一种在工件上拧多颗螺钉的上料装置的制作方法

1.本实用新型涉及螺钉上料的技术领域，特别是一种在工件上拧多颗螺钉的上料装置。


背景技术：

2.某工件的结构如图1~2所示，它包括柱体1，柱体1的顶表面上且沿其边缘方向开设有多个沉头孔2，沉头孔2绕柱体1的轴线均匀分布，每个沉头孔2的底部均开设有螺纹孔3。工艺上要求在柱体1中的各个螺纹孔3内均拧上一个沉头螺钉，以完成工件的组装，组装完毕后便于将组装后的产品输送到客户手中。
3.目前，主要是通过人工操作方法是：先将多颗螺钉分别拧紧在柱体1的各个螺纹孔3内，其操作方式是先将柱体1工装固定在工作台上，然后工人向各个螺纹孔3内初步的拧上沉头螺钉，最后工人操作螺丝机使其上的六方杆伸入到位于沉头螺钉顶部的内六角孔内，启动螺丝机，螺丝机带动六方杆转动并使六方杆向下运动，六方杆将沉头螺钉拧入到螺纹孔3内，如此操作，即可在各个螺纹孔3内均拧上一个沉头螺钉，从而实现了工件的组装。然而，这种上螺钉的方法虽然能够实现装配，但是仍然存在以下技术缺陷：i、需要工人预先在各个螺纹孔3内拧上一颗沉头螺钉，而后人工操作螺丝机以使沉头螺钉拧入螺纹孔3，且要拧的沉头螺钉数量较多，这无疑是增加了工人的工作强度，同时降低了沉头螺钉的上料效率。ii、需要人工采用专用的压紧夹具将工件的柱体1工装固定在工作台上，这无疑是增加了上料时间，进一步的降低了沉头螺钉的上料效率。因此，亟需一种提高沉头螺钉上料效率、减轻工人工作强度的上料装置。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种结构紧凑、提高沉头螺钉上料效率、减轻工人工作强度、自动化程度高、操作简单的在工件上拧多颗螺钉的上料装置。
5.本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种在工件上拧多颗螺钉的上料装置，它包括垫板，所述垫板上且从左往右顺次固设有支架、进给气缸和垂向设置的丝杆螺母副，所述支架的顶部固设有环形框，环形框的左右侧壁上均滑动贯穿有方形杆，两个方形杆的内侧端均焊接有半圆管，半圆管的顶表面上均焊接有半锥形管，两个方形杆上均套设有弹簧，弹簧的一端焊接于半圆管，另一端焊接于环形框的内侧壁上，在弹簧的弹力作用下，两个半圆管闭合，且两个半锥形管闭合，左侧的半锥形管的外侧壁上固设有与其连通的进料管，进料管与半锥形管的锥面相切；
6.所述进给气缸的活塞杆的作用端上固设有滑台，滑台的顶表面上固设有垂向设置的步进电机，步进电机的输出轴上固设有转台，转台的顶表面上开设有沉槽；所述丝杆螺母副的螺母上固设有安装板，安装板的顶表面上固设有驱动电机，驱动电机的输出轴贯穿安装板设置，且延伸端上固设有六方杆，六方杆设置于两个半圆管所围成区域的正上方。
7.两个半圆管所围成的孔径小于沉头螺钉的螺纹段的公称直径，两个半锥形管所围成的锥形腔与沉头螺钉的锥形头的锥面相配合。
8.所述沉槽的外轮廓与工件的外轮廓相配合，沉槽的深度小于工件的厚度。
9.所述六方杆与驱动电机的输出轴同轴设置。
10.所述丝杆螺母副包括机架、伺服电机、丝杆、螺母和光杆，所述机架固设于垫板上，丝杆垂向设置，且丝杆的两端均旋转安装于机架上，螺母螺纹连接于丝杆上，伺服电机固设于机架的顶部，伺服电机的输出轴与丝杆的顶端连接，所述光杆贯穿螺母设置，且光杆的两端均固设于机架上。
11.所述安装板焊接于螺母的前端面上。
