一种机箱底板自动放螺栓装置及其使用方法与流程

本发明涉及螺栓进料安装技术领域，尤其涉及一种机箱底板自动放螺栓装置及其使用方法。

背景技术：

机箱底板通过螺栓与机箱连接，机箱底板上的螺栓数量多达几十个，目前通常都是人工用螺丝刀、扳手等工具拧螺栓，工作强度大，工作效率低，随着长时间的作业，工人疲劳导致注意力下降，经常存在漏掉螺栓的情况，从而导致机箱底板连接强度降低、产品质量降低。目前也有自动拧螺栓的装置，即把螺栓装入机箱底板上的连接孔内后，再通过自动化设备拧螺栓，在一定程度上提高了装配效率；然而将螺栓放入机箱底板上的连接孔内的步骤还需要人工作业，人工作业效率低，这就限制了自动拧螺栓设备的效率，目前尚无能与自动拧螺栓设备对接的自动放螺栓设备。

技术实现要素：

本发明为了解决现有技术中的机箱底板人工放螺栓导致装配效率低的问题，提供了一种能自动对机箱底板放螺栓、提高机箱底板后续装配效率的机箱底板自动放螺栓装置及其使用方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种机箱底板自动放螺栓装置，包括底板、设在底板上的机箱，底板的下侧设有控制箱，所述底板的两端均设有立柱，立柱的上端设有支撑座，两个支撑座之间设有水平的横滑杆，横滑杆上设有螺栓限位模板，螺栓限位模板上设有与机箱底板上的连接孔一一对应的螺栓限位孔，支撑座上设有驱动螺栓限位模板横向水平滑动的第一驱动机构；机箱的左侧上端设有用于螺栓自动进料的振动盘，振动盘的出料端设有螺栓导管，所述横滑杆的上方设有纵滑杆，所述的纵滑轨上设有滑动座，所述的滑动座上固定有竖直的螺栓出料管，所述螺栓出料管的上端通过柔性管与螺栓导管连接，所述纵滑杆的一端设有驱动滑动座纵向水平滑动的第二驱动机构；所述机箱的右侧顶部设有电缸，电缸通过纵滑轨与机箱顶部连接，机箱的顶部设有驱动电缸纵向水平移动的第三驱动机构，所述电缸的轴端设有吸盘；所述底板的右端设有用于机箱底板定位的定位平台。

振动盘内的螺栓依次进入柔性管中排列好，螺栓限位模板横向移动，滑动座纵向移动，使得螺栓出料管与螺栓限位孔逐一对齐，并将螺栓装入螺栓限位孔内，然后通过吸盘将螺栓限位孔内的所有螺栓吸取，吸盘移动到机箱底板的正上方将螺栓一一对应装入机箱底板的连接孔内，实现自动放螺栓，从而便于后续机箱底板装配工位上的机械手抓取装好螺栓的机箱底板并移动到装配工位上，通过自动拧螺栓装置进行机箱底板安装。

作为优选，所述的第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构均包括步进电机、与步进电机连接的螺杆。步进电机与螺杆配合，能准确的控制螺栓限位模板、滑动座的位移量，确保螺栓出料管与螺栓限位孔准确对齐。

作为优选，所述的支撑架与立柱之间滑动连接，左端的支撑架与底板之间设有升降气缸；所述横滑杆的右端下侧设有螺栓防漏检测平台，所述螺栓防漏检测平台的顶面设有若干与螺栓限位模板上的螺栓限位孔一一对应的传感器。螺栓限位模板上的螺栓限位孔内螺栓都放过一次后，螺栓限位模板移动到螺栓防漏检测平台的正上方，升降气缸驱动螺栓限位模板下降，通过传感器对每个螺栓限位孔内的螺栓进行检测，如果检测到任意一个螺栓限位孔内缺少螺栓，则自动对该螺栓限位孔补入螺栓。

