本發(fā)明涉及一種全自動拆螺絲的設(shè)備，屬于機(jī)械自動化領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前，隨著社會人力成本的提高，勞動密集型企業(yè)面臨著運(yùn)營成本急劇升高的壓力，企業(yè)被迫向工業(yè)自動化轉(zhuǎn)型，工業(yè)自動化已成為當(dāng)前生產(chǎn)的發(fā)展趨勢，尤其在3C產(chǎn)品中，消費(fèi)電子產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期短、生產(chǎn)要求高、產(chǎn)能低。對生產(chǎn)過程中需要拆螺絲的工序的優(yōu)化可以有效地解決這些問題。

現(xiàn)有的拆螺絲裝置主要存在以下不足：

一是搭建的桌面式直角坐標(biāo)機(jī)器人平臺，受限于滾珠絲桿或皮帶傳動的速度限制，通常其運(yùn)動的極限速度不超過1m/s，一般只能達(dá)到一個普通工人產(chǎn)能的70％-80％，很難實(shí)現(xiàn)一臺設(shè)備取代一個工人；

二是作為3C行業(yè)既有的人工生產(chǎn)線的產(chǎn)能規(guī)劃，要滿足生產(chǎn)節(jié)拍，就需要多臺這樣的設(shè)備方能滿足流水線現(xiàn)有1個工人工位的生產(chǎn)節(jié)拍，或者將以此工位的瓶頸產(chǎn)能作為新的產(chǎn)能進(jìn)行規(guī)劃；

三是不能實(shí)現(xiàn)扭矩的實(shí)時監(jiān)控，一般桌面式直角坐標(biāo)機(jī)器人平臺安裝的是從市場上直接購買的電動螺絲刀，只能對輸出扭矩作一個范圍的調(diào)整，無法對扭矩實(shí)時監(jiān)控，也無法檢測螺絲孔位的異常；

四是無角度(螺紋圈數(shù))控制，不能控制螺絲擰松到任意角度；

五是普通螺絲刀無階段速度控制，易造成批頭和螺絲沖擊磨損、嚙合不完全、打滑等現(xiàn)象；

六是桌面式直角坐標(biāo)平臺是由三根單軸模組搭建而成，單軸模組的重復(fù)利用局限性很大，很容易造成資源的浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種自動拆除螺絲、收集螺絲、分離產(chǎn)品、分離載具的裝置。

所述全自動拆螺絲的裝置包括：機(jī)箱、機(jī)架上防護(hù)罩、上料流道裝置、螺絲拆除收集裝置、產(chǎn)品載具分離出料裝置。

所述機(jī)箱，是設(shè)備安裝、運(yùn)轉(zhuǎn)的平臺，設(shè)備所有機(jī)構(gòu)都安裝在機(jī)箱上，電氣控制元件安裝在機(jī)箱內(nèi)部。

所述機(jī)架上防護(hù)罩是用于防止設(shè)備運(yùn)行時發(fā)生安全事故，傷及操作員。為方便設(shè)備觀察和維修，機(jī)架上防護(hù)罩設(shè)有門窗，生產(chǎn)過程中，門窗自動鎖止。

在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，設(shè)備與外界相通且不適于安裝門窗的部位，安裝安全光柵。當(dāng)外界有物體進(jìn)入安全光柵檢測區(qū)域時，程序控制設(shè)備停機(jī)并報(bào)警，確認(rèn)安全后清除報(bào)警，設(shè)備繼續(xù)正常運(yùn)行。

所述上料流道裝置包括豎板、上料輸送皮帶、上料流道感應(yīng)裝器、步進(jìn)電機(jī)、載具；所述豎板有兩塊，垂直放置，豎板內(nèi)側(cè)上部分別固定有上料輸送皮帶，形成上料流道，豎板外側(cè)安裝步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)通過同步帶輪驅(qū)動上料輸送皮帶同步運(yùn)動；所述上料流道感應(yīng)裝器安裝在上料輸送皮帶的兩個末端，用于控制步進(jìn)電機(jī)的啟停動作。

所述螺絲拆除裝置包括定位裝置、頂升裝置、運(yùn)載裝置、壓緊裝置、拆螺絲裝置、夾取螺絲裝置、螺絲收集裝置。

所述定位裝置是帶有定位銷的固定結(jié)構(gòu)，安裝在工作臺面上。所述頂升裝置由頂升氣缸和頂升托板組成，頂升托板上安裝兩個定位銷釘，用于頂升時對載具的定位，頂升裝置安裝在運(yùn)載裝置的直線導(dǎo)軌上。

