根据本专利很容易想到的等同替换结构，属于本专利保护范围。

所述工作台1上还安装有治具导向滑轨4和治具滑行驱动装置5，所述治具导向滑轨4一端位于锁螺丝机构的运动范围空间内部，治具导向滑轨4另一端位于锁螺丝机构的运动范围空间外部，产品定位治具2能够滑动的安装于所述治具导向滑轨4上，治具滑行驱动装置5驱动产品定位治具2在治具导向滑轨4上往复滑动，控制系统控制治具滑行驱动装置5启停动作。产品定位治具2在治具导向滑轨4上往复滑动，当其滑动到治具导向滑轨4一端时，进入锁螺丝工位，当其滑动到治具导向滑轨4另一端时，进入更换产品工位，更换产品时，产品定位治具2位于锁螺丝机构的运动范围外部，不会发生碰撞和干涉，也不会造成更换产品的工人受伤，当然，更换产品可以人由人工更换，也可以由机械手3自动更换，治具滑行驱动装置5可以为气缸14，在气缸14的活塞杆上固定设有一个连接板，连接板与产品定位治具2可以通过快换机构连接，便于更换产品定位治具2，可以是每个产品预先定位在产品定位治具2内，更换产品时，直接将整个产品定位治具2一同更换，更换快速，产品在产品定位治具2内定位准确，锁螺丝位置精度高，也可以更换不同规格产品时，再更换产品定位治具2，此类都是本领域技术人员根据实际情况进行合理选择的方案。

所述工作台1上还设有治具限位装置20，所述产品定位治具2滑行至治具导向滑轨4两端后止挡于治具限位装置20侧壁上。通过在工作台1上设置治具限位装置20，对产品定位治具2在锁螺丝工位和更换产品工位进行限位，确保其停止位置精准，保证锁螺丝位置精确，避免出现位置误差。

所述螺丝吸附装置包括吸附压头21，所述吸附压头21上设有与螺丝头上端花型正对的穿孔22，螺丝旋转驱动装置包括电动起子23和起子驱动装置，所述电动起子23能够沿穿孔22轴向往复滑动的安装于吸附压头21上，电动起子23上的起子头25能够滑动的穿设于吸附压头21的穿孔22内，所述起子头25能够插设于吸附压头21上吸附的螺丝头部花型内，起子驱动装置驱动电动起子23往复滑动，控制系统控制起子驱动装置和电动起子23启停。

当机械手3的运动端带动吸附压头21到达螺丝上料装置的取料位置后，机械手3的运动端带动吸附压头21压住螺丝头部，吸附压头21自动与螺丝头部紧密接触并吸附定位，此时螺丝头上的花型刚好与吸附压头21上的穿孔22正对，吸附压头21的穿孔22最佳为与螺丝头部匹配的沉头穿孔22，螺丝的头部能够插设于所述沉头穿孔22的沉头内，进而通过沉头孔实现对螺丝头部实现容纳和径向定位，确保吸附压头21对螺丝头部吸附稳定，同时保证螺丝装入螺丝孔内时与螺丝孔同轴正对，防止出现倾斜状态，吸附压头21接着随机械手3的运动端运动到产品定位治具2上产品锁螺丝位置上，锁螺丝时，吸附压头21将螺丝对正放入零件的螺丝孔内，螺丝在吸附压头21作用下保持稳定的对正状态，电动起子23在起子驱动装置作用下使起子头25沿吸附压头21的穿孔22滑动，最终起子头25插入螺丝头部的花型内，电动起子23开始启动旋转，将螺丝锁紧后停止转动，该全自动锁螺丝机能够保证螺丝在于螺丝孔完全对正状态进行锁紧，避免了螺丝锁歪，且每个螺丝锁紧程度一致，避免了人工操作，降低了组装成本，提高了组装效率。

所述吸附压头21上还设有能够与外界负压发生装置连通的负压气孔6，所述负压气孔6开口12能够与螺丝头无花型的部位正对。通过负压实现对螺丝头部的吸附定位，保证螺丝不会脱离吸附压头21，便于螺丝自动吸取、定位、搬运和锁紧，除了采用负压吸附的方式外，还可以采用磁性吸附发方式对螺丝进行定位，负压气道10最佳均匀分布在穿孔22圆周外侧。

