[发明专利]一种自动锁螺丝装置

说明书

本发明公开了一种自动锁螺丝装置，属于自动化拧紧领域。所述自动锁螺丝装置包括机体框架、步进搬运装置、机械手滚珠花键锁附机构、螺丝供料系统、不良品检测搬运装置。本发明结构紧凑，合理，操作方便，重复利用率高节约成本。通过步进搬运装置代替人工搬运治具；机械手及锁附机构代替人工拧螺丝；不良品检测搬运装置取代繁琐的人工检测，不论从效率还是精确都使得此拧紧装置在生产中发挥巨大作用。

技术领域

本发明涉及一种自动锁螺丝装置，属于自动化拧紧领域。

背景技术

目前，节约人力成本和工业4.0是当前制造业发展趋势。一般来说螺钉拧紧是产品制造的终端工序，如果没有很高的质量保证，因为螺钉拧紧装配产生的不良品的失败成本是远远得不偿失的。所以装配质量的好坏对购买与否有一票否决作用，不能跨越稳定性这一关，再廉价的设备都只是废铁一堆。

目前市场上大多数机器人螺钉拧紧装配设备(主流是直角坐标型)的效率比人工装配设备低10～30％，很难达到一台机器取代一个人工。3C产品中的消费电子产品的更新换代周期越缩越短，高价值装配设备的利用度低，就需要通用程度高的拧紧装配设备。

桌面直角坐标机械手搭建的拧紧机器人平台受限于滚珠丝杆或皮带传动速度限制，通常其运动的最高速度不超过1m/s；经过大量的实践和试验数据表明：通常一套直角坐标拧紧自动化设备的产能只能到达一个普通工人产能的70～90％，很难实现一台设备取代一个人工。

发明内容

本发明提供了一种机械自动锁螺丝装置，可实现机器人在工厂取代人工提升效率。

所述机械自动锁螺丝装置包括：机体框架、步进搬运装置、机械手滚珠花键锁附机构、螺丝供料系统、不良品检测搬运装置。

所述步进搬运装置包括：伺服模组、直线滑轨、底板、顶升气缸、搬运载板、连杆。顶升气缸由螺丝固定于底板上，顶升气缸的气缸导杆与搬运载板固定连接，底板与直线滑轨配合且与伺服模组连接。伺服模组与顶升气缸共同作用实现步进搬运功能。

所述机械手滚珠花键锁附机构包含：水平多关节工业机器人、支架、伺服电机、同步带、同步轮、滚珠花键轴、联轴器、压簧①、压簧②、压簧限位装置、螺丝批杆、螺丝批杆套、螺丝夹嘴；伺服电机靠支架安装于水平多关节工业机器人的上部，滚珠花键轴安装在水平多关节工业机器人的Z轴方向上，可沿Z轴上下运动，松螺丝伺服电机通过同步轮和同步带驱动滚珠花键轴旋转运动，滚珠花键轴下端通过联轴器与螺丝批杆相连，在滚珠花键轴和螺丝批杆之间的空隙加装了压簧①，螺丝批杆受力时压簧①收缩；第一安装板、第二安装板为L型板件；第一安装板的水平面的中间开有能容纳滚珠花键轴穿过的圆孔，两端开有容纳导向轴通过的孔位，两个导向轴内部均设有压簧②，导向轴串联了第一安装板、第二安装板；第二安装板的上方两侧还设有撞块，当撞块接触到位于Z轴底部的、相对于Z轴静止的压簧限位装置时，压簧②的伸展运动停止；螺丝夹嘴与穿过第二安装板的螺丝批杆连接，位于机械手滚珠花键锁附机构的末端。

在本发明的一种实施方式中，螺丝批杆外部设有螺丝批杆套。

在本发明的一种实施方式中，所述压簧限位装置是限位螺母。

所述螺丝供料系统置于机体框架内，由圆振、直振串联而成，并通过末端气缸完成螺丝拨料及吹送动作；所述螺丝供料系统包括：圆振、螺丝振动盘、直振流道、直振、螺丝拨料吹送装置。通过圆振、螺丝振动盘可以螺丝振动盘中的螺丝不间断振出并流入直振流道，直振流道底部装有直振，用于将螺丝从直振流道中振入拨料吹料装置入口；螺丝拨料吹料装置由气缸驱动将入口处的螺丝拨入气管，随后吹气启动将螺丝吹入机械手滚珠花键锁附机构的螺丝夹嘴内。

在本发明的一种实施方式中，所述滚珠花键锁附机构的螺丝夹嘴可根据螺丝型号进行更换。