一种内筒提升筋打螺丝机及其使用方法与流程

本发明涉及打螺丝设备技术领域，尤其是一种内筒提升筋打螺丝机及其使用方法。

背景技术：

洗衣机内筒内壁上沿着轴向安装有多个提升筋30，如图1所示，现有技术中，提升筋30的安装通过人工装配锁付。首先，将提升筋30从圆筒20内部与圆筒20筒壁通过卡扣50卡接，实现预装；然后人工从圆筒20外壁向内部打螺丝，将圆筒20与提升筋30牢固锁住，完成装配。

现有的人工装配方式存在以下问题：

1.操作人员劳动强度大，重复的螺丝锁付，极易产生疲劳，且工作效率低下；

2.极易产生漏打状况，造成严重的质量风险；

3.锁螺丝工序极大的影响了整体装配效率，成为瓶颈工序。

技术实现要素：

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的内筒提升筋打螺丝机及其使用方法，从而实现内筒内提升筋螺丝的自动化锁付，大大提升了工作效率，且装配质量稳定可靠。

本发明所采用的技术方案如下：

一种内筒提升筋打螺丝机，包括相邻设置的机座一和机座二，横跨机座一安装有上料输送带，位于上料输送带端部的机座一上安装有预定位机构；所述机座二上安装有工作平台，工作平台中部安装有升降盘，升降盘上安装有夹紧机构，夹紧机构用于圆筒的夹紧，工作平台上沿着升降盘外部周向安装有多组锁螺丝机构；还包括移载定筋工装，在打螺丝时，其施力于圆筒内部提升筋的限位。

作为上述技术方案的进一步改进：

贯穿工作平台安装有带动升降盘运动的升降机构；所述升降机构的结构为：包括经支撑柱间隔固装于工作平台底部的支撑板，支撑板底面安装有升降电机，升降电机向上穿过支撑板，升降电机的输出端经皮带传动机构连接有丝杆，所述丝杆向下穿过支撑板，丝杆下部经螺旋副配合安装有升降板，所述升降板的四个角处均安装有导柱，所述导柱向上贯穿工作平台，导柱顶部与升降盘固装。

所述夹紧机构的结构为：包括沿着升降盘上表面的边缘间隔安装的多块外弧形块；所述升降盘底部的中央安装有旋转气缸，旋转气缸的输出端向上穿过升降盘，位于升降盘上方的旋转气缸的输出端端部安装有小转盘，小转盘圆周边缘间隔转动安装有多个拉杆，所述拉杆端头均转动安装有内弧形块，所述内弧形块底部滑动安装有夹筒导轨，所述夹筒导轨固装于升降盘上，夹筒导轨沿着升降盘的径向布置，所述内弧形块位于相邻外弧形块的间隔处，多个外弧形块的内侧面共同与圆筒的外壁面贴合，多个内弧形块的外侧面共同与圆筒的内壁面贴合，外弧形块与内弧形块配合将圆筒夹紧。

所述移载定筋工装安装于外部机械手上并由其驱动进行移动；所述移载定筋工装的结构为：包括与外部机械手固装的顶板，顶板底部通过上立柱间隔固装有中盘，中盘边缘间隔安装有多个环抱气缸，所述环抱气缸的输出端沿着中盘的径向朝外，环抱气缸的输出端安装有连接块，连接块的内侧面安装有环抱块，环抱块的内侧面与圆筒的外形仿形，多个环抱块共同从外壁面将圆筒环抱；所述中盘下方安装有定筋机构。

所述定筋机构的结构为：包括固装于中盘中部的定筋电机，定筋电机向下贯穿中盘，定筋电机输出端安装有转动块，转动块边缘沿着周向间隔转动安装有拉棒，拉棒端头转动安装有定筋块；所述中盘底面通过下立柱间隔固装有底盘，底盘上间隔沿着径向安装有定筋导轨，定筋导轨上滑动安装有滑块；所述定筋块内侧面与滑块固装，定筋块外侧面安装有与提升筋仿形的压块。