所述吸附压头21包括安装板24、固定套7、活动套8和弹性件9，所述安装板24固定安装于机械手3的运动端上，固定套7固定安装于安装板24上，活动套8能够滑动设定距离的插设于固定套7内，弹性件9给活动套8提供朝向待吸附螺丝头部方向的弹性力，活动套8的中心孔形成吸附压头21的穿孔22，负压气孔6设于活动套8上。通过活动套8和弹性件9形成沿螺丝轴向的弹性伸缩结构，其对螺丝进行弹性压紧后，电动起子23再开始锁紧，弹性的压紧螺丝可以避免螺丝装入螺丝孔内硬接触损伤螺纹孔，也防止吸附螺丝时，与螺丝硬接触损伤螺丝头部弹性件9可以为各种弹簧或弹性材料。

所述安装板24上设有一安装槽和一负压气道10，负压气道10一端设有能够与外界负压气管连接的气管接头11，负压气道10另一端与安装槽内部连通，固定套7固定插设于安装板24的安装槽内，固定套7侧壁上设有一径向延伸的开口12，所述开口12一端与安装板24的负压气道10另一端密封连通，开口12另一端与固定套7内孔连通，活动套8上负压气孔6为与固定套7内孔连通的轴向贯穿孔22，活动套8侧壁上设有一径向凸起13，所述径向凸起13能够沿固定套7轴向滑动的插设于固定套7侧壁上的开口12内，安装板24的安装槽底面上设有与固定套7内孔连通的避让孔，所述电动起子23的起子头25能够动密封的插设于避让孔和活动套8的中心孔内。

固定套7侧壁上的开口12既作为安装板24上负压气道10与固定套7内部连通的通道，又作为活动套8滑动距离的限位，通过一个简单的结构实现了两种功能，结构简单，弹性件9可以插设于固定套7内，两端分别紧抵安装槽底面和活动套8端面，还可以在活动套8朝向安装槽底面一端设置沉头结构，将弹性件9安装于该沉头内，放置弹性件9变形影响活动套8正常滑动。

所述固定套7上还固定设有预压针，所述预压针能够弹性紧抵待锁螺丝产品表面。通过预压针在锁螺丝前压紧待锁螺丝的零件表面，避免待锁螺丝零件表面有翘起变形情况影响锁螺丝。

所述起子驱动装置包括气缸14、推板15和弹性元件16，所述气缸14的缸体与安装板24固定连接，推板15一端与电动起子23侧壁固定连接，推板15另一端能够滑动设定距离的套设于气缸14的活塞杆上，弹性元件16给推板15提供朝向螺丝锁入方向的弹性保持力。通过弹性元件16对实现电动起子23头沿滑动方向的弹性缓冲，避免起子头25与螺丝头硬接触，推板15最佳通过卡扣扣合的方式与电动起子23侧壁固定连接，方便更换不同的电动起子23，除了气缸14带动电动起子23运动外，也可以是电机带动丝杆螺母机构，此为本领域技术人员根据本专利很容易想到的等同替换结构，安装板24上最佳固定设有直线滑轨18，所述直线滑轨上能够滑动的设有滑块19，启动起子固定安装于滑块上，通过直线滑轨和滑块对电动起子23头滑动导向，避免起子头25与吸附压头21内的穿孔22发生卡置。

Claims (10)

1.一种全自动锁螺丝机，其特征在于：包括工作台(1)、螺丝上料装置、产品定位治具(2)、机械手(3)、锁螺丝机构和控制系统，所述螺丝上料装置、产品定位治具和机械手分别固定安装于工作台上，锁螺丝机构固定安装于机械手的运动端上，机械手的运动端能够带动锁螺丝机构在设定范围内的三维空间内运动到任意一点，螺丝上料装置和产品定位治具均位于锁螺丝机构的运动范围空间内，螺丝上料装置内按要求摆放有待锁紧的螺丝，产品定位治具能够止动定位需要锁螺丝的产品(17)，锁螺丝机构包括螺丝吸附装置和螺丝旋转驱动装置，所述螺丝吸附装置能够吸附能够沿轴向止动定位螺丝头部，螺丝旋转驱动装置能够驱动螺丝旋转，控制系统控制机械手、螺丝吸附装置和螺丝旋转驱动装置启停动作。

