多规格组合式螺丝刀全自动装配机的制作方法

文档序号:11075667阅读:467来源:国知局
多规格组合式螺丝刀全自动装配机的制造方法与工艺

本实用新型属于用于压配连接的五金件加工装置领域,具体地说,尤其涉及一种多规格组合式螺丝刀全自动装配机。



背景技术:

在螺丝刀组装过程中,螺丝刀金属件杆体和螺丝刀手柄的组装过程一般通过人工进行,包括人工分选、人工定位及人工装配,不仅工作效率低、劳动强度大,而且在操作过程中精度差,容易造成装配工件的损坏。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种多规格组合式螺丝刀全自动装配机,其能够实现螺丝刀的自动化精确组装,节省人力成本,提高装配效率和成品率。

为达到上述目的,本实用新型是通过以下技术方案实现的:

一种多规格组合式螺丝刀全自动装配机,包括机架,所述机架上设有用于手柄组件筛选输送的手柄筛选输送机构、用于金属件筛选输送的金属件筛选输送机构、用于手柄和金属件组装的组装机构、卸料机构、感应装置,其中所述手柄筛选输送机构、金属件筛选输送机构、组装机构及卸料机构中的动力装置及感应装置均与控制器连接。

进一步地讲,本实用新型中所述的手柄组件筛选输送机构包括手柄送料盘、送料驱动机构、手柄输送轨道、伺服丝杠组合滑台、气动机械爪、斜坡漏斗、储件仓,其中所述送料驱动机构与手柄送料盘连接,手柄送料盘与手柄输送轨道连接,气动机械爪位于手柄输送轨道的上方并与伺服丝杠组合滑台连接,斜坡漏斗位于手柄输送轨道的一侧并与储件仓连接,所述储件仓位于组装机构的一侧。

进一步地讲,本实用新型中所述的金属件筛选输送机构包括金属件送料盘、金属件输送轨道、金属件推出气缸A、金属件换位装置,其中金属件送料盘与金属件输送轨道连接,金属件推出气缸A与金属件换位装置分别位于金属件输送轨道的两侧,所述金属件换位装置位于组装机构的一侧。

进一步地讲,本实用新型中所述的组装机构包括装配组件、伺服电机、送件气缸、金属件推出气缸B、组装气缸组件,其中伺服电机与装配组件连接,送件气缸的运动部在运动过程中穿过储件仓,金属件推出气缸B安装于金属件换位装置的一侧,所述组装气缸组件位于金属件换位装置的上方。

进一步地讲,本实用新型中所述感应装置包括手柄光电识别装置、手柄位置状态识别装置、金属件光电识别装置、储件仓光电识别装置、组装气缸组件复位感应装置、装配感应开关,其中手柄光电识别装置位于手柄输送轨道的一侧,手柄位置状态识别装置与状态识别装置往复气缸连接并位于手柄输送轨道的上方;金属件光电识别装置位于金属件输送轨道的上方,储件仓光电识别装置安装于储件仓,组装气缸组件复位感应装置位于组装气缸组件的一侧;装配感应开关分别位于装配组件及金属件换位装置上。

进一步地讲,本实用新型中所述的气动机械爪通过换向回转气缸与提升气缸连接,提升气缸位于伺服丝杠组合滑台上。

进一步地讲,本实用新型中所述的手柄送料盘、金属件送料盘上分别设有手柄溢出挡板、金属件溢出挡板。

进一步地讲,本实用新型中所述的金属件换位装置包括本体,所述本体上开有Y形长条孔,在Y形长条孔的一端设有送料孔,金属件推出气缸B位于送料孔的一侧,组装气缸组件位于送料孔的上方。

进一步地讲,本实用新型中所述的卸料机构包括卸料机械爪、卸料往复气缸、顶出气缸,其中顶出气缸位于装配组件装配口的下方,卸料机械爪位于装配组件装配口的一侧并与卸料往复气缸连接。

进一步地讲,本实用新型中所述的组装气缸组件的尾部设有小型振动装置。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:

本实用新型通过采用PLC或单片机控制实现各组成机构的协同作业,人工参与的作业程序为添加所需组装的手柄及金属件原料,机械化及自动化程度高,减少了人工参与造成的效率低、人力成本高、精确度低,适用不同规格、形状的螺丝刀组件,节省人力成本,提高装配效率和成品率。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1中Ⅰ部分的结构示意图。

