五金制品点胶上螺丝用不良品筛选系统及其工作方法与流程

本发明涉及螺丝与铜帽的装配设备技术领域，尤其涉及一种五金制品点胶上螺丝用不良品筛选系统，还涉及该系统的工作方法。

背景技术：

在以小刀、折叠刀、多功能刀等为代表的五金制品加工生产流程中，为了确保这些五金制品的牢固度、耐久度和一定的防水性能，在装配螺丝时常常需要在其螺纹处进行点胶处理，之后再紧入螺孔或套筒。在传统人工装配中，点胶的过程往往有效率低、精度差、胶量难以控制、质量不均且胶水易聚集于螺丝某一处等问题。若每一螺丝的点胶量不一致，工件的装配质量便不均匀，容易造成部分螺丝胶水较少、装配效果较差，或部分螺丝胶水过多产生胶水溢出、残留、浪费胶水等问题。

除了点胶量不一致，胶水若在螺丝上分布不均匀或产生聚集，在旋入螺孔进行装配时便会造成胶水残留于外表面、装配后内部胶水分布不匀、螺丝防水性能不佳、部分螺丝易生锈等等问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种控制简单、装配效率高、装配质量高的五金制品点胶上螺丝用不良品筛选系统。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：五金制品点胶上螺丝用不良品筛选系统，包括装配架，所述装配架上安装的用于向下输送螺丝的下料板，所述下料板上安装有与送料管连接的导料筒，所述下料板底端滑动配合有用于夹装螺丝的夹料板，所述夹料板前端固定连接有夹料头，所述夹料板后端与所述下料板之间设有夹装气缸，贯穿所述夹料板设有装配孔，所述装配孔上方设有装配轴，所述装配轴下端固定连接有装配批头，所述装配轴连接有装配动力装置，所述装配轴下方设有铜帽夹装装置，对应所述装配批头设有点胶装置，还包括设于所述装配架一侧的卸料装置，对应所述卸料装置设有次品钩取装置，所述装配动力装置、所述点胶装置、所述卸料装置和所述次品钩取装置分别连接至装配控制装置。

作为优选的技术方案，所述装配动力装置包括所述装配轴上端传动连接的装配电机，所述装配轴与所述装配电机的动力输出轴之间设有防浮动弹簧，所述装配轴与所述装配电机通过装配滑板滑动安装于所述装配架上，对应所述装配滑板设有驱动气缸，所述装配滑板上设有轴套，所述装配轴贯穿所述轴套设置。

作为优选的技术方案，所述铜帽夹装装置包括所述装配批头的正下方滑动设有铜帽料座，所述铜帽料座连接有料座气缸，所述铜帽料座侧部滑动布置有铜帽夹座，各所述铜帽夹座对应连接有夹座气缸，所述装配架上还设有升降推拉座，所述升降推拉座设于螺丝与铜帽装配位的正下方，所述升降推拉座的底端连接有升降气缸。

作为优选的技术方案，所述点胶装置包括在所述装配架一侧设有的安装板，所述安装板上固定安装有点胶固定板，与所述点胶固定板滑动设有点胶滑板，所述点胶固定板与所述点胶滑板之间连接有点胶气缸，所述点胶滑板底端固定安装有气动点胶阀，所述气动点胶阀通过送胶管连接至胶源，所述气动点胶阀的尖嘴延伸至所述夹料头处。

作为优选的技术方案，所述卸料装置包括卸料架，所述卸料架上设有卸料传送带装置，所述卸料传送带装置的上方跨设有卸料导轨，所述卸料导轨上滑动安装有卸料座，所述卸料座连接有卸料座气缸，所述卸料座上安装有卸料机械手，所述卸料机械手连接有机械手气缸，所述卸料机械手的夹装面上设有防护胶层。

作为优选的技术方案，所述次品钩取装置包括所述卸料传送带装置的进料端相对设有次品钩取板，所述次品钩取板连接有钩取气缸。

作为优选的技术方案，所述卸料装置分别设置为两套，且在所述装配架的两侧对称布置。

本发明还涉及上述系统的工作方法，包括以下步骤，

步骤一、装配参数的设置

在所述装配控制装置中设有可调整设置装配参数的装配窗口，具体参数设置为：螺丝旋转速度为ar/s，旋转所述螺丝的圈数为b圈，螺丝数量为n个，螺丝扭力值为f单位，所述螺丝扭力值是通过对所述装配电机的参数检测实现的；