12.该上料装置还包括控制器，所述控制器与驱动电机、步进电机、伺服电机和进给气缸的电磁阀电连接。
13.本实用新型具有以下优点：结构紧凑、提高沉头螺钉上料效率、减轻工人工作强度、自动化程度高、操作简单。
附图说明
14.图1 为工件的结构示意图；
15.图2 为图1的俯视图；
16.图3 为本实用新型的结构示意图；
17.图4 为图3的a-a剖视图；
18.图5 为沉头螺钉定位和工件定位的示意图；
19.图6 为图5的b-b剖视图；
20.图7 为工件定位在沉头螺钉正下方的示意图；
21.图8 为六方杆拧入到沉头螺钉的内六角孔内的示意图；
22.图9 为沉头螺钉初步拧入到工件的螺纹孔内的示意图；
23.图10为沉头螺钉完全拧入到螺纹孔内的示意图；
24.图中，1-柱体，2-沉头孔，3-螺纹孔，4-垫板，5-支架，6-进给气缸，7-环形框，8-方形杆，9-半圆管，10-半锥形管，11-弹簧，12-进料管，13-滑台，14-步进电机，15-转台，16-沉槽，17-安装板，18-驱动电机，19-六方杆，20-机架，21-伺服电机，22-丝杆，23-螺母，24-沉头螺钉，25-内六角孔，26-工件。
具体实施方式
25.下面结合附图对本实用新型做进一步的描述，本实用新型的保护范围不局限于以下所述：
26.如图3~4所示，一种在工件上拧多颗螺钉的上料装置，它包括垫板4，所述垫板4上且从左往右顺次固设有支架5、进给气缸6和垂向设置的丝杆螺母副，所述支架5的顶部固设有环形框7，环形框7的左右侧壁上均滑动贯穿有方形杆8，两个方形杆8的内侧端均焊接有半圆管9，半圆管9的顶表面上均焊接有半锥形管10，两个方形杆8上均套设有弹簧11，弹簧11的一端焊接于半圆管9，另一端焊接于环形框7的内侧壁上，在弹簧11的弹力作用下，两个半圆管9闭合，且两个半锥形管10闭合，左侧的半锥形管10的外侧壁上固设有与其连通的进
料管12，进料管12与半锥形管10的锥面相切；两个半圆管9所围成的孔径小于沉头螺钉的螺纹段的公称直径，两个半锥形管10所围成的锥形腔与沉头螺钉的锥形头的锥面相配合。
27.所述进给气缸6的活塞杆的作用端上固设有滑台13，滑台13的顶表面上固设有垂向设置的步进电机14，步进电机14的输出轴上固设有转台15，转台15的顶表面上开设有沉槽16，沉槽16的外轮廓与工件的外轮廓相配合，沉槽16的深度小于工件的厚度；所述丝杆螺母副的螺母23上固设有安装板17，安装板17的顶表面上固设有驱动电机18，驱动电机18的输出轴贯穿安装板17设置，且延伸端上固设有六方杆19，六方杆19与驱动电机18的输出轴同轴设置，六方杆19设置于两个半圆管9所围成区域的正上方。
28.所述丝杆螺母副包括机架20、伺服电机21、丝杆22、螺母23和光杆，所述机架20固设于垫板4上，丝杆22垂向设置，且丝杆22的两端均旋转安装于机架20上，螺母23螺纹连接于丝杆22上，伺服电机21固设于机架20的顶部，伺服电机21的输出轴与丝杆22的顶端连接，所述光杆贯穿螺母23设置，且光杆的两端均固设于机架20上，所述安装板17焊接于螺母23的前端面上。
29.该上料装置还包括控制器，所述控制器与驱动电机18、步进电机14、伺服电机21和进给气缸6的电磁阀电连接，工人可通过控制器控制驱动电机18、步进电机14、伺服电机21的启动或关闭，同时还能控制进给气缸6活塞杆的伸出或缩回，方便了工人的操作，具有自动化程度高的特点。
