CN103962833A - 一种高精度定位自动拧螺丝系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高精度定位自动拧螺丝系统，包括机械臂装置、转盘装置、送料装置、底盘、控制系统及电源，底盘上有三条滑轨甲、乙、丙，机械臂装置、转盘装置、送料装置都安装在底盘上，分别与滑轨甲、乙、丙滑配而气动驱动移动。本发明通过合理结构设计，利用机械臂装置、转盘装置与送料装置的配合工作的方法，使得拧螺丝这个简单的动作变得自动化，能有效地完成螺丝的拧紧工作。

Description

一种高精度定位自动拧螺丝系统
技术领域
本发明涉及一种高精度定位的自动拧螺丝系统，应用于自动拧螺丝系统的技术领域。
背景技术
目前主要是采用人工拧螺丝的方式，大大增加了人力的投入，浪费了大量劳动力。因此，迫切需要基于自动化技术的高精度定位的自动拧螺丝系统来辅助人工拧螺丝，这不仅保证了拧螺丝的效率与质量，也降低了人力成本。
发明内容
为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种高精度定位的自动拧螺丝系统，利用机械臂装置、转盘装置与送料装置的配合工作的方法，使得拧螺丝这个简单的动作变得自动化。
为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种高精度定位的自动拧螺丝系统，包括机械臂装置、转盘装置、送料装置、底盘、控制系统及电源，底盘（1）上有三条滑轨甲、乙、丙，机械臂装置、转盘装置、送料装置都安装在底盘上，分别与滑轨甲、乙、丙滑配而气动驱动移动。
所述机械臂装置包括螺丝刀头、滑块甲、气缸甲、电机甲、滑轨、连杆甲、连杆乙、连接体、电机乙、气缸乙、滑动底座甲和滑轨甲；所述滑动底座甲与所述滑轨甲滑动相配；所述气缸乙固定在所述底盘上，所述气缸乙的活塞杆一端与所述滑动底座甲固定相连；所述电机乙固定在所述滑动底座甲上，所述连接体与所述电机的输出轴转动连接，所述连接体内置电机；所述连杆乙与所述连接体内置的电机输出轴转动连接；所述连杆甲通过固定在所述连杆乙上的所述电机甲的输出轴与所述连杆乙转动连接；所述连杆甲上有所述滑轨，所述滑块甲与所述滑轨转动连接，所述气缸甲固定在所述连杆甲上，所述气缸甲的活塞杆一端与所述滑块甲固定相连，所述滑块甲内置一电机，该电机输出轴与所述滑块甲下端轴固定相连，所述滑块甲通过下端轴的电磁铁吸住所述螺丝刀头。
所述转盘装置包括气缸丙、滑动底座乙、电机丙、转盘、不同型号的螺丝刀头和滑轨乙；所述滑动底座乙与所述滑轨乙滑动连接；所述气缸丙固定在所述底盘上，所述气缸丙活塞杆的一端与所述滑动底座乙固定相连；所述电机丙固定在所述滑动底座乙上，所述电机丙的输出轴与所述转盘相连；所述转盘上安放着所述不同型号的螺丝刀头。
所述送料装置包括螺钉、零件1、零件2、工作桌面、滑轨丙和气缸丁；所述工作桌面与所述滑轨丙滑动连接；所述气缸丁固定在所述底盘上，所述气缸丁活塞杆的一端与所述工作桌面固定相连；所述零件2安放在所述工作桌面上，所述零件1安放在所述零件2上，所述螺钉安放在所述零件1与所述零件2的螺纹孔中。
作为上述技术方案的再改进，高精度定位自动拧螺丝系统中的所述的螺丝刀头装有光电传感器与力矩传感器用于定位与判断工作是否完成；所述电源通过控制系统连接各电机，还有气源接通各气缸。
本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：
本发明高精度定位的自动拧螺丝系统辅助人工拧螺丝，促进了拧螺丝的自动化程度，提高了效率，同时，节约了人力成本。
附图说明
图1为本发明高精度定位的自动拧螺丝系统的总体结构示意图。
