专利名称：自动螺钉拧紧装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种自动螺钉拧紧装置，其通过螺钉拧紧机构将螺钉拧紧到物体 (subject)的预设待螺纹部分。
背景技术：
在公开号平8-229752的日本专利申请中，揭示了一种根据相关技术的自动螺钉拧紧装置，其用于通过螺钉拧紧机构将螺钉自动拧紧到物体的预设带螺纹部分，预定的螺钉一个接一个地从螺钉供给机构自动供给到螺钉拧紧机构的前端的螺钉拧紧头。然后，将物体固定到可移动的台子，在螺钉拧紧机构的螺钉拧紧头移动时，物体的带螺纹位置移动到预定的位置。下一步，螺钉被拧紧以装配物体。在该情形，通过供给软管将螺钉供给到螺钉拧紧机构。然而，存在以下缺陷。例如， 螺钉头经常卡在软管中。此外，由于螺钉供给机构应当和连接到螺钉拧紧头的供给软管一同移动，该螺钉供给机构很大。此外，由于螺钉拧紧机构应当有宽的移动范围，该螺钉拧紧装置在空间上没有优势。此外，由于工人或物体与软管或其它构件的接触，会发生不能预料的事故。同时，在公开号平8-229752的日本专利申请中，在本申请的申请人在先申请的日本专利申请2010-29559等申请中，揭示了一种螺钉拧紧机构，其中驱动钻头从驱动钻头 (BIT)和螺钉夹持器之间的间隙吸取空气，从而将螺钉啮合到驱动钻头并夹持螺钉。
发明内容
本发明考虑到以上问题，并提供一种自动螺钉拧紧装置，其通过螺钉拧紧机构自动地相对于物体的预设带螺纹部分拧紧螺钉，其中可以平滑且自动的装配，螺钉拧紧机构的前端部在不与软管或者其它东西连接的情况下平滑地上下移动，该螺钉拧紧机构尺寸小且紧凑，并且螺钉拧紧机构的移动范围减小。
为了达到上述目的，根据本发明的实施方式，提供了自动螺钉拧紧装置，其使用螺钉拧紧机构的空气吸力，通过螺钉输送机构，将螺钉从螺钉供给机构输送到该螺钉拧紧机构，将螺钉啮合到该螺钉拧紧机构的前端的驱动钻头部，并将该螺钉拧紧到带螺纹部分。在该螺钉拧紧装置，释放单元设置在螺钉供给机构的输送管的前端，转动臂安装在该螺钉释放单元，且供给头单元安装在该转动臂的前端，使得与该螺钉拧紧机构的前端的驱动钻头部紧密接触，该供给头单元在紧密接触的位置和撤离位置之间移动，在紧密接触位置，供给头单元与该螺钉拧紧机构的前端的驱动钻头部紧密接触，在撤离位置，供给头单元远离驱动钻头单元，且在紧密接触位置，该螺钉拧紧机构的前端的驱动钻头部与螺钉接触，并吸引螺钉的头部以便和螺钉啮合。在自动螺钉拧紧装置中，和多个不同种类的螺钉相一致的多个供给头部件设置在转动臂的前端的供给头单元，且选定预设的供给头部件并使其与驱动钻头部接触，从而可以供给不同种类的螺钉到供给头部件。
在自动螺钉拧紧装置中，通过形成弯曲的引导槽形成每个供给头部件的弯曲通道，所述弯曲通道用于在可分割的导块元件的配合面引导螺钉以形成螺钉引导通道。根据本发明的实施方式的自动螺钉拧紧装置，由于使用螺钉拧紧机构的空气吸力，通过螺钉输送机构，将螺钉从螺钉供给机构以螺钉头部在前的方式输送，输送管的内壁损伤减小，螺钉不会卡在输送管中，且能够稳定螺钉的姿态，以使螺钉和驱动钻头牢固地啮合，将螺钉稳定地供给到驱动钻头，并改善可靠性。此外，可以自动且快速地将与驱动砖头部啮合的螺钉拧紧到物体的带螺纹部分。 此外，螺钉和驱动钻头啮合的配置简单，容易保养，且制造成本低廉。根据本发明的实施方式的自动螺钉拧紧装置，由于在转动臂的前端设置了对应于各种不同种类的螺钉的多个供给头部件，能够快速将各种不同种类的螺钉和驱动钻头啮合，且由于它可以仅通过控制供给头单元的转动位置来提供期望种类的螺钉给供给头单元，所以其配置简单且容易保养。根据本发明的实施方式的自动螺钉拧紧装置，由于用于引导螺钉的弯曲引导槽形成在可分割的导块元件的配合面，可以自由设计以便螺钉引导通道的剖面具有遍及螺钉引导通道的一致的准确圆形，该螺钉引导通道由引导槽形成，或者需要时仅在弯曲部分中具有稍大的准确圆形，不像相关的背景技术，其中管道路径的弯曲部分为平的。
