一种自动化拧螺丝装置的制作方法

1.本技术涉及自动装配的领域，尤其是涉及一种自动化拧螺丝装置。


背景技术：

2.水泵、大型电机等设备一般至少包含一个壳体和盖体，盖体端面或周侧一般预留螺丝孔，在安装过程中一般都需要进行合盖拧周边螺丝的步骤。尤其是水泵中的多级泵，按其轴向方向由多个相互对接的部件组成，需要进行多次的合盖和拧螺丝步骤。
3.针对上述中的相关技术，发明人认为对于水泵，为保证合盖后的密封效果，且不易在使用过程中松动，每一泵盖与泵体的连接一般至少六颗螺丝，人工安装效率较低，为了实现自动化安装，需要在拧螺丝环节设计一种自动化拧螺丝的设备。


技术实现要素：

4.为了提高泵体拧螺丝效率，本技术提供一种自动化拧螺丝装置。
5.本技术提供的一种自动化拧螺丝装置采用如下的技术方案：
6.一种自动化拧螺丝装置，包括机架，还包括沿高度方向滑移连接于机架的载架、转动连接于载架底部的转台、相对转台可水平滑移的安装架、以及安装于安装架的电动螺丝刀，所述机架匹配有驱动载架升降的升降驱动机构，所述载架匹配有带动转台转动的第一驱动机构，所述转台匹配有带动安装架滑移的第二驱动机构，所述转台下方设有供待装配工件放置的待装空间。
7.通过采用上述技术方案，可将需要装配的工件放到转台正下方，通过第一气驱动机构带动转台转动，而后通过第二驱动机构带动安装架水平移动，使电动螺丝刀的输出端与工件的螺丝相对应，之后通过升降驱动机构将电动螺丝刀下降至与螺丝对接，并带动螺丝转动拧紧，在拧紧过程中可通过驱动电动螺丝刀持续下降使电动螺丝刀与螺丝持续对接；待拧紧之后，可驱动电动螺丝刀上升，而后通过转台的转动使电动螺丝刀转动至下一个螺丝所在的位置，重复上述操作，直至所有螺丝拧紧，如此可以实现拧螺丝的自动化施工，有效提高拧螺丝效率。
8.可选的，所述载架上设有至少一个转台，每个转台对应匹配有一个安装架。
9.通过采用上述技术方案，可以根据实际情况选定转台数量，每个转台都可以单一的控制对应安装架，实现多线独立操作，可有效提高对螺丝较多但分布规律性不强的工件的拧螺丝效率。。
10.可选的，所述载架设有一个转台，所述转台匹配有至少两个绕安装架的转动中心均匀分布的安装架。
11.通过采用上述技术方案，实现单线多点同步操作，可用少量电动螺丝刀大幅提高螺丝分布规律的工件的拧螺丝效率。
12.可选的，所述安装架包括上架和下架，所述上架安装于转台，所述下架与上架滑移连接，所述下架的侧壁固定有位于上架一侧的悬座，所述悬座穿设有限位杆，所述上架设有
供限位杆穿设限位孔。
13.通过采用上述技术方案，可通过上架与下架之间的相对位置的调整，达到给不同规格的水泵上螺丝的功能，位置调整完成后可通过限位杆与限位孔的配合实现锁定。
14.可选的，所述悬座靠近上架的一侧止旋连接有螺母,所述限位杆螺母螺纹连接。
15.通过采用上述技术方案，便于安装,加强限位的稳定性。
16.可选的，所述电动螺丝刀包括对外输出转矩的刀具，所述安装架的下部或底部设有与刀具连接的换向机构，所述换向机构包括座体、输入轴和输出轴，输入轴和输出轴均穿设于座体并与座体转动连接，所述输入轴和输出轴之间于座体内通过齿轮传动连接，所述输入轴的输入端和输出轴的输出端均位于座体的同一侧。
17.通过采用上述技术方案，使电动螺丝刀基于整体的装置的升降系统而产生的由上至下与螺丝对接的方式发生更改，实现在升降过程中由下至上与螺丝产生对接，如此可针对工件朝向下方的螺丝孔位进行上螺丝操作。
18.可选的，所述输出轴套设有滑套, 所述滑套与输出轴止旋连接,所述滑套远离输出轴的一端设有第一刀头,所述滑套与输出轴之间设有迫使滑套远离输出轴的第一弹簧。
