一种面向狭窄间隙的螺钉拆装装置及方法

1.本发明涉及一种螺钉拆装装置及方法，尤其涉及一种面向狭窄间隙的螺钉拆装装置及方法。


背景技术：

2.在电器柜检修时，需要对电气柜背板的螺钉进行拆装，但电气柜与墙壁之间的距离较小，操作空间狭窄。并且螺钉通常设置于电气柜背板的凹槽内。电器柜背面沿水平方向均布多个凹槽，每个凹槽内沿竖直方向安装有多个螺钉。这些因素增加了螺钉拆卸难度，并降低了检修效率。
3.当前已存在自动锁螺钉机，如专利cn201611038693.9，公开了一种全自动转盘式锁螺钉机，该装置体积较大，占地面积大，无法满足在狭窄空间作业的要求。如专利cn201820032961.4，公开了一种自动螺钉机，可以通过调节固定板的方式完成定位，但该螺钉机无法在狭窄缝隙中水平及竖直移动。因此，现有专利尚无法解决自动锁螺钉机在狭窄缝隙中的移动问题以及自动锁螺钉机在狭窄缝隙中对螺纹孔的定位问题。


技术实现要素：

4.发明目的：本发明目的是提出一种面向狭窄间隙的螺钉拆装装置及方法，实现间隙内行走，多列多行螺钉的自动拆装及螺钉自动喂料。
5.技术方案：本发明包括门体，所述门体内设有槽，所述门体一侧安装有导轨平台，另一侧安装有定位机构，所述导轨平台上安装有翻转机构，所述翻转机构上安装有螺钉拆装机构，所述螺钉拆装机构位于槽内，所述槽底面安装有定位块，槽顶面安装有喂料机构。
6.所述定位机构包括交叉连接的连杆，所述连杆一端连接有滑块，另一端连接有滑轮，滑轮分别位于槽两端，所述槽两侧的门体上分别开设有导向槽，导向槽内滑动连接有滑块，其中一侧的滑块与第二气缸连接。
7.所述螺钉拆装机构包括刀头，所述刀头与第一电机连接，刀头下方设有推块，所述螺钉拆装机构与定位块之间设有卸料盒。
8.所述喂料机构包括喂料管，所述喂料管贯穿门体顶部，喂料管伸入槽内的部分沿其高度方向间隔安装有多个固定板，相邻固定板分别分布在喂料管两侧，每个固定板顶部均设有挡板，所述挡板与固定板之间连接有弹簧。
9.所述喂料管两侧分别设有皮带传动机构，所述皮带传动机构包括沿高度方向间隔分布的带轮，上下带轮之间连接有皮带，所述皮带另一端与位于喂料管同一侧的挡板连接，位于最下方的带轮上均设有拨块。
10.所述固定板包括第一固定板和第二固定板，其中第一固定板位于第二固定板上方，第一固定板顶部设有第一挡板，第二固定板顶部设有第二挡板，与第一挡板连接的带轮上设有第一拨块，与第二挡板连接的带轮上设有第二拨块。
11.所述门体底部安装有定向轮和第二电机，所述定向轮与第二电机连接。
12.一种面向狭窄间隙的螺钉拆装装置的拆装方法，包括螺钉拆卸方法和螺钉安装方法。
13.所述螺钉拆卸方法，包括以下步骤：
14.步骤一、翻转机构向上翻转，使得刀头垂直向上；
15.步骤二、启动第二电机，门体滑入设备与墙体的间隙中，到达一定位置后，定位块卡入设备对应的凹槽内；
16.步骤三、启动第二气缸，滑轮在第二气缸的驱动下顶紧墙壁，从而保证门体始终与设备背面保持平行；
17.步骤四、翻转机构向下翻转，使得螺钉拆装机构处于水平位置；
18.步骤五、通过导轨平台，调整刀头的垂直高度，直至刀头与待拆卸的螺钉对齐；
19.步骤六、第一电机向刀头传递扭矩，完成螺钉的拆卸；
20.步骤七、翻转机构向下翻转，螺钉在重力的作用下落入至卸料盒中。
21.所述螺钉安装方法包括以下步骤：
22.步骤一、将螺钉放入喂料管内；
23.步骤二、将翻转机构向上翻转，使刀头垂直向上，启动第二电机，门体滑入设备和墙壁的间隙中，到达一定位置后，定位块卡入设备背板的凹槽内；
