牙箱盖锁螺丝设备及其操作方法与流程

本发明涉及牙箱装配领域技术，尤其是指一种牙箱盖锁螺丝设备及其操作方法。

背景技术：

牙箱即变速箱,通过大小不同的齿轮啮合来增加或者降低转动的速度与扭力，也称齿轮箱。大齿轮带动小齿轮为提速和减小扭力，小齿带动大齿减速增加扭力。现有牙箱在安装了齿轮之后，通常采用牙箱盖对牙箱腔体进行封闭，牙箱盖的安装固定一般分为超声波焊接固定或者采用螺丝锁紧固定；但是现有的牙箱盖锁螺丝固定方式通常采用人工手持螺丝机进行锁螺丝，生产效率非常低，且人工劳动力的成本非常高，容易出现螺丝安装歪斜的现象，造成产品不良率增大。为解决这一问题，市场也出现了自动锁螺丝设备，但其仍需人工操作，自动化程度不高，效率有待提高，亟需改进。因此，应对现有的牙箱锁螺丝设计全自动锁螺丝设备，以提高生产效率和产品合格率。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种牙箱盖锁螺丝设备及其操作方法，其通过将旋转夹料机构、治具板转移及翻转机构、两螺丝机及成品收集机构组装于机架上形成针对牙箱盖的锁螺丝设备，该设备可进料出料同步进行，提高了生产效率；同时配合治具板转移及翻转机构实现一机多用，具有广阔的市场前景。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种牙箱盖锁螺丝设备，其包括有机架、输送带、安装于机架上的旋转夹料机构、治具板转移及翻转机构、两螺丝机以及成品收集机构；

该机架上设置有用于承载上述各机构的工作台；

该输送带位于工作台前侧，其用于输送带有牙箱盖的牙箱；

该旋转夹料机构位于输送带后侧，其包括有支架、升降气缸、第一基板、旋转气缸、第二基板以及四个夹料气缸，该升降气缸竖直安装于支架上；该第一基板安装于升降气缸轴端，并位于支架下方；该旋转气缸安装于第一基板上，该第二基板安装于旋转气缸轴端；该四个夹料气缸分成两排前后分布于第二基板上；

该治具板转移及翻转机构位于上述旋转夹料机构下方，其包括有底座、安装于底座上的支座、治具板组件、翻转驱动组件以及横向驱动组件，该治具板组件包括有转轴、上治具板和下治具板，该转轴可转动式安装于支座上，该上治具板和下治具板固连于转轴上下两侧，该上治具板和下治具板上分别安装有用于放置牙箱的牙箱容置座；该翻转驱动组件包括有翻转驱动气缸、齿条和齿轮，该翻转驱动气缸安装于支座端部，该齿轮安装于上述转轴端部，并与齿条相啮合，该翻转驱动气缸驱动齿条移动带动齿轮转动；该横向驱动组件包括有横向驱动气缸、导轨和滑块，该横向驱动气缸和导轨均安装于底座上，该滑块可滑动式安装于导轨上，上述支座连接于滑块上，并横向驱动气缸轴端与支座端部相连；

该两螺丝机安装于工作台后侧，并正对于上述治具板转移及翻转机构；

该成品收集机构包括有传送带以及用于将成品转移放置于传送带上的转移装置，该传送带位于治具板转移及翻转机构侧旁；该转移装置包括有支架、安装于支架上的夹料气缸、驱动夹料气缸于支架上升降的升降组件以及驱动升降组件横向移动的横移气缸，该升降组件包括有可横向滑动式安装于上述支架上的基板以及安装于基板上的升降气缸，该夹料气缸可竖直滑动式安装于基板上，该升降气缸竖直安装于基板上，并与夹料气缸相连；该横移气缸横向安装于支架上，并与上述基板相连。

作为一种优选方案：所述旋转夹料机构之支架上可上下滑动式穿设有导向杆，上述第一基板连接于导向杆下端。

作为一种优选方案：所述第一基板和第二基板之间设置有用于对第二基板旋转限位的限位机构，该限位机构包括有连接于第一基板并向下延伸设置的第一卡块以及设置于第二基板上表面的第二卡块，该第一卡块与第二卡块随着第二基板的转动可分离式抵接。