所述運(yùn)載裝置是由伺服電機(jī)、精密滾珠絲桿、絲桿螺母、直線導(dǎo)軌組成，伺服電機(jī)驅(qū)動精密滾珠絲桿旋轉(zhuǎn)，絲桿螺母帶動頂升裝置運(yùn)動。

在設(shè)定的位置，頂升裝置的頂升托板將載具頂起，再運(yùn)動到下個指定位置，頂升托板下降將載具放到定位裝置上。拆螺絲裝置按照程序設(shè)定，將治具上不同位置的螺絲逐個拆除，螺絲拆除后，夾取螺絲裝置配合拆螺絲裝置上水平工業(yè)機(jī)器人(Scara)將螺絲拋到螺絲收集裝置中。

所述拆螺絲裝置包括水平多關(guān)節(jié)工業(yè)機(jī)器人(Scara)、松螺絲伺服電機(jī)、同步輪、同步帶、花鍵軸、聯(lián)軸器、批桿、撞塊、壓簧①等。花鍵軸安裝在水平多關(guān)節(jié)工業(yè)機(jī)器人的Z軸(第三軸)上，可沿Z軸上下運(yùn)動，松螺絲伺服電機(jī)通過同步輪和同步帶驅(qū)動花鍵軸旋轉(zhuǎn)，花鍵軸下端通過聯(lián)軸器與批桿相連，在花鍵軸和批桿之間的空隙加裝了壓簧①，由此松螺絲伺服電機(jī)可將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動傳遞到批桿，且批頭受壓力時有自由收縮行程。

所述夾取螺絲裝置，包括連桿、夾爪、螺絲批頭、氣缸、壓簧限位裝置、壓簧②、第一安裝板、第二安裝板；第一安裝板、第二安裝板為L型板件；第一安裝板的水平面的中間開有能容納花鍵軸穿過的圓孔；第二安裝板的豎直面底部設(shè)有直線導(dǎo)軌，作為夾爪的滑行軌道，第二安裝板的水平面與第一安裝板的水平面之間設(shè)有兩根壓簧②；第二安裝板的水平面的上方兩側(cè)還設(shè)有撞塊，當(dāng)撞塊接觸到位于Z軸底部的、相對于Z軸靜止的壓簧限位裝置時，壓簧②的伸展運(yùn)動停止；連桿的一端固定在氣缸活塞桿上，另一端分別與一個夾爪相連，夾爪固定在直線導(dǎo)軌的滑塊上；所述夾爪內(nèi)表面設(shè)有凸起，用于截住螺絲使批頭與螺絲能完全分離，防止螺絲粘在批頭上。兩夾爪的運(yùn)動對稱、同步且方向相反。工作時根據(jù)載具螺絲所在高度調(diào)節(jié)壓簧限位裝置的高度，可使撞塊停在不同位置，以達(dá)到所需夾取螺絲高度。

在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述在定位裝置上還裝有壓緊裝置，當(dāng)頂升裝置把載具放到定位裝置后，壓緊裝置的氣缸推動壓塊向下壓緊載具，等待拆螺絲裝置動作。

在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述壓簧限位裝置是限位螺母。

在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述壓簧②置于導(dǎo)向軸內(nèi)部，壓簧②置于批桿套內(nèi)。

所述產(chǎn)品載具分離出料裝置包括載具分離裝置、產(chǎn)品分離裝置、分料換位裝置、載具流出裝置、產(chǎn)品流出裝置、載具流出位置檢測裝置、產(chǎn)品流出位置檢測裝置。

所述載具分離裝置包含螺絲孔位拆除檢測器、載具分料夾爪、載具分料升降氣缸。所述產(chǎn)品分離裝置包含產(chǎn)品分料夾爪、產(chǎn)品分料升降氣缸。所述分料換位裝置包括伺服電機(jī)、精密滾珠絲桿模組，用于驅(qū)動載具分離裝置和產(chǎn)品分離裝置的橫向多位置移動。

