本發(fā)明屬于自動螺絲整列技術領域，特別涉及一種自動螺絲整列機。

背景技術：

工廠在進行機械零部件裝配時，往往需要大范圍地使用螺絲進行鎖緊緊固，而實際購買的螺絲都是整袋包裝，螺絲雜亂無序。隨著工業(yè)自動化程度的提高，特別是在進行流水化生產(chǎn)作業(yè)時，往往需要將螺絲按照一定的順序排列，以便取用。傳統(tǒng)的螺絲裝配往往是操作人員從一堆螺絲中取出螺絲，然后調整好該螺絲的位置將其置于螺絲孔上方，最后使用專用工具進行人工擰緊。采用人工取料的方式，不僅裝配效率低下，重復動作頻繁，當需要擰緊大量螺絲時，很容易造成操作人員疲勞，無法滿足競爭日益激烈的市場環(huán)境。

為了提高螺絲取料的效率，減輕操作人員的負擔，現(xiàn)在市場上研發(fā)了多種類型的螺絲整列機，主要有振動盤式、滑軌推舉式以及滾筒轉動式三種。振動盤式螺絲整列機通過高頻振動磁體產(chǎn)生的微波運動來傳送螺絲。然而對于徑長比小的螺絲，因為螺絲較長，在微振傳輸中容易出現(xiàn)卡料等問題?；壨婆e式螺絲整列機利用一種往復推舉式的滑軌槽在螺絲料斗內上下運動，滑軌槽分揀和推舉螺絲，然后螺絲由于重力在滑軌內自由降落排序，然而對于徑長比小的螺絲，滑軌槽在推舉，分揀時，會不太流暢，輸送効率低下。滾筒轉動式螺絲整列機是螺絲在滾筒內運動時因為重力下落進入振動送料軌，通過整列送到分料機構，該類型的送螺絲機構對螺絲規(guī)格要求徑長比適中，不適用于徑長比小的螺絲。

技術實現(xiàn)要素：

為了至少解決現(xiàn)有技術中存在的自動螺絲整列機不適用徑長比小的螺絲的問題，本發(fā)明提供了一種自動螺絲整列機，其包括：料斗組件、第一輸送管、螺絲朝向調整機構、第二輸送管和批頭組件；所述料斗組件用于將容納的多個螺絲逐一地排出；所述第一輸送管用于將螺絲以無序狀態(tài)的單列形式進行輸送，一端與所述料斗組件的出料孔連通，所述無序狀態(tài)由螺絲朝上狀態(tài)和螺絲朝下狀態(tài)組成；所述螺絲朝向調整機構與所述第一輸送管連接，用于將螺絲的單列的無序狀態(tài)統(tǒng)一調整成單列的螺絲朝下狀態(tài)；所述第二輸送管與所述螺絲朝向調整機構連接，用于輸送朝下狀態(tài)的單列螺絲；所述批頭組件與所述第二輸送管連接，用于鎖付螺絲。

在如上所述的自動螺絲整列機中，優(yōu)選地，所述螺絲朝向調整機構包括：螺絲朝向調整組件，具有固定架、調整盤和驅動機構；所述固定架上形成有貫穿頂面和底面的通孔，在所述固定架的外側面上形成有第一排出孔、第二排出孔和與所述第一輸送管連通的進入孔；所述調整盤以轉動軸線與所述通孔軸線平行的方式轉動地設置于所述通孔內，所述調整盤內形成有依次連通的第一滑道、第二滑道、第三滑道和第四滑道，所述第一滑道的軸線與所述第二滑道的軸線同軸，所述第一滑道的內徑大于所述螺絲的螺帽部直徑且小于所述螺帽部直徑的2倍，所述第二滑道的內徑小于所述螺帽部直徑且大于螺絲的螺紋部直徑；所述驅動機構與所述調整盤連接，用于驅動所述調整盤旋轉以使朝上狀態(tài)的螺絲在由所述進入孔進入所述第一滑道內后，經(jīng)旋轉變成朝下狀態(tài)，由與所述第一滑道對齊的所述第一排出孔排出，還使朝下狀態(tài)的螺絲在由所述進入孔依次進入所述第一滑道和第二滑道內后，經(jīng)旋轉依次進入所述第三滑道和第四滑道，由與所述第四滑道對齊的所述第二排出孔排出；所述匯合三叉管用于將由所述第一排出孔排出的螺絲和由所述第二排出孔排出的螺絲匯合成朝下狀態(tài)的單列螺絲，所述匯合三叉管的第一入口與所述第一排出孔連通，所述匯合三叉管的第二入口與所述第二排出孔連通，所述匯合三叉管的第三入口與動力氣源連接。

