一种锁螺丝装置及生产线的制作方法

1.本发明涉及螺丝锁附技术领域，尤其是涉及一种锁螺丝装置及生产线。


背景技术：

2.目前，螺丝锁附主要依靠人工利用电批进行锁附，或者依靠简单的单机设备进行螺丝的锁附，此外，需要人眼去找到待锁附位置，由于同一个产品上可能待锁附位置有多个，需要人工移动位置进行锁附。一方面，人工操作存在较大的偏差，另一方面，耗费了大量人力，锁附效率低。
3.因此，如何提高锁附质量和效率，节省人力是本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的第一个目的是提供一种锁螺丝装置，能够提高锁附质量及锁附效率，节省人力。
5.本发明的第二个目的是提供一种生产线。
6.为了实现上述第一个目的，本发明提供了如下方案：
7.一种锁螺丝装置，用于产品上螺丝的锁附，包括：
8.行走机构；
9.安装在所述行走机构上的视觉系统，所述视觉系统用于获取所述产品的待锁附位置；
10.安装在所述行走机构上的锁附机构，所述锁附机构包括用于固定螺丝的夹持组件及将所述螺丝旋入所述产品的各个待锁附位置处的电批组件，所述电批组件与所述夹持组件连接，用于带动所述夹持组件转动。
11.在一个具体的实施方案中，所述视觉系统包括获取所述待锁附位置的图像采集器。
12.在另一个具体的实施方案中，所述视觉系统还包括用于照亮所述产品的光源。
13.在另一个具体的实施方案中，所述光源上开设有通孔；
14.所述图像采集器位于所述光源的上方，且所述图像采集器的采集端用于穿过所述通孔进行拍摄。
15.在另一个具体的实施方案中，所述视觉系统还包括可升降安装在所述行走机构上的高度调节组件；
16.所述光源安装在所述高度调节组件上。
17.在另一个具体的实施方案中，所述高度调节组件包括高度调节柱和锁紧块；
18.所述锁紧块安装在所述图像采集器的安装板上，且所述锁紧块上开设有允许所述高度调节柱穿过的锁紧孔；
19.所述高度调节柱的底端与所述光源连接，所述高度调节柱的顶端穿过所述锁紧孔
并通过锁紧件可拆卸锁紧在所述锁紧块上。
20.在另一个具体的实施方案中，所述锁螺丝装置还包括控制系统；
21.所述控制系统与所述锁附机构信号连接；
22.当所述螺丝的锁紧力小于预设锁紧值，且所述螺丝的旋转圈数等于预设圈数时，所述控制系统显示所述螺丝处于滑牙的状态；
23.当所述螺丝的锁紧力等于所述预设锁紧值，且所述螺丝的旋转圈数小于所述预设圈数时，所述控制系统显示所述螺丝处于浮高的状态；
24.当所述螺丝的锁紧力等于所述预设锁紧值，且所述螺丝的旋转圈数等于所述预设圈数时，所述控制系统显示所述螺丝处于锁紧的状态。
25.在另一个具体的实施方案中，所述行走机构包括：
26.行走轴，所述行走轴沿着平行所述产品的输送方向铺设；
27.机器人，所述机器人可滑移安装在所述行走轴上，且所述视觉系统和所述锁附机构均安装在所述机器人的机械臂末端。
28.在另一个具体的实施方案中，所述锁螺丝装置还包括螺丝供料机；
29.所述螺丝供料机用于给所述锁附机构提供螺丝，所述螺丝供料机包括振动盘和螺丝滑移导轨；
30.所述振动盘的出口与所述螺丝滑移导轨的入口连通，所述振动盘输出的螺丝沿着所述螺丝滑移导轨依次排列。
31.根据本发明的各个实施方案可以根据需要任意组合，这些组合之后所得的实施方案也在本发明范围内，是本发明具体实施方式的一部分。
32.本发明公开的锁螺丝装置，使用时，视觉系统获取产品上的各个待锁附位置，行走机构带动锁附机构依次移动至各个待锁附位置处，锁附机构的夹持组件夹持住螺丝，电批组件带动螺丝转动，以实现螺丝锁附。本发明通过视觉系统获得产品上各个待锁附位置，并通过行走机构带动锁附机构移动至各个待锁附位置进行锁附，避免了人工寻找待锁附位置及人工锁附带来的锁附力不一致的问题，提高了锁附质量及锁附效率，节省了人力。
33.为了实现上述第二个目的，本发明提供了如下方案：
34.一种生产线，包括如上述中任意一项所述的锁螺丝装置。
35.由于本发明提供的生产线包含上述任意一项中的锁螺丝装置，因此，锁螺丝装置所具有的有益效果均是本发明公开的生产线所包含的。
