自动锁螺丝的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种自动锁螺丝机，其包括自动分离模块、自动输送模块以及自动锁紧模块。该自动分离模块逐一分离多个已整列的螺丝。该自动输送模块连接该自动分离模块，并具有输送管，该输送管输送该自动分离模块所分离的螺丝。该自动锁紧模块连接该自动输送模块，并具有第一弹簧滚珠机构与起子。该第一弹簧滚珠机构支撑该输送管所输送的螺丝，以由该起子将该第一弹簧滚珠机构所支撑的螺丝紧锁于工件上。借此，本发明的自动锁螺丝机具有高自动化程度与高生产效率，以缩短对象的生产时间。
【专利说明】自动锁螺丝机
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种锁螺丝机的【技术领域】，特别涉及一种自动化的锁螺丝机。
【背景技术】
[0002]当前在众多的电子、电机、机械五金、玩具和家具产品等制造行业，对于工件的结合和固定，常借由锁紧螺丝来完成，故螺丝在日常生活中以及产业上扮演不可或缺的角色，且广泛地应用于各个领域，市场商机庞大。
[0003]传统工件的锁螺丝方式，常常是工作人员一手拿螺丝，一手拿电动起子或气动起子的锁螺丝动作，此种方式是相当耗时和费力的。相对于传统的锁螺丝方式，自动锁螺丝机则因节省了手工拿取螺丝的过程，并减少将螺丝放置于螺丝起子的步骤，故自动锁螺丝机的效率比传统的锁螺丝方式提高许多。
[0004]一般自动锁螺丝机的螺丝的供给方式，常见的有吹气式和吸附式二种。一般而言，吹气式由于工作连续，每锁一次螺丝时，自动锁螺丝机的工作头部无需来回作动一次以吸附螺丝，因此吹气式的整体效率优于吸附式。但是，吹气式本身受到螺丝的外形与长径比(长度与直径比)的限制，并不是每一种螺丝都适用于吹气式输送，举例说明如下:
[0005]图1A用于绘示现有技术中输送管及适用于吹气式输送的螺丝的立体示意图，图1B用于绘示现有技术图1A中输送管及适用于吹气式输送的螺丝的平面示意图。
[0006]如图所示，吹气式利用气压将螺丝12经由输送管10的导通孔11输送至自动锁螺丝机的工作头部(图中未绘示)，由于该螺丝12的长度LI大于直径D1，故该螺丝12于输送管10的导通孔11内并不会产生翻转或卡料的情形。
[0007]图2A用于绘示现有技术中输送管及不适用于吹气式输送的螺丝的立体示意图，图2B用于绘示现有技术图2A中不适用于吹气式输送的螺丝的平面示意图。
[0008]如图所示，螺丝13的长度L2则小于直径D2，故该螺丝13于输送管10的导通孔11内可能产生翻转或卡料的情形，因而该螺丝13并不适用于吹气式输送。
[0009]因此，如何解决上述现有技术的缺失，以克服螺丝产生翻转或卡料的问题，遂成为本领域技术人员的重要课题。
【发明内容】
[0010]本发明的主要目的在于提供一种自动锁螺丝机，具有高自动化程度与高生产效率，以缩短对象的生产时间。
[0011]本发明的自动锁螺丝机，先利用旋转板逐一分离多个已整列的螺丝，并采用具有T字型导通孔的输送管依序输送已分离的螺丝，同时借由弹簧滚珠机构支撑该输送管所输送的螺丝，以将所输送的螺丝紧锁于工件上。借此，本发明可克服螺丝的长度太短而于该输送管或工作头部的贯穿孔内产生翻转或卡料的问题，进而提供具有高自动化程度与生产效率的自动锁螺丝机。
[0012]本发明提出一种自动锁螺丝机，其包括自动分离模块、自动输送模块以及自动锁紧模块。该自动分离模块用于分离多个已整列的螺丝。该自动输送模块连接该自动分离模块，并具有输送管，该输送管用于输送该自动分离模块所分离的螺丝。该自动锁紧模块用于连接该自动输送模块，并具有第一弹簧滚珠机构与起子，该第一弹簧滚珠机构用于支撑该输送管所输送的螺丝，以由该起子将该第一弹簧滚珠机构所支撑的螺丝紧锁于工件上。
[0013]以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1A用于绘示现有技术中输送管及适用于吹气式输送的螺丝的立体示意图；