图1是根据本发明的一个实施方式的螺钉拧紧装置的剖面透视图。图2是图1的螺钉供给机构1的透视图。图3是图2的螺钉供给机构的主视图。图4是从螺钉输送单元上看的图2的螺钉释放单元的俯视图。图5是图4的螺钉释放单元的局部右视图。图6 a和图6 b是放大的透视图，用于解释图5的螺钉输送盘的操作。图7 a到图7d是放大的透视图，用于解释螺钉释放单元和螺钉输送机构的操作。图8是从上侧看的本发明的实施方式的释放单元33的俯视图。图9是图8的释放单元的仰视图。图10是图8的释放单元的左侧视图。图11是图8的释放单元的局部剖面的前视图。图12是本发明的实施方式的供给头单元的导块部件的透视图。图13是图12的导块部件的分解透视图。图14a到图14c是示意图，用于解释本发明的实施方式中将螺钉与驱动钻头(BIT) 啮合的操作。图15是说明该实施方式的流程图。图16是说明该实施方式中自动螺钉供给操作的开始状态的透视图。图17是显示一种状态的透视图，其中通过从图16的状态移动，供给头单元331正好位于驱动钻头部51的下侧。图18是显示一种状态的透视图，其中通过从图17的状态向下移动驱动钻头511， 螺钉与驱动钻头511啮合。
图19是显示一种操作状态的透视图，其中驱动钻头511开始一螺钉拧紧操作。图20a到图20c是根据相关技术的自动螺钉拧紧装置的剖视图。图21a和图21b根据相关技术的另一个自动螺钉拧紧装置的剖视图。
具体实施例方式本发明的实施方式从螺钉供给机构经由输送软管如聚氯乙烯管或软管以螺钉的头部在输送管前部的方式，将螺钉一个接一个地输送到螺钉拧紧机构(钻头)，并通过螺钉拧紧机构的空气吸力，将每个输送的螺钉的头部与螺钉拧紧机构的驱动钻头部的前端啮合，从而自动地且连续地将螺钉拧紧到预设的带螺纹部分。在下文，将结合附图详细描述根据本发明实施方式的自动螺钉拧紧装置。[整体配置]
将参照图1整体且示意地描述根据本发明实施方式的具有螺钉供给机构的自动螺钉拧紧装置。该实施方式是一种自动控制装置。根据该实施方式，配置有两个螺钉供给机构1。 螺钉供给机构1通过螺钉输送机构3的输送管32将螺钉输送到螺钉装配站4的水平可移动供给头单元331。然后，安装在螺钉装配站4的垂直的可移动螺钉拧紧机构5向下移动， 从而螺钉拧紧机构5的前端的驱动钻头(BIT)部51与供给头单元331中的螺钉接触。在该状态，驱动钻头部51吸螺钉的头部从而与头部啮合。其后，在螺钉拧紧机构5向上移动时，物体421如照相机或移动电话向前或向后移动，从而预定的物体421的带螺纹部分422 和驱动钻头部51位于同一垂直线。接下来拧紧螺钉。[螺钉供给机构1]
首先，将参照图2到图6a和图6b描述螺钉供给机构1。图2是没有外框的螺钉供给机构的透视图，而图3是图2的螺钉供给机构的前视图。如图2所示，螺钉S存储在螺钉供给机构1的螺钉存储单元11中，且通过导轨12和定位螺钉导轨122，存储的螺钉S对齐(aligned)且连续地移动到前表面，该导轨12从螺钉存储单元11的前壳体板11突出，该定位螺钉导轨122安装在导轨12的前端部121上。用于该螺钉定位机构的原理可以是众所周知的原理。在该实施方式中，导轨12是摆动的从而在螺钉存储单元11中的螺钉S向前运动，导轨12上的备用螺钉S被振动刷13 放下，且通过螺钉收集单元14例如被安置在侧面上的转向磁铁，该被放下的螺钉S被再次引导到导轨12。刷转向机构131将振动刷13从一侧向另一侧转向。该刷转向机构131和螺钉收集单元14通过设置在螺钉存储单元11的前表面的驱动电机15的输送机构或滑轮或环而被驱动。[螺钉释放单元2]
