CN104681399B - 拧灯泡装置和拧灯泡方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种拧灯泡装置和拧灯泡方法，以解决人工拧灯泡拧费时费工的技术效果。拧灯泡装置包括控制部和拧灯泡机构，拧灯泡机构包括第一气缸，机械手和旋转直流电机；第一气缸的底端连接机械手，第一气缸正向运动时机械手张开，第一气缸反向运动时机械手收紧；旋转直流电机置于机械手的上端，用于驱动机械手旋转；控制部用于控制第一气缸正向运动驱动机械手张开或反向运动驱动机械手收紧；当机械手收紧抓住灯泡后，控制部控制旋转直流电机驱动机械手旋转，将灯泡拧于灯座上。本发明动化设计，采用机械手代替人工拧灯泡，相比人工拧灯泡，机械手拧灯泡速度更快，解决了人工拧灯泡费时费工的技术问题。

Description

拧灯泡装置和拧灯泡方法

技术领域

本发明属于自动化技术领域，具体涉及一种拧灯泡装置和拧灯泡方法。

背景技术

将灯泡拧于灯座上，看似简单的手工操作，当碰到大批量灯泡都需要拧到灯座上时，会面临费时费工的技术问题。

发明内容

本发明提供一种拧灯泡装置和拧灯泡方法，以解决将灯泡拧于灯座上费时费工的技术效果。

为达到上述技术目的，本发明采用以下技术方案实现：

提出一种拧灯泡装置，包括控制部和拧灯泡机构；所述拧灯泡机构包括第一气缸，机械手和旋转直流电机；所述第一气缸的底端连接所述机械手，所述第一气缸正向运动时，所述机械手张开，所述第一气缸反向运动时，所述机械手收紧；所述旋转直流电机置于所述机械手的上端，用于驱动所述机械手旋转；所述控制部，用于控制所述第一气缸正向运动驱动所述机械手张开或反向运动驱动所述机械手收紧；当所述机械手收紧抓住灯泡后，所述控制部控制所述旋转直流电机驱动所述机械手旋转，将所述灯泡拧于灯座上。

进一步的，所述拧灯泡机构还包括主架，第一直流电机和滑轮；所述滑轮挂接于所述主架的上端，所述第一直流电机放置于所述主架的一侧，用于驱动所述滑轮正向或反向转动；所述滑轮上缠绕有钢丝，所述钢丝的末端连接所述第一气缸的顶端；所述控制部还用于控制所述第一直流电机驱动所述滑轮转动，所述滑轮转动时，缠绕与所述滑轮的钢丝旋出或旋入，使得所述钢丝末端连接的第一气缸下降或上升。

进一步的，所述装置还包括灯泡传动机构；所述灯泡传送机构包括传动链条，放置灯泡的轨道，第二直流电机和第二气缸；所述传动链条位于所述轨道的一侧，在所述轨道放置上灯泡后，所述传动链条紧贴所述灯泡，在所述第二直流电机驱动所述传动链条运动时，所述传动链条带动所述灯泡在所述轨道中移动；所述第二气缸放置于所述轨道下方，当所述第二气缸回缩时，所述轨道顶端位置的灯泡从所述轨道中落下。

进一步的，所述装置还包括第一工作台和第二工作台，所述第一工作台上设置第一卡槽，所述第二工作台放置第二卡槽，所述第一卡槽用于卡接从所述轨道中落下的灯泡，所述第二卡槽用于卡接与所述灯泡旋接的灯座。所述第一工作台和所述第二工作台下方设置第三气缸，所述第三气缸能够驱动所述第一工作台和所述第二工作台移动。

进一步的，所述第一工作台还设置有传感器，用于检测灯泡是否下落于所述第一工作台上。

进一步的，所述拧灯泡机构的主架的上下两端还设置有上限位和下限位。

还提出一种拧灯泡方法，应用于拧灯泡装置中，所述拧灯泡装置包括控制部，和拧灯泡机构；所述拧灯泡机构包括第一气缸，机械手和旋转直流电机；所述第一气缸的底端连接所述机械手；所述旋转直流电机置于所述机械手的上端，所述方法包括：