在所述装配控制装置上设置利用所述点胶装置进行点胶的参数为：点胶时间长度为cs、点胶量为dml、点胶动作较螺丝旋转动作延时es启动；

步骤二、装配

通过上述各参数设置，所述装配控制装置控制所述夹装气缸带动所述夹料板和所述导料筒进行取螺丝，使螺丝进入至装配位，所述料座气缸通过所述铜帽料座进行取铜帽，并通过所述夹座气缸和所述铜帽夹座将所述铜帽夹装固定，所述升降气缸推动所述升降推拉座带动所述铜帽上升至装配位，启动所述装配电机带动所述装配批头旋转，同时所述驱动气缸带动所述装配滑板将所述螺丝旋入至所述铜帽内；点胶延时时间到后，所述装配控制装置控制所述点胶气缸动作，通过所述点胶滑板将所述气动点胶阀的出胶端送至装配位，对旋转的螺丝表面进行点胶；

步骤三、良品、次品检测判断

在步骤二进行装配过程中，实时检测装配参数，即螺丝旋转速度为ar/s，旋转所述螺丝的圈数为b圈，螺丝数量为n个，螺丝扭力值为f单位，当检测所述装配电机的扭矩值与设定值保持一致，则通过所述装配控制装置判定为良品；当检测所述装配电机的扭矩值与设定值不一致，则通过所述装配控制装置判定为次品，通过所述装配控制装置将判定结果进行存储，并进入下一步；

步骤四、卸料

判定为良品时，进入此步骤，通过所述装配控制装置控制所述卸料座气缸带动所述卸料座朝向所述点胶装置的方向移动，按照卸料工作参数取下刀具装配体，利用所述卸料机械手移送至所述卸料传送带装置的上方并释放，使装配好的刀具自由落体至所述卸料传送带装置上，由所述卸料传送带装置向外输送；

判定为次品时，进入此步骤，通过所述装配控制装置控制启动所述钩取气缸，使所述次品钩取板延伸至卸料位的出料侧，然后通过所述装配控制装置控制所述卸料座气缸带动所述卸料座朝向所述点胶装置的方向移动，取下刀具装配体，利用所述卸料机械手移送至所述卸料传送带装置的上方并释放，使装配好的刀具自由落体至所述卸料传送带装置上，此时所述装配控制装置在此启动所述钩取气缸带动所述次品钩取板回位，回位过程中，将次品从所述卸料传送带装置上钩取下来，完成刀具装配体的装配任务。

作为优选的技术方案，所述a、b、c、d、e、f、n分别为可调整设定参数，所述装配控制装置控制两套装配方案交替进行。

由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：通过移料装置将装配体移动至锁螺丝装置和点胶装置的位置进行自动装配，装配过程中螺丝与铜帽同时到位，点胶装置将胶水涂抹于螺丝上后，将螺丝转入铜帽中，胶水涂抹均匀，整个过程中至需要人工向备料定位板上放置装配体，其它过程均自动完成，通过控制组装时螺丝的扭力还能自动检出装配过程中的次品，且装配过程中无漏点胶，点胶量均衡，减轻了工人工作强度，提高了产品质量。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是本发明实施例锁螺丝装置和点胶装置的结构示意图；

图3是本发明实施例螺丝装置和点胶装置另一方向的结构示意图；

图4是本发明实施例锁螺丝装置和点胶装置的后视图；

图5是本发明实施例卸料装置的结构示意图；

图6是本发明实施例卸料装置另一方向的结构示意图；

图中：1-装配架；2-装配台；3-下料板；4-螺丝；5-导料筒；6-夹料板；7-夹料头；8-夹装气缸；9-装配轴；10-装配批头；11-上料架；12-螺丝上料器；13-铜帽上料器；14-装配电机；15-防浮动弹簧；16-装配滑板；17-驱动气缸；18-铜帽料座；19-料座气缸；20-升降推拉座；21-升降气缸；22-卸料架；23-卸料传送带装置；24-卸料导轨；25-卸料座；26-卸料座气缸；27-卸料机械手；271-固定夹；272-活动夹；273-导向板；274-机械手气缸；28-防护胶层；29-次品钩取板；30-钩取气缸；31-铜帽；32-铜帽夹座；33-夹座气缸；34-安装板；35-点胶固定板；36-点胶滑板；37-点胶气缸；38-气动点胶阀；39-装配控制装置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。

