帶檢測功能的自動擰緊設備的製作方法
2023-10-05 09:18:44
本發明涉及一種帶檢測功能的自動擰緊設備。
背景技術：
在產品裝配過程中，常通過螺釘連接部件。目前，主要通過操作人員持握螺絲刀手動擰緊螺釘，但人工手動擰緊螺釘，容易造成操作人員的勞動強度較大，從而遠不能滿足工業自動化要求。
技術實現要素：
為了克服現有技術的不足，本發明的目的在於提供一種帶檢測功能的自動擰緊設備，其可擰緊螺釘，從而可降低操作人員的勞動強度。
為解決上述問題，本發明所採用的技術方案如下：
帶檢測功能的自動擰緊設備，包括設置有安裝孔的承載座、位於安裝孔下方的接近開關、活動安裝在安裝孔內並可相對承載座上下移動的活動件、刀頭朝下的自動螺絲刀、用於將自動螺絲刀移送至活動件的上方的移送裝置；該移送裝置的動力輸出端連接有驅動裝置；該自動螺絲刀與驅動裝置的動力輸出端連接，並由該驅動裝置帶動自動螺絲刀上下移動；該活動件形成為接近開關的感應對象；所述安裝孔貫穿承載座的上下表面；所述活動件與承載座之間安裝有彈簧，該彈簧用於提供促使活動件向上移動至接近開關感應區域外的彈性作用力。
移送裝置包括支撐座、安裝座、安裝在支撐座上並用於帶動安裝座沿豎直方向上下移動的升降機構、基座、安裝在基座上並用於帶動支撐座沿承載座的長度方向移動的橫移機構；所述安裝座形成為移送裝置的動力輸出端。
所述驅動裝置包括缸體與安裝座連接的氣缸；該氣缸的活塞杆固定連接有滑動座，該滑動座與安裝座滑動配合；所述自動螺絲刀與滑動座固定連接。
所述升降機構包括呈豎直設置的第一絲杆、機體固定在支撐座上並用於帶動第一絲杆轉動的第一電機；所述安裝座上設置有匹配地套接在第一絲杆上的第一絲杆螺母；該安裝座以止轉的方式與支撐座滑動配合。
該支撐座具有沿豎直方向延伸的第一導向部，所述安裝座具有可滑動地安裝在第一導向部上的第一配合部；所述第一導向部為第一直線導軌，第一配合部為第一滑塊。
所述橫移機構包括軸線方向與承載座的長度方向平行的第二絲杆、機體固定在基座上並用於帶動第二絲杆轉動的第二電機；所述支撐座上設置有匹配地套接在第二絲杆上的第二絲杆螺母；支撐座以止轉的方式與基座滑動配合。
所述基座具有延伸方向與第二絲杆軸線方向一致的第二導向部；該支撐座具有可滑動地安裝在第二導向部上的第二配合部；所述第二導向部為第二直線導軌，第二配合部為第二滑塊。
該安裝座上設置有外套管，該自動螺絲刀的下端活動穿設在外套管中；該外套管的下開口端設有用於夾持螺釘的彈性夾頭；該彈性夾頭包括繞外套管圓周排列並用於夾持螺釘的至少兩個夾持臂；所述夾持臂的上端鉸接在外套管的外側，且夾持臂的上端與外套管之間安裝有彈性復位元件。
該帶檢測功能的自動擰緊設備還包括用於將工件壓緊在承載座上的壓件裝置；該自動螺絲刀為氣動螺絲刀。
該帶檢測功能的自動擰緊設備還包括控制裝置、用於輸送承載座的輸送裝置；該接近開關用於在活動件進入接近開關感應區域內時向控制裝置發出信號；該控制裝置用於在接收到接近開關的信號時控制輸送裝置工作。
相比現有技術，本發明的有益效果在於：
本發明通過採用自動螺絲刀、驅動裝置、移送裝置的結合設計，可擰緊螺釘，從而可降低操作人員的勞動強度，提高工作效率；而且，還可檢測螺釘擰緊結果，從而可提高該設備的可靠性。
附圖說明
圖1為本發明的結構示意圖；
圖2為圖1的側視圖；
圖3為移送裝置、自動螺絲刀、驅動裝置的配合示意圖；
圖4為升降機構的結構示意圖；
圖5為承載座、活動件的配合示意圖；
圖6為本發明的工作狀態示意圖；
其中，10、安裝座；20、橫移機構；30、升降機構；31、第一絲杆；32、第一電機；33、第一絲杆螺母；40、自動螺絲刀；41、彈性夾頭；50、驅動裝置；60、承載座；71、接近開關；72、活動件；73、彈簧；74、固定架；80、壓件裝置；90、送釘裝置；100、工件。
