TWI451929B - 螺釘自動緊固裝置 - Google Patents

Description

螺釘自動緊固裝置

本發明涉及一種自動螺釘緊固裝置，尤其涉及一種自動螺釘緊固裝置，其使用例如轉送管，將螺釘從螺釘調準/供給裝置轉送到螺釘緊固驅動單元，並將螺釘緊固到一具有螺紋的目標。

周知之普通螺釘緊固裝置適用以下方法作為一種將螺釘供給到驅動鑽頭的前端的方法：(1)直接將螺釘從具有驅動器的調準/供給裝置拾起的一種方法，(2)將螺釘轉送管與驅動鑽頭的前端緊密接觸且螺釘被直接吸入到驅動器的一種方法，以及(3)使用壓縮空氣的壓力將螺釘從調準/供給裝置轉送到驅動單元的一種方法。

上述第一種螺釘供給方法是例如係如日本專利公開公告號碼：平9-58847中所揭露，透過螺釘調準/供給裝置將螺釘調準在一條直線上，移動驅動器到位於預定位置的螺釘的頂端，降低驅動器到螺釘的位置，以及透過安裝在驅動器中的螺釘吸入器件牽引螺釘從而螺釘與驅動器的鑽頭嚙合的方法。

上述第二種螺釘供給方法如第16圖所示，係使得螺釘轉送管d與設置在驅動器鑽頭e的外側的介面管f的前端部直接接觸，透過安裝在驅動器c中的螺釘吸入器件吸入被螺釘調準/供給裝置(未示出)調準的螺釘b，直接牽引螺釘b到介面管f中，移動驅動鑽頭e，以及將螺釘b緊固到一具有螺紋的目標部件的方法。

上述第三種螺釘供給方法如在第17a圖和第17b圖中所示，例如係透過壓縮空氣的壓力將螺釘調準/供給裝置調準的螺釘b1從螺釘調準/供給裝置的壓縮空氣供給單元供給到驅動器c的前端部分c1，穿過如一根管的螺釘轉送單元d的方法。

在這種情況下，如在第17a圖中所示，當螺釘b1由驅動器鑽頭e緊固到一具有螺紋的目標部件，下一個螺釘b2被供給到驅動器c。此外，當完成先前的螺釘b1的緊固以及完成驅動器鑽頭e的提升時，下一個螺釘b2移動到驅動器c的前端部分c1，並且當驅動器鑽頭3被再次降低時，螺釘b2被接合於驅動器鑽頭e(圖17b)。在這裏，驅動器c的前端部分c1設置成能夠打開和關閉，以便當螺釘b2被緊固到一具有螺紋的目標部件g時，前端部分c1被打開，並且當完成螺釘的緊固後供給下一個螺釘b2時，前端部分c1被關閉，由此螺釘b被自動和連續地供給。

然而，在上述的第一種和第二種螺釘供給方法中，為了完成將每個螺釘b緊固到一具有螺紋的目標部件，驅動器c應該移動到螺釘調準/供給裝置的一個預先設定位置，因而存在以下缺點，包括：從完成一個螺釘b緊固的時間點到開始下一個螺釘緊固的時間點的時間間隔變長；將所有螺釘b緊固到具有螺紋的目標部件花費大量的時間；且其需要相近地設置螺釘調準/供給裝置和驅動器c以及精確地測定螺釘調準/供給裝置和驅動器c之間的距離。

此外，在第二種螺釘供給方法中，由於透過驅動器c中的螺釘吸入器件，一螺釘b被直接從螺釘調準/供給裝置吸入，從而簡化螺釘調準/供給裝置和驅動器c的前端部分的結構。然而，由於螺釘b被直接吸入到吸口f中，因而當先前的螺釘b被緊固時，下一個螺釘b不能被供給。因此，其中一缺點在於所有螺釘緊固到有螺紋的目標部分所需的時間量變大，類似於第一種螺釘供應方法。

再者，一般來說，由螺釘吸入器件的壓力檢測器檢測螺釘b是否已經到達吸口f的內部。然而，這有缺點，其中檢測空氣壓力變化的精度很低，且檢測螺釘b已到達的精度很低。

在第三種螺釘供給方法中，異於第一種和第二種螺釘供給方法，當將螺釘b緊固到一具有螺紋的目標部件時，沒必要移動驅動器c且當一螺釘b被緊固時，準備下一個螺釘b1。因此，相較於第一種和第二種螺釘供給方法，將所有螺釘緊固到有螺紋的目標部件所需要的時間量顯著減小。

然而，在第三種螺釘供給方法的一個例子中，當先前被供給到驅動器c的螺釘b移動到並被結合到驅動器鑽頭e的前端時，該螺釘以螺釘b的螺紋部分的頂部在前端和螺釘的頭部在後端的方式轉送。因此，其中缺點在於螺釘b的位置變得不確定。特別是，當螺釘b的長度短時，螺釘b的方向可能被反轉或者被卡在其路徑上。因此，其中缺點在於，很難穩定地將螺釘b供給到驅動器鑽頭e。