如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，五金制品点胶上螺丝用不良品筛选系统，包括装配架1，所述装配架1固定安装于装配台2上，所述装配架1上安装的用于向下输送螺丝4的下料板3，所述下料板3用于向装配位输送螺丝4，所述下料板3上安装有与送料管连接的导料筒5，所述下料板3底端滑动配合有用于夹装螺丝4的夹料板6，所述夹料板6前端固定连接有夹料头7，所述夹料板6后端与所述下料板3之间设有夹装气缸7，贯穿所述夹料板6设有装配孔，所述夹装气缸7可以驱动所述下料板3沿着所述夹料板6来回移动，当所述导料筒5对准所述装配孔时，所述导料筒5内的所述螺丝4便自动进入至所述夹料板6内，以等待与铜帽31进行装配。

如图2、图3和图4所示，在所述装配孔上方设有装配轴9，所述装配轴9下端固定连接有装配批头10，所述装配轴9连接有装配动力装置。所述装配台2上位于所述装配架1的侧部设有上料架11，所述上料架11上布置有螺丝上料器12和铜帽上料器13，所述螺丝上料器12通过送料管连接至所述导料筒5，所述铜帽上料器13通过送料管连接至所述铜帽夹装装置，所述螺丝上料器12和所述铜帽上料器13用于向装配位输送装配使用的螺丝4和铜帽31，且两者均为本技术领域内普通技术人员所熟知的内容，在此不再详细说明。本实施例所述螺丝4和所述铜帽31的上料均是通过管路进行输送上料的，从而保证所述螺丝4和所述铜帽31的方向不会产生翻转。

具体地，如图2、图3和图4所示，所述装配动力装置包括所述装配轴9上端传动连接的装配电机14，所述装配轴9与所述装配电机14的动力输出轴之间设有防浮动弹簧15，该防浮动弹簧15能够保证所述螺丝4装配时所述装配批头10不打滑、不起跳，保证装配的顺利进行。所述装配轴9与所述装配电机14通过装配滑板16滑动安装于所述装配架1上，对应所述装配滑板16设有驱动气缸17，所述装配滑板16可以连接多个驱动气缸1735，以保证其顺利的上下运行，所述驱动气缸17可以驱动所述装配滑板16上下移动，当所述螺丝4上料时，所述驱动气缸17拉动所述装配滑板16向上移动，以方便所述导料筒5的前行，当有所述螺丝4进入至所述装配孔内且所述导料筒5回位后，所述驱动气缸17拉动所述装配滑板16向下移动，使所述装配批头10的下端与所述螺丝4的顶端接触，准备对螺丝4进行旋转装配。所述装配滑板16上设有轴套，所述装配轴9贯穿所述轴套设置，该轴套能够保证所述装配轴9顺利上下滑动同时还不妨碍所述装配轴9旋转。

在所述装配轴9下方设有铜帽夹装装置，本实施例的所述铜帽夹装装置包括所述装配批头10的正下方滑动设有铜帽料座18，所述铜帽料座18连接有料座气缸19，所述铜帽料座18侧部滑动布置有铜帽夹座32，各所述铜帽夹座32对应连接有夹座气缸33，所述装配架1上还设有升降推拉座20，所述升降推拉座20设于螺丝4与铜帽31装配位的正下方，所述升降推拉座20的底端连接有升降气缸21。所述铜帽31上料后，在所述铜帽夹座32与所述铜帽料座18的配合下，利用各气缸进行夹紧固定，而所述升降气缸21会推动所述升降推拉座20向上移动，使其靠近所述螺丝4，方便与外侧装配，装配完成后，所述升降气缸21带动所述升降推拉座20回位。

对应所述装配批头10设有点胶装置，所述点胶装置包括在所述装配架1一侧设有的安装板34，所述安装板34上固定安装有点胶固定板35，与所述点胶固定板35滑动设有点胶滑板36，所述点胶固定板35与所述点胶滑板36之间连接有点胶气缸37，所述点胶滑板36底端固定安装有气动点胶阀38，所述气动点胶阀38通过送胶管连接至所述储胶仓，所述气动点胶阀38的尖嘴延伸至所述夹料头7处。在所述装配轴9带动所述螺丝4旋转装配的同时，所述气动点胶阀38开启，将胶水涂覆在所述螺丝4的表面，从而实现胶水的均匀涂抹。