具體實施方式
下面，結合附圖以及具體實施方式，對本發明做進一步描述：
如圖1-6所示，帶檢測功能的自動擰緊設備，包括設置有安裝孔的承載座60、位於安裝孔下方的接近開關71、活動安裝在安裝孔內並可相對承載座60上下移動的活動件72、刀頭朝下的自動螺絲刀40、用於將自動螺絲刀40移送至活動件72的上方的移送裝置；該移送裝置的動力輸出端連接有驅動裝置50；該自動螺絲刀40與驅動裝置50的動力輸出端連接，並由該驅動裝置50帶動自動螺絲刀40上下移動；該活動件72形成為接近開關71的感應對象；所述安裝孔貫穿承載座60的上下表面；所述活動件72與承載座60之間安裝有彈簧73，該彈簧73用於提供促使活動件72向上移動至接近開關71感應區域外的彈性作用力。而根據公知常識，該自動螺絲刀40為用於帶動螺釘轉動的工具，可採用氣動螺絲刀、電動螺絲刀等。在本實施例中，該自動螺絲刀40採用氣動螺絲刀。
在需要上緊螺釘時，先將工件100放置在承載座60上，並使工件100的螺紋通孔正對於活動件72，然後通過移送裝置移送驅動裝置50連同自動螺絲刀40並將自動螺絲刀40移送至活動件72的上方，驅動裝置50帶動自動螺絲刀40下移與該螺紋通孔上的螺釘嚙合，並通過自動螺絲刀40帶動螺釘轉動，而隨著自動螺絲刀40的繼續下移，可使螺釘逐漸向螺紋通孔內旋進，從而可擰緊螺釘，以降低操作人員的勞動強度，提高工作效率。而在螺釘逐漸向下移動過程中，螺釘將活動件72往下頂推，此時，彈簧73被壓縮變形，當自動螺絲刀40達到指定扭矩停止轉動時，如果活動件72進入接近開關71的檢測範圍，使接近開關71被觸發，即說明螺釘擰裝到位檢測結果為合格；否則，該螺釘判定為擰轉不到位裝配失敗。當該工件100從承載座60上移走後，活動件72在彈簧73的彈性作用力作用下自動復位。
優選的，移送裝置包括支撐座、安裝座10、安裝在支撐座上並用於帶動安裝座10沿豎直方向上下移動的升降機構30、基座、安裝在基座上並用於帶動支撐座沿承載座60的長度方向移動的橫移機構20；所述安裝座10形成為移送裝置的動力輸出端。而通過採用上述結構，可帶動驅動裝置50連同自動螺絲刀40升降、沿承載座60的長度方向橫移，以調節自動螺絲刀40的位置。
所述驅動裝置50包括缸體與移送裝置的動力輸出端(也就是安裝座10)連接的氣缸。該氣缸的活塞杆固定連接有滑動座，該滑動座與安裝座10滑動配合；自動螺絲刀40與滑動座固定連接，此時，滑動座形成為驅動裝置50的動力輸出端。在自動螺絲刀40帶動螺釘轉動過程中，可利用氣缸的活塞杆帶動滑動座連同自動螺絲刀40向下運動。而通過採用上述結構，可方便於裝配。
所述升降機構30包括呈豎直設置的第一絲杆31、機體固定在支撐座上並用於帶動第一絲杆31轉動的第一電機32；所述安裝座10上設置有匹配地套接在第一絲杆31上的第一絲杆螺母33；該安裝座10以止轉的方式與支撐座滑動配合，也就是說，安裝座10可相對於支撐座滑動，並防止安裝座10相對於支撐座轉動。在第一電機32工作時，可帶動第一絲杆31轉動，從而可帶動安裝座10連同驅動裝置50、自動螺絲刀40升降。
該支撐座具有沿豎直方向延伸的第一導向部，所述安裝座10具有第一配合部，該第一配合部可滑動地安裝在第一導向部上，本發明以此方式來實現安裝座10以止轉的方式與支撐座滑動配合。其中，所述第一導向部為第一直線導軌，所述第一配合部為第一滑塊。當然，第一導向部、第一配合部並不限於上述結構，還可採用其他，例如，所述第一導向部可為第一矩形導杆，所述第一配合部為套裝在第一矩形導杆上的第一套筒。當然，還可將第一導向部的數量設置為至少兩個，而第一配合部的數量與第一導向部的數量一致，並分別一一對應。
