一种易切换吸嘴的全自动锁螺丝机的制作方法

本发明涉及一种易切换吸嘴的全自动锁螺丝机，属于自动化机械领域。

背景技术：

当前，在电子制造行业利用螺丝装配锁紧的方式占据主要装配地位。特别是随着产品朝着体积轻薄方向发展，所使用的螺丝钉的尺寸也在逐渐减小。这就对生产过程中锁紧螺丝提出了更高的要求，高速、高效地完成螺丝的锁紧成为装配的突出问题。实际生产中主要靠手工锁紧，生产效率低、劳动强度大。现在出现了一些螺丝安装装置，可以代替人工安装，提高工作效率，节省人力。

现有技术中的螺丝安装装置中，通常采用螺丝锁附吸嘴机构对螺丝刀进行固定，而螺丝锁附吸嘴机构结构复杂，诸如中国专利文献cn103950008a中公开了一种螺丝锁附吸嘴机构，其包括对接螺丝、真空套筒、密封圈、可调螺母、弹簧、前螺丝头、无油衬套、吸嘴和螺丝起子头，所述真空套筒上端与对接螺丝连接，且真空套筒上部由密封圈封闭，所述前头螺丝装配在真空套筒中，并通过可调螺母来调节前头螺丝的上下位置，且真空套筒内设有弹簧；所述前头螺丝内设有无油衬套，吸嘴安装在前头螺丝上，并通过无油衬套对吸嘴进行导正，所述螺丝起子头通过真空套筒以及其内的弹簧到吸嘴位置处。上述技术中所述螺丝锁附吸嘴机构在进行螺丝更换时，由于没有自动锁紧装置，需要人工手动更换，不易更换螺丝，此外，上述技术中所述螺丝锁附吸嘴机构还存在吸嘴结构复杂、成本高的问题。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是现有螺丝拧紧装置更换吸嘴不方便的问题，提供一种易切换吸嘴的全自动锁螺丝机，能够快速更换吸嘴，提高了螺丝安装效率。

本发明所采取的技术方案是：

一种易切换吸嘴的全自动锁螺丝机，包括安装机台、四轴机器人、自动打螺丝装置、ccd视觉定位器，所述四轴机器人与所述安装机台固定连接，所述自动打螺丝装置与所述四轴机器人连接，所述自动打螺丝装置上安装有所述ccd视觉定位器，还包括若干个供螺丝机，所述供螺丝机安装在所述安装机台上；所述自动打螺丝装置包括吸嘴快速安装机构和螺丝吸嘴机构；所述吸嘴快速安装机构安装在自动打螺丝装置的下端，所述螺丝吸嘴机构安装于所述吸嘴快速安装机构上，所述吸嘴快速安装机构用于控制螺丝吸嘴机构进行快速更换螺丝吸嘴。

进一步地，所述自动打螺丝装置还包括安装基座；所述安装基座与所述四轴机器人连接，所述安装基座上设置有直线滑轨，所述吸嘴快速安装机构的一端设有滑块，所述滑块与所述直线滑轨滑动配合。

进一步地，所述吸嘴快速安装机构包括吸嘴托板、快速锁紧机构和真空接头；所述吸嘴托板上设有用于安装螺丝吸嘴机构的安装孔，所述快速锁紧机构用于对所述螺丝吸嘴机构的安装孔进行微动变径；所述吸嘴托板上还设置有真空接头的安装孔，所述真空接头的安装孔与所述螺丝吸嘴机构的安装孔连通。

进一步地，所述螺丝吸嘴机构包括吸嘴体、旋转轴承，所述吸嘴体内设置中空腔体，所述中空腔体内固定设置旋转轴承，螺丝刀与所述旋转轴承相连。

进一步地，所述螺丝吸嘴机构还包括密封组件，所述密封组件设置在所述螺丝刀与所述吸嘴体之间，用于密封所述中空腔体上端；所述旋转轴承设置在所述密封组件下端。

进一步地，所述吸嘴体的一侧设置有小孔，所述小孔与所述中空腔体相通，所述真空接头通过小孔与所述吸嘴体的中空腔体连同，形成一个完整的真空负压系统。

进一步地，所述自动打螺丝装置还包括吸嘴缓冲保护装置，所述吸嘴缓冲保护装置包括底端限位块、升降缓冲轴和压缩弹簧；所述底端限位块的一端与安装基座的底端固定连接，另一端位于所述吸嘴托板下方；所述吸嘴托板上设置通孔；所述升降缓冲轴的轴体穿过所述通孔，固定在所述底端限位块上并限位于所述吸嘴托板与升降缓冲轴的顶端之间；所述吸嘴托板的一端与所述吸嘴体连接，另一端与所述底端限位块活动配合。

