螺丝自动供料锁附装置的制作方法

1.本发明涉及螺丝装配技术领域，特别涉及一种螺丝自动供料锁附装置。


背景技术：

2.随着家电产品，特别是电视机朝越来越薄，越来越轻方向发展，其在装配过程中用到的螺钉也在往更薄的方向演化。目前针对帽径比≧1的螺丝的自动锁螺丝方式主要是吸附式来完成，吸附式的自动螺丝机是由螺丝排列机先把螺丝排列好，再通过分度圆把每颗螺丝分离开，自动螺丝机的锁附机构吸取螺丝排列机上的螺丝，运动到需打螺丝的孔位进行螺丝的锁附，锁附完成后再运动到螺丝排列机上吸取螺丝，再运动到下一个需打螺丝的孔位进行锁附螺丝，如此循环。简单一点的自动螺丝机是每锁完一颗螺丝，就要来回取料一次，相对复杂的自动螺丝机可以支持一次拾取小批量性螺丝，而现有的自动螺丝机一般在小批量螺丝锁附完后还需要到螺丝排列机上往复拾取螺丝。
3.现有的自动螺丝机的优点是：可以精确地锁附尺寸较小的螺丝，或者螺丝分布比较密集的产品，结构简单，容易维护；其缺点是：由于自动螺丝机的锁附机构需要频繁来回拾取螺丝，在螺丝拾取过程中会受到气压，铁屑，对位精度等外在因素的影响比较大，从而影响螺丝的拾取的成功率，进而大大影响到整个自动锁螺丝机的稳定性。由于在锁附机构拾取螺丝的这段行程是不产生价值的，降低了螺丝机在单位时间内的作业效率。随着人力成本上升，在生产需要大幅提高生产效率趋势下，此种螺丝锁附方式成了提高螺丝机效率的主要瓶颈。阻碍了自动螺丝机更好更快的发展。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的是提出一种螺丝自动供料锁附装置，旨在解决外界因素对螺丝输送过程的影响的技术问题。
5.为实现上述目的，本发明提出一种螺丝自动供料锁附装置，其包括螺丝送料机、螺丝排列机、安装座、分料机构和锁附机构；所述螺丝送料机和所述螺丝排列机之间通过螺丝输送管相连通，所述螺丝送料机用于存储螺丝并通过抽风吹气传送的方式向螺丝排列机输送螺丝；所述分料机构设在安装座上，所述螺丝排列机设有螺丝排列部，所述分料机构用于将螺丝排列部上的螺丝进行分料和定位，所述锁附机构用于对位于所述分料机构上的螺丝进行拾取后并将螺丝锁附在产品上。
6.可选地，所述锁附机构包括移动单元、电批和吸附部，所述电批设在安装板上，所述吸附部设在所述电批的电批杆上，所述吸附部用于将所述分料机构上的螺丝吸附在电批的电批杆的头部上，所述安装板用于与移动单元固定连接，所述移动单元用于带动所述电批移动。
7.可选地，所述安装板位于与所述电批相背向的侧面上设有用于与移动单元固定连接的固定座。
8.可选地，所述移动单元包括四轴机器臂或六轴机器臂或xyz三轴运动机构。
9.可选地，所述吸附部包括真空吸管和真空发生器，所述电批的电批杆穿插所述真空吸管内，所述真空发生器用于对所述真空吸管进行抽真空而将分料机构上的螺丝吸附在电批的电批杆的头部上。
10.可选地，所述安装板垂直固定在所述安装座上，所述螺丝排列机和分料机构固定在所述安装座上，所述锁附机构位于所述分料机构的上方；所述安装板上设有第一竖向导轨，所述第一竖向导轨上设有第一竖向滑块，所述电批设在第一竖向滑块上，所述安装板上设有锁附气缸，所述锁附气缸用于驱动第一竖向滑块沿第一竖向导轨移动。
11.可选地，所述安装板上设有吸附气缸，所述吸附气缸位于第一竖向导轨的上方，所述吸附气缸的活塞杆上固定有定位板，所述锁附气缸固定在定位板上，所述锁附气缸的活塞杆与第一竖向滑块固定连接。
12.可选地，所述第一竖向滑块上固定设有折弯板，折弯板包括相互垂直连接的竖向段和水平段，所述竖向段固定在第一竖向滑块上，锁附气缸的活塞杆与水平段固定连接，所述水平段位于竖向板的上端，所述电批设在所述水平段上；所述竖向段远离所述第一竖向滑块的侧面设有第二竖向导轨，所述第二竖向导轨上设有第二竖向滑块，所述第二竖向滑块上设有安装块，所述安装块上设有竖向通孔，所述真空吸管穿过所述通孔并固定在安装块上，所述电批的电批杆穿插在所述真空吸管内，安装块和水平段之间设有弹性伸缩结构。
