一种螺栓与螺母自动旋钮装配设备的制作方法

1.本发明涉及自动装配领域，具体是涉及一种螺栓与螺母自动旋钮装配设备。


背景技术：

2.目前市场上所需要的螺栓套件，用量相当大，螺栓套件又是由四个组件组合而成，分别是螺栓、平垫圈、橡胶垫、螺母，装配四个零件的原始的操作方法就是全部人工装配，把四种零件，用手工组装一起，效率极低，而且要很多人工来进行组装，加大了人力劳动，然而现有的螺栓套件的自动组装，基本是一个一个零件的组装，在大批量螺栓套件组装时，装配效率较低。
3.目前公开的中国专利cn201711141669.2运输螺栓套件自动组装机，包括有螺栓震动盘、平垫圈震动盘、橡胶垫震动盘、塑料支柱震动盘，所述螺栓震动盘的a出料轨道的出口端一侧设有a推料气缸，对应的另一侧设有a装配台，a推料气缸上设有a感应器，所述平垫圈震动盘的b出料轨道出口端一侧设有b推料气缸，对应的另一侧设有b装配台，b推料气缸上设有b感应器，所述橡胶垫震动盘的c出料轨道的出口端一侧设有c推料气缸，对应的另一侧设有c装配台，c推料气缸上设有c感应器，所述塑料支柱震动盘的d出料轨道的出口端一侧设有d推料气缸，对应的另一侧设有d装配台，d推料气缸上设有d感应器，所述a装配台与b装配台上方设有可移动的立式双夹钳，a装配台上的螺栓由立式双夹钳的第一钳夹至b装配台上的平垫圈中，所述c装配台设置在d装配台上方，d装配台下方设有上顶气缸，d装配台上的塑料支柱由上顶气缸顶入c装配台上的橡胶垫中，c装配台一侧设有可移动的平式双刀夹钳，装配完成的塑料支柱与橡胶垫由平式双刀夹钳的第一刀口叉至e装配台，装配完成的螺栓与平垫圈由立式双夹钳的第二钳夹至装配完成的塑料支柱与橡胶垫上，装配完成的螺栓、平垫圈、塑料支柱与橡胶垫由平式双刀夹钳的第二刀口叉至f装配台，所述立式双夹钳上还设有可升降的旋转扭矩枪，旋转扭矩枪与f装配台对应，装配完成的螺栓与平垫圈由旋转扭矩枪旋入装配完成的塑料支柱与橡胶垫中，其中，所述a装配台、b装配台以及e装配台设置在同一y轴线上，所述c装配台、e装配台以及f 装配台设置在用一x轴线上。
4.根据上述专利所述，该专利是将四个零件一个个对应后再进行组装，组装的对应时间较长，而且效率不高，为了能够提高组装效率，因此，需要一种能够多组零件同步装配的自动旋钮装配设备。


技术实现要素：

5.基于此，有必要针对现有技术问题，提供一种螺栓与螺母自动旋钮装配设备，本技术通过螺栓定位机构和螺母组装机构之间的配合，实现了对螺栓和螺母的自动装配，并且完成了多个螺栓套件的同步组装，提高了装配效率。
6.为解决现有技术问题，本发明采用的技术方案为：本发明提供一种螺栓与螺母自动旋钮装配设备，包括装配台和设置在装配台上的自动装配装置以及围绕在装配台四周的螺栓振动盘、螺母振动盘、平垫圈振动盘和橡胶垫
振动盘，装配台的旁侧还设有用以上料螺母的第一机器人和用以上料螺栓、平垫圈和橡胶垫的第二机器人，自动装配装置包括螺栓定位机构和螺母组装机构，螺栓定位机构和螺母组装机构均设置在装配台上，并且螺母组装机构还位于螺栓定位机构的下方。
7.优选的，螺栓定位机构包括有定位板、挤压件和挡块，定位板通过两个支撑柱呈水平状态固定在装配台上，挤压件设置在定位板的一侧，挡块设置在定位板远离挤压件的一侧，挤压件能够在定位板上沿着定位板的宽度方向移动，两个支撑柱上还固定设有一个安装架，并且安装架上还设有一个用以带动定位板水平移动的第一直线驱动器。
8.优选的，定位板呈长条板状，定位板上沿着其长度方向等间距的开设有多个自上而下贯通的u形口，每个u形口的开口端均面向挤压件，每个u形口的闭口端还均设有一个挡块，每个u形口的口径还均等于螺栓的杆径，每个u形口内还均内嵌有一个第一磁铁，并且定位板上位于每个u形口处还均设有一个尺寸大于u形口的u形轨道。
9.优选的，挤压件呈长条板状，挤压件面向定位板的一面沿着挤压件的长度方向还等间距的设有多个挤压块，每个挤压块分别对应于一个u形口，并且每个挤压块的端部还均开设有契合于螺栓头端的挤压口。
10.优选的，螺母组装机构包括移动滑台、条形板和旋转件，移动滑台固定设置在装配台上，移动滑台上能够滑动的设有一个支撑台，支撑台的移动方向平行于挤压件的移动方向，条形板设置在支撑台上且条形板能够在支撑台上竖直移动，支撑台上还设有一个用以带动条形板竖直移动的第二直线驱动器，旋转件具有多个，多个旋转件沿着条形板的长度方向等间距的设置在条形板上，每个旋转件分别能够对应于一个u形口，每个旋转件还均能够在条形板上旋转，并且条形板上还设有一个用以驱动多个旋转件同步旋转的联动件。
11.优选的，旋转件包括有一个轴承和一个圆柱，轴承的内圈固定在条形板上，圆柱同轴且固定的设置在轴承的外圈上，圆柱的顶部还开设有一个用以卡住螺母的卡口，卡口内还设有一个第二磁铁，并且圆柱上还同轴且贯通的开设有一个穿过条形板的通口，该通口的直径大于螺栓的杆径。