30.本实用新型的工作过程如下：
31.s1、沉头螺钉定位和工件定位，其具体操作步骤为：
32.s11、工人将工件由上往下放置于转台15的沉槽16内，此时工件26与沉槽16相配合，且其上的各个螺纹孔3均朝上设置，从而实现了工件26的定位如图5~6所示；因此，无需人工采用夹具将工件固定在工作台上，极大的节省了工装固定时间，从而极大的提高了沉头螺钉上料效率；
33.s12、工人经进料管12处向两个半锥形管10所围成的区域内投放沉头螺钉24，沉头螺钉24沿着左侧的半锥形管10的锥面向下滑入到两个半圆管9所围成区域内，此时两个半锥形管10所围成的锥形腔与沉头螺钉24的锥形头的锥面相配合，同时沉头螺钉24的螺纹段悬置于两个半圆管9所围成区域内，从而实现了沉头螺钉24定位如图5~6所示；
34.s2、工人控制进给气缸6的活塞杆向后伸出，活塞杆带动滑台13向后运动，滑台13带动步进电机14和转台15同步向后运动，进而使工件26向后做同步运动，当进给气缸6的活塞杆完全伸出后，工件26中的第一个螺纹孔3刚好处于沉头螺钉24的正下方如图7所示；
35.s3、工人控制驱动电机18启动，驱动电机18带动六方杆19绕其自身轴线旋转，同时工人控制伺服电机21启动，伺服电机21带动丝杆22转动，螺母23沿着丝杆22向下运动，螺母23带动安装板17向下运动，安装板17带动驱动电机18和六方杆19同步向下运动，当六方杆19向下运动到一段距离后，六方杆19刚好拧入到沉头螺钉24的内六角孔25内如图8所示，即与内六角孔25刚好配合，配合后带动沉头螺钉24同步旋转；随着六方杆19的继续向下运动，沉头螺钉24的锥形头将两个半锥形管10向外侧撑开，半圆管9将方形杆8向环形框7的外侧推动并且压缩弹簧11，同时沉头螺钉24的螺纹段初步旋入到第一个螺纹孔3内如图9所示，随着六方杆19的继续向下拧动，沉头螺钉24的螺纹段刚好全部的拧入到螺纹孔3内如图10所示，从而实现了第一个沉头螺钉24的上料；
36.s4、第一个沉头螺钉上料后，在两个弹簧11的弹性恢复力下，两个半圆管9再次闭合，同时两个半锥形管10再次闭合，随后工人控制伺服电机21反转，进而带动丝杆22反转，螺母23沿着丝杆22向上运动，当螺母23运动到上极限位置后，控制器控制伺服电机21关闭；
37.s5、工人控制步进电机14启动，步进电机14带动转台15旋转一个工位，进而带动工件26旋转一个工位，此时工件26上的第二个螺纹孔3进入到上料工位，重复步骤s12、s3的操作，即可将第二个沉头螺钉上到工件上，如此重复操作，即可在工件26上的各个螺纹孔3内均拧上沉头螺钉，从而最终实现了工件的组装；因此，本上料装置相比传统的上料方法，无需预先在各个螺纹孔3内拧上一颗沉头螺钉，而后人工操作螺丝机以使沉头螺钉拧入螺纹孔，而是直接在进料管12处投放沉头螺钉24，并且控制伺服电机21的正反转，即可快速连续的将多个沉头螺钉拧入到工件上，从而极大的减轻了工人的工作强度，同时极大的提高了沉头螺钉上料效率；
38.s6、工人进给气缸6的活塞杆向后缩回，活塞杆带动滑台13复位，滑台13带动转台15复位，工人将组装后的产品从沉槽16内取出，重复步骤s1~s5的操作，即可连续的生产出多个产品。
39.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。