此外，由於螺釘b以螺釘b的螺紋部分的頂部在前端的形式轉送，因此，其中缺點在於，該螺釘可能損壞轉送管的內壁或被卡在轉送管中。

本發明已考慮到上述問題，並提供一種螺釘緊固裝置，其能夠減少螺釘緊固的總時間量，減少轉送管內壁的損傷，防止螺釘被卡在轉送管中，穩固螺釘的位置，防止螺釘的方向被反轉，穩定地將螺釘供給到驅動器(鑽頭)以及提高可靠性。

為了實現上述目的，根據本發明的一個實施例，提供一自動螺釘緊固裝置，其透過螺釘轉送裝置利用螺釘緊固裝置的空氣吸力將螺釘從螺釘供給裝置轉送到螺釘緊固裝置，並將該螺釘緊固到一預先設定的具有螺紋的目標部件，其中螺釘供給裝置中提供一螺釘釋放單元，其用於以螺釘的頭部在前端的方式將螺釘轉送到轉送管中；一接合單元，其用於將從轉送管中轉送的螺釘前部接合到由螺釘緊固裝置的前端部分提供的一驅動器的前端；以及一能開啟和關閉的密封蓋，其用於防止空氣洩漏，由螺釘緊固裝置的前端部分提供，並在該驅動器的前端直向運動時被打開並露出與該驅動器的前端接合的螺釘，由此進行螺釘緊固。

此外，可提供一覆蓋驅動器的圓柱形螺釘支座和螺釘，推動密封蓋以在驅動器向前移動時打開密封蓋，同時維持螺釘的接合狀態，且當螺釘被按壓到具有螺紋的目標部件時縮回。

螺釘供給裝置的螺釘釋放單元可以由驅動器操作開關的命令操作。

根據本發明的實施例，由於螺釘S被自動和依序供給到驅動器的前端，完成螺釘緊固時間變得很短，因而當螺釘被緊固到一具有螺紋的目標部件時不必要移動螺釘緊固裝置和驅動器(鑽頭)，並且可在具有螺紋的目標部件附近連續地執行螺釘緊固操作，且簡化此操作。

此外，由於從螺釘供給裝置側使用空氣吸力的螺釘轉送裝置以頭部在前端的方式轉送螺釘，因而該螺釘不太可能損傷轉送管的內壁且不會卡在轉送管中，並且有可能穩固該螺釘的位置，以穩固地將該螺釘接合於驅動器鑽頭，以穩定地轉送該螺釘到一驅動器，以提高可靠性。

此外，有可能防止該螺釘從驅動器上掉落，並可靠地執行密封蓋的開啟和關閉。

再者，由於有可能轉送將用於該螺釘緊固裝置的鑽頭的前端部分的下一個螺釘，且保持下一個螺釘，因而有可能減少連續操作的時間。

本發明的實施例透過從螺釘供給裝置轉送螺釘自動且連續地緊固螺釘，該螺釘供給裝置具有一釋放部件，其透過轉送管如聚氯乙烯管以螺釘的頭部在前的方式調準並釋放螺釘到螺釘緊固裝置，將被轉送的螺釘的頭部接合於螺釘緊固裝置的驅動器的鑽頭前端，並將螺釘緊固於預先設定的具有螺紋的目標部件。

[第一實施例]

在下文，將結合附圖詳細描述根據本發明實施例的自動螺釘緊固裝置。

[螺釘供給裝置1]

第1圖是外框架被移除的螺釘供給裝置1的透視圖，以及第2圖是螺釘供給裝置1的前視圖。如第1圖所示，螺釘S存儲在螺釘供給裝置1的螺釘存儲單元11中，且存儲的螺釘S被調準並透過一導軌12連續地向前轉送，導軌12從螺釘存儲單元11的前蓋板111以及安裝在導軌12的前端部分121中的調準螺釘引導件122突出。

用於該螺釘調準裝置的裝置可以是一眾所周知的裝置。在該實施例中，導軌12振動從而使螺釘存儲單元11中的螺釘S向前運動，導軌12上的備用螺釘S被振盪刷13放下，且該被放下的螺釘S透過螺釘收集單元14例如一被安置在側面上的轉向磁鐵被再次引導到導軌12。刷轉向裝置131使振盪刷13左右轉動。該刷轉向裝置131和螺釘收集單元14透過設置在螺釘存儲單元11的前表面的驅動電機15或滑輪或環的轉送裝置而被驅動。

[螺釘釋放單元2]

此外，如第3圖和第4圖中所示，螺釘調準蓋123設在調準螺釘引導件122上，並配設螺釘釋放單元2以引導螺釘S，以便在下一個步驟中，每個螺釘S的螺釘頭部S1被定位在螺釘轉送裝置3的運動管31的運動方向的前側。螺釘釋放單元2被配設以與調準螺釘引導件122的引導前端表面1221相接觸，如第3圖的頂視圖和第4圖的左側視圖中所示。

螺釘釋放單元2的一主要元件是螺釘輸入盤21(見第5a圖，第5b圖)，其透過順時針方向和逆時針方向轉動在調準螺釘引導件122上依次取出螺釘S。螺釘輸入盤21繞旋轉軸212順時針方向和逆時針方向轉動。螺釘輸入盤21的旋轉表面211以相對於螺釘供給裝置1的調準螺釘引導件122的螺旋運動方向的合適的角度設置，且螺釘接收槽213設在螺釘輸入盤21的旋轉表面211。螺釘接收槽213是一槽，其與從調準螺釘引導件122中設置的螺釘S的位置相對齊，並有一個比螺釘S的螺紋部分S2的直徑稍大的寬度。

