CN203599833U - 改进的螺丝装配控制装置 - Google Patents

Abstract

一种改进的螺丝装配控制装置，包括可编程控制器、电动螺丝刀、螺丝刀电源、夹具和夹具驱动元件，夹具中设置有工件传感器，螺丝刀电源中的电压信号输出端与光电耦合器的输入端连接，光电耦合器的输出端、夹具驱动元件的控制端、电动螺丝刀的控制端、工件传感器的信号输出端与可编程控制器连接，可编程控制器与计数器、组合开关、复位开关和一个复位锁连接。本实用新型在螺丝装配控制装置中采用可编程控制器和计数器实现工件螺丝的装配与计数，控制线路简单明了，便于检查故障，并且设置复位按钮和复位锁，可以对产线复位情况进行深度监控，工作效率高。

Description

改进的螺丝装配控制装置

技术领域:

本实用新型涉及电学领域，尤其涉及装配生产线上的控制装置，特别是一种改进的螺丝装配控制装置。

背景技术:

工件装配生产线上经常有拧螺丝的工位，现有技术中，该工位上采用电动螺丝刀进行螺丝装配，利用控制器控制电动螺丝刀的工作参数。由于该控制器不具备单独测试扭矩的能力，拧螺丝的工位只能使用一种电动螺丝刀，并且，因为没有单独的电源模块，所以扩展功能功率不足，设备无复位装置，当碰到异常情况时无法复位至初始状态。因此，操作不够方便，功能不够满足使用需要，安全系数不高。

发明内容：

本实用新型的目的在于提供一种改进的螺丝装配控制装置，所述的这种改进的螺丝装配控制装置要解决现有技术中工件螺丝装配工位的控制器操作不够方便、功能不够满足使用需要、安全系数不高的技术问题。

本实用新型的这种改进的螺丝装配控制装置，包括可编程控制器、电动螺丝刀、螺丝刀电源、夹具和夹具驱动元件，所述的夹具驱动元件中包括有一个作动头和一个控制端，所述的电动螺丝刀包括有一个控制端和一个电源端，所述的电源端通过电源线与所述的螺丝刀电源的输出端连接，螺丝刀电源连接有一个控制电路，所述的控制电路中设置有一个电磁开关，所述的电磁开关包括有一个主触点和一个控制触点，所述的主触点串接在螺丝刀电源的输入端与输出端之间，所述的控制触点与可编程控制器连接，螺丝刀电源中包括有一个电压信号输出端，其中，所述的夹具与所述的夹具驱动元件中的作动头连接，夹具驱动元件的控制端与所述的可编程控制器连接，螺丝刀电源中的电压信号输出端与一个光电耦合器的输入端连接，所述的光电耦合器的输出端与可编程控制器连接，电动螺丝刀的控制端与可编程控制器连接，夹具中设置有工件传感器，所述的工件传感器的信号输出端与可编程控制器连接，可编程控制器包括有一个1次计数信号输出端和一个信号满输入端，所述的1次计数信号输出端和信号满输入端与一个计数器连接，可编程控制器连接有一个组合开关，所述的组合开关包括有至少两个切换位置，可编程控制器包括有一个公共端和一个复位端，所述的公共端与复位端之间串联有一个复位开关和一个复位锁。

进一步的，夹具驱动元件由液压缸或者气缸构成，所述的液压缸或者气缸连接有液压管路或者压缩空气管路，所述的液压管路或者压缩空气管路中设置有电磁阀，所述的电磁阀的控制端与可编程控制器连接。