13.可选地，所述弹性伸缩结构包括弹簧以及滑杆，所述滑杆一端固定安装块上，所述滑杆另一端贯穿于水平段，所述弹簧套在滑杆上并位于安装块和水平段之间。
14.可选地，所述安装块上设有导气管，所述导气管的一端内嵌于安装块上并与真空吸管相连通，所述导气管的另一端伸出至安装块外并与真空发生器的抽真空接口相连通。
15.可选地，所述螺丝排列部为螺丝排列槽，所述螺丝被螺丝排列机排列至螺丝排列槽时，所述螺丝的螺杆位于所述螺丝排列槽内，所述螺丝的螺帽支撑在所述螺丝排列槽上，所述螺丝排列槽位于所述安装座上，所述分料机构包括滑动块和固定块，所述螺丝排列槽与所述固定块相邻并排设置，所述滑动块与所述螺丝排列槽、所述固定块相对向设置，所述滑动块包括分料部和限位部，所述分料部在与所述螺丝排列槽相对向的端面设有与所述螺丝排列槽相对接的槽口，所述滑动块在驱动机构驱动下在第一位置与第二位置之间移动，所述滑动块处于第一位置时，所述槽口与所述螺丝排列槽相对接，所述螺丝排列槽上的螺丝在螺丝排列机作用下被推至所述槽口内；所述滑动块从第一位置滑向第二位置时，所述分料部带动位于槽口内的螺丝滑向所述固定块并与所述固定块相对接，所述限位部与所述螺丝排列槽相对接而限制所述螺丝排列槽的螺丝被排出。
16.可选地，所述螺丝排列机在所述螺丝排列槽上方设有限位板。
17.可选地，所述限位板在靠近所述滑动块的一端设有用于检测槽口上是否有螺丝的螺丝检测器。
18.可选地，所述螺丝检测器包括光发射器和光接收器，所述光发射器、光接收器和槽口位于同一竖向轴线上，所述光接收器设在限位板靠近所述滑动块的一端并位于所述槽口上方，所述光发射器设在安装座上并位于所述槽口下方。
19.可选地，所述安装座上设有水平导轨，所述滑动块设在水平导轨上，所述驱动机构驱动滑动块在水平导轨上滑动。
20.可选地，所述驱动机构为气缸，所述气缸的活塞杆与所述滑动块固定连接。
21.可选地，所述水平导轨上设有用于防止滑动块滑脱的限位部。
22.可选地，所述分料部上设有与滑动块滑动方向相垂直的第一滑槽，所述第一滑槽上设有第一滑板，所述分料部与第一滑板之间设有第一弹性单元，第一弹性单元给予第一滑板与滑动块滑动方向相垂直的弹性力，所述第一滑板与所述螺丝排列槽相对向的端面设有槽口，所述第一滑槽上设有与所述槽口滑动轨迹相重合的第一镂空滑道，所述固定块上设有与滑动块滑动方向相垂直的第二滑槽，所述第二滑槽上设有第二滑板，所述固定块与第二滑板之间设有第二弹性单元，第二弹性单元给予第二滑板与滑动块滑动方向相垂直的弹性力，所述第二滑槽上设有第二镂空滑道，所述滑动块处于第二位置时，第二镂空滑道与第一镂空滑道相连通。
23.可选地，所述第一弹性单元为弹簧，所述弹簧的一端与分料部固定连接、另一端与第一滑板固定连接。
24.可选地，所述第二弹性单元为弹簧，所述弹簧的一端与分料部固定连接、另一端与第二滑板固定连接。
25.本发明的技术方案在螺丝送料机和所述螺丝排列机之间通过螺丝输送管相连通，而且螺丝送料机用于存储螺丝并通过抽风吹气传送的方式向螺丝排列机输送螺丝；另外分料机构设在安装座上，所述螺丝排列机设有螺丝排列部，所述分料机构用于将螺丝排列部上的螺丝进行分料和定位，所述锁附机构用于对位于所述分料机构上的螺丝进行拾取后并将螺丝锁附在产品上。本发明通过螺丝送料机源源不断地供应螺丝，再用螺丝排列机对输送过来的螺丝进行重新排序，解决了当螺丝帽径比≧1时螺丝通过软管的状态不确定情况，保证了锁螺丝过程中供料的连续性，把螺丝的输送过程变成了一个封闭化过程，从而消除了外界因素对螺丝输送过程的影响，大幅度提高了螺丝的输送稳定性，同时节约了锁附机构在连续锁附螺丝的过程中来回取料时间，大大提高了螺丝锁附效率和稳定性，间接减少了整机能耗。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
