一种螺丝自动装配机及其装配方法与流程

【技术领域】

本发明涉及一种螺丝自动装配机及其装配方法。

背景技术：

用于穿线用的螺纹管，需要在螺纹管上拧上螺母，并且为了防止损伤电线，同时也起到绝缘隔离的作用，需要在螺纹管内套一个塑胶内衬，这三个零件的装配，现在一般都是手工装配，并且将内衬装在螺纹管上比较费力，还需借助工具压紧，物料装配效率低下。

本发明就是基于这种情况作出的。

技术实现要素：

本发明目的是克服了现有技术的不足，提供一种能够大大提高装配效率的螺丝自动装配机及其装配方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种螺丝自动装配机，其特征在于：包括有机架1，在机架1设有装有若干个螺纹管5的第一振动盘2、装有若干个螺母6的第二振动盘3、装有若干个内衬7的第三振动盘4，在所述机架1上还设有用于夹取第一振动盘2输出端的螺纹管5的夹取装置、用于吸取第二振动盘3输出端的螺母6的吸取装置、用于夹紧第三振动盘4输出端的内衬7的夹紧装置、驱动所述夹取装置转动的第一驱动装置、驱动所述吸取装置滑动的第二驱动装置、驱动所述吸取装置转动的第三驱动装置、驱动所述夹紧装置滑动的第四驱动装置，在机架1的下方设有穿料装置，所述穿料装置包括有转动头8、插在转动头8上的多根穿料杆9、驱动转动头8升降以进一步带动穿料杆9升降的第六驱动装置，在所述机架1上设有用于将所述穿料杆9上的所述内衬7压入所述螺纹管5的压管10。

如上所述的螺丝自动装配机，其特征在于：所述夹取装置包括能够开合的两个半圆柱体组成的夹具11，在该夹具11上设有夹取所述螺纹管5的夹槽12，所述第一驱动装置为驱动所述夹具11转动的第一电机13，在所述机架1上设有驱动第一驱动装置和所述夹取装置水平运动的第五驱动装置，所述第五驱动装置包括第五气缸14和供第一驱动装置滑动的第五滑轨15。

如上所述的螺丝自动装配机，其特征在于：所述吸取装置包括永磁体16，所述第二驱动装置包括驱动所述吸取装置和所述压管10一同运动的第一丝杠机构29，所述第三驱动装置包括驱动所述吸取装置转动的第三电机31。

如上所述的螺丝自动装配机，其特征在于：所述夹紧装置包括由气缸驱动开合的夹爪17，所述第四驱动装置为第四气缸18和供所述夹紧装置滑动的第四滑轨19。

如上所述的螺丝自动装配机，其特征在于：在所述机架1上设有在所述夹取装置夹取所述螺纹管5时对螺纹管5定位的第一定位装置，所述第一定位装置包括定位气缸20和由定位气缸20驱动穿入所述夹槽12定位的定位杆21；在所述机架1上设有用于对穿料杆9夹紧定位的第二定位装置，所述第二定位装置包括有气缸及被气缸驱动夹紧所述穿料杆9的定位夹爪30。

如上所述的螺丝自动装配机，其特征在于：所述转动头8由第二电机22带动转动，所述第六驱动装置包括有驱动第二电机22和转动头8升降的第六气缸23，所述穿料杆9设有四根，互成90度地固定在所述转动头8上。

如上所述的螺丝自动装配机，其特征在于：在所述机架1的下方设有对装满了所述螺纹管5进行卸料的卸料装置，所述卸料装置包括夹住朝下的那根所述穿料杆9上的螺纹管5并向下推的卸料夹爪32和驱动卸料夹爪32升降的第二丝杠机构24。

如上所述的螺丝自动装配机，其特征在于：在所述机架1的下方设有接料箱25和接收被甩出的螺纹管5的滑槽26，所述滑槽26的下端连接所述接料箱25。

如上所述的螺丝自动装配机，其特征在于：所述机架1上设有驱动所述永磁体16升降的第七驱动装置27和驱动所述压管10升降的第八驱动装置28。

一种如上所述螺丝自动装配机装配的方法，其特征在于包括有如下步骤：

a.夹具11由第一电机13驱动转动使夹槽12处于水平且与所述第一振动盘2的输出端衔接，第一振动盘2上的螺纹管5输出至夹槽12时被从夹槽12另一端伸入的定位杆21定位，夹具11夹紧所述螺纹管5后，定位杆21从所述夹槽12中退出，夹具11被第一电机13驱动转动90度使所述螺纹管5朝上；永磁体16被第七驱动装置27驱动下降吸住所述第二振动盘3输出端的螺母6然后上升，永磁体16及第七驱动装置27、压管10及第八驱动装置28被第一丝杠机构29驱动一同运动使被永磁体16吸住的螺母6对准所述螺纹管5，永磁体16及其上的螺母下降，第三电机31驱动永磁体16转动将螺母6拧在所述螺纹管5上；