进一步的，所述的工件传感器是光电传感器。

或者，所述的工件传感器是开关型传感器，所述的开关型传感器包括微动开关、压电开关、位移开关和磁电开关。

进一步的，电动螺丝刀与夹具相邻设置。

进一步的，可编程控制器包括有电源输入端，所述的电源输入端上连接有电源模块。

进一步的，可编程控制器包括有电源输入端，所述的电源输入端上连接有保险丝。

本实用新型的工作原理是：正式工作前，先扭转组合开关的档位，将档位设置到扭矩测试位置，从而启动可编程控制器中的扭矩测试程序，通过螺丝刀电源中的电压信号输出端输出的信号判断当前选用的电动螺丝刀的扭矩。扭矩测试完成之后，旋转组合开关的档位到当前使用的电动螺丝刀的对应位置。将需要装配的产品放入夹具中，工件传感器检测到产品放入后，向可编程控制器传递信号，可编程控制器向夹具驱动元件输出动作信号，夹具驱动元件的作动头将夹具锁住，同时，可编程控制器向电磁开关中的控制触点发出接通信号，使电磁开关的主触点合拢，从而启动螺丝刀电源，此后，可编程控制器向电动螺丝刀的控制端发出信号时，电动螺丝刀就可工作。电动螺丝刀每装配完成一个螺丝，即达到设定扭矩时，螺丝刀电源的电压信号输出端发一个信号给可编程控制器，可编程控制器收到这个信号后即将螺丝刀电源关闭，同时光电耦合器发出一个信号给可编程控制器，可编程控制器接收到光电耦合器的信号后发出开关量闭合信号到计数器的输入触点，计数器收到这个信号后计数加一，并检查是否达到设定值，如果没有达到设定值，可以继续进行装配螺丝，当达到设定值时，计数器发送计数满信号到可编程控制器，可编程控制器接收到计数器计数满信号后发出另一控制信号，控制器发出信号，将夹具打开，这时操作员可以将装配好的产品取出，如果没有达到设定值则夹具将不可打开，遇到特殊情况需要取出产品，可以先打开开关锁后按复位按钮，使该螺丝控制装置恢复至初始状态。

具体的，螺丝装配控制装置可同时适用于多种型号电动螺丝刀，接线时利用组合开关的各级开关触点与可编程控制器触点连接，组合开关的开关闭合与断开信号作为可编程控制器的输入信号，在满足不同转换条件时驱动可编程控制器内部软件程序，以控制是何种电动螺丝刀得电运行工作。操作时通过使组合开关扭转不同档位实现对螺丝刀的切换。例如，扭矩测试档位、A种电动螺丝刀档位、B种电动螺丝刀，可以根据具体的使用情况扩展出更多功能的档位。

光电耦合元件由一个发光二极管与一个光敏三极管组成。电动螺丝刀的输出信号与发光二极管并联，当发光二极管接收到电动螺丝刀输出信号时得电发出光线，光敏三极管利用自身可以感受光线变化的特点，接收发光二极管的光信号，实现非接触式信号传递至可编程控制器触点，使可编程控制器检测到每次电动螺丝刀螺丝拧紧时的信号。

计数器装置可以根据螺丝装配数量进行手动设置，以满足该改进装置在装配在不同产品时通过手动设置数量，而不需改动任何电气接线及可编程控制器程序的功能。计数器的计数输入触点与可编程控制器接收到光敏三极管的对应的可编程控制器输出触点连接，每次可编程控制器输出一个开关信号时计数器输入一个开关信号，以计数1次。当计数器计数数量满足自身手动设置的数量时，输出一个开关信号，该开关信号的触点与可编程控制器输入触点连接，可编程控制器检测到该输入触点时内部驱动程序执行所有功能复位，以准备一下个扫描周期的循环开始。

复位开关及复位锁在硬件接线上串联连接。每次需要实现电气元件、机械结构、气动元件、可编程控制器程序复位时，先接通开关锁再按复位按钮，这时该闭合信号作为可编程控制器的输入，复位条件满足后该控制系统恢复到初始状态。

保险丝用来保护控制电路的电流。当该装置导线电流大于保险丝额定电流时保险丝将烧断，以保护控制电路，防止发安全事故。

电源模块的输入为AC220V，输出可以配备DC5V、DC12V、DC24V。电源模块用于给电磁阀、开关型传感器、可编程控制器等电气元件进行供电。该电源模块AC220V与AC电源开关连接，AC开关常开触点闭合后，电源开关接通则有AC220V电压输入并同时输出DC5V、DC12V、DC24V，AC开关常开触点闭合后，电源开关接通则有AC220V电压输入并同时输出DC5V、DC12V、DC24V，AC开关常开触点断开后，该电源模块无输入无输出。

本实用新型和已有技术相比较，其效果是积极和明显的。本实用新型在螺丝装配控制装置中采用可编程控制器和计数器实现工件螺丝的装配与计数，控制线路简单明了，便于检查故障，并且设置复位按钮和复位锁，可以对产线复位情况进行深度监控，工作效率高。

附图说明： 

   图1是本实用新型的改进的螺丝装配控制装置的控制原理框图。

具体实施方式：

实施例1:

如图1所示，本实用新型的改进的螺丝装配控制装置，包括可编程控制器1、电动螺丝刀2、螺丝刀电源3、夹具4和夹具驱动元件5，所述的夹具驱动元件5中包括有一个作动头和一个控制端，所述的电动螺丝刀2包括有一个控制端和一个电源端，所述的电源端通过电源线与所述的螺丝刀电源3的输出端连接，螺丝刀电源3连接有一个控制电路，所述的控制电路中设置有一个电磁开关8，所述的电磁开关8包括有一个主触点和一个控制触点，所述的主触点串接在螺丝刀电源3的输入端与输出端之间，所述的控制触点与可编程控制器1连接，螺丝刀电源3中包括有一个电压信号输出端，其中，所述的夹具4与所述的夹具驱动元件5中的作动头连接，夹具驱动元件5的控制端与所述的可编程控制器1连接，螺丝刀电源3中的电压信号输出端与一个光电耦合器9的输入端连接，所述的光电耦合器9的输出端与可编程控制器1连接，电动螺丝刀2的控制端与可编程控制器1连接，夹具4中设置有工件传感器7，所述的工件传感器7的信号输出端与可编程控制器1连接，可编程控制器1包括有一个1次计数信号输出端和一个信号满输入端，所述的1次计数信号输出端和信号满输入端与一个计数器10连接，可编程控制器1连接有一个组合开关12，所述的组合开关12包括有至少两个切换位置，可编程控制器1包括有一个公共端和一个复位端，所述的公共端与复位端之间串联有一个复位开关和一个复位锁13。

进一步的，夹具驱动元件5由液压缸或者气缸构成，所述的液压缸或者气缸连接有液压管路或者压缩空气管路，所述的液压管路或者压缩空气管路中设置有电磁阀6，所述的电磁阀6的控制端与可编程控制器1连接。

进一步的，所述的工件传感器7是光电传感器。

或者，所述的工件传感器7是开关型传感器，所述的开关型传感器包括微动开关、压电开关、位移开关和磁电开关。

进一步的，电动螺丝刀2与夹具4相邻设置。       

进一步的，可编程控制器1包括有电源输入端，所述的电源输入端上连接有电源模块11。

进一步的，可编程控制器1包括有电源输入端，所述的电源输入端上连接有保险丝14。

本实施例的工作过程是：正式工作前，先扭转组合开关12的档位，将档位设置到扭矩测试位置，从而启动可编程控制器1中的扭矩测试程序，通过螺丝刀电源3中的电压信号输出端输出的信号判断当前选用的电动螺丝刀2的扭矩。扭矩测试完成之后，旋转组合开关12的档位到当前使用的电动螺丝刀2的对应位置。将需要装配的产品放入夹具4中，工件传感器7检测到产品放入后，向可编程控制器1传递信号，可编程控制器1向夹具驱动元件5输出动作信号，夹具驱动元件5的作动头将夹具4锁住，同时，可编程控制器1向电磁开关8中的控制触点发出接通信号，使电磁开关8的主触点合拢，从而启动螺丝刀电源3，此后，可编程控制器1向电动螺丝刀2的控制端发出信号时，电动螺丝刀2就可工作。电动螺丝刀2每装配完成一个螺丝，即达到设定扭矩时，螺丝刀电源3的电压信号输出端发一个信号给可编程控制器1，可编程控制器1收到这个信号后即将螺丝刀电源3关闭，同时光电耦合器9发出一个信号给可编程控制器1，可编程控制器1接收到光电耦合器9的信号后发出开关量闭合信号到计数器10的输入触点，计数器10收到这个信号后计数加一，并检查是否达到设定值，如果没有达到设定值，可以继续进行装配螺丝，当达到设定值时，计数器10发送计数满信号到可编程控制器1，可编程控制器1接收到计数器10计数满信号后发出另一控制信号，控制器发出信号，将夹具4打开，这时操作员可以将装配好的产品取出，如果没有达到设定值则夹具4将不可打开，遇到特殊情况需要取出产品，可以先打开开关锁后按复位按钮，使该螺丝控制装置恢复至初始状态。

具体的，螺丝装配控制装置可同时适用于多种型号电动螺丝刀2，接线时利用组合开关12的各级开关触点与可编程控制器1触点连接，组合开关12的开关闭合与断开信号作为可编程控制器1的输入信号，在满足不同转换条件时驱动可编程控制器1内部软件程序，以控制是何种电动螺丝刀2得电运行工作。操作时通过使组合开关12扭转不同档位实现对螺丝刀的切换。例如，扭矩测试档位、A种电动螺丝刀2档位、B种电动螺丝刀2，可以根据具体的使用情况扩展出更多功能的档位。