24.步骤三、启动第二气缸，滑轮在第二气缸的驱动下顶紧墙壁，从而保证门体始终与设备背面保持平行；
25.步骤四、螺钉拆装机构上移，定位块接触第二拨块，第二拨块上移，带动与其连接的带轮顺时针转动，进而带动皮带拉动第二挡板，使螺钉从第二固定板的中心孔落下，吸附在刀头上；
26.步骤五、螺钉拆装机构继续上移，第二挡板在弹簧的作用下复位，定位块接触第一拨块，第一拨块上移，带动与其连接的带轮逆时针转动，进而带动皮带拉动第一挡板，使第一挡板抵挡的螺钉落至第二挡板上，同时，位于上方的螺钉下落至第一挡板处；
27.步骤六、螺钉拆装机构下移，第一挡板在弹簧的作用下复位，抵挡住步骤五下落的螺钉，螺钉拆装机构继续下移，翻转机构向下翻转，使刀头处于水平位置；
28.步骤七、调整刀头位置，直至螺钉与螺纹孔对齐，旋紧螺钉。
29.有益效果：本发明采用定位机构，可以以设备背板为基准平面进行操作，有效地解决了由于墙体与电器柜不平行所带来的定位问题，并显著提高了操作的精度和效率；采用喂料机构实现自动喂料，无需人工操作，提高了操作的便捷性和效率；螺丝机刀头可在一定角度内做倾斜运动，能够自适应对正螺钉头部，有效避免对心误差导致的无法拆装或螺钉损伤，提高了操作的成功率和设备的维护性。
附图说明
30.图1是本发明的整体结构示意图；
31.图2是本发明定位机构的结构示意图；
32.图3是本发明翻转机构的结构示意图；
33.图4是本发明螺钉拆装机构的局部剖视图；
34.图5是本发明楔形定位块的结构示意图；
35.图6是本发明喂料机构的结构示意图；
36.图7是本发明的工作示意图。
具体实施方式
37.下面结合附图对本发明作进一步说明。
38.如图1所示，本发明包括门体1、导轨平台2、翻转机构3、螺钉拆装机构4、定位机构5和喂料机构9，门体1中心位置设有矩形槽，导轨平台2安装于矩形槽一侧，与导轨平台2相对的门体1另一侧安装有定位机构5，导轨平台2上安装有翻转机构3，翻转机构3上安装有螺钉拆装机构4，螺钉拆装机构4位于矩形槽内，螺钉拆装机构4下方的矩形槽内安装有卸料盒8，卸料盒8两端分别通过螺钉固定在矩形槽侧壁，矩形槽底面安装有定位块7，顶面安装有喂料机构9，喂料机构9末端伸出门体1外侧。门体1底部安装有定向轮10，定向轮10由第二电机11驱动。
39.如图2所示，定位机构5包括交叉铰接的连杆502，连杆502的一端铰接有滑块503，另一端固定有滑轮505，两个滑轮505分别位于矩形槽两端，矩形槽两侧的门体1上分别开有导向槽504，导向槽504内滑动连接有滑块503，其中一侧的滑块503与第二气缸501连接，当气缸501进行直线往复运动时，连杆502末端的滑轮505在气缸501的驱动下运动，从而适应不同间隙。
40.如图3所示，螺钉拆装机构4包括丝杠直线平台，丝杠直线平台上安装有第一电机401，第一电机401顶部安装有摄像头405，第一电机401输出轴通过联轴器402与刀头404连接，刀头404靠近联轴器402的一侧设有轴承座，刀头与轴承座之间设有向心关节轴承403，刀头404下方设有推块406。
41.如图4所示，翻转机构3包括固定板304，固定板304一端安装有齿轮303，齿轮303与齿条302啮合传动，齿条302与第一气缸301连接。通过第一气缸301驱动齿轮齿条机构运动，进而带动固定板304转动。固定板304上安装有螺钉拆装机构4，通过翻转机构3带动螺钉拆装机构4实现180
°
翻转，其中，当刀头404处于水平位置时，螺钉拆装机构4为工作状态，可以完成对螺钉的拆装；翻转机构3向上翻转90
°
，使刀头404处于竖直向上位置，螺钉拆装机构4为喂料状态；翻转机构3向下翻转90