在如上所述的自動螺絲整列機中，優(yōu)選地，所述驅動機構包括：電機、第一探測器和第二探測器；所述電機與所述調整盤連接；所述第一探測器用于探測所述第一滑道內是否有螺絲；所述第二探測器用于探測所述第二滑道內是否有螺絲；其中，若所述第一滑道內有螺絲，則所述電機驅動所述調整盤旋轉；若所述第二滑道內有螺絲，則所述電機驅動所述調整盤旋轉。

在如上所述的自動螺絲整列機中，優(yōu)選地，所述第一探測器和第二探測器均為接近開關。

在如上所述的自動螺絲整列機中，優(yōu)選地，所述螺絲朝向調整機構還包括：第三探測器；在所述調整盤的頂面或底面上設置有零位標志凸臺；當所述第三探測器檢測到所述零位標志凸臺時，標示所述第一滑道與所述進入孔對齊。

在如上所述的自動螺絲整列機中，優(yōu)選地，所述第三探測器為接近開關。

在如上所述的自動螺絲整列機中，優(yōu)選地，所述調整盤包括內調整盤和外調整盤，所述內調整盤和所述外調整盤對接連接，且同時形成所述第一滑道、第二滑道、第三滑道和第四滑道。

在如上所述的自動螺絲整列機中，優(yōu)選地，所述進入孔與所述第一排出孔和所述第二排出孔的位置相對。

在如上所述的自動螺絲整列機中，優(yōu)選地，所述料斗組件包括：料斗，用于容納螺絲；振動器，連接于所述料斗的下方，用于產(chǎn)生震動以使所述螺絲由所述出料孔逐一地排出。

在如上所述的自動螺絲整列機中，優(yōu)選地，所述料斗組件位于所述螺絲調整組件的上方，所述第一輸送管和所述第二輸送管內僅容下一顆螺絲。

本發(fā)明的技術方案帶來的有益效果如下：

適合整列徑長比小的螺絲，且結構簡單、成本低廉，運行穩(wěn)定，控制方便，安裝方式靈活、柔性化。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例提供的一種自動螺絲整定機的原理示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的一種料斗組件的結構示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的一種第一輸送管輸送螺絲的示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例提供的一種螺絲朝向調整組件的立體結構示意圖；

圖5為本發(fā)明實施例提供的一種螺絲朝向調整組件的主視圖；

圖6為本發(fā)明實施例提供的一種內調整盤的立體結構示意圖；

圖7為本發(fā)明實施例提供的一種外調整盤(含內表面)的立體結構示意圖；

圖8為本發(fā)明實施例提供的一種外調整盤(含外表面)的立體結構示意圖；

圖9為本發(fā)明實施例提供的一種匯合三叉管的結構示意圖；

圖10為本發(fā)明實施例提供的一種第二輸送管輸送螺絲的示意圖；

圖11為本發(fā)明實施例提供的一種批頭組件的結構示意圖；

圖12為本發(fā)明實施例提供的一種螺絲朝向調整組件的螺絲逆向調整流程圖；

圖13為本發(fā)明實施例提供的一種螺絲朝向調整組件的螺絲順向調整流程圖。

圖中標記說明如下：

1-料斗，2-振動器，3-出料孔，4-第一輸送管，5-方向朝下的螺絲，6-方向朝上的螺絲，7-進入孔，8-第一滑道，9-內調整盤，10-固定架，11-電機，12-第三滑道，13-第四滑道，14-外調整盤，15-第二排出孔，16-第一排出孔，17-第二滑道，18-第二接近開關，19-待分揀螺絲，20-第一接近開關，21-第三接近開關，22-壓縮空氣進氣口，23-第二輸送管，24-方向朝下的螺絲組，25-螺絲進入口，26-電批螺桿口，27-批頭，28-匯合三叉管，29-零位標志凸臺，100-料斗組件，300-螺絲朝向調整組件，600-批頭組件。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明做進一步詳細說明。

