CN104858647B - 一种scara 打螺丝机械手及scara 机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种SCARA打螺丝机械手及其应用的SCARA机器人，该机械手包括输出轴；在输出轴的下端设有呈圆筒状的壳体；在壳体的下端设有中间连接筒；在中间连接筒的下端设有螺丝出料机构；壳体的下部设有下端伸入螺丝出料机构的螺丝刀；螺丝刀上端设有螺丝刀固定机构；螺丝刀固定机构的上端与输出轴相轴联；该机器人包括该机械手并可配硬攻丝控制器；由于采用了把电机设在动平台上的方案，达到了结构简单、维护方便的目的。
Description
技术领域
本发明属于机械设备领域，尤其涉及一种SCARA打螺丝机械手及其应用的SCARA机器人。
背景技术
SCARA(Selective Compliance Assembly Robot Arm，中文译名：选择顺应性装配机器手臂)是一种圆柱坐标型的特殊类型的工业机器人；如今SCARA机器人广泛应用于塑料工业、汽车工业、电子产品工业、药品工业和食品工业等领域；它的主要职能是搬取零件和装配工作；它的第一个轴和第二个轴具有转动特性，第三和第四个轴可以根据工作的需要的不同，制造成相应多种不同的形态，并且一个具有转动、另一个具有线性移动的特性。由于其具有特定的形状，决定了其工作范围类似于一个扇形区域。
现有的SCARA的机械手结构复杂，维护不便。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种SCARA打螺丝机械手，以解决现有技术中结构复杂，维护不便的问题。
本发明是这样实现的，一种SCARA打螺丝机械手，包括输出轴；在所述输出轴的下端设有呈圆筒状的壳体；在所述壳体的下端设有中间连接筒；在所述中间连接筒的下端设有螺丝出料机构；所述壳体的下部设有下端伸入所述螺丝出料机构的螺丝刀；所述螺丝刀上端设有螺丝刀固定机构；所述螺丝刀固定机构的上端与所述输出轴相轴联。
进一步地，所述壳体内的中部设有第一台阶；在所述壳体的下部设有第二 台阶；所述第一台阶上方的内径大于所述第一台阶与所述第二台阶之间的内径；在所述第一台阶上设有供所述输出轴作轴向运动的直线轴承；在所述壳体的上部还设有卡槽；在所述卡槽上设有将所述直线轴承固定在所述第一台阶上方的第一挡圈。
进一步地，所述螺丝刀固定机构包括上部的轴套和下部螺丝刀套；所述轴套的外径大于所述螺丝刀套的外径；所述输出轴伸入所述轴套并与所述轴套相销接；所述螺丝刀伸入所述螺丝刀套并与所述螺丝刀套相销接；所述轴套设于所述直线轴承下方和所述第二台阶上方之间。
进一步地，在所述轴套下方和所述第二台阶上方还设有外弹簧。
进一步地，在所述螺丝刀套的外侧设有弹簧套；在所述弹簧套的内部设有第三台阶；在所述第三台阶上方设有挡块；在所述挡块的上方和所述输出轴的下端面之间设有内弹簧。
进一步地，在所述螺丝刀套的下部外侧设有圆槽；在所述弹簧套的下部设有第四台阶；在所述第四台阶下方设有垫圈，在所述垫圈下方设有卡入所述圆槽的第二挡圈。
进一步地，在所述壳体下部设有止头槽；所述中间连接筒的外圈上设有顶丝孔；所述中间连接筒通过顶丝与所述止头槽相卡接。
进一步地，在所述螺丝出料机构上设有将螺丝吹入所述螺丝出料机构的吹孔。
本发明还提供一种应用上述SCARA打螺丝机械手的SCARA机器人，在所述SCARA机器人的第三臂上设有所述SCARA打螺丝机械手。
进一步地，还包括根据螺丝螺距控制所述SCARA打螺丝机械手的轴向进程的控制器。
在本发明提供的SCARA打螺丝机械手中，由于采用了输出轴、壳体、中间连接筒、螺丝出料机构、螺丝刀、螺丝刀固定机构，达到了结构简单、维护方便的目的。
附图说明
图1是本发明提供的SCARA打螺丝机械手的示意图。
图2是本发明提供的SCARA打螺丝机械手的第一角度爆炸示意图。
图3是本发明提供的SCARA打螺丝机械手的第二角度爆炸示意图。
