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CN104384909A - 自动锁螺丝装置及其螺丝夹头 - Google Patents

自动锁螺丝装置及其螺丝夹头 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种自动锁螺丝装置及其小巧的螺丝夹头，螺丝夹头(1)的联接件(4)下端部开设缺口(5)与圆周销孔(6)；联接件下面设置圆锥形开口件(7)，开口件由多片锥形片(8)组成，每个锥形片上端设置圆弧凸片(9)，每个圆弧凸片也开设相应的凸片销孔(10)，销子(11)插入各圆周销孔与凸片销孔(10)；并以紧配方式套装弹性外圈(12)；自动锁螺丝装置的安装板(20)前面设置竖向直线导轨(21)及其滑块(22)、自动拧螺丝工具(23)及上述螺丝夹头，还设置气缸(26)，其活塞杆尾端加设连接杆(27)及其受压弹簧(29)；还包括自动螺丝供应机(30)，其螺丝出口由螺丝输送管(31)连接至螺丝夹头(1)的斜向开口(3)；使得其介入筋壁旁边无阻碍。

Description

自动锁螺丝装置及其螺丝夹头
技术领域
本发明涉及一种自动锁螺丝装置及其螺丝夹头。
背景技术
目前自动拧螺丝工具主要分为电动的与气动的，电动的俗称电批或电动螺丝刀，气动的俗称风批或风动螺丝刀。自动拧螺丝工具问世，大大提高了拧螺钉的速度；但还是需要人工操作。自动螺丝供应机主要采用振动盘筛选方式，输出方式分为连续供应式与间隔供应式。目前国内已经有众多厂家提供这种自动拧螺丝工具与自动螺丝供应机。
自动锁螺丝装置，或者称其为自动锁螺丝机器人，就是将自动拧螺丝工具与自动螺丝供应机二者结合在一起；采用三维移动装置操控自动拧螺丝工具，采用气缸之类的动力装置代替人工住下按压转动中的自动拧螺丝工具；在自动拧螺丝工具的拧杆下面设置螺丝夹头，使从自动螺丝供应机输出的螺丝先卡止于螺丝夹头出口处，再由自动拧螺丝工具的拧杆拧紧；中国专利文献CN101966647A、CN103240587A、CN103465103A所公开的均为此类自动锁螺丝装置及其螺丝夹头。自动锁螺丝装置问世，将大量工人彻底地从生产线中枯燥的工作中解放出来，大大提升了自动化程度与生产效率。现有技术的螺丝夹头采用如图7所示弹簧夹块结构方式，中国专利文献CN101966647B、CN103240587A、CN103465103A所公开的均为此类结构的螺丝夹头；这种螺丝夹头，由于其只有2片斜面夹块挟持螺丝，没有对螺丝形成360度全方位挟持，螺丝在此期间就可能偏斜异位；并且，螺丝经其出口管74下落过程中也容易发生偏斜异位现象，致使其工作稳定性不足；另外，由于其结构限制，尺寸难以再做小，如工件上的待锁螺丝孔处于凸起的筋壁旁边，就会受凸起的筋壁的阻碍，螺丝夹头不能介入，使得自动拧螺丝工具在筋壁旁边不能锁螺丝。所以，将螺丝夹头的尺寸做小，通过改进螺丝夹头的结构设计方案，开发出一种小巧可靠的螺丝夹头，使得其介入筋壁旁边无阻碍，在本技术领域具有十分重大的意义。
本发明正是解决此问题。并进而为类似技术问题提供可行的解决方案。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述技术现状，提供一种自动锁螺丝装置及其小巧的螺丝夹头。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：