b.夹具11转动180度使所述螺纹管5朝下，第五气缸14驱动所述夹具11及第一电机13沿第五滑轨15运动使所述螺纹管5运动至朝上的那根穿料杆9的正上方；在螺纹管5被驱动运动至穿料杆9的正上方的同时，永磁体16和压管10一同被驱动运动回位，永磁体16对准下一个螺母6，压管10对准所述螺纹管5；夹爪17夹紧第三振动盘4输出端的内衬7然后被第四气缸18驱动沿第四滑轨19滑动将所述内衬7转运至所述螺纹管5的正上方；

c.第六气缸23驱动朝上的那根穿料杆9穿过所述螺纹管5和内衬7，夹具11松开所述螺纹管5然后退回夹取下一个螺纹管5，夹爪17松开所述内衬7然后退回夹取下一个内衬7；

d.螺纹管5和内衬7从穿料杆9上滑下至其底部，穿料杆9下降，等下一个螺纹管5和内衬7到位后再上升穿料，直到该穿料杆9穿满料，第八驱动装置28驱动压管10向下运动一次性将所有内衬7压紧在各自的螺纹管5上；

e.穿满物料的穿料杆9被转动头8带动转动90度，转动至水平，原来水平的另一根穿料杆9被转动至朝上，重复a、b、c、d步骤进行穿料，装满料的穿料杆9又被转动头8带动转动90度，装满料的穿料杆9被转动至朝下时，卸料夹爪32夹住所述穿料杆9上的螺纹管5，第二丝杠机构24驱动所述卸料夹爪32下降将螺纹管5从穿料杆9推至下方的接料箱25，实现卸料。

与现有技术相比，本发明有如下优点：

1、本发明通过夹具夹取螺纹管并转动至朝上，然后通过永磁体吸取螺母拧在螺纹管上，穿料杆穿过螺纹管和内衬，穿满后通过压管将内衬压在各自的螺纹管上，再转到另一工位，另一个穿料杆接着穿料，穿料杆被转动至竖直向下时，穿料杆上装配好的物料由卸料装置卸下掉至接料箱中，完全自动化，全程不需人工值守,由原来的人工装配改为自动化装配，大大节省了人力。

2、本发明一根穿料杆上的物料只需用压管压紧一次，就可以将所有的内衬全部压紧在各自的螺纹管上，并且夹具和夹爪不能等内衬压紧后再退回，只要穿料杆穿过了螺纹管和内衬就退回进行下一次取料，大大节约了时间，提高了装配效率。

【附图说明】

图1是本发明螺丝自动装配机的立体图之一；

图2是本发明螺丝自动装配机的立体图之二，图中隐藏了机架等部分零件；

图3是图2中a处的放大图；

图4是图2的局部放大图，图4中部分零件与图3中的部分零件相比，处于不同的状态；

图5是物料的爆炸图。

图中：1为机架；2为第一振动盘；3为第二振动盘；4为第三振动盘；5为螺纹管；6为螺母；7为内衬；8为转动头；9为穿料杆；10为压管；11为夹具；12为夹槽；13为第一电机；14为第五气缸；15为第五滑轨；16为永磁体；17为夹爪；18为第四气缸；19为第四滑轨；20为定位气缸；21为定位杆；22为第二电机；23为第六气缸；24为第二丝杠机构；25为接料箱；26为滑槽；27为第七驱动装置；28为第八驱动装置；29为第一丝杠机构；30为定位夹爪；31为第三电机；32为卸料夹爪。

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明技术特征作进一步详细说明以便于所述领域技术人员能够理解。

一种螺丝自动装配机，如图1至图5所示，包括有机架1，在机架1设有装有若干个螺纹管5的第一振动盘2、装有若干个螺母6的第二振动盘3、装有若干个内衬7的第三振动盘4，在所述机架1上还设有用于夹取第一振动盘2输出端的螺纹管5的夹取装置、用于吸取第二振动盘3输出端的螺母6的吸取装置、用于夹紧第三振动盘4输出端的内衬7的夹紧装置、驱动所述夹取装置转动以改变夹取的螺纹管5朝向的第一驱动装置、驱动所述吸取装置滑动至夹取装置正上方的第二驱动装置、驱动所述吸取装置转动以将螺母6拧在螺纹管5上的第三驱动装置、驱动所述夹紧装置滑动以将内衬7转运至拧有螺母6的螺纹管5正上方的第四驱动装置。