作为优选，所述的传感器为接近传感器或压力传感器。如果传感器采用接近传感器时，升降气缸控制螺栓限位模板下降，只需要将螺栓下端与接近传感器接近即可实现检测；如果传感器采用压力传感器，则升降气缸需要控制螺栓限位模板下降到螺栓下端与压力传感器接触，通过压力传感器的压力值变化检测螺栓限位孔内是否有螺栓。

作为优选，所述滑动座的下侧设有竖直的连接板，所述的连接板上设有水平的上滑销、下滑销，所述的上滑销、下滑销与连接板之间滑动连接；所述螺栓出料管的下端侧面设有上滑槽、下滑槽，所述上滑销的内端延伸形成伸入上滑槽内的上限位片，所述下滑销的内端延伸形成伸入下滑槽内的下限位片，所述上限位片与下限位片之间的距离小于等于螺栓的总长度，所述的连接座上设有同时控制上滑销、下滑销同步反向周期运动的螺栓分离限位机构。上滑销、下滑销同步反向周期运动，从而使得螺栓一个一个分离落入螺栓限位孔内。

作为优选，所述的螺栓分离限位机构包括伺服电机、设在伺服电机轴端的转轴，所述的转轴上固定有上凸轮、下凸轮，所述的上凸轮、下凸轮的相位相差180度，所述上滑销、下滑销的外端与连接板之间的部位均设有压簧，所述上滑销的外端与上凸轮的表面接触，所述下滑销的外端与下凸轮的表面接触；当上凸轮的小径端与上滑销的外端接触时，下凸轮的大径端正好与下滑销的外端接触。初始状态，下限位片伸入下滑槽内对螺栓出料管最下端的螺栓的螺栓头限位，下滑销的外端受到下凸轮的大径端支撑，上限位片不对螺栓限位，上滑销的外端受到上凸轮的小径端支撑；伺服电机转180度时，下限位片与最下端的螺栓分离，最下端的螺栓从螺栓出料管内下落，上限位片伸入上滑孔内，第二个螺栓受到上限位片的限位而无法下落，伺服电机再转180度时，下限位片、上限位片均回到初始状态，第二个螺栓下落并受到下限位片的限位；因此，伺服电机每转一圈（360度），实现一个螺栓的分离、下落，确保螺栓能够一一对应稳定的落入螺栓限位孔内。

作为优选，所述上限位片、下限位片的外端两侧均向外延伸形成卡耳，两个卡耳之间设有弧形卡槽，所述弧形卡槽的直径大于螺栓的螺柱处直径，弧形卡槽的直径小于螺栓的螺栓头处的直径。通过卡耳对螺栓头的两侧支撑限位，稳定性好，防止螺栓倾斜。

作为优选，所述的吸盘为气动吸盘，气动吸盘的下侧面上设有与螺栓限位模板上的螺栓限位孔一一对应的吸嘴。通过吸嘴一一对应吸取螺栓限位模板上的螺栓，稳定性好。

作为优选，所述的吸盘为电磁铁吸盘，所述的螺栓限位模板由铜或铝制成。电磁铁吸盘通电产生磁性，磁性吸取螺栓，能适用于不同螺栓限位模板上的螺栓吸取，通用性强。

一种机箱底板自动放螺栓装置的使用方法，其特征是，包括以下步骤：

a、将大量螺栓放入振动盘内，将机箱底板置于定位平台上定位，根据螺栓定位模板上的螺栓定位孔的位置通过控制箱设定好第一驱动机构、第二驱动机构的动作时序；

b、振动盘对螺栓进行分选上料，使得螺栓全部排列成螺柱端朝下的状态并依次进入螺栓导管后进入柔性管中，第一驱动机构、第二驱动机构根据设定好的时序动作，每动作一次，螺栓出料管移动到与螺栓限位模板上的螺栓限位孔对齐，螺栓分离限位机构使得螺栓出料管内的一个螺栓进入一个螺栓限位孔内；直到所有的螺栓限位孔内都放入一个螺栓；