附图说明
36.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获得其他的附图。
37.图1为本发明提供的锁螺丝装置的侧面视角的三维结构示意图；
38.图2为本发明提供的锁螺丝装置的另一侧面视角的三维结构示意图；
39.图3为本发明提供的行走机构、视觉系统和锁附机构的装配结构示意图；
40.图4为本发明提供的视觉系统和锁附机构的装配结构示意图；
41.图5为本发明提供的视觉系统和锁附机构装配在一起使用时的三维结构示意图；
42.图6为本发明提供的视觉系统的三维结构示意图；
43.图7为本发明提供的锁附机构的三维结构示意图。
44.其中，图1-图7中：
45.锁螺丝装置1000、行走机构100、视觉系统200、锁附机构300、夹持组件301、电批组件302、图像采集器201、光源202、通孔203、高度调节柱204、锁紧块205、安装板206、控制系统400、显示界面401、行走轴101、机器人102、坦克链103、螺丝供料机500、机架600、可升降支腿601、滚轮602、护罩700。
具体实施方式
46.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。本发明可以以多种不同的形式来实现，并不限于本实施例所描述的实施方式。提供以下具体实施方式的目的是便于对本发明公开内容更清楚透彻的理解，其中下方等指示方位的字词仅是针对所示结构在对应附图中位置而言。
47.可以理解，这里所用的术语仅是为了描述特定实施例，并非要限制本发明。在这里使用时，除非上下文另有明确表述，否则单数形式“一”和
“”
也旨在包括复数形式。进一步地，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”表明特征、整体、步骤、元件和/或组件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、元件、组件和/或其组合的存在或增加。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式，然描述乃以说明本发明的一般原则为目的，并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
48.如图1-图2所示，本发明一方面提供了一种锁螺丝装置1000，用于产品上螺丝的锁附，能够提高锁附质量及锁附效率，节省人力。
49.具体地，锁螺丝装置1000应用于3c行业显示器等电子产品类的螺丝锁附。可以理解地，锁螺丝装置1000用于显示器上仅是本发明的一个具体实施方式，在实际应用中，也可以将锁螺丝装置1000应用于其它需要锁附螺丝的装置上。
50.锁螺丝装置1000包括行走机构100、视觉系统200及锁附机构300。行走机构100能够实现空间x、y、z三个方向上的运动，具体结构不限。设锁螺丝装置1000的高度方向为z向，锁螺丝装置1000的长度方向为x向，锁螺丝装置1000的宽度方向为y向，如图2所示。
51.具体地，行走机构100包括行走轴101和机器人102，如图3所示，机器人102可以为四轴机器人，其机械臂能够沿着z向升降，还能够沿着z轴转动。
52.行走轴101沿着平行产品的输送方向铺设，机器人102可滑移安装在行走轴101上，且视觉系统200和锁附机构300均安装在行走机构100的末端。为了避免行走机构100滑移时，线缆等拖动造成损伤，本发明公开了行走机构100还可以包括坦克链103，机器人的线缆安装在坦克链103内，坦克链103的运动方向与机器人相同。
53.需要说明的是，上述公开的行走机构100仅是本发明的一种实施方式，在实际应用中，也可以设置行走机构100为其它机构，例如，行走机构100可以是由x向、y向和z向组成的三个滑轨组成，可以理解地，三个滑轨的排布顺序不限，例如，可以将x向滑轨铺设在最底端，y向滑轨垂直可滑移铺设在x向滑轨上，z向滑轨垂直可滑移铺设在y轴上。当然，行走机构100也可以是六轴机器人等。