12.优选的，联动件包括有一个第一同步带、一个旋转驱动器和多个第二同步带，旋转驱动器通过机架固定在条形板上，第一同步带套设在旋转驱动器的输出端和一个轴承的外圈上，多个第二同步带分别套设在每两个相邻的轴承的外圈上。
13.优选的，还包括设置在安装架上的出料机构，该出料机构包括有一个推拉件，推拉件设置在安装架上且推拉件能够在安装架上沿着挤压件的方向水平移动，安装架上还设有一个用以带动推拉件水平移动的第三直线驱动器，装配台的旁侧还设有一个储料箱，并且储料箱的顶部还向着推拉件的下方延伸有斜坡槽。
14.优选的，推拉件呈长条板状，推拉件面向定位板的一面沿着推拉件的长度方向等间距的设有多个倒钩，并且每个倒钩分别对应于一个u形口。
15.优选的，第一机器人和第二机器人的结构相同，第一机器人和第二机器人均具有多个电动推杆，并且每个电动推杆的工作端上还均设有一个吸盘。
16.本发明与现有技术相比具有的有益效果是：1.本技术通过螺栓定位机构和螺母组装机构之间的配合，实现了对螺栓和螺母的自动装配，完成了每次对多组螺栓套件的组装，提高了装配效率。
17.2.本技术通过挤压件对螺栓的挤压，实现了螺栓的定位，保证螺母组装在螺栓上
时螺栓保持稳定，避免螺栓发生晃动导致螺母无法正常安装的情况。
18.3.本技术通过定位板上的结构，实现了对平垫圈、橡胶垫和螺栓的组装，使得多个螺栓能够被同时定位，保证螺栓处于适合的位置能够与螺母组装。
19.4.本技术通过挤压件的结构，实现了对多个螺栓的同时定位，保证了多个螺栓稳定的同时也使得多个螺母能够同时与多个螺栓的组装。
20.5.本技术通过旋转件的转动和条形板的移动，实现了将螺母组装在螺栓上的操作，通过联动件对所有旋转件的同步驱动，完成了多个螺栓的螺母装配，提高了螺栓和螺母的装配效率。
21.6.本技术通过圆柱与轴承的配合，实现了对螺母的定位和带动螺母的转动，通过第二磁铁对螺母的吸附，保证螺母在转动过程中保持稳定不会被甩出。
22.7.本技术通过第一同步带、第二同步带和旋转驱动器之间的配合，实现了多个圆柱的同时转动，保证多个螺母能够同时被拧紧在多个螺栓上。
23.8.本技术通过推拉件和第三直线驱动器之间的配合，实现了螺栓套件的移出。
24.9.本技术通过推拉件上的倒钩，实现了对多个螺栓套件的同时移出，使得定位板上能够组装新一批的螺栓套件，完成了螺栓套件的同步组装和同步移出，提高了螺栓套件的组装效率。
25.10.本技术通过多个电动推杆和相应吸盘的配合，实现了对多个零件的提取，完成了对多个零件上料的同时也实现了对多个螺栓套件的同步组装，从而提高了螺栓套件的组装效率。
附图说明
26.图1是实施例的立体结构示意图；图2是实施例的俯视图；图3是实施例的局部立体结构示意图；图4是自动装配装置和出料机构的立体结构示意图；图5是图4的主视图；图6是图4的左视图；图7是图6的a
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a处剖视图；图8是图7的b处放大示意图；图9是图7的c处放大示意图；图10是螺栓定位机构的立体结构示意图；图11是定位板的立体结构示意图；图12是螺母组装机构的局部立体结构示意图；图13是螺母组装机构的俯视图；图14是出料机构的立体结构示意图；图15是第一机器人的立体结构示意图。
27.图中标号为：1
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装配台；2
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螺栓振动盘；
3
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螺母振动盘；4
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平垫圈振动盘；5
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橡胶垫振动盘；6
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第一机器人；6a
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电动推杆；6b
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吸盘；7
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第二机器人；8
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自动装配装置；8a
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螺栓定位机构；8a1
