一种拧螺钉装置及方法与流程

本发明实施例涉及机械零件加工技术领域，具体涉及一种拧螺钉装置及方法。

背景技术：

螺钉又称螺丝，是利用物体的斜面圆形旋转和摩擦力的物理学和数学原理，循序渐进地紧固器物机件的工具，一般采用金属或塑胶材质，呈圆柱形，表面刻有凹凸的螺纹，广泛应用在机械、电器及建筑领域。

目前，对于一些表面需要进行多个螺钉拧紧的零部件，拧紧机构的灵活性至关重要，需要能够根据螺钉的具体位置进行精准的定位和施力。现有技术方案拧紧机构的灵活性差，在对不同的螺钉进行拧紧的转移过程中容易出现偏差，导致部分螺钉拧入后不能正常的发挥作用。此外，现有技术在对螺钉拧紧时，由于受振动的影响，导致零部件位置出现偏差，从而使其他位置的螺钉无法正常的拧入。另外在整个自动化的拧螺钉工序中，特别是产品在上一工位加工不合格时，当产品转移到拧螺钉工位无需进行拧螺钉动作，但是现有技术不能对不合格的产品进行跳过，出现多余加工。

技术实现要素：

为此，本发明实施例提供一种拧螺钉装置及方法，能够根据螺钉的具体位置进行精准的定位和施力，提高拧螺钉的精准度和效率，确保产品的合格使用。

为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：一种拧螺钉装置，包括底架和输送轨道，所述底架上端连接有台板，所述输送轨道架设在所述台板上部，所述输送轨道上设有托盘，输送轨道两侧的台板上端连接有支撑立柱，所述支撑立柱顶部设有平行板，所述平行板上端设有x向移动组件，所述x向移动组件上端连接有y向移动组件，y向移动组件在所述x向移动组件上端进行x向移动；所述y向移动组件一侧设有z向移动组件，z向移动组件在所述y向移动组件一侧进行y向移动，所述z向移动组件内侧连接有拧螺钉组件，所述拧螺钉组件在所述z向移动组件内侧进行z向移动，拧螺钉组件在所述x向移动组件的带动下进行x向移动，拧螺钉组件在所述y向移动组件的带动下进行y向移动；

所述输送轨道的内侧设有挡停机构，所述托盘在所述挡停机构的限位下定位于所述拧螺钉组件的下方。

作为拧螺钉装置的优选方案，所述台板上端连接有限位块，所述限位块设置在所述输送轨道的两侧，限位块上端向内侧弯曲并对所述输送轨道上的托盘进行限位；

所述托盘下方设有顶升机构，顶升机构包括安装板、光轴、顶升板和顶升气缸，所述安装板连接在所述台板上端，所述光轴连接在所述安装板的角部并向下延伸到所述台板的下部，所述顶升板连接在所述光轴的顶部，所述顶升气缸连接在所述顶升板的下方，顶升气缸驱动所述顶升板沿所述光轴上下移动。

作为拧螺钉装置的优选方案，所述x向移动组件包括x向电缸、x向滑块、第一拖链和第一链槽；所述x向电缸连接在所述平行板的上端，所述x向滑块设置在所述x向电缸上端，x向滑块滑动于所述x向电缸上方；所述第一拖链设置在所述第一链槽内部，所述第一链槽连接在所述平行板的外侧，第一拖链的一端与所述y向移动组件连接。

作为拧螺钉装置的优选方案，所述y向移动组件包括y向电缸、y向滑动板、y向滑块、第二拖链和第二链槽；所述y向电缸连接在y向滑动板上端，所述y向滑动板连接在所述x向滑块的上端，所述y向滑块设置在所述y向电缸上端，y向滑块滑动于所述y向电缸上方；所述第二拖链设置在所述第二链槽内部，所述第二链槽连接在所述y向滑动板的外侧，第二拖链的一端与所述z向移动组件连接。

作为拧螺钉装置的优选方案，所述z向移动组件包括转接座、z向安装板、第一z向气缸和z向滑轨；所述转接座连接在所述y向滑块的上端，所述z向安装板连接在所述转接座的侧部，所述第一z向气缸连接在所述z向安装板的侧部，所述z向滑轨连接在所述第一z向气缸的侧部，所述第一z向气缸下端连接有过渡盘；所述过渡盘连接有导向座，过渡盘连接拧螺钉组件，所述导向座侧部连接拧螺钉组件，第一z向气缸驱动所述导向座沿所述z向滑轨上下移动，导向座顶端连接有第二z向气缸。

作为拧螺钉装置的优选方案，所述拧螺钉组件包括直式拧紧扳手、拧紧轴、夹持件和调节件，所述拧紧轴上端连接所述直式拧紧扳手，拧紧轴穿过所述过渡盘并从所述夹持件伸出；所述调节件连接在所述夹持件的一侧，拧紧轴从所述调节件的末端穿过。