此外，如图4和图5中所示，螺钉定位盖123设置在该定位螺钉导轨122上，且配置螺钉释放单元2以引导该螺钉S,以便在下一个步骤中，螺钉S的螺钉头部Sl在螺钉S的移动方向以头部向前的方式位于螺钉输送机构3的移动管32中。配置该螺钉释放单元2以与该定位螺钉导轨122的引导前端表面1221相接触，如图4的仰视图和图5的左侧视图中所示。该螺钉释放单元2执行准备步骤用于下述的螺钉输送机构3并可以构造为螺钉输入机构3的一部分。该螺钉释放单元2的主要元件是螺钉输入盘21 (见图6a和图6b)，其通过顺时针方向和逆时针方向转动，在定位螺钉导轨122上依次取出螺钉S。该螺钉输入盘21绕转动轴212顺时针方向和逆时针方向转动。螺钉输入盘21的转动表面211以相对于螺钉供给机构1的定位螺钉导轨122的螺钉运动方向的合适的角度而设置，且螺钉接收槽213设置在螺钉输入盘21的转动表面211中。该螺钉接收槽213是槽，其与从定位螺钉引导件122中供给的螺钉S的位置一致，并有一个比螺钉S的螺纹部分S2的直径稍大的宽度。此外，在该螺钉输入盘21的相反侧，定位螺钉导轨122被布置于该侧上，固定有驱动齿轮214。该齿轮214与上下移动的齿条215相啮合。根据控制指令设备(未示出)由驱动圆柱体216液压控制齿条215的垂直运动，从而顺时针方向和逆时针方向转动该螺钉输入盘21。[螺钉输送机构3]
接下来，将参照图7 a到图7 d结合螺钉输入盘21的结构描述螺钉输送机构3的操作， 螺钉输入盘21构成为螺钉输送机构3的一部分。如图7 a中所示，为了在螺钉装入到螺钉输入盘21的螺钉接收槽213且螺钉输入盘21如图中顺时针转动时，阻止螺钉掉落，一个侧面螺钉导轨124 (见图4)设置在螺钉供给机构1侧，并且沿螺钉输入盘21的外圆周在螺钉头部侧设置有螺钉顶部导轨125。在图 7 a中，螺钉输入盘21状态仍保持静止，其中螺钉被装入该螺钉输入盘21。接着，如图7 b中所示，按照控制指令设备(未示出)的转向指令，驱动圆柱体216 突出，齿条215向上移动，且齿轮214和螺钉输入盘21顺时针转动大约135°然后停止。在这里，螺钉输送机构3的斜道组件31安装到该螺钉供给机构1以与螺钉释放单元2相接近，并且该斜道组件31的管连接部315连接于螺钉拧紧机构4的输送管32。在图7 b中所示的螺钉输入盘21的停止状态下，螺钉S以螺钉头部Sl被向下倾斜的方式处于输送机构3的移动进口 311的位置。随后，如图7 c中所示，螺钉Sl由该螺钉的重量移动到螺钉导向槽312中。接着，依照控制指令设备(未示出)的指令，压缩空气被供给给设置在斜道组件31 中的压缩空气进口 313，并从设置在螺钉导向槽312中的螺钉S的上游的喷嘴314中释放， 与此同时，依照控制指令设备(未示出)的指令，螺钉拧紧机构5的吸力施加到该输送管32 上，由此从连接到输送管32的前端的释放单元33的供给头单元331吸取在螺钉导向槽312 中以螺钉头部Sl在前的方式被引导的螺钉S，以输送到螺钉拧紧机构5侧。此外，当驱动圆柱体216缩回时电磁阀门(未示出)的剩余气体用作供给到该压缩空气进口 313的压缩空气，从而简化结构并改善运行效率。