所述锁螺丝机构的结构为：包括与工作平台固装的支座，支座顶面的两边平行安装有切向导轨，位于两切向导轨之间的支座上安装有切向气缸，切向气缸的输出端安装有滑板，所述滑板在切向气缸的作用下沿着切向导轨移动；所述滑板上安装有径向导轨，位于径向导轨侧边的滑板上安装有径向气缸，径向气缸输出端安装有移动座，移动座在径向气缸的驱动下沿着径向导轨移动；所述移动座内安装有锁螺丝组件。

所述移动座为上部开口的框型结构；所述锁螺丝组件的结构为：包括固装于移动座后壁的进给电机，进给电机向前贯穿移动座的后壁，进给电机的输出端安装有支撑块，支撑块的后侧面安装有小电机，小电机的输出端向前贯穿支撑块，小电机的输出端安装有螺丝刀批头，所述螺丝刀批头向前贯穿移动座的前壁，所述移动座的前壁面上固装有锁嘴，所述锁嘴内部开有三通孔，螺丝刀批头贯穿其中的两孔，另一孔通过接头连接有放置螺丝的气管。

所述上料输送带的结构为：包括固装于机座一的机架，机架上对称设置有皮带，位于皮带外侧边的机架上沿着输送方向安装有导向杆，位于机架中部外侧和端部外侧的机座一上依次安装有传感器一和传感器二，位于两皮带端头处间隔内的机座一上安装有传感器三，位于机架端头外部的机座一上安装有阻挡气缸，所述阻挡气缸的输出端安装有推板，所述推板高于皮带的高度。

所述预定位机构的结构为：包括相对设置并固装于机座一的升降气缸，两个升降气缸的输出端均朝上且端头共同安装有支板，所述支板上安装有倒置u型结构的电机座，所述电机座底部安装有预转电机，所述预转电机的输出端向上穿过电机座，预转电机的输出端安装有托料盘，所述托料盘上对称安装有紧固机构；

所述紧固机构的结构为：包括固装于托料盘底部的基座，基座上表面的内端部固装有立块，基座的外端部固装有滑块座，滑块座的侧面固装有滑动块，滑动块侧面滑动配合安装有竖直方向的小导轨，小导轨侧面固装有下楔块，下楔块上斜面处配合安装有上楔块，上楔块内侧面与立块之间通过小导柱活动安装，上楔块与立块之间还安装有弹簧；还包括固装于支板底面的紧固气缸，所述紧固气缸的输出端向上贯穿支板，所述下楔块向下贯穿基座，所述下楔块位于紧固气缸输出端的正上方；所述上楔块顶部固装有紧固块，两个紧固块共同从底部将圆筒紧固。

一种所述的内筒提升筋打螺丝机的使用方法，包括如下步骤：

第一步：人工将预装配的圆筒放至上料输送带的皮带上，圆筒随皮带输送至预定位机构的上方，并由阻挡气缸推动推板先整圆筒继续前行，传感器二感应到圆筒的存在；

第二步：升降气缸工作，推动支板上行，托料盘随支板上行，同时，紧固气缸缩回，上楔块在弹簧的推力作用下向外移动，并推动下楔块下行，两个紧固块随各自上楔块外移而张开，从而托料盘将圆筒从皮带上托起，且紧固块从底部将圆筒紧固；

第三步：预转电机工作，带动托料盘及圆筒转动，直至传感器三检测到圆筒侧壁上的定位孔时，停止转动；

第四步：移载定筋工装在外部机械手的驱动下运行至圆筒的上方处并下行，中盘边缘的环抱气缸同时工作，环抱气缸经连接块拉动环抱块收缩，使得环抱块从外部将圆筒抱住；移载定筋工装在外部机械手驱动下直接将圆筒从托料盘上抱起，移载定筋工装将圆筒移载至升降盘的外弧形块上；

第五步：旋转气缸工作，带动小转盘旋转，小转盘经拉杆推动内弧形块，使得内弧形块沿着夹筒导轨外移而张开，从而内弧形块接触并向外施力于圆筒底部侧面，内弧形块与外弧形块共同将圆筒夹紧；