54.视觉系统200安装在行走机构100上，用于随着行走机构100移动，以获取产品的待锁附位置。具体地，视觉系统200可以安装在机器人的机械臂末端。
55.锁附机构300安装在行走机构100上，用于随着行走机构100移动，以实现产品上所有待锁附位置的螺丝锁附。具体地，锁附机构300可以安装在机器人的机械臂的末端。
56.锁附机构300包括夹持组件301及电批组件302，如图7所示。电批组件302与夹持组件301连接，用于带动夹持组件301转动。夹持组件301用于固定螺丝，电批组件302用于将螺丝旋入产品的各个待锁附位置处。
57.具体地，电批组件302包括电批、批头和驱动器，驱动器安装在行走机构100上，驱动器与电批传动连接，批头位于电批的腔体内，且与电批连接。
58.夹持组件301可以采用真空吸附式，夹持组件301包括真空发生器、吸嘴和吸嘴外壳，吸嘴外壳安装在电批的底端。吸嘴安装在吸嘴外壳的底端，且与吸嘴外壳的内腔连通。真空发生器安装在吸嘴外壳的侧壁，且与吸嘴外壳的内腔连通。行走机构100带动锁附机构300整体移动至供给螺丝的工位处，使得吸嘴位于螺丝的正上方，真空发生器启动，吸嘴将螺丝吸住，使得批头的底端与螺丝的顶部螺帽槽型相适配，能够带动螺丝转动；驱动器驱动螺丝拧紧。
59.需要说明的是，上述公开的夹持组件301仅是本发明的一种实施方式，在实际应用中，也可以设置夹持组件301为其它结构，例如，夹持组件301包括夹持壳体和卡接件，夹持壳体安装在电批的底端，且罩设整个批头，夹持壳体的底端设置有开口，卡接件的个数至少为2个，分别可抽拉安装在夹持壳体的开口的两侧，2个卡接件上相向的那侧均开设有半圆槽，当2个卡接件抵接时，2个卡接件上的两个半圆槽围成一个圆孔，且圆孔的直径小于螺丝的螺帽外径，且大于螺丝的螺杆外径。当需要夹取螺丝时，卡接件处于打开的状态，使得螺丝的螺帽能够穿过2个卡接件之间的间隙，接着，2个卡接件向靠近彼此的方向移动，直到相互接触，使得螺丝的螺杆位于圆孔内，实现螺丝的夹取。当然，可以理解地是，也可以设置1个卡接件可滑移安装在夹持壳体的底端，另1个卡接件固定在加持壳体的底端不动。
60.在一些实施例中，锁螺丝装置1000还可以包括控制系统400，控制系统400与锁附机构300信号连接，具体地，控制系统400的显示界面401用于显示螺丝的状态。控制系统400还可以用于设定螺丝锁附的力矩，保证螺丝锁附的一致性。
61.具体地，锁附机构300还包括传感器，控制系统400与传感器信号连接。传感器安装在电批内，能够检测批头拧动螺丝的圈数及扭力值，使得操作者能够随时了解到螺丝的状态，以便于操作者能够及时处理。
62.当螺丝的锁紧力小于预设锁紧值，且螺丝的旋转圈数等于预设圈数时，显示界面401显示螺丝处于滑牙的状态；当螺丝的锁紧力等于预设锁紧值，且螺丝的旋转圈数小于预设圈数时，显示界面401显示螺丝处于浮高的状态；当螺丝的锁紧力等于预设锁紧值，且螺丝的旋转圈数等于预设圈数时，显示界面401显示螺丝处于锁紧的状态。
63.可以理解地，预设锁紧值及预设圈数均根据所使用的螺丝类型及待锁附的产品进行确定，不限于为固定值。
64.在一些实施例中，如图4-图6所示，视觉系统200包括获取待锁附位置的图像采集器201，图像采集器201能够采集含有目标特征点的图像，经过坐标转换获取待锁附产品上的各个待锁附的孔位。具体地，图像采集器201可以为相机或者摄像机等。
65.为了便于获得清晰的图像信息，本发明公开了视觉系统200还可以包括用于照亮产品的光源202，具体地，光源202能够照亮整个产品上的所有待锁附位置。
66.以图像采集器201为相机为例，相机对产品的两个对角进行拍照，利用算法计算出产品上各个待锁附螺丝的孔位。
67.进一步地，本发明公开了光源202上开设有通孔203，图像采集器201位于光源202的上方，且图像采集器201的采集端还用于穿过通孔203进行拍摄。优选通孔203开设在光源202的中心，以实现图像采集器201能够采集到清晰的图像信息。
