一种横向式自动锁螺丝装置

1.一种横向式自动锁螺丝装置，其特征在于：包括CCD对位机构(1)、螺丝固定组件(2)
和螺丝组供料装置(3)，所述CCD对位机构(1)、螺丝固定组件(2)均安装在螺丝组供料装置
(3)下方，所述CCD对位机构(1)沿螺丝组供料装置(3)作横向滑动，所述螺丝固定组件(2)安
装在CCD对位机构(1)一侧，并与螺丝组供料装置(3)的螺丝输出端相连；
所述螺丝组供料装置(3)包括底板(302)，底板(302)沿横向水平布置，所述底板(302)
一端安装有供料底座(326)，所述供料底座(326)上安装有料斗一(327)和料斗底板(310)，
所述料斗底板(310)中心通过深槽滚珠轴承一(313)安装有固定轴(311)，所述固定轴(311)
上安装有大齿轮(315)和料斗切换块(314)，所述料斗切换块(314)位于料斗一(327)下方，
并与料斗一(327)的出料端相对布置，所述大齿轮(315)通过电机驱动齿轮(319)啮合连接
小齿轮(320)，所述电机驱动齿轮(319)通过齿轮轴(323)安装在惰轮轴固定座(324)上，所
述小齿轮(320)与步进电机(322)输出端相连，所述步进电机(322)安装在电机固定座(321)
上；所述底板(302)另一端固定有气缸固定座(305)，所述气缸固定座(305)上安装有气缸
(303)，所述底板(302)底面装设有线性滑轨一(301)，所述线性滑轨一(301)末端设置有阻
挡块(307)，所述阻挡块(307)之间设置有线性滑轨二(308)，所述CCD对位机构(1)可滑动式
连接在线性滑轨一(301)上，并与气缸(303)的活塞端通过气缸连接片(309)相连；
所述CCD对位机构(1)包括底座(111)，所述底座(111)沿横向水平布置，所述底座(111)
上安装有滑块一(105)，并通过滑块一(105)可滑动式连接在螺丝组供料装置(3)的线性滑
轨二(308)上，所述底座(111)底面安装有相机连接座(108)和马达座(113)，所述相机连接
座(108)上安装有固锁为一体的相机(106)和镜头(112)，所述镜头(112)另一侧布置有光源
(107)，所述光源(107)安装在光源连接座(109)上，所述光源连接座(109)固定于相机连接
座(108)上，所述马达座(113)上安装有伺服电机(101)，所述伺服电机(101)的输出轴通过
联轴器(102)连接螺丝起子头(104)，且输出轴上套设有扭距感知器(103)；
所述螺丝固定组件(2)包括滑块固定座(203)，滑块固定座(203)上安装有线性滑块
(202)和起子头套筒(209)，所述线性滑块(202)、起子头套筒(209)均沿横向水平布置，所述
线性滑块(202)可滑动式连接在螺丝组供料装置(3)的线性滑轨二(308)上，所述起子头套
筒(209)端部两侧均设置有夹持块(206)，所述夹持块(206)安装在夹持块固定座(205)上，
所述CCD对位机构(1)的螺丝起子头(104)插入于起子头套筒(209)内，所述螺丝经螺丝组供
料装置(3)引导至夹持块(206)中。
2.如权利要求1所述的横向式自动锁螺丝装置，其特征在于：所述螺丝组供料装置(3)
的底板(302)前后两侧安装有相互对称的连接块(304)，两个连接块(304)之间安装有机械
手连接板(306)，所述螺丝组供料装置(3)通过机械手连接板(306)连接于六轴机械手(5)
上，并在六轴机械手(5)的带动下移动至各个工作点位。
3.如权利要求1所述的横向式自动锁螺丝装置，其特征在于：所述螺丝固定组件(2)的
夹持块固定座(205)上连接有调整座(204)，所述夹持块固定座(205)、调整座(204)均套设
于起子头套筒(209)上，且夹持块固定座(205)、调整座(204)安装在底座一(201)上，所述底
座一(201)固定于滑块固定座(203)上。
4.如权利要求3所述的横向式自动锁螺丝装置，其特征在于：所述滑块固定座(203)上
安装有对称布置的销钉(208)，所述销钉(208)外围套设有伸缩弹簧，所述销钉(208)配合连
接设于其一侧的调整杆(110)，所述调整杆(110)安装在CCD对位机构(1)的底座(111)上，并
设于相机连接座(108)两侧。
5.如权利要求1所述的横向式自动锁螺丝装置，其特征在于：还包括自动供料系统(4)，
所述自动供料系统(4)包括料斗二(402)、螺丝导轨二(403)、活动料口(404)和步进马达二
(405)，所述料斗二(402)、螺丝导轨二(403)、活动料口(404)依序安装在底座二(408)上，所