进一步地，所述自动打螺丝装置还包括限位保护装置，所述限位保护装置包括吸嘴限位开关和吸嘴开关板，所述吸嘴限位开关设置于所述安装基座上；所述吸嘴开关板设置在吸嘴托板上，所述吸嘴开关板与吸嘴限位开关配合控制吸嘴限位开关开启或关闭。

进一步地，所述安装机台上还设有产品定位机构和到位检测感应器；所述产品定位机构与所述到位检测感应器电连接；所述到位检测感应器控制所述产品定位机构用于对需要进行螺丝拧紧的产品进行固定。

进一步地，所述安装机台上还设置有至少一个吸嘴放置架，所述吸嘴放置架用于放置所述吸嘴。

进一步地，所述安装机台上还设置有料盒，所述料盒靠近所述吸嘴放置架设置。

进一步地，所述吸嘴放置架设置于所述供螺丝机的前端靠近自动打螺丝装置的一侧的安装机台上。

进一步地，所述安装机台上还设置有显示控制器，所述显示控制器与所述四轴机器人、自动打螺丝装置、ccd视觉定位器和供螺丝机电连接，用于对设备的控制操作及显示监控到的故障信息。

进一步地，所述安装机台1上还设置有拼接卡位装置9，所述拼接卡位装置9的前端有卡钩，卡钩与现场任意的供料传输线的对接块的沟槽配合，拼接固定。

由于采用上述技术方案，本发明所产生的有益效果在于：

（1）本发明所述易切换吸嘴的全自动锁螺丝机，通过在自动打螺丝装置上设置吸嘴快速安装机构和螺丝吸嘴机构，同时将所述螺丝吸嘴机构安装于所述吸嘴快速安装机构上，使所述吸嘴快速安装机构通过程序即可控制螺丝吸嘴机构进行快速更换螺丝吸嘴，当需要安装不同型号的螺丝时，不需要人工，在连续生产的状态下即可快速切换对应的螺丝吸嘴，极大提高生产效率、降低生产成本，同时进一步设置若干个供螺丝机，即至少可以选择一个供螺丝机，这样可以使更换不同的螺丝吸嘴后，及时在供螺丝机上选择与螺丝吸嘴对应型号的螺丝进行使用，方便快捷。本发明所述易切换吸嘴的全自动锁螺丝机具有易于更换螺丝吸嘴，且吸嘴结构简单的优点，同时还可以增加螺丝的定位精度，降低加工成本。

（2）本发明所述易切换吸嘴的全自动锁螺丝机，进一步地，通过在自动打螺丝装置上设置安装基座，自动打螺丝装置通过该安装基座与所述四轴机器人转轴连接，在所述安装基座上设置直线滑轨，同时在吸嘴快速安装机构的一端设置滑块，这样可以使滑块与所述直线滑轨滑动配合，进而控制吸嘴快速安装机构和螺丝吸嘴机构升降，这样可以方便地控制吸嘴安装机构在操作过程中进行自动移动，也就是可以快速地将吸嘴安装机构移动至需要进行螺丝拧紧的部件上方或移动至需要进行吸嘴更换的吸嘴放置架上方，进而可以方便地对所述螺丝吸嘴进行快速更换。

（3）本发明所述易切换吸嘴的全自动锁螺丝机，进一步地，限定所述吸嘴快速安装机构包括吸嘴托板、快速锁紧机构和真空接头；所述吸嘴托板上设有用于安装螺丝吸嘴机构的安装孔和真空接头的安装孔，所述真空接头的安装孔与所述螺丝吸嘴机构的安装孔连通；这样通过改变真空接头内气压的大小，可以对螺丝吸嘴机构的安装孔进行微动变径，螺丝吸嘴机构的安装孔变大，可以使螺丝吸嘴机构脱落，待更换其它需要的螺丝吸嘴机构后，通过条件真空接头内气压大小，使螺丝吸嘴机构的安装孔变小，进而实现对螺丝吸嘴机构固定，这样就完成了螺丝吸嘴的自动更换。本发明所述易切换吸嘴的全自动锁螺丝机具有更换螺丝吸嘴方便快捷的优点。

（4）本发明所述易切换吸嘴的全自动锁螺丝机，进一步地，通过设置吸嘴缓冲保护装置，所述吸嘴缓冲保护装置可以包括底端限位块、升降缓冲轴和压缩弹簧；所述升降缓冲轴和压缩弹簧可以形成一定的弹性，在进行螺丝拧紧操作或更换螺丝吸嘴时，吸嘴托板上升或下降时能够时起到缓冲的作用，这样如安装基座下降过多，吸嘴快速安装机构与滑块将沿着直线滑轨微升，通过设置吸嘴缓冲保护装置可以实现对螺丝和产品进行保护的作用。