參見圖1～13，本發(fā)明實施例提供了一種自動螺絲整列機，其包括：料斗組件100、第一輸送管4、螺絲朝向調整機構、第二輸送管23和批頭組件600。料斗組件100用于將容納的多個螺絲逐一地排出。第一輸送管4用于將螺絲以無序狀態(tài)的單列形式進行輸送，一端與料斗組件100的出料孔3連通，無序狀態(tài)由螺絲朝上狀態(tài)和螺絲朝下狀態(tài)組成，即第一輸送管4內的螺絲有且僅有兩種狀態(tài)，要么是螺絲朝上撞他，要么是螺絲朝下狀態(tài)。螺絲朝向調整機構與第一輸送管4連接，用于將螺絲的單列的無序狀態(tài)統(tǒng)一調整成單列的螺絲朝下狀態(tài)，即將前述兩種狀態(tài)的螺絲統(tǒng)一調整成一種朝下狀態(tài)的螺絲。第二輸送管23與螺絲朝向調整機構連接，用于輸送朝下狀態(tài)的單列螺絲。批頭組件600與第二輸送管23連接，用于鎖付螺絲。

本發(fā)明通過設置料斗組件100和第一輸送管4，將雜亂無序的螺絲整列成只有兩種狀態(tài)(螺絲朝下和螺絲朝上兩種狀態(tài))的單列螺絲，通過設置螺絲朝向調整機構，再將只有兩種狀態(tài)的單列螺絲整列成單列單態(tài)的螺絲，從而完成螺絲的自動整列。由于現(xiàn)有技術中的螺絲整列機在對螺絲進行分揀的同時完成螺絲的整列，這樣就對螺絲的徑長比要求比較嚴格。而本發(fā)明通過將螺絲原始態(tài)到最終態(tài)的進化進行步驟分解，而不是一次過程實現(xiàn)，通過進化步驟分解，降低了每次進化調整的技術難度以及結構的復雜度，從而使整個進化過程簡化，成本降低，對螺絲徑長比的適用范圍較廣。

如圖2所示，料斗組件100包括料斗1和振動器2。料斗1上設置有進料孔和出料孔3，備用的螺絲經(jīng)進料孔存儲于料斗1中。振動器2的末端與料斗1連接。應用時，備用螺絲在振動器2的震動作用下，逐一從出料孔3中排出，進入到第一輸送管4中。

如圖3所示，第一輸送管4的直徑設計成只能容得下一顆螺絲，因此第一輸送管4中的螺絲只能呈現(xiàn)單列排布。又因為料斗組件100并沒有對備用螺絲進行整列，因此進入到第一輸送管4中的螺絲有方向朝下螺絲5和方向朝下螺絲6兩種狀態(tài)，于是第一輸送管4也可稱為單列雙態(tài)輸送管。為了便于輸送，第一輸送管4為軟管。螺絲在第一輸送管4中的動力是自身的重力。因為料斗組件100在下述螺絲朝向調整組件300的正上方且距離不遠，因此第一輸送管4僅靠重力既可實現(xiàn)螺絲輸送。

如圖4～9所示，螺絲朝向調整機構包括：螺絲朝向調整組件300和匯合三叉管28。螺絲朝向調整組件300具有：固定架10、調整盤和驅動單元。固定架10上形成有貫穿頂面和底面的通孔，在固定架10的外側面上形成有第一排出孔16、第二排出孔15和與第一輸送管4連通的進入孔7。調整盤以轉動軸線與通孔軸線平行的方式轉動地設置于通孔內，調整盤內形成有依次連通的第一滑道8、第二滑道17、第三滑道12和第四滑道13，第一滑道8的軸線與第二滑道17的軸線同軸，第一滑道8的內徑大于螺絲的螺帽部直徑且小于螺帽部直徑的2倍，第二滑道17的內徑小于螺帽部直徑且大于螺絲的螺紋部直徑。驅動單元與調整盤連接，用于驅動調整盤旋轉。由于從進入孔7進到螺絲朝向調整組件300中的螺絲共有兩種形態(tài)，分別是螺絲方向朝上和螺絲方向朝下。當螺絲方向朝下時，因為螺絲朝向調整組件300中的第二滑道17孔徑比第一滑道8的孔徑小，只能螺絲的螺紋部進入，螺帽部無法進入，所以方向朝下的螺絲就會滑入到第二滑道17中。相反，當螺絲方向朝上時，因為螺帽部無法進入到第二滑道17中，方向朝上的螺絲就會留在第一滑道8中。當朝上狀態(tài)的螺絲在由進入孔進入第一滑道8內后，經(jīng)旋轉變成朝下狀態(tài)，由與第一滑道8對齊的第一排出孔16排出。當朝下狀態(tài)的螺絲在由進入孔7依次進入第一滑道8和第二滑道17內后，經(jīng)旋轉依次進入第三滑道12和第四滑道13，由與第四滑道13對齊的第二排出孔15排出。在圖5中，第一排出孔16位于第二排出孔15的左側，所以可將第一排出孔16稱為螺絲左排出孔，第二排出孔15稱為螺絲右排出孔。