在机架1的下方设有穿料装置，所述穿料装置包括有转动头8、插在转动头8上的多根穿料杆9、驱动转动头8升降以进一步带动穿料杆9插入拧有螺母6的螺纹管5及内衬7中的第六驱动装置，在所述机架1上设有用于将所述穿料杆9上的所述内衬7压入所述螺纹管5上的压管10，所述转动头8由第二电机22、同步带带动转动。

夹取装置夹取螺纹管5转动90度，使螺纹管5朝上，吸取装置吸取螺母6运动至螺纹管5的上方，吸取装置旋转，使螺母6拧在螺纹管5上，夹紧装置夹住内衬6，穿料杆9向上运动分别穿过螺纹管5和内衬6，等到穿料杆9上穿有多个物料时上方的压管10将所有的内衬6压紧在各自的螺纹管5，然后穿料杆9被转到另一工位，另一个穿料杆9接着穿料，穿料杆9被转动至竖直向下时，穿料杆9上装配好的物料掉至接料箱中，这是本发明专利的基本思路，完全自动化，全程不需人工值守。

看似完成一个物料的装配需要较多工序，但因为很多工序都是同时进行，如在夹取装置将螺纹管5向前运动至穿料杆9上方的同时，吸取装置也在退回吸取下一个螺母，并且因为吸取装置和压管10是采用同一个驱动装置，因此压管10也在运动至穿料杆9的正上方，夹紧装置也在夹住内衬运动至穿料杆9的正上方。即使不同时进行的工序也是无缝衔接，中间不会有丝毫的耽搁。完成一个物料的装配用时不到两秒钟，相比人工装配需要数十秒的时间，装配效率大大提高。

如上所述的螺丝自动装配机，所述夹取装置包括能够开合的两个半圆柱体组成的夹具11，所述夹具11由气缸驱动开合，在该夹具11上设有夹取所述螺纹管5的夹槽12，所述第一驱动装置为驱动所述夹具11转动的第一电机13，在所述机架1上设有驱动第一驱动装置和所述夹取装置水平运动以使夹取装置对准所述穿料杆9的第五驱动装置，所述第五驱动装置包括第五气缸14和供第一驱动装置滑动的第五滑轨15。

如上所述的螺丝自动装配机，所述吸取装置包括永磁体16，所述第二驱动装置包括驱动所述吸取装置和所述压管10同步运动的第一丝杠机构29，所述第三驱动装置包括驱动所述吸取装置转动的第三电机31。第一丝杠机构29安装在机架管材内，从外部看不出来。

如上所述的螺丝自动装配机，所述夹紧装置包括由气缸驱动开合的夹爪17，所述第四驱动装置为第四气缸18和供所述夹紧装置滑动的第四滑轨19。

如上所述的螺丝自动装配机，在所述机架1上设有在所述夹取装置夹取所述螺纹管5时对螺纹管5定位的第一定位装置，所述第一定位装置包括定位气缸20和由定位气缸20驱动穿入所述夹槽12定位的定位杆21；在所述机架1上设有用于对插入所述内衬7中的穿料杆9夹紧定位的第二定位装置，所述第二定位装置包括有气缸及被气缸驱动夹紧所述穿料杆9的定位夹爪30。

在穿料杆9上升穿过螺纹管5时定位夹爪30对穿料杆9进行定位，因为穿料杆9比较细，不定位的话在压管10压内衬时容易使穿料杆9晃动，从而影响装配。

如上所述的螺丝自动装配机，所述转动头8由第二电机22带动转动，所述第六驱动装置包括有驱动第二电机22和转动头8升降的第六气缸23，所述穿料杆9设有四根，互成90度地固定在所述转动头8上。

如上所述的螺丝自动装配机，在所述机架1的下方设有对装满了完成装配的所述螺纹管5进行卸料的卸料装置，所述卸料装置包括夹住朝下的那根所述穿料杆9上的螺纹管5并向下推的卸料夹爪32和驱动卸料夹爪32升降的第二丝杠机构24，所述卸料夹爪32由气缸驱动开合。

如上所述的螺丝自动装配机，在所述机架1的下方设有接料箱25和接收被甩出的螺纹管5的滑槽26，所述滑槽26的下端连接所述接料箱25，物料即使被甩在滑槽26后也可以滑入接料箱25。