（5）本发明所述易切换吸嘴的全自动锁螺丝机，进一步地，所述全自动锁螺丝机还设有限位保护机构，当安装基座下降一定高度，自动打螺丝装置整体下降，吸嘴体前端的螺丝放置在螺丝孔孔口处，如安装基座1下降太多，超过极限，则限位保护装置上的保护开关会感应，使设备急停，这样可以对整个吸嘴装置和产品进行保护，避免产品损伤。

附图说明

图1是本发明结构示意图一；

图2是本发明结构示意图二；

图3是图1中所述i部的局部放大图；

图4是图1中所述i部的局部放大图的剖视图；

其中：1.安装机台；2.四轴机器人；3.自动打螺丝装置；31.安装基座；311.直线滑轨；32.吸嘴快速安装机构；321.吸嘴托板；322.快速锁紧机构；323.真空接头；33.螺丝吸嘴机构；331.吸嘴体；332.旋转轴承；333.螺丝刀；334.密封组件；34.吸嘴缓冲保护装置；341.底端限位块；342.升降缓冲轴；343.压缩弹簧；35.限位保护装置；351吸嘴限位开关；352.吸嘴开关板；4.ccd视觉定位器；5.供螺丝机；6.显示控制器；7.产品定位机构；8.到位检测感应器；9.拼接卡位装置；10料盒；11.吸嘴放置架。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明：

本实施方式中，所述易切换吸嘴的全自动锁螺丝机，如图1、图2和图3所示，包括安装机台1、四轴机器人2、自动打螺丝装置3、ccd视觉定位器4，所述四轴机器人2与所述安装机台1固定连接，所述自动打螺丝装置3与所述四轴机器人2连接，所述自动打螺丝装置3上安装有所述ccd视觉定位器4，所述安装机台上还设置若干个供螺丝机5，本发明技术人员可以根据不同使用方式选择设置一个或多个供螺丝机，本实施方式中优选设置三个供螺丝机，所述三个供螺丝机5并列安装在所述安装机台1上；所述自动打螺丝装置3包括吸嘴快速安装机构32和螺丝吸嘴机构33；所述吸嘴快速安装机构32安装在自动打螺丝装置的下端，所述螺丝吸嘴机构33安装于所述吸嘴快速安装机构32上，所述吸嘴快速安装机构32用于控制螺丝吸嘴机构33进行快速更换螺丝吸嘴。

上述实施方式在使用时，首先需要说明的是，本发明所述易切换吸嘴的全自动锁螺丝机可以与现场任意的对需要进行螺丝固定的产品进行传送的传输装置（如图2中所示）配合使用。当本发明所述易切换吸嘴的全自动锁螺丝机配合传输装置进行使用时，首先，将所述易切换吸嘴的全自动锁螺丝机置于传输装置的一侧，全自动锁螺丝机启动后，通过四轴机器人将螺丝吸嘴机构转移到供螺丝处，通过四轴机器人控制螺丝吸嘴机构下降一定高度后吸附螺丝；螺丝吸嘴机构上升，通过ccd视觉定位器进行准确定位，将其转移到需要安装螺丝的位置；螺丝吸嘴机构下降一定高度，将螺丝吸嘴机构上吸嘴体前端的螺丝放置在螺丝孔孔口处，螺丝刀下降，螺丝刀在一定的驱动力下将螺丝拧紧，同时螺丝吸嘴机构松开螺丝，完成拧螺丝的过程。如产品需要拧紧另一种型号的螺钉，四轴机器人带动螺丝吸嘴机构移动到放置螺丝吸嘴的操作台上，吸嘴快速安装机构通过对螺丝吸嘴机构施以一定的压力，该实施方式中可以通过气动方式通过吸嘴快速安装机构控制螺丝吸嘴机构安装孔处的气压，使螺丝吸嘴机构安装孔处气压增大，进而使螺丝吸嘴机构的安装孔孔径变大，将螺丝吸嘴机构放置在操作台上；吸嘴快速安装机构带动螺丝吸嘴机构移动到需要螺丝种类对应的放置吸嘴的操作台上，吸嘴快速安装机构将对应的螺丝吸嘴机构安装上，并通过调整螺丝吸嘴机构安装孔处的气压，使压力减小，进而使螺丝吸嘴机构的安装孔孔径缩小，将置换的螺丝吸嘴机构锁紧，然后将螺丝吸嘴机构移动到供螺丝机上，继续进行上述吸螺丝、拧螺丝工作。