27.图1为本发明的第一角度结构示意图；
28.图2为图1的局部放大图；
29.图3为本发明的第二角度结构示意图；
30.图4为图1的的右视图；
31.图5为本发明螺丝排列机的结构示意图；
32.图6为本发明滑动块的结构示意图；
33.附图标号说明：
[0034][0035][0036]
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0037]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
[0038]
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0039]
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”或者“及/或”，其含义包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相
互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
[0040]
请参考图1至图6，本发明提出一种螺丝自动供料锁附装置，其包括螺丝送料机10、螺丝排列机20、安装座30、分料机构40和锁附机构50；螺丝送料机10和螺丝排列机20之间通过螺丝输送管11相连通，螺丝送料机10用于存储螺丝并通过抽风吹气传送的方式向螺丝排列机20输送螺丝；分料机构40设在安装座30上，螺丝排列机20设有螺丝排列部，分料机构40用于将螺丝排列部上的螺丝进行分料和定位，锁附机构50用于对位于分料机构40上的螺丝进行拾取后并将螺丝锁附在产品上。
[0041]
本发明的技术方案在螺丝送料机和螺丝排列机之间通过螺丝输送管相连通，而且螺丝送料机用于存储螺丝并通过抽风吹气传送的方式向螺丝排列机输送螺丝；另外分料机构设在安装座上，螺丝排列机设有螺丝排列部，分料机构用于将螺丝排列部上的螺丝进行分料和定位，锁附机构用于对位于分料机构上的螺丝进行拾取后并将螺丝锁附在产品上。本发明通过螺丝送料机源源不断地供应螺丝，再用螺丝排列机对输送过来的螺丝进行重新排序，解决了当螺丝帽径比≧1时螺丝通过软管的状态不确定情况，保证了锁螺丝过程中供料的连续性，把螺丝的输送过程变成了一个封闭化过程，从而消除了外界因素对螺丝输送过程的影响，大幅度提高了螺丝的输送稳定性。
[0042]
另外，在本实施例中，螺丝送料机10和螺丝排列机20均采用现有技术的螺丝送料机和螺丝排列机，其中螺丝送料机包括机箱、气泵和储料槽，气泵设置在机箱内，储料槽设在机箱上，气泵通过螺丝输送管与螺丝排列机相连接。螺丝送料机采用吹气式传送的方式，通过气泵将储备在储料槽内的螺丝吹出，螺丝会沿着螺丝输送管传送到螺丝排列机上，从而完成螺丝自动上料的过程。
[0043]
请参考图1至图6，在本实施例中，锁附机构50包括移动单元、电批51和吸附部，电批51设在安装板53上，吸附部设在电批51的电批杆上，吸附部用于将分料机构40上的螺丝吸附在电批51的电批杆的头部上，安装板30用于与移动单元固定连接，移动单元用于带动电批51移动。在使用时，当电批吸附到螺丝后，利用移动单元将电批移动至产品上，然后开启电批将螺丝锁附在产品上。
[0044]
具体地，安装板53位于与电批51相背向的侧面上设有用于与移动单元固定连接的固定座54，移动单元包括四轴机器臂或六轴机器臂或xyz三轴运动机构。四轴机器臂、六轴机器臂和xyz三轴运动机构均可以实现三维方向移动。
[0045]
在本实施例中，吸附部包括真空吸管52和真空发生器，电批51的电批杆穿插真空吸管内，真空发生器用于对真空吸管52进行抽真空而将分料机构40上的螺丝吸附在电批51的电批杆的头部上。在使用时，先将电批移动至螺丝的上方，然后旋转电批，使得电批的头部对准螺丝上的槽口，启动真空发生器对真空吸管进行抽真空，真空吸管的吸力将螺丝吸至电批的头部，实现吸附螺丝。