此外，在螺釘輸入盤21的相反側，螺釘輸入盤21的調準螺釘引導件122被配設於該側，設置一驅動齒輪214。該齒輪214與一上下移動的齒條215相嚙合。齒條215的垂直運動由一驅動氣缸216根據一控制指令設備(未示出)液壓控制，從而順時針方向和逆時針方向轉動該螺釘輸入盤21。

[螺釘轉送裝置3]

接下來，參考第6a圖、第6b圖、第6c圖及第6d圖描述螺釘輸入盤21的結構和操作。

如第6a圖中所示，為了防止在螺釘被配合到螺釘輸入盤21的螺釘接收槽213時以及螺釘輸入盤21順時針轉動時螺釘掉落，一個側面螺釘導向件124(見第3圖)設置螺釘供給裝置1側面，並且沿螺釘輸入盤21的外圓周在螺釘頭部側設置一螺釘頂部導向件125。在第6a圖中，螺釘輸入盤21保持在一狀態，其中一個螺釘被裝入該螺釘輸入盤21。

接著，如第6b圖中所示，根據控制指令設備(未示出)的一轉向指令，伸出驅動氣缸216，齒條215向上移動，且齒輪214和螺釘輸入盤21順時針轉動大約135°，然後停止。

在這裏，螺釘轉送裝置3的斜道元件31被安裝到螺釘供給裝置1上以與螺釘釋放單元2相接近，且連接於螺釘緊固裝置4的轉送管32與斜道元件31的管連接部件315相連接。

在第6b圖中所示的螺釘輸入盤21的停止狀態下，螺釘S以螺釘頭部S1向下傾斜的方式處於轉送裝置3的移動進入口311的位置。隨後，如第6c圖中所示，螺釘S1由於螺釘的重力移動到螺釘導向通道312中。

接著，壓縮空氣被供給於一被提供在斜道元件31中的壓縮空氣進入口313，並從一設置在螺釘導向通道312中的螺釘S的上游的噴嘴314中被釋放，同時，根據控制指令設備(未示出)一吸力被施加到轉送管32上，由此在螺釘導向通道312中以螺釘頭部S1在前的方式被引導的螺釘S被吸入和轉送到螺釘緊固裝置4。此外，供給到壓縮空氣進入口313的壓縮空氣透過使用縮回驅動氣缸216時電磁閥門(未示出)的剩餘氣體，簡化結構而改善運行效率。

由於該使用壓縮空氣的空氣轉送裝置是本發明該實施例中的一個次要裝置，它可以在必要時應用。如以下參考第9a圖，第9b圖說明，主體部分毫無疑問地，借助於螺釘緊固裝置的空氣吸力的螺釘轉送裝置，且螺釘轉送藉由穿過驅動器鑽頭6與驅動器鑽頭61的前端部分612中的螺釘固定器66間之間隙之吸入口602的吸入效應進行。因此，在螺釘轉送的實例中使用空氣是完全可能的，例如，於一個實例中轉送管32是短的，只要該轉送管32朝外側打開，就沒有必要供給壓縮空氣。

如果已完成螺釘S的轉送，螺釘釋放單元2即應取出下一個螺釘S。為此，螺釘輸入盤21如第6d圖中所示的逆時針方向轉動，以返回到如第6a圖中所示的狀態，並等待在一狀態中，其中調準螺釘引導件122中的第一個螺釘被裝到螺釘輸入盤21的螺釘接收槽213中。

然後，螺釘S以螺釘頭部S1在前的方式移動進入轉送管32，並供至螺釘緊固裝置4。此外，透明管的一預先設定的段可用來作為轉送管32。該透明管由具有彈性且不會導致內部直徑的變化的合成樹脂形成，並且有一應用防止螺釘被卡在轉送管中的材料的內壁。無須贅述，該內徑可以根據所使用的螺釘S而變化。

[螺釘緊固裝置4]

第7圖顯示整個螺釘緊固裝置4。在該螺釘緊固裝置4中，前端接收器單元5、氣缸單元6、扭矩調節單元7和有把手的後端電機驅動單元8依此次序設定，如第8圖的分解透視圖和第9a圖，第9b圖的剖視圖中所示。

[接收器單元5]

如第10圖中所示，接收器單元5的接收器元件51被配設在螺釘緊固裝置4的中間圓柱形外框架60的前端處。螺釘引入管52設成向接收器元件51的前端部分的一側突出。連接於轉送管32的連接件52設置在螺釘引入管52的前端。一L形彎曲的部件522設置在螺釘引入管52的中間。根據所使用的螺釘的形狀和長度，螺釘引入管52的管的內徑、內壁的表面狀態或者彎曲部件522的曲率可更改為每種螺釘的最佳值。

接收器元件51包括斜向分岔的導向通道511。在斜向分岔的導向通道511的一端上，斜導向通道5111設置成與螺釘引入管52的管通道連接，與螺釘緊固裝置4的軸線相一致，並允許螺釘頭部S1接觸鑽頭61的前端部分612。