作为一种优选方案：所述旋转夹料机构之支架包括有支撑横板和竖直设置于支撑横板下方的支撑竖杆，上述升降气缸竖直安装于该支撑横板中部。

作为一种优选方案：所述上治具板和下治具板彼此平行安装于转轴上下两侧。

作为一种优选方案：所述治具板转移及翻转机构之底座两端分别设置有用于对支座横向移动状态检测的距离传感器，距离传感器朝向于支座端部。

作为一种优选方案：所述翻转驱动组件还包括有导轨和可滑动式安装于导轨上的导向板，上述齿条安装于该导向板上，上述翻转驱动气缸轴端与该导向板相连。

作为一种优选方案：所述上治具板和下治具板上的牙箱容置座为不同型号。

作为一种优选方案：所述治具板转移及翻转机构之支座端部设置有用于对治具板组件翻转限位的限位挡臂，该限位挡臂挡于下治具板外侧。

上述牙箱盖锁螺丝设备的操作方法，包括如下操作步骤：

第一、马达牙箱沿机架前侧输送带进料，到达旋转夹料机构前侧；

第二、两个夹料气缸同时由输送带上夹取牙箱，升降气缸带动夹料气缸升起；旋转气缸带动夹料气缸旋转至后侧治具板组件上方，将牙箱放置于上治具板之牙箱容置座中，两压紧机构将牙箱压紧固定于牙箱容置座中；两螺丝机与两待锁螺丝牙箱一一对应操作，螺丝机对牙箱进行锁螺丝操作以锁紧固定牙箱盖；

第三、两夹料气缸于输送带上夹取待锁螺丝的牙箱的同时，另外两夹料气缸可将上治具板上已经锁好螺丝的牙箱夹取，并在旋转气缸和升降气缸作用下，将锁好螺丝的牙箱放置于输送带上，待锁螺丝的牙箱放置于上治具板之牙箱容置座中；由成品收集机构之夹料气缸夹取，并在成品收集机构之升降气缸和横移气缸作用下转移到传送带上进行收集，旋转夹料机构之前侧两夹料气缸和后侧两夹料气缸在待加工牙箱的进料和成品出料之间交替运作，依次循环；

第四、当待锁螺丝的牙箱全部锁螺丝完毕，需要对其它型号牙箱进行锁螺丝操作时，需要将上治具板和下治具板翻转使其调换位置，由于夹料气缸位于治具板组件上方，上治具板和下治具板翻转会受到其干涉，此时，横向驱动组件驱动支座横向移动避开夹料气缸；

第五、支座移动到位后，翻转驱动组件带动上治具板和下治具板同步翻转调换位置；

第六、横向驱动组件再次驱动支座横向移动，使治具板组件位于旋转夹料机构下方，重复前述步骤一至三。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，通过将旋转夹料机构、治具板转移及翻转机构、两螺丝机及成品收集机构组装于机架上形成针对牙箱盖的锁螺丝设备，该设备之旋转夹料机构可进料出料同步进行，相对于传统进料出料分别采用独立方式减少了机构部件，节省了成本，提高了生产效率；并且，治具板转移及翻转机构具有不同型号的治具板供切换使用，其配合旋转夹料机构为设备的一机多用提供了有利条件，应用范围大，具有广阔的市场前景。

为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对其进行详细说明。

附图说明

图1为本发明之整机立体示意图；

图2为本发明之设备主体部分第一视角示意图；

图3为本发明之设备主体部分第二视角示意图；

图4为本发明之设备主体部分第三视角示意图；

图5为本发明图1之m处放大示意图；

图6为本发明图3之n处放大示意图；

图7为本发明之旋转夹料机构立体示意图；

图8为本发明之旋转夹料机构另一视角立体示意图；

图9为本发明之治具板转移及翻转机构立体示意图；

图10为本发明之治具板转移及翻转机构另一视角立体示意图。

附图标识说明：

10、机架11、工作台

20、输送带30、旋转夹料机构

31、支架311、支撑横板

312、支撑竖杆32、升降气缸

33、第一基板34、旋转气缸

35、第二基板351、安装区

36、夹料气缸37、导向杆

38、限位机构381、第一卡块

382、第二卡块40、治具板转移及翻转机构

41、底座42、支座

421、距离传感器422、限位挡臂

423、支撑柱43、治具板组件

431、转轴432、上治具板

433、下治具板434、牙箱容置座

435、连接柱44、翻转驱动组件

441、翻转驱动气缸442、导轨

443、导向板444、齿条

445、齿轮45、横向驱动组件

451、横向驱动气缸452、导轨

453、滑块46、距离传感器

50、螺丝机60、成品收集机构

61、传送带62、转移装置

621、支架622、夹料气缸

623、升降组件6231、基板

6232、升降气缸624、横移气缸

70、压紧机构71、旋转压紧气缸

72、压杆

具体实施方式

本发明如图1至图10所示，一种牙箱盖锁螺丝设备及其操作方法，包括有机架10、输送带20、安装于机架10上的旋转夹料机构30、治具板转移及翻转机构40、两螺丝机50以及成品收集机构60，其中：