图4是本发明提供的SCARA打螺丝机械手的第三角度爆炸示意图。
图5是本发明提供的SCARA打螺丝机械手的局部示意图。
图6是本发明提供的SCARA机器人的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供一种SCARA打螺丝机械手，包括输出轴；在所述输出轴的下端设有呈圆筒状的壳体；在所述壳体的下端设有中间连接筒；在所述中间连接筒的下端设有螺丝出料机构；所述壳体的下部设有下端伸入所述螺丝出料机构的螺丝刀；所述螺丝刀上端设有螺丝刀固定机构；所述螺丝刀固定机构的上端与所述输出轴相轴联。
由于采用了输出轴、壳体、中间连接筒、螺丝出料机构、螺丝刀、螺丝刀固定机构，达到了结构简单、维护方便的目的。
以下结合具体实施方式对本发明的实现进行详细的描述。
如图1、图2所示，一种SCARA打螺丝机械手，包括输出轴1；在输出轴1的下端设有呈圆筒状的壳体2；在壳体2的下端设有中间连接筒3；在中间连接筒3的下端设有螺丝出料机构4；壳体2的下部设有下端伸入螺丝出料机构4的螺丝刀5；螺丝刀5上端设有螺丝刀固定机构6；螺丝刀固定机构6的上端与输出轴1相轴联；在实际使用中，输出轴1作旋转运动的同时作轴向向下的运 动，这样就可以把螺丝旋到螺丝孔中，完成打螺丝动作；中间连接筒3呈上面开口大、下面开口小的形状，这样有利于使螺丝刀5沿轴向受力，不会把螺丝打偏；壳体2用于把螺丝刀5和螺丝刀固定机构6封装，这样有利于防尘和使润滑油不会外溢；螺丝出料机构4的出料口刚好可以让螺丝通过，这样可以使螺丝不会打歪；螺丝刀固定机构6下端与螺丝刀5的上端呈固定轴连接；同时螺丝刀固定机构6的上端与输出轴1固定连接；这样可以把输出轴1的驱动力传递到螺丝刀5上；采用这样的结构维护方便，构造简单，工作可靠。
进一步地，壳体2内的中部设有第一台阶7；在壳体的下部设有第二台阶8；第一台阶7上方的内径大于第一台阶7与第二台阶8之间的内径；在第一台阶7上设有供输出轴1作轴向运动的直线轴承9；在壳体2的上部还设有卡槽10；在卡槽10上设有将直线轴承9固定在第一台阶7上方的第一挡圈11；通过设置直线轴承9就可以使输出轴1向下的轴向运动更为稳定；同时把直线轴承9设置到壳体2内部，有利于对润滑油的包封而不会外溢；第一挡圈11把直线轴承9固定到壳体2内；在维护或更换直线轴承9时，只需把第一挡圈11的两个小孔夹住就可以把第一挡圈11取出，进而把直线轴承9取出；这样就可以方便了维护。
进一步地，螺丝刀固定机构6包括上部的轴套12和下部螺丝刀套13；轴套12的外径大于螺丝刀套13的外径；输出轴1伸入轴套12并与轴套12相销接；螺丝刀5伸入螺丝刀套13并与螺丝刀套13相销接；轴套12设于直线轴承9下方和第二台阶8上方之间；轴套12的高度小于第一台阶7到第二台阶8的距离，这样就可以使轴套12在第一台阶7到第二台阶8之间作轴向的活塞式移动；第一台阶7到第二台阶8的距离大于一般的螺丝的螺纹长度，这样就可以完成对螺丝的装配；在轴套12和螺丝刀套13的两侧都设有销孔，这样可以用顶丝将输出轴1和螺丝刀5销固；螺丝刀套13的外形跟螺丝刀5的外形相匹配，在本发明中采用的是六角形，当然可以采用其他形状，这可根据实际来定。
进一步地，在轴套12下方和第二台阶8上方还设有外弹簧14；外弹簧14 的直径小于壳体2的下部的内径，大于第二台阶8的内径，这样就可以使外弹簧14限制在轴套12下方和第二台阶8上方的区域；这样就可以使输出轴1的轴向运动得到缓冲；使打螺丝的动作柔和可靠。
进一步地，在螺丝刀套13的外侧设有弹簧套15；在弹簧套15的内部设有第三台阶16；在第三台阶16上方设有挡块17；在挡块17的上方和输出轴1的下端面之间设有内弹簧18；这样就可以使螺丝刀5的轴向运动更为柔和可靠；避免了对待装配螺丝的设备产生硬性冲击。