c、螺栓限位模板移动到螺栓防漏检测平台的正上方，气缸带动螺栓限位模板整齐下降，防漏检测平台上的传感器与螺栓限位孔内的螺栓一一对应检测，检测后气缸复位；如果检测到任意一个螺栓限位孔内缺少螺栓，则通过传感器的信号标记该螺栓限位孔的坐标，并通过第一驱动机构、第二驱动机构带动螺栓限位模板移动，将缺少螺栓的螺栓限位孔内放入一个螺栓，再次通过螺栓防漏检测平台上检测，直到所有的螺栓限位孔内都有螺栓；

d、电缸带动吸盘下降，吸盘吸入螺栓限位孔内的每个螺栓，第三驱动机构带动吸盘移动到机箱底板的正上方，吸盘上的螺栓位置与机箱底板上的连接孔一一对齐，电缸下降将吸盘上的螺纹一一对应的装入机箱底板的连接孔内；从而便于后续机箱底板装配工位上的机械手抓取装好螺栓的机箱底板并移动到装配工位上，通过自动拧螺栓装置进行机箱底板安装。

因此，本发明自动对机箱底板放螺栓，降低人工劳动强度，提高机箱底板后续装配效率。同时还能对螺栓限位孔内的螺栓进行检测，防止螺栓漏放。

附图说明

图1为本发明的一种结构示意图。

图2为本发明的左视图。

图3为图1中A处局部放大示意图。

图4为图3中伺服电机转动180度后的状态示意图。

图5为图3中下限位片对螺栓限位状态示意图。

图6为图4中下限位片与螺栓取消限位的状态示意图。

图中：底板1、机箱2、控制箱3、立柱4、支撑座5、横滑杆6、螺栓限位模板7、升降气缸8、第一驱动机构9、振动盘10、螺栓导管11、纵滑杆12、滑动座13、螺栓出料管14、柔性管15、第二驱动机构16、电缸17、纵滑轨18、第三驱动机构19、吸盘20、机箱底板21、定位平台22、螺栓防漏检测平台23、传感器24、螺栓25、螺柱250、螺栓头251、连接板100、上滑销101、下滑销102、上限位片103、下限位片104、压簧105、卡耳106、弧形卡槽107、上滑槽140、下滑槽141、伺服电机200、转轴201、上凸轮202、下凸轮203。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：

如图1和图2所示的一种机箱底板自动放螺栓装置，包括底板1、设在底板上的机箱2，底板的下侧设有控制箱3，底板的两端均设有立柱4，立柱的上端设有支撑座5，两个支撑座之间设有水平的横滑杆6，横滑杆上设有螺栓限位模板7，支撑架与立柱之间滑动连接，左端的支撑架与底板之间设有升降气缸8；

螺栓限位模板7上设有与机箱底板上的连接孔一一对应的螺栓限位孔，支撑座上设有驱动螺栓限位模板横向水平滑动的第一驱动机构9；机箱的左侧上端设有用于螺栓自动进料的振动盘10，振动盘的出料端设有螺栓导管11，横滑杆6的上方设有纵滑杆12，纵滑轨上设有滑动座13，滑动座上固定有竖直的螺栓出料管14，螺栓出料管的上端通过柔性管15与螺栓导管11连接，纵滑杆的一端设有驱动滑动座纵向水平滑动的第二驱动机构16；可以根据需求设置多套振动盘、与振动盘配套的螺栓出料管。

机箱2的右侧顶部设有电缸17，电缸通过纵滑轨18与机箱顶部连接，机箱的顶部设有驱动电缸纵向水平移动的第三驱动机构19，电缸的轴端设有吸盘20；底板的右端设有用于机箱底板21定位的定位平台22。吸盘可以是气动吸盘，气动吸盘的下侧面上设有与螺栓限位模板上的螺栓限位孔一一对应的吸嘴，吸盘也可以是电磁铁吸盘；