所述產(chǎn)品流出裝置包括步進(jìn)驅(qū)動電機(jī)、皮帶，產(chǎn)品流出裝置的入口和出口處均有產(chǎn)品出料感應(yīng)裝置，出口處還有產(chǎn)品出料限位擋塊。

所述載具流出裝置包括步進(jìn)驅(qū)動電機(jī)、同步帶、同步輪、驅(qū)動軸、聯(lián)軸器、滑動平臺、豎板、載具流出裝置的入口和出口處均有載具出料感應(yīng)裝置，出口處還有載具出料限位擋塊。

上料輸送皮帶起始處的上料流道感應(yīng)裝器感應(yīng)到上料流道上有載具時，上料輸送皮帶開始轉(zhuǎn)動，輸送載具，上料輸送皮帶終點(diǎn)處的上料流道感應(yīng)裝器感應(yīng)到載具到位后，上料輸送皮帶停止運(yùn)動。運(yùn)載裝置驅(qū)動頂升托板運(yùn)行至載具下方，頂升氣缸配合，將頂升托板上的銷釘插入到載具底面的銷孔中，并同時將載具托離上料輸送皮帶、運(yùn)送到定位裝置，頂升氣缸縮回使頂升托板、運(yùn)載裝置徹底與載具脫離。定位裝置的定位銷與載具底面的銷孔配合，對載具進(jìn)行定位，同時承載載具重量及拆螺絲時載具所受的力。壓緊裝置的氣缸推動壓塊向下壓緊載具。

螺絲拆除裝置到達(dá)指定位置，根據(jù)需要調(diào)整壓簧限位裝置的高度，此時壓簧②被壓縮一段行程，水平多關(guān)節(jié)工業(yè)機(jī)器人沿Z軸往下運(yùn)動，直至批頭與載具上的螺絲充分接觸且壓簧①被壓縮一段行程，水平多關(guān)節(jié)工業(yè)機(jī)器人沿Z軸的運(yùn)動停止，借助壓簧①的反作用力，批桿、批頭與螺絲之間處于壓緊狀態(tài)，此時，松螺絲伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動，批頭落入螺絲的凹槽內(nèi)，將松螺絲伺服電機(jī)的松螺絲扭矩的傳遞到螺絲上；當(dāng)螺絲被擰出時，氣缸驅(qū)動連桿，使兩個連桿的夾角減小，夾爪沿直線導(dǎo)軌相向運(yùn)動，夾住螺絲；水平多關(guān)節(jié)工業(yè)機(jī)器人沿Z軸向上運(yùn)動，批頭與螺絲分離，當(dāng)壓簧②達(dá)到自由位置時，夾爪上的螺絲與治具分離，水平多關(guān)節(jié)工業(yè)機(jī)器人在XY軸方向移動到螺絲收集裝置上方，氣缸向下驅(qū)動連桿，兩個夾爪同步、對稱背向運(yùn)動，松開螺絲，螺絲掉入螺絲收集裝置中。螺絲拆除后，運(yùn)載裝置動作，將拆除螺絲后的載具搬運(yùn)到產(chǎn)品載具分離出料裝置的流道上。

載具分離裝置的載具分料夾爪到達(dá)載具上方，載具分料夾爪打開，載具分料升降氣缸下降至載具分料夾爪可抓取載具的位置，螺絲孔位拆除檢測器檢測螺絲孔內(nèi)螺絲是否拆除，若都已拆除，載具分料夾爪裝夾取載具上蓋板，載具分料升降氣缸上升，上蓋板與產(chǎn)品、載具分離；載具分料夾爪離開載具上方，同時產(chǎn)品分料夾爪到達(dá)載具上方，產(chǎn)品分料夾爪打開，產(chǎn)品分料升降氣缸下降，產(chǎn)品分料夾爪夾取產(chǎn)品后產(chǎn)品分料升降氣缸上升，產(chǎn)品與載具分離；產(chǎn)品分料夾爪夾住產(chǎn)品回到產(chǎn)品流出裝置上方，載具分料夾爪與載具上蓋板位于載具上方；產(chǎn)品分料夾爪與載具分料夾爪同時動作，分別將產(chǎn)品和載具放到各自的流出裝置上。