图3是图1中Ⅱ部分的结构示意图。

图4是图1中Ⅲ部分的结构示意图。

图5是本实用新型中手柄筛选输送机构的结构示意图。

图6是图5中Ⅳ部分的结构示意图。

图7是本实用新型中金属件筛选输送机构的结构示意图。

图8本实用新型中气动机械爪及换向回转气缸的结构示意图。

图9是本实用新型中金属件换位装置的主视图。

图10是本实用新型中金属件换位装置的立体图。

图11是本实用新型中金属件的结构示意图。

图12是本实用新型中手柄的结构示意图。

图中:1、机架;2、手柄送料盘;3、手柄溢出挡板;4、手柄输送轨道;5、伺服丝杠组合滑台;6、提升气缸;7、换向回转气缸;8、气动机械爪;9、手柄光电识别装置;10、斜坡漏斗;11、送件气缸;12、储件仓;13、装配组件;14、卸料机械爪;15、卸料往复气缸;16、顶出气缸;17、金属件送料盘;18、金属件溢出挡板;19、金属件输送轨道;20、金属件推出气缸A;21、金属件推出气缸B;22、金属件换位装置;23、组装气缸组件;24、控制器;25、配电柜;26、送料驱动机构;27、金属件光电识别装置;28、储件仓光电识别装置;29、Y形长条孔;30、送料孔;31、本体;32、夹持部;33、金属件;34、手柄;35、手柄位置状态识别装置;36、状态识别装置往复气缸。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本申请所述的技术方案作进一步地描述说明。

实施例1:一种多规格组合式螺丝刀全自动装配机,包括机架1,所述机架1上设有用于手柄组件筛选输送的手柄筛选输送机构、用于金属件筛选输送的金属件筛选输送机构、用于手柄和金属件组装的组装机构、卸料机构、感应装置,其中所述手柄筛选输送机构、金属件筛选输送机构、组装机构及卸料机构中的动力装置及感应装置均与控制器连接。

实施例2:一种多规格组合式螺丝刀全自动装配机,所述手柄组件筛选输送机构包括手柄送料盘2、送料驱动机构26、手柄输送轨道4、伺服丝杠组合滑台5、气动机械爪8、斜坡漏斗10、储件仓12,其中所述送料驱动机构26与手柄送料盘2连接,手柄送料盘2与手柄输送轨道4连接,气动机械爪8位于手柄输送轨道4的上方并与伺服丝杠组合滑台5连接,斜坡漏斗10位于手柄输送轨道4的一侧并与储件仓12连接,所述储件仓12位于组装机构的一侧。其余部分的结构与实施例1相同。

实施例3:一种多规格组合式螺丝刀全自动装配机,所述金属件筛选输送机构包括金属件送料盘17、金属件输送轨道19、金属件推出气缸A20、金属件换位装置22,其中金属件送料盘17与金属件输送轨道19连接,金属件推出气缸A20与金属件换位装置22分别位于金属件输送轨道19的两侧,所述金属件换位装置22位于组装机构的一侧。其余部分的结构与实施例1或实施例2中所述的结构相同。

实施例4:一种多规格组合式螺丝刀全自动装配机,所述组装机构包括装配组件13、伺服电机、送件气缸11、金属件推出气缸B21、组装气缸组件23,其中伺服电机与装配组件13连接,送件气缸11的运动部在运动过程中穿过储件仓12,金属件推出气缸B21安装于金属件换位装置22的一侧,所述组装气缸组件23位于金属件换位装置22的上方。其余部分的结构与实施例1至实施例3中所述的结构相同。

实施例5:一种多规格组合式螺丝刀全自动装配机,其中所述感应装置包括手柄光电识别装置9、手柄位置状态识别装置35、金属件光电识别装置27、储件仓光电识别装置28、组装气缸组件复位感应装置、装配感应开关,其中手柄光电识别装置9位于手柄输送轨道4的一侧,手柄位置状态识别装置35与状态识别装置往复气缸36连接并位于手柄输送轨道4的上方;金属件光电识别装置27位于金属件输送轨道19的上方,储件仓光电识别装置28安装于储件仓12,组装气缸组件复位感应装置位于组装气缸组件23的一侧;装配感应开关分别位于装配组件13及金属件换位装置22上。上述传感器中,金属件光电识别装置27采用光电传感器,其余部分的传感器可采用红外类型传感器或者接近开关来实现选择。所述气动机械爪8通过换向回转气缸7与提升气缸6连接,提升气缸6位于伺服丝杠组合滑台5上。所述手柄送料盘2、金属件送料盘17上分别设有手柄溢出挡板3、金属件溢出挡板18。所述金属件换位装置22包括本体31,所述本体31上开有Y形长条孔29,在Y形长条孔29的一端设有送料孔30,金属件推出气缸B21位于送料孔30的一侧,组装气缸组件23位于送料孔30的上方。所述卸料机构包括卸料机械爪14、卸料往复气缸15、顶出气缸16,其中顶出气缸16位于装配组件13装配口的下方,卸料机械爪14位于装配组件13装配口的一侧并与卸料往复气缸15连接。其余部分的结构与实施例1至实施例4中任一实施例所述的结构相同。