在斜向分岔的導向通道511的另一部分上，設置前進導向通道5112以允許螺釘S，其螺釘頭部S1與鑽頭的前端相接合，投出到接收器組件51的外部。

此外，如第10圖中所示，帶有彈簧531的閘板53設置在向直向前進導向通道5112的前端開口部分54的路徑上，以只在螺釘投出時藉壓力打開。當螺釘S被從轉送管32中引入時，閘板53起到壁和真空密封的作用以維持在直向前進導向通道5112內部的空氣吸力。

[氣缸單元6]

如第9a圖，第9b圖中所示，在接收器單元5的上側部分，鑽頭61前進和後退的氣缸單元6的氣缸罩62設在中間圓柱形外框架60中。

如第圖11所示，一圓盤基座單元63被氣密地安裝在氣缸罩62的一端側。一個活塞64設置在該氣缸罩62中以透過空氣壓力沿圖11中的左右方向移動。為此，一活塞密封襯墊645設置在活塞64的外圓周上以用於氣密性。

在活塞64的鑽頭61側，安裝一制動器元件641，其中裝有鑽頭61的具有半圓形橫截面的尾端部分611。在該制動器元件641的前部，設置支援鑽頭61的保持球642和支援保持球的球支座643。因此，各種不同的鑽頭61的替換是非常容易。

透過圓盤基座單元63設置的空氣引入/釋放部件631，將壓縮空氣或吸力引入到活塞64的底部644和圓盤基座單元63之間，以便驅動活塞64沿圖11中的上下方向移動。

氣缸罩62和圓盤基座單元63相對於中間圓柱形外框架60透過多個軸承65而被旋轉支撐，一個與驅動旋轉傳送部件632的直流電動機82相連接的聯接器633被連接到圓盤基座單元63的底部，鑽頭61和氣缸罩62合成一體且在螺釘緊固操作期間旋轉。

在藉保持球642提供到活塞64的鑽頭61上，圓柱形螺釘支座66由一彈簧支承，以能夠向第11圖中的左右方向略微移動。一圓周凸起部件662設置在螺釘支座66的尾端部分611的圓周上，且離合器盤67也起彈簧支座的作用，被適合地安裝以防止圓周凸起部件662與彈簧661一起滑出。

氣缸罩62的旋轉運動透過離合器球672被傳送給活塞64的離合器盤67。由於氣缸罩62通常透過離合器盤67和離合器球672被固定於活塞64，因而僅在離合器盤67被離合器球672所連接時，氣缸罩62的旋轉運動被傳送給活塞64。

也就是說，如果活塞64藉壓縮空氣前進，保持在也作為用於離合器的球支座的離合器球672氣缸罩62即保持在也作為用於離合器的球支座的離合器球672與設置在離合器盤67的前部的V形凸起部分671的傾斜表面6711相接合。因此，在扭矩有一正常螺釘緊固水準時，氣缸罩62的旋轉運動被傳送給活塞64。

這時，離合器球672透過扭矩調節(按壓)彈簧724的預先設定的按壓力而與活塞64側接觸，該扭矩調節(按壓)彈簧724是一如下所述的扭矩調節單元的按壓彈簧，且扭矩調節單元7的扭矩調節(按壓)彈簧724的按壓力強於常規的螺釘緊固扭矩。因此，離合器球672被接合於凸起部分671，以使氣缸罩62的旋轉運動被傳送給活塞64。如果過高的扭矩施加給鑽頭61和活塞64，離合器球672提高了V形凸起部分671的傾斜表面6711，並在第13圖中移動到離合器球672’的活塞處。因此，離合器球672的接合被解除，而活塞64的旋轉停止。

螺釘支座66使空氣吸力操作有效以確保螺釘頭部S1與鑽頭前端部分612的接合，且起到支持螺釘S的作用，即使螺釘緊固裝置4根據操作而移動。此外，當一個螺釘S被緊固到一具有螺紋的目標部件時，由於螺釘支座66藉具有螺紋的目標部件抵抗彈簧661的按壓力縮回，該螺釘支座66沒有導致螺釘連接操作中的任何麻煩。

這裏，將敍述上述空氣吸入路徑，特別是從轉送管32到接收器單元5以及氣缸單元6的空氣吸入路徑。

第10圖中被吸入到轉送管32的空氣X1從接收器元件51的直向前進導向通道5112的X2處向第11圖中的螺釘支座66前端部分664的X3處流動，穿過螺釘S和鑽頭61之間的空隙，並被釋放在X4處，從提供在離合器盤67上游的空氣開口665，其也將彈簧支座的作用起到氣缸罩62的圓盤支座單元63的前側的一個空間X5處。然後，空氣在X6處流動，從設置在氣缸罩62的前側空間X5的接收器的一側的空氣開口6212向氣缸罩62的外側與中間圓柱形外框架60之間的空隙，且然後在X7處流動到一吸入設備(未示出)透過設置在中間圓柱形外框架60中的吸入連接開口602中的吸入管。此時，氣缸罩62的前側空間X5有一個負壓，並且當作用在活塞64上的空氣壓力Y1是一個負壓時，壓力Y1的負壓一側壓力較大是沒有問題的，而當空氣壓力Y1是一正壓力時，前端空間X5的負壓與空氣壓力Y1同向起作用。此外，吸入設備至少需要有一個強大的吸力能量以保持螺釘與驅動器鑽頭61的前端部分612的接合。