该机架10上设置有用于承载上述各机构的工作台11。

该输送带20位于工作台11前侧，其用于输送带有牙箱盖的牙箱。

该旋转夹料机构30位于输送带20后侧，其包括有支架31、升降气缸32、第一基板33、旋转气缸34、第二基板35以及四个夹料气缸36，该支架31包括有支撑横板311和竖直设置于支撑横板311下方的支撑竖杆312，上述升降气缸32竖直安装于支撑横板311中部，升降气缸32轴端穿过支撑横板311；该第一基板33安装于升降气缸32轴端，并位于支架31下方；于支撑横板311上可上下滑动式穿设有四根导向杆37，上述第一基板33四角分别对应连接于四根导向杆37下端，并上述四根导向杆37位于升降气缸32外侧。该旋转气缸34安装于第一基板33下表面，该第二基板35安装于旋转气缸34轴端；并第二基板35呈方形，于其四角上分别延伸设置有一用于安装上述夹料气缸36的安装区351，四个夹料气缸36对应竖直固连于该安装区351下表面上。另外，于第一基板33和第二基板35之间设置有用于对第二基板35旋转限位的限位机构38，该限位机构38包括有连接于第一基板33并向下延伸设置的第一卡块381以及设置于第二基板33上表面的第二卡块382，该第一卡块381与第二卡块382随着第二基板35的转动可分离式抵接。

该旋转夹料机构30的工作原理如下：夹料时，两夹料气缸36将输送带上的物料夹取，升降气缸32带动夹料气缸36上升；然后旋转气缸34带动两夹取物料的夹料气缸36向后旋转，在升降气缸32驱动下落料；而另外两夹料气缸36可以将已经做好的成品夹取后旋转放置于输送带20上；两个夹料气缸36取放待加工物料，另外两个夹料气缸36取放加工好的产品，依次循环。

该治具板转移及翻转机构40位于上述旋转夹料机构30下方，其包括有底座41、安装于底座41上的支座42、治具板组件43、两组翻转驱动组件44以及两组横向驱动组件45，该治具板组件43包括有转轴431、上治具板432和下治具板433，该转轴431可转动式安装于支座42上，该上治具板432和下治具板433固连于转轴431上下两侧，并彼此平行，且位于上述旋转夹料机构30之夹料气缸36下方。于上治具板432和下治具板433上分别安装有用于放置牙箱的牙箱容置座434(上治具板432和下治具板433上分别具有四个牙箱容置座434，且两相邻的牙箱容置座434朝向相反，以便与四个夹料气缸36的进料和出料时放置方向适配)；且上治具板432和下治具板433上的牙箱容置座434为不同型号，供放置不同型号的牙箱。于上治具板432和下治具板433四角之间分别设置有连接彼此的连接柱435，以增强上治具板432、下治具板433和转轴431之间的连接稳固性。该两组翻转驱动组件44分设于支座42两端，其包括有翻转驱动气缸441、导轨442、导向板443、齿条444和齿轮445；该翻转驱动气缸441和导轨442均安装于支座42端部，该导向板443可滑动式安装于导轨442上，翻转驱动气缸441轴端与导向板443相连；该齿条444固装于导向板443上，该齿轮445安装于上述转轴431端部，并与齿条444相啮合。该翻转驱动气缸441驱动齿条444移动带动齿轮445转动，转轴431随之转动，实现上治具板432和下治具板433的翻转；于支座42端部设置有用于检测齿条444移动距离的距离传感器421，以对齿条444的移动距离实施控制。另外，于支座42端部设置有用于对治具板组件43翻转限位的限位挡臂422，该限位挡臂422挡于下治具板433外侧，使治具板组件43的翻转幅度限制在180度范围内。

该两组横向驱动组件45分设于支座42下方两侧，其包括有横向驱动气缸451、导轨452和滑块453，该横向驱动气缸451和导轨452均安装于上述底座41上，该滑块453可滑动式安装于导轨452上，上述支座42下表面设置有支撑柱423，该支撑柱423固连于上述滑块453上；上横向驱动气缸451轴端与支座42端部相连。并于底座41两端分别设置有用于对支座42横向移动位置进行检测的距离传感器46，距离传感器46朝向于支座42端部。