[0015]图1B用于绘示现有技术图1A中输送管及适用于吹气式输送的螺丝的平面示意图；
[0016]图2A用于绘示现有技术中输送管及不适用于吹气式输送的螺丝的立体示意图；
[0017]图2B用于绘示现有技术图2A中不适用于吹气式输送的螺丝的平面示意图；
[0018]图3用于绘示本发明的自动锁螺丝机的立体示意图；
[0019]图4A至图4D用于绘示本发明的自动整列模块、自动分离模块与自动输送模块的运作方式的立体示意图；
[0020]图5A至图5B用于绘示本发明的自动输送模块中，输送管及其输送的螺丝于不同方向的立体示意图；
[0021]图6A用于绘示本发明的自动锁紧模块中，第一种工作头部与弹簧滚珠机构等组件的立体示意图；
`[0022]图6B用于绘示本发明图6A的自动锁紧模块中，第一种工作头部与弹簧滚珠机构等组件的另一立体不意图；
[0023]图6C用于绘示本发明图6B的自动锁紧模块中，第一种工作头部与弹簧滚珠机构等组件的剖视示意图；
[0024]图7A用于绘示本发明的自动锁紧模块中，第二种工作头部与弹簧滚珠机构等组件的立体示意图；
[0025]图7B用于绘示本发明图7A的自动锁紧模块中，第二种工作头部与弹簧滚珠机构等组件的另一立体不意图；
[0026]图7C用于绘示本发明图7B的自动锁紧模块中，第二种工作头部与弹簧滚珠机构等组件的剖视示意图。
[0027]主要组件符号说明
[0028]10输送管11导通孔
[0029]12、13螺丝100自动锁螺丝机
[0030]110自动整列模块 111螺丝
[0031]112承载件120自动分离模块
[0032]121旋转板122旋转单元
[0033]123第一开孔124第一旋转方向
[0034]125第二旋转方向 130自动输送模块
[0035]131气压导管132气压接头
[0036]133气压调节阀134第二开孔[0037]135吹气口136气压通孔
[0038]137第一连接管138第一连接孔
[0039]139输送管139a导通孔
[0040]140自动锁紧模块141第二连接管
[0041]141a第二连接孔142工作头部
[0042]143起子143a电动装置
[0043]144起子座145气压缸
[0044]146本体147端部
[0045]148贯穿孔149第一弹簧滚珠机构
[0046]150第二弹簧滚珠机构 151、154弹簧
[0047]152、155 滚珠153、156T 字型螺丝
[0048]200三轴平台201 平台
[0049]202支撑 架211第一滑轨
[0050]212第二滑轨213第三滑轨
[0051]220工件230载体
[0052]D1、D2 直径L1、L2 长度
【具体实施方式】
[0053]以下借由特定的具体实施形态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示的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效，也可借由其它不同的具体实施形态加以施行或应用。
[0054]图3用于绘示本发明的自动锁螺丝机的立体示意图。
[0055]如图所示，自动锁螺丝机100设置于三轴平台200的平台201上，并包括自动整列模块110、自动分离模块120、自动输送模块130以及自动锁紧模块140。
[0056]该自动整列模块110设置于载体230上，并用以整列多个螺丝(图中未绘示)，且该自动整列模块110可采用振动盘分选机构或摇臂式整列机构来实现。
[0057]该自动分离模块120连接该自动整列模块110，并用以逐一分离多个已整列的螺丝。
[0058]该自动输送模块130连接该自动分离模块120，并具有输送管139，该输送管139用以输送该自动分离模块120所分离的螺丝。