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定位板；8a11
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u形口；8a12
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u形轨道；8a13
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第一磁铁；8a2
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挤压件；8a21
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挤压块；8a3
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挡块；8a4
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支撑柱；8a5
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安装架；8a6
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第一直线驱动器；8b
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螺母组装机构；8b1
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移动滑台；8b2
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条形板；8b3
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旋转件；8b31
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轴承；8b32
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圆柱；8b33
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第二磁铁；8b4
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支撑台；8b5
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第二直线驱动器；8b6
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联动件；8b61
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第一同步带；8b62
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旋转驱动器；8b63
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第二同步带；9
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出料机构；9a
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推拉件；9a1
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倒钩；9b
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第三直线驱动器；9c
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储料箱；9d
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斜坡槽。
28.具体实施方式
29.为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
30.如图1
‑
图7所示：一种螺栓与螺母自动旋钮装配设备，包括装配台1和设置在装配台1上的自动装配装置8以及围绕在装配台1四周的螺栓振动盘2、螺母振动盘3、平垫圈振动盘4和橡胶垫振动盘5，装配台1的旁侧还设有用以上料螺母的第一机器人6和用以上料螺栓、平垫圈和橡胶垫的第二机器人7，自动装配装置8包括螺栓定位机构8a和螺母组装机构8b，螺栓定位机构8a和螺母组装机构8b均设置在装配台1上，并且螺母组装机构8b还位于螺栓定位机构8a的下方。