一种螺丝夹头(1)，包括相互连接的螺丝输入部(1A)与螺丝输出部(1B)，该螺丝输入部(1A)包括竖向通道(2)，与接收螺丝的斜向开口(3)；其特征在于，所述螺丝输出部(1B)包括与所述螺丝输入部连接的圆筒状联接件(4)，所述联接件(4)下面设置圆锥形开口件(7)，所述开口件(7)至少由2片锥形片(8)组成，每个锥形片(8)上端设置圆弧凸片(9)，每个圆弧凸片(9)穿过其侧壁开设凸片销孔(10)；所述联接件(4)下端部开设供所述圆弧凸片(9)嵌入的相应数目与形状的缺口(5)，在每个缺口(5)所在圆周面开设穿过该缺口(5)侧壁的圆周销孔(6)；至少2根销子(11)分别插入相应的圆周销孔(6)与凸片销孔(10)；至少在所述联接件(4)下端缺口(5)所在圆周表面与所述开口件(7)的圆弧凸片(9)所在圆周表面以紧配方式套装弹性外圈(12)。
所述开口件(7)由3片锥形片(8)组成，相应的，所述联接件(4)下端部开设供3个所述圆弧凸片(9)嵌入的缺口(5)，3根销子(11)分别插入相应的圆周销孔(6)与凸片销孔(10)。
所述开口件(7)由4片锥形片(8)组成，相应的，所述联接件(4)下端部开设供4个所述圆弧凸片(9)嵌入的缺口(5)，4根销子(11)分别插入相应的圆周销孔(6)与凸片销孔(10)。
所述弹性外圈(12)可选用橡皮圈。
一种自动锁螺丝装置，包括安装板(20)，其特征在于，安装板(20)前面设置竖向直线导轨(21)及其竖向滑块(22)、自动拧螺丝工具(23)及其如上所述的螺丝夹头(1)，该自动拧螺丝工具(23)经夹持件(24)固定安装在竖向滑块(22)上，该螺丝夹头(1)固定安装在所述安装板(20)前面，自动拧螺丝工具(23)的拧杆(25)下端对准其竖向通道(2)；所述安装板(20)前面沿竖向还设置气缸(26)，该气缸(26)的活塞杆尾端加设连接杆(27)，该连接杆(27)经套装其下端外的固定片(28)固定连接所述夹持件(24)，所述连接杆(27)还套装有受压弹簧(29)；所述自动锁螺丝装置还包括自动螺丝供应机(30)，其螺丝出口由螺丝输送管(31)连接至所述螺丝夹头(1)的斜向开口(3)。
本发明在螺丝夹头(1)下方设置圆锥形开口件(7)，螺丝夹头(1)小巧玲珑，使得其在非极端情况下介入筋壁旁边无阻碍，适用范围大大拓展；其圆锥形开口件(7)对螺丝形成360度全方位的稳定挟持，每个送至螺丝夹头(1)的螺丝(44)卡止于圆锥形开口件(7)的开口处且螺丝尖端部分外露并插入其对应螺丝孔，气缸(26)带动自动拧螺丝工具(23)下移时使受压弹簧(29)受力压缩，自动拧螺丝工具(23)转动拧螺丝(44)时由弹簧(29)推动拧杆(25)向下施压；由于自动拧螺丝工具转动前其拧杆已顶螺丝插入螺丝孔，整个动作过程能确保螺丝(44)入孔时定位准确，不会偏斜异位；并且转动时由受压弹簧(29)提供向下压力实现柔性力按压方式拧螺丝，拧螺丝动作稳定柔和，不会损坏工件；工作质量好，效率高。另外，本发明在螺丝夹头(1)制作方便，成本低廉，值得推广。
附图说明
图1为本发明螺丝夹头(1)立体示意图；
图2为本发明螺丝夹头(1)中的螺丝输入部(1A)仰视立体示意图；
图3为本发明螺丝夹头(1)中的螺丝输出部(1B)组成结构立体示意图；
图4为本发明螺丝夹头(1)中的联接件(4)组成结构立体示意图；
图5为本发明螺丝夹头(1)中的开口件(7)组成结构立体示意图；
图6为本发明自动锁螺丝装置立体示意图；
图7为现有技术螺丝夹头及其组成结构立体示意图。
具体实施方式
下面以图1至图6所示，说明本发明的具体实施方式。