述螺丝导轨二(403)下方设有直线震动盘(401)，所述直线震动盘(401)安装于底座二(408)
上，所述直线震动盘(401)两侧安装有马达连接板(409)，所述步进马达二(405)安装在马达
连接板(409)上，所述步进马达二(405)的输出端通过转轴连接活动料口(404)，所述活动料
口(404)处设置有检知器(406)，所述检知器(406)电连接直线震动盘(401)。
6.如权利要求5所述的横向式自动锁螺丝装置，其特征在于：所述检知器(406)通过调
整片二(407)安装在马达连接板(409)上，所述活动料口(404)转轴的一端连接步进马达二
(405)的输出端，另一端通过深槽滚珠轴承二(410)连接在马达连接板(409)上。

一种横向式自动锁螺丝装置\n[技术领域]\n[0001] 本实用新型涉及短头螺丝固锁技术领域，具体地说是一种横向式自动锁螺丝装\n置。\n[背景技术]\n[0002] 目前，短头螺丝人工固锁方式只能以“一次一颗”对准产品孔位后，再进行固锁动\n作，极其耗费人力，做业时间较长，在人员招募不易的情况下难以稳定施行。市面上暂无同\n种方式使用的自动锁螺丝机，而作动原理类似的锁螺丝机存在以下问题点及缺点：\n[0003] (1)除一般规格螺丝外，无法兼容短头螺丝；\n[0004] (2)须由料管传送螺丝，则需使用一般螺丝，暂无能和短头螺丝大小匹配的料管；\n[0005] (3)广泛用于单一平面，无法有效应用于多、曲面；\n[0006] (4)多轴连动则容易浪费有效空间，增加成本；\n[0007] (5)各厂家相对应产品需局限于专用机台，应用范围易受限。\n[实用新型内容]\n[0008] 本实用新型的目的就是要解决上述的不足而提供一种横向式自动锁螺丝装置，能\n够应用于侧向及搭配曲面固锁工序，可顺利地固锁短头螺丝至面板模块上,实现了自动化\n操作，提高了工作效率，节省了作业时间。\n[0009] 为实现上述目的设计一种横向式自动锁螺丝装置，包括CCD对位机构1、螺丝固定\n组件2和螺丝组供料装置3，所述CCD对位机构1、螺丝固定组件2均安装在螺丝组供料装置3\n下方，所述CCD对位机构1沿螺丝组供料装置3作横向滑动，所述螺丝固定组件2安装在CCD对\n位机构1一侧，并与螺丝组供料装置3 的螺丝输出端相连；所述螺丝组供料装置3包括底板\n302，底板302沿横向水平布置，所述底板302一端安装有供料底座326，所述供料底座326上\n安装有料斗一327和料斗底板310，所述料斗底板310中心通过深槽滚珠轴承一313安装有固\n定轴311，所述固定轴311上安装有大齿轮315和料斗切换块314，所述料斗切换块314位于料\n斗一327下方，并与料斗一327的出料端相对布置，所述大齿轮315通过电机驱动齿轮319啮\n合连接小齿轮320，所述电机驱动齿轮319通过齿轮轴323安装在惰轮轴固定座324上，所述\n小齿轮320与步进电机322输出端相连，所述步进电机322安装在电机固定座321上；所述底\n板302另一端固定有气缸固定座305，所述气缸固定座305上安装有气缸303，所述底板302 \n底面装设有线性滑轨一301，所述线性滑轨一301末端设置有阻挡块307，所述阻挡块307之\n间设置有线性滑轨二308，所述CCD对位机构1可滑动式连接在线性滑轨一301上，并与气缸\n303的活塞端通过气缸连接片309相连；所述CCD 对位机构1包括底座111，所述底座111沿横\n向水平布置，所述底座111上安装有滑块一105，并通过滑块一105可滑动式连接在螺丝组供\n料装置3的线性滑轨二308上，所述底座111底面安装有相机连接座108和马达座113，所述相\n机连接座108上安装有固锁为一体的相机106和镜头112，所述镜头112另一侧布置有光源\n107，所述光源107安装在光源连接座109上，所述光源连接座109固定于相机连接座108上，\n所述马达座113上安装有伺服电机101，所述伺服电机 101的输出轴通过联轴器102连接螺\n丝起子头104，且输出轴上套设有扭距感知器103；所述螺丝固定组件2包括滑块固定座203，\n滑块固定座203上安装有线性滑块202和起子头套筒209，所述线性滑块202、起子头套筒209\n均沿横向水平布置，所述线性滑块202可滑动式连接在螺丝组供料装置3的线性滑轨二308 \n上，所述起子头套筒209端部两侧均设置有夹持块206，所述夹持块206安装在夹持块固定座\n205上，所述CCD对位机构1的螺丝起子头104插入于起子头套筒209内，所述螺丝经螺丝组供\n料装置3引导至夹持块206中。