批头快速更换装置和伺服电批的制作方法

1.本发明发明涉及自动锁螺丝技术领域，尤其涉及一种具电动披头的快速更换装置和包含有该快速更换装置的伺服电批。


背景技术：

2.随着电子行业地迅速发展，针对电子产品制造技术的要求越来越高，制造电子产品的生产线上的工序越来越多，越来越复杂，其中，锁螺丝是一项十分繁复且要求较高的基本工作。传统的锁螺丝设备精度低，操作复杂，通用性差。随着技术要求的不断提高，新一代的锁螺丝设备逐渐具备了精度高、操作简单、通用性强的特点。在生产实践中所使用的螺丝不可避免的会有一定比例的不良率，如果将质量不合格的螺丝通过锁螺丝设备对生产线上的产品进行操作，就可能会导致螺丝锁歪，没牙螺丝空锁、假锁等问题，这些有质量问题的螺丝在锁付工序中会给产品工件(例如线路板)埋下质量隐患，使加工出的产品质量不稳定，甚至会造成线路板等待加工工件的报废。如此，会造成产品返工，导致生产效率低，材料消耗增加，生产成本上升，产品质量不稳定等一系列问题。
3.可自动控制扭矩的伺服电批解决了现有技术中所存在的一些问题，其通常由伺服电机、批头套和批头构成。由于生产过程中所需锁付的螺丝往往规格不一，锁付不同规格的螺丝需要不同规格的对应批头，这就产生需要频繁更换批头的问题，现有技术中批头的更换大多需要工具，且更换操作麻烦，严重制约着自动生产线的生产效率。
4.另外，现有技术中即使存在一些可快速装拆的批头更换装置，但由于更换装置中零部件结构的某些设计参数不合理，也导致了更换批头操作的不顺滑，某些情况下还会影响更换装置的使用寿命。