该治具板转移及翻转机构的工作原理如下：需要对上治具板和下治具板翻转位置时，翻转驱动气缸带动齿轮齿条动作，治具板组件即开始翻转，翻转至水平180度时停止；而横向驱动组件主要在治具板组件翻转有干涉时，驱动支座整体向左或向右避开干涉以实现翻转。

该两螺丝机50安装于工作台11后侧，并正对于上述治具板转移及翻转机构40；该两螺丝机50具有多个转动自由度，可以对牙箱盖上多个不同位置的螺丝进行锁螺丝操作。并且，该两螺丝机50可以对螺丝的锁紧扭力实时监测，防止螺丝拧的过松或过紧，并且避免滑丝现象发生。

另外，于工作台11前侧设置有用于对上、下治具板上的牙箱进行压紧固定以防止在锁螺丝时牙箱晃动的压紧机构70；该压紧机构70包括有旋转压紧气缸71以及安装于旋转压紧气缸71轴端的压杆72，该压杆72可以在旋转压紧气缸71的驱动下旋转下压于牙箱上，以将牙箱压紧于牙箱容置座434上。

该成品收集机构60包括有传送带61以及用于将成品转移放置于传送带61上的转移装置62，该传送带61位于治具板转移及翻转机构40侧旁；该转移装置62包括有支架621、安装于支架621上的夹料气缸622、驱动夹料气缸622于支架621上升降的升降组件623以及驱动升降组件623横向移动的横移气缸624，该升降组件623包括有可横向滑动式安装于上述支架621上的基板6231以及安装于基板6231上的升降气缸6232，该夹料气缸622可竖直滑动式安装于基板6231上，该升降气缸623竖直安装于基板6231上，并与夹料气缸622相连；该横移气缸624横向安装于支架621上，并与上述基板6231相连。夹料气缸622将输送带20上锁了螺丝的牙箱夹取，由升降气缸623和横移气缸624驱动将牙箱放置于传送带61上进行输送并收集。

该牙箱盖锁螺丝设备整机操作流程及步骤如下：

第一、马达牙箱沿机架前侧输送带进料，到达旋转夹料机构前侧；

第二、两个夹料气缸同时由输送带上夹取牙箱，升降气缸带动夹料气缸升起；旋转气缸带动夹料气缸旋转至后侧治具板组件上方，将牙箱放置于上治具板之牙箱容置座中，两压紧机构将牙箱压紧固定于牙箱容置座中；两螺丝机与两待锁螺丝牙箱一一对应操作，螺丝机对牙箱进行锁螺丝操作以锁紧固定牙箱盖；

第三、两夹料气缸于输送带上夹取待锁螺丝的牙箱的同时，另外两夹料气缸可将上治具板上已经锁好螺丝的牙箱夹取，并在旋转气缸和升降气缸作用下，将锁好螺丝的牙箱放置于输送带上，待锁螺丝的牙箱放置于上治具板之牙箱容置座中；由成品收集机构之夹料气缸夹取，并在成品收集机构之升降气缸和横移气缸作用下转移到传送带上进行收集，旋转夹料机构之前侧两夹料气缸和后侧两夹料气缸在待加工牙箱的进料和成品出料之间交替运作，依次循环；

第四、当待锁螺丝的牙箱全部锁螺丝完毕，需要对其它型号牙箱进行锁螺丝操作时，需要将上治具板和下治具板翻转使其调换位置，由于夹料气缸位于治具板组件上方，上治具板和下治具板翻转会受到其干涉，此时，横向驱动组件驱动支座横向移动避开夹料气缸；

第五、支座移动到位后，翻转驱动组件带动上治具板和下治具板同步翻转调换位置；

第六、横向驱动组件再次驱动支座横向移动，使治具板组件位于旋转夹料机构下方，重复前述步骤一至三。

本发明的设计重点在于，通过将旋转夹料机构、治具板转移及翻转机构、两螺丝机及成品收集机构组装于机架上形成针对牙箱盖的锁螺丝设备，该设备之旋转夹料机构可进料出料同步进行，相对于传统进料出料分别采用独立方式减少了机构部件，节省了成本，提高了生产效率；并且，治具板转移及翻转机构具有不同型号的治具板供切换使用，其配合旋转夹料机构为设备的一机多用提供了有利条件，应用范围大，具有广阔的市场前景。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。