如图1、图5和图6所示，还包括设于所述装配架1一侧的卸料装置，所述卸料装置包括卸料架22，所述卸料架22上设有卸料传送带装置23，所述卸料传送带装置23主要包括传送带、传动辊以及传送电机等结构，所述卸料传送带装置23的上方跨设有卸料导轨24，所述卸料导轨24上滑动安装有卸料座25，所述卸料座25连接有卸料座气缸26，所述卸料座25上安装有卸料机械手27，所述卸料机械手27连接有机械手气缸274，所述卸料机械手27的夹装面上设有防护胶层28。所述卸料座25在所述卸料座气缸26的带动下可以沿着所述卸料导轨24来回移动。所述防护胶层28可以保护装配体的表面，防止其表面出现划痕，从而保持装配体外观比较完美。

在所述卸料装置与所述装配架1之间还设有用于向装配位送料的移料装置，装配完成后，所述移料装置携带装配体一同回位，配合所述卸料装置进行卸料。所述移料装置可以使用常规结构，也可以设计专门的移料结构。当装配体装配完成后，所述移料装置带动装配体回位，所述卸料座25在所述卸料座气缸26的带动下朝向所述移料装置移动，在所述机械手气缸274和所述卸料机械手27的配合下，完成卸料前的夹料动作，所述卸料机械手27夹持住所述装配体后，在所述卸料座气缸26的带动下移至所述传送带的上方，通过控制所述机械手气缸274使所述卸料机械手27释放装配体，装配体自由落到所述传送带上，在所述传送带的带动下完成卸料。

所述卸料机械手27主要包括一个固定夹271和一个活动夹272，所述固定夹271上固定安装有导向板273，所述导向板273贯穿所述活动夹272设置，所述活动夹272与所述机械手气缸274连接，在所述机械手气缸274的带动下，所述活动夹272上下移动，与所述固定夹271配合，完成夹持和释放装配体的动作。

对应所述卸料装置设有次品钩取装置，所述次品钩取装置包括所述卸料传送带装置23的进料端相对设有次品钩取板29，所述次品钩取板29连接有钩取气缸30，在装配过程中，本装置能够完成自动检测，当检测到残次品时，启动所述钩取气缸30动作，带动所述次品钩取板29沿着传送带输出的方向移动，使所述次品钩取板29移动至卸料位的外侧，当残次品卸料落到所述传送带上时，所述钩取气缸30带动所述次品钩取板29回位，将残次品从传送带上推下来，完成残次品的选出。

为了提高装配效率，本实施例的所述移料装置、所述卸料装置和所述次品钩取装置分别设置为两套，且在所述装配架1的两侧对称布置，所述装配控制装置39通过控制两套装配方案交替进行。当一侧装配体正在装配时，操作人员可以将另一侧放置好另一装配体，等待装配。利用本实施例可以完成两侧装配体的交替装配，从而最大程度的提高装配效率。

如图1所示，所述装配台2上还安装有装配控制装置39，所述装配动力装置、所述点胶装置、所述卸料装置和所述次品钩取装置分别连接至装配控制装置39。所述装配控制装置39包括固定安装在所述装配台2上的装配控制电脑，各气缸的供气管路上分别对应安装有电磁阀，所述装配控制电脑分别连接至各所述电磁阀。在所述装配控制电脑内设有专门用于监控各气缸、电机和阀的控制程序，通过设定还可以控制他们的工作时间和延时时间，从而配合装配动作。

本发明还涉及上述系统的工作方法，包括以下步骤，

步骤一、装配参数的设置

在所述装配控制装置39中设有可调整设置装配参数的装配窗口，具体参数设置为：螺丝旋转速度为ar/s，旋转所述螺丝的圈数为b圈，螺丝数量为n个，螺丝扭力值为f单位，所述螺丝扭力值是通过对所述装配电机的参数检测实现的；

在所述装配控制装置39上设置利用所述点胶装置进行点胶的参数为：点胶时间长度为cs、点胶量为dml、点胶动作较螺丝旋转动作延时es启动；

所述a、b、c、d、e、f、n分别为可调整设定参数。例如在装配长13.1cm、宽3.4cm的不规则长条形折叠刀外壳时，主要装配工作参数为：螺丝旋转速度为1r/s，旋转所述螺丝的圈数为30圈，点胶时间长度为0.1s、点胶量为0.02ml、点胶动作较螺丝旋转动作延时0.2s启动。在螺丝到位后通过所述锁螺丝装置和所述点胶装置的配合进行装配，设备执行加工参数装配完成后得到产品，通过对产品的抽检发现无漏点胶、溢胶等问题的出现；再例如用于装配长11.5cm、宽3.2cm的不规则椭圆形多功能刀外壳，主要装配工作参数为：螺丝旋转速度为1r/s，旋转所述螺丝的圈数为60圈，点胶时间长度为0.2s、点胶量为0.02ml、点胶动作较螺丝旋转动作延时0.2s启动。在螺丝到位后通过所述锁螺丝装置和所述点胶装置的配合进行装配，设备执行加工参数装配完成后得到产品，通过对产品的抽检发现无漏点胶、溢胶等问题的出现。