[0059]该自动锁紧模块140连接该自动输送模块130，并设置于三轴平台200或机械手臂上。以该三轴平台200为例，该三轴平台200具有支撑架202、第一滑轨211、第二滑轨212与第三滑轨213。该第一滑轨211设置于该支撑架202上，并用以使该自动锁紧模块140进行左右(如X轴方向)移动。该第二滑轨212设置于该第一滑轨211上，并用以使该自动锁紧模块140进行上下(如Z轴方向)移动。该第三滑轨213设置于该平台201上，并用以使该工件220进行前后(如Y轴方向)移动。借此，该三轴平台200可加以调整该自动锁紧模块140及该工件220的位置。
[0060]上述的自动锁紧模块140具有第二连接管141、工作头部142、起子143、电动装置143a、起子座144与气压缸145。该第二连接管141的两端分别连接该输送管139及该工作头部142。该工作头部142内的第一弹簧滚珠机构(图中未绘示)用以支撑该输送管139所输送的螺丝，该工作头部142的端部用以顶住工件220。
[0061]该起子143可为气动起子或电动起子,并借由该电动装置143a(如电动马达)或气动装置进行旋转，以将该第一弹簧滚珠机构所支撑的螺丝紧锁于该工件220上或其沟槽内。该起子座144用以设置该起子143于其中。该气压缸145连接该起子座144，并用以产生气压以提供动力予该自动锁紧模块140，使该起子座144及该起子143进行移动。图4A至图4D用于绘示本发明的自动整列模块、自动分离模块与自动输送模块的运作方式的立体示意图。
[0062]如图4A所示，该自动整列模块110具有承载件112以承载该些已整列完成的螺丝111。该自动分离模块120具有旋转板121与旋转单元122，该旋转板121具有第一开孔123，该第一开孔123可为一斜孔，该旋转单元122可为马达或旋转气缸等机构，并用以旋转该旋转板121。该自动输送模块130具有气压导管131、气压接头132与气压调节阀133。
[0063]该自动整列模块110借由震动或推力等方式，将该些已整列完成的螺丝111往该自动分离模块120的方向移动，使该些已整列的螺丝111逐一进入该旋转板121的第一开孔123内。
[0064]如图4B所示，该旋转单元122会旋转该旋转板121，以将该第一开孔123及其内的螺丝111移转至预定的位置。在本实施例中，该旋转单元122依第一旋转方向124旋转该旋转板121，以将该第一开孔123及其内的螺丝111移转至该气压导管131处。
[0065]如图4C至图4D所示，该气压导管131具有第二开孔134与气压通孔136。该气压接头132具有吹气口 135，并用以连接外部的气压装置(图中未绘示)以取得气压。该气压调节阀133连接该气压导管131与该气压接头132，并用以调整该气压的大小。
[0066]该自动输送模块130也可具有第一连接管137，其两端分别连接该气压导管131与输送管(图中未绘示)。同时，该第一连接管137具有第一连接孔138，其剖视形状为T字型。
[0067]上述图4B的第一开孔123及其内的螺丝111会移转至图4D的该气压导管131的第二开孔134处，以借由该第一开孔123的斜度使其内的螺丝111移动至该第二开孔134内。
[0068]接着，该旋转单元122会依第二旋转方向125反向旋转该旋转板121，以将该第一开孔123回复至原来的位置，使该旋转板121封闭该第二开孔134以避免该气压外泄。
[0069]此外，该气压会通过该气压接头132的吹气口 135进入该气压通孔136及该第二开孔134内，且该气压通孔136与该第二开孔134相通，使该第二开孔134内的螺丝111经由该第一连接管137的第一连接孔138及输送管的导通孔输送至自动锁紧模块(图中未绘示)内。
[0070]图5A至图5B用于绘示本发明的自动输送模块中，输送管及其输送的螺丝于不同方向的立体示意图。
[0071 ] 如图所示，输送管139可为软管，上述图4D与图3的第一连接管137及第二连接管141可为硬管，以利该输送管139的两端易于分别连接第一连接管137及第二连接管141。螺丝111的长度小于直径，但在其它实施例中，该螺丝111的长度也可大于直径。