作为拧螺钉装置的优选方案，所述台板上方连接有顶架，所述顶架连接有护罩，所述护罩下方连接有照明灯具，顶架侧部连接有触控屏。

作为拧螺钉装置的优选方案，所述输送轨道侧部连接有rfid读写器，rfid读写器用于对托盘上的rfid身份标签进行读取。

本发明实施方式还提供一种拧螺钉方法，包括：

步骤一：将待拧螺钉的产品置于托盘上，通过输送轨道输送至拧螺钉的工位；

步骤二：通过挡停机构对托盘阻挡后使托盘停止运动，并对托盘进行限位；

步骤三：读取托盘上的身份信息，判断待拧螺钉的产品是否合格，当产品被判定为不合格时，挡停机构解除对产品的限制使未拧螺钉的产品移走；

当产品被判定为合格时，根据待拧螺钉的产品上螺钉轨迹和位置信息，调节x向移动组件、y向移动组件和z向移动组件依次使拧螺钉组件对产品上的螺钉进行拧紧；

步骤四：对拧螺钉的数据信息进行记录，并将记录的数据信息写入到对应托盘上的rfid标签中，所述数据信息包括拧螺钉正常和拧螺钉异常，数据信息用于下一工位判断是否对产品执行操作；

步骤五：拧螺钉完毕后，挡停机构解除对托盘的限制，使托盘输送到下一工位。

本发明的实施方式具有如下优点：y向移动组件在x向移动组件上端进行x向移动；z向移动组件在y向移动组件一侧进行y向移动，z向移动组件内侧连接有拧螺钉组件，拧螺钉组件在z向移动组件内侧进行z向移动，拧螺钉组件在x向移动组件的带动下进行x向移动，拧螺钉组件在y向移动组件的带动下进行y向移动；输送轨道的内侧设有挡停机构，托盘在挡停机构的限位下定位于拧螺钉组件的下方。能够根据螺钉的具体位置进行精准的定位和施力，减少偏差，提高拧螺钉的精准度和效率，确保产品的合格使用。通过读取托盘上的身份信息，判断待拧螺钉的产品是否合格，当产品被判定为不合格时，挡停机构解除对产品的限制使未拧螺钉的产品移走，对不合格的产品进行自动跳过，避免多余加工。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明实施例中提供的一种拧螺钉装置立体结构示意图。

图2为本发明实施例中提供的一种拧螺钉装置另一视角下的立体结构示意图。

图3为本发明实施例中提供的一种拧螺钉装置内部结构示意图。

图4为本发明实施例中提供的一种拧螺钉装置拧螺钉组件和z向移动组件组合示意图。

图5为本发明实施例中提供的一种拧螺钉装置顶升机构周边结构示意图。

图中：1、底架；2、输送轨道；3、台板；4、托盘；5、支撑立柱；6、平行板；7、x向移动组件；701、x向电缸；702、x向滑块；703、第一拖链；704、第一链槽；8、y向移动组件；801、y向电缸；802、y向滑动板；803、y向滑块；804、第二拖链；805、第二链槽；9、z向移动组件；901、转接座；902、z向安装板；903、第一z向气缸；904、z向滑轨；905、第二z向气缸；10、拧螺钉组件；1001、直式拧紧扳手；1002、拧紧轴；1003、夹持件；1004、调节件；11、挡停机构；12、限位块；13、顶升机构；1301、安装板；1302、光轴；1303、顶升板；1304、顶升气缸；14、过渡盘；15、导向座；16、顶架；17、护罩；18、照明灯具；19、触控屏；20、rfid读写器；21、rfid身份标签。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

参见图1、图2和图3，提供一种拧螺钉装置，包括底架1和输送轨道2，所述底架1上端连接有台板3，所述输送轨道2架设在所述台板3上部，所述输送轨道2上设有托盘4，输送轨道2两侧的台板3上端连接有支撑立柱5，所述支撑立柱5顶部设有平行板6，所述平行板6上端设有x向移动组件7，所述x向移动组件7上端连接有y向移动组件8，y向移动组件8在所述x向移动组件7上端进行x向移动；所述y向移动组件8一侧设有z向移动组件9，z向移动组件9在所述y向移动组件8一侧进行y向移动，所述z向移动组件9内侧连接有拧螺钉组件10，所述拧螺钉组件10在所述z向移动组件9内侧进行z向移动，拧螺钉组件10在所述x向移动组件7的带动下进行x向移动，拧螺钉组件10在所述y向移动组件8的带动下进行y向移动。所述输送轨道2的内侧设有挡停机构11，所述托盘4在所述挡停机构11的限位下定位于所述拧螺钉组件10的下方。

参见图5，拧螺钉装置的一个实施例中，所述台板3上端连接有限位块12，所述限位块12设置在所述输送轨道2的两侧，限位块12上端向内侧弯曲并对所述输送轨道2上的托盘4进行限位；所述托盘4下方设有顶升机构13，顶升机构13包括安装板1301、光轴1302、顶升板1303和顶升气缸1304，所述安装板1301连接在所述台板3上端，所述光轴1302连接在所述安装板1301的角部并向下延伸到所述台板3的下部，所述顶升板1303连接在所述光轴1302的顶部，所述顶升气缸1304连接在所述顶升板1303的下方，顶升气缸1304驱动所述顶升板1303沿所述光轴1302上下移动。