19.通过采用上述技术方案，第一刀头与需要拧的螺丝对接时，滑套与输出轴具备一定的滑移空间，配合第一弹簧可以降低在对接过程中产生的冲击，并且在对接过程中可对第一弹簧进行一定成程度的压缩，以产生预压力，如此在螺丝逐渐被拧入对应孔内的过程中，可随螺丝的进给适应性的释放被压缩的空间，使第一刀头在螺丝进给的过程中始终保持与螺丝对接并保持一定的预压力。
20.可选的，所述滑套与输出轴相连的一端的周侧壁凸出设有凸缘，所述输出轴为阶梯轴并在轴肩位置套设有垫片，所述第一弹簧的两端分别抵接于凸缘与垫片，所述第一弹簧套接于输出轴，所述凸缘的端部设有供第一弹簧的端头卡嵌的弹簧槽。
21.通过采用上述技术方案，第一弹簧连接更为稳定，施力方向不偏移，不易产生晃动，在输出轴的外部也更易获得较大的形变空间。
22.可选的，所述电动螺丝刀包括对外输出转矩的刀具，所述安装架的下部或底部设有与刀具连接的缓冲机构，所述缓冲机构的具备与电动螺丝刀的转动输出端同向转动的第二刀头。
23.通过采用上述技术方案，一方面缓冲机构可以降低刀具与螺丝对接过程中的冲击，另一方面刀具通过缓冲机构挤压螺丝时，可以提供一定的形变空间和预压力。
24.可选的，所述缓冲机构包括基台、缓冲套和第二刀头，所述基台固定于机架，所述缓冲套套接于刀具并与刀具止旋连接，所述刀具的周侧设有凸环，所述凸环与缓冲套之间抵接有第二弹簧，所述缓冲套穿设于基台受基台承载并与基台转动连接，所述第二刀头固定于缓冲套远离刀具的一端。
25.通过采用上述技术方案，缓冲机构在下降并与螺丝对接的过程中，第二刀头首先抵接螺丝并在下降的过程中持续挤压，第二弹簧被压缩，第二刀头产生预压力并自动滑入螺丝螺帽上的槽位，或在这个过程中通过螺丝刀轻微转动实现滑入螺帽上的槽位；上述过程中，升降驱动机构接收电动螺丝刀内产生的压力信号并停止下降；之后在保持预压力的情况下可启动电动螺丝刀使第二刀头进行拧螺丝操作直至拧紧，并且在这个过程中，缓冲套与刀具之间具备行程空间，可随螺丝的进给适应性的释放被压缩的空间，使第二刀头在
螺丝进给的过程中始终保持与螺丝对接并保持一定的预压力。
26.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
27.1.可将需要装配的工件放到转台正下方，通过第一气驱动机构带动转台转动，而后通过第二驱动机构带动安装架水平移动，使电动螺丝刀的输出端与工件的螺丝相对应，之后通过升降驱动机构将电动螺丝刀下降至与螺丝对接，并带动螺丝转动拧紧，在拧紧过程中可通过驱动电动螺丝刀持续下降使电动螺丝刀与螺丝持续对接；待拧紧之后，可驱动电动螺丝刀上升，而后通过转台的转动使电动螺丝刀转动至下一个螺丝所在的位置，重复上述操作，直至所有螺丝拧紧，如此可以实现拧螺丝的自动化施工，有效提高拧螺丝效率。
28.2.可通过上架与下架之间的相对位置的调整，达到给不同规格的水泵上螺丝的功能。
29.3.在螺丝逐渐被拧入对应孔内的过程中，可随螺丝的进给适应性的释放被压缩的空间，使第一刀头在螺丝进给的过程中始终保持与螺丝对接并保持一定的预压力。
附图说明
30.图1是实施例1的一种自动化拧螺丝装置的整体结构图。
31.图2是实施例1的自动化拧螺丝装置的去除机架及升降结构的整体结构图。
32.图3是实施例1的转台和安装架的爆炸图。
33.图4是实施例1的换向机构的整体结构图。
34.图5是实施例1的换向机构的内部结构图。
35.图6是实施例2的电动螺丝刀和缓冲机构的结构图。
36.图7是实施例2的缓冲机构的内部结构图。
37.附图标记说明：1、机架；11、滑轨；
38.2、载架；21、降驱动机构；
39.3、转台；31、第一驱动机构；311、第一电机；312、行星轮减速机；
40.4、安装架；41、第二驱动机构；42、上架；421、限位孔；43、下架；44、悬座；441、螺母；442、限位杆；