[0072] 螺丝111的形状为T字型，且输送管139的导通孔139a的剖视形状也为T字型。借此，该螺丝111能平稳地经由该输送管139输送至自动锁紧模块的工作头部(图中未绘示)，故可克服该螺丝111的长度太短时，将导致该螺丝111经由该输送管139输送至该工作头部的过程中，可能产生翻转或卡料的问题。
[0073]图6A用于绘示本发明的自动锁紧模块中，第一种工作头部与弹簧滚珠机构等组件的立体示意图。图6B用于绘示本发明图6A的自动锁紧模块中，第一种工作头部与弹簧滚珠机构等组件的另一立体示意图。图6C用于绘示本发明图6B的自动锁紧模块中，第一种工作头部与弹簧滚珠机构等组件的剖视示意图。
[0074]如图所示，该自动锁紧模块140除具有第二连接管141、工作头部142、起子143与第一弹簧滚珠机构149外，也具有图3的起子座144与气压缸145。
[0075]该第二连接管141的两端分别连接该工作头部142与上述图5A至图5B的输送管139，且该第二连接管141的第二连接孔141a的剖视形状为T字型。
[0076]该工作头部142具有本体146、端部147与贯穿孔148。该本体146连接该端部147，该贯穿孔148贯穿该本体146与该端部147。
[0077]该端部147的直径小于该本体146的直径，当该起子143准备锁入所吸附的螺丝111时，该端部147可定位及顶住图3的工件220上欲锁入螺丝111的位置点，以利于该螺丝111锁入较小的凹槽或沟槽。
[0078]该第一弹簧滚珠机构149设置于该工作头部142内，并对准该第二连接管141。该第一弹簧滚珠机构149由三组弹簧151、三个滚珠152与三个T字型螺丝153所组成，该三组弹簧151与该第二连接管141彼此的间相隔90度。该些弹簧151分别套设于该些T字型螺丝153上并接触该些滚珠152。该些滚珠152位于该贯穿孔148处，并用以支撑经由该第二连接管141输送至该贯穿孔148处的螺丝111。该些T字型螺丝153用以旋紧或松弛该些弹簧151，并用以定位该些滚珠152至适当的位置。
[0079]上述图5A至图5B的输送管139所输送的螺丝111经由图6A至图6C的第二连接管141输送至该贯穿孔148处，并由该第一弹簧滚珠机构149支撑该贯穿孔148处的螺丝111。
[0080]该起子143自该本体146进入该贯穿孔148内以吸附该贯穿孔148处的螺丝111，并将所吸附的螺丝111移动至该端部147加以旋转而锁紧于图3的工件220上。一般而言，该起子143与该螺丝111均可具有磁性，以利该起子143易于吸牢该螺丝111，进而避免该螺丝111于该贯穿孔148内产生掉落、翻转或卡料的情形。
[0081]图7A用于绘示本发明的自动锁紧模块中，第二种工作头部与弹簧滚珠机构等组件的立体示意图。图7B用于绘示本发明图7A的自动锁紧模块中，第二种工作头部与弹簧滚珠机构等组件的另一立体示意图。图7C用于绘示本发明图7B的自动锁紧模块中，第二种工作头部与弹簧滚珠机构等组件的剖视示意图。
[0082]图7A至图7C与上述图6A至图6C的工作头部与弹簧滚珠机构等组件大致相似，故相同的处不再重复赘述，其主要差异如下:
[0083]图7A至图7C的自动锁紧模块140可具有第二弹簧滚珠机构150。该第二弹簧滚珠机构150设置于该工作头部142内，并用以支撑来自第一弹簧滚珠机构149的螺丝111。借此，该第一弹簧滚珠机构149与该第二弹簧滚珠机构150可提供支撑该螺丝111的双重保障，以避免该些螺丝111于该贯穿孔148内产生掉落、翻转或卡料的情形。[0084]该第二弹簧滚珠机构150由三组弹簧154、三个滚珠155与三个T字型螺丝156所组成，该三组弹簧154彼此的间相隔120度。该些弹簧154分别套设于该些T字型螺丝156上并接触该些滚珠155。该些滚珠155位于该贯穿孔148处，并用以支撑来自第一弹簧滚珠机构149的螺丝111。该些T字型螺丝156用以旋紧或松弛该些弹簧154，并用以定位该些滚珠155至适当的位置。