[扭矩調節單元7]

第8圖是整個螺釘緊固裝置的一個分解透視圖，且如第8圖中所示，扭矩調節單元7設置在前端的接收器單元5與氣缸單元6之間，以防止過高的扭矩被施加到鑽頭61。

由於第12圖和第13圖所示的扭矩調節單元相同，因此，一般而言，如上所述，保持在球保持孔6211中的活塞64和離合器球672被壓縮空氣Y，以一預先設定的按壓力Z1按壓，其中球保持孔6211設置在也起球支座的作用的蓋部件621中，且扭矩調節(按壓)彈簧724在相反的方向Z2和Z3上按壓離合器球672，以與V形凸起部分671相結合，從而傳送轉動。此外，當一預先設定或更大的扭矩被施加到鑽頭61和活塞64時，為了保護螺釘的頭部或目標部件的內螺紋部分的‘+’或‘-’形接合槽不受損壞，V形凸起部分671嘗試以一過高扭矩轉動活塞64(沿方向Z4)，且離合器球672’超過V形突起部分671’的頂部並移動到接合被釋放的位置Z5。也就是說，離合器球672被撤向扭矩調節單元7，且扭矩調節單元7的按壓力被調節以使氣缸罩62空轉。

[框架主體部件71]

扭矩調節單元7一般包括一個框架主體部件71、一個按壓力調節單元72和一個極限感測器單元73。在框架主體部件71的中間區域，設置一用於支承螺釘支座66的中間圓柱形空間部分711。在該中間圓柱形空間部分711中，設置一用於防止螺釘支座66旋轉的螺釘-支座旋轉防止元件712。在螺釘-支座旋轉防止元件712的前表面上設置一真空密封元件713。

在框架主體部件71的前表面部分設置用於連接和固定接收器單元5的連接件714以固定接收器單元5。框架主體部件71的後表面部分具有圓形齒環715，連接和固定接合部件601，該接合部件601設置在氣缸單元6的中間圓柱形外框架60的前表面周緣部分；和蓋部件716，其用於在接合部件601上被旋緊關閉。蓋部件716被旋緊以與接合部件601接合，從而固定氣缸單元6。

[按壓力調節單元72]

按壓力調節單元72支承於框架主體部件71的調節盒717中，且推力軸承722被支承在能夠上下(見第13圖的參考標記Z6)移動的軸承支座723中，以便與離合器球672直接接觸的墊圈721能夠自由轉動。

推力軸承722與墊圈721的相反端被配設成與軸承支座723的一端接觸，並被扭矩調節(按壓)彈簧724的一端所按壓。

同時，在調節盒717的前端側(接收器單元5側)上，一扭矩調節罩725由一螺釘固定，以能調節適合的水準。扭矩調節罩725的內壁與上述扭矩調節彈簧724的另一端接觸並被其按壓。

因此，透過調節扭矩調節罩725，扭矩調節彈簧724的彈簧壓力能夠被調節，且對推力軸承722、墊圈721和離合器球672的按壓力能夠被調節。因此，如果一個過高的扭矩在鑽頭61處出現，一個過高扭矩的旋轉力即作用在活塞64的離合器盤67上，且通常與離合器盤67的凸起部分617相接合的離合器球672克服扭矩調節彈簧724的按壓力Z2而釋放逐漸上升的接合狀態，以使滑動發生在離合器盤67和離合器球672之間，由此與離合器球672接合的氣缸罩62從接合狀態釋放並空轉運行。

[極限感測器單元73]

極限感測器單元73是一使氣缸罩62空轉的裝置，且同時，當一等於或大於預先設定的扭矩的負載施加於鑽頭61時，其關閉轉動氣缸罩62的驅動電機15的電源。

如上所述，如第12圖和第13圖中所示，若過高的扭矩在鑽頭61處出現，離合器球672即克服扭矩調節彈簧724的按壓力Z2縮回到前端側Z5。因此，一貝拉(Bella)支座423也縮回(到第12圖的左側)。在貝拉(Bella)支座423的外圓周的一部分上，透過框架主體部件71的長孔718延伸到外圓周的擋塊731固定安裝，並在對應於擋塊731的位置Z6處，根據扭矩的變化左右移動，設置極限感測器單元73的一開關單元733。極限感測器73的開關單元733與轉動氣缸罩62的驅動電機15相連接，並當擋塊731移動到由於過大扭矩而切斷離合器的位置時(見第13圖中的元件符號Z7)，其被按壓以關閉驅動直流電機82的電源。

[電機驅動單元8]

如第7圖-第9圖中所示，電機驅動單元8安裝於氣缸單元6。如第14圖中所示，在電機驅動單元8中，一DC(直流)電機82支承在圓柱形外框架81中，其對使用者也起夾具作用，電機轉動杆83設置在圓柱形外框架81的側表面外圓周的一部分上，並且與用於電源供應或者信號的連接件電纜相連接的連接件84被設置在框架尾端部分811上。連接件84中的電源供應能夠被一轉換開關選擇以切換直流電機82的旋轉方向到順時針方向或逆時針方向。也就是說，可選擇用鑽頭61緊固螺釘的方向或鬆開和旋開螺釘的方向。