本发明自动锁螺丝装置包括安装板20，如图6所示，安装板20前面设置竖向直线导轨21及其竖向滑块22、自动拧螺丝工具23及其螺丝夹头1，该自动拧螺丝工具23经夹持件24固定安装在竖向滑块22上，该螺丝夹头1固定安装在安装板20前面，自动拧螺丝工具23的拧杆25下端对准螺丝夹头1的竖向通道2；安装板20前面沿竖向还设置气缸26，该气缸26的活塞杆尾端加设连接杆27，该连接杆27经套装其下端外的固定片28固定连接夹持件24，连接杆27还套装有受压弹簧29。附近还设置自动螺丝供应机30，其螺丝出口由螺丝输送管31连接至螺丝夹头1的斜向开口3。目前国内有多家公司能够按需求方要求规格提供这种自动螺丝供应机30，可直接向它们订购。螺丝输送管31可采用透明塑料管，透明塑料管的内径必须至少大于相应螺丝44的帽盖的外径，而必须小于相应螺丝44的长度，使螺丝44在透明塑料管内不能翻转或倾倒。
如果工件的螺纹孔位于凸起的筋壁旁，采用螺丝夹头为如图7所示弹簧夹块结构方式的自动锁螺丝装置往往就不能胜任。这种螺丝夹头包括本体70，内设竖向通道2，与接收螺丝的斜向开口3；两侧设置用于卡止螺丝的夹块71，两侧夹块中部设置转动销轴72，上外侧至其本体70的侧壁各自设置弹簧73，本体70下面设置出口管74；从自动螺丝供应机输出的螺丝44先卡止于两侧夹块71之间。这种螺丝夹头，至少存在以下二大缺陷，缺陷一：由于其两侧夹块结构限制，尺寸难以再做小，如工件上的待锁螺丝孔处于凸起的筋壁旁边，只要螺丝孔至凸起筋壁的间距大于这种螺丝夹头本体70外周尺寸的一半，就会受凸起的筋壁的阻碍，螺丝夹头不能介入此处，使得自动拧螺丝工具在筋壁旁边不能锁螺丝；缺陷二：由于螺丝44先卡止于两侧夹块71之间，由于其只有2片斜面夹块挟持螺丝，没有对螺丝形成360度全方位挟持，螺丝在此期间就可能偏斜异位；后由自动拧螺丝工具23的拧杆25下端顶动，经其出口管74下落至工件螺纹孔，并且下落过程螺丝44尖端朝下，螺丝44在此过程也容易发生偏斜异位现象。缺陷一是乎可以采用将螺丝夹头的出口管74加长来加以克服，但这样做只会带来其缺陷二更加突出，同样不能锁螺丝。为此，本发明还对目前的螺丝夹头结构方案作出了重大改进，提供一种全新的螺丝夹头结构方案。
本发明螺丝夹头1，如图1所示，包括相互连接的螺丝输入部1A与螺丝输出部1B，该螺丝输入部1A如图2所示，包括竖向通道2，与接收螺丝的斜向开口3；螺丝输出部1B如图3所示，包括与螺丝输入部连接的圆筒状联接件4，联接件4下端部开设3个或4个缺口5，在每个缺口5所在圆周面开设穿过该缺口5侧壁的圆周销孔6；联接件4下面设置圆锥形开口件7，开口件7由3片或4片锥形片8组成，每个锥形片8上端设置与缺口5相应的圆弧凸片9，每个圆弧凸片9也穿过其侧壁开设与圆周销孔6相应的凸片销孔10，3根或4根销子11插入各圆周销孔6与凸片销孔10；至少在联接件4下端缺口5所在圆周表面与开口件7的圆弧凸片9所在圆周表面以紧配方式套装弹性外圈12，如图4、图5所示。弹性外圈12可选用橡皮圈。
需要提出的是，开口件7由2片或多于4片锥形片8组成也是可以的，只是2片的效果稍逊，多于4片结构复杂；从性价比考虑，以3片或4片为宜，尤其以3片为佳。
