一种自动螺丝锁付机的制作方法

1.本实用新型涉及螺丝锁付技术领域，尤其涉及一种自动螺丝锁付机。


背景技术：

2.在机械、电器等产品装配过程中，往往需要进行各种锁紧螺丝的操作。传统的方式是采用手动螺丝刀进行锁紧螺丝的操作，然而这种效率低下的手动操作方式已经无法满足现代化大批量生产以及机械自动化的需求，为此，人们研制出了螺丝锁付机，该设备可以自动输送螺钉以及锁紧螺钉，大大提高了生产效率，适应了现代化大规模生产和装配的需要。现有的螺丝机大多采用自动吹气式管道进行送料，但自动吹气式管道对螺丝的长径比是有要求的，对于长径比大于等于1.4的螺丝采用吹气式管道供钉，对于长径比小于1.4的短螺丝一般是采用吸附的方式进行送料，以防止在采用自动吹气式管道时短螺丝发生翻转而导致螺丝锁付机无法完成锁螺丝动作。
3.现有技术中，螺丝锁付机包括批头和上料机构，批头能够移动至上料机构处吸附螺丝，然后移动至具有螺孔的工件的上方进行锁螺丝，当工件上设置多个螺孔，即螺丝锁付机需要锁付多个螺丝时，螺丝锁付机的批头需要在上料机构和工件之间来回移动，重复吸附螺丝和锁螺丝，大量的时间被浪费在吸附螺丝和锁螺丝之间的路程上，导致螺丝锁付机的工作效率较低，降低了产能。
4.因此，亟需解决上述问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种自动螺丝锁付机，能够一次性锁付多个螺丝，以提高工作效率，提升产能。
6.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
7.一种自动螺丝锁付机，用于将螺丝锁付于位于工件上的螺孔内，包括：
8.锁付机构，包括扭杆，所述扭杆沿竖直方向延伸；
9.吸料机构，包括转盘和多个批头，多个所述批头均沿竖直方向延伸并穿设于所述转盘，且多个所述批头绕所述转盘的中心轴呈圆周形均匀排列，所述转盘能够绕其中心轴转动，以使多个所述批头分别与所述扭杆同轴，所述批头远离所述扭杆的端部能够吸附所述螺丝，所述扭杆能够旋转及下压每个所述批头；
10.上料机构，包括料盘，所述料盘上设置有多个容置槽以容置多个所述螺丝，多个所述容置槽绕所述料盘的中心轴呈圆周形均匀排列，以使多个所述螺丝与多个所述批头一一对应；及
11.转移机构，被配置为移动所述锁付机构和所述吸料机构，以使所述批头具有位于所述上料机构上方以吸附所述螺丝的第一工作位置，及能够锁紧所述螺丝的第二工作位置。
12.作为优选，所述锁付机构包括第一驱动件和第二驱动件，第一驱动件被配置为驱
动所述扭杆沿竖直方向升降，所述第二驱动件被配置为在所述扭杆和所述批头结合时驱动所述扭杆转动。
13.作为优选，所述吸料机构还包括复位件，以在所述第一驱动件驱动所述扭杆沿竖直方向上升并使所述扭杆和所述批头分离后复位所述批头。
14.作为优选，所述复位件为第一弹性件，所述第一弹性件套接于所述批头外且两端分别抵接所述批头靠近所述扭杆的端部和所述转盘。
15.作为优选，所述转盘为第一齿轮，所述吸料机构还包括第三驱动件，所述第三驱动件包括驱动部和第二齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合，所述驱动部被配置为驱动所述第二齿轮转动。
16.作为优选，所述批头远离所述扭杆的一端设置有磁性件，所述磁性件被配置为吸附所述螺丝。
17.作为优选，所述上料机构还包括上料滑道，所述料盘能够绕其中心轴转动，以使多个容置槽依次与所述上料滑道的开口对接。
18.作为优选，所述自动螺丝锁付机还包括检测机构，所述检测机构被配置为检测所述吸料机构吸附所述螺丝的数量，或者，检测所述批头上是否吸附所述螺丝。
19.作为优选，所述检测机构包括多个检测件和安装板，多个所述检测件与多个所述批头一一对应，所述检测件包括：
20.螺钉，穿设于所述安装板；
21.第二弹性件，套接于所述螺钉外且两端分别抵接所述螺钉的头部和所述安装板；及
22.槽型光电开关，位于所述安装板远离所述螺钉的所述头部的一侧，所述螺钉能够沿竖直方向移动并置入所述槽型光电开关。
23.作为优选，所述自动螺丝锁付机还包括视觉检测机构，所述视觉检测机构包括光源和相机，所述相机被配置为采集所述螺丝与所述螺孔的相对位置的影像。