由于使用压缩空气的该空气输送机构是本发明的该实施方式中的一个次要的机构，它可以在需要时应用。正如将在下文描述的，主体部分毫无疑问地是借助于螺钉拧紧机构5的空气吸力的螺钉输送机构，且穿过间隙借助吸气动作实施螺钉输送，该间隙处于驱动钻头511和位于驱动钻头511的前端部的螺钉夹持器(保护管)512之间。因此，使用空气的螺钉输送实例是充分可能的，例如，一个实例，其输送管32是短的，只要该输送管32朝外侧打开，就没有必要供给压缩空气。如果螺钉S的输送已经完成，螺钉释放单元2应该取出下一个螺钉S。为此目的，螺钉输入盘21如图7 d中所示逆时针方向转动，以便返回到如图7 a中所示的状态，并在来自定位螺钉导轨122的第一个螺钉被装到螺钉输入盘21的螺钉接收槽213中的状态下做好准备。然后，螺钉S以螺钉头部Sl在前的方式在输送管32中移动，并供给到螺钉拧紧机构5。此外，透明管的预定长度可以被用作该输送管32。该透明管由合成树脂形成，该树脂具有弹性，具有恒定内径，且具有内壁，一种阻止螺钉卡在输送管中的材料被施加到内壁。 不用说，该内部直径可以根据所使用的螺钉S而变化。[释放单元33和驱动钻头部分51]
在此，将参照图8到图11描述输送管32的前端的释放单元33以及作为释放单元33 的主要部件的供给头单元331。如果供给头单元331与螺钉拧紧机构5的驱动钻头部分51 正常接触，螺钉S通过吸力输送到螺钉拧紧机构5侧。这将详细描述。图8是从上侧看的整个释放单元的俯视图，而图9是从底部看的释放单元的底面。 供给头单元331包括两个供给头部件331a和331b以适应具有不同长度的不同种类的螺钉。供给头单元331设置在转动臂332的前端部分上。转动臂332构造为在转动轴333(转动轴xl)上转动，该转动轴333设置在底座部337上。转动臂332通过转动轴333 (见图9) 被控制在可控的位置转动和停止，也就是说，图8的撤离(evacuation)位置或图16和图17 的靠近位置，在靠近位置转动臂332靠近螺钉拧紧机构5的前端的驱动钻头部分511。转动轴333具有通过驱动皮带轮3351转动的驱动皮带轮3331，驱动皮带轮3351连接到步进电机335并通过皮带334连接到驱动皮带轮3331。同时，如图8和图11所示，在供给头单元331的每个供给头部件331a和331b的上部的中心附近，设置有螺钉输送孔3311。每个螺钉输送孔3311的底部连接到连接管336 的一侧，而连接管336的另一侧连接到螺钉进料口 338的连接单元3381。连接单元3381从螺钉输送机构3连接到输送管32。螺钉进料口 338与转动臂332同轴连接，并随着转动臂332的转动，而转动轴333 设置在底座部337上。连接单元3381和螺钉供给机构1从螺钉供给机构1连接到多个输送管32。此外，如图10的左侧视图和图11的前视图所示，底座部337构造为可通过驱动圆柱体339而垂直移动。在一些情形(At some members)，安装各种传感器从而操作控制是可行的。首先，在供给头单元331的螺钉输送孔3311中，安装螺钉存在/不存在检测传感器 3312 (screw existence/nonexistence detecting sensors 3312)以检测螺钉是否正在输送。在每个螺钉输送孔3311的开口附近，设置有钻头存在/不存在检测传感器3313 (bit existence/nonexistence detecting sensors 3313) ^1@须||马区云力|占1胃 51 白勺马区云力 占H 否在开口附近。