高速智能螺钉装配机的制作方法

本发明涉及一种稳定配送和自动紧固螺钉的高速智能自动紧固平台。

背景技术：

随着机械行业的飞速发展，越来越多的机械设备对其打钉作业中的螺钉供给要求日益提高，需求量也逐步增大，由于螺钉的供给质量直接影响到螺钉紧固工作的效率，从而左右了被加工产品的加工效率，就使得螺钉的供应工作尤其成为了生产加工中的重中之重，所以，为了生产加工的顺利进行、生产效率的不断提升，各行业急迫的需要提高自己生产线上螺钉的供应效率及品质，从而保证被加工产品的生产效率。

而随着近年来信息电子行业的飞速发展，生产线上的流水作业形式对于自动供钉设备的需求更加明显，为了扩大产品产量，完成企业的生产指标，大量人力和物力的使用迫使企业不得不付出高昂的成本，这对于信息电子行业甚至社会经济的发展来说是一个严峻的考验，企业对于一种先进供钉和紧固设备的需求迫在眉睫。

因此，需要设计一种设备，以实现对螺钉的供给和紧固操作的简化和速率的提高，从而保证产品生产效率。

技术实现要素：

本发明不同于现有设备，在螺钉供给过程中并未采用传统的操作人员手工放置螺钉方式而采用电磁振动螺钉输送、压送式分离供给的方式，设计了压送式分离螺钉高速智能自动供钉机构；在螺钉紧固过程中并未采用操作人员手携式螺钉紧固机，而采用了一种真空吸取螺钉的方式，即一种真空吸取式高速智能自动螺钉紧固机构；本发明将两个机构结合，设计了高速智能螺钉装配机，简化了设备的结构，是对现有同类设备的极大改进和发展。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：包括压送式分离螺钉高速智能自动供钉机构、真空吸取式高速智能自动螺钉紧固机构；所述的压送式分离螺钉高速智能自动供钉机构包括电机、料筒、螺钉阵列装置和螺钉分离装置，电机驱动倾斜放置的料筒不断旋转，螺钉阵列装置的料道前段伸到料筒内，螺钉阵列装置的料道设置压电式直线振动器，螺钉阵列装置的料道末端连接着螺钉分离装置，螺钉分离装置设置推送气缸，推送气缸将从料筒中送出处于料道末端的螺钉分离出来，并推送到真空吸取式高速智能自动螺钉紧固机构的真空吸管口；螺钉阵列装置的料道上设置传感器用以感应螺钉数量；螺钉分离装置和料道的固定角度为45°，螺钉分离装置的推送气缸端部设有夹钉口，当螺钉进入料道末端后，螺钉继续前行进入到夹钉口，夹钉口架着螺钉的帽，通过螺钉分离装置的推送气缸将螺钉推送到位；

所述的真空吸取式高速智能自动螺钉紧固机构包括螺钉吸取装置和螺钉紧固装置两部分，螺钉吸取装置中取螺钉气缸作用使得真空吸管向下移动，真空发生器工作后真空吸管将螺钉分离装置推送气缸推送来的螺钉吸取到下部并与螺刀头接触，实现了吸取式上钉；螺钉紧固装置则待螺钉被吸住后，螺刀驱动气缸动作使电动螺刀带动螺刀头旋转着向下，进行锁钉；电动螺刀通过驱动轴连接螺刀头，电动螺刀由电机带动旋转；导轨固定在机架上，螺钉紧固装置安装在导轨上，螺刀驱动气缸作用螺钉紧固装置沿着导轨运动，螺刀驱动气缸将螺刀头带到安装螺钉的位置，螺钉紧固机构锁紧螺钉，实现螺钉紧固装配；导轨上部安装有光电检测装置检测浮锁，导轨下部安有限位器，限制真空吸管的行程，导轨下部还安装有缓冲器起缓冲定位作用，防止电动螺刀下降速度过快，螺刀头外侧还安装有螺钉有无确认传感器。

