CN102935588B - 自动供钉万向型高速智能紧固机 - Google Patents

Abstract

一种自动供钉万向型高速智能紧固机，包括万向型高速智能自动螺钉锁紧机构和吹送分配式分离螺钉高速智能自动供钉机构，万向型高速智能自动螺钉锁紧机构机构可以横向、斜向、从底向上等任意角度进行连续准确的螺钉紧固作业，机构主要包括螺钉推送装置、螺钉吸取装置和螺钉紧固装置三个部分。机构解决了横向等紧固螺钉作业中螺钉凹处中心无法与螺丝刀头中心相对准，螺钉紧固发生偏斜，出现不良产品的问题，极大地提高了工作效率。吹送分配式分离螺钉高速智能自动供钉机构可为多种打钉装置提供良好的供料环境，利用高效稳定的送钉功能，实现提高打钉效率，保证打钉产品的质量品质。

Description

自动供钉万向型高速智能紧固机

技术领域

本发明涉及一种高速智能自动螺钉紧固机。

背景技术

在螺钉紧固装配的场合中，其中很多生产需要在被加工产品上进行多次螺钉紧固作业，其中有很多产品因其需要必须采用横向、斜向、从底到上等任意角度螺钉紧固方式，这类工作人工操作工作量大，且会出现漏钉现象，使得各行业急迫的需要提高自己生产线上横向等的螺钉紧固效率及品质，而随着近年来信息电子行业的飞速发展，对于螺钉紧固装配的要求也越来越高。

在螺钉紧固装配的生产中，往往一个很小的产品就要进行多次锁钉，而不同的产品对于旋于其上的螺钉的规格的需求也不同，传统的螺钉紧固装配做法是用人工手携螺丝刀在旋紧螺钉前，采用永磁吸附的方式，利用磁力将螺钉吸起或者操作人员手工将螺钉放到装配位置，进而利用螺丝刀将螺钉旋紧，这种生产方式使得人工劳动强度很大，生产效率很低，产品的质量也无法得到保证。

因此，需要设计一种设备，以实现螺钉横向等自动紧固装配，提高生产效率，保证横向螺钉紧固装配的品质。

发明内容

本发明不同于现有设备，在横向等任意角度的螺钉紧固过程中并未采用操作人员手携式螺钉紧固机，而采用了一种先气压吹送再真空吸取螺钉的方式，即发明了一种万向型高速智能自动螺钉锁紧机构，在螺钉供给过程中并未采用传统的操作人员手工放置螺钉方式而采用吹送分配式分离螺钉供给的方式，即吹送分配式分离螺钉高速智能自动供钉机构，由此设计了本发明一种自动供钉万向型高速智能紧固机，简化了设备的结构和操作的难度，是对现有同类设备的极大改进和发展。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：包括万向型高速智能自动螺钉锁紧机构和吹送分配式分离螺钉高速智能自动供钉机构，所述的万向型高速智能自动螺钉锁紧机构主要包括螺钉推送装置、螺钉吸取装置和螺钉紧固装置三个部分，螺钉吸取装置安装在导轨上，螺钉推送装置将经软料管吹送来的螺钉通过推送气缸推送到真空吸管吸钉位置，再由螺钉吸取装置的真空吸管将螺钉吸住，实现吸取上钉，螺钉紧固装置待螺钉被吸住后，在螺刀驱动气缸作用下螺刀旋转移动，进行紧固；取螺钉气缸控制真空吸管向螺钉方向移动，同时真空发生器作用吸取螺钉，螺刀驱动气缸将螺丝刀头带到安装螺钉的位置，螺刀旋转并在螺刀驱动气缸的带动下移向螺钉锁紧位置，实现螺钉的紧固装配；螺钉由相配合的吹送分配式分离螺钉高速智能自动供钉机构通过软料管吹送到螺钉推送装置的推送气缸夹钉口内，夹钉口夹着螺钉将其送到真空吸管吸钉位置；在螺丝刀头附近设置螺钉有无确认传感器，导轨上安有限位器，限制真空吸管的行程，还设置缓冲器起缓冲定位作用，防止螺钉紧固装着移动速度过快，通过设置在导轨上的光电检测装置，检测浮锁；