\n[0010] 进一步地，所述螺丝组供料装置3的底板302前后两侧安装有相互对称的连接块\n304，两个连接块304之间安装有机械手连接板306，所述螺丝组供料装置3通过机械手连接\n板306连接于六轴机械手5上，并在六轴机械手5的带动下移动至各个工作点位。\n[0011] 进一步地，所述螺丝固定组件2的夹持块固定座205上连接有调整座204，所述夹持\n块固定座205、调整座204均套设于起子头套筒209上，且夹持块固定座205、调整座204安装\n在底座一201上，所述底座一201固定于滑块固定座 203上。\n[0012] 进一步地，所述滑块固定座203上安装有对称布置的销钉208，所述销钉 208外围\n套设有伸缩弹簧，所述销钉208配合连接设于其一侧的调整杆110，所述调整杆110安装在\nCCD对位机构1的底座111上，并设于相机连接座108两侧。\n[0013] 进一步地，还包括自动供料系统4，所述自动供料系统4包括料斗二402、螺丝导轨\n二403、活动料口404和步进马达二405，所述料斗二402、螺丝导轨二403、活动料口404依序\n安装在底座二408上，所述螺丝导轨二403下方设有直线震动盘401，所述直线震动盘401安\n装于底座二408上，所述直线震动盘 401两侧安装有马达连接板409，所述步进马达二405安\n装在马达连接板409上，所述步进马达二405的输出端通过转轴连接活动料口404，所述活动\n料口404处设置有检知器406，所述检知器406电连接直线震动盘401。\n[0014] 进一步地，所述检知器406通过调整片二407安装在马达连接板409上，所述活动料\n口404转轴的一端连接步进马达二405的输出端，另一端通过深槽滚珠轴承二410连接在马\n达连接板409上。\n[0015] 本实用新型同现有技术相比，具有如下优点：\n[0016] (1)本实用新型能够应用于侧向及搭配曲面固锁工序，可顺利地固锁短头螺丝至\n面板模块上,实现了无人化、自动化；\n[0017] (2)本实用新型将供料机构与全自动固锁短头螺丝装置一体化，同时作业节省了\n整体工序时间，提高了工作效率；\n[0018] (3)本实用新型补充螺丝动作因循轨道，幅度小，节省作业时间；\n[0019] (4)本实用新型搭配视觉对位精准吸收产品精度误差，且重复精度高、切换弹性\n大，属柔性生产；\n[0020] (5)本实用新型无人员操作、切换、启动等问题，提高了稼动率，值得推广应用。\n[附图说明]\n[0021] 图1是现有技术的短螺丝固锁示意图；\n[0022] 图2是本实用新型的应用结构示意图；\n[0023] 图3是本实用新型与六轴机械手、液晶面板模组的连接示意图；\n[0024] 图4是本实用新型的装配结构示意图；\n[0025] 图5是本实用新型螺丝组供料装置的装配结构示意图；\n[0026] 图6a是本实用新型CCD对位机构的装配结构示意图；\n[0027] 图6b是本实用新型CCD对位机构的立体结构示意图；\n[0028] 图7a是本实用新型螺丝固定组件的装配结构示意图；\n[0029] 图7b是本实用新型螺丝固定组件的立体结构示意图；\n[0030] 图8a是本实用新型自动供料系统的装配结构示意图；\n[0031] 图8b是本实用新型自动供料系统的立体结构示意图；\n[0032] 图中：1、CCD对位机构  2、螺丝固定组件  3、螺丝组供料装置  4、自动供料系统  \n5、六轴机械手  6、横向式自动锁螺丝装置  7、液晶面板模组  8、机架  9、面板移送机构  \n10、短头螺丝  101、伺服电机  102、联轴器  103、扭距感知器  104、螺丝起子头  105、滑\n块一  106、相机  107、光源  108、相机连接座  109、光源连接座  110、调整杆  111、底\n座  112、镜头  113、马达座  201、底座一  202、线性滑块  203、滑块固定座  204、调整\n座  205、夹持块固定座  206、夹持块  207、弹性支撑片  208、销钉  209、起子头套筒  \n301、线性滑轨一  302、底板  303、气缸  304、连接块  305、气缸固定座  306、机械手连\n接板  307、阻挡块  308、线性滑轨二  309、气缸连接片  310、料斗底板  311、固定轴  \n312、套筒  313、深槽滚珠轴承一  314、料斗切换块  315、大齿轮  316、防松轴承螺母一  \n317、防松轴承螺母二  318、深槽滚珠轴承二  319、电机驱动齿轮  320、小齿轮  321、电\n机固定座  322、步进电机  323、齿轮轴  324、惰轮轴固定座  325、调整片一  326、供料\n底座  327、料斗一  401、直线震动盘  402、料斗二  403、螺丝导轨二  404、活动料口  \n405、步进马达二  406、检知器  407、调整片二  408、底座二  409、马达连接板  410、深\n槽滚珠轴承二。