[0085]当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种自动锁螺丝机，其特征在于，包括: 自动分离模块，其分离多个已整列的螺丝； 自动输送模块，其连接该自动分离模块，并具有输送管，该输送管输送该自动分离模块所分离的螺丝；以及 自动锁紧模块，其连接该自动输送模块，并具有第一弹簧滚珠机构与起子，该第一弹簧滚珠机构支撑该输送管所输送的螺丝，以由该起子将该第一弹簧滚珠机构所支撑的螺丝锁紧于工件上。
2.根据权利要求1所述的自动锁螺丝机，其特征在于，该自动分离模块具有旋转板与旋转单元，该些已整列的螺丝逐一进入该旋转板的第一开孔内，并由该旋转单元旋转该旋转板以移转该第一开孔及其内的螺丝至预定的位置。
3.根据权利要求2所述的自动锁螺丝机，其特征在于，该第一开孔为一斜孔。
4.根据权利要求2所述的自动锁螺丝机，其特征在于，该自动输送模块还具有气压导管，且该气压导管具有第二开孔，该第一开孔及其内的螺丝旋转至该第二开孔处，以借由该第一开孔的斜度使其内的螺丝移动至该第二开孔内，并由该旋转单元反向旋转该旋转板以将该第一开孔回复至原来的位置，以使该旋转板封闭该第二开孔。
5.根据权利要求4所述的自动锁螺丝机，其特征在于，该自动输送模块还具有气压接头，其连接外部的气压装置以取得气压，使该气压通过该气压接头的吹气口进入该气压导管的气压通孔及该第二开 孔内，并使该第二开孔内的螺丝经由该输送管输送至该自动锁紧模块内。
6.根据权利要求5所述的自动锁螺丝机，其特征在于，该自动输送模块还具有气压调节阀，其连接该气压导管与该气压接头，并用以调整该气压的大小。
7.根据权利要求4所述的自动锁螺丝机，其特征在于，该自动输送模块还具有第一连接管，其两端分别连接该气压导管与该输送管，且该自动锁紧模块还具有第二连接管以连接该输送管。
8.根据权利要求7所述的自动锁螺丝机，其特征在于，该输送管为软管，该第一连接管及该第二连接管为硬管。
9.根据权利要求7所述的自动锁螺丝机，其特征在于，该第一弹簧滚珠机构由三组弹簧、三个滚珠与三个T字型螺丝所组成，该三组弹簧与该第二连接管彼此之间相隔90度。
10.根据权利要求7所述的自动锁螺丝机，其特征在于，该第一连接管的第一连接孔、该输送管的导通孔或该第二连接管的第二连接孔的剖视形状为T字形。
11.根据权利要求7所述的自动锁螺丝机，其特征在于，该自动锁紧模块还具有工作头部，该第一弹簧滚珠机构设置于该工作头部内并对准该第二连接管。
12.根据权利要求11所述的自动锁螺丝机，其特征在于，该工作头部具有本体、端部与贯穿孔，该本体连接该端部，该端部的直径小于该本体的直径，该贯穿孔贯穿该本体与该端部。
13.根据权利要求12所述的自动锁螺丝机，其特征在于，该输送管所输送的螺丝经由该第二连接管输送至该贯穿孔处，并由该第一弹簧滚珠机构支撑该贯穿孔处的螺丝。
14.根据权利要求13所述的自动锁螺丝机，其特征在于，该起子自该本体进入该贯穿孔内以吸附该贯穿孔处的螺丝，并将所吸附的螺丝移动至该端部加以旋转而锁紧于该工件上。
15.根据权利要求11所述的自动锁螺丝机，其特征在于，该自动锁紧模块还具有第二弹簧滚珠机构，其设置于该工作头部内，并用以支撑来自该第一弹簧滚珠机构的螺丝。
16.根据权利要求1所述的自动锁螺丝机，其特征在于，该自动锁紧模块还具有起子座与气压缸，该起子座用以设置该起子于其中，该气压缸连接该起子座，并用以产生气压以提供动力予该自动锁紧模块，使该起子座及该起子进行移动。
17.根据权利要求1所述的自动锁螺丝机，其特征在于，该自动锁螺丝机还包括自动整列模块，其连接该自动分离模块，并整列该些螺丝，以使该自动分离模块逐一分离该些已整列的螺 丝。
【文档编号】B23P19/06GK103786018SQ201210504592
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2012年11月30日 优先权日:2012年10月26日
【发明者】钟享年, 吴东权, 郭子鑫 申请人:财团法人工业技术研究院