[0046]
请参考图1至图6，在本实施例中，安装板53垂直固定在安装座30上，螺丝排列机20和分料机构40固定在安装座30上，锁附机构50位于分料机构40的上方；安装板53上设有第一竖向导轨531，第一竖向导轨531上设有第一竖向滑块532，电批51设在第一竖向滑块532上，安装板53上设有锁附气缸55，锁附气缸55用于驱动第一竖向滑块532沿第一竖向导轨531移动。通过将安装板和安装座垂直固定连接，从而使螺丝排列机和锁附机构一起移动，
即使螺丝排列机上的螺丝用完了也可以通过螺丝送料机源源不断地供应螺丝，节约了锁附机构在连续锁附螺丝的过程中来回取料时间，大大提高了螺丝锁附效率和稳定性，间接减少了整机能耗。另外通过锁附气缸驱动电批在安装板上滑动而调节电批与安装座的距离，从而使得本发明能适应用于锁附不同厚度的产品。
[0047]
在本实施例中，安装板53上设有吸附气缸56，吸附气缸56位于第一竖向导轨531的上方，吸附气缸56的活塞杆上固定有定位板561，锁附气缸55固定在定位板561上，锁附气缸55的活塞杆与第一竖向滑块532固定连接。由于在吸附螺丝过程中都需要调整电批与螺丝的距离，因此设有吸附气缸以便于调整电批与螺丝的距离。
[0048]
请参考图1至图6，在本实施例中，第一竖向滑块532上固定设有折弯板57，折弯板57包括相互垂直连接的竖向段和水平段，竖向段固定在第一竖向滑块532上，锁附气缸55的活塞杆与水平段固定连接，水平段位于竖向板的上端，电批51设在水平段上；竖向段远离第一竖向滑块532的侧面设有第二竖向导轨533，第二竖向导轨533上设有第二竖向滑块534，第二竖向滑块534上设有安装块521，安装块521上设有竖向通孔，真空吸管52穿过通孔并固定在安装块521上，电批51的电批杆穿插在真空吸管52内，安装块521和水平段之间设有弹性伸缩结构。将电批和真空吸管设计成可相对移动的结构，当电批在吸附螺丝和锁附产品过程中，移动电批向前推进时，真空吸管可以被动压缩，从而实现电批在不工作时位于真空吸管，在工作时电批可以露出真空吸管外，使得电批更牢靠更方便地吸附螺丝和锁附螺丝，工作效率更高。而弹性伸缩结构使得电批和真空吸管在不受外力作用时恢复原位，具体地，真空吸管没有被压缩时，则电批位于真空吸管内。
[0049]
具体地，弹性伸缩结构包括弹簧61以及滑杆62，滑杆62一端固定安装块521上，滑杆62另一端贯穿于水平段，弹簧61套在滑杆62上并位于安装块521和水平段之间。通过弹簧给予安装块弹性恢复力，使得电批和真空吸管在不受外力作用时恢复原位。
[0050]
在本实施例中，安装块521上设有导气管522，导气管522的一端内嵌于安装块521上并与真空吸管52相连通，导气管522的另一端伸出至安装块521外并与真空发生器的抽真空接口相连通。利用导气管内嵌在安装块上并与真空吸管相连通，可以使得导气管与真空吸管之间连接具有良好的气密性，同时导气管也不会被误触碰而掉落。
[0051]
请参考图1至图6，在本实施例中，螺丝排列部为螺丝排列槽23，螺丝被螺丝排列机20排列至螺丝排列槽23时，螺丝的螺杆位于螺丝排列槽23内，螺丝的螺帽支撑在螺丝排列槽23上，螺丝排列槽23位于安装座30上，分料机构40包括滑动块42和固定块41，螺丝排列槽23与固定块41相邻并排设置，滑动块42与螺丝排列槽23、固定块41相对向设置，滑动块42包括分料部和限位部，分料部在与螺丝排列槽23相对向的端面设有与螺丝排列槽23相对接的槽口421，滑动块42在驱动机构43驱动下在第一位置与第二位置之间移动，滑动块42处于第一位置时，槽口421与螺丝排列槽23相对接，螺丝排列槽23上的螺丝在螺丝排列机20作用下被推至槽口421内；滑动块42从第一位置滑向第二位置时，分料部带动位于槽口421内的螺丝滑向固定块41并与固定块41相对接，限位部与螺丝排列槽23相对接而限制螺丝排列槽23的螺丝被排出。也即是，滑动块在驱动机构驱动下在第一位置与第二位置之间移动，当滑动块处于第一位置时，螺丝排列槽上的螺丝在螺丝排列机作用下被推至槽口内，螺丝的螺杆位于槽口内，螺丝的螺帽支撑在槽口上，此时开启驱动机构驱动滑块滑至第二位置，此时槽口与固定块对接，限位部与螺丝排列槽相对接而限制螺丝排列槽的螺丝被排出，滑动块实