在转动轴333的附近，安装原点检测传感器3352来检测步进电机335的转动原点从而总是在正确的位置停止步进电机335。在用于垂直移动底座部337的驱动圆柱体339的上端部分，安装有上升检测传感器3391，且在驱动圆柱体339的下端部分，安装有下降检测传感器3392。在此，设置在供给头单元331的供给头部件331a或331b的上部中心附近的螺钉输送孔3311的通道的轴向，相对于连接到供给头单元331的供给头部件331a或331b的下部的连接管336的通道的轴向，是处于大约直角(90° )。出于该原因，在供给头单元331中，应当准备用于改变处于直角的通道的结构。然而，就仅仅弯曲的普通管来说，管的弯曲部分不可避免地有点平，因此螺钉S经常卡在其中。因此，在该实施方式，如图12和图13所示，导块3314用于自由地设计通道的形状。导块3314可分割为两个导块元件3314a和3314b，而且如图12所示，通过插入螺钉 3317到结合孔1316该两个导块元件3314a和3314b结合到一起。导块3314的一个导块元件3314a (或3314b)具有图13中的形状。在导块元件3314a和3314b结合到一起时，在导块元件3314a和3314b彼此面对的配合面3318，弯曲的引导槽3315形成为连接螺钉输送孔 3311和连接管336的螺钉引导通道。在该情形，成为螺钉引导通道的弯曲的引导槽3315可以自由地插入(cut into) 导块元件3314a和3314b的配合面3318，从而螺钉引导通道的剖面具有遍于螺钉引导通道的一致的准确的圆形，或者如果需要，只在弯曲部分具有稍大的准确的圆形。因而，弯曲区域没有展平。虽然描述了供给头单元331的导块3314的弯曲通道，螺钉进料口 338的弯曲通道具有相同的结构。在螺钉进料口 338中，每个螺钉导块3382分割为两个导块元件，也就是说，左和右导块元件3382a和3382b。当导块元件3382a和3382b结合在一起时，在导块元件3382a和3382b彼此面对的配合面，弯曲引导槽3315形成，和导块3314相似。此外，在供给头单元331，成对的导块元件3381a和3381b可以设置为和螺钉的种类一样多。如上所述，通过可分割的导块元件3314a和3314b形成供给头单元331的弯曲通道区域，且弯曲的引导槽形成在两个导块元件3314a和3314b的配合面3318以滑动引导螺钉。同时，如图14 a和图14b中所示，螺钉拧紧机构(钻头)5的前端的驱动钻头(BIT) 部分51具有结构，该结构根据公开号平8-229752的日本专利申请的相关技术或已知的结构。驱动钻头部分51从驱动钻头(BIT) 511和螺钉夹持器512之间的间隙吸取空气，从而驱动钻头511与螺钉啮合并夹持螺钉。为了吸气，如图1所示，螺钉拧紧机构5的主体部分52的上端部连接到吸管53，该吸管连接到通过该系统可控的吸气装置(未示出)。此外，螺钉拧紧机构(钻头)5和螺钉拧紧机构5的驱动钻头底座部54构造为通过由控制指令设备(未示出)控制的垂直移动机构55，上升位置检测传感器以及下降位置检测传感器可垂直移动到预定位置。此外，螺钉拧紧机构(钻头)5和螺钉拧紧机构5的驱动钻头部分51构造为通过螺钉装配站4的螺钉拧紧机构输送单元41可向左和右移动，并具有位置传感器(未示出)用于在预定位置停止。[操作略图]