31.基于上述实施例，现有的自动装配螺栓套件的设备，基本是将四个零件一个个对应后再进行组装，组装的对应时间较长，而且效率不高，为了解决螺栓与螺母之间如何提高装配效率的技术问题，首先，螺栓振动盘2、螺母振动盘3、平垫圈振动盘4和橡胶垫振动盘5各自输送螺栓、螺母、平垫圈和橡胶垫，第二机器人7先将多个平垫圈同时置放在螺栓定位机构8a上，接着，第二机器人7再将多个橡胶垫一一对应的置放在每个平垫圈上，待平垫圈和橡胶垫堆叠后，第二机器人7再将多个螺栓置放在螺栓定位机构8a上且螺栓的杆部一一穿过对应的平垫圈和橡胶垫上向下伸出，待螺栓置放完后，螺栓定位机构8a同时定位多个螺栓，使得螺栓保持不动，第一机器人6接着将多个螺母置放在螺母组装机构8b上，多个螺母在螺母组装机构8b上一一对应螺栓定位机构8a上的每个螺栓，随着螺母组装机构8b慢慢向着螺栓定位机构8a靠近，多个螺母随之在螺母组装机构8b的带动下被旋钮在螺栓上，最终，螺栓、螺母、平垫圈和橡胶垫组装完成，多个组装完成的螺栓套件随之被移出，待下一组零件的组装。
32.进一步的，为了解决螺栓定位机构8a如何定位螺栓的技术问题，如图10所示：螺栓定位机构8a包括有定位板8a1、挤压件8a2和挡块8a3，定位板8a1通过两个支撑柱8a4呈水平状态固定在装配台1上，挤压件8a2设置在定位板8a1的一侧，挡块8a3设置在定位板8a1远离挤压件8a2的一侧，挤压件8a2能够在定位板8a1上沿着定位板8a1的宽度方
向移动，两个支撑柱8a4上还固定设有一个安装架8a5，并且安装架8a5上还设有一个用以带动定位板8a1水平移动的第一直线驱动器8a6。
33.基于上述实施例，当螺栓被置于定位板8a1上后，第一直线驱动器8a6带动挤压件8a2向着定位板8a1的方向移动，随着挤压件8a2的移动，螺栓被挤压在挡块8a3上，螺栓的头端被压在挡块8a3和挤压件8a2之间，使得螺栓无法活动。
34.进一步的，为了解决平垫圈、橡胶垫和螺栓如何被置于定位板8a1上的技术问题，如图8和图11所示：定位板8a1呈长条板状，定位板8a1上沿着其长度方向等间距的开设有多个自上而下贯通的u形口8a11，每个u形口8a11的开口端均面向挤压件8a2，每个u形口8a11的闭口端还均设有一个挡块8a3，每个u形口8a11的口径还均等于螺栓的杆径，每个u形口8a11内还均内嵌有一个第一磁铁8a13，并且定位板8a1上位于每个u形口8a11处还均设有一个尺寸大于u形口8a11的u形轨道8a12。
35.基于上述实施例，多个平垫圈被分别置于定位板8a1上的每个u形口8a11内，由于u形口8a11的口径等于螺栓的杆径，因此，平垫圈支撑在定位板8a1上且处于u形轨道8a12内不会掉落，平垫圈通过第一磁铁8a13吸附得到稳定，接着，多个橡胶垫被分别堆叠在每个平垫圈上，多个螺栓被置于每个u形口8a11处时，每个螺栓的杆部分别依次穿过对应的橡胶垫和平垫圈向下伸出，螺栓的头部支撑在橡胶垫上，随着挤压件8a2对多个螺栓的同步挤压，多个螺栓的头部被同时挤压在相应的挡块8a3上。
36.进一步的，为了解决挤压件8a2如何挤压螺栓的技术问题，如图10所示：挤压件8a2呈长条板状，挤压件8a2面向定位板8a1的一面沿着挤压件8a2的长度方向还等间距的设有多个挤压块8a21，每个挤压块8a21分别对应于一个u形口8a11，并且每个挤压块8a21的端部还均开设有契合于螺栓头端的挤压口。
37.基于上述实施例，当螺栓被放置好后，随着第一直线驱动器8a6推动挤压件8a2的移动，挤压件8a2上的多个挤压块8a21同时挤压对于的螺栓，螺栓在挤压块8a21的挤压下被抵紧在挡块8a3上，使得螺栓无法活动。
38.进一步的，为了解决螺母组装机构8b如何将多个螺母同时组装在多个螺栓上的技术问题，如图12和图13所示：螺母组装机构8b包括移动滑台8b1、条形板8b2和旋转件8b3，移动滑台8b1固定设置在装配台1上，移动滑台8b1上能够滑动的设有一个支撑台8b4，支撑台8b4的移动方向平行于挤压件8a2的移动方向，条形板8b2设置在支撑台8b4上且条形板8b2能够在支撑台8b4上竖直移动，支撑台8b4上还设有一个用以带动条形板8b2竖直移动的第二直线驱动器8b5，旋转件8b3具有多个，多个旋转件8b3沿着条形板8b2的长度方向等间距的设置在条形板8b2上，每个旋转件8b3分别能够对应于一个u形口8a11，每个旋转件8b3还均能够在条形板8b2上旋转，并且条形板8b2上还设有一个用以驱动多个旋转件8b3同步旋转的联动件8b6。
39.基于上述实施例，当螺栓定位之前，移动滑台8b1将条形板8b2移至处于第一机器人6的位置处，多个螺母随之被第一机器人6同时放置在条形板8b2上的每个旋转件8b3上，接着，移动滑台8b1再带动条形板8b2移动至定位板8a1的正下方，联动件8b6接着同时驱动多个旋转件8b3同时在条形板8b2上转动，第二直线驱动器8b5接着驱动条形板8b2向上移动，随着条形板8b2的向上移动，多个旋转件8b3上的螺母从而接触到螺栓的杆端，条形板