氣缸罩62的圓盤基座單元63的旋轉傳送部件632的軸透過聯接器633被連接到直流電機82的輸出軸上。當電源被供給於直流電機82時，氣缸罩62也隨轉動傳送部件632的軸而一體旋轉。

此外，當電機旋轉杆83被推下時，電機旋轉開關831被按壓，且電源被供應以旋轉電機。如果電機旋轉杆83被釋放，電源被即關閉以停止電機。如上所述，除了電機旋轉杆83外，直流電機82同樣被極限感測器單元73所控制。

[操作]

參考第6a圖，第6b圖，第6c圖，第6d圖中的螺釘供給裝置1，說明本發明的一個實施例的螺釘緊固操作，第9a圖，第9b圖中的螺釘緊固裝置4的自動螺釘緊固裝置的結構，以及第15圖所示的時間表序列。

首先，如果自動螺釘緊固操作開始，在第15圖的時間表的時間點A處，從與真空源連接的吸入口602施加吸力(下文中，被提及為常規吸力)，且螺釘S通常被吸入到轉送管32中並被轉送到鑽頭61的前部，從而進行準備工作。

接著，在時間點B處，於螺釘供給裝置1的調準螺釘導向件122的前端處的一螺釘供給定位(存在或不存在)感測器16檢測到螺釘S已被放置。在時間點C處，操作螺釘釋放單元2以供給螺釘S到螺釘轉送裝置3的螺釘接收槽213中。

在時間點D處，如第6b圖和第6c圖中所示，螺釘輸入盤21順時針旋轉，且如第6d圖中所示，將螺釘S從螺釘釋放單元2引入到螺釘轉送裝置3的輸入管32中，以使螺釘以螺釘頭部S1在前的方式被轉送。然後，從轉送管32中轉送的螺釘S的螺釘頭部S1透過吸入口602的吸力作用而被穩固地接合並被支援在螺釘緊固裝置4的驅動鑽頭61的前端部分612上。

在時間點E處，壓縮空氣從氣缸單元6的一空氣引入/釋放開口6311被引入，且活塞64前進。

在時間點F處，活塞64從第9a圖的狀態轉換到第9b圖的狀態。也就是說，離合器盤67被連接於離合器球672，以完成緊固螺釘的準備工作且鑽頭61等待用於旋轉。此時，當鑽頭(驅動器)61的前端向前移動時閘板(密封蓋)53被打開，閘板(密封蓋)53設置在螺釘緊固裝置4的接收器單元5的前端部分且能夠打開和關閉。然後，與鑽頭61接合的螺釘S當被支承在螺釘支座66中並等待時，其被暴露在接收器單元5的外部。

緊固螺釘的所有準備工作已完成，且工人將螺釘緊固裝置4按壓於具有螺紋的目標部件，其是一個操作目標，從而開始螺釘緊固操作。然後，在時間點G處，當電機旋轉杆83被推動以接通直流電機82的電源，直流電機82開始旋轉。

此時，當使用者握住圓柱形外框架81時，其為一把手，以輕輕地向下按壓圓柱形外框架，氣缸罩62和鑽頭61旋轉以緊固螺釘S，並在同時，氣缸單元6的活塞64總是受到一個由從空氣引入/釋放開口6311中引入的壓縮空氣Y的向下的按壓力。

在螺釘緊固操作中，當扭矩調節單元7的極限感測器單元73在時間點H處檢測到一預先設定的扭矩或更大的被施加到鑽頭61(極限感測器單元73輸出一‘開’(‘on’)信號)，對直流電機82的電源供應被關閉，以使氣缸罩62的旋轉停止，且同時，透過空氣引入/釋放開口6311，吸入外部空氣且釋放氣缸罩62內部的空氣。然後，在時間點I處，活塞64縮回以返回到初始狀態。接下來，在時間點J處，工人釋放電機旋轉杆83，從而完成緊固螺釘S的操作。

當檢測到電機旋轉杆83已經在時間點J處被釋放時，進行下一個螺釘緊固操作的準備工作。特別是，當螺釘供給裝置1的調準螺釘引導件122的前端的螺釘供給定位(存在或不存在)感測器16在時間點B2處檢測到有一個放置螺釘S時，螺釘釋放單元2在時間點C2處操作以轉送螺釘S到螺釘緊固裝置4的螺釘接收槽213中。接下來，執行第15圖中的從時間點D2到時間點J2的緊固螺釘S的操作，並可以是先前的操作的迴圈。

在這裏，將參考根據第17a圖，第17b圖，第17c圖和第18a圖，第18b圖根據相關技術詳細敍述轉送螺釘的轉送裝置，並同時把由壓縮氣體供給的壓力的缺點與根據本發明的一個實施例的吸入設備相對比。

如能從第17c圖中箭頭所示的空氣流所看到，用於壓力供給的空氣導致Y形通道h和前端部分的支座c1間的渦流。因此，螺釘被卡住或被反轉的時間增加。具體而言，所有用於壓力供給的空氣供給沒有從一通道的出口被釋放，但是剩餘空氣的氣流在Y形通道h和支座c1之間被反轉，以致引發渦流狀態。因此，旋轉力施加於螺釘。由於這個原因，短的螺釘和輕的螺釘可以輕易地旋轉。