第六步：定筋电机工作，驱动转动块转动，转动块经拉棒推动定筋块，使得定筋块与滑块一起沿着定筋导轨外移而张开，从而定筋块外侧面的压块从内部接触并施压于提升筋；

第七步：此时，圆筒外壁面的一个螺丝孔正对着螺丝刀批头，径向气缸工作，推动移动座沿着径向导轨运动以靠近圆筒外壁面；进给电机工作，经支撑块推动螺丝刀批头将接头中的一颗螺丝向前穿出；进给电机和小电机同时工作，为螺丝刀批头提供锁螺丝时的进给力和转动，从而完成一颗螺丝的锁付；

第八步：进给电机反向工作，经支撑块带动螺丝刀批头退回；切向气缸工作，带动滑板沿切向导轨移动，移动座及锁螺丝组件随之移动；升降电机工作，经皮带传动机构带动丝杆转动，使得与丝杆螺旋副配合的升降板上移，从而升降盘随升降板上移；同时，外部机械手同步工作，带动移载定筋工装上移，使得圆筒随升降盘和移载定筋工装上移，圆筒外壁面的另一个螺丝孔正对着螺丝刀批头；

第九步：重复第七步中的锁螺丝动作，完成第二颗螺丝的锁付。

本发明的有益效果如下：

本发明结构紧凑、合理，操作方便，通过预定位机构，对预装配的圆筒进行周向定位找正；外部机械手驱动移载定筋工装将找正后的圆筒从预定位机构移载至升降盘上，升降上片夹紧机构工作将圆筒筒壁夹紧，移载定筋工装上的定筋机构从内部对提升筋施加推力，锁螺丝机构工作，将螺丝从圆筒外部向内锁止，使得提升筋紧固于圆筒内壁，从而实现了内筒内提升筋的自动化锁止，取代了人工作业，大大提高了工作效率，并保证了螺丝锁付的稳定性和可靠性，减少甚至避免了漏锁问题。

本发明还包括如下优点：

定筋机构的存在使得提升筋能够稳定承受螺丝锁付时受到的力，保障了螺丝锁付的顺利；

升降机构与外部机械手同步将圆筒提升，同时锁螺丝组件在切向气缸的驱动下沿着切向导轨移动，从而调整圆筒上锁螺丝的位置，实现了圆筒上不同高度和不同角度上螺丝的锁付，实用性强。

附图说明

图1为现有的圆筒与提升筋安装示意图。

图2为本发明的结构示意图。

图3为本发明工作平台上升降盘及锁螺丝机构的安装示意图。

图4为本发明升降机构的结构示意图。

图5为本发明升降盘上夹紧机构的结构示意图。

图6为本发明移载定筋工装的结构示意图。

图7为本发明定筋机构的结构示意图。

图8为本发明锁螺丝机构的结构示意图。

图9为本发明锁螺丝组件的结构示意图。

图10为本发明上料输送带的结构示意图。

图11为本发明预定位机构的结构示意图。

图12为本发明紧固机构的结构示意图。

图13为本发明紧固块与圆筒筒底间的紧固示意图。

其中：1、上料输送带；2、预定位机构；3、工作平台；4、升降盘；5、锁螺丝机构；6、预装台；61、机座一；62、机座二；7、移载定筋工装；8、传感器组件；9、夹紧机构；10、升降机构；

11、皮带；12、导向杆；13、传感器一；14、传感器三；15、传感器二；16、推板；17、阻挡气缸；18、机架；

21、升降气缸；22、预转电机；23、电机座；24、紧固气缸；25、支板；26、紧固机构；27、托料盘；28、紧固块；

261、基座；262、滑块座；263、滑动块；264、小导轨；265、下楔块；266、上楔块；267、小导柱；268、弹簧；269、立块；

51、支座；52、切向导轨；53、切向气缸；54、滑板；55、径向导轨；56、径向气缸；57、移动座；58、锁螺丝组件；581、进给电机；582、支撑块；583、小电机；584、螺丝刀批头；585、锁嘴；586、接头；