拧螺钉装置的一个实施例中，所述x向移动组件7包括x向电缸701、x向滑块702、第一拖链703和第一链槽704；所述x向电缸701连接在所述平行板6的上端，所述x向滑块702设置在所述x向电缸701上端，x向滑块702滑动于所述x向电缸701上方；所述第一拖链703设置在所述第一链槽704内部，所述第一链槽704连接在所述平行板6的外侧，第一拖链703的一端与所述y向移动组件8连接。

具体的，所述y向移动组件8包括y向电缸801、y向滑动板802、y向滑块803、第二拖链804和第二链槽805；所述y向电缸801连接在y向滑动板802上端，所述y向滑动板802连接在所述x向滑块702的上端，所述y向滑块803设置在所述y向电缸801上端，y向滑块803滑动于所述y向电缸801上方；所述第二拖链804设置在所述第二链槽805内部，所述第二链槽805连接在所述y向滑动板802的外侧，第二拖链804的一端与所述z向移动组件9连接。

参见图4，具体的，所述z向移动组件9包括转接座901、z向安装板902、第一z向气缸903和z向滑轨904；所述转接座901连接在所述y向滑块803的上端，所述z向安装板902连接在所述转接座901的侧部，所述第一z向气缸903连接在所述z向安装板902的侧部，所述z向滑轨904连接在所述第一z向气缸903的侧部，所述第一z向气缸903下端连接有过渡盘14；所述过渡盘14连接有导向座15，过渡盘14连接拧螺钉组件10，所述导向座15侧部连接拧螺钉组件10，第一z向气缸903驱动所述导向座15沿所述z向滑轨904上下移动，导向座15顶端连接有第二z向气缸905。

具体的，所述拧螺钉组件10包括直式拧紧扳手1001、拧紧轴1002、夹持件1003和调节件1004，所述拧紧轴1002上端连接所述直式拧紧扳手1001，拧紧轴1002穿过所述过渡盘14并从所述夹持件1003伸出；所述调节件1004连接在所述夹持件1003的一侧，拧紧轴1002从所述调节件1004的末端穿过。具体的，直式拧紧扳手1001采用电动式的，直式拧紧扳手1001体积小、重量轻、安全可靠，采用静扭结构，运转平稳，无振动、无冲击，噪音小。拧紧轴1002起到拧螺钉过程中的扭矩输出作用，拧紧轴1002具体的尺寸可以根据螺钉大小进行选择。夹持件1003起到对拧紧轴1002末端的夹持作用，保证拧螺钉过程中的稳定性。通过调节件1004能够进一步的对拧紧轴1002进行稳定，并可以对拧紧轴1002的位置进行微调节。

拧螺钉装置的一个实施例中，所述台板3上方连接有顶架16，所述顶架16连接有护罩17，护罩17起到对整个拧螺钉装置内部结构的保护作用。所述护罩17下方连接有照明灯具18，照明灯具18起到照明作用，方便对内部作业情况的观察。顶架16侧部连接有触控屏19，触控屏19属于现有技术，采用现有的触控屏19对拧螺钉装置进行触控操作。所述输送轨道2侧部连接有rfid读写器20，rfid读写器20用于对托盘4上的rfid身份标签21进行读取。

本发明实施方式还提供一种拧螺钉方法，包括：

s1：将待拧螺钉的产品置于托盘4上，通过输送轨道2输送至拧螺钉的工位；

s2：通过挡停机构11对托盘4阻挡后使托盘4停止运动，并对托盘4进行限位；

s3：读取托盘4上的身份信息，判断待拧螺钉的产品是否合格，当产品被判定为不合格时，挡停机构11解除对产品的限制使未拧螺钉的产品移走；

当产品被判定为合格时，根据待拧螺钉的产品上螺钉轨迹和位置信息，调节x向移动组件7、y向移动组件8和z向移动组件9依次使拧螺钉组件10对产品上的螺钉进行拧紧；

s4：对拧螺钉的数据信息进行记录，并将记录的数据信息写入到对应托盘4上的rfid标签中，所述数据信息包括拧螺钉正常和拧螺钉异常，数据信息用于下一工位判断是否对产品执行操作；

s5：拧螺钉完毕后，挡停机构11解除对托盘4的限制，使托盘4输送到下一工位。

本发明实践过程中，y向移动组件8在x向移动组件7上端进行x向移动；z向移动组件9在y向移动组件8一侧进行y向移动，z向移动组件9内侧连接有拧螺钉组件10，拧螺钉组件10在z向移动组件9内侧进行z向移动，拧螺钉组件10在x向移动组件7的带动下进行x向移动，拧螺钉组件10在y向移动组件8的带动下进行y向移动；输送轨道2的内侧设有挡停机构11，托盘4在挡停机构11的限位下定位于拧螺钉组件10的下方。能够根据螺钉的具体位置进行精准的定位和施力，减少偏差，提高拧螺钉的精准度和效率，确保产品的合格使用。通过读取托盘4上的身份信息，判断待拧螺钉的产品是否合格，当产品被判定为不合格时，挡停机构11解除对产品的限制使未拧螺钉的产品移走，对不合格的产品进行自动跳过，避免多余加工。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。