68.具体地，光源202的形状不限，可以呈圆环形，也可以是方形等。
69.为了便于调节图像采集器201和光源202的相对位置，本发明公开了视觉系统200还包括高度调节组件，高度调节组件可升降安装在行走机构100上，光源202安装在高度调节组件上。
70.进一步地，本发明具体公开了高度调节组件包括高度调节柱204和锁紧块205，如图6所示，图像采集器201通过安装板206固定在行走机构100上，锁紧块205的个数为2个，分别设置在安装板206上，且位于图像采集器201的两侧。
71.锁紧块205安装在图像采集器201的安装板206上，且锁紧块205上开设有允许高度调节柱204穿过的锁紧孔。高度调节柱204的底端与光源202连接，高度调节柱204的顶端穿过锁紧孔并通过锁紧件可拆卸锁紧在锁紧块205上。具体地，锁紧块205上开设有与锁紧孔连通的通槽，锁紧件为锁紧螺栓，锁紧螺栓于锁紧块205连接，以调节通槽的宽度，进而调节锁紧孔的大小，从而实现高度调节柱204的锁止或者松开。
72.需要说明的是，锁紧块205的结构不限于为上述结构，也可以是锁紧块205上沿着锁紧块205的高度开设有导向槽，高度调节柱204可滑移安装在导向槽内，且通过锁紧螺钉将高度调节柱204压紧锁止到导向槽内。
73.为了进一步提高高度调节组件的自动化，设置高度调节组件为电动推杆、气缸或者液压缸等。
74.在一些实施例中，锁螺丝装置1000还包括螺丝供料机500，螺丝供料机500用于给锁附机构300提供螺丝，进一步提高了锁螺丝装置1000的自动化程度。
75.具体地，本发明公开了螺丝供料机500包括振动盘和螺丝滑移导轨，振动盘的出口与螺丝滑移导轨的入口连通，振动盘输出的螺丝沿着螺丝滑移导轨依次排列。振动盘将螺丝依次排序输送带螺丝滑移导轨上，便于锁附机构300吸取螺丝。
76.在一些实施例，锁螺丝装置1000还包括机架600和护罩700，机架600可以是型材拼接而成，或者，金属杆等焊接而成。为了便于机架600整体的移动及高度调节，本发明公开了机架600的底端同时安装有可升降支腿和滚轮602，可升降支腿601升起时，滚轮602与地面接触，能够移动机架600。当移动到位时，可升降支腿601下降，使得滚轮602高于地面。具体地，可升降支腿601可以是地脚螺栓或者l型板等，l型板上开设有沿着机架600的高度方向开设的长条孔，l型板与机架600之间通过螺栓连接。
77.行走机构100和护罩700均安装在机架600上，且护罩700围设行走机构100的两端及远离产品输送方向的那侧。护罩700上设置有透明观察窗，便于观察。
78.控制系统400安装在护罩700上，且背离行走机构100的那端。
79.本发明公开的锁螺丝装置1000，使用时，视觉系统200获取产品上的各个待锁附位
置，行走机构100带动锁附机构300依次移动至各个待锁附位置处，锁附机构300的夹持组件301夹持住螺丝，电批组件302带动螺丝转动，以实现螺丝锁附。本发明通过视觉系统200获得产品上各个待锁附位置，并通过行走机构100带动锁附机构300移动至各个待锁附位置进行锁附，避免了人工寻找待锁附位置及人工锁附带来的锁附力不一致的问题，提高了锁附质量及锁附效率，节省了人力。
80.本发明另一方面提供了一种生产线，包括如上述中任意一项实施例中的锁螺丝装置1000。
81.生产线上各个工位之间通过传送带等输送线实现传送，提高了生产效率。
82.由于本发明提供的生产线包含上述任意一项中的锁螺丝装置1000，因此，锁螺丝装置1000所具有的有益效果均是本发明公开的生产线所包含的。
83.需要说明的是，本文中的表示方位的词，例如上、下等均是以说明书附图1的方向进行的设定，仅为了表述的方便，并不具有其它特定含义。
84.还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。
85.本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。