一种螺栓螺母全自动装配机的制作方法

技术领域：

本发明涉及螺栓螺母装配技术领域，尤其是一种螺栓螺母全自动装配机。

背景技术：
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螺栓螺母在机械领域中有着广泛的应用，主要起到连接两部件的作用，传统的螺栓螺母的配合连接主要依靠人工完成，对于批量的螺栓螺母装配，不仅工作量大，而且费时费力，生产效率低，特别是在一些工业生产线，往往由于螺栓螺母的装配只能人工完成，导致整个工艺生产线无法实现全自动，延长生产时间，增加劳动力成本。如图1所示，是一种异形活动角码连接示意图，异形活动角码具有连接方便、连接可靠、成本低廉等优点，应用于铝门窗领域，在使用时通常将两个异形活动角码通过螺栓和螺母装配起来一起使用，对于螺栓和螺母的装配主要依靠人工，劳动强度大、生产效率低。

技术实现要素：
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本发明的目的就是为了弥补现有技术的不足，提供了一种螺栓螺母全自动装配机，它具有自动装配螺栓螺母、螺栓和螺母送料准确、装配效率高等优点，解决了现有技术中存在的问题。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种螺栓螺母全自动装配机，包括工作台，所述工作台上分别设有螺母振动送料机构和螺栓振动送料机构，螺母振动送料机构与螺母定位夹紧机构连接，螺母定位夹紧机构上方设有螺栓夹紧上丝机构，螺栓夹紧上丝机构与螺栓振动送料机构连接，控制系统分别通过导线与螺母振动送料机构、螺栓振动送料机构、螺母定位夹紧机构和螺栓夹紧上丝机构连接。

所述螺母振动送料机构包括螺母振动盘，螺母振动盘出口连接有螺母进料轨道，螺母进料轨道末端与螺母定位夹紧机构连接，螺母进料轨道下方设有螺母输送振动器，螺母进料轨道上方还设有螺母进料传感器，螺母振动盘通过导线连接有螺母振动盘控制器，螺母输送振动器通过导线连接有螺母输送振动控制器，螺母进料传感器、螺母振动盘控制器和螺母输送振动控制器通过导线分别与控制系统连接。

所述螺栓振动送料机构包括螺栓振动盘，螺栓振动盘通过螺栓进料轨道与螺栓夹持机构连接，螺栓夹持机构上方设有螺栓进料气缸，螺栓进料气缸与气泵连接，螺栓夹持机构下方连接有螺栓导入管，螺栓导入管末端与螺栓夹紧上丝机构连接，螺栓振动盘通过导线与螺栓振动盘控制器连接，螺栓振动盘控制器和螺栓进料气缸分别通过导线与控制系统连接。

所述螺栓夹持机构包括夹持座，夹持座设有夹持凹槽，夹持凹槽上方设有螺栓进料气缸，下方与螺栓导入管连通，夹持凹槽两侧的夹持座上设有盲孔，盲孔内设有夹持球，夹持球通过弹簧与夹持座连接，两夹持球之间的距离小于螺栓头的直径。

所述螺母定位夹紧机构包括设置在工作台上定位支架，定位支架上设有螺母定位夹紧座，螺母定位夹紧座右端设有与螺母进料轨道连通的螺母导入口，螺母定位夹紧座竖向设有螺母限位通孔，螺母限位通孔底部与螺母顶出气缸连接，螺母定位夹紧座两侧设有维持螺母的气压管，气压管与气泵连接，螺母定位夹紧座上端设有电动接触开关，螺母顶出气缸和电动接触开关分别通过导线与控制系统连接。

所述螺栓夹紧上丝机构包括上丝支架，上丝支架侧壁上设有竖向导轨，竖向导轨上间隔设有气动螺丝刀移动座和螺栓放置机构移动座，上丝支架上端竖向设有上丝驱动气缸，上丝驱动气缸通过推动杆依次连接有气动螺丝刀移动座和螺栓放置机构移动座，推动杆上设有调节弹簧，气动螺丝刀移动座上竖向设有气动螺丝刀，螺栓放置机构移动座上设有螺栓放置机构。

所述螺栓放置机构包括螺栓放置座，螺栓放置座上端设有螺丝刀通孔，螺栓放置座两侧转动设有螺栓卡爪，螺栓卡爪与螺栓放置座之间连接复位弹簧，螺栓放置座上还设有螺栓导入口，螺栓导入口与螺栓导入管连接。

所述工作台上设有导出机构，包括竖向设置在工作台上的导出气缸，导出气缸末端设有导出杆，导出杆末端位于螺母定位夹紧机构一侧，螺母定位夹紧机构一侧还设有与导出气缸配合的导出气管，所述导出气管与气泵连接，导出气缸通道导线与控制系统连接。

