一种螺丝垫圈自动组合机的制作方法

本实用新型涉及螺丝加工设备技术领域，具体涉及一种螺丝垫圈自动组合机。

背景技术：

螺丝是一种常见的紧固器物机件的工具，在使用时，为了防止螺丝产生松动脱落，或是为了增强连接处的密封性，常在螺丝的螺杆上套上垫圈。O型圈是具有圆形截面的环行橡胶垫圈，主要用于机械部件在静态条件下防止液体和气体介质的泄露，其价格便宜、制造简单、功能可靠。以目前的技术来讲，常通过人工手动装配的方式将螺丝和垫圈组合在一起，工作效率低下，人工成本高。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型提供了一种螺丝垫圈自动组合机，实现了螺丝和垫圈的自动装配，大大提高了生产效率。

本实用新型采用如下技术方案：

一种螺丝垫圈自动组合机，包括垫圈振动盘、螺丝振动盘、螺丝垫圈套合结构和收集箱，垫圈振动盘通过垫圈输送轨道与螺丝垫圈套合结构连接，螺丝振动盘通过螺丝输送轨道与螺丝垫圈套合结构连接，收集箱通过成品出料轨道与螺丝垫圈套合结构连接。垫圈在垫圈震动盘上逐个进入垫圈输送轨道，螺丝在螺丝振动盘上逐个进入螺丝输送轨道，螺丝和垫圈在螺丝垫圈套合结构上装配，最终自成品出料轨道处推出，掉落时收集箱中。在成品出料轨道处还可以设置检测装置，用于检测螺丝是否已全部套上垫圈。

螺丝垫圈套合结构包括工作台，一端与工作台内部连接且通过位于工作台内部的第一主轴套固定在工作台上的主轴，在主轴自由端自下而上依次设有基座、限位机构、第二主轴套和定位盘，在定位盘上方设有通过竖直杆固定在工作台上的顶盘，第二主轴套穿过定位盘固定在顶盘上，基座固定在工作台上。在工作台内部设有用于驱动主轴旋转的电机箱，定位盘和限位机构固定在主轴上随主轴同步旋转，基座和顶盘固定不动。

限位机构与螺丝输送轨道连接，在限位机构上设有若干圆心与螺丝刀轴心位置对应的用于定位螺丝的限位槽。在定位盘圆周方向上均匀设有若干旋转结构，旋转结构下端与用于拧转螺丝的螺丝刀连接，螺丝刀的刀头朝向基座的方向，在螺丝刀杆部设有伸缩结构。由螺丝输送轨道输出的螺丝依次进入限位槽内，限位机构随主轴同步旋转，即螺丝刀与螺丝相对静止，螺丝刀插入螺丝头部凹槽后可控制螺丝的旋入或旋出。在基座圆周方向上均匀设有若干与限位槽位置一一对应的升降结构，升降结构顶端与垫圈输送轨道底端相连且位于同一水平面上，在升降结构顶端设有用于固定垫圈的垫圈凹槽。升降结构随主轴同步旋转，即限位槽与升降结构相对静止，同时升降结构托着垫圈上下运动，使垫圈套到螺丝上。

优选地，第二主轴套底端固定连接第一齿轮，第一齿轮与定位盘之间存在间隙，第一齿轮的直径小于定位盘的直径。主轴带动定位盘旋转，第一齿轮固定在第二主轴套上不旋转。

优选地，旋转结构包括均匀设置在定位盘边缘的若干第二齿轮轴和安装在第二齿轮轴上的第二齿轮，第二齿轮与第一齿轮啮合，第二齿轮轴的输出端与螺丝刀杆部固定连接，用于带动螺丝刀自转；伸缩结构位于旋转结构下方，包括设置在螺丝刀杆部的用于控制其伸缩的弹簧结构和用于控制弹簧结构伸缩的电机。第二齿轮围绕第一齿轮旋转，第二齿轮的转动带动螺丝刀旋转，控制对螺丝的旋进或旋出。电机控制弹簧结构的伸长和压缩，从而控制螺丝刀将螺丝压入垫圈并收回螺丝刀。

优选地，第一齿轮的直径与两个第二齿轮的直径之和小于或等于定位盘的直径。第一齿轮和第二齿轮位于定位盘下方，定位盘对齿轮具有一定的保护作用。

优选地，限位机构包括自上而下固定在主轴上的第一限位环、第二限位环和第三限位环，第一限位环位于第二齿轮轴底端，在第一限位环上均匀设有若干限位孔，螺丝刀杆部穿过限位孔，弹簧结构位于限位孔下方。第一限位环用于固定螺丝刀并限制其伸缩位置。第二限位环与螺丝输送轨道底端平齐且相接，在第二限位环边缘设有若干圆心与螺丝刀轴心位置对应的限位槽，螺丝定位在限位槽内。第二限位环用于定位螺丝并校准螺丝刀、螺丝和垫圈的竖直位置在同一条直线上。第三限位环与升降结构连接，用于固定升降结构。