所述第一气缸下降过程中，控制所述第一气缸正向运动，驱动所述机械手张开；控制所述第一气缸反向运动，驱动所述机械手收紧抓取灯泡；控制所述旋转直流电机驱动所述机械手旋转，将所述灯泡拧于灯座上。

进一步的，所述拧灯泡机构还包括主架，第一直流电机和滑轮；所述滑轮挂接于所述主架的上端，所述第一直流电机放置于所述主架的一侧；所述滑轮上缠绕有钢丝，所述钢丝的末端连接所述第一气缸的顶端；所述拧灯泡装置还包括灯泡传动机构；所述灯泡传送机构包括传动链条，放置灯泡的轨道，第二直流电机和第二气缸；所述传动链条位于所述轨道的一侧；所述第二气缸放置于所述轨道下方；所述拧灯泡装置还包括第一工作台和第二工作台，所述第一工作台上设置第一卡槽，所述第二工作台放置第二卡槽，所述第一工作台和所述第二工作台下方设置第三气缸；

在控制所述第一气缸反向运动，驱动所述机械手收紧抓取灯泡之前，所述方法还包括：控制所述第三气缸驱动所述第一工作台移动到所述灯泡传动机构下方；控制所述第二气缸回缩落下灯泡后，控制所述第三气缸驱动所述第一工作台移动到所述拧灯泡机构的下方；控制所述第一直流电机驱动所述滑轮正向转动，使得缠绕与所述滑轮的钢丝旋出，带动所述钢丝末端连接的第一气缸下降。

进一步的，在控制所述第一气缸反向运动，驱动所述机械手收紧抓取灯泡之后，所述方法还包括：控制所述第三气缸驱动所述第二工作台移动到所述拧灯泡装置的下方；其中，所述第二工作台的第二卡槽中卡接有灯座。

进一步的额，将所述灯泡拧于灯座上，具体为：在控制所述旋转直流电机驱动所述机械手旋转同时，控制所述第一直流电机驱动所述滑轮正向转动，使得所述灯泡下降过程中旋转与所述灯座上。

本发明提供的拧灯泡装置和拧灯泡方法，采用自动化装置，用第一气缸的正反向运动实现控制机械手的张开与收紧，在机械手的张开与收紧过程中实现抓取灯泡，并在机械手抓取灯泡后，旋转直流电机驱动机械手旋转，从而实现将灯泡拧于灯座上的功能。当大批量的灯泡需要拧于灯座上时，采用该自动化的拧灯泡装置，能够快速准确的拧灯泡，节省了人工和工时，解决了费时费工的技术问题。

结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1为本发明提出的拧灯泡装置的结构正视图；

图2为本发明提出的灯泡传动机构的结构俯视图；

图3为本发明提出的拧灯泡装置的结构侧视图；

图4为本发明提出的拧灯泡方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语 “前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1-图3所示，为本发明提出的拧灯泡装置的一个具体实施例结构图。

本发明提出的拧灯泡装置，包括控制部和拧灯泡机构，所述控制部负责整个拧灯泡装置的工作控制，可以是一个集成主控芯片的电路板或控制台；所述拧灯泡机构包括如图所示的第一气缸15，机械手17和旋转直流电机16；其中，第一气缸15的底端连接机械手17，当第一气缸15正向运动时，机械手17张开，当第一气缸15反向运动时，机械手17收紧；旋转直流电机16置于机械手17的上端，用于驱动机械手17旋转。

拧灯泡时，控制部控制第一气缸15正向运动驱动机械手17张开或反向运动驱动所述机械手17收紧；当机械手17收紧抓住灯泡后，控制部控制旋转直流电机16驱动机械手17旋转，将灯泡拧于灯座上。