所述的吹送分配式分离螺钉高速智能自动供钉机构，整体安装在架体上，其中滚动料筒倾斜放置，微型电机驱动倾斜放置的滚动料筒不断旋转，螺钉阵列装置的料道前段伸到滚动料筒内，螺钉阵列装置的料道设置压电式直线振动器，螺钉阵列装置的料道另一端连接着螺钉分离装置，螺钉分离装置出口的料管连接着螺钉吹送装置，螺钉吹送装置末端通过软料管连接与机构配合的万向型高速智能自动螺钉锁紧机构；螺钉吹送装置还连接压缩空气管道。

万向型高速智能自动螺钉锁紧机构采用了先气吹后真空吸取式的上钉方式，这样的设计，解决了横向等紧固作业中，螺钉凹处中心无法与螺丝刀头中心相对准的问题，防止在螺钉紧固的工作中，出现螺钉锁紧的偏斜或根本无法紧固的情况。机构中螺钉吸取装置安装在导轨上，在气缸作用下螺钉吸取装置沿导轨运动，导轨末端安有限位器，保证了螺钉吸取装置行程的精确性，而下端的缓冲器，螺钉紧固装置向下行进的时候起缓冲定位作用，在螺钉紧固装置实现对螺钉锁紧的同时又不会损坏被加工的产品。机构上安有光电检测装置，其作用可以自动、精确的检测出螺钉中的浮锁现象，能够检测出0.3-0.5的浮锁问题，从而不需要设立专门的检测人员和工序。通过机构中的螺钉有无确认传感器，机构具有自动检测供钉是否到位、有无螺钉的功能，当螺钉吸取装置没有吸取到螺钉的时候，螺钉紧固装置不动作，确保加工产品不受到损害。由于机构采取了真空吸引方式来吸取和锁紧螺钉，可以吸取飞尘和螺钉上的铁末，从而不需要设立专门的产品清洁人员和工序，达到提高工作效率作用。机构结构精简，占地面积小，适于在狭窄的位置工作，解决了横向等螺钉锁紧的问题，操作方便，有利于生产线作业的简化。

吹送分配式分离螺钉高速智能自动供钉机构的螺钉阵列装置采用旋转滚动料筒及压电式直线振动器联合供料方式，滚动料筒内送出的螺钉都能以正确的姿态摆放，螺钉分离装置则保证了从螺钉阵列装置稳定配送螺钉的工作，将处于料道口的螺钉分离出来，并送到准确位置，实现了向多个料管配送螺钉的工作，螺钉吹送装置则完成了将料管中的螺钉吹送到与机构相配合的螺钉紧固机构中的工作。螺钉吹送装置采用高压气体吹送的方式，将螺钉吹送至与本发明机构相配合的螺钉紧固装配机构中，保证了供钉的快速性和可靠性。本发明机构中的螺钉滚动料筒旋转运动及压电式直线振动器振动，使得螺钉进入料道，料道上传感器感应到一定数量螺钉，滚动料筒就会停止转动，从而中断供给，料道上传感器感应不到螺钉时，滚动料筒就会继续转动，通过压电式直线振动器振动来完成持续供给，以实现安全稳定的供给状态。机构中的料道可根据需要调节大小，以提供所需的不同规格的螺钉。机构供料时，螺钉由滚动料筒通过压电式直线振动器振动至准确位置。对于异行螺钉头的或带有垫圈等特殊形状的螺丝，都能实现顺利供料。机构结构成分简单、方便，可与多种相关装置配合作业，应用面广泛。

本发明的有益效果是：万向型高速智能自动螺钉锁紧机构可以横向、斜向、从底向上等任意角度进行连续准确的螺钉紧固作业。螺钉由供钉机构通过软料管吹送到螺钉推送装置中，以准确姿态摆放，螺钉推送装置送到准确位置，螺钉吸取装置中取螺钉吸取气缸控制真空吸管向螺钉放置处移动，同时真空发生器作用吸取螺钉，实现了吸取上钉，解决了横向等紧固螺钉作业中螺钉凹处中心无法与螺丝刀头中心相对准，螺钉紧固发生偏斜，出现不良产品的问题。待螺钉被吸取装置吸住后，螺钉紧固装置在螺刀驱动气缸的作用下向被加工产品方向移动，螺刀旋转锁紧螺钉，完成作业，方便快捷，极大地提高了工作效率。本机构的安全和检测部分，是本机构的一大特点，机构中安设了限位块和缓冲器，既能通过限位器来限定螺刀向被加工产品方向移动的行程，又能通过缓冲器实现缓冲作用，防止螺刀移动速度过快，损坏被加工产品，而机构中的光电检测装置，则有效的检测了螺钉紧固过程中的浮锁现象，进而防止不良产品流入下一工序和市场，并可对设备进行及时的调试。