图2为本发明高精度定位的自动拧螺丝系统俯视示意图。
图3为本发明高精度定位的自动拧螺丝系统正视示意图。
图4为本发明高精度定位的自动拧螺丝系统侧视示意图。
图5为本发明高精度定位的自动拧螺丝系统拧螺丝过程示意图。
图6为本发明高精度定位的自动拧螺丝系统更换螺丝刀头示意图。
具体实施方式
本发明的优选实施例详述如下：
实施例一：
在本实施例中，参见图1～图6，本高精度定位的自动拧螺丝系统，包括机械臂装置I、转盘装置II、送料装置III、底盘1、控制系统及电源，底盘1上有滑轨甲18、滑轨乙23、滑轨丙25，机械臂装置I、转盘装置II、送料装置III都安装在底盘1上，分别与滑轨甲18、滑轨乙23、滑轨丙25滑配而气动驱动移动。
实施例二：
本实施例与实施例一基本相同，特别之处是：
所述机械臂装置I包括螺丝刀头7、滑块甲8、气缸甲9、电机甲10、滑轨11、连杆甲12、连杆乙13、连接体14、电机乙15、气缸乙16、滑动底座甲17和滑轨甲18；所述滑动底座甲17与所述滑轨甲18滑动相配；所述气缸乙16固定在所述底盘1上，所述气缸乙16的活塞杆一端与所述滑动底座甲17固定相连；所述电机乙15固定在所述滑动底座甲17上，所述连接体14与所述电机15的输出轴转动连接，所述连接体14内置电机；所述连杆乙13与所述连接体14内置的电机输出轴转动连接；所述连杆甲12通过固定在所述连杆乙13上的所述电机甲10的输出轴与所述连杆乙13转动连接；所述连杆甲12上有所述滑轨11，所述滑块甲8与所述滑轨11转动连接，所述气缸甲9固定在所述连杆甲12上，所述气缸甲9的活塞杆一端与所述滑块甲8固定相连，所述滑块甲8内置一电机，该电机输出轴与所述滑块甲8下端轴固定相连，所述滑块甲8通过下端轴的电磁铁吸住所述螺丝刀头7。
所述转盘装置II包括气缸丙2、滑动底座乙3、电机丙4、转盘5、不同型号的螺丝刀头6和滑轨乙25；所述滑动底座乙3与所述滑轨乙25滑动连接；所述气缸丙2固定在所述底盘1上，所述气缸丙2活塞杆的一端与所述滑动底座乙3固定相连；所述电机丙4固定在所述滑动底座乙3上，所述电机丙4的输出轴与所述转盘5相连；所述转盘5上安放着所述不同型号的螺丝刀头6。
所述送料装置III包括螺钉19、零件20、零件21、工作桌面22、滑轨丙23和气缸丁24；所述工作桌面22与所述滑轨丙23滑动连接；所述气缸丁24固定在所述底盘1上，所述气缸丁24活塞杆的一端与所述工作桌面22固定相连；所述零件21安放在所述工作桌面22上，所述零件20安放在所述零件21上，所述螺钉19安放在所述零件20与所述零件21的螺纹孔中。
在本实施例中，参见图1～图6，高精度定位自动拧螺丝系统中的所述的螺丝刀头6装有光电传感器与力矩传感器用于定位与判断工作是否完成；所述电源通过控制系统连接各电机，还有气源接通各气缸。
本实施例高精度定位的自动拧螺丝系统的工作原理如下：
送料装置III的气缸丁24将工作桌面22推到适当位置，光电传感器感应到信号，控制系统控制机械臂装置I中的各个部分对螺钉19中的第一个螺钉位置进行精确定位，然后气缸甲9推动滑块甲8运动直到螺丝刀头7接触到螺钉为止，力矩传感器感应到信号，气缸甲9停止运动，内置于滑块甲8中的电机转动至螺钉拧紧后停止转动，气缸甲9把滑块甲8往上提一段距离，然后气缸丁24将工作桌面22推到第二个螺钉与螺丝刀头7对其的位置，如此往复之前的动作，将零件上的螺钉全部拧紧。当需要更换不同螺丝刀头时，控制系统控制机械臂装置I和转盘装置II并利用光电传感器精确定位至已用螺丝刀头7所对应的安放位置，滑块甲8下端轴的电磁铁失电，螺丝刀头7脱离，放在其安放位置，接着定位至需要的螺丝刀头7上，滑块甲8下端轴的电磁铁得电，吸住螺丝刀头7，之后机械臂装置I运动到工作位置。