°
，使刀头404处于竖直向下位置，螺钉拆装机构4处于卸料状态。
42.如图5所示，定位块7采用楔形定位块，定位块7前端面设有多个滚柱702，后端面设有导柱701，并通过导柱701与门体1滑动连接，导柱701上套有弹簧703。
43.如图6所示，喂料机构9包括喂料管901，喂料管901贯穿门体1顶部，喂料管901伸入矩形槽内的部分沿其高度方向间隔安装有多个固定板903，本实施例采用两块固定板903，包括第一固定板和第二固定板，两块固定板903分别分布在喂料管901两侧，其中第一固定板位于第二固定板上方，第一固定板设在喂料管901侧壁，第二固定板贯穿喂料管901，每块固定板903顶部均设有挡板902，挡板902与固定板903之间连接有弹簧904。挡板902包括第一挡板和第二挡板，第一挡板设在第一固定板顶部，第二挡板设在第二固定板顶部，第一挡板伸入喂料管901内，第二挡板则贯穿喂料管901。当弹簧904处于未受力状态时，第一挡板刚好抵住喂料管901内的螺钉908，喂料管901两侧的矩形槽内分别安装有安装板，每侧的安装板内均沿其高度方向间隔安装有带轮905，上下带轮905之间连接有皮带907，皮带907另
一端与位于喂料管901同一侧的挡板902连接。位于最下方的带轮905上设有拨块906，其中，与第一挡板连接的带轮上的拨块记为第一拨块，与第二挡板连接的带轮上的拨块记为第二拨块。
44.一种面向狭窄间隙的螺钉拆装装置的拆装方法包括螺钉拆卸方法和螺钉安装方法，其中，螺钉拆卸方法包括以下步骤：
45.步骤一、翻转机构向上翻转90
°
，使得刀头垂直向上；
46.步骤二、启动第二电机，门体沿墙壁滑入设备和墙壁的间隙中，到达一定位置后，楔形定位块在弹簧的作用下复位，卡入设备背板凹槽；
47.步骤三、启动第二气缸，滑轮在第二气缸的驱动下顶紧墙壁，从而保证门体始终与设备背面保持平行；
48.步骤四、翻转机构向下翻转90
°
，使得螺钉拆装机构处于水平位置；
49.步骤五、操作人员观察摄像头，通过导轨平台，调整螺钉拆装机构刀头的垂直高度，直至刀头与待拆卸的螺钉对齐；
50.步骤六、第一电机通过联轴器向刀头传递扭矩，完成螺钉的拆卸，线圈得电，刀头吸附螺钉；
51.步骤七、翻转机构向下翻转90
°
，刀头垂直向下，线圈失电，螺钉在重力的作用下落入至卸料盒中。
52.螺钉安装方法包括以下步骤：
53.步骤一、将卸料盒中拆卸的螺钉取出，头部向下，依次放入喂料管内；
54.步骤二、将翻转机构向上翻转90
°
，使刀头垂直向上，启动第二电机，门体沿墙壁滑入设备和墙壁的间隙中，到达一定位置后，楔形定位块在弹簧的作用下复位，卡入设备背板凹槽；
55.步骤三、启动第二气缸，滑轮在第二气缸的驱动下顶紧墙壁，从而保证门体始终与设备背面保持平行；
56.步骤四、螺钉拆装机构上移，定位块接触第二拨块，第二拨块上移，带动与其连接的带轮顺时针转动，进而带动皮带拉动第二挡板，使螺钉从第二固定板的中心孔落下，线圈得电，刀头通过磁力将螺钉吸附；
57.步骤五、螺钉拆装机构继续上移，第二挡板在弹簧的作用下复位，定位块接触第一拨块，第一拨块上移，带动与其连接的带轮逆时针转动，进而带动皮带拉动第一挡板，使第一挡板抵挡的螺钉落至第二挡板上，同时，位于上方的螺钉下落至第一挡板处；
58.步骤六、螺钉拆装机构下移，第一挡板在弹簧的作用下复位，抵挡住步骤五下落的螺钉，螺钉拆装机构继续下移，翻转机构向下翻转90
°
，使刀头处于水平位置；
59.步骤七、操作人员观察摄像头，调整刀头位置，直至螺钉与螺纹孔对齐；
60.步骤八、启动电机，旋紧螺钉。