2.根据权利要求1所述的全自动锁螺丝机，其特征在于：所述螺丝上料装置为振动整理盘(26)。

3.根据权利要求1所述的全自动锁螺丝机，其特征在于：所述工作台上还安装有治具导向滑轨(4)和治具滑行驱动装置(5)，所述治具导向滑轨一端位于锁螺丝机构的运动范围空间内部，治具导向滑轨另一端位于锁螺丝机构的运动范围空间外部，产品定位治具能够滑动的安装于所述治具导向滑轨上，治具滑行驱动装置驱动产品定位治具在治具导向滑轨上往复滑动，控制系统控制治具滑行驱动装置启停动作。

4.根据权利要求1所述的全自动锁螺丝机，其特征在于：所述工作台上还设有治具限位装置(20)，所述产品定位治具滑行至治具导向滑轨两端后止挡于治具限位装置侧壁上。

5.根据权利要求1所述的全自动锁螺丝机，其特征在于：所述螺丝吸附装置包括吸附压头(21)，所述吸附压头上设有与螺丝头上端花型正对的穿孔(22)，螺丝旋转驱动装置包括电动起子(23)和起子驱动装置，所述电动起子能够沿穿孔轴向往复滑动的安装于吸附压头上，电动起子上的起子头(25)能够滑动的穿设于吸附压头的穿孔内，所述起子头能够插设于吸附压头上吸附的螺丝头部花型内，起子驱动装置驱动电动起子往复滑动，控制系统控制起子驱动装置和电动起子启停。

6.根据权利要求5所述的全自动锁螺丝机，其特征在于：所述吸附压头上还设有能够与外界负压发生装置连通的负压气孔(6)，所述负压气孔开口能够与螺丝头无花型的部位正对。

7.根据权利要求6所述的全自动锁螺丝机，其特征在于：所述吸附压头包括安装板(24)、固定套(7)、活动套(8)和弹性件(9)，所述安装板固定安装于机械手的运动端上，固定套固定安装于安装板上，活动套能够滑动设定距离的插设于固定套内，弹性件给活动套提供朝向待吸附螺丝头部方向的弹性力，活动套的中心孔形成吸附压头的穿孔，负压气孔设于活动套上。

8.根据权利要求7所述的全自动锁螺丝机，其特征在于：所述安装板上设有一安装槽和一负压气道(10)，负压气道一端设有能够与外界负压气管连接的气管接头(11)，负压气道另一端与安装槽内部连通，固定套固定插设于安装板的安装槽内，固定套侧壁上设有一径向延伸的开口(12)，所述开口一端与安装板的负压气道另一端密封连通，开口另一端与固定套内孔连通，活动套上负压气孔为与固定套内孔连通的轴向贯穿孔，活动套侧壁上设有一径向凸起(13)，所述径向凸起能够沿固定套轴向滑动的插设于固定套侧壁上的开口内，安装板的安装槽底面上设有与固定套内孔连通的避让孔，所述电动起子的起子头能够动密封的插设于避让孔和活动套的中心孔内。

9.根据权利要求7所述的全自动锁螺丝机，其特征在于：所述固定套上还固定设有预压针，所述预压针能够弹性紧抵待锁螺丝产品表面。

10.根据权利要求7所述的全自动锁螺丝机，其特征在于：所述起子驱动装置包括气缸(14)、推板(15)和弹性元件(16)，所述气缸的缸体与安装板固定连接，推板一端与电动起子侧壁固定连接，推板另一端能够滑动设定距离的套设于气缸的活塞杆上，弹性元件给推板提供朝向螺丝锁入方向的弹性保持力。

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