71、顶板；72、上立柱；73、中盘；74、环抱气缸；75、连接块；76、环抱块；77、定筋机构；771、底盘；772、下立柱；773、定筋电机；774、转动块；775、定筋导轨；776、拉棒；777、滑块；778、定筋块；

91、旋转气缸；92、外弧形块；93、小转盘；94、拉杆；95、内弧形块；96、夹筒导轨；

101、支撑板；102、支撑柱；103、导柱；104、升降板；105、丝杆；106、升降电机；107、皮带传动机构；

20、圆筒；30、提升筋；40、定位孔；50、卡扣；60、底盖。

具体实施方式

下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。

如图2所示，本实施例的一种内筒提升筋打螺丝机，包括相邻设置的机座一61和机座二62，横跨机座一61安装有上料输送带1，位于上料输送带1端部的机座一61上安装有预定位机构2；机座二62上安装有工作平台3，工作平台3中部安装有升降盘4，升降盘4上安装有夹紧机构9，夹紧机构9用于圆筒20的夹紧，工作平台3上沿着升降盘4外部周向安装有多组锁螺丝机构5；还包括移载定筋工装7，在打螺丝时，其施力于圆筒20内部提升筋30的限位。

如图3所示，贯穿工作平台3安装有带动升降盘4运动的升降机构10；如图4所示，升降机构10的结构为：包括经支撑柱102间隔固装于工作平台3底部的支撑板101，支撑板101底面安装有升降电机106，升降电机106向上穿过支撑板101，升降电机106的输出端经皮带传动机构107连接有丝杆105，丝杆105向下穿过支撑板101，丝杆105下部经螺旋副配合安装有升降板104，升降板104的四个角处均安装有导柱103，导柱103向上贯穿工作平台3，导柱103顶部与升降盘4固装。

如图5所示，夹紧机构9的结构为：包括沿着升降盘4上表面的边缘间隔安装的多块外弧形块92；升降盘4底部的中央安装有旋转气缸91，旋转气缸91的输出端向上穿过升降盘4，位于升降盘4上方的旋转气缸91的输出端端部安装有小转盘93，小转盘93圆周边缘间隔转动安装有多个拉杆94，拉杆94端头均转动安装有内弧形块95，内弧形块95底部滑动安装有夹筒导轨96，夹筒导轨96固装于升降盘4上，夹筒导轨96沿着升降盘4的径向布置，内弧形块95位于相邻外弧形块92的间隔处，多个外弧形块92的内侧面共同与圆筒20的外壁面贴合，多个内弧形块95的外侧面共同与圆筒20的内壁面贴合，外弧形块92与内弧形块95配合将圆筒20夹紧。

移载定筋工装7安装于外部机械手上并由其驱动进行移动；如图6所示，移载定筋工装7的结构为：包括与外部机械手固装的顶板71，顶板71底部通过上立柱72间隔固装有中盘73，中盘73边缘间隔安装有多个环抱气缸74，环抱气缸74的输出端沿着中盘73的径向朝外，环抱气缸74的输出端安装有连接块75，连接块75的内侧面安装有环抱块76，环抱块76的内侧面与圆筒20的外形仿形，多个环抱块76共同从外壁面将圆筒20环抱；中盘73下方安装有定筋机构77。

如图7所示，定筋机构77的结构为：包括固装于中盘73中部的定筋电机773，定筋电机773向下贯穿中盘73，定筋电机773输出端安装有转动块774，转动块774边缘沿着周向间隔转动安装有拉棒776，拉棒776端头转动安装有定筋块778；中盘73底面通过下立柱772间隔固装有底盘771，底盘771上间隔沿着径向安装有定筋导轨775，定筋导轨775上滑动安装有滑块777；定筋块778内侧面与滑块777固装，定筋块778外侧面安装有与提升筋30仿形的压块。