如上所述的螺丝自动装配机，在所述机架1上设有驱动所述永磁体16升降的第七驱动装置27和驱动所述压管10升降的第八驱动装置28，图中第七驱动装置27和第八驱动装置28都安装在机架1的管材内，第七驱动装置27和第八驱动装置28可以是气缸，也可以丝杠机构。

如图4所示，螺纹管5上拧有螺母6，夹具11夹着螺纹管5，穿料杆9穿过螺纹管5，内衬7被转运至穿料杆9的上方，为便于显示，转运内衬7的夹爪17在穿料杆9的上方画出，而是画在原位置，实际上穿料杆9穿过内衬7和螺纹管5时，夹爪17才松开内衬7然后退回原位置夹取下一个内衬7。夹具11也松开螺纹管5并退回。

本发明还请求保护一种如上所述螺丝自动装配机装配的方法，包括有如下步骤：

a.夹具11由第一电机13驱动转动使夹槽12处于水平且与所述第一振动盘2的输出端衔接，第一振动盘2上的螺纹管5输出至夹槽12时被从夹槽12另一端伸入的定位杆21定位，夹具11夹紧所述螺纹管5，定位杆21从所述夹槽12中退出，夹具11被第一电机13驱动转动90度使所述螺纹管5朝上；永磁体16被第七驱动装置27驱动下降吸住所述第二振动盘3输出端的螺母6然后上升，永磁体16及第七驱动装置27、压管10及第八驱动装置28被第一丝杠机构29驱动一同运动使永磁体16吸住的螺母6对准所述螺纹管5，永磁体16及其上的螺母下降，第三电机31驱动永磁体16转动将螺母6拧在所述螺纹管5上；

b.夹具11转动180度使所述螺纹管5朝下，第五气缸14驱动所述夹具11及第一电机13沿第五滑轨15运动使所述螺纹管5运动至朝上的那根穿料杆9的正上方；在螺纹管5被驱动运动至穿料杆9的正上方的同时，永磁体16和压管10一同被驱动运动回位，永磁体16对准下一个螺母6，压管10对准所述螺纹管5；夹爪17夹紧第三振动盘4输出端的内衬7然后被第四气缸18驱动沿第四滑轨19滑动将所述内衬7转运至所述螺纹管5的正上方；

c.第六气缸23驱动朝上的那根穿料杆9穿过所述螺纹管5和内衬7，夹具11松开所述螺纹管5然后退回夹取下一个螺纹管5，夹爪17松开所述内衬7然后退回夹取下一个内衬7；

d.螺纹管5和内衬7从穿料杆9上滑下至其底部，穿料杆9下降，等下一个螺纹管5和内衬7到位后再上升穿料，直到该穿料杆9穿满料，第八驱动装置28驱动压管10向下运动一次性将所有内衬7压紧在各自的螺纹管5上；此处的到位是指经过a、b步骤，螺纹管5上拧有螺母6，运动至穿料杆9的正上方，内衬7也运动至穿料杆9的正上方。压管10下压时，由于力的传递性，上一个螺纹管5就会将下一个内衬7压紧在下一个螺纹管5上，实现所有的内衬7都压紧在各自的螺纹管5上。为保险期间，也可以用压管10压住内衬7，使得内衬7和螺纹管5压落至穿料杆9的底部。

e.穿满料的穿料杆9被转动头8带动转动90度，转动至水平，原来水平的另一根穿料杆9被转动至朝上，重复a、b、c、d步骤进行穿料，穿满料的穿料杆9又被转动头8带动转动90度，穿满料的穿料杆9被转动至朝下时，卸料夹爪32夹住所述穿料杆9上的螺纹管5，第二丝杠机构24驱动所述卸料夹爪32下降将螺纹管5从穿料杆9推至下方的接料箱25，实现卸料。这里所述的料指的是装配了的螺纹管5、螺母6和内衬7，其中内衬7并不一定要在此时压紧在螺纹管5上，卸料夹爪32不是必须的，为了防止螺纹管5卡在穿料杆9上而设置的。

所述步骤c和d中可以在夹具11还没松开所述螺纹管5时，压管10下压将内衬7压紧在所述螺纹管5上，压紧后夹具11才松开，夹爪17才松开所述内衬7，螺纹管5从所述穿料杆9落下，直到穿料杆9装满了多个所述螺纹管5但这样的话装配效率慢了很多。

本发明一根穿料杆9上的物料只需用压管10压紧一次，就可以将所有的内衬7全部压紧在各自的螺纹管5上，并且夹具11和夹爪17不能等内衬7压紧后再退回，只要穿料杆9穿过了螺纹管5和内衬7就退回进行下一次取料，大大节约了时间，提高了装配效率。

本发明所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围。