41.5、电动螺丝刀；51、本体；52、刀具；521、凸环；
42.6、换向机构；61、座体；611、外接板；612、底板；613、侧板；614、齿轮；615、轴瓦；62、输入轴；621、垫片；622、转接套；623、转接轴；63、输出轴；64、座套；641、定位环；65、滑套；651、凸缘；652、滑槽；6511、弹簧槽；66、第一弹簧；67、第一刀头；
43.7、缓冲机构；71、基台；72、缓冲套；73、第二刀头；74、第二弹簧；
44.8、工件。
具体实施方式
45.以下结合附图1-7对本技术作进一步详细说明。
46.本技术实施例公开一种自动化拧螺丝装置。
47.实施例1：
48.参照图1，一种自动化拧螺丝装置包括机架1，机架1设有两道平行的沿竖直方向延伸的滑轨11，滑轨11上滑移连接有载架2，并匹配有驱动载架2升降的升降驱动机构21，升降
驱动机构21固定于滑轨11的顶端，本实施例中该升降驱动机构21为直线电机与滑轨11共同组成直线模组。
49.参照图1和图2，载架2底部转动连接有转台3并匹配有带动转台3转动的第一驱动机构31，该驱动机构包括第一电机311和行星轮减速机312，第一电机311和行星轮减速机312均固定于载架2，行星轮减速机312的输出轴63与转台3固定连接。
50.参照图2和图3，转台3下方设有可相对转台3可水平滑移的安装架4，安装架4至少为一个，本实施例中为两个且以安装架4的转动中心对称分布，若为多个则绕安装架4的转动中心均匀分布。每一安装架4匹配有带动安装架4滑移的第二驱动机构41，本实施例中第二驱动机构41为滑台气缸，其中滑台气缸的气缸部分固定于转台3，滑台气缸的滑台部分固定于安装架4。本实施例中，两个滑台气缸的朝向相反。参照图1，转台3下方于两个安装架4之间的区域则为供待装配工件8放置的待装空间。
51.参照图2和图3，安装架4包括上架42和下架43，其中上架42与转台3连接，下架43与上架42滑移连接。下架43的侧壁固定有位于上架42一侧的悬座44，悬座44靠近上架42的一侧止旋连接有螺母441, 悬座44穿设有限位杆442，限位杆442与螺母441螺纹连接。上架42设有供限位杆442穿设限位孔421。如此，通过旋动限位杆442即可实现对下架43相对于上架42解锁或锁定，解锁后可调整上架42和下架43之间的初始位置，以实现位置预调或根据不同规格的待装工件8进行调整。
52.参照图2，两安装架4的下架43之间的相对侧壁安装有电动螺丝刀5和换向机构6，电动螺丝刀5包括本体51和对外输出转矩的刀具52。换向机构6位于电动螺丝刀5的下方，换向机构6的转动输出端的朝向与电动螺丝刀5的转动输出端朝向相反。
53.参照图4和图5，换向机构6包括座体61、输入轴62和输出轴63，输入轴62和输出轴63均穿设于座体61并与座体61转动连接，输入轴62和输出轴63之间于座体61内通过齿轮614传动连接，输入轴62的输入端和输出轴63的输出端均位于座体61的同一侧。本实施例中输入轴62和输出轴63相互平行，在其他实施例中也可以呈一定角度倾斜。
54.座体61包括外接板611、底板612和两片侧板613，侧板613位于外接板611和底板612之间，外接板611和底板612通过长杆螺栓相连，该长杆螺栓穿过侧板613。外接板611设有孔并通过安装轴承与输入轴62和输出轴63连接，底板612同样设有孔并通过安装轴承与输入轴62和输出轴63连接。为节约空间，使输出轴63所在的位置更靠近边缘，外接板611和底板612于输出轴63的所在的端面均呈圆弧面设置，该圆弧边缘与齿轮614相适应并全面覆盖齿轮614的轴向端面，而侧板613仅位于外接板611和底板612的非圆弧区域。外接板611远离圆弧端面的一端长于底板612，该超出的部分用于外接固定，即自动拧螺丝装置的架体所在部位或电动螺丝刀5的外壳。