吹送分配式分离螺钉高速智能自动供钉机构可为螺钉锁紧机构提供良好的供料环境，利用高效稳定的送钉功能，实现提高打钉效率，保证打钉产品的质量品质。

附图说明

下面结合附图和具体的实施方式对本发明做进一步的描述。

图1为本发明吹送分配式分离螺钉高速智能自动供钉机构的结构原理图。

图2为本发明吹送分配式分离螺钉高速智能自动供钉机构的俯视图。

图3为本发明万向型高速智能自动螺钉紧固机构结构主视图。

图4为本发明万向型高速智能自动螺钉紧固机构的侧视图。

图中，1. 螺钉推送装置，2. 缓冲器，3. 软料管，4. 限位器，5. 光电检测装置，6. 螺刀，7. 螺丝刀头，8. 真空发生器，9. 取螺钉气缸，10. 架体，11. 滚动料筒，12. 螺钉阵列装置，13. 螺钉分离装置，14. 螺钉吹送装置。

具体实施方式

下面结合实施例具体说明本发明。

如图2所示，万向型高速智能自动螺钉锁紧机构，螺钉由软料管3吹送进入螺钉推送装置1中，螺钉推送装置1将其推送至准确位置，取螺钉气缸9控制真空吸管向螺钉方向移动，同时真空发生器8作用吸取螺钉，螺刀驱动气缸将螺丝刀头7带到指定的安装螺钉的位置，螺刀6旋转并在气缸的带动下移向螺钉锁紧位置，实现螺钉的紧固装配。

设备在工作时，螺钉由相配合的螺钉供给机构通过软料管吹送到螺钉推送装置中，取螺钉气缸推动真空吸管向其移动，与此同时，真空发生器作用吸取螺钉，螺钉由真空吸管吸住，螺丝刀头前端接触到螺钉，确保螺丝刀头的中心与螺钉凹处中心点相对应，待螺钉推送装置退回后，螺钉有无确认传感器工作，当传感器未感应到螺钉，螺钉供给机构和螺钉吸取机构再次工作，吸取螺钉，当螺钉有无确认传感器再次检测不出螺钉时，设备报警，停止工作，回到初始位置；当传感器感应到螺钉时，螺刀开始转动，气缸带动螺刀向前移动旋紧螺钉，实现紧固装配，如此循环往复作业。另外，导轨上安有限位器，限制真空吸管的行程，当螺钉紧固装置向前行进时，缓冲器起缓冲定位作用，防止螺钉紧固机构移动速度过快。锁紧螺钉的同时，光电检测装置可检测出螺钉中的浮锁现象，如遇到浮锁现象超过要求范围，设备报警，以便及时取出不良产品。

这样的设计，使得该设备具有以下的优点：首先，机构采用了先气吹再吸取式的上钉方式，解决了横向等螺钉紧固中，螺钉凹处中心点和螺丝刀头中心难以对准的问题，防止了在螺钉紧固的工作中，出现螺钉的紧固出现偏斜或根本无法紧固的情况，而螺钉吸取装置巧妙的设计，减少了上螺钉的时间，保证了上料的稳定性，为后面的紧固工作做好了铺垫。其次，导轨上的限位器，使得螺钉吸取装置的行程更加准确，既可以实现锁紧，又不会损坏被加工产品，极大地提高了机构的精准性。缓冲器的安装，使得螺钉紧固装置向前行进的过程中不会因为速度过快，损坏到被加工产品，保证了机构的稳定性和安全性。最后，螺钉推送装置的设计，可以在螺钉紧固装置进行螺钉的锁紧的同时，将下一次紧固所用的螺钉提前准备好，为下一次的螺钉紧固工作做好铺垫，这样，极大的提高工作的效率，节省工作时间。