步骤二、装配

通过上述各参数设置，所述装配控制装置39控制所述夹装气缸7带动所述夹料板6和所述导料筒5进行取螺丝4，使螺丝4进入至装配位，所述料座气缸19通过所述铜帽料座18进行取铜帽31，并通过所述夹座气缸33和所述铜帽夹座32将所述铜帽31夹装固定，所述升降气缸21推动所述升降推拉座20带动所述铜帽31上升至装配位，启动所述装配电机14带动所述装配批头10旋转，同时所述驱动气缸17带动所述装配滑板16将所述螺丝4旋入至所述铜帽31内；点胶延时时间到后，所述装配控制装置39控制所述点胶气缸37动作，通过所述点胶滑板36将所述气动点胶阀38的出胶端送至装配位，对旋转的螺丝4表面进行点胶；

步骤三、良品、次品检测判断

在步骤二进行装配过程中，实时检测装配参数，即螺丝旋转速度为ar/s，旋转所述螺丝的圈数为b圈，螺丝数量为n个，螺丝扭力值为f单位，当检测所述装配电机14的扭矩值与设定值保持一致，则通过所述装配控制装置39判定为良品；当检测所述装配电机14的扭矩值与设定值不一致，则通过所述装配控制装置39判定为次品，通过所述装配控制装置39将判定结果进行存储。

具体地，在进行装配加工前先设定好锁螺丝圈数(设定圈数通常会稍多于实际圈数)与扭力上限大小。当螺丝装配步骤正在进行时，即装配批头10开始向下进行锁螺丝步骤时，若扭力在完成设定锁螺丝圈数前，且仅提前少量圈数时达到扭力上限，则终止锁螺丝动作，产品判定为良品；若扭力过早达到预设扭力上限，则判定为不良品(螺丝错位、螺孔堵塞等情况)；若扭力在完成设定锁螺丝圈数后仍未能达到预设扭力值，则判定为不良品(发生滑牙、漏螺丝、漏铜仔套筒等情况)。

检测到扭力异常后，会将信号传递给所述装配电机14的伺服控制器，再由所述伺服控制器传递至所述装配控制装置39(可以设置为编程逻辑控制器，控制整套设备，相当于设备的cpu)，所述装配控制装置39给软件下达指令，进行后续的不良品排出工作并进行记录。

步骤四、卸料

判定为良品时，进入此步骤，通过所述装配控制装置39控制所述卸料座气缸26带动所述卸料座25朝向所述点胶装置的方向移动，按照卸料工作参数取下刀具装配体，利用所述卸料机械手27移送至所述卸料传送带装置23的上方并释放，使装配好的刀具自由落体至所述卸料传送带装置23上，由所述卸料传送带装置23向外输送；

判定为次品时，进入此步骤，通过所述装配控制装置39控制启动所述钩取气缸30，使所述次品钩取板29延伸至卸料位的出料侧，然后通过所述装配控制装置39控制所述卸料座气缸26带动所述卸料座25朝向所述点胶装置的方向移动，取下刀具装配体，利用所述卸料机械手27移送至所述卸料传送带装置23的上方并释放，使装配好的刀具自由落体至所述卸料传送带装置23上，此时所述装配控制装置39在此启动所述钩取气缸30带动所述次品钩取板29回位，回位过程中，将次品从所述卸料传送带装置23上钩取下来，完成刀具装配体的装配任务。

在进行装配前，利用移料装置将装配体送至装配位，装配好后，在所述移料装置的回位下，带动装配体回位，以等待卸料。

本发明通过移料装置将装配体移动至锁螺丝装置和点胶装置的位置进行自动装配，装配过程中螺丝与铜帽同时到位，点胶装置将胶水涂抹于螺丝上后，将螺丝转入铜帽中，胶水涂抹均匀，整个过程中至需要人工向备料定位板上放置装配体，其它过程均自动完成，通过控制组装时螺丝的扭力还能自动检出装配过程中的次品，且装配过程中无漏点胶，点胶量均衡，减轻了工人工作强度，提高了产品质量。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。