技术实现要素：

5.本发明发明的主要目的在于提供一种批头快速更换装置，其结构设计合理，设计参数选取得当，使批头的更换操作更顺滑、更快捷，同时也提高了更换装置的耐用性和使用寿命。
6.本发明所采用的技术方案为一种批头快速更换装置，包括批头套、限位圈、限位控制弹簧、球珠和开口圈，所述批头套包括用于连接伺服电机的批头套主体和用于连接批头的批头套筒，所述批头套筒上开设有用于容纳所述球珠的卡位通孔，所述限位控制弹簧和所述限位圈依次套设在所述批头套筒上，所述限位控制弹簧位于所述批头套主体与所述限位圈之间，所述开口圈设置于所述批头套筒的端部，用于防止所述限位圈从所述批头套筒脱出。
7.在使用所述批头套的生产实践过程中，本发明人发现在批头快速更换装置中批头与球珠的配合度对批头更换操作是否顺滑至关重要，所以，在设计批头套时，所述卡位通孔与批头套筒内孔孔径的相对尺寸比例直接决定着批头更换的操作顺滑程度，另外，如果该比例设置不合理，还很容易导致批头在与球珠配合的环形凹槽处断裂，或者相反的，致使球
珠卡不住批头，导致批头在工作过程中松脱。所以，在设计批头套时，需要合理平衡球珠卡得紧与批头不断裂之间的关系。
8.经本发明人不断在实践中摸索和反复试验，发现将所述卡位通孔的直径与用于接纳批头的所述批头套筒的内孔直径的比值设定在1：2到1：3之间最为合理，即保证了球珠能卡紧批头不松脱，又能保证批头比较长的工作寿命，不发生断裂。
9.所述批头套主体上设有用于固定安装伺服电机的螺丝孔，用于与固定螺丝配合固定。
10.进一步的，所述限位圈内设有用于控制所述球珠径向位置的台阶孔，所述台阶孔为两级台阶孔，当然根据具体设计需要，也可以设置三级、四级等台阶孔。
11.再进一步的，所述开口圈可为标准的卡簧，所述批头套筒端部设有与所述开口圈配合的卡槽。为了方便所述卡簧顺利卡入所述卡槽，所述批头套筒端部设有沿轴线方向设置的豁口槽。
12.更进一步的，为了防止环境灰尘及油污的侵扰，所述批头快速更换装置还包括安装于所述批头套上的防护罩。
13.本发明还提供一种伺服电批，其包括如上所述的批头快速更换装置、与所述批头快速更换装置适配的批头和固定连接所述批头快速更换装置的伺服电机。
14.进一步的，所述批头用于插入所述批头套筒内的端部设有与所述球珠配合的环形凹槽。
15.本发明提供的批头快速更换装置，能够实现批头快捷方便地手工更换作业，无需借助工具，在保证批头使用寿命地同时提高了操作效率。
附图说明
16.图1为本发明实施例伺服电批整体装配示意图；
17.图2为本发明实施例批头快速更换装置整体装配示意图；
18.图3为本发明实施例伺服电批结构爆炸示意图；
19.图4为本发明实施例伺服电批电批插入卡紧状态示意图；
20.图5为本发明实施例伺服电批电批拔出松开状态示意图。
具体实施方式
21.为了能更清楚地阐述本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明的实施例做简要地说明，很显然，对实施例及附图的描述仅是为了说明本发明的技术方案，在本领域普通技术人员能理解的背景下，本发明的保护范围不限于实施例及附图。
22.如图1所示，为一种伺服电批，伺服电机1的输出轴端连接有批头快速更换装置，批头3插装于所述批头快速更换装置中，伺服电机1可控制扭矩、速度和圈数地驱动批头3进行工作。
23.图2为批头快速更换装置的装配示意图，结合图3的伺服电批结构爆炸图可以看出，所述批头快速更换装置包括批头套4、限位圈9、限位控制弹簧6、球珠10和开口圈7，所述批头套4包括用于连接伺服电机1的批头套主体41和用于连接批头3的批头套筒42，所述批头套筒42上开设有用于容纳所述球珠10的卡位通孔421，所述球珠10可选用钢珠，所述限位
控制弹簧6和所述限位圈9依次套设在所述批头套筒42上，所述限位控制弹簧6位于所述批头套主体41与所述限位圈9之间，其作用就是可以使所述限位圈9在所述批头套筒42上可以在短距离内进行伸缩，所述开口圈7可选用市场上标准的卡簧，其设置于所述批头套筒42的端部，用于防止所述限位圈9从所述批头套筒42脱出。
24.所述批头套筒42端部设有与所述开口圈7配合的卡槽，且为了提高所述卡簧顺利卡入所述卡槽的操作性，所述批头套筒42端部设有沿轴线方向设置的豁口槽422，使其能在卡簧卡上批头套筒42端部的过程中因豁口槽422的存在而产生向内的变形。
25.所述批头套主体41上设有用于固定安装伺服电机1的螺丝孔，用于与固定螺丝5配合将伺服电机1固定。
26.所述限位圈9内设有用于控制所述球珠10径向位置的台阶孔，所述台阶孔为两级台阶孔，自外向内孔径逐级缩小，当然根据具体设计需要，也可以设置三级、四级等台阶孔。
27.为了防止环境灰尘及油污对限位控制弹簧6和球珠10地侵扰，所述批头快速更换装置还包括安装于所述批头套4上的防护罩8。
28.所述批头3用于插入所述批头套筒42内的端部设有与所述球珠10配合的环形凹槽31，该环形凹槽31的半径于所述球珠10的半径相匹配，即该环形凹槽31的半径尺寸与所述卡位通孔421的半径尺寸是直接关联的。所述球珠10与所述环形凹槽31的设计参数决定了其配合程度，是实现批头3与批头套4进行快速插拔连接和拆卸的重要因素。
29.在本实施例中，球珠10的直径为2mm，则相应的，卡位通孔421的直径也为2mm(为描述方便，忽略配合公差)，批头尾部杆柄处直径为4mm，则所述批头套筒42内孔直径也约为4mm。
30.在另外的实施例中，卡位通孔421的直径为2mm，所述批头套筒42的内孔直径为6mm。
31.经试验及研究表明，当卡位通孔421的直径与批头套筒内孔直径的大小比例位于1：2-1：3的区间范围时，能够保证批头在保证被卡紧的同时又不易断裂或损坏，即在设计各种规格的适用于本发明技术方案的批头时，将批头环形凹槽直径尺寸与批头尾部柄杆直径尺寸的比例设计在1：2-1：3的区间范围时，在使用效果上为最优。
32.在实际工作中，所述伺服电批安装在多轴直线模组上，由多轴直线模组驱动伺服电批进行运动，在运动过程中，伺服电机驱动批头进行转动，实现对对象螺丝的锁付操作。
33.在对批头进行快速更换时，如图4、5所示，安装时，只需将批头3的尾部柄杆插入批头套筒42的内孔直到球珠10卡入所述环形凹槽即完成安装；拆卸时，将限位圈9向内推一小段距离后，使球珠10位于较大直径的阶梯孔内且脱离所述环形凹槽后即可将批头3直拔出来，即完成批头的拆卸。
34.本发明提供的批头快速更换装置，能够实现批头快捷方便地手工更换作业，无需借助工具，在保证批头使用寿命地同时提高了操作效率。
35.上述实施例仅用以说明本发明的技术方案，不应认为是对本发明保护范围的限制，本发明除用于电子产品制造领域外，也可应用于其他任何相近领域。