作为上述实施方式的进一步优选方案，如图3所示，所述自动打螺丝装置3还包括安装基座31；所述安装基座31与所述四轴机器人2的转轴连接，所述安装基座31上设置有直线滑轨311，所述吸嘴快速安装机构32的一端设有滑块324，所述滑块与所述直线滑轨滑动配合。

上述实施方式在使用时，首先螺丝吸嘴机构转移到供螺丝处，四轴机器人控制安装基座下降一定高度，螺丝吸嘴机构吸附螺丝；安装基座上升并转移到需要安装螺丝的位置；安装基座下降一定高度，螺丝吸嘴机构整体下降，将螺丝吸嘴机构上吸嘴体前端的螺丝放置在螺丝孔孔口处，螺丝刀下降，螺丝刀在一定的驱动力下将螺丝拧紧，同时螺丝吸嘴机构松开螺丝，完成拧螺丝的过程。如产品需要拧紧另一种型号的螺钉，螺丝吸嘴机构快速移动到放置螺丝吸嘴机构的操作台上，将现有的螺丝吸嘴机构放置在操作台上；吸嘴快速安装机构带动螺丝吸嘴机构移动到与所需螺丝型号对应的螺丝吸嘴机构的放置架上，吸嘴快速安装机构将对应螺丝吸嘴机构安装在吸嘴快速安装机构上，并锁紧，然后继续进行上述吸螺丝、拧螺丝工作。

作为上述实施方式的进一步优选方案，如图3和图4所示，本实施方式与上述实施方式的区别在于，对吸嘴快速安装机构和螺丝吸嘴机构的结构进行进一步限定，所述吸嘴快速安装机构32包括吸嘴托板321、快速锁紧机构322和真空接头323；所述吸嘴托板321上设有用于安装螺丝吸嘴机构的安装孔，所述快速锁紧机构322用于对所述螺丝吸嘴机构的安装孔进行微动变径；所述吸嘴托板321上还设置有真空接头323的安装孔，所述真空接头323的安装孔与所述螺丝吸嘴机构的安装孔连通。

所述螺丝吸嘴机构33包括吸嘴体331、旋转轴承332，所述吸嘴体331内设置中空腔体，所述中空腔体内固定设置旋转轴承332，螺丝刀333与所述旋转轴承相连；所述吸嘴体331的一侧设置有小孔，所述小孔与所述中空腔体相通，所述真空接头323通过小孔与所述吸嘴体331的中空腔体连同，形成一个完整的真空负压系统。

上述实施方式在使用时，首先螺丝吸嘴机构转移到供螺丝处，四轴机器人控制安装基座下降一定高度，进而带动螺丝吸嘴机构下降一定高度，真空接头外接真空泵进行抽真空操作，使螺丝吸嘴机构吸附螺丝；螺丝吸嘴机构上升并转移到需要安装螺丝的位置；螺丝吸嘴机构下降一定高度，吸嘴装置整体下降，吸嘴体前端的螺丝放置在螺丝孔孔口处，螺丝刀下降，旋转轴承带动螺丝刀旋转将螺丝拧紧，同时螺丝吸嘴机构松开螺丝，完成拧螺丝的过程。如产品需要拧紧另一种型号的螺钉，螺丝吸嘴机构移动到治具的放置区，由于所述真空接头的安装孔与所述螺丝吸嘴机构的安装孔连通，通过气泵对快速锁紧机构施加一定的压力，从而使其对所述螺丝吸嘴机构的安装孔进行微动变径，使螺丝吸嘴机构的安装孔的孔径变大，从而将现有的螺丝吸嘴机构放置在模具架上；自动锁螺丝装置移动到与所需螺丝种类对应的螺丝吸嘴机构的模具架上，将对应的螺丝吸嘴机构安装在吸嘴快速安装机构上，再次通过气泵控制快速锁紧机构对所述螺丝吸嘴机构的安装孔进行微动变径，使吸嘴快速安装机构上的螺丝吸嘴机构的安装孔孔径变小，快速锁紧机构将对应的螺丝吸嘴机构锁紧，继而进行上述吸螺丝、拧螺丝工作。

作为进一步优选实施方式，本实施方式与上述实施方式的区别在于，如图4所示，所述螺丝吸嘴机构33还包括密封组件334，所述密封组件334设置在所述螺丝刀333与所述吸嘴体331之间，用于密封所述中空腔体上端；所述旋转轴承332设置在所述密封组件下端。本实施方式中，通过设置密封组件，可以增加吸嘴体内中空腔体的真空度，进而使得吸嘴体能更好的吸附螺丝。