如圖9所示，匯合三叉管28用于將由第一排出孔16排出的螺絲和由第二排出孔15排出的螺絲匯合成朝下狀態(tài)的單列螺絲，其包括第一叉管、第二叉管、第三叉管和匯合管。第一叉管的一端為匯合三叉管28的第一入口，其與第一排出孔16連通。第二叉管的一端為匯合三叉管28的第二口，其與第二排出孔15連通。第三叉管的一端為匯合三叉管28的第三入口，其與動力氣源連接，優(yōu)選地，動力源為壓縮空氣，此時第三入口也可稱為壓縮空氣進氣口22。為了便于輸送，第三叉管的另一端與第一叉管或第二叉管連接，第一叉管的另一端和第二叉管的另一端與匯合管連接。螺絲由螺絲朝向調整組件300輸送至匯合三叉管28的輸送動力是螺絲自身的重力。因為匯合三叉管28直接與螺絲朝向調整組件300的排出孔相連，且螺絲朝向調整組件300內部距離較短，采用重力作為輸送動力滿足要求。應用時，經(jīng)過螺絲朝向調整組件300分揀、調整好的待分揀螺絲19依次通過第一排出孔16和第二排出孔15進入到匯合三叉管28中，當螺絲運動到匯合三叉管28交匯位置時，壓縮空氣打開，推動螺絲沿第二輸送管23運動到批頭組件600位置。

為了便于控制調整盤的旋轉，驅動單元包括：電機11、第一探測器和第二探測器。電機11與調整盤連接；第一探測器用于探測第一滑道8內是否有螺絲；第二探測器用于探測第二滑道17內是否有螺絲；其中，若第一滑道8內有螺絲，則電機11驅動調整盤旋轉；若第二滑道17內有螺絲，則電機11驅動調整盤旋轉。為了便于控制，螺絲朝向調整機構還包括：第三探測器；在調整盤的頂面或底面上設置有零位標志凸臺29，當?shù)谌綔y器檢測到零位標志凸臺29時，標示第一滑道8與進入孔7對齊。第一探測器、第二探測器和第三探測器優(yōu)選為接近開關，為了便于描述，三個探測器對應地為第一接近開關20、第二接近開關18、第三接近開關21。電機11優(yōu)選為步進電機。

螺絲朝向調整組件300中的內調整盤9和外調整盤14通過螺絲固定在一起，調整盤內部可以合成第一滑道8，第二滑道17，第三滑道12，第四滑道13，用于螺絲的分揀和姿態(tài)調整，即內調整盤9形成的第一滑道的部分8a與外調整盤14形成的第一滑道的另一部分8b對其合并后形成第一滑道8，內調整盤9形成的第二滑道的部分17a與外調整盤14形成的第二滑道的另一部分17b對其合并后形成第二滑道17，內調整盤9形成的第三滑道的部分12a與外調整盤14形成的第三滑道的另一部分12b對其合并后形成第三滑道12，內調整盤9形成的第四滑道的部分13a與外調整盤14形成的第四滑道的另一部分13b對其合并后形成第四滑道13。外調整盤14上開設有兩個方形槽用于安裝第一接近開關20和第二接近開關18，在第一接近開關20、第二接近開關18的檢測位置處開設有圓形槽孔，待分揀螺絲19進入滑道時，方便接近開關的檢測。此外，在外調整盤14上還設計有零位標志凸臺29，當?shù)谝换?與進入孔7重合(即第一滑道8與進入孔7連通)時，第三接近開關21剛好可以檢測到零位標志凸臺28。控制板程序檢測到零位信號后，對第一接近開關20、第二接近開關18進行信號檢測，并通過此時第一接近開關20和第二接近開關18的狀態(tài)，進行控制程序選擇，最后通過選定的控制程序驅動電機11帶動調整盤完成規(guī)定的調整動作，對螺絲進行朝向調整。

螺絲朝向調整組件300中程序自動判定螺絲朝向以及自動計數(shù)原理：規(guī)定：第一接近開關20無觸發(fā)時，第一接近開關狀態(tài)＝0；第一接近開關20觸發(fā)時，第一接近開關狀態(tài)＝1。第二接近開關18無觸發(fā)時，第二接近開關狀態(tài)＝0；第二接近開關18觸發(fā)時，第二接近開關狀態(tài)＝1。根據(jù)以上規(guī)定，列出表格如下表所示。