采用这种自动化装置，用第一气缸的正反向运动实现控制机械手的张开与收紧，在机械手的张开与收紧过程中实现抓取灯泡，并在机械手抓取灯泡后，旋转直流电机驱动机械手旋转，从而实现将灯泡拧于灯座上的功能。当大批量的灯泡需要拧于灯座上时，采用该自动化的拧灯泡装置，能够快速准确的拧灯泡，节省了人工和工时，解决了费时费工的技术问题。

如图1和图3所示，所述拧灯泡机构还包括主架11，第一直流电机12和滑轮13；所述滑轮13挂接于所述主架11的上端，所述第一直流电机12放置于所述主架11的一侧，用于驱动所述滑轮13正向或反向转动；所述滑轮13上缠绕有钢丝14，所述钢丝14的末端连接所述第一气缸15的顶端。

拧灯泡时，所述控制部控制所述第一直流电机12驱动所述滑轮13转动，所述滑轮13转动时，缠绕与所述滑轮13的钢丝14旋出或旋出，使得所述钢丝14末端连接的第一气缸15下降或上升。

具体的，当所述滑轮正向转动时，所述钢丝旋出，使得钢丝末端的第一气缸下降；第一气缸下降过程中，自身正向运动，驱动机械手张开，当机械手接触到灯泡后，第一气缸反向运动驱动机械手收紧，从而将灯泡抓取起来。上述控制都由控制部控制完成。

如图1至图3所示，为实现拧灯泡进一步的自动化，所述拧灯泡装置还包括灯泡传动机构和工作台。

所述灯泡传送机构包括传动链条24，放置灯泡的轨道25，第二直流电机21和第二气缸23；所述传动链条位于所述轨道的一侧，在所述轨道放置上灯泡22后，所述传动链条紧贴所述灯泡，在所述第二直流电机驱动所述传动链条运动时，所述传动链条带动所述灯泡在所述轨道中移动；所述第二气缸放置于所述轨道下方，当所述第二气缸回缩时，所述轨道顶端位置的灯泡从所述轨道中落下。

所述工作台包括第一工作台311和第二工作台321，所述第一工作台311上设置第一卡槽312，所述第二工作台321放置第二卡槽322，所述第一卡槽312用于卡接从所述轨道25中落下的灯泡22，所述第二卡槽322用于卡接与所述灯泡22旋接的灯座。所述第一工作台311和第二工作台321下方设置第三气缸33，所述第三气缸33能够驱动所述第一工作台311和第二工作台321移动。

具体的，控制部控制第二直流电机驱动传动链条顺时针转动，转动过程中，将轨道中的灯泡从后向前挪动，当灯泡挪动到轨道顶端时，控制第二气缸回缩，由于第二气缸位于轨道的底端，当其回缩后，顶端的灯泡底部由于没有支撑而从轨道中落下。

落下的灯泡落入第一工作台上的第一卡槽中后，控制第三气缸驱动工作台向拧灯泡机构下方移动，第一工作台位于拧灯泡机构的下方后，控制第一直流电机驱动滑轮正向转动，使得钢丝旋出，从而钢丝末端连接的第一气缸下降，第一气缸下降过程中，控制第一气缸正向运动驱动机械手张开，当机械手触碰到灯泡后，控制第一气缸反向运动驱动机械手收紧，从而将灯泡抓取起来。当机械手抓取灯泡后，控制第一直流电机驱动滑轮反向转动，使得钢丝旋入滑轮，带动钢丝末端的第一气缸上升，从而带动机械手抓取灯泡上升。

机械手将灯泡从第一卡槽中抓取走并上升以后，控制第三气缸驱动第一工作台离开拧灯泡机构下方，并使得第二工作台移动到拧灯泡机构的下方。在第二工作台移动到拧灯泡机构下方之前，已有工序完成将灯座固定在第二工作台上的第二卡槽中（可人工完成，也可用另外的机械手自动化完成）。当第二工作台移动到拧灯泡机构的下方之后，控制第一直流电机驱动滑轮重新正向转动，使得钢丝旋出，从而使得第一气缸与抓取灯泡的机械手下降，当机械手下降到灯座位置后，控制旋转直流电机驱动机械手旋转，由此，机械手抓取灯泡旋转，将灯泡旋入灯座中，实现了自动化拧灯泡的过程。旋转完成后，控制第一气缸反向运动驱动机械手张开放开灯泡。

