一种螺钉自动预装方法及其装置

技术领域

本发明涉及螺钉装配技术领域，具体地说是一种螺钉自动预装方法及其装置。

背景技术

目前，螺钉自动预装如图1所示，螺钉首先在送钉机1中自动排列，接着经由送钉管进入螺丝枪2前端的送钉嘴3中，最后滑落并挂到螺钉出口4，完成螺钉预装过程。在自动拧紧时，螺钉被螺丝枪2顶出并拧紧到产品上。

这种螺钉预装方式的好处是预装结构简单，技术比较成熟。但同时，也存在如下不足：1，存在螺钉被卡死在送钉嘴和螺钉出口的风险，卡死情况会导致设备的利用率下降；2，螺钉在通过送钉嘴过程中，螺钉与送钉嘴摩擦并产生金属碎屑，金属碎屑掉落到产品上，导致发生产品质量问题；3，仅能适用通常长径比在1.5以上的螺钉，不便于使用。

因此，需要设计一种螺钉自动预装方法及其装置，能够解决螺钉在预装过程中的卡死问题；避免摩擦碎屑的产生，保证产品质量；不受螺钉长径比要求限制。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供了一种螺钉自动预装方法及其装置，能够解决螺钉在预装过程中的卡死问题；避免摩擦碎屑的产生，保证产品质量；不受螺钉长径比要求限制。

为了达到上述目的，本发明提供一种螺钉自动预装方法，包括如下步骤：步骤1，螺钉拾取机构将送钉机中排列的螺钉拾取并运输至预装夹具的预装孔中，预装孔的下部处于局部遮挡状态，螺钉停留在预装孔内；步骤2，产品放置在预装夹具的下部，且产品的螺钉孔与预装夹具的预装孔位置对应；步骤3，侧推机构推动预装夹具，使预装孔畅通，螺钉向下掉落至产品的螺钉孔中。

可选的，所述的步骤1中，预装孔的下部处于局部遮挡状态。

可选的，所述的步骤3包括如下步骤：步骤31，侧推机构推动预装夹具的活动机构移动，使活动机构上的通孔与预装孔重合；步骤32，螺钉通过活动机构的通孔并进入导向管；步骤33，螺钉沿着导向管向下掉落至产品的螺钉孔中。

一种螺钉自动预装装置，包括送钉机、螺钉拾取机构、预装夹具、侧推机构，预装夹具包括基板、预装孔、活动机构、导向管，若干个预装孔贯穿基板，每个预装孔的底部安装有导向管，活动机构设置在预装孔与导向管之间，活动机构上设置有可与预装孔重合的通孔，侧推机构抵住活动机构或与活动机构分离。

可选的，所述的螺钉拾取机构包括机器人或三轴伺服系统。

可选的，所述的活动机构包括托板或夹板。

可选的，所述的预装夹具还设有底板，底板上设置有限位机构，产品放置在底板上并采用限位机构限位。

可选的，所述的导向管包括直管结构。

可选的，所述的直管结构内径大于螺钉头部的直径，且小于螺钉长度的二分之一。

本发明同现有技术相比，设计了螺钉自动预装方法及其装置，将螺钉通过预装夹具直接预装在产品的螺钉孔中，解决螺钉在预装过程中的卡死问题，进而提高设备的利用率；避免摩擦碎屑的产生，从而保证产品质量；预装夹具的结构设计，也使本发明适用的螺钉可以不受长径比要求的限制，使用更方便。本发明可以实现螺钉预装与自动拧紧同步进行，减低了生产节拍。