作为进一步优选实施方式，本实施方式与上述实施方式的区别在于，所述自动打螺丝装置3还包括吸嘴缓冲保护装置34，所述吸嘴缓冲保护装置包括底端限位块341、升降缓冲轴342和压缩弹簧343；所述底端限位块341的一端与安装基座31的底端固定连接，另一端位于所述吸嘴托板321下方；所述吸嘴托板321上设置通孔；所述升降缓冲轴342的轴体穿过所述通孔，固定在所述底端限位块341上并限位于所述吸嘴托板321与升降缓冲轴342的顶端之间；所述吸嘴托板321的一端与所述吸嘴体331连接，另一端与所述底端限位块341活动配合。

上述实施方式在使用时，吸嘴缓冲保护装置使用方式如下：所述吸嘴缓冲保护装置包括底端限位块、升降缓冲轴和压缩弹簧；所述升降缓冲轴和压缩弹簧形成一定的弹性，吸嘴托板在上升或下降时能够时起到缓冲的作用，这样如螺丝吸嘴机构下降过多，吸嘴快速安装机构与滑块将沿着直线滑轨微升，缓冲保护装置对螺丝和产品进行保护。

作为进一步优选实施方式，本实施方式与上述实施方式的区别在于，如图3所示，所述自动打螺丝装置3还包括限位保护装置35，所述限位保护装置包括吸嘴限位开关351和吸嘴开关板352，所述吸嘴限位开关351设置于所述安装基座31上；所述吸嘴开关板352设置在吸嘴托板321上，所述吸嘴开关板与吸嘴限位开关配合控制吸嘴限位开关开启或关闭。

上述实施方式在使用时，限位保护装置使用方式如下：当滑块沿直线滑轨下降一定高，带动吸嘴托板下降一定高度，自动打螺丝装置整体下降，吸嘴体前端的螺丝放置在螺丝孔孔口处，如吸嘴托板下降太多，超过极限，则保护装置上的保护开关会感应，设备急停，对整个吸嘴装置和产品进行保护。

作为进一步优选实施方式，本实施方式与上述实施方式的区别在于，所述安装机台1上还设有产品定位机构7和到位检测感应器8；如图1和图2所示，所述产品定位机构7与所述到位检测感应器电连接；所述到位检测感应器8控制所述产品定位机构7用于对需要进行螺丝拧紧的产品进行固定。该实施方式在使用时，首先到位检测感应器对传输装置上的产品进行感应，当感应到产品的位置处于自动打螺丝装置的下方时，产品定位机构对产品进行定位，然后再通过自动打螺丝装置对产品的螺丝拧紧的操作，这样可以更加精准的对产品进行紧固操作。

作为进一步优选实施方式，本实施方式与上述实施方式的区别在于，所述安装机台上还设置有至少一个吸嘴放置架11，如图1所示，所述吸嘴放置架11用于放置所述螺丝吸嘴机构。优选地，本实施方式中选择在安装机台上设置三个吸嘴放置架，所述吸嘴放置架11设置于所述供螺丝机5的前端靠近自动打螺丝装置3的一侧的安装机台上。上述实施方式在使用时，可以选择需要对应不同型号螺丝的吸嘴体放置在吸嘴放置架上，这样，可以更加更变快捷地进行吸嘴的更换。

作为进一步优选实施方式，本实施方式与上述实施方式的区别在于，所述安装机台1上还设置有料盒10，所述料盒10靠近所述吸嘴放置架11设置。本实施方式在使用时，如果螺丝拧紧操作过程中，出现螺丝拧坏或螺丝残次品，可以直接将其放置在该料盒内。

作为进一步优选实施方式，本实施方式与上述实施方式的区别在于，如图1所示，作为进一步优选实施方式，本实施方式与上述实施方式的区别在于，所述安装机台上还设置有显示控制器6，所述显示控制器6与所述四轴机器人2、自动打螺丝装置3、ccd视觉定位器4和供螺丝机5电连接，用于对设备的控制操作及显示监控到的故障信息。

作为进一步优选实施方式，本实施方式与上述实施方式的区别在于，所述安装机台1上还设置有拼接卡位装置9，如图1所示，所述拼接卡位装置9的前端有卡钩，卡钩与现场任意的供料传输线的对接块的沟槽配合，手动推动拼接卡位装置9的手柄，完成全自动锁螺丝机与现场任意供料传输线的拼接固定。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。