定筋机构77的存在使得提升筋30能够稳定承受螺丝锁付时受到的力，保障了螺丝锁付的顺利。

如图8所示，锁螺丝机构5的结构为：包括与工作平台3固装的支座51，支座51顶面的两边平行安装有切向导轨52，位于两切向导轨52之间的支座51上安装有切向气缸53，切向气缸53的输出端安装有滑板54，滑板54在切向气缸53的作用下沿着切向导轨52移动；滑板54上安装有径向导轨55，位于径向导轨55侧边的滑板54上安装有径向气缸56，径向气缸56输出端安装有移动座57，移动座57在径向气缸56的驱动下沿着径向导轨55移动；移动座57内安装有锁螺丝组件58。

升降机构10与外部机械手同步将圆筒20提升，同时锁螺丝组件58在切向气缸53的驱动下沿着切向导轨52移动，从而调整圆筒20上锁螺丝的位置，实现了圆筒20上不同高度和不同角度上螺丝的锁付，实用性强。

移动座57为上部开口的框型结构；如图9所示，锁螺丝组件58的结构为：包括固装于移动座57后壁的进给电机581，进给电机581向前贯穿移动座57的后壁，进给电机581的输出端安装有支撑块582，支撑块582的后侧面安装有小电机583，小电机583的输出端向前贯穿支撑块582，小电机583的输出端安装有螺丝刀批头584，螺丝刀批头584向前贯穿移动座57的前壁，移动座57的前壁面上固装有锁嘴585，锁嘴585内部开有三通孔，螺丝刀批头584贯穿其中的两孔，另一孔通过接头586连接有放置螺丝的气管。

如图10所示，上料输送带1的结构为：包括固装于机座一61的机架18，机架18上对称设置有皮带11，位于皮带11外侧边的机架18上沿着输送方向安装有导向杆12，位于机架18中部外侧和端部外侧的机座一61上依次安装有传感器一13和传感器二15，位于两皮带11端头处间隔内的机座一61上安装有传感器三14，位于机架18端头外部的机座一61上安装有阻挡气缸17，阻挡气缸17的输出端安装有推板16，推板16高于皮带11的高度。

传感器一13和传感器二15均用于检测物料的有无；位于皮带11中部的机座一61上还安装有挡料组件，当传感器二15检测到预定位机构2上有物料存在，二传感器一13亦检测到有来料时，则挡料组件工作，以阻止皮带11上的物料继续前行；传感器一13和挡料组件配合工作。

如图11所示，预定位机构2的结构为：包括相对设置并固装于机座一61的升降气缸21，两个升降气缸21的输出端均朝上且端头共同安装有支板25，支板25上安装有倒置u型结构的电机座23，电机座23底部安装有预转电机22，预转电机22的输出端向上穿过电机座23，预转电机22的输出端安装有托料盘27，托料盘27上对称安装有紧固机构26；

如图12所示，紧固机构26的结构为：包括固装于托料盘27底部的基座261，基座261上表面的内端部固装有立块269，基座261的外端部固装有滑块座262，滑块座262的侧面固装有滑动块263，滑动块263侧面滑动配合安装有竖直方向的小导轨264，小导轨264侧面固装有下楔块265，下楔块265上斜面处配合安装有上楔块266，上楔块266内侧面与立块269之间通过小导柱267活动安装，上楔块266与立块269之间还安装有弹簧268；还包括固装于支板25底面的紧固气缸24，紧固气缸24的输出端向上贯穿支板25，下楔块265向下贯穿基座261，下楔块265位于紧固气缸24输出端的正上方；上楔块266顶部固装有紧固块28，两个紧固块28共同从底部将圆筒20紧固，如图13所示，紧固块28紧固于圆筒20底部的底盖60与侧壁之间。