\n[具体实施方式]\n[0033] 下面结合附图对本实用新型作以下进一步说明：\n[0034] 本实用新型主要应用于侧向及搭配曲面固锁工序，属于含自动定位固锁及检测的\n自动固锁螺丝装置，其应用示意图如附图2所示，主要由机架8、横向式自动锁螺丝装置6、自\n动供料系统4、面板移送机构9、六轴机械手5组成。如附图3所示，具体可以利用六轴机械手\n5，搭配装载相机组成的横向式自动锁螺丝装置6进行作动，以便顺利固锁螺丝至液晶面板\n模组7上。\n[0035] 如附图4所示，本实用新型所述的横向式自动锁螺丝装置，包括CCD对位机构1、螺\n丝固定组件2和螺丝组供料装置3，CCD对位机构1、螺丝固定组件2 均安装在螺丝组供料装\n置3下方，CCD对位机构1沿螺丝组供料装置3作横向滑动，螺丝固定组件2安装在CCD对位机\n构1一侧，并与螺丝组供料装置3的螺丝输出端相连。\n[0036] 如附图5所示，螺丝组供料装置3包括底板302，底板302沿横向水平布置，底板302\n一端安装有供料底座326，供料底座326上安装有料斗一327和料斗底板310，料斗底板310中\n心通过深槽滚珠轴承一313安装有固定轴311，固定轴 311上安装有大齿轮315和料斗切换\n块314，料斗切换块314位于料斗一327下方，并与料斗一327的出料端相对布置，大齿轮315\n通过电机驱动齿轮319啮合连接小齿轮320，电机驱动齿轮319通过齿轮轴323安装在惰轮轴\n固定座324 上，小齿轮320与步进电机322输出端相连，步进电机322安装在电机固定座 321\n上；底板302另一端固定有气缸固定座305，气缸固定座305上安装有气缸 303，底板302底面\n装设有线性滑轨一301，线性滑轨一301末端设置有阻挡块 307，阻挡块307之间设置有线性\n滑轨二308，CCD对位机构1可滑动式连接在线性滑轨一301上，并与气缸303的活塞端通过气\n缸连接片309相连。螺丝组供料装置3的底板302前后两侧安装有相互对称的连接块304，两\n个连接块304 之间安装有机械手连接板306，螺丝组供料装置3通过机械手连接板306连接\n于六轴机械手5上，并在六轴机械手5的带动下移动至各个工作点位。\n[0037] 该螺丝组供料装置3中，将底板302、线性滑轨一301、连接块304、气缸 303、汽缸连\n接片309、阻挡块307及机械手连接板306组合后连接于图3的六轴机械手上，该组件安装于\n六轴机械手末端第6轴，由六轴机械手带动并移动至各个需求工作点位。将固定轴311固锁\n于料斗底板310上后，依下列顺序深槽滚珠轴承一313、料斗切换块314、套筒312、防松轴承\n螺母一316、大齿轮 315、防松轴承螺母二317、深槽滚珠轴承二318、电机驱动齿轮319、小齿\n轮 320、电机固定座321、步进电机322、齿轮轴323、惰轮轴固定座324、调整片一325、料斗一\n327组装完成后固锁于供料底座326上，此为供料组件，用于自动供料相对应的关系。将上述\n供料组件组装后安装至底板302上，该部分用于限制、调整、并引导螺丝至图4中螺丝固定组\n件位置。\n[0038] 如附图6a和附图6b所示，CCD对位机构1包括底座111，底座111沿横向水平布置，底\n座111上安装有滑块一105，并通过滑块一105可滑动式连接在螺丝组供料装置3的线性滑轨\n二308上，底座111底面安装有相机连接座108和马达座113，相机连接座108上安装有固锁为\n一体的相机106和镜头112，镜头 112另一侧布置有光源107，光源107安装在光源连接座109\n上，光源连接座109 固定于相机连接座108上，马达座113上安装有伺服电机101，伺服电机\n101的输出轴通过联轴器102连接螺丝起子头104，且输出轴上套设有扭距感知器103。\n[0039] 该CCD对位机构1中，相机106与镜头112固锁一起后安装于相机连接座 108上，该\n部分用于对制品拍照取像。