将参照图15的流程图和图16到图19的单独状态的透视图描述上述的实施方式的操作。首先，在步骤Si，按压操作按钮来发送螺钉供给指令，以开始自动螺钉供给操作。 在步骤S2，通过安装在定位螺钉导轨122的前端的螺钉供给位置(存在/不存在)传感器16 (见图6a和图6b)检测螺钉是否在螺钉供给机构1的定位螺钉导轨122中存在。如果检测到待供给的螺钉已经准备好(在步骤S2中“是”)，程序进行到步骤S3。在步骤S3，释放单元33的驱动圆柱体339被激活，在垂直方向(Z轴)将底座部337向下移动。相反，如果在步骤S2检测到没有螺钉(在步骤S2中“否”)，供给螺钉到螺钉供给机构1的定位螺钉导轨 122。如果在螺钉存储单元11中没有螺钉，通过警告灯(未示出)等作出警告。在图16的透视图中显示步骤S3的状态。接下来，程序进行到步骤S4。在步骤S4，安装在前端部的具有两个供给头部件 331a和331b的转动臂332绕底座部337的转动轴333转动到位置，并将供给头单元331的选定的供给头部件(供给头部件331a和331b中的任一个)正好停在螺钉拧紧机构(驱动钻头)5的驱动钻头部分51的下方。步骤S4的状态在图14a到图14c的透视图中显示，且是图14 a的状态。 在转动臂332的转动停止的时刻，或者在转动操作中，在步骤S4中，螺钉拧紧机构 5和驱动钻头底座部54还通过垂直移动机构55向下移动。然后，在步骤S5，螺钉拧紧机构5通过垂直移动机构55向下移动，从而前端的驱动钻头部51与供给头部件331a (其是图19中处于前侧的供给头部件)(或者如果需要时是供给头部件331b)紧密接触。接下来，在步骤S6，通过钻头存在/不存在检测传感器3313 判断螺钉输送孔3311和驱动钻头511的中心轴是否彼此一致。如果中心轴彼此一致(在步骤S6中“是”)，程序进行到步骤S7。相对的，如果中心轴彼此不一致(在步骤S6中“否”)， 程序返回到步骤S5，从而螺钉拧紧机构5继续向下移动。在步骤S7，如图14 b所示，在螺钉拧紧机构5 —侧的吸气装置的吸气阀打开以开始从吸气管53吸气，从而从驱动钻头511和螺钉夹持器512之间的间隙吸气。与此同时， 压缩空气供给到压缩空气入口 313。结果，螺钉很快与驱动钻头511啮合并通过吸力保持在那。然后，在步骤S8，检测螺钉是否吸起并完全分离供给头单元331。如果检测到在供给头单元331中没有螺钉(在步骤S8中“是”)，程序进行到步骤S9，其中螺钉拧紧机构5向上移动。相反地，如果螺钉留在供给头单元331中(在步骤S8中“否”)，程序返回步骤S7以执行将螺钉和驱动钻头511啮合的操作。在图18的透视图中显示将螺钉和驱动钻头511啮合的步骤S7的操作状态。在步骤S9，如图14 c中所示，螺钉拧紧机构5和驱动钻头底座部54 —起向上移动。然后，在步骤S10，通过上升检测传感器3391检测螺钉拧紧机构5是否到达上升位置。 如果检测到螺钉拧紧机构5到达该上升位置(在步骤SlO中“是”)，该螺钉拧紧机构5的上升停止。相反，如果螺钉拧紧机构5没有到达该上升位置(在步骤SlO中“否”)，程序返回到步骤S9，其中该螺钉拧紧机构5继续向上移动。如果螺钉拧紧机构5的上升完成，接着是在步骤Sll到S14中转动臂332的撤离操作以及在步骤S21到S29中螺钉拧紧机构5的螺钉拧紧操作。转动臂332的撤离操作如下执行。首先，在步骤S11，停止螺钉输送机构3的利用空气的压力输送。接下来，在步骤S12，转动臂332反向转动以移动供给头单元331到初始撤离位置。然后，在步骤S13，激活驱动圆柱体339以将转动臂332和底座部337向上移动到初始位置。在步骤S14，螺钉输送操作完成而螺钉供给机构1等待下一个螺钉供给指令。同时，螺钉拧紧操作紧随步骤S10。