为提高拧灯泡的效率，本发明提出的拧灯泡装置还可以包括置于第一工作台上的传感器，用于感应灯泡是否从轨道25上落在第一工作台上，若感应到没有灯泡落下，则可以控制第一工作台不要移动，直到灯泡落下后再向拧灯泡机构下方移动，避免了空载工作降低工作效率。

为提高拧灯泡的准确率，本发明提出的拧灯泡装置还可以包括如图3所示的置于主架11上下两端的上限位18和下限位19。上限位和下限位用于准确的限定机械手上升和下降的极限位置，防治灯泡上升或下降过度引起灯泡的损坏，并保证了灯泡与灯座配合的准确性。

如图4所示，本发明还提出一种拧灯泡方法，应用于上述拧灯泡装置中，所述方法包括以下步骤：

步骤S41：所述第一气缸下降过程中，控制所述第一气缸正向运动，驱动所述机械手张开；

步骤S42：控制所述第一气缸反向运动，驱动所述机械手收紧抓取灯泡；

步骤S43：控制所述旋转直流电机驱动所述机械手旋转，将所述灯泡拧于灯座上。该步骤可以具体为：在控制所述旋转直流电机驱动所述机械手旋转同时，控制所述第一直流电机驱动所述滑轮正向转动，使得所述灯泡下降过程中旋转与所述灯座上。

在步骤S42之前，控制所述第三气缸驱动所述第一工作台移动到所述灯泡传动机构下方；并控制所述第二气缸回缩落下灯泡后，控制所述第三气缸驱动所述第一工作台移动到所述拧灯泡机构的下方；随后，控制所述第一直流电机驱动所述滑轮正向转动，使得缠绕与所述滑轮的钢丝旋出，带动所述钢丝末端连接的第一气缸下降。

并步骤S42之后，控制所述第三气缸驱动所述第二工作台移动到所述拧灯泡装置的下方；其中，所述第二工作台的第二卡槽中卡接有灯座。

具体的控制过程，在上述拧灯泡装置中已经详述，此处不予赘述。

本发明提出的拧灯泡装置和拧灯泡方法，基于自动化设计，采用机械手代替人工拧灯泡，相比人工拧灯泡，机械手拧灯泡速度更快，解决了人工拧灯泡费时费工的技术问题。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (7)

1.一种拧灯泡装置，包括控制部，其特征在于，所述装置还包括拧灯泡机构；所述拧灯泡机构包括第一气缸，机械手和旋转直流电机；所述装置还包括第二工作台，所述第二工作台放置第二卡槽，所述第二卡槽用于卡接与灯泡旋接的灯座；所述第二工作台下方设置第三气缸，所述第三气缸能够驱动所述第二工作台移动；所述拧灯泡装置还包括主架，第一直流电机和滑轮；

所述滑轮挂接于所述主架的上端，所述第一直流电机放置于所述主架的一侧，用于驱动所述滑轮正向或反向转动；所述滑轮上缠绕有钢丝，所述钢丝的末端连接所述第一气缸的顶端；

所述控制部还用于控制所述第一直流电机驱动所述滑轮转动，所述滑轮转动时，缠绕于所述滑轮的钢丝旋出或旋入，使得所述钢丝末端连接的第一气缸下降或上升；

所述第一气缸的底端连接所述机械手，所述第一气缸正向运动时，所述机械手张开，所述第一气缸反向运动时，所述机械手收紧；

所述旋转直流电机置于所述机械手的上端，用于驱动所述机械手旋转；

所述控制部，还用于控制所述第一气缸正向运动驱动所述机械手张开或反向运动驱动所述机械手收紧；以及，控制所述第三气缸驱动所述第二工作台移动到所述拧灯泡机构的下方；

当所述机械手收紧抓住灯泡后，所述控制部控制所述旋转直流电机驱动所述机械手旋转，将所述灯泡拧于灯座上，具体为：控制部控制所述旋转直流电机驱动所述机械手旋转同时，控制所述第一直流电机驱动所述滑轮正向转动，使得灯泡下降过程中旋转于所述灯座上。