優選的，所述橫移機構20包括軸線方向與承載座60的長度方向平行的第二絲杆、機體固定在基座上並用於帶動第二絲杆轉動的第二電機；所述支撐座上設置有匹配地套接在第二絲杆上的第二絲杆螺母；支撐座以止轉的方式與基座滑動配合，也就是說，支撐座可相對於基座滑動，並防止支撐座相對於基座轉動。在第二電機工作時，可帶動第二絲杆轉動，從而可帶動支撐座連同升降機構30、驅動裝置50、自動螺絲刀40沿承載座60的長度方向移動。
所述基座具有延伸方向與第二絲杆軸線方向一致的第二導向部；該支撐座具有第二配合部，該第二配合部可滑動地安裝在第二導向部上，本發明以此方式來實現支撐座以止轉的方式與基座滑動配合。其中，所述第二導向部為第二直線導軌，所述第二配合部為第二滑塊。當然，第二導向部、第二配合部並不限於上述結構，還可採用其他，例如，所述第二導向部可為第二矩形導杆，所述第二配合部可為套裝在第二矩形導杆上的第二套筒。當然，還可將第二導向部的數量設置為至少兩個，而第二配合部的數量與第二導向部的數量一致，並分別一一對應。
而在實際設計中，可在承載座60的左右兩側均配置有自動螺絲刀40、驅動裝置50和移送裝置，以同步對工件100兩側進行擰緊螺釘，以提高工作效率。
該帶檢測功能的自動擰緊設備還包括用於將工件100壓緊在承載座60上的壓件裝置80，以提高工件100放置在承載座60上的穩定性。其中，該壓件裝置80可採用市面上現有的各種壓件裝置80，例如，可包括位於承載座60上方的壓座、用於驅動壓座升降的升降部件。其中，該升降部件可為氣缸、直線電機、油缸等。
該安裝座10上設置有外套管，該自動螺絲刀40的下端活動穿設在外套管中，該外套管的下開口端設有用於夾持螺釘的彈性夾頭41；該彈性夾頭41包括繞外套管圓周排列並用於夾持螺釘的至少兩個夾持臂；所述夾持臂的上端鉸接在外套管的外側，且夾持臂的上端與外套管之間安裝有彈性復位元件。而根據公知常識，該彈性復位元件可為復位彈簧、扭簧等。在使用時，利用彈性夾頭41的各夾持臂將螺釘夾持住，並通過移送裝置移送自動螺絲刀40和螺釘，並將螺釘移送至工件100的螺紋通孔上，此時，驅動裝置50驅動自動螺絲刀40下移與螺釘相嚙合，而隨著自動螺絲刀40的繼續下移，可將螺釘從彈性夾頭41頂出，而與此同時，自動螺絲刀40帶動螺釘旋轉，從而可將螺釘擰緊在工件100上。
當然，為了提高螺釘供給的便捷性，還可配置有用於往彈性夾頭41輸送螺釘的送釘裝置90。
具體的，該承載座60的底部固定有固定架74，所述接近開關71固定在固定架74上。該固定架74包括固定在承載座60上的橫板、與橫板連接的豎板；所述接近開關71固定在豎板上，以方便於接近開關71的固定。
所述活動件72為螺絲，該螺絲的下端螺紋連接有位於安裝孔側壁正下方的限位螺母。而通過採用上述結構，可方便於裝配，降低製作成本。
該帶檢測功能的自動擰緊設備還包括控制裝置、用於輸送承載座60的輸送裝置；該接近開關71用於在活動件72進入接近開關71感應區域內時向控制裝置發出信號；該控制裝置用於在接收到接近開關71的信號時控制輸送裝置工作，從而在螺釘擰裝到位時，可利用輸送裝置對承載座60進行輸送。當然，還可配備有報警裝置，以在螺釘擰裝不到位時，通過報警裝置報警，方便於提醒工作人員。其中，所述報警裝置可採用顯示燈、蜂鳴器、或者兩者結合等等。
對本領域的技術人員來說，可根據以上描述的技術方案以及構思，做出其它各種相應的改變以及形變，而所有的這些改變以及形變都應該屬於本發明權利要求的保護範圍之內。