进一步地，在螺丝刀套13下部外侧设有圆槽19；在弹簧套15的下部设有第四台阶20；在第四台阶20下方设有垫圈21，在垫圈21下方设有卡入圆槽19的第二挡圈22；这样就可以把弹簧套15通过第二挡圈22固定在螺丝刀套13上以保证对内弹簧18的缓冲。
进一步地，在壳体2下部设有止头槽23；中间连接筒3的外圈上设有顶丝孔24；中间连接筒3通过顶丝25与止头槽23相卡接；这样就把中间连接筒3与客体2相固连，使中间连接筒3与壳体2同轴。
进一步地，在螺丝出料机构4上设有将螺丝吹入螺丝出料机构4的吹孔26；这样就方便了把螺丝源源不断地送入螺丝出料机构4；使螺丝不会断供。
本发明还提供一种应用上述SCARA打螺丝机械手的SCARA机器人，在SCARA机器人的第三臂27上设有上述SCARA打螺丝机械手；把上述SCARA打螺丝机械手设置在SCARA机器人上，达到了结构简单，维护方便的目的。
进一步地，还包括根据螺丝螺距控制SCARA打螺丝机械手的轴向进程的控制器；为了实现硬攻丝的目的，把螺丝的螺距先输入SCARA机器人；然后通过计算螺距及旋转速度来控制输出轴1的轴向进程速度，从而达到在旋转螺丝的同时，保证输出轴1的轴向跟进，从而达到攻丝的目的；螺丝的螺距可以预先输入，也可以通过SCARA机器人自动检测来辨识，这可根据实际来设计。
总之，本发明由于采用了输出轴、壳体、中间连接筒、螺丝出料机构、螺丝刀、螺丝刀固定机构，达到了结构简单、维护方便的目的。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种SCARA打螺丝机械手，其特征在于，包括输出轴；在所述输出轴的下端设有呈圆筒状的壳体；在所述壳体的下端设有中间连接筒；在所述中间连接筒的下端设有螺丝出料机构；所述壳体的下部设有下端伸入所述螺丝出料机构的螺丝刀；所述螺丝刀上端设有螺丝刀固定机构；所述螺丝刀固定机构的上端与所述输出轴相轴联；
所述壳体内的中部设有第一台阶；在所述壳体的下部设有第二台阶；所述第一台阶上方的内径大于所述第一台阶与所述第二台阶之间的内径；在所述第一台阶上设有供所述输出轴作轴向运动的直线轴承；在所述壳体的上部还设有卡槽；在所述卡槽上设有将所述直线轴承固定在所述第一台阶上方的第一挡圈。
2.如权利要求1所述的SCARA打螺丝机械手，其特征在于，所述螺丝刀固定机构包括上部的轴套和下部螺丝刀套；所述轴套的外径大于所述螺丝刀套的外径；所述输出轴伸入所述轴套并与所述轴套相销接；所述螺丝刀伸入所述螺丝刀套并与所述螺丝刀套相销接；所述轴套设于所述直线轴承下方和所述第二台阶上方之间。
3.如权利要求2所述的SCARA打螺丝机械手，其特征在于，在所述轴套下方和所述第二台阶上方还设有外弹簧。
4.如权利要求3所述的SCARA打螺丝机械手，其特征在于，在所述螺丝刀套的外侧设有弹簧套；在所述弹簧套的内部设有第三台阶；在所述第三台阶上方设有挡块；在所述挡块的上方和所述输出轴的下端面之间设有内弹簧。
5.如权利要求4所述的SCARA打螺丝机械手，其特征在于，在所述螺丝刀套的下部外侧设有圆槽；在所述弹簧套的下部设有第四台阶；在所述第四台阶下方设有垫圈，在所述垫圈下方设有卡入所述圆槽的第二挡圈。
6.如权利要求5所述的SCARA打螺丝机械手，其特征在于，在所述壳体下部设有止头槽；所述中间连接筒的外圈上设有顶丝孔；所述中间连接筒通过顶丝与所述止头槽相卡接。
7.如权利要求6所述的SCARA打螺丝机械手，其特征在于，在所述螺丝出料机构上设有将螺丝吹入所述螺丝出料机构的吹孔。
8.一种应用上述1至7任一项权利要求所述的SCARA打螺丝机械手的SCARA机器人，其特征在于，在所述SCARA机器人的第三臂上设有所述SCARA打螺丝机械手。
9.如权利要求8所述的SCARA机器人，其特征在于，还包括根据螺丝螺距控制所述SCARA打螺丝机械手的轴向进程的控制器。
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