本实施例中，第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构均包括步进电机、与步进电机连接的螺杆；本实施例中的吸盘为电磁铁吸盘，螺栓限位模板7由铜或铝制成，电磁铁吸盘吸附螺栓的时候不会吸引螺栓限位模板。

横滑杆6的右端下侧设有螺栓防漏检测平台23，螺栓防漏检测平台23的顶面设有若干与螺栓限位模板上的螺栓限位孔一一对应的传感器24；传感器为接近传感器或压力传感器，本实施例中的传感器为接近传感器。

如图3、图4和图5所示，滑动座13的下侧设有竖直的连接板100，连接板上设有水平的上滑销101、下滑销102，上滑销、下滑销与连接板之间滑动连接；螺栓出料管14的下端侧面设有上滑槽140、下滑槽141，上滑销101的内端延伸形成伸入上滑槽内的上限位片103，下滑销102的内端延伸形成伸入下滑槽内的下限位片104，上限位片与下限位片之间的距离小于等于螺栓25的总长度；

连接座上设有同时控制上滑销、下滑销同步反向周期运动的螺栓分离限位机构，螺栓分离限位机构包括伺服电机200、设在伺服电机轴端的转轴201，转轴上固定有上凸轮202、下凸轮203，上凸轮、下凸轮的相位相差180度，上滑销101、下滑销102的外端与连接板100之间的部位均设有压簧105，上滑销的外端与上凸轮的表面接触，下滑销的外端与下凸轮的表面接触；当上凸轮的小径端与上滑销的外端接触时，下凸轮的大径端正好与下滑销的外端接触；

如图5和图6所示，上限位片、下限位片的外端两侧均向外延伸形成卡耳106，两个卡耳之间设有弧形卡槽107，弧形卡槽的直径大于螺栓25的螺柱250处直径，弧形卡槽的直径小于螺栓的螺栓头251处的直径。

一种机箱底板自动放螺栓装置的使用方法，包括以下步骤：

a、将大量螺栓放入振动盘内，将机箱底板置于定位平台上定位，根据螺栓定位模板上的螺栓定位孔的位置通过控制箱设定好第一驱动机构、第二驱动机构的动作时序；

b、振动盘对螺栓进行分选上料，使得螺栓全部排列成螺柱端朝下的状态并依次进入螺栓导管后进入柔性管中，第一驱动机构、第二驱动机构根据设定好的时序动作，每动作一次，螺栓出料管移动到与螺栓限位模板上的螺栓限位孔对齐，螺栓分离限位机构使得螺栓出料管内的一个螺栓进入一个螺栓限位孔内；直到所有的螺栓限位孔内都放入一个螺栓；

c、螺栓限位模板移动到螺栓防漏检测平台的正上方，气缸带动螺栓限位模板整齐下降，防漏检测平台上的传感器与螺栓限位孔内的螺栓一一对应检测，检测后气缸复位；如果检测到任意一个螺栓限位孔内缺少螺栓，则通过传感器的信号标记该螺栓限位孔的坐标，并通过第一驱动机构、第二驱动机构带动螺栓限位模板移动，将缺少螺栓的螺栓限位孔内放入一个螺栓，再次通过螺栓防漏检测平台上检测，直到所有的螺栓限位孔内都有螺栓；

d、电缸带动吸盘下降，吸盘吸入螺栓限位孔内的每个螺栓，第三驱动机构带动吸盘移动到机箱底板的正上方，吸盘上的螺栓位置与机箱底板上的连接孔一一对齐，电缸下降将吸盘上的螺纹一一对应的装入机箱底板的连接孔内；从而便于后续机箱底板装配工位上的机械手抓取装好螺栓的机箱底板并移动到装配工位上，通过自动拧螺栓装置进行机箱底板安装。