实施例6:一种多规格组合式螺丝刀全自动装配机,其中所述组装气缸组件23的尾部设有小型振动装置,用以对含有多边形组件的金属件准确装配至手柄中。其余部分的结构与上述实施例中的结构相同。

鉴于上述实施例,本实用新型的动作过程及原理如下:

操作工人将需要组装的手柄34、金属件33分别放入到手柄送料盘2、金属件送料盘17内,手柄送料盘2、金属件送料盘17为现有机械零部件加工过程中常用的筛选装置,该类型筛选装置能够通过自身的旋转或者振动实现手柄送料盘2、金属件送料盘17内部件依次有序筛选分出的过程,减少了人工参与的分拣过程,实现分拣过程的自动化。本实用新型中所述的手柄送料盘2、金属件送料盘17通过下部安装的送料驱动机构26实现动力的输入,送料驱动机构26通过其自身的旋转或振动带动手柄送料盘2、金属件送料盘17的旋转或振动,将手柄34、金属件33沿着其内部设有的螺旋上升轨道运动。该类型的螺旋轨道适合单个组装部件运动,从而实现组装部件的筛选。手柄送料盘2、金属件送料盘17内部的手柄34、金属件33沿螺旋上升轨道筛选后分别进入到对应的手柄输送轨道4、金属件输送轨道19。

为了防止在筛选送料过程中,组装部件,包括手柄34、金属件33,从手柄送料盘2、金属件送料盘17中溢出,本实用新型中还设有对应的手柄溢出挡板3、金属件溢出挡板18,从而实现整个加工过程中组装部件送料的稳定。

进入到手柄输送轨道4内部的手柄34沿着手柄输送轨道4向前运动。当手柄34到达位于手柄输送轨道4一侧的手柄光电识别装置9时,手柄光电识别装置9对所运送过来的手柄34的位置状态进行检测,并将检测到的信号反馈至控制器24,以此判定手柄34是否通过手柄输送轨道4送至指定位置。手柄位置状态识别装置35位于手柄输送轨道4上方的识别装置往复气缸36上,用于检测手柄自身状态。由图11可知,手柄34包括凹陷部和尾端圆滑凸出部,当手柄34的凹陷部在运动方向的前方时,手柄位置状态识别装置35将探测到的探头与手柄34之间的距离信号输出至控制器,控制器判断该信号并将控制指令发送到气动机械爪8及换向回转气缸7,通过气动机械爪8实现对手柄34的抓取。气动机械爪8开始动作前,完成检测任务的手柄位置状态识别装置35随着状态识别装置往复气缸36复位,避免影响气动机械爪8的抓取动作。气动机械爪8抓取手柄34动作完成后,换向回转气缸7能够实现180°的转动,该转动使得手柄34的位置状态变为尾端圆滑凸出部在运动方向的前方。此时,状态识别装置往复气缸36带动手柄位置状态识别装置35行进至检测位置检测下一个输送过来的手柄34的自身朝向状态。

换向回转气缸7完成上述过程后,由于换向回转气缸7与提升气缸6连接,提升气缸6位于伺服丝杠组合滑台5上,从而在实现提升的过程中亦能够实现提升气缸6的整体左右移动。

当提升气缸6左右移动至伺服丝杠组合滑台5的设定位置处时,此位置位于斜坡漏斗10的上方,通过控制器控制24控制气动机械爪8的夹持部32松开夹持的手柄34,使得手柄34落入到斜坡漏斗10内,由于重力作用及夹持转运过程中手柄34的位置状态,在斜坡漏斗10内手柄34的凹陷部在上方,尾端圆滑凸出部在下方进入到储件仓12内。