55.外接板611远离底板612的端面设有座套64，座套64朝向座体61的一端凸出设有定位环641，定位环641紧密嵌接于外接板611供输出轴63穿设的孔，座套64外周侧设有法兰结构并通过螺栓与外接板611固定。座套64内部中空并于靠近和远离外接板611的两端设有开口，其中靠近外接板611的开口的内径大于远离外接板611的开口的内径。座套64的内孔为阶梯孔，其中远离外接板611的小内径孔并嵌设有轴瓦615。
56.输出轴63为阶梯轴，其中大直径轴段主要位于座体61内，小直径轴段位于座套64内，输出轴63的轴肩套有一垫片621。输出轴63的小直径轴段套接有滑套65，滑套65与输出
轴63止旋连接。
57.滑套65的外形呈阶梯轴状，其中滑套65与输出轴63相连的部分为大直径轴段，滑套65的大直径轴段的周侧壁凸出设有凸缘651，该凸缘651与垫片621之间抵接有第一弹簧66，第一弹簧66套接于输出轴63。为减少第一弹簧66晃动，凸缘651的端部对应设有供第一弹簧66的端头卡嵌的弹簧槽6511。
58.对于尺寸，凸缘651的外径小于座套64靠近座体61的开口的内径，滑套65的大直径轴段穿设与轴瓦615，有润滑的情况下，轴瓦615对滑套65起到侧向的支撑作用，滑套65可沿轴瓦615轴向移动，也可以相对轴瓦615转动。轴瓦615的外径大于座套64远离座体61的开口的内径，轴瓦615的内径小于凸缘651的外径，凸缘651位于轴瓦615与座体61之间，如此可避免第一弹簧66将滑套65推离座套64。
59.滑套65的远离输出轴63的部分为小直径轴段，小直径轴段套接有第一刀头67，第一刀头67与滑套65通过沿径向穿设的螺栓固定。
60.输入轴62的一端套接有转接套622，转接套622与输入轴62止旋连接，转接套622远离输入轴62的一端固定有转接轴623。转接轴623用于跟电动螺丝刀5的刀具52固定或代替刀具52跟电动螺丝刀5的本体51连接。
61.本技术实施例一种自动化拧螺丝装置的实施原理为：
62.将需要装配的工件8放到转台3正下方，通过第一驱动机31构带动转台3转动，而后通过第二驱动机构41带动安装架4水平移动，使换向机构6的第一刀头67与工件8的螺丝相对应，之后通过升降驱动机构21将第一刀头67上升至与螺丝对接，并带动螺丝转动拧紧；待拧紧之后，可驱动第一刀头67下降，而后通过转台3的转动使第一刀头67转动至下一个螺丝所在的位置，重复上述操作，直至所有螺丝拧紧，如此可以实现拧螺丝的自动化施工，有效提高拧螺丝效率。
63.若拆掉换向机构6，则可以用电动螺丝刀5的刀具52与螺丝对接，以对工件8上方的螺丝进行拧紧工作。
64.实施例2：
65.参照图6和图7，本实施例与实施例1的不同之处在于，将换向机构6更替为缓冲机构7，该缓冲机构7安装于原换向机构6所在的位置。
66.缓冲机构7包括基台71、缓冲套72和第二刀头73，基台71固定于机架1，缓冲套72套接于刀具52并与刀具52止旋连接，刀具52的周侧设有凸环521，凸环521与缓冲套72之间抵接有第二弹簧74。缓冲套72穿设于基台71并通过轴瓦615与基台71连接，通过轴瓦615添加脂润滑减少摩擦，缓冲套72可相对基台71转动和上下移动，第二刀头73固定与缓冲套72远离刀具52的一端。
67.实施例3：本实施例与实施例1的不同之处在于，载架2上设有两个转台3，每个转台3对应匹配有一个安装架4。
68.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。