使用以上所述的本发明自动锁螺丝装置，可以优质、高效地完成各种工件的自动锁螺丝工作。每锁一枚螺丝，包括以下步骤：步骤1：按设定顺序依次将自动拧螺丝工具23的拧杆25对准工件的该螺丝孔并保留合适高度，同时或先后，自动螺丝供应机30在上一枚被拧入后，筛选并以尖端朝前方式发射下一枚螺丝44，该螺丝44经螺丝输送管及螺丝夹头1的斜向开口3卡止于圆锥形开口件7，螺丝44的尖端部分外露；具体可利用气缸26内活塞头部的磁环及其上下磁性感应器发出信号，指示下一枚螺丝44的发射；步骤2：启动气缸26，其活塞杆带动自动拧螺丝工具23随竖向滑块22向下移动至其拧杆25下端与螺丝44的帽盖触碰啮合，此时待锁螺丝44仍卡止于圆锥形开口件7内，但螺丝44外露的尖端部分已经插入其对应螺丝孔，气缸26的活塞杆继续向下移动设定距离后停止，此时套装在连接杆27上的受压弹簧29受力压缩，自动拧螺丝工具23的拧杆25施加给螺丝帽盖的竖向推力就是受压弹簧29的回复弹力；步骤3：启动自动拧螺丝工具23转动，螺丝44在拧杆25施加的旋转扭力与竖向推力的双重作用下向下移动直至被拧紧，在此过程中，圆锥形开口件7被螺丝44轻松撑开，直至螺丝44的帽盖也穿过锥形开口件7的下端口。
由于本发明螺丝夹头1小巧玲珑，其螺丝输出部1B的外周尺寸远小于如图7所示的现有技术螺丝夹头本体70的外周尺寸，使得其在非极端情况下介入筋壁旁边无阻碍，适用范围大大拓展；其圆锥形开口件7对螺丝形成360度全方位的稳定挟持，自动拧螺丝工具转动前其拧杆已顶螺丝插入螺丝孔，整个动作过程能确保螺丝44入孔时定位准确。

Claims (5)

1.一种螺丝夹头(1)，包括相互连接的螺丝输入部(1A)与螺丝输出部(1B)，该螺丝输入部(1A)包括竖向通道(2)，与接收螺丝的斜向开口(3)；其特征在于，所述螺丝输出部(1B)包括与所述螺丝输入部连接的圆筒状联接件(4)，所述联接件(4)下面设置圆锥形开口件(7)，所述开口件(7)至少由2片锥形片(8)组成，每个锥形片(8)上端设置圆弧凸片(9)，每个圆弧凸片(9)穿过其侧壁开设凸片销孔(10)；所述联接件(4)下端部开设供所述圆弧凸片(9)嵌入的相应数目与形状的缺口(5)，在每个缺口(5)所在圆周面开设穿过该缺口(5)侧壁的圆周销孔(6)；至少2根销子(11)分别插入相应的圆周销孔(6)与凸片销孔(10)；至少在所述联接件(4)下端缺口(5)所在圆周表面与所述开口件(7)的圆弧凸片(9)所在圆周表面以紧配方式套装弹性外圈(12)。
2.如权利要求1所述的螺丝夹头(1)，其特征在于，所述开口件(7)由3片锥形片(8)组成，相应的，所述联接件(4)下端部开设供3个所述圆弧凸片(9)嵌入的缺口(5)，3根销子(11)分别插入相应的圆周销孔(6)与凸片销孔(10)。
3.如权利要求1所述的螺丝夹头(1)，其特征在于，所述开口件(7)由4片锥形片(8)组成，相应的，所述联接件(4)下端部开设供4个所述圆弧凸片(9)嵌入的缺口(5)，4根销子(11)分别插入相应的圆周销孔(6)与凸片销孔(10)。
4.如权利要求1或2或3所述的螺丝夹头(1)，其特征在于，所述弹性外圈(12)选用橡皮圈。
5.一种自动锁螺丝装置，包括安装板(20)，其特征在于，安装板(20)前面设置竖向直线导轨(21)及其竖向滑块(22)、自动拧螺丝工具(23)及其如权利要求1至4任一项所述的螺丝夹头(1)，该自动拧螺丝工具(23)经夹持件(24)固定安装在竖向滑块(22)上，该螺丝夹头(1)固定安装在所述安装板(20)前面，自动拧螺丝工具(23)的拧杆(25)下端对准其竖向通道(2)；所述安装板(20)前面沿竖向还设置气缸(26)，该气缸(26)的活塞杆尾端加设连接杆(27)，该连接杆(27)经套装其下端外的固定片(28)固定连接所述夹持件(24)，所述连接杆(27)还套装有受压弹簧(29)；所述自动锁螺丝装置还包括自动螺丝供应机(30)，其螺丝出口由螺丝输送管(31)连接至所述螺丝夹头(1)的斜向开口(3)。
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