24.本实用新型的有益效果：在本实用新型中，转移机构用于移动锁付机构和吸料机构，吸料机构的转盘能够绕其中心轴转动，以使批头具有位于上料机构上方以吸附螺丝的第一工作位置，及能够锁紧螺丝的第二工作位置，多个批头能够一次性吸附多个螺丝，扭杆能够分别旋转及下压多个批头，以完成工件的锁付。由于吸料机构能够在转移机构由第一工作位置至第二工作位置的一次往返过程中吸附并锁付多个螺丝，减少了转移机构由第一工作位置至第二工作位置的移动次数，进而提高了自动螺丝锁付机的工作效率，极大地提升了产能。
附图说明
25.图1是本实用新型实施例中自动螺丝锁付机的结构示意图；
26.图2是图1中a处的局部放大图；
27.图3是本实用新型实施例中锁付机构和吸料机构的结构示意图；
28.图4是图3中b处的局部放大图；
29.图5是本实用新型中视觉检测机构的结构示意图；
30.图6是本实用新型中上料机构的结构示意图；
31.图7是本实用新型中上料机构的俯视图；
32.图8是图7中c处的局部放大图。
33.图中：
34.1、锁付机构；11、扭杆；12、第一驱动件；13、第二驱动件；14、连接板；141、滑轨；15、滑块；151、轴承座；
35.2、吸料机构；21、转盘；22、批头；221、磁性件；23、复位件；24、第三驱动件；241、驱动部；242、第二齿轮；25、固定板；
36.3、上料机构；31、料盘；311、容置槽；32、上料滑道；
37.4、转移机构；
38.5、检测机构；51、检测件；511、螺钉；512、第二弹性件；52、安装板；
39.6、视觉检测机构；61、光源；62、相机；
40.7、螺丝收集机构。
具体实施方式
41.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
42.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
43.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
44.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
45.本实用新型提供一种自动螺丝锁付机，用于将螺丝锁付于位于工件上的螺孔内，如图1至图8所示，该自动螺丝锁付机包括锁付机构1、吸料机构2、上料机构3及转移机构4，锁付机构1包括扭杆11，扭杆11沿竖直方向延伸，吸料机构2包括转盘21和多个批头22，多个批头22均沿竖直方向延伸并穿设于转盘21，且多个批头22绕转盘21的中心轴呈圆周形均匀排列，转盘21能够绕其中心轴转动，以使多个批头22分别与扭杆11同轴，批头22远离扭杆11的端部能够吸附螺丝，扭杆11能够旋转及下压每个批头22，上料机构3包括料盘31，料盘31上设置有多个容置槽311以容置多个螺丝，多个容置槽311绕料盘31的中心轴呈圆周形均匀
排列，以使多个螺丝与多个批头22一一对应，转移机构4被配置为移动锁付机构1和吸料机构2，以使批头22具有位于上料机构3上方以吸附螺丝的第一工作位置，及能够锁紧螺丝的第二工作位置。
46.在本实施例中，转移机构4设置为四轴机械手臂，四轴机械手臂能够沿x轴、y轴、z轴和r轴移动，其中，x轴、y轴和z轴正交，r轴绕z轴旋转，当然，在其它可选的实施例中，转移机构4也可选为其它多轴机器人或其它移动机构，只需满足使批头22能够在第一工作位置和第二工作位置之间来回切换即可，本实施例中不做具体限定。
47.可以理解的是，在本实施例中，吸料机构2需要根据需求吸附预设数量的螺丝，转移机构4先使多个批头22位于上料机构3的料盘31的上方，并使扭杆11与位于料盘31上的多个螺丝中的任意一个对齐，吸料机构2的转盘21绕其中心轴转动，以使多个批头22中的一个与扭杆11同轴，扭杆11下压与其同轴的批头22，以使与其同轴的批头22能够吸附扭杆11下方的螺丝，吸附完成后，扭杆11上升，转移机构4继续移动，使扭杆11与位于料盘31上的多个螺丝中的另一个对齐，吸料机构2的转盘21绕其中心轴转动，以使多个批头22中的另一个与扭杆11同轴，扭杆11下压与其同轴的批头22，以吸附另一个螺丝，重复上述动作以使多个批头22逐个完成吸附动作，进而吸附预设数量的螺丝。以保证当预设数量小于批头22的个数时，即无需每个批头22均吸附有螺丝，或者，当预设数量等于批头22的个数时，均能完成吸附动作。当然，在其它可选的实施例中，当预设数量等于批头22的个数，且批头22的个数等于工件上螺孔的个数时，转移机构4可先将多个批头22移动至上料机构3的料盘31的上方，吸料机构2的转盘21绕其中心轴转动，以使穿设于转盘21的多个批头22与位于料盘31的多个螺丝一一对应，然后转移机构4使多个批头22沿z轴下降，进而吸附多个螺丝，所有批头22同时升降，以保证每个批头22均吸附有螺丝，在本实施例中不做具体限定。
