一种半自动锁螺钉导向盖板快换机构的制作方法

本实用新型属于螺钉安装技术领域，具体涉及一种半自动锁螺钉导向盖板快换机构。

背景技术：

在国内普通工厂中，打螺钉场合往往自动化程度较低，精度和合格率较差：一般采用人工手持气动或电动螺钉枪,对于铁基的螺钉可以采用带磁螺钉枪，吸取螺钉后对准产品螺纹孔打如螺钉；而如果没有磁性或螺钉无法吸取，则先将螺钉放置到需要锁固的螺纹孔位置，特定的情况下可能还需要手工扶好螺钉，然后打入螺钉，效率低下且容易打歪打偏。

因此急需一种安全可靠，成本较低，方便快速换型，防呆放错，兼具提高生产效率和质量的效果，且有判别7种换型工装之功能的半自动锁螺钉导向盖板快换机构。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种半自动锁螺钉导向盖板快换机构，安全可靠，成本较低，方便快速换型，防呆放错，兼具提高生产效率和质量的效果，且有判别7种换型工装之功能。

本实用新型提供了如下的技术方案：

一种半自动锁螺钉导向盖板快换机构，包含连杆压合机构、顶升联动导向机构以及快换防呆工装，快换防呆工装包括快换工装基板、工装识别传感器以及盖板，工装识别传感器设置在快换工装基板的底面，快换工装基板与连杆压合机构相连，快换工装基板上设有一贯穿快换工装基板的空槽，空槽的周边设有三个衬套，盖板上设有与衬套相配合的定位销，盖板通过定位销压合固定在快换工装基板上，盖板上设有穿过空槽且正对工装识别传感器的工装判别块，且盖板上还设有穿过空槽的螺钉导向套，顶升联动导向机构设置在快换工装基板的下方，且顶升联动导向机构包括分别抵接在快换工装基板底部两端的主气缸以及辅助气缸，主气缸上套接有一水平底板，主气缸的的两侧设有两个柱面副，柱面副包括插设在底板及快换工装基板上的导柱、套接在导柱外侧且位于导柱及底板之间的轴承。

优选的，连杆压合机构包括压杆、支点铰链机构、凸轮随动器以及带腰槽的连杆，连杆与压杆以支点铰链机构为支点且固定相连，凸轮随动器卡合在连杆的腰槽内，且凸轮随动器与快换工装基板相连，工作时，作业员将压杆以支点铰链机构的轴心为圆心，向重垂线方向向下做圆弧运动，从而带动连杆运动，进而连杆施力给凸轮随动器，凸轮随动器在腰槽内滚动时会使得快换工装基板沿重垂线方向向下运动，完成整个机构动作，该机构利用了杠杆原理，将远端压杆手柄处的力偶转换到凸轮随动器上，大大降低了压杆一端所需施加的力。

优选的，工装识别传感器有三个。使得该设计可以包含了最多7种工装型号的可扩展性；传感器通断产生的信号认为0或者1，工装包含了三个传感器，则根据二进制原理，2的3次方等于8，最多可产生8种不同的排列组合，去除三个传感器都没信号的情况(0,0,0)，则可识别7种不同的盖板工装。

优选的，还包括盖板高度调节限位机构，盖板高度调节限位机构包括固定在快换工装基板底部的限位柱以及套设在限位柱上的调节螺母，限位柱穿过底板，且调节螺母抵接在底板的底部，该机构通过螺纹微调机构，实现了顶升联动导向机构气缸行程的微调，当不同产品的高度有显著差异时，可通过调节该结构实现盖板和产品之间的高度，实现多种产品互换的兼容性。

优选的，还包括安全保护模块，安全保护模块包括设置在底板上的磁感应开关，磁感应开关使用一对串联的常开触点，当盖板下压到位后，磁感应开关闭合，输出一个到位信号，有且只有接受到这个信号后，系统才会允许开始打螺钉动作，否则不会开启打螺钉的先决条件，当这个磁感应开关发生损坏时，设备永远无法进行后续动作，这从硬件上保证了设备的可靠性，避免了软件BUG产生的不稳定性，提高了产品质量。

优选的，还包括气动控制系统，气动控制系统包括气源、控制器以及一片双联的两位三通电磁阀，电磁阀将气源与主气缸及辅助气缸相连，控制器控制电磁阀的开启与关闭，从而当螺钉打完后，控制器控制电磁阀切换位置，该电磁阀同时控制主气缸和辅助气缸；使得辅助气缸与主气缸同步推动快换工装基板。

优选的，螺钉导向套的外壁为圆台形，且螺钉导向套内孔中设有一个倒角，螺钉导向套的底部内径尺寸稍大于螺钉头部最大外圆尺寸，而螺钉导向套的顶部的内径远大于螺钉尺寸，使得螺钉枪可方便插入螺钉导向套，并抵接在倒角的位置，实现了快速而准确的定位，大幅降低了作业员的工作量并提高了螺钉锁固的质量。