此外，如第18a圖中所示，已就防止螺釘被反轉之一方法提出一配置，其中，附中用於防止螺釘在Y形通道附近反轉的螺釘-反轉防止裝置I。然而，如第18b圖中所示，在有上述配置的螺釘供給驅動器單元中，在其長度是螺釘頭的直徑的大約兩倍或更多的螺釘的實例中，以及在大尺寸螺釘(重螺釘)的實例中，如果每個螺釘轉送管有一個適當的內徑，即可能有穩定的供給。然而，在長度是螺釘頭的直徑的大約兩倍或更少的螺釘的實例中，或在小尺寸螺釘(輕螺釘)的實例中，其中螺釘在Y形通道和支座c1之間被吸入或反轉的可能性顯著地增加。

因此，本發明的該實施例透過將螺釘轉送方式從壓力供給轉變為吸力，解決了在Y形通道h和支座c1之間的空氣的渦流現象。

首先，在壓力供給情況下，舉一種調節空氣量以不產生頂點(vertex)的方法作為抑制頂點(vertex)的方法例。然而，事實上，由於調節因素太多，例如單個螺釘的尺寸或形狀的變化或者供給空氣的溫度或露點的變化，因而適當地調節空氣的量非常困難。

同時，當如本發明的實施例螺釘由吸力所轉送時，流進驅動器中的空氣量由吸入裝置為吸力所釋放的空氣量決定，其意味著沒有空氣剩餘。因此，空氣的頂點(vertex)狀態沒有發生。因此，可在穩定的位置轉送螺釘。

由於本發明的實施例有如上所述的配置和動作，因此，它有以下優點：

(1)由於根據本實施例的自動螺釘緊固裝置自動地依序供給螺釘S到鑽頭(驅動器)61的前端部分612，螺釘緊固完成的時間非常短，因而，每當螺釘被緊固到具有螺紋的目標部件時，無須移動螺釘緊固設備(裝置)，並且可在具有螺紋的目標部件附近連續地執行螺釘緊固操作，以簡化工作。

(2)由於螺釘轉送裝置藉空氣吸力從螺釘供給裝置端以螺釘頭部S1在前的方式轉送螺釘S，因而螺釘不太可能損壞轉送管32的內壁，並且不會被卡在轉送管32中，並且有可能穩固地將螺釘S接合於(驅動器)鑽頭61的前端部分612以及穩定地供給螺釘，從而能夠改善可靠性。

(3)由於能延伸的螺釘支座66設置在鑽頭61的軸線方向上，且空氣總是向鑽頭61的底部吸入，因而螺釘S不會從鑽頭61的前端部分612上脫落，並且可靠地進行閘板(密封蓋)的開啟和關閉。

(4)由於在完成先前的螺釘緊固操作階段，於驅動器操作開關的命令下完成螺釘供給裝置1的螺釘釋放單元2的操作，因而有可能將下一個螺釘S轉送到螺釘緊固裝置4的鑽頭61的前端部分612，並保持下一個螺釘S在前端部分612上，從而能夠連續操作並減少操作時間。

(5)氣缸罩62和鑽頭61僅僅透過握持圓柱形外框架81，其是一個把手，以輕輕地向下按壓圓柱形外框架，而旋轉以緊固螺釘S，並且如果必要，氣缸單元6的活塞64也由從空氣引入/釋放部件6311被引入的壓縮空氣而產生螺釘緊固裝置側的吸力，由此一向下的壓力總是被施加。因此，可在一個預先設定的位置執行螺釘緊固操作。

很明顯本領域的技術人員可做出各種不同的不超出本發明的範圍和實質修改和變化。因此，可知，上述實施例在所有方面都不是限定性的，而是說明性的。本發明的範圍由所附的申請專利範圍而不是之前的敍述所界定，因而所有落入申請專利範圍的邊界和限制，或者這些邊界或限制的等同變換內的變化和修改，都確定為被包含在申請專利範圍內。