所述的真空吸取式高速智能自动螺钉紧固机构包括螺钉吸取装置和螺钉紧固装置两部分，螺钉吸取装置中取螺钉气缸作用使得真空吸管向下移动，真空发生器工作后真空吸管将螺钉分离装置推送气缸推送来的螺钉吸取到下部并与螺刀头接触，实现了吸取式上钉；螺钉紧固装置则待螺钉被吸住后，螺刀驱动气缸动作使电动螺刀带动螺刀头旋转着向下，进行锁钉；电动螺刀通过驱动轴连接螺刀头，电动螺刀由电机带动旋转；导轨固定在机架上，螺钉紧固装置安装在导轨上，螺刀驱动气缸作用螺钉紧固装置沿着导轨运动，螺刀驱动气缸将螺刀头带到安装螺钉的位置，螺钉紧固机构锁紧螺钉，实现螺钉紧固装配；导轨上部安装有光电检测装置检测浮锁，导轨下部安有限位器，限制真空吸管的行程，导轨下部还安装有缓冲器起缓冲定位作用，防止电动螺刀下降速度过快，螺刀头外侧还安装有螺钉有无确认传感器。

螺钉阵列装置采用旋转料筒及压电式直线振动器（直线进给器）联合供料方式，巧妙实现了螺钉阵列供料，使得从料筒内送出的螺钉都能以正确的姿态摆放。螺钉分离装置则保证了从螺钉阵列装置稳定配送螺钉的工作，将处于料道末端的螺钉分离出来，并推送至准确位置。

料筒旋转运动及压电式直线进给器振动，使得螺钉进入料道，料道上传感器感应到一定数量螺钉，料筒就会自动停止转动，从而中断供给，当料道上传感器感应不到螺钉时，料筒会继续转动，再通过振动来完成持续螺钉供给，以实现安全稳定的供给状态。

料道可根据需要调节大小，以提供所需的不同规格的螺钉。供料时，螺钉由料筒通过压电式直线振动器振动至准确位置。对于颈长很短的、异形螺钉头的或带有弹簧垫圈、双层垫圈等特殊形状的螺钉，都能实现顺利供料。

供给螺钉采用螺钉分离装置设置的推送气缸，是压送式分离送钉，这样可以保证被加工的产品特别是电子产品不会沾染金属粉末和飞尘，以确保电子产品的清洁度。螺钉分离装置和料道的固定角度为45°，当螺钉进入料道末端后，通过螺钉分离装置的推送气缸将螺钉推至准确位置，可通过对螺钉分离装置的调节，达到调节螺钉准确位置的作用，以提供不同螺钉紧固机构的需求。

压送式分离螺钉高速智能自动供钉机构，将螺钉提供到螺刀头正下方的准确位置，取螺钉气缸推动真空吸管向下移动，同时真空发生器作用真空吸管吸取螺钉，待螺刀头接触到螺钉后，螺刀转动，螺刀驱动气缸带动螺刀向下移动，实现对螺钉的旋紧。

导轨上部安装有光电检测装置检测浮锁，导轨下部安有限位器，限制真空吸管的行程，当螺钉紧固装置向下行进时，导轨下部还安装有缓冲器起缓冲定位作用，防止电动螺刀下降速度过快，螺刀头外侧还安装有螺钉有无确认传感器。