优选地，限位槽的槽宽小于螺丝头部直径，螺丝头部位于限位槽上方，螺丝杆部穿过限位槽。限位槽设置的目的之一是支撑螺丝，故限位槽的直径须小于螺丝头部直径。

优选地，第一限位环的直径大于第二限位环的直径，第二限位环的直径大于第三限位环的直径。这是根据本实用新型的设计要求设置的，第一限位环下方设置螺丝刀，故其直径大于由各螺丝刀中心所构成的圆的直径，而第二限位环的直径等于由各螺丝刀中心所构成的圆的直径，第三限位环的直径小于由各升降结构的中心所构成的圆的直径。此处的螺丝刀是指几何形状规则的杆部为圆柱状的螺丝刀和升降结构，在实践中应根据实际情况来判定各限位环的直径。

优选地，第二限位环的半径等于螺丝刀的刀头到主轴中心的距离。这是为了规定和校准螺丝刀、螺丝和垫圈的竖直位置在同一条直线上。

优选地，基座的上表面包括通过斜面连接的第一平面和第二平面，第一平面的空间高度高于第二平面的空间高度，在基座上表面还设有环形滑轨。设计目的是为了使升降结构可以实现竖直方向的运动。升降结构在水平面上的旋转运动通过滑轨完成。

优选地，升降结构为T型，包括固定连接的水平杆和竖直杆，水平杆一端设有轴向为竖直方向的限位套，在限位套内部设有杆，杆固定在第三限位环边缘，另一端通过轴承在环形滑轨上滑动，水平杆位于第三限位环和基座之间；竖直杆顶端与垫圈输送轨道底端平齐且相接，在竖直杆的顶端设有垫圈凹槽，垫圈凹槽内设有垫圈，第三限位环位于竖直杆内侧。升降结构通过轴承在环形滑轨上做旋转运动，同时，因环形滑轨为台阶状，升降结构会通过限位套在杆上进行上下往复运动，实现升降功能。

本实用新型在使用过程中，垫圈和螺丝依次分别从垫圈输送轨道和螺丝输送轨道落入对应的垫圈凹槽和限位槽内，设置在电机箱内的主轴电机带动主轴旋转，主轴带动定位盘、第一限位环、第二限位环和第三限位环旋转，第二齿轮围绕第一齿轮转动，位于第二齿轮下的螺丝刀在弹簧结构的控制下向下施力将螺丝旋入垫圈内，再由电机控制弹簧结构将螺丝刀向上卸力收回，在螺丝刀运动的同时，升降结构通过轮在滑轨上滑动，依次经过基座的第二平面、斜面、第一平面、斜面和第二平面，即控制垫圈先上升后下降，完成先向螺丝杆部推入垫圈再脱离螺丝的工作，已组合垫圈的螺丝继续随第二限位环旋转，在经过成品出料轨道时，被位于成品出料轨道端部的限位板击落，落入收集箱中。

本实用新型还可以在成品出料轨道处设置筛选装置，用于检测和筛选已组合垫圈的螺丝和尚未组合垫圈的螺丝。

本实用新型实现了螺丝和垫圈的自动装配，提高了生产效率，节约了大量人工成本。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的主视图；

图3为本实用新型的基座的主视图。

附图标记：

1、螺丝垫圈套合结构；11、工作台；12、主轴；13、基座；131、升降结构；1311、垫圈凹槽；1312、水平杆；1313、竖直杆；1314、轮；14、限位机构；141、第一限位环；1411、限位孔；142、第二限位环；1421、限位槽；143、第三限位环；15、第二主轴套；151、第一齿轮；16、定位盘；161、旋转结构；1611、第二齿轮轴；1612、第二齿轮；162、螺丝刀；163、伸缩结构；1631、弹簧结构；17、顶盘；2、垫圈输送轨道；3、螺丝输送轨道；4、成品出料轨道。

具体实施方式

下面将结合实施例来对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例。

实施例1

如图2所示，一种螺丝垫圈自动组合机，包括垫圈振动盘、螺丝振动盘、螺丝垫圈套合结构1和收集箱，垫圈振动盘通过垫圈输送轨道2与螺丝垫圈套合结构1连接，螺丝振动盘通过螺丝输送轨道3与螺丝垫圈套合结构1连接，收集箱通过成品出料轨道4与螺丝垫圈套合结构1连接。