1．．．螺釘供給裝置

11．．．螺釘存儲單元

111．．．前蓋板

12．．．導軌

121．．．前端部分

122．．．調準螺釘引導件

123．．．蓋

124．．．側面螺釘導向件

125．．．螺釘頂部導向件

13．．．振盪刷

131．．．刷轉向裝置

14．．．螺釘收集單元

15．．．驅動電機

16．．．感測器

2．．．螺釘釋放單元

21．．．螺釘輸入盤

211．．．旋轉表面

212．．．旋轉軸

213．．．螺釘接收槽

214．．．驅動齒輪

215．．．齒條

216．．．驅動氣缸

3．．．螺釘轉送裝置

31．．．斜道元件

311．．．移動進入口

312．．．螺釘導向通道

313．．．壓縮空氣進入口

314．．．噴嘴

315．．．管連接部件

32．．．轉送管

4．．．螺釘緊固裝置

423．．．貝拉(Bella)支座

5．．．接收器單元

51．．．接收器元件

511．．．導向通道

5111．．．斜導向通道

5112．．．直向前進導向通道

52．．．管

521．．．連接件

522．．．L形彎曲的部件

53．．．閘板

531．．．彈簧

54．．．前端開口部分

6．．．氣缸單元

60．．．中間圓柱形外框架

601．．．接合部件

602．．．吸入連接開口

61．．．鑽頭

611．．．尾端部分

612．．．前端部分

617．．．凸起部分

62．．．氣缸罩

621．．．蓋部件

6211．．．球保持孔

6212．．．空氣開口

63．．．圓盤基座單元

6311．．．空氣引入/釋放部件

632．．．旋轉傳送部件

633．．．聯接器

64．．．活塞

641．．．制動器元件

642．．．保持球

643．．．球支座

644．．．底部

645．．．活塞密封襯墊

65．．．軸承

66．．．螺釘支座

661．．．目標部件抵抗彈簧

664．．．前端部分

67．．．離合器盤

671．．．V形凸起部分

6711．．．傾斜表面

672,672’．．．離合器球

7．．．扭矩調節單元

71．．．框架主體部件

711．．．圓柱形空間部分

712．．．螺釘-支座旋轉防止元件

713．．．真空密封元件

714．．．連接件

715．．．圓形齒環

716．．．蓋部件

717．．．調節盒

718．．．長孔

72．．．按壓力調節單元

721．．．墊圈

722．．．推力軸承

723．．．軸承支座

724．．．扭矩調節彈簧

725．．．扭矩調節罩

73．．．極限感測器單元

731．．．擋塊

733．．．開關單元

8．．．電機驅動單元

81．．．握持圓柱形外框架

811．．．框架尾端部分811

82．．．直流電機

83．．．電機旋轉杆

831．．．電機旋轉開關

84．．．連接件

c1．．．支座

h．．．Y形通道

S．．．螺釘

S1．．．螺釘頭部

S2．．．螺紋部分

第1圖是根據本發明的一個實施例的螺釘供給裝置的剖面透視圖。

第2圖是第1圖的螺釘供給裝置的前視圖。

第3圖是從螺釘轉送裝置的上側看的第1圖釋放單元的俯視圖。

第4圖是第3圖的一部分的右側視圖。

第5a圖，第5b圖是說明第4圖中螺釘輸入盤操作的擴大透視圖。

第6a圖，第6b圖，第6c圖，第6d圖是說明螺釘釋放單元和螺釘緊固裝置操作的示意圖。

第7圖是根據本發明的一個實施例的螺釘緊固裝置的剖面透視圖。

第8圖是螺釘緊固裝置的分解透視圖。

第9a圖是螺釘與第7圖的鑽頭接合狀態的剖視圖以及第9b圖是執行螺釘緊固操作狀態的剖視圖。

第10圖是第9a圖，第9b圖的接收器單元5的放大剖視圖。

第11圖是第9a圖，第9b圖的氣缸單元6的放大剖視圖。

第12圖是第9a圖，第9b圖的扭矩調節單元7的放大剖視圖。

第13圖是說明氣缸單元6和扭矩調節單元7的離合操作的放大剖視圖。

第14圖是第9a圖，第9b圖的電機驅動單元8的放大剖視圖。

第15圖是本發明實施例的時間表。

第16圖是根據相關技術的自動螺釘緊固裝置的剖視圖。

第17a圖，第17b圖，第17c圖是根據相關技術的另一自動螺釘緊固裝置的剖視圖。

第18a，第18b圖是根據相關技術的另一自動螺釘緊固裝置的剖視圖。

1．．．螺釘供給裝置

11．．．螺釘存儲單元

111．．．前蓋板

12．．．導軌

121．．．前端部分

122．．．調準螺釘引導件

123．．．蓋

125．．．螺釘頂部導向件

13．．．振盪刷

131．．．刷轉向裝置

2．．．螺釘釋放單元

21．．．螺釘輸入盤

214．．．驅動齒輪

215．．．齒條

3．．．螺釘轉送裝置

313．．．壓縮空氣進入口

315．．．管連接部件

S．．．螺釘

Claims (2)

1. 一種自動螺釘緊固裝置，其透過螺釘轉送裝置使用螺釘緊固裝置的空氣吸力，將一螺釘從螺釘供給裝置轉送到螺釘緊固裝置，並將該螺釘緊固於一預先設定的具有螺紋的目標部件，其中：以螺釘的頭部在前的方式將螺釘轉送到轉送管中的螺釘釋放單元被提供在螺釘供給裝置中；用於將從轉送管轉送的螺釘的頭部接合於驅動器前端的接合單元，其設置在螺釘緊固裝置的前端部分中，以及在螺釘緊固裝置的前端部分中設置用於防止空氣洩漏的能開啟和關閉的密封蓋，並設置覆蓋驅動器及螺釘的圓柱形的螺釘支座，當驅動器的前端直向移動時，推動密封蓋開啟並露出接合於該驅動器前端的螺釘，與此同時以螺釘支座維持驅動器與螺釘的接合狀態，其後進行螺釘緊固，而當螺釘被按壓到具有螺紋的目標部件時螺釘支座即縮回。
2. 如申請專利範圍1之自動螺釘緊固裝置，其中，螺釘供給裝置的螺釘釋放單元透過驅動器操作開關的命令進行操作。