附图说明

图1为现有技术中，螺钉自动预装装置的结构图。

图2为本发明螺钉自动预装方法的原理简图。

图3为本发明预装夹具和侧推机构的轴测图。

图4为本发明预装夹具的轴测图。

图5为本发明在螺钉进入预装夹具的预装孔时，图4的A-A局部剖视图。

图6为本发明在螺钉滑落到预装夹具的托板时，图4的A-A局部剖视图。

图7为本发明在侧推机构推动预装夹具的托板时，图4的A-A局部剖视图。

附图标记说明：1为送钉机；2为螺丝枪；3为送钉嘴；4为螺钉出口；5为螺钉拾取机构；6为预装夹具；7为侧推机构；8为螺钉；61为基板；62为预装孔；63为活动机构；64为导向管；65为底板；651为限位机构。

具体实施方式

现结合附图对本发明做进一步描述。

参见图2，本发明提供一种螺钉自动预装方法，包括如下步骤：步骤1，螺钉拾取机构将送钉机中排列的螺钉拾取并运输至预装夹具的预装孔中，预装孔的下部处于局部遮挡状态，螺钉停留在预装孔内；步骤2，产品放置在预装夹具的下部，且产品的螺钉孔与预装夹具的预装孔位置对应；步骤3，侧推机构推动预装夹具，使预装孔畅通，螺钉向下掉落至产品的螺钉孔中。

步骤3包括如下步骤：步骤31，侧推机构推动预装夹具的活动机构移动，使活动机构上的通孔与预装孔重合；步骤32，螺钉通过活动机构的通孔并进入导向管；步骤33，螺钉沿着导向管向下掉落至产品的螺钉孔中。

参见图2、图3和图4，本发明提供了一种螺钉自动预装装置，包括送钉机1、螺钉拾取机构5、预装夹具6、侧推机构7，预装夹具6包括基板61、预装孔62、活动机构63、导向管64，若干个预装孔62贯穿基板61，每个预装孔62的底部安装有导向管64，活动机构设置在预装孔62与导向管64之间，活动机构上设置有可与预装孔62重合的通孔，侧推机构7抵住活动机构63或与活动机构63分离。

本发明中，预装夹具6还设有底板65，底板65上设置有限位机构651，产品放置在底板65上并采用限位机构651限位。底板65和限位机构651的设置是为了保证产品的螺钉孔与预装夹具6的预装孔62、导向管64的位置对准，便于螺钉8能够准确地进入产品螺钉孔。

本发明中，导向管64包括直管结构，直管结构的内径大于螺钉8头部的直径，且小于螺钉8长度的二分之一，保证了螺钉8在导向管64掉落过程中不发生卡死。

本发明中没有设置自动拧紧装置，自动拧紧装置在另外一台设备上完成，螺钉预装和自动拧紧分离，可以实现螺钉预装与自动拧紧同步进行。

本发明设计了螺钉自动预装方法及其装置，将螺钉通过预装夹具直接预装在产品的螺钉孔中，解决螺钉在预装过程中的卡死问题，进而提高设备的利用率；避免摩擦碎屑的产生，从而保证产品质量；预装夹具的结构设计，也使本发明适用的螺钉可以不受长径比要求的限制，使用更方便。本发明可以实现螺钉预装与自动拧紧同步进行，减低了生产节拍。

在一实施例中，螺钉拾取机构5可为机器人或三轴伺服机构，如下以螺钉拾取机构5为机器人为例进行说明。活动机构63可为托板或夹板，如下以活动机构63为托板为例进行说明。

参见图5，机器人将送钉机1中排列的螺钉8拾取并运输至预装夹具6的预装孔62中。

参见图6，预装孔62的下部被托板局部遮挡状态，使螺钉8停留在预装孔内。产品放置在预装夹具6的底板65，使产品的螺钉孔与预装夹具6的预装孔62位置对应。

参见图7，侧推机构7推动预装夹具6的托板移动，使托板上的通孔与预装孔62重合，从而使螺钉8能够顺利通过托板的通孔并进入导向管64；最后，螺钉8沿着导向管64向下掉落至产品的螺钉孔中。由于螺钉8是自由滑落到产品的螺钉孔中，滑落过程没有受到任何外力，因此，在螺钉8的滑落过程中，不会产生撞击碎屑，避免产品因撞击碎屑造成的质量问题。