通過上述表格分析可知，當?shù)谌咏_關狀態(tài)c＝0時，此時螺絲朝向正在調整過程中，對此狀態(tài)不做分析；當?shù)谌咏_關狀態(tài)c＝1時，表示第三接近開關21檢測到零位信號，結合第一、第二接近開關的觸發(fā)狀態(tài)，進行分析判斷：螺絲狀態(tài)＝0，表示調整盤內無待分揀螺絲19；螺絲狀態(tài)＝1，表示調整盤內的待分揀螺絲19在第一滑道8中，且方向朝上；螺絲狀態(tài)＝-1，表示調整盤內的待分揀螺絲在第二滑道17中，且方向朝下。當螺絲狀態(tài)＝0，表示料斗1中備用螺絲用盡，此時系統(tǒng)累計輸出螺絲數(shù)不變，程序提醒操作人員進行螺絲補給；當螺絲狀態(tài)≠0，螺絲數(shù)自動累計加1。

螺絲朝向調整組件300中螺絲朝向逆時針自動調整過程，如圖8所示：當螺絲狀態(tài)＝1時，電機11驅動調整盤逆時針轉動一定角度，如180°，至進入孔7與第一排出孔16對齊，螺絲在重力的作用下從第一滑道8進入第一排出孔16中，此時的待分揀螺絲19狀態(tài)調整為朝下，滿足輸送螺絲條件。本實施例中以角度180°為例進行說明，在其他的實施例中，還可以為其他角度，如大于90°且小于180°，本實施例對此不進行限定。

螺絲朝向調整組件300中螺絲朝向順時針自動調整過程，如圖9所示：當螺絲狀態(tài)＝-1時，待分揀螺絲19朝向剛好是所要求的方向，無需進行朝向調整，此時電機11驅動調整盤順時針轉動一定角度θ2，待分揀螺絲19在重力作用下，從第二滑道17沿著第三滑道12進入到第四滑道13中，等待分揀螺絲19進入到第四滑道13后，電機11驅動調整盤逆時針回轉角度θ2，第四滑道13與第二排出孔15對齊，待分揀螺絲19在重力的作用下從第四滑道13進入第二排出孔15中。

實際應用中，該自動螺絲整列機能適應大范圍的螺絲徑長比的關鍵機構取決于螺絲朝向調整組件300。螺絲朝向調整組件300可以根據(jù)所需分揀整列的螺絲徑長比進行相應型號的調整盤選取，不同型號的調整盤，其內部的孔深不同，孔徑的大小也各不一樣。

如圖10所示，單列無序螺絲經(jīng)過螺絲朝向調整組件300的分揀、調整，螺絲朝向統(tǒng)一朝下，然后再經(jīng)過匯合三叉管28，將兩列螺絲組匯合成一列，最終進入到第二輸送管23中的方向朝下螺絲組24呈單列有序狀態(tài)，于是第二輸送管23也稱為螺絲單列有序輸送管。為了便于輸送，第二輸送管23為軟管。

如圖11所示，批頭組件600包括：螺絲進入口25，電批螺桿口26和批頭27。第二輸送管23中的方向朝下螺絲組24從螺絲進入口25依次進入到批頭27中，電批螺桿通過電批螺桿口26旋轉進入到批頭中，自動擰緊螺絲。

下面對應用本自動螺絲整列機對螺絲進行整列的過程進行說明：

料斗1內的雜亂螺絲在振動器2的作用下以單列無序狀態(tài)逐一進入第一輸送管4中，只有兩種狀態(tài)的螺絲經(jīng)過螺絲朝向調整組件300的分揀、調整，形成統(tǒng)一螺絲朝下狀態(tài)進入?yún)R合三叉管28內，并在匯合三叉管28內匯合成一列有序縱隊，在壓縮空氣的作用下沿第二輸送管23到達批頭組件600位置，完成自動螺絲整定。

分析可知，與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果在于：

適合整列徑長比小的螺絲，且結構簡單、成本低廉，運行穩(wěn)定，控制方便，安裝方式靈活、柔性化。

由技術常識可知，本發(fā)明可以通過其它的不脫離其精神實質或必要特征的實施方案來實現(xiàn)。因此，上述公開的實施方案，就各方面而言，都只是舉例說明，并不是僅有的。所有在本發(fā)明范圍內或在等同于本發(fā)明的范圍內的改變均被本發(fā)明包含。