现将螺丝分料并定位，接着利用锁附机构对位于分料机构上的螺丝进行拾取后并将螺丝锁附在产品上。
[0052]
具体工作过程如下：螺丝送料机用于存储螺丝并通过抽风吹气传送的方式向螺丝排列机输送螺丝，螺丝送料机可以一次性向螺丝排列机输送一定量的螺丝，也即是可以通过螺丝送料机源源不断地供应螺丝，解决了现有螺丝排列机螺丝供应不足需要往复补充螺丝问题，而且螺丝是通过螺丝输送管输送的，避免了外界对螺丝的影响；当在锁附使用时，用螺丝排列机对输送过来的螺丝进行重新排序，螺丝排列机将螺丝排列至螺丝排列槽，此时滑动块处于第一位置，螺丝排列槽上的螺丝在螺丝排列机作用下被推至槽口内，螺丝的螺杆位于槽口内，螺丝的螺帽支撑在槽口上，接着开启驱动机构驱动滑块滑至第二位置，滑块带动螺丝滑动至第二位置，此时槽口与固定块对接，限位部与螺丝排列槽相对接而限制螺丝排列槽的螺丝被排出，滑动块实现将螺丝分料并定位，然后利用锁附机构对位于分料机构上的螺丝进行拾取后并将螺丝锁附在产品上。
[0053]
在本实施例中，螺丝排列机20在螺丝排列槽23上方设有限位板21。限位板用于防止螺丝从螺丝排列槽上跳出来，而且限位板的高度可以调节以适应不同规格大小的螺丝。
[0054]
在本实施例中，限位板21在靠近滑动块42的一端设有用于检测槽口421上是否有螺丝的螺丝检测器22。螺丝检测器用于检测槽口上是否有螺丝，当槽口上有螺丝时，则控制驱动机构驱动滑块滑至第二位置，实现自动控制。
[0055]
具体地，螺丝检测器22包括光发射器和光接收器，光发射器、光接收器和槽口421位于同一竖向轴线上，光接收器设在限位板21靠近滑动块42的一端并位于槽口421上方，光发射器设在安装座30上并位于槽口421下方。通过光发射器和光接收器的配合实现对螺丝的检测。
[0056]
请参考图1至图6，在本实施例中，安装座30上设有水平导轨44，滑动块42设在水平导轨44上，驱动机构43驱动滑动块42在水平导轨44上滑动。具体地，驱动机构43为气缸，气缸的活塞杆与滑动块42固定连接。进一步地，水平导轨44上设有用于防止滑动块42滑脱的限位部45。
[0057]
在本实施例中，分料部上设有与滑动块42滑动方向相垂直的第一滑槽，第一滑槽上设有第一滑板47，分料部与第一滑板47之间设有第一弹性单元49，第一弹性单元49给予第一滑板47与滑动块42滑动方向相垂直的弹性力，第一滑板47与螺丝排列槽23相对向的端面设有槽口421，第一滑槽上设有与槽口421滑动轨迹相重合的第一镂空滑道，固定块41上设有与滑动块42滑动方向相垂直的第二滑槽，第二滑槽上设有第二滑板46，固定块41与第二滑板46之间设有第二弹性单元48，第二弹性单元48给予第二滑板46与滑动块42滑动方向相垂直的弹性力，第二滑槽上设有第二镂空滑道，滑动块42处于第二位置时，第二镂空滑道与第一镂空滑道相连通。通过第一滑板和第二滑板采用弹性伸缩的方式实现对螺丝弹性夹持，而在锁附机构在吸附螺丝过程中，锁附机构可以顶开第一滑板和第二滑板而螺丝与第一滑板以及第二滑板之间发生摩擦，使螺丝更快速被吸附。
[0058]
其中，第一弹性单元49为弹簧，弹簧的一端与分料部固定连接、另一端与第一滑板47固定连接。
[0059]
其中，第二弹性单元48为弹簧，弹簧的一端与分料部固定连接、另一端与第二滑板46固定连接。
[0060]
以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。