技术特征：
1.一种面向狭窄间隙的螺钉拆装装置，其特征在于，包括门体，所述门体内设有槽，所述门体一侧安装有导轨平台，另一侧安装有定位机构，所述导轨平台上安装有翻转机构，所述翻转机构上安装有螺钉拆装机构，所述螺钉拆装机构位于槽内，所述槽底面安装有定位块，槽顶面安装有喂料机构。2.根据权利要求1所述的一种面向狭窄间隙的螺钉拆装装置，其特征在于，所述定位机构包括交叉连接的连杆，所述连杆一端连接有滑块，另一端连接有滑轮，滑轮分别位于槽两端，所述槽两侧的门体上分别开设有导向槽，导向槽内滑动连接有滑块，其中一侧的滑块与第二气缸连接。3.根据权利要求1或2所述的一种面向狭窄间隙的螺钉拆装装置，其特征在于，所述螺钉拆装机构包括刀头，所述刀头与第一电机连接，刀头下方设有推块，所述螺钉拆装机构与定位块之间设有卸料盒。4.根据权利要求3所述的一种面向狭窄间隙的螺钉拆装装置，其特征在于，所述喂料机构包括喂料管，所述喂料管贯穿门体顶部，喂料管伸入槽内的部分沿其高度方向间隔安装有多个固定板，相邻固定板分别分布在喂料管两侧，每个固定板顶部均设有挡板，所述挡板与固定板之间连接有弹簧。5.根据权利要求4所述的一种面向狭窄间隙的螺钉拆装装置，其特征在于，所述喂料管两侧分别设有皮带传动机构，所述皮带传动机构包括沿高度方向间隔分布的带轮，上下带轮之间连接有皮带，所述皮带另一端与位于喂料管同一侧的挡板连接，位于最下方的带轮上均设有拨块。6.根据权利要求5所述的一种面向狭窄间隙的螺钉拆装装置，其特征在于，所述固定板包括第一固定板和第二固定板，其中第一固定板位于第二固定板上方，第一固定板顶部设有第一挡板，第二固定板顶部设有第二挡板，与第一挡板连接的带轮上设有第一拨块，与第二挡板连接的带轮上设有第二拨块。7.根据权利要求1所述的一种面向狭窄间隙的螺钉拆装装置，其特征在于，所述门体底部安装有定向轮和第二电机，所述定向轮与第二电机连接。8.采用权利要求1～7任一项所述的一种面向狭窄间隙的螺钉拆装装置的拆装方法，其特征在于，包括螺钉拆卸方法和螺钉安装方法。9.根据权利要求8所述的一种面向狭窄间隙的螺钉拆装装置的拆装方法，其特征在于，所述螺钉拆卸方法，包括以下步骤：步骤一、翻转机构向上翻转，使得刀头垂直向上；步骤二、启动第二电机，门体滑入设备与墙体的间隙中，到达一定位置后，定位块卡入设备对应的凹槽内；步骤三、启动第二气缸，滑轮在第二气缸的驱动下顶紧墙壁，从而保证门体始终与设备背面保持平行；步骤四、翻转机构向下翻转，使得螺钉拆装机构处于水平位置；步骤五、通过导轨平台，调整刀头的垂直高度，直至刀头与待拆卸的螺钉对齐；步骤六、第一电机向刀头传递扭矩，完成螺钉的拆卸；步骤七、翻转机构向下翻转，螺钉在重力的作用下落入至卸料盒中。10.根据权利要求8所述的一种面向狭窄间隙的螺钉拆装装置的拆装方法，其特征在
于，所述螺钉安装方法包括以下步骤：步骤一、将螺钉放入喂料管内；步骤二、将翻转机构向上翻转，使刀头垂直向上，启动第二电机，门体滑入设备和墙壁的间隙中，到达一定位置后，定位块卡入设备背板的凹槽内；步骤三、启动第二气缸，滑轮在第二气缸的驱动下顶紧墙壁，从而保证门体始终与设备背面保持平行；步骤四、螺钉拆装机构上移，定位块接触第二拨块，第二拨块上移，带动与其连接的带轮顺时针转动，进而带动皮带拉动第二挡板，使螺钉从第二固定板的中心孔落下，吸附在刀头上；步骤五、螺钉拆装机构继续上移，第二挡板在弹簧的作用下复位，定位块接触第一拨块，第一拨块上移，带动与其连接的带轮逆时针转动，进而带动皮带拉动第一挡板，使第一挡板抵挡的螺钉落至第二挡板上，同时，位于上方的螺钉下落至第一挡板处；步骤六、螺钉拆装机构下移，第一挡板在弹簧的作用下复位，抵挡住步骤五下落的螺钉，螺钉拆装机构继续下移，翻转机构向下翻转，使刀头处于水平位置；步骤七、调整刀头位置，直至螺钉与螺纹孔对齐，旋紧螺钉。

技术总结
本发明公开了一种面向狭窄间隙的螺钉拆装装置及方法，包括门体，所述门体内设有槽，所述门体一侧安装有导轨平台，另一侧安装有定位机构，所述导轨平台上安装有翻转机构，所述翻转机构上安装有螺钉拆装机构，所述螺钉拆装机构位于槽内，所述槽底面安装有定位块，槽顶面安装有喂料机构。本发明采用定位机构，可以以设备背板为基准平面进行操作，有效解决了由于墙体与电器柜不平行所带来的定位问题，并显著提高了操作的精度和效率；采用喂料机构实现自动喂料，无需人工操作，提高了操作的便捷性和效率；螺丝机刀头可在一定角度内做倾斜运动，能够自适应对正螺钉头部，有效避免对心误差导致的无法拆装或螺钉损伤，提高了操作的成功率和设备的维护性。和设备的维护性。和设备的维护性。


技术研发人员：左雪 文达 周元凯 丁宇 倪侃 张明朗 朱锐 王智勇
受保护的技术使用者：江苏科技大学
技术研发日：2023.03.13
技术公布日：2023/7/12