2.根据权利要求1所述的拧灯泡装置，其特征在于，所述装置还包括灯泡传动机构；所述灯泡传送机构包括传动链条，放置灯泡的轨道，第二直流电机和第二气缸；所述传动链条位于所述轨道的一侧，在所述轨道放置上灯泡后，所述传动链条紧贴所述灯泡，在所述第二直流电机驱动所述传动链条运动时，所述传动链条带动所述灯泡在所述轨道中移动；所述第二气缸放置于所述轨道下方，当所述第二气缸回缩时，所述轨道顶端位置的灯泡从所述轨道中落下。

3.根据权利要求2所述的拧灯泡装置，其特征在于，所述装置还包括第一工作台，所述第一工作台上设置第一卡槽，所述第一卡槽用于卡接从所述轨道中落下的灯泡；所述第一工作台下方设置第三气缸，所述第三气缸能够驱动所述第一工作台移动。

4.根据权利要求3所述的拧灯泡装置，其特征在于，所述第一工作台还设置有传感器，用于检测灯泡是否下落于所述第一工作台上。

5.根据权利要求1所述的拧灯泡装置，其特征在于，所述拧灯泡机构的主架的上下两端还设置有上限位和下限位。

6.一种拧灯泡方法，应用于拧灯泡装置中，所述拧灯泡装置包括控制部，和拧灯泡机构；所述拧灯泡机构包括第一气缸，机械手和旋转直流电机；所述第一气缸的底端连接所述机械手；所述旋转直流电机置于所述机械手的上端；所述拧灯泡装置还包括主架，第一直流电机和滑轮；所述滑轮挂接于所述主架的上端，所述第一直流电机放置于所述主架的一侧；所述滑轮上缠绕有钢丝，所述钢丝的末端连接所述第一气缸的顶端；所述拧灯泡装置还包括第二工作台，所述第二工作台放置第二卡槽，所述第二工作台下方设置第三气缸；

所述方法包括：

所述第一气缸下降过程中，控制所述第一气缸正向运动，驱动所述机械手张开；

控制所述第一气缸反向运动，驱动所述机械手收紧抓取灯泡；

控制所述旋转直流电机驱动所述机械手旋转，将所述灯泡拧于灯座上；

将所述灯泡拧于灯座上，具体为：

在控制所述旋转直流电机驱动所述机械手旋转同时，控制所述第一直流电机驱动所述滑轮正向转动，使得所述灯泡下降过程中旋转于所述灯座上；

在控制所述第一气缸反向运动，驱动所述机械手收紧抓取灯泡之前，所述方法还包括：

控制所述第一直流电机驱动所述滑轮正向转动，使得缠绕于所述滑轮的钢丝旋出，带动所述钢丝末端连接的第一气缸下降；

在控制所述第一气缸反向运动，驱动所述机械手收紧抓取灯泡之后，所述方法还包括：

控制所述第三气缸驱动所述第二工作台移动到所述拧灯泡装置的下方；其中，所述第二工作台的第二卡槽中卡接有灯座。

7.根据权利要求6所述的拧灯泡方法，其特征在于，所述拧灯泡装置还包括灯泡传动机构；所述灯泡传送机构包括传动链条，放置灯泡的轨道，第二直流电机和第二气缸；所述传动链条位于所述轨道的一侧；所述第二气缸放置于所述轨道下方；所述拧灯泡装置还包括第一工作台，所述第一工作台上设置第一卡槽，所述第一工作台下方设置第三气缸；

在控制所述第一气缸反向运动，驱动所述机械手收紧抓取灯泡之前，所述方法还包括：

控制所述第三气缸驱动所述第一工作台移动到所述灯泡传动机构下方；

控制所述第二气缸回缩落下灯泡后，控制所述第三气缸驱动所述第一工作台移动到所述拧灯泡机构的下方。