光电耦合元件由一个发光二极管与一个光敏三极管组成。电动螺丝刀2的输出信号与发光二极管并联，当发光二极管接收到电动螺丝刀2输出信号时得电发出光线，光敏三极管利用自身可以感受光线变化的特点，接收发光二极管的光信号，实现非接触式信号传递至可编程控制器1触点，使可编程控制器1检测到每次电动螺丝刀2螺丝拧紧时的信号。

计数器10装置可以根据螺丝装配数量进行手动设置，以满足该改进装置在装配在不同产品时通过手动设置数量，而不需改动任何电气接线及可编程控制器1程序的功能。计数器10的计数输入触点与可编程控制器1接收到光敏三极管的对应的可编程控制器1输出触点连接，每次可编程控制器1输出一个开关信号时计数器10输入一个开关信号，以计数1次。当计数器10计数数量满足自身手动设置的数量时，输出一个开关信号，该开关信号的触点与可编程控制器1输入触点连接，可编程控制器1检测到该输入触点时内部驱动程序执行所有功能复位，以准备一下个扫描周期的循环开始。

复位开关及复位锁在硬件接线上串联连接。每次需要实现电气元件、机械结构、气动元件、可编程控制器1程序复位时，先接通开关锁再按复位按钮，这时该闭合信号作为可编程控制器1的输入，复位条件满足后该控制系统恢复到初始状态。

保险丝14用来保护控制电路的电流。当该装置导线电流大于保险丝14额定电流时保险丝14将烧断，以保护控制电路，防止发安全事故。

电源模块11的输入为AC220V，输出可以配备DC5V、DC12V、DC24V。电源模块11用于给电磁阀6、开关型传感器、可编程控制器1等电气元件进行供电。该电源模块11AC220V与AC电源开关连接，AC开关常开触点闭合后，电源开关接通则有AC220V电压输入并同时输出DC5V、DC12V、DC24V，AC开关常开触点闭合后，电源开关接通则有AC220V电压输入并同时输出DC5V、DC12V、DC24V，AC开关常开触点断开后，该电源模块11无输入无输出。

Claims (7)

1.一种改进的螺丝装配控制装置，包括可编程控制器、电动螺丝刀、螺丝刀电源、夹具和夹具驱动元件，所述的夹具驱动元件中包括有一个作动头和一个控制端，所述的电动螺丝刀包括有一个控制端和一个电源端，所述的电源端通过电源线与所述的螺丝刀电源的输出端连接，螺丝刀电源连接有一个控制电路，所述的控制电路中设置有一个电磁开关，所述的电磁开关包括有一个主触点和一个控制触点，所述的主触点串接在螺丝刀电源的输入端与输出端之间，所述的控制触点与可编程控制器连接，螺丝刀电源中包括有一个电压信号输出端，其特征在于：所述的夹具与所述的夹具驱动元件中的作动头连接，夹具驱动元件的控制端与所述的可编程控制器连接，螺丝刀电源中的电压信号输出端与一个光电耦合器的输入端连接，所述的光电耦合器的输出端与可编程控制器连接，电动螺丝刀的控制端与可编程控制器连接，夹具中设置有工件传感器，所述的工件传感器的信号输出端与可编程控制器连接，可编程控制器包括有一个1次计数信号输出端和一个信号满输入端，所述的1次计数信号输出端和信号满输入端与一个计数器连接，可编程控制器连接有一个组合开关，所述的组合开关包括有至少两个切换位置，可编程控制器包括有一个公共端和一个复位端，所述的公共端与复位端之间串联有一个复位开关和一个复位锁。

2.如权利要求1所述的改进的螺丝装配控制装置，其特征在于：夹具驱动元件由液压缸或者气缸构成，所述的液压缸或者气缸连接有液压管路或者压缩空气管路，所述的液压管路或者压缩空气管路中设置有电磁阀，所述的电磁阀的控制端与可编程控制器连接。

3.如权利要求1所述的改进的螺丝装配控制装置，其特征在于：所述的工件传感器是光电传感器。

4.如权利要求1所述的改进的螺丝装配控制装置，其特征在于：电动螺丝刀与夹具相邻设置。

5.如权利要求1所述的改进的螺丝装配控制装置，其特征在于：可编程控制器包括有电源输入端，所述的电源输入端上连接有电源模块。

6.如权利要求1所述的改进的螺丝装配控制装置，其特征在于：可编程控制器包括有电源输入端，所述的电源输入端上连接有保险丝。

7.如权利要求1所述的改进的螺丝装配控制装置，其特征在于：所述的工件传感器是开关型传感器，所述的开关型传感器包括微动开关、压电开关、位移开关和磁电开关。

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