如图1所示，吹送分配式分离螺钉高速智能自动供钉机构安装在架体10上，其中滚动料筒11倾斜放置，螺钉阵列装置12的料道前段伸到滚动料筒11内，螺钉阵列装置12的料道另一端连接着螺钉分离装置13，螺钉分离装置前端出口的料管连接着螺钉吹送装置14，螺钉吹送装置14末端可连接多种与机构配合的螺钉紧固装置；螺钉吹送装置14还连接压缩空气管道。

设备在工作时，将散乱无序的紧固件装入滚动料筒11，微型电机驱动倾斜放置的滚动料筒11不断旋转，滚动料筒内设有多个角度叶片，带动螺钉等紧固件在滚动料筒11中滚动，姿态准确的螺钉进入螺钉阵列装置12的料道内螺钉序列当中，料道中的螺钉被压电式直线振动器输送到螺钉分离装置13，其作用是将螺钉分配到不同的料管当中，螺钉分离装置13连接压缩空气管道，在压缩空气的吹送下，螺钉分离装置13分离出的螺钉经料管到达与本机构相配合的螺钉紧固机构中，如此循环往复，实现持续不断的供钉工作。

这样的设计，使得该设备具有以下的优点：首先，设备采用了吹送分配式分离螺钉供给的方式，保证了从螺钉阵列装置稳定配送螺钉的工作，将从滚动料筒中送出处于料道口的螺钉分离出来，推入料管，吹送到准确位置，缩短了工作节拍，提高了工作效率。最后，螺钉由滚动料筒通过压电式直线振动送至料道出口处，这样，对于异形螺钉头的或带有双层垫圈等特殊形状的螺钉，都能实现顺利供料，保证了本机构的广泛应用性和实用性。

本发明不局限于上述实施例，任何在本发明披露的技术范围内的等同构思或者改变，均列为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种自动供钉万向型高速智能紧固机，包括万向型高速智能自动螺钉锁紧机构和吹送分配式分离螺钉高速智能自动供钉机构，所述的吹送分配式分离螺钉高速智能自动供钉机构，整体安装在架体(10)上，其中滚动料筒(11)倾斜放置，微型电机驱动倾斜放置的滚动料筒(11)不断旋转，螺钉阵列装置(12)的料道前段伸到滚动料筒(11)内，螺钉阵列装置(12)的料道设置压电式直线振动器，螺钉阵列装置(12)的料道另一端连接着螺钉分离装置(13)，螺钉分离装置出口的料管连接着螺钉吹送装置(14)，螺钉吹送装置(14)末端通过软料管连接与机构配合的万向型高速智能自动螺钉锁紧机构；螺钉吹送装置(14)还连接压缩空气管道；在螺丝刀头(7)附近设置螺钉有无确认传感器，导轨上安有限位器(4)，限制真空吸管的行程，还设置缓冲器(2)起缓冲定位作用，防止螺钉紧固装置移动速度过快，通过设置在导轨上的光电检测装置(5)，检测浮锁；

其特征在于：所述的万向型高速智能自动螺钉锁紧机构主要包括螺钉推送装置(1)、螺钉吸取装置和螺钉紧固装置三个部分，螺钉吸取装置安装在导轨上，螺钉推送装置(1)将经软料管(3)吹送来的螺钉通过推送气缸推送到真空吸管吸钉位置，再由螺钉吸取装置的真空吸管将螺钉吸住，实现吸取上钉，螺钉紧固装置待螺钉被吸住后，在螺刀驱动气缸作用下螺刀(6)旋转移动，进行紧固；取螺钉气缸(9)控制真空吸管向螺钉方向移动，同时真空发生器(8)作用吸取螺钉，螺刀驱动气缸将螺丝刀头(7)带到安装螺钉的位置，螺刀(6)旋转并在螺刀驱动气缸的带动下移向螺钉锁紧位置，实现螺钉的紧固装配；螺钉由相配合的吹送分配式分离螺钉高速智能自动供钉机构通过软料管(3)吹送到螺钉推送装置的推送气缸夹钉口内，夹钉口夹着螺钉将其送到真空吸管吸钉位置。