48.在本实施例中，转移机构4将批头22移动至上料机构3的料盘31的上方，批头22与料盘31上的螺丝对齐，进而吸附螺丝，吸附完成后，转移机构4将批头22移动至工件的上方，同时使扭杆11与工件上的一个螺孔对齐，转盘21绕其中心轴转动，以使多个吸附有螺丝的批头22中的一个与扭杆11同轴，扭杆11沿竖直方向下降并与批头22结合，并下压批头22，在下压的过程中，扭杆11始终与批头22保持结合状态，同时，扭杆11带动批头22一起旋转，以将螺丝锁付于工件的螺孔内，多个螺丝中的一个锁付完成后，扭杆11复位，同时转移机构4移动，使扭杆11与工件上的另一个螺孔对齐，转盘21继续绕其中心轴转动，以使多个吸附有螺丝的批头22中的另一个与扭杆11同轴，扭杆11继续下压及旋转，以锁付另一个螺丝，重复上述动作，完成工件的锁付。由于吸料机构2能够在转移机构4由第一工作位置至第二工作位置的一次往返过程中吸附并锁付多个螺丝，减少了转移机构4由第一工作位置至第二工作位置的移动次数，进而提高了自动螺丝锁付机的工作效率，极大地提升了产能。
49.请参阅图3，为使批头22能够吸附螺丝，批头22远离扭杆11的一端设置有磁性件221，磁性件221被配置为吸附螺丝，在本实施例中，磁性件221设置为磁铁。
50.如图6和图7所示，上料机构3还包括上料滑道32，料盘31能够绕其中心轴转动，以使多个容置槽311依次与上料滑道32的开口对接。上料滑道32用于使螺丝朝向料盘31移动，当上料滑道32上的一个螺丝移动至料盘31的容置槽311内时，料盘31绕其中心轴转动预设角度，以使上料滑道32上的下一个螺丝能够移动至料盘31的另一个容置槽311内，进而使料盘31的多个容置槽311内均容置有螺丝。在本实施例中，料盘31的容置槽311的数量等于批
头22的数量，或者，料盘31的容置槽311的数量是批头22的数量的整数倍，以满足当转移机构4位于第一工作位置时，吸料机构2的所有批头22均能够吸附螺丝，且当多个批头22同时吸附多个螺丝时，能够保证穿设于转盘21的多个批头22与位于料盘31的多个螺丝一一对应。
51.可以理解的是，由于料盘31能够绕其中心轴转动，当转移机构4位于第一工作位置时，扭杆11、转盘21上的任一个批头22和料盘31上的任一个螺丝三者对齐，扭杆11下压批头22使批头22吸附螺丝后，扭杆11复位，其位置固定不变，转盘21和料盘31同时转动，以使扭杆11、转盘21上相邻的另一个批头22和料盘31上相邻的另一个螺丝三者对齐，以进行下一个批头22的吸附，当料盘31的容置槽311的数量等于批头22的数量时，转盘21和料盘31转动的角度相同，当料盘31的容置槽311的数量为批头22的数量的整数倍时，转盘21转动的角度设置为料盘31转动的角度的整数倍，以使转盘21上相邻的另一个批头22和料盘31上相邻的另一个螺丝能够对齐。
52.结合上述结构，当吸料机构2吸附预设数量的螺丝后，需要将螺丝锁付于工件上，如图3所示，吸料机构2的转盘21通过固定板25与转移机构4连接，固定板25上固定连接有连接板14，连接板14垂直于固定板25，锁付机构1包括第一驱动件12和第二驱动件13，第一驱动件12被配置为驱动扭杆11沿竖直方向升降，第二驱动件13被配置为在扭杆11和批头22结合时驱动扭杆11转动。其中，第二驱动件13固定连接于滑块15，滑块15上固定有轴承座151，扭杆11穿设于轴承且其一端与第二驱动件13连接，第一驱动件12固定于固定板25上，其活动端连接于滑块15，连接板14上设置有滑轨141，第一驱动件12能够驱动滑块15沿滑轨141在竖直方向上下降，同时第二驱动件13和扭杆11随滑块15一起下降，当扭杆11远离第二驱动件13的一端与批头22对接后，第一驱动件12继续驱动滑块15沿滑轨141在竖直方向上下降，扭杆11下压批头22，同时第二驱动件13驱动扭杆11转动，扭杆11带动批头22一起转动，在螺丝锁付的过程中，由于第一驱动件12始终驱动滑块15下降，即扭杆11能够向批头22施加压力，以防止批头22与螺丝之间发生相对滑动进而导致锁付失败。