光源底座109与环形光源107固锁在一起后安装于相机连接座\n108上，此部分作为拍照时打光用途。伺服电机101、马达座113、联轴器102、扭距感知器103、\n螺丝起子头104合并组装后连同上述配件一同安装于底座111上，该部分作为测量相机与制\n品间距用途，以使相机与制品保持水平。将上述组件藉由底座111与滑块一105固锁，再将该\nCCD对位机构整体与图4的螺丝固定组件和螺丝组供料装置一同固锁至附图3的六轴机械手\n上即可。\n[0040] 如附图7a和附图7b所示，螺丝固定组件2包括滑块固定座203，滑块固定座203上安\n装有线性滑块202和起子头套筒209，线性滑块202、起子头套筒209 均沿横向水平布置，线\n性滑块202可滑动式连接在螺丝组供料装置3的线性滑轨二308上，起子头套筒209端部两侧\n均设置有夹持块206，夹持块206安装在夹持块固定座205上，CCD对位机构1的螺丝起子头\n104插入于起子头套筒209 内，螺丝经螺丝组供料装置3引导至夹持块206中。\n[0041] 其中，螺丝固定组件2的夹持块固定座205上连接有调整座204，夹持块固定座205、\n调整座204均套设于起子头套筒209上，且夹持块固定座205、调整座204安装在底座一201\n上，底座一201固定于滑块固定座203上。滑块固定座203上安装有对称布置的销钉208，销钉\n208外围套设有伸缩弹簧，销钉208 配合连接设于其一侧的调整杆110，调整杆110安装在\nCCD对位机构1的底座 111上，并设于相机连接座108两侧。该螺丝固定组件2组装于螺丝组\n供料装置 3上，并将CCD对位机构1的螺丝起子头插入起子头套筒内。该组件为固定及配合\n调节CCD对位机构的螺丝起子头高度及伸缩自由度，并将螺丝引导至夹持块 206中。\n[0042] 如附图8a和附图8b所示，本实用新型还包括自动供料系统4，自动供料系统4包括\n料斗二402、螺丝导轨二403、活动料口404和步进马达二405，料斗二402、螺丝导轨二403、活\n动料口404依序安装在底座二408上，螺丝导轨二 403下方设有直线震动盘401，直线震动盘\n401安装于底座二408上，直线震动盘401两侧安装有马达连接板409，步进马达二405安装在\n马达连接板409上，步进马达二405的输出端通过转轴连接活动料口404，活动料口404处设\n置有检知器406，检知器406电连接直线震动盘401；检知器406通过调整片二407安装在马达\n连接板409上，活动料口404转轴的一端连接步进马达二405的输出端，另一端通过深槽滚珠\n轴承二410连接在马达连接板409上。\n[0043] 该自动供料系统4中，将直线震动盘401安装于底座二408后，依照螺丝导轨二403、\n料斗二402、活动料口404、马达连接板409、步进马达二405(含螺杆)、调整片二407、检知器\n406依序安装。其动作说明为：检知器406监测活动料口入料口螺丝高度(数量)，并发出讯号\n至直线震动盘401进行作动，当图4的螺丝组供料装置的光电开关319发出缺料警告时，则图\n3的六轴机械手将位移至自动供料系统下进行螺丝补充。\n[0044] 本实用新型操作时，可采用如下作业步骤：\n[0045] (1)人工取料送至图2的移送机构并送进六轴机械手下方工位，如附图3；\n[0046] (2)移动机械手及相机至图3的液晶面板模组的侧边胶框处，在各点拍照位进行第\n1次拍照，记录所有原点坐标；\n[0047] (3)再一次进行拍照并将数据对比原点数值进行计算；\n[0048] (4)根据每次拍照数据与原点比对的偏移量，调整机械手锁螺丝原点位置补偿；\n[0049] (5)依照补偿值推算工具坐标系路径，并依照路径搜寻孔位特征及记录点位；\n[0050] (6)点位补偿完毕后进行螺丝固锁动作执行，首先移至孔位前方，接着进行螺丝固\n锁动作；\n[0051] (7)固锁完毕后，将机械手移至图2的面板移送机构上方等待下一产品；\n[0052] (8)图3的液晶面板模组移至下一工位，由工位上视觉检测装置进行检测判定是否\n为OK品。\n[0053] 本实用新型并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实\n质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用\n新型的保护范围之内。

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