在步骤S21，螺钉拧紧机构5通过螺钉装配站4 的螺钉拧紧机构输送单元41而向左和右移动，并停止在由控制指令设备设定的预定位置。 在步骤S22，拧紧到螺钉装配站4的物体输送单元42的各种设备如照相机或手提电话的带螺纹物体421通过物体输送单元42前后移动，从而带螺纹部422和驱动钻头511位于相同的垂直线上。步骤S22可以和步骤S21同时执行。在步骤S23，检测带螺纹部422和驱动钻头511是否位于相同的垂直线上。如果带螺纹部422和驱动钻头511没有位于相同的垂直线上(在步骤S23中“否”)，程序进入步骤 S22。如果带螺纹部422和驱动钻头511位于相同的垂直线上(在步骤S23中“是”)，在步骤 S24，通过螺钉拧紧机构5激活垂直移动机构55并与下降位置检测传感器协同操作，以在设定位置将驱动钻头511与螺钉啮合。接下来，在步骤S25，驱动钻头(BIT) 511转动以开始螺钉拧紧操作。图19是显示状态的透视图，其中转动臂332和底座部337通过在步骤S13激活驱动圆柱体339而向上移动并撤到初始位置，以及操作状态，其中通过在步骤25转动驱动钻头(BIT) 511而开始螺钉操作。接下来，在步骤S26，检测驱动钻头511的转动是否停止。如果驱动钻头511的转动停止，在步骤S27，该螺钉拧紧操作完成，与此同时，到驱动钻头511的吸气停止。相反，如果驱动钻头511继续转动，程序返回步骤S25。在步骤S27后，在步骤S28，通过螺钉装配站4的螺钉拧紧机构输送单元41，螺钉拧紧机构5向左或右移动(实施方式中向左)，物体421移动到通过控制指令设备设定的预定位置。然后，在步骤S29，该螺钉拧紧操作完成。随后，上述自动螺钉拧紧操作的步骤Sl到S29可以重复用于装配物品的预定部分。 在此，通过与利用图20a到图20c和图2Ia和图2Ib显示的相关技术的压缩空气进行压力输送的缺陷对比，将详细描述根据本发明的实施方式的利用空气的螺钉输送机构， 其通过根据本发明实施方式的吸气设备吸气。可以在图20c中从箭头所示气流看出，用于压力传输的空气在Y形路径h和前端部分的夹持器Cl间形成漩涡。结果，螺钉卡住或者反向的次数增加。尤其地，所有供给用于压力传输的空气不是从路径的出口排出，而剩余空气的流动在Y形路径h和前端部分的夹持器Cl间反向，从而引发漩涡状态。因此，转动力施加于螺钉。由于这个原因，可以容易地倒转短螺钉或者轻螺钉。此外，如图21a所示，作为一种用于阻止螺钉被倒转的方法，提供一种构造，其中连接用于阻止螺钉在Y形路径h的附近倒转的螺钉倒转阻止机构i。然而，如图21b所示， 在具有上述结构的螺钉供给驱动钻头中，如果螺钉的长度是螺钉头直径的大约2倍或者更多倍，或者是大尺寸螺钉(重螺钉)，如果每个螺钉输送管具有适当的内径，就能够稳定地供给。然而，如果螺钉的长度是螺钉头直径的大约2倍或者更小，或者是小尺寸螺钉(轻螺钉)， 螺钉卡住或者在Y形路径h和夹持器cl间反向的可能性显著增加。因此，本发明的实施方式通过将螺钉输送方式从压力输送到抽吸解决了在Y形路径h和夹持器cl间发生的空气漩涡现象。首先，在压力输送的情况下，作为一种压制顶点的方法，例证了一种为不引起顶点而调整空气量的方法。然而，实际上，因为有太多的因素用于调整，比如单个螺钉的尺寸或者形状的改变或者温度或者供应空气的露点的改变，合适地调整空气量是非常困难的。同时，如同在本发明的实施方式中一样，当螺钉通过抽吸输送时，进入驱动钻头的空气流的量取决于用于抽吸的抽吸设备排出的空气的量，这意味着没有空气剩余。因此，空气的漩涡状态不会出现。因此，能够以稳定的姿态输送螺钉。