8b2继续向上移动，随着旋转件8b3的转动连带着螺母的转动，螺母在转动和向上移动的情况下被旋钮在螺栓上，最终，定位板8a1上的所有螺栓上均被组装上螺母，螺栓、平垫圈、橡胶垫和螺母也随之组装完成。
40.进一步的，为了解决旋转件8b3如何定位螺母的技术问题，如图9、图12和图13所示：旋转件8b3包括有一个轴承8b31和一个圆柱8b32，轴承8b31的内圈固定在条形板8b2上，圆柱8b32同轴且固定的设置在轴承8b31的外圈上，圆柱8b32的顶部还开设有一个用以卡住螺母的卡口，卡口内还设有一个第二磁铁8b33，并且圆柱8b32上还同轴且贯通的开设有一个穿过条形板8b2的通口，该通口的直径大于螺栓的杆径。
41.基于上述实施例，当螺母被置于圆柱8b32的卡口内后，螺母无法在圆柱8b32内转动，在第二磁铁8b33的吸附作用下，螺母也被吸附在第二磁铁8b33上，在螺母装配在螺栓上的过程中，联动件8b6带动轴承8b31的外圈转动，由于圆柱8b32固定在轴承8b31的外圈上，因此，圆柱8b32也随之带动螺母转动，又由于圆柱8b32上通口的开设，使得螺栓的杆部能够穿过通口向下伸出，不妨碍螺母被拧紧在螺栓上。
42.进一步的，为了解决联动件8b6如何驱动多个圆柱8b32同时转动的技术问题，如图12和图13所示：联动件8b6包括有一个第一同步带8b61、一个旋转驱动器8b62和多个第二同步带8b63，旋转驱动器8b62通过机架固定在条形板8b2上，第一同步带8b61套设在旋转驱动器8b62的输出端和一个轴承8b31的外圈上，多个第二同步带8b63分别套设在每两个相邻的轴承8b31的外圈上。
43.基于上述实施例，联动件8b6驱动时，旋转驱动器8b62通过第一同步带8b61带动一个所连接的轴承8b31转动，由于每两个相邻的轴承8b31之间均通过一个第二同步带8b63连接，因此，随着第一轴承8b31的转动，其余的轴承8b31随之也同时转动，每个被放置在圆柱8b32上的螺母也同时转动，使得多个螺母能够同时被拧紧在对应的螺栓上。
44.进一步的，为了解决螺栓套件组装完成后如何从定位台上取出的技术问题，如图3和图14所示：还包括设置在安装架8a5上的出料机构9，该出料机构9包括有一个推拉件9a，推拉件9a设置在安装架8a5上且推拉件9a能够在安装架8a5上沿着挤压件8a2的方向水平移动，安装架8a5上还设有一个用以带动推拉件9a水平移动的第三直线驱动器9b，装配台1的旁侧还设有一个储料箱9c，并且储料箱9c的顶部还向着推拉件9a的下方延伸有斜坡槽9d。
45.基于上述实施例，螺栓套件组装完成后，每个圆柱8b32上的第二磁铁8b33断电，条形板8b2在第二直线驱动器8b5的带动下远离螺栓，圆柱8b32也随之离开螺母，挤压件8a2在第一直线驱动器8a6的带动下远离定位板8a1，第一磁铁8a13断电，第三直线驱动器9b驱动推拉件9a向着远离定位板8a1的方向移动，螺栓在推拉件9a的拉动下向着u形口8a11的开口端移动，最终，螺栓套件从定位板8a1上落出于斜坡槽9d上，螺栓套件在斜坡槽9d上滑至储料箱9c内。
46.进一步的，为了解决推拉件9a如何同步移出定位台上所有螺栓套件的技术问题，如图14所示：推拉件9a呈长条板状，推拉件9a面向定位板8a1的一面沿着推拉件9a的长度方向
等间距的设有多个倒钩9a1，并且每个倒钩9a1分别对应于一个u形口8a11。
47.基于上述实施例，推拉件9a上的倒钩9a1在未被第三直线驱动器9b带动的情况下处于定位板8a1的下方且每个倒钩9a1分别与一个u形口8a11对应，当螺栓套件组装完成后，第三直线驱动器9b再带动推拉件9a向着储料箱9c的方向移动，定位板8a1上所有的螺栓套件在倒钩9a1的拉动下脱离定位板8a1，螺栓套件从而落入储料箱9c内，待螺栓套件被拉出后，第三直线驱动器9b再带动推拉件9a回到原始的位置处，等待下一批的螺栓套件的组装。
48.进一步的，为了解决第一机器人6和第二机器人7如何同时吸取多个零件的技术问题，如图15所示：第一机器人6和第二机器人7的结构相同，第一机器人6和第二机器人7均具有多个电动推杆6a，并且每个电动推杆6a的工作端上还均设有一个吸盘6b。
49.基于上述实施例，第一机器人6和第二机器人7在分别上料螺母和螺栓、平垫圈以及橡胶垫时，通过多个电动推杆6a和吸盘6b的配合吸取住零件，再将多个被吸取的零件同时置于所有放在的位置处。
50.本技术通过螺栓定位机构8a和螺母组装机构8b之间的配合，实现了对螺栓和螺母的自动装配，完成了每次对多组螺栓套件的组装，提高了装配效率，通过出料机构9对多个螺栓套件的同时移出，提高了螺栓套件组装效率的同时也提高了螺栓套件的移出速度。
51.以上实施例仅表达了本发明的一种或几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。