当手柄34的尾端圆滑凸出部在前,且将手柄位置状态识别装置35的感应端遮住后,手柄位置状态识别装置35将感应到的信号传递至控制器24内,控制器24将处理后的控制信号反馈至气动机械爪8,气动机械爪8动作将手柄34抓住。随着气动机械爪8的抓取动作,手柄位置状态识别装置35随着状态识别装置往复气缸36复位至动作前的位置及状态。气动机械爪8在提升气缸6的作用下将提升,换向回转气缸7并不动作,此时,状态识别装置往复气缸36带动手柄位置状态识别装置35行进至检测位置检测下一个输送过来的手柄34的朝向状态。提升气缸6动作完成后,伺服丝杠组合滑台5带动提升气缸6左右运动。伺服丝杠组合滑台5动作完成后,气动机械爪8松开,手柄34掉落至斜坡漏斗10内,沿斜坡漏斗10进入到储件仓12。

与手柄筛选输送机构同时动作的还有金属件筛选输送机构,金属件筛选输送机构中的金属件送料盘17将筛选好的如图10所示的金属件33单个运送至金属件输送轨道19内,金属件输送轨道19能够带动金属件匀速向前运动,该运动速度与手柄输送轨道4的输送速度相配合,以实现一对一的组装。

当位于金属件输送轨道19上的金属件光电识别装置27检测到金属件33时,将信号传递至控制器24,控制器24处理信号后,将所需要的控制信号传递至位于金属件输送轨道19一侧的金属件推出气缸A20,金属件推出气缸A20与金属件光电识别装置27设置在同一位置或者金属件前进方向的相近位置处。

金属件推出气缸A20开始动作,将金属件33沿与运动方向垂直的方向推出,金属件33沿着斜面进入到金属件换位装置22内。如图8和图9所示,金属件换位装置22的本体31上设有Y形长条孔29,由于金属件33的一端尺寸较大,Y形长条孔29能够卡住金属件33尺寸较大的一端并使得金属件33保持垂直状态。

位于储件仓12内的手柄34的位置状态为凹陷部处于上端,储件仓光电识别装置28的一侧设有送件气缸11,送件气缸11在动作时其运动部能够穿过储件仓12将位于储件仓12内的手柄33推出至装配组件13的装配口。该装配口的形状为带有缺口的圆形通孔,圆形通孔的大小稍大于凹陷部尺寸,但是能够将手柄34悬挂在装配组件13上。圆形通孔上的缺口的大小与手柄34的凹陷部尺寸稍大,便于送件气缸11将手柄34送入到装配组件13。

在装配组件13的下方设有装配感应开关,该装配感应开关用于检测装配组件13的装配口内是否有手柄34。如果有手柄34则通过底部的伺服电机带动装配组件13转动,将没有手柄34的装配口转至储件仓12。

在金属件换位装置22的下方亦设有装配感应开关,装配感应开关为接近开关,该装配感应开关能够感应到装配口内是否有手柄34,如果有手柄34,则该装配感应开关能够将感应到的信号传递至控制器24,控制器24处理接收到的信号后将控制信号反馈至金属件推出气缸B21,金属件推出气缸B21开始动作,将上述过程中掉入金属件换位装置22的金属件33推入送料孔30,通过送料孔30落入到手柄34上。金属件推出气缸B21复位,此时组装气缸组件23动作,将金属件33压入到手柄34的内部。金属件推出气缸B21尾部有复位感应器,只有检测到金属件推出气缸B21复位后,金属件推出气缸A20方可继续推金属件。

所述组装气缸组件23的尾部还安装有小型振动电机,该小型振动电机的目的在于金属件为多边形,装配时震动可以使得多边形金属件小范围旋转从而使得金属件33容易装配到螺丝刀的手柄34的多边形孔内。

装配完成后,组装气缸组件23复位,组装气缸组件23上的组装气缸组件复位感应装置为接近式传感器,该传感器感应到复位动作后,将感应到的信号传递至控制器24,控制器24处理信号后将所处理的控制信号传递至装配组件13下方的伺服电机以及卸料机构。

装配完成的螺丝刀组件进入到卸料阶段,该卸料机构包括卸料机械爪14、卸料往复气缸15、顶出气缸16,首先顶出气缸16先向上顶起装配完成的螺丝刀组件,卸料机械爪14将顶起的螺丝刀组件抓住,卸料往复气缸15带动卸料机械爪14运动,从而使得卸料机械爪14带动螺丝刀组件转移至周转箱上部,到达指定位置后,该卸料机械爪14松开装配好的螺丝刀组件,螺丝刀组件掉入周转箱后上述组件复位,并重复上述过程。

控制器24为PLC可编程控制器或可编程控制单片机,其能够实现上述手柄筛选输送机构、金属件筛选输送机构、组装机构、卸料装置及感应装置的协同作业,该协同作业能够实现手柄与对应金属件的一对一组装,本领域技术人员能够现有编程及控制技术根据上述动作过程设计不同形式及编码的控制程序来实现。

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