所述工作台上设有异形活动角码进料机构，包括固定在工作台上的下进料板，下进料板一端与螺母定位夹紧座的上端接触连接，下进料板上方设有上进料板，工作台上设有进料支架，进料支架上活动设有进料底座，进料底座上设有导轨，导轨上安装有上进料板，进料支架与上进料板之间设有驱动气缸，驱动气缸通过导线与控制系统连接。

所述进料支架侧面设有第一调节槽，第一调节槽上安装有第一调节螺杆，第一调节螺杆的一端安装在进料底座上，另一端穿过第一调节槽与第一调节螺母连接。

所述工作台的侧面上设有与异形活动角码进料机构配合的异形活动角码辅助支撑机构，包括固定在工作台侧面的辅助支撑架，辅助支撑架上竖直活动设有调节板，调节板上转动连接有辅助支撑板。

所述调节板上设有第二调节槽，第二调节槽通过第二调节螺杆和第二调节螺母与辅助支撑架连接。

所述工作台一端还设有放置异形活动角码的操作台。

所述控制系统包括控制箱，控制箱内设有plc控制器，控制箱上还设有与plc控制器连接的控制按钮。

本发明采用上述方案，针对现有螺栓螺母装配的技术问题，设计了一种螺栓螺母全自动装配机，通过设计工作台、螺母振动送料机构、螺栓振动送料机构、螺母定位夹紧机构和螺栓夹紧上丝机构，实现分别通过振动盘将螺栓和螺母逐一送料，然后通过螺母定位夹紧机构将螺母定位和顶出夹紧，螺栓夹紧上丝机构将螺栓夹紧并旋转使其与定位夹紧后的螺母装配在一起；根据需要可以装配需要螺栓和螺母连接的部件，通过设计异形活动角码进料机构，实现将待装配的部件输送到螺母定位夹紧机构和螺栓夹紧上丝机构之间，进而实现将两部件通过螺栓螺母连接在一起；通过设计导出机构，实现将装配好的部件导出，本申请的螺栓螺母装配机具有自动化程度高、螺栓、螺母装配精度高、生产效率高。

附图说明：

图1为异形活动角码装配图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为本发明的后视图结构示意图；

图4为本发明另一视角结构示意图；

图5为本发明螺栓夹持机构的结构示意图；

图中，1、工作台，2、螺母振动送料机构，201、螺母振动盘，202、螺母进料轨道，203、螺母输送振动器，204、螺母振动盘控制器，205、螺母输送振动控制器，206、螺母进料传感器，3、螺栓振动送料机构，301、螺栓振动盘，302、螺栓进料轨道，303、螺栓夹持机构，3031、夹持座，3032、夹持凹槽，3033、盲孔，3034、夹持球，3035、弹簧，304、螺栓进料气缸，305、螺栓导入管，306、螺栓振动盘控制器，4、螺母定位夹紧机构，401、定位支架，402、螺母定位夹紧座，403、螺母导入口，404、螺母限位通孔，405、螺母顶出气缸，406、气压管，407、电动接触开关，5、螺栓夹紧上丝机构，501、上丝支架，502、竖向导轨，503、气动螺丝刀移动座，504、螺栓放置机构移动座，505、上丝驱动气缸，506、推动杆，507、调节弹簧，508、气动螺丝刀，509、螺栓放置机构，5091、螺栓放置座，5092、螺丝刀通孔，5093、螺栓卡爪，5094、复位弹簧，5095、螺栓导入口，6、控制系统，601、控制箱，602、plc控制器，603、控制按钮，7、导出机构，701、导出气缸，702、导出杆，703、导出气管，8、异形活动角码进料机构，801、下进料板，802、上进料板，803、进料支架，804、进料底座，805、导轨，806、驱动气缸，807、第一调节槽，808、第一调节螺杆，809、第一调节螺母，9、异形活动角码辅助支撑机构，901、辅助支撑架，902、调节板，903、辅助支撑板，904、第二调节槽，905、第二调节螺杆，906、第二调节螺母，10、操作台，11、异形活动角码，12、螺栓，13、螺母。

具体实施方式：

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。

如图1-5所示，一种螺栓螺母全自动装配机，包括工作台1，工作台1上分别设有螺母振动送料机构2和螺栓振动送料机构3，螺母振动送料机构1与螺母定位夹紧机构4连接，螺母定位夹紧机构4上方设有螺栓夹紧上丝机构5，螺栓夹紧上丝机构5与螺栓振动送料机构3连接，控制系统6分别通过导线与螺母振动送料机构2、螺栓振动送料机构3、螺母定位夹紧机构4和螺栓夹紧上丝机构5连接，通过设计工作台1、螺母振动送料机构2、螺栓振动送料机构3、螺母定位夹紧机构4和螺栓夹紧上丝机构5，实现分别通过振动盘将螺栓和螺母逐一送料，然后通过螺母定位夹紧机构4将螺母定位和顶出夹紧，螺栓夹紧上丝机构将螺栓夹紧并旋转使其与定位夹紧后的螺母装配在一起。