由于根据本发明的实施方式的自动螺钉拧紧装置具有以上所述的构造和功能，它具有以下优势。( 1)由于使用空气吸力，从螺钉拧紧机构侧通过螺钉输送机构3将螺钉S以螺钉头部Sl在前的方式输送，螺钉不太可能损伤输送管32的内壁且不会卡在输送管32中，并能够稳定螺钉S的姿态，使螺钉和驱动钻头牢固地啮合，稳定地供给螺钉，从而能够改善可靠性。此外，可以自动且快速地将与驱动钻头511啮合的螺钉拧紧到物体的带螺纹部分 422。(2)由于在转动臂332的前端设置了对应于多个不同种类的螺钉的供给头单元 331，所以可以从多个不同种类的螺钉中选择需要的种类的螺钉且快速地将需要的种类的螺钉与驱动钻头啮合。此外，因为可以仅通过控制供给头单元的转动位置为驱动钻头供给需要的种类的螺钉，该装配简单且容易保养。对于本领域的技术人员来讲很明显的是，在不偏离本发明的范围和精神的情况下可以做出各种不同的修改和变化。例如，虽然在实施方式中使用了两个供给头部件，也可以为转动臂332设置三个或者更多供给头部件，只要供给头单元可以与驱动钻头部分51对齐。因此，其应当被理解，上述实施方式在所有方面都不是限定性的，而是说明性的。本发明的范围由所附的权利要求而不是他们之前的记述所限定，因而所有落入权利要求的边界和限制，或者些边界或限制的等同变换内的变化和修改，都因而确定为被包含在权利要求内。
权利要求
1.一种自动螺钉拧紧装置，其使用螺钉拧紧机构的空气吸力，通过螺钉输送机构，将螺钉从螺钉供给机构输送到该螺钉拧紧机构，使螺钉与螺钉拧紧机构的前端的驱动钻头部啮合，并拧紧该螺钉于预设的带螺纹部，其特征在于释放单元设置在螺钉供给机构的输送管的前端，转动臂安装在释放单元，且供给头单元安装在该转动臂的前端，以使得与该螺钉拧紧机构的前端的驱动钻头部紧密接触，该供给头单元在紧密接触的位置和撤离位置之间可移动，在紧密接触位置，供给头单元与该螺钉拧紧机构的前端的驱动钻头部紧密接触，在撤离位置，供给头单元远离驱动钻头单元，且在紧密接触位置，该螺钉拧紧机构的前端的驱动钻头部与螺钉接触，并吸引螺钉的头部以便和螺钉啮合。
2.根据权利要求1所述的自动螺钉拧紧装置，其特征在于和多个不同种类的螺钉相一致的多个供给头部件设置在转动臂的前端的供给头单元， 且选定预设的供给头部件并使其与驱动钻头部接触，从而可以供给不同种类的螺钉到供给头部件。
3.根据权利要求1所述的自动螺钉拧紧装置，其特征在于通过形成弯曲的引导槽而形成的每个供给头部件的弯曲通道，所述弯曲通道用于在可分割的导块元件的配合面引导螺钉。
全文摘要
本发明提供了一种自动螺钉拧紧装置，其能够抑制输送管内壁的损伤，稳定螺钉的姿态，稳定地供给螺钉到驱动钻头，以及减少螺钉拧紧时间。在自动螺钉拧紧装置中，其使用螺钉拧紧机构的空气吸力，通过螺钉输送机构，将螺钉从螺钉供给机构输送到该螺钉拧紧机构，使螺钉与驱动钻头部啮合，并拧紧该螺钉；释放单元设置在螺钉供给机构的输送管的前端；转动臂安装在该螺钉释放单元，且供给头单元安装在该转动臂的前端，使得与该螺钉拧紧机构的前端的驱动钻头部紧密接触，该供给头单元在紧密接触的位置和撤离位置之间可移动，在紧密接触位置，供给头单元与该螺钉拧紧机构的前端的驱动钻头部紧密接触，在撤离位置，供给头单元远离驱动钻头单元，且在紧密接触位置，该螺钉拧紧机构的前端的驱动钻头部与螺钉接触，并吸引螺钉的头部以便和螺钉啮合。
文档编号B23P19/06GK102218655SQ201110080289
公开日2011年10月19日 申请日期2011年3月31日 优先权日2010年4月19日
发明者太田义武, 高桥宏 申请人:株式会社大武源工业