上面结合附图对本发明实施例进行了说明，但本发明不限于上述实施例，还可以根据本发明的发明创造的目的做出多种变化，凡依据本发明技术方案的精神实质和原理下做的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，只要符合本发明的发明目的，只要不背离本发明高精度定位的自动拧螺丝系统的技术原理和发明构思，都属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种高精度定位自动拧螺丝系统，包括机械臂装置（I）、转盘装置（II）、送料装置（III）、底盘（1）、控制系统及电源，其特征是：所述底盘（1）上有三条滑轨甲、乙、丙（18、23、25），所述机械臂装置（I）、所述转盘装置（II）、所述送料装置（III）都安装在所述底盘（1）上，分别与所述滑轨甲、乙、丙（18、23、25）滑配而气动驱动移动。
2.根据权利要求1所述的高精度定位自动拧螺丝系统，其特征在于：所述机械臂装置（I）包括螺丝刀头（7）、滑块甲（8）、气缸甲（9）、电机甲（10）、滑轨（11）、连杆甲（12）、连杆乙（13）、连接体（14）、电机乙（15）、气缸乙（16）、滑动底座甲（17）和滑轨甲（18）；所述滑动底座甲（17）与所述滑轨甲（18）滑动相配；所述气缸乙（16）固定在所述底盘（1）上，所述气缸乙（16）的活塞杆一端与所述滑动底座甲（17）固定相连；所述电机乙（15）固定在所述滑动底座甲（17）上，所述连接体（14）与所述电机（15）的输出轴转动连接，所述连接体（14）内置电机；所述连杆乙（13）与所述连接体（14）内置的电机输出轴转动连接；所述连杆甲（12）通过固定在所述连杆乙（13）上的所述电机甲（10）的输出轴与所述连杆乙（13）转动连接；所述连杆甲（12）上有所述滑轨（11），所述滑块甲（8）与所述滑轨（11）转动连接，所述气缸甲（9）固定在所述连杆甲（12）上，所述气缸甲（9）的活塞杆一端与所述滑块甲（8）固定相连，所述滑块甲（8）内置一电机，该电机输出轴与所述滑块甲（8）下端轴固定相连，所述滑块甲（8）通过下端轴的电磁铁吸住所述螺丝刀头（7）。
3.根据权利要求1所述的高精度定位自动拧螺丝系统，其特征在于：所述转盘装置（II）包括气缸丙（2）、滑动底座乙（3）、电机丙（4）、转盘（5）、不同型号的螺丝刀头（6）和滑轨乙（25）；所述滑动底座乙（3）与所述滑轨乙（25）滑动连接；所述气缸丙（2）固定在所述底盘（1）上，所述气缸丙（2）活塞杆的一端与所述滑动底座乙（3）固定相连；所述电机丙（4）固定在所述滑动底座乙（3）上，所述电机丙（4）的输出轴与所述转盘（5）相连；所述转盘（5）上安放着所述不同型号的螺丝刀头（6）。
4.根据权利要求1所述的高精度定位自动拧螺丝系统，其特征在于：所述送料装置（III）包括螺钉（19）、零件1（20）、零件2（21）、工作桌面（22）、滑轨丙（23）和气缸丁（24）；所述工作桌面（22）与所述滑轨丙（23）滑动连接；所述气缸丁（24）固定在所述底盘（1）上，所述气缸丁（24）活塞杆的一端与所述工作桌面（22）固定相连；所述零件2（21）安放在所述工作桌面（22）上，所述零件1（20）安放在所述零件2（21）上，所述螺钉（19）安放在所述零件1（20）与所述零件2（21）的螺纹孔中。
5.根据权利要求1所述的高精度定位自动拧螺丝系统，其特征在于：高精度定位自动拧螺丝系统中的所述的螺丝刀头（6）装有光电传感器与力矩传感器用于定位与判断工作是否完成；所述电源通过控制系统连接各电机，还有气源接通各气缸。
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