技术特征：
1.一种批头快速更换装置，包括批头套、限位圈、限位控制弹簧、球珠和开口圈，其特征在于，所述批头套包括用于连接伺服电机的批头套主体和用于连接批头的批头套筒，所述批头套筒上开设有用于容纳所述球珠的卡位通孔，所述限位控制弹簧和所述限位圈依次套设在所述批头套筒上，所述限位控制弹簧位于所述批头套主体与所述限位圈之间，所述开口圈设置于所述批头套筒的端部，用于防止所述限位圈从所述批头套筒脱出。2.如权利要求1所述的批头快速更换装置，其特征在于，所述卡位通孔的直径与用于接纳批头的所述批头套筒的内孔直径的比值位于1：2到1：3之间。3.如权利要求2所述的批头快速更换装置，其特征在于，所述批头套主体上设有用于固定安装伺服电机的螺丝孔，用于与固定螺丝配合固定。4.如权利要求3所述的批头快速更换装置，其特征在于，所述限位圈内设有用于控制所述球珠径向位置的台阶孔。5.如权利要求4所述的批头快速更换装置，其特征在于，所述台阶孔为两级台阶孔。6.如权利要求5所述的批头快速更换装置，其特征在于，所述开口圈为卡簧，所述批头套筒端部设有与所述开口圈配合的卡槽。7.如权利要求6所述的批头快速更换装置，其特征在于，所述批头套筒端部设有沿轴线方向设置的豁口槽。8.如权利要求7所述的批头快速更换装置，其特征在于，还包括安装于所述批头套上的防护罩。9.一种伺服电批，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的批头快速更换装置、与所述批头快速更换装置适配的批头和固定连接所述批头快速更换装置的伺服电机。10.如权利要求9所述的伺服电批，其特征在于，所述批头用于插入所述批头套筒内的端部设有与所述球珠配合的环形凹槽。

技术总结
本发明提供一种批头快速更换装置，包括批头套、限位圈、限位控制弹簧、球珠和开口圈，所述批头套包括用于连接伺服电机的批头套主体和用于连接批头的批头套筒，所述批头套筒上开设有用于容纳所述球珠的卡位通孔，所述限位控制弹簧和所述限位圈依次套设在所述批头套筒上，所述限位控制弹簧位于所述批头套主体与所述限位圈之间，所述开口圈设置于所述批头套筒的端部，用于防止所述限位圈从所述批头套筒脱出。本发明提供的批头快速更换装置，能够实现批头快捷方便地手工更换作业，无需借助工具，在保证批头使用寿命地同时提高了操作效率。在保证批头使用寿命地同时提高了操作效率。在保证批头使用寿命地同时提高了操作效率。


技术研发人员：肖劲龙 张垒 张艳
受保护的技术使用者：惠州森阳自动化有限公司
技术研发日：2023.04.28
技术公布日：2023/8/16