螺母振动送料机构2包括螺母振动盘201，螺母振动盘201出口连接有螺母进料轨道202，螺母进料轨道202末端与螺母定位夹紧机构4连接，螺母进料轨道202下方设有螺母输送振动器203，螺母进料轨道202上方还设有螺母进料传感器206，螺母振动盘201通过导线连接有螺母振动盘控制器204，螺母输送振动器203通过导线连接有螺母输送振动控制器205，螺母进料传感器206、螺母振动盘控制器204和螺母输送振动控制器205通过导线分别与控制系统6连接，通过螺母振动盘201和螺母输送振动器204，实现将螺母逐一精确的向螺母定位夹紧机构4中送料。

螺栓振动送料机构3包括螺栓振动盘301，螺栓振动盘301通过螺栓进料轨道302与螺栓夹持机构303连接，螺栓夹持机构303上方设有螺栓进料气缸304，螺栓进料气缸303与气泵连接，螺栓夹持机构303下方连接有螺栓导入管305，螺栓导入管305末端与螺栓夹紧上丝机构5连接，螺栓振动盘301通过导线与螺栓振动盘控制器306连接，螺栓振动盘控制器306和螺栓进料气缸304分别通过导线与控制系统6连接，通过设计螺栓振动盘和螺栓夹持机构，实现将螺栓逐一精确的输送到螺栓夹紧上丝机构中，实现一个螺母与一个螺栓对应进行上丝。

螺栓夹持机构303包括夹持座3031，夹持座3031设有夹持凹槽3032，夹持凹槽3032上方设有螺栓进料气缸304，下方与螺栓导入管305连通，夹持凹槽3032两侧的夹持座上设有盲孔3033，盲孔3033内设有夹持球3034，夹持球3034通过弹簧3035与夹持座3031连接，两夹持球3034之间的距离小于螺栓头的直径，通过夹持球3034先将螺栓夹持住，当需要送料时，通过螺栓进料气缸304将螺栓顶出夹持球进入螺栓夹紧上丝机构5，实现对螺栓的精确控制进料。

螺母定位夹紧机构4包括设置在工作台1上定位支架401，定位支架401上设有螺母定位夹紧座402，螺母定位夹紧座402右端设有与螺母进料轨道202连通的螺母导入口403，螺母定位夹紧座402竖向设有螺母限位通孔404，螺母限位通孔404底部与螺母顶出气缸405连接，螺母定位夹紧座402两侧设有维持螺母的气压管406，气压管406与气泵连接，螺母定位夹紧座402上端设有电动接触开关407，螺母顶出气缸405和电动接触开关407分别通过导线与控制系统6连接，通过设计螺母定位夹紧座402使螺栓进入螺母限位通孔404内，当需要装配时，首先螺母顶出气缸405将螺母顶起，然后气压管406通气，将螺母继续顶起且保持，螺母顶出气缸405复位，然后气动螺丝刀504将螺栓拧入螺母内，实现装配，由于螺母限位通孔404的作用，在上丝时螺母是不会旋转，而螺栓在气动螺丝刀504的作用下旋进，进而实现螺栓和螺母的装配。

螺栓夹紧上丝机构5包括上丝支架501，上丝支架501侧壁上设有竖向导轨502，竖向导轨502上间隔设有气动螺丝刀移动座503和螺栓放置机构移动座504，上丝支架501上端竖向设有上丝驱动气缸505，上丝驱动气缸505通过推动杆506依次连接有气动螺丝刀移动座503和螺栓放置机构移动座504，推动杆506上设有调节弹簧507，气动螺丝刀移动座503上竖向设有气动螺丝刀508，螺栓放置机构移动座504上设有螺栓放置机构509，首先将螺栓调整位置，然后夹持住，气动螺丝刀504向下运动直接与螺栓结合在一起，然后带动螺栓旋转。

螺栓放置机构509包括螺栓放置座5091，螺栓放置座5091上端设有螺丝刀通孔5092，螺栓放置座5091两侧转动设有螺栓卡爪5093，螺栓卡爪5093与螺栓放置座5091之间连接复位弹簧5094，螺栓放置座5091上还设有螺栓导入口5095，螺栓导入口5095与螺栓导入管305连接，将螺栓位置调整，使其竖直放置且夹持住，当气动螺丝刀508运动时又能快速方便的将螺栓顶出。

工作台1上设有导出机构7，包括竖向设置在工作台1上的导出气缸701，导出气缸701末端设有导出杆702，导出杆702末端位于螺母定位夹紧机构4一侧，螺母定位夹紧机构4一侧还设有与导出气缸701配合的导出气管703，导出气管703与气泵连接，导出气缸701通道导线与控制系统6连接，通过设计导出机构7可以快速方便的将装配好的部件导出，便于进行下一装配工装。