53.可选地，在本实施例中，上述第一驱动件12设为气缸，上述第二驱动件13设为伺服电机，当然，在其它可选的实施例中，第一驱动件12和第二驱动件13也可选为步进电机等其它驱动元件。
54.进一步地，为使穿设于转盘21的多个批头22能够绕转盘21的中心轴转动，如图4所示，在本实施例中，转盘21为第一齿轮，吸料机构2还包括第三驱动件24，第三驱动件24包括驱动部241和第二齿轮242，第一齿轮与第二齿轮242啮合，驱动部241被配置为驱动第二齿轮242转动。驱动部241驱动第二齿轮242进而带动第一齿轮依次转动预设角度，以使多个批头22分别与扭杆11对齐。驱动部241可选为步进电机和伺服电机等，本实施例中不做具体限定。
55.当扭杆11在批头22吸附螺丝后或将螺丝锁付于工件后，第一驱动件12驱动滑块15沿滑轨141在竖直方向上上升，扭杆11与批头22分离，批头22需要恢复至初始位置，以便进行后续的锁付工作或进行下一次的吸附工作，为此，本实施例中吸料机构2还包括复位件23，以在第一驱动件12驱动扭杆11沿竖直方向上升并使扭杆11和批头22分离后复位批头22。
56.进一步地，上述复位件23为第一弹性件，第一弹性件套接于批头22外且两端分别
抵接批头22靠近扭杆11的端部和转盘21。第一弹性件设为第一弹簧，第一弹簧套接于批头22外，第一弹簧在第一驱动件12驱动扭杆11下压批头22时发生弹性形变，并在第一驱动件12驱动扭杆11和批头22分离后恢复变形以使批头22恢复并保持于初始位置。
57.在吸料机构2从料盘31上吸附预设数量的螺丝后，需要保证吸料机构2从料盘31上吸附螺丝的数量等于预设数量，或者，当吸料机构2完成工件的锁付工作后，即保证工件的所有螺孔均锁付有螺丝后，需要确定完成锁付工作后的吸料机构2上是否存在仍吸附有螺丝的批头22，以防止吸料机构2进行下一次吸附时仍吸附有螺丝的批头22重复吸附，为此，本实施例中的自动螺丝锁付机还包括检测机构5，检测机构5被配置为检测吸料机构2吸附螺丝的数量，或者，检测批头22上是否吸附螺丝。当吸料机构2完成吸附后，转移机构4将吸料机构2移动至检测机构5的上方，检测机构5检测螺丝的数量，保证吸料机构2吸附的螺丝的数量大于或者等于工件的螺孔的数量，以免增加转移机构4由第一工作位置至第二工作位置的往返移动次数；当吸料机构2完成锁付后，转移机构4将吸料机构2移动至检测机构5的上方，检测机构5检测是否仍有批头22吸附有螺丝，若仍有批头22吸附有螺丝，则吸附有螺丝的批头22不参与下一次的吸附工作，直接进行下一次的锁付工作。
58.进一步地，如图8所示，检测机构5包括多个检测件51和安装板52，多个检测件51与多个批头22一一对应，检测件51包括螺钉511、第二弹性件512及槽型光电开关(图中未示出)，螺钉511穿设于安装板52，第二弹性件512套接于螺钉511外且两端分别抵接螺钉511的头部和安装板52，槽型光电开关位于安装板52远离螺钉511的头部的一侧，螺钉511能够沿竖直方向移动并置入槽型光电开关。检测件51的个数等于批头22的个数，第二弹性件512设为第二弹簧，转移机构4能够驱动多个批头22同时向下移动，吸附有螺丝的批头22能够下压螺钉511，螺钉511能够置入槽型光电开关，进而测出吸附有螺丝的批头22，第二弹簧在螺钉511被下压时发生弹性形变，并在螺丝和螺钉511分离后恢复变形以使螺钉511恢复并保持于初始位置。
59.当吸料机构2进行锁付工作时，为保证吸附于批头22的螺丝与工件的螺孔对齐，本实施例中的自动螺丝锁付机还包括视觉检测机构6，视觉检测机构6包括光源61和相机62，相机62被配置为采集螺丝与螺孔的相对位置的影像，当发现螺丝与螺孔未对齐时，转移机构4能够做出适应性调整，调整扭杆11和批头22的位置，直至螺丝与螺孔对其为止。
60.进一步地，请参阅图1，本实施例中的自动螺丝锁付机还包括螺丝收集机构7，螺丝收集机构7包括多个夹紧件，由于批头22通过磁铁吸附螺丝，无法保证吸附的精度，当吸附于批头22的螺丝出现偏离竖直方向的问题或其它错误吸附时，会导致锁付失败，夹紧件能够夹持锁付失败的螺丝，夹紧件的数量等于上述预设数量。
61.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。