如图1所示，螺丝垫圈套合结构1包括工作台11，一端与工作台11内部连接且通过位于工作台11内部的第一主轴套固定在工作台11上的主轴12，在主轴12自由端自下而上依次设有基座13、第一限位环14、第二主轴套15和定位盘16，在定位盘16上方设有通过竖直杆固定在工作台11上的顶盘17，第二主轴套15穿过定位盘16固定在顶盘17上，基座13固定在工作台11上。

顶盘13、第一限位环16、第二限位环17、第三限位环18分别与主轴12固定连接，基座14固定在工作台11上。第一限位环16的直径大于第二限位环17的直径，第二限位环17的直径大于第三限位环18的直径。

如图1所示，在主轴套上方固设有第一齿轮15，第一齿轮15内部设有第一齿轮轴，第一齿轮轴的输出端与顶盘13底面中央固定连接，第一齿轮轴的输入端与主轴12固定连接，第一齿轮15与第一齿轮轴活动连接，第一齿轮15的直径小于顶盘13的直径。

如图1所示，在顶盘13上均匀设有若干用于拧转螺钉使其就位的螺丝刀131，在螺丝刀131杆部设有伸缩结构132和旋转结构133。旋转结构133包括均匀设置在顶盘13边缘的若干第二齿轮轴1332和安装在第二齿轮轴1332上的第二齿轮1331。第二齿轮1331与第一齿轮15啮合，第一齿轮15的直径与第二齿轮1331的直径之和小于或等于顶盘13的直径。第二齿轮轴1332的输出端与螺丝刀131杆部固定连接，用于带动螺丝刀131自转。伸缩结构132位于旋转结构133下方，包括设置在螺丝刀131杆部的用于控制其伸缩的弹簧结构1321和用于控制弹簧结构1321伸缩的电机。

第一限位环16位于第二齿轮轴1332底端，在第一限位环16上均匀设有若干限位孔161，螺丝刀131杆部穿过限位孔161，弹簧结构1321位于限位孔161下方。

第二限位环17与螺丝输送轨道3底端平齐且相接，在第二限位环17边缘设有若干与螺丝刀131位置对应的限位槽171，螺丝定位在限位槽171内，螺丝刀131插入螺丝头部凹槽，将其旋入垫圈内。限位槽171的槽宽小于螺丝头部直径，螺丝头部位于第二限位环17上方，螺丝杆部穿过限位槽171。第二限位环17的直径等于由若干螺丝刀131刀头的中心所构成的圆的直径。

如图3所示，基座14主视图为台阶形，其上表面包括通过斜面连接的第一平面和第二平面，第一平面的空间高度高于第二平面的空间高度，在基座14上表面还设有环形滑轨。在基座14上方均匀设有若干与限位槽171位置对应的升降结构141，升降结构141顶端所在平面与垫圈输送轨道2底端平齐且相接。

第三限位环18与升降结构141连接，用于固定升降结构141。如图1所示，升降结构141为T型，包括固定连接的水平杆1411和竖直杆1412，水平杆1411一端设有轴向为竖直方向的限位套，在限位套内部设有杆，杆固定在第三限位环18边缘，另一端通过轴承1414在设于基座14上表面的环形滑轨上滑动，水平杆1411位于第三限位环18和基座14之间。竖直杆1412顶端与垫圈输送轨道2底端平齐且相接，在竖直杆1412的顶端设有垫圈凹槽1413，垫圈凹槽1413内设有垫圈，第三限位环18位于竖直杆1412内侧。

使用时，垫圈和螺丝依次分别从垫圈输送轨道2和螺丝输送轨道3落入对应的垫圈凹槽1413和限位槽171内，设置在电机箱内的主轴电机带动主轴12旋转，主轴12带动顶盘13、第一限位环16、第二限位环17和第三限位环18旋转，第二齿轮1331围绕第一齿轮15转动，位于第二齿轮1331下的螺丝刀131在弹簧结构1321的控制下向下施力将螺丝旋入垫圈内，再由电机控制弹簧结构1321将螺丝刀131向上卸力收回，在螺丝刀131运动的同时，升降结构141通过轴承1414在滑轨上转动，依次经过基座14的第二平面、斜面、第一平面、斜面和第二平面，即控制垫圈先上升后下降，完成先向螺丝杆部推入垫圈再脱离螺丝的工作，已组合垫圈的螺丝继续随第二限位环17旋转，在经过成品出料轨道4时，被位于成品出料轨道4端部的限位板击落，落入收集箱中。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。