初始状态时，紧固气缸24的输出端伸出并推动下楔块265处于上部位置，下楔块265则通过斜面配合推动上楔块266向内收缩，弹簧268处于压缩状态；紧固气缸24的输出端并不与下楔块265装配，因此在紧固气缸24的输出端缩回时，紧固气缸24并不影响紧固机构26随托料盘27转动；紧固块28从底部紧固圆筒20的力较小，移载定筋工装7的环抱块76将圆筒20抱住后，移载定筋工装7直接将圆筒20从升降盘4上抱起，之后，升降盘4转动复位，使得紧固气缸24的输出端上方正对着下楔块265，紧固气缸24的输出端伸出并作用于下楔块265，使得上楔块266向内收缩，紧固机构26回至初始位置。

还包括位于上料输送带1外端头外部的预装台6，人员在预装台6上将提升筋30放置到圆筒20内部并通过卡扣50相互卡装；圆筒20外壁上还开有定位孔40，用于周向定位。

位于升降盘4外部的工作平台3上还安装有传感器组件8，传感器组件8用于检测升降盘4上物料的有无。

本实施例的一种内筒提升筋打螺丝机的使用方法，包括如下步骤：

第一步：人工将预装配的圆筒20放至上料输送带1的皮带11上，圆筒20随皮带11输送至预定位机构2的上方，并由阻挡气缸17推动推板16先整圆筒20继续前行，传感器二15感应到圆筒20的存在；

第二步：升降气缸21工作，推动支板25上行，托料盘27随支板25上行，同时，紧固气缸24缩回，上楔块266在弹簧268的推力作用下向外移动，并推动下楔块265下行，两个紧固块28随各自上楔块266外移而张开，从而托料盘27将圆筒20从皮带11上托起，且紧固块28从底部将圆筒20紧固；

第三步：预转电机22工作，带动托料盘27及圆筒20转动，直至传感器三14检测到圆筒20侧壁上的定位孔40时，停止转动；

第四步：移载定筋工装7在外部机械手的驱动下运行至圆筒20的上方处并下行，中盘73边缘的环抱气缸74同时工作，环抱气缸74经连接块75拉动环抱块76收缩，使得环抱块76从外部将圆筒20抱住；移载定筋工装7在外部机械手驱动下直接将圆筒20从托料盘27上抱起，移载定筋工装7在外部机械手驱动下将圆筒20移载至升降盘4的外弧形块92上；

第五步：旋转气缸91工作，带动小转盘93旋转，小转盘93经拉杆94推动内弧形块95，使得内弧形块95沿着夹筒导轨96外移而张开，从而内弧形块95接触并向外施力于圆筒底部侧面，内弧形块95与外弧形块92共同将圆筒20夹紧；

第六步：定筋电机773工作，驱动转动块774转动，转动块774经拉棒776推动定筋块778，使得定筋块778与滑块777一起沿着定筋导轨775外移而张开，从而定筋块778外侧面的压块从内部接触并施压于提升筋30；

第七步：此时，圆筒20外壁面的一个螺丝孔正对着螺丝刀批头584，径向气缸56工作，推动移动座57沿着径向导轨55运动以靠近圆筒20外壁面；进给电机581工作，经支撑块582推动螺丝刀批头584将接头586中的一颗螺丝向前穿出；进给电机581和小电机583同时工作，为螺丝刀批头584提供锁螺丝时的进给力和转动，从而完成一颗螺丝的锁付；

第八步：进给电机581反向工作，经支撑块582带动螺丝刀批头584退回；切向气缸53工作，带动滑板54沿切向导轨52移动，移动座57及锁螺丝组件58随之移动；升降电机106工作，经皮带传动机构107带动丝杆105转动，使得与丝杆105螺旋副配合的升降板104上移，从而升降盘4随升降板104上移；同时，外部机械手同步工作，带动移载定筋工装7上移，使得圆筒20随升降盘4和移载定筋工装7上移，圆筒20外壁面的另一个螺丝孔正对着螺丝刀批头584；

第九步：重复第七步中的锁螺丝动作，完成第二颗螺丝的锁付。

本发明操作简单方便，实现了提升机螺丝的自动化锁付，取代了人工，并大大提高了生产效率，保证了螺丝锁付的可靠性，实用性强。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。