螺钉吸取装置安装在导轨上，在取螺钉气缸作用下螺钉吸取装置沿导轨运动，导轨末端安有限位器，保证了螺钉吸取装置即真空吸管行程的精确性，而下端的缓冲器，在螺钉紧固装置向下行进的时候起缓冲定位作用，在螺钉紧固装置实现对螺钉锁紧的同时又不会损坏被加工的产品。光电检测装置，其作用可以自动、精确的检测出螺钉中的浮锁现象，能够检测出0.3-0.5的浮锁问题，从而不需要设立专门的检测人员和工序。通过对机构控制系统的严谨设计，机构具有自动检测供钉是否到位、有无螺钉的功能，当螺钉吸取装置没有吸取到螺钉的时候，螺钉紧固装置不动作，确保加工产品不受到损害。由于采取了真空吸引方式来吸取和锁紧螺钉，可以吸取飞尘和螺钉上的铁末，从而不需要设立专门的产品清洁人员和工序，达到提高工作效率作用。机构结构精简，占地面积小，适于在狭窄的位置工作，有利于生产线作业的简化。机构结构精简，可与多种供钉装置配合，实现锁钉的多样化作业，满足于不同领域中对于锁定需求的产品加工。

螺钉吸取装置安装在导轨上，在取螺钉气缸作用下螺钉吸取装置沿导轨运动，导轨末端安有限位器，保证了螺钉吸取装置即真空吸管行程的精确性，而下端的缓冲器，在螺钉紧固装置向下行进的时候起缓冲定位作用，在螺钉紧固装置实现对螺钉锁紧的同时又不会损坏被加工的产品。光电检测装置，其作用可以自动、精确的检测出螺钉中的浮锁现象，能够检测出0.3-0.5的浮锁问题，从而不需要设立专门的检测人员和工序。通过对机构控制系统的严谨设计，机构具有自动检测供钉是否到位、有无螺钉的功能，当螺钉吸取装置没有吸取到螺钉的时候，螺钉紧固装置不动作，确保加工产品不受到损害。由于采取了真空吸引方式来吸取和锁紧螺钉，可以吸取飞尘和螺钉上的铁末，从而不需要设立专门的产品清洁人员和工序，达到提高工作效率作用。机构结构精简，占地面积小，适于在狭窄的位置工作，有利于生产线作业的简化。机构结构精简，可与多种供钉装置配合，实现锁钉的多样化作业，满足于不同领域中对于锁定需求的产品加工。

本发明的有益效果是：压送式分离螺钉高速智能自动供钉机构可为螺钉紧固机构提供良好的供料环境，利用高效稳定的送钉功能，提高打钉效率，保证打钉产品的品质；真空吸取式高速智能自动螺钉紧固机构可以进行连续准确的螺钉紧固作业。真空发生器作用吸取螺钉，结构精密且简单，提高了上钉效率的同时又释放出很大的空间，降低了设备的成本。螺钉紧固装置结构简单，方便快捷而且又能保证作业的安全性和稳定性，极大地提高了工作的效率。

下面结合附图和具体的实施方式对本发明做进一步的描述。

图1为本发明压送式分离螺钉高速智能自动供钉机构结构原理图;

图2为本发明真空吸取式高速智能自动锁螺钉机构结构图;

图中，1.电机，2.料筒，3.螺钉阵列装置，4.螺钉分离装置，5.夹钉口，

6.机架，7.导轨，8.真空发生器，9.取螺钉气缸，10.电动螺刀，11.光电检测装置，12.真空吸管，13.限位器，14.缓冲器，15.驱动轴，16.螺刀头。

下面结合实施例具体说明本发明。

下面结合实施例具体说明本发明。

如图1所示，通过电机1保证压送式分离螺钉高速智能自动供钉机构工作，其中料筒2倾斜放置，螺钉阵列装置3中料道前段伸到料筒内，料道的另一端连接着螺钉分离装置4，螺钉分离装置4将从料筒中送出处于料道末端的螺钉分离出来，即螺钉分离装置的推送气缸端部设有夹钉口5，当螺钉进入料道末端后，螺钉继续前行进入到夹钉口5，夹钉口5架着螺钉的帽，通过螺钉分离装置的推送气缸将螺钉推送到位。

设备在工作时，倾斜放置的料筒不断旋转，姿态准确的螺钉进入料道螺钉序列当中，料道中的螺钉被压电式直线振动器输送到螺钉分离机构，再由螺钉分离机构将其推送到准确位置，如此循环工作，实现持续供钉作业。