當(dāng)產(chǎn)品流出裝置、載具流出裝置的入口處的感應(yīng)裝置感應(yīng)到有物料時，驅(qū)動電機(jī)工作；當(dāng)出口處的感應(yīng)裝置感應(yīng)到有物料時驅(qū)動電機(jī)停止，并提醒作業(yè)員取料。出口處的限位擋塊，可防止產(chǎn)品或載具掉出。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊、合理、安全，操作方便，效率高，利用模塊化設(shè)計(jì)，通過模塊之間的配合可快速實(shí)現(xiàn)裝置的功能，同時因?yàn)槟K化的設(shè)計(jì)，各個組件方便調(diào)節(jié)，更大程度上提高了裝置的兼容性，使裝置稼動率提高。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖(視角1)；101、機(jī)架上防護(hù)罩；102、上料流道裝置；103、機(jī)箱；104、產(chǎn)品載具分離出料裝置。

圖2為本發(fā)明的一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖(視角2)；201、拆螺絲裝置；202、水平多關(guān)節(jié)機(jī)器人(Scara)；203、螺絲收集裝置；204、產(chǎn)品、載具分離裝置；205、產(chǎn)品出料裝置；206、運(yùn)載裝置；207、頂升裝置。

圖3為本發(fā)明的一種實(shí)施方式的上料裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；301、上料流道感應(yīng)裝器；302、上料輸送皮帶；303、豎板；304、步進(jìn)電機(jī)；305、載具。

圖4為發(fā)明的一種實(shí)施方式的拆螺絲裝置的結(jié)構(gòu)示意圖及局部放大圖；401、定位裝置；402、頂升裝置；403、運(yùn)載裝置；404、壓緊裝置；405、拆螺絲裝置；406、載板定位銷。

圖5為本發(fā)明的一種實(shí)施方式的拆螺絲裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5中：501、水平多關(guān)節(jié)工業(yè)機(jī)器人(Scara)；502、松螺絲伺服電機(jī)；503、壓簧限位螺母；504、第二安裝板；505、聯(lián)軸器；506、花鍵軸；507、同步輪；508、同步帶；509、批桿；510、機(jī)器人第三軸；511、撞塊；512、第一安裝板。

圖6為本發(fā)明的一種實(shí)施方式的拆螺絲裝置的結(jié)構(gòu)示意圖及局部放大圖；

圖6中：601、壓簧①；602、直線導(dǎo)軌；603、連桿；604、夾爪；605、夾爪氣缸；606、壓簧②。

圖7為本發(fā)明的一種實(shí)施方式的產(chǎn)品載具分離裝置的結(jié)構(gòu)圖；

圖7中：701、載具分料升降氣缸；702、載具分料夾爪；703、分料換位裝置；704、產(chǎn)品分料升降氣缸；705、產(chǎn)品分料夾爪；706、產(chǎn)品流出裝置；707、產(chǎn)品出料感應(yīng)裝置；708、載具出料感應(yīng)裝置；709、載具出料限位擋塊；710、產(chǎn)品出料限位擋塊。

具體實(shí)施方式

按照圖1、圖2所示，本發(fā)明的自動拆螺絲裝置可包括：機(jī)架上防護(hù)罩101、上料流道裝置102、機(jī)箱103、載具出料流道裝置104、拆螺絲裝置201。所述機(jī)箱203，是設(shè)備安裝、運(yùn)轉(zhuǎn)的平臺，設(shè)備所有機(jī)構(gòu)都安裝在機(jī)箱103上，電氣控制元件安裝在機(jī)箱103內(nèi)部。機(jī)架上防護(hù)罩101是用于防止設(shè)備運(yùn)行時發(fā)生安全事故，傷及操作員。為方便設(shè)備觀察和維修，機(jī)架上防護(hù)罩設(shè)有門窗，生產(chǎn)過程中，門窗自動鎖止。設(shè)備與外界相通且不適于安裝門窗的部位，安裝安全光柵。當(dāng)外界有物體進(jìn)入安全光柵檢測區(qū)域時，程序控制設(shè)備停機(jī)并報(bào)警，確認(rèn)安全后清除報(bào)警，設(shè)備繼續(xù)正常運(yùn)行。