本实用新型的有益效果是：通过在快换工装基板上压合盖板，且盖板与快换工装基板之间通过定位销实现定位固定，由于快换工装基板设计为统一的外形尺寸，其用于定位的衬套位置和盖板上的定位销是相配合的，定位销和衬套设计成三个不同位置，当快换工装基板放错时，衬套无法导入全部三个定位销，具备防呆功能；同时更换快换工装基板时无需调整，只需将定位销与衬套配合套接即可，从而可以实现快换功能，且由于在不同盖板上设置不同位置的螺钉导向套，从而可以辅助作业员精确定位螺钉孔的位置。且通过加入了主气缸以及辅助气缸的作用，从而可以方便作业员不必将已经下压的快换工装基板手动抬起，而只需启动气缸推动快换工装基板即可，从而提高了效率，节省了生产节拍。且由于在主气缸两侧分别有两根直线导柱和两套轴承构成两套柱面副，用于盖板的导向和限制其自由度，其弹性变形产生的反作用力抵消连杆压合机构产生的水平分力，而导柱和轴承的高刚性使得整体变形几乎可以忽略不计，保证了机构的精度。由于快换工装基板较长，辅助气缸在另一端起到了导向作用，避免快换工装基板成为一个悬臂梁结构而产生过大的变形造成机构运动不畅以及精度降低。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型的结构示意图；

图中的标记：10为连杆压合机构，20为顶升联动导向机构，30为快换防呆工装，40为高度调节限位机构，11为压杆，12为支点铰链机构，13为凸轮随动器，14为连杆，21为主气缸，22为辅助气缸，23为底板，24为导柱，31为快换工装基板，32为工装识别传感器，33为盖板，34为空槽，35为定位销，36为工装判别，37为螺钉导向套，41为限位柱，42为调节螺母。

具体实施方式

如图1所示，一种半自动锁螺钉导向盖板快换机构的结构示意图，在本实施例中，包含连杆压合机构10、顶升联动导向机构20以及快换防呆工装30，快换防呆工装30包括快换工装基板31、工装识别传感器32以及盖板33，工装识别传感器32设置在快换工装基板31的底面，快换工装基板31与连杆压合机构10相连，快换工装基板31上设有一贯穿快换工装基板31的空槽34，空槽34的周边设有三个衬套，盖板33上设有与衬套相配合的定位销35，盖板33通过定位销35压合固定在快换工装基板31上，盖板33上设有穿过空槽34且正对工装识别传感器32的工装判别块36，且盖板33上还设有穿过空槽34的螺钉导向套37，顶升联动导向机构20设置在快换工装基板31的下方，且顶升联动导向机构20包括分别抵接在快换工装基板31底部两端的主气缸21以及辅助气缸22，主气缸21上套接有一水平底板23，主气缸21的的两侧设有两个柱面副，柱面副包括插设在底板23及快换工装基板31上的导柱24、套接在导柱24外侧且位于导柱24及底板23之间的轴承。

如图1所示，一种半自动锁螺钉导向盖板快换机构的结构示意图，在本实施例中，连杆压合机构10包括压杆11、支点铰链机构12、凸轮随动器13以及带腰槽的连杆14，连杆14与压杆11以支点铰链机构12为支点且固定相连，凸轮随动器13卡合在连杆14的腰槽内，且凸轮随动器13与快换工装基板31相连，工作时，作业员将压杆11以支点铰链机构12的轴心为圆心，向重垂线方向向下做圆弧运动，从而带动连杆14运动，进而连杆14施力给凸轮随动器13，凸轮随动器13在腰槽内滚动时会使得快换工装基板31沿重垂线方向向下运动，完成整个机构动作，该机构利用了杠杆原理，将远端压杆手柄处的力偶转换到凸轮随动器13上，大大降低了压杆11一端所需施加的力。

如图1所示，一种半自动锁螺钉导向盖板快换机构的结构示意图，在本实施例中，还包括盖板高度调节限位机构40，盖板高度调节限位机构40包括固定在快换工装基板31底部的限位柱41以及套设在限位柱41上的调节螺母42，限位柱41穿过底板23，且调节螺母42抵接在底板23的底部，该机构通过螺纹微调机构，实现了顶升联动导向机构气缸行程的微调，当不同产品的高度有显著差异时，可通过调节该结构实现盖板和产品之间的高度，实现多种产品互换的兼容性。

本实用新型的有益效果是：通过在快换工装基板31上压合盖板33，且盖板33与快换工装基板31之间通过定位销35实现定位固定，由于快换工装基板31设计为统一的外形尺寸，其用于定位的衬套位置和盖板33上的定位销35是相配合的，定位销35和衬套设计成三个不同位置，当快换工装基板31放错时，衬套无法导入全部三个定位销35，具备防呆功能；同时更换快换工装基板31时无需调整，只需将定位销35与衬套配合套接即可，从而可以实现快换功能，且由于在不同盖板上设置不同位置的螺钉导向套，从而可以辅助作业员精确定位螺钉孔的位置。且通过加入了主气缸21以及辅助气缸22的作用，从而可以方便作业员不必将已经下压的快换工装基板31手动抬起，而只需启动气缸推动快换工装基板即可，从而提高了效率，节省了生产节拍。且由于在主气缸两侧分别有两根直线导柱24和两套轴承构成两套柱面副，用于盖板33的导向和限制其自由度，其弹性变形产生的反作用力抵消连杆压合机构产生的水平分力，而导柱24和轴承的高刚性使得整体变形几乎可以忽略不计，保证了机构的精度。由于快换工装基板31较长，辅助气缸在另一端起到了导向作用，避免快换工装基板31成为一个悬臂梁结构而产生过大的变形造成机构运动不畅以及精度降低。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。