这样的设计，使得本设备具有以下的优点：首先，机构的巧妙设计，减少了螺钉在前期的排序时间，可以使螺钉源源不断的供应，防止了供料出现间歇的情况，保证了螺钉供给装置的持续稳定运作，也就为后面可增加配合其他机构的工作做好了铺垫，极大地减少了工作时间，提高了工作效率。再者，设备采用压送式螺钉分离供给的方式，保证了从螺钉阵列装置稳定配送螺钉的工作，将从料筒中送出处于料道末端的螺钉分离出来，并推送到准确位置，缩短工作节拍提高了工作效率。最后，螺钉由料筒通过直行振动送至准确位置（不采用地球引力自落方式）。这样，对于颈长很短的、异形螺钉头的、或带有弹簧垫圈、双层垫圈等特殊形状的螺钉，都能实现顺利供料，保证了本机构的广泛的应用性和实用性。

如图2所示，真空吸取式高速智能自动锁螺钉机构由螺钉吸取装置和螺钉紧固装置组成，螺钉吸取装置中取螺钉气缸9推动真空吸管12向下移动，真空发生器8作用吸取螺钉，实现了吸取式上钉的方式，螺钉紧固装置则待螺钉被吸住后，螺刀驱动气缸动作使螺刀头16旋转着向下，进行锁钉，通过光电检测装置11检测浮锁，实现循环作业。电动螺刀10通过驱动轴15连接螺刀头16，电动螺刀10由电机带动旋转。

导轨7固定在机架6上，螺钉紧固装置安装在导轨7上，螺刀驱动气缸作用螺钉紧固装置沿着导轨7运动，取螺钉气缸9控制真空吸管12向下移动，同时真空发生器8作用吸取螺钉，螺刀驱动气缸将螺刀头16带到指定的安装螺钉的位置，螺钉紧固机构锁紧螺钉，实现螺钉紧固装配。

设备在工作时，螺钉由相配合的螺钉供给机构送到真空吸管下方后，取螺钉气缸推动真空吸管向下移动，与此同时，真空发生器作用吸取螺钉，螺钉由真空吸管吸住，螺刀头前端接触到螺钉，螺刀头的中心与螺钉凹处中心点相对应，待螺钉供给机构退回后，螺钉有无确认传感器工作，当该传感器未感应到螺钉，螺钉供给机构和螺钉吸取机构再次工作，吸取螺钉，当螺钉有无确认传感器再次检测不出螺钉时，设备报警，停止工作，回到初始位置；当该传感器感应到螺钉时，电动螺刀10开始转动，螺刀驱动气缸带动电动螺刀10向下移动旋紧螺钉，实现紧固装配，如此循环往复作业。另外，导轨7上安有限位器13，限制真空吸管的行程，当螺钉紧固装置向下行进时，缓冲器14起缓冲定位作用，防止电动螺刀10下降速度过快。当电动螺刀10在螺刀驱动气缸的带动下向下移动时，螺钉有无确认传感器传感器若感应没有螺钉，电动螺刀就会停止向下行进，回到初始位置。锁紧螺钉的同时，光电检测装置11可检测出螺钉中的浮锁现象，如遇到浮锁现象超过要求范围，设备报警，以便及时取出不良产品。

这样的设计，使得该设备具有以下的优点：首先，螺钉吸取装置巧妙的设计，减少了上螺钉的时间，保证了上料的稳定性，为后面的紧固工作做好了铺垫。其次，导轨上的限位器，使得螺钉吸取装置的行程更加准确，既可以实现锁紧，又不会损坏被加工产品，极大地提高了机构的精准性。最后，缓冲器的安装，使得螺钉紧固装置向下行进的过程中不会因为速度过快，损坏到被加工产品，保证了机构的稳定性和安全性。

本发明不局限于上述实施例，任何在本发明披露的技术范围内的等同构思或者改变，均列为本发明的保护范围。