如圖3、4所示，上料流道裝置102主要包含兩塊豎板303、上料流道感應(yīng)裝器301、載具305、上料輸送皮帶302、步進(jìn)電機(jī)304組成。所述豎板303有兩塊，垂直放置，豎板303內(nèi)側(cè)上部分別固定有上料輸送皮帶302，形成上料流道，豎板303外側(cè)安裝步進(jìn)電機(jī)304，步進(jìn)電機(jī)304通過同步帶輪驅(qū)動上料輸送皮帶302同步運(yùn)動；上料流道感應(yīng)裝器301安裝在上料輸送皮帶302的兩個末端，用于控制步進(jìn)電機(jī)304的啟停動作。步進(jìn)電機(jī)304為上料輸送皮帶302提供驅(qū)動力，豎板303限定載具305的位置，上料流道感應(yīng)裝器301通過檢測載具305有無，提供步進(jìn)電機(jī)304啟停信號，從而完成載具305上料。上料輸送皮帶302起始處的上料流道感應(yīng)裝器301感應(yīng)到上料流道上有載具305時，上料輸送皮帶302開始轉(zhuǎn)動，輸送載具，上料輸送皮帶302終點(diǎn)處的上料流道感應(yīng)裝器感應(yīng)到載具305到位后，上料輸送皮帶302停止運(yùn)動。運(yùn)載裝置驅(qū)動頂升托板運(yùn)行至載具下方，頂升氣缸配合，將頂升托板上的銷釘插入到載具底面的銷孔中，并同時將載具托離上料輸送皮帶、運(yùn)送到定位裝置，頂升氣缸縮回使頂升托板、運(yùn)載裝置徹底與載具脫離。定位裝置的定位銷與載具底面的銷孔配合，對載具進(jìn)行定位，同時承載載具重量及拆螺絲時載具所受的力。壓緊裝置404的氣缸推動壓塊向下壓緊載具。

如圖5、6所示，拆螺絲裝置主要包括水平多關(guān)節(jié)機(jī)器人501、松螺絲伺服電機(jī)502、壓簧限位裝置503、夾螺絲裝置固定板505、花鍵軸506、同步輪507、同步帶508、聯(lián)軸器509、批桿509、機(jī)器人第三軸510、壓簧①601、壓簧②606、夾爪氣缸605、連桿603、夾爪604、直線導(dǎo)軌602、壓簧限位螺母503、撞塊511；松螺絲伺服電機(jī)502驅(qū)動同步輪507，同步帶508帶動花鍵軸506旋轉(zhuǎn)，通過聯(lián)軸器509將動力傳遞到螺絲批頭，螺絲批頭擰松螺絲后，夾爪氣缸605驅(qū)動連桿603，使夾爪604夾住螺絲，水平多關(guān)節(jié)機(jī)器人501將螺絲帶離。壓簧限位螺母503、壓簧②606、撞塊511可用于根據(jù)需要拆除的螺絲的高度來調(diào)節(jié)水平多關(guān)節(jié)機(jī)器人沿Z軸的運(yùn)動幅度。

如圖7所示，出料裝置部分主要包括：載具分料升降氣缸701、載具分料夾爪702、分料換位裝置703、產(chǎn)品分料升降氣缸704、產(chǎn)品分料夾爪705、產(chǎn)品流出裝置706、產(chǎn)品出料感應(yīng)裝置707、載具出料感應(yīng)裝置708、載具出料限位擋塊709、產(chǎn)品出料限位擋塊710。載具分料升降氣缸701向下，載具分料夾爪702張開，夾取載具上蓋后載具分料升降氣缸701提升，分料換位裝置703移動，使產(chǎn)品分料夾爪705位于產(chǎn)品和載具上方，產(chǎn)品分料夾爪705張開，產(chǎn)品分料升降氣缸704向下，夾取產(chǎn)品，使產(chǎn)品與載具分離，當(dāng)產(chǎn)品夾取完成后分料換位裝置703復(fù)位，載具分料夾爪702和產(chǎn)品分料夾爪705分別將載具上蓋和產(chǎn)品放到各自的流道上，載具流道上的感應(yīng)裝置感應(yīng)到有載具時，流道運(yùn)動，將產(chǎn)品和載具運(yùn)送到流道末端，當(dāng)末端感應(yīng)器有信號時，流道步進(jìn)電機(jī)停止工作，同時提醒作業(yè)員將物料取出，為防止感應(yīng)器異常，限位擋塊可以防止產(chǎn)品和載具掉出。

雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例公開如上，但其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此技術(shù)的人，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可做各種的改動與修飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。