工作台1上设有异形活动角码进料机构8，包括固定在工作台1上的下进料板801，下进料板801一端与螺母定位夹紧座402的上端接触连接，下进料板801上方设有上进料板802，工作台1上设有进料支架803，进料支架803上活动设有进料底座804，进料底座804上设有导轨805，导轨805上安装有上进料板802，进料支架803与上进料板802之间设有驱动气缸806，驱动气缸806通过导线与控制系统6连接，当需要对零部件进行安装螺母和螺栓时，则需要安装零部件进料机构，本申请以异形活动角码装配为例进行说明，可以实现快速准确的将待装配零部件进入螺母定位夹紧机构4和螺栓夹紧上丝机构5之间，进而实现在零部件上安装螺栓和螺母。

进料支架803侧面设有第一调节槽807，第一调节槽807上安装有第一调节螺杆808，第一调节螺杆808的一端安装在进料底座804上，另一端穿过第一调节槽807与第一调节螺母809连接，实现调节上进料板801和下进料板802之间的距离，进而可以满足不同大小零部件的进料，拓宽使用范围。

工作台1的侧面上设有与异形活动角码进料机构8配合的异形活动角码辅助支撑机构9，包括固定在工作台1侧面的辅助支撑架901，辅助支撑架901上竖直活动设有调节板902，调节板902上转动连接有辅助支撑板903，使异形活动角码进料更加准确方便。

调节板902上设有第二调节槽904，第二调节槽904通过第二调节螺杆905和第二调节螺母906与辅助支撑架901连接，可以根据待装配零部件的大小进行调节。

工作台1一端还设有将放置异形活动角码11的操作台，便于将两待装配螺栓和螺母的零部件放置在一起。

控制系统6包括控制箱601，控制箱601内设有plc控制器602，控制箱601上还设有与plc控制器602连接的控制按钮603，便于控制和掌握整个系统的运行状况。

本发明的工作过程：

首先将螺母13放置在螺母振动盘201内，将螺栓12放置在螺栓振动盘201内，将待装配的两种异形活动角码11分别放置在操作台10的两侧，然后启动本申请的装配机，螺母振动盘振动201将螺母13不断的向外输送进入螺母进料轨道202，螺母进料轨道202在螺母输送振动器203的作用下逐一向螺母定位夹紧座402内移动，螺栓振动盘301振动将螺栓12不断向外输送进入螺栓进料轨道302，螺栓进料轨道302上螺栓12进入螺栓夹持机构303内，由夹持球3034夹持，工作人员将待装配的两个异形活动角码11如图1所示放置在一起，然后再放置到上进料板802和下进料板801之间的导轨内，随着不断放入，最前端的一对异形活动角码11首先移动到螺母定位夹紧座402上端，同时与电动接触开关407接触，驱动气缸806启动带动上进料板802向前移动一小段距离将最前端的这对异形活动角码11压紧，同时螺母顶出气缸405启动将螺母限位通孔404内的螺母13向上顶出到达异形活动角码11下方，气压管406通气将顶起的螺母13继续顶起且保持，然后螺母顶出气缸405复位，与此同时，螺栓进料气缸304启动将夹持球3034夹持的螺栓12顶出进入螺栓导入管305，在初速度和自身重力的作用下进入螺栓放置座5091内，然后上丝驱动气缸505启动首先推动气动螺丝刀移动座503和螺栓放置机构移动座504一起向下移动，当螺栓放置机构移动座504上的螺栓放置机构509底部与异性活动角码接触后，停止向下移动，而气动螺丝刀移动座503继续向下移动，气动螺丝刀508进入螺栓放置座内5091与螺栓12接触连接，进一步运动，气动螺丝刀508带动螺栓12顶出螺栓放置座5091，然后气动螺丝刀508启动带动螺栓旋转，随着上丝驱动气缸505的不断向下运动，最终螺栓12穿过异形活动角码11的安装孔与下方的螺母13装配在一起，进而实现在两异形活动角码11上安装螺栓12和螺母13，装配完成后，驱动气缸806复位，导出气缸701启动、导出气管703通气将装配好的异形活动角码向外导出进行收集，进而完成一对异形活动角码11的装配，重复上述装配过程即可实现批量化的装配生产，本申请螺栓螺母装配机具有自动化程度高、装配精度高和装配效率高等优点。本申请的螺栓螺母自动装配机其根本特点是实现螺栓12和螺母13的自动化装配，不仅可以单独装配螺栓12和螺母13，而且也可以根据需求装配需要通过螺栓12和螺母13这种形式进行连接或装配的其他零部件，本申请中的装配异形活动角码11只是其中的一个举例说明。

上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。

本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。