CN105729104B - 自动锁付机及加工方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种自动锁付机及加工方法，用以解决现有技术中加工效率低、人工成本高的问题。具体地，自动锁付机包括输送带、机械手和锁付机构，输送带将工件输送至第一位置，机械手将工件从第一位置移动至第二位置，并将轴承移动至工件上的预设位置，锁付机构拧紧第二位置的工件上用于固定轴承的螺丝，将轴承固定在工件的预设位置，以完成加工。与现有技术相比，根据工件的加工需求专门设计了能够自动将工件运送至加工工位并进行加工的部件，通过各个部件之间的配合，首先运输工件至第一位置，然后将工件放置到加工的第二位置，同时自动放置需要安装的轴承，待就绪之后拧紧螺丝，从而实现自动化的加工，提高了生产效率，降低了人工成本。

Description

自动锁付机及加工方法

技术领域

本申请涉及机械加工技术，尤其涉及一种自动锁付机及加工方法。

背景技术

风机是依靠输入电能转化为机械能，提高气体压力并排送气体的机械，被广泛应用于冶金、石化、电力、城市轨道交通、纺织、船舶等国民经济各领域以及各种场所的通风换气。由于风机的风扇和机壳之间一般通过轴承连接，生产加工过程中，需要将轴承准确放置到机壳上的对应位置，然后拧紧固定的螺丝。目前，没有能够自动实现拧紧螺丝的设备，因此上述加工工序一般是由人工操作完成，生产效率较低，人工成本高。

申请内容

本申请的一个目的是提供一种自动锁付机及加工方法，用以解决现有技术中加工效率低、人工成本高的问题。

为实现上述目的，本申请提供了一种自动锁付机，所述自动锁付机包括输送带、机械手和锁付机构，所述输送带将工件输送至第一位置，所述机械手将所述工件从所述第一位置移动至第二位置，并将轴承移动至所述工件上的预设位置，所述锁付机构拧紧所述第二位置的工件上用于固定轴承的螺丝，将所述轴承固定在所述工件的预设位置，以完成加工。

进一步地，所述自动锁付机还包括传感器，所述传感器朝向所述第一位置设置，在检测所述工件到达第一位置时，发送用于控制机械手动作的控制信息。

进一步地，所述机械手包括第一机械臂和第二机械臂，所述第一机械臂的前端设置有用于夹取工件的夹爪装置，用于将所述工件从所述第一位置移动至第二位置，所述第二机械臂的前端设置有用于夹取轴承的夹爪装置，用于将轴承移动至所述工件上的预设位置。

进一步地，所述夹爪装置包括夹爪和夹爪气缸，所述夹爪设置于所述第一机械臂或第二机械臂的前端，所述夹爪气缸与所述夹爪连接，为所述夹爪提供动力。

进一步地，所述第一机械臂和第二机械臂呈V型设置，所述第一机械臂的后端和第二机械臂的后端连接，并以连接点为轴转动。

进一步地，所述第一机械臂的夹爪装置和第二机械臂的夹爪装置在初始位置时分别抓取工件和轴承，所述第一机械臂的夹爪装置在转动至第二位置时，将所述工件放置于所述第二位置，所述第二机械臂的夹爪装置在转动所述工件上的预设位置时，将所述轴承放置于所述工件上的预设位置，所述第一机械臂的夹爪装置和第二机械臂的夹爪装置在分别放置工件和轴承后，移动回所述初始位置。

进一步地，所述锁付机构包括螺丝刀和同心模具，所述螺丝刀与所述螺丝对应的螺丝孔同轴设置，拧紧所述第二位置的工件上用于固定轴承的螺丝，所述同心模具用于校准位置，以保证螺丝刀与所述螺丝对应的螺丝孔同轴设置。

进一步地，所述自动锁付机还包括加工平台，所述加工平台设置于所述第二位置，在所述锁付机构加工时固定所述工件，并在所述锁付机构完成加工后，松开所述工件。

进一步地，所述加工平台包括升降装置，用于在所述锁付机构完成加工后，升起所述工件。

基于本申请的另一方面，还提供了一种使用所述自动锁付机的加工方法，该方法包括：

将工件放置于输送带上，以使所述输送带将所述工件输送至第一位置；

由机械臂将所述工件从所述第一位置移动至第二位置，并将轴承移动至所述工件上的预设位置；

由启动锁付机构拧紧所述第二位置的工件上用于固定轴承的螺丝，将所述轴承固定在所述工件的预设位置，以完成加工。

与现有技术相比，本申请的技术方案根据工件的加工需求专门设计了能够自动将工件运送至加工工位并进行加工的部件，通过各个部件之间的配合，首先运输工件至第一位置，然后将工件放置到加工的第二位置，同时自动放置需要安装的轴承，待就绪之后拧紧螺丝，从而实现自动化的加工，提高了生产效率，降低了人工成本。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1和图2为本申请实施例提供的一种自动锁付机的结构示意图；

图3为自动锁付机中机械手的结构示意图；

图4为夹爪装置的结构示意图；

图5(a)～(c)为所述机械手动作的分解示意图；

图6为锁付机构的结构示意图；

附图标记说明：1、输送带，2、机械手，210、第一机械臂，220、第二机械臂，230、夹爪，240、夹爪气缸，3、锁付机构，310、螺丝刀，320、同心模具，4、传感器，5、加工平台、6、抓取装置，7、工件。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

图1和图2示出了本申请实施例提供的一种自动锁付机，该自动锁付机包括输送带1、机械手2和锁付机构3，上述部件均设置于自动锁付机的机架上。所述输送带1将工件输送至第一位置，该第一位置即为工件准备进行加工的工位，一般位于输送带的末端。在加工过程中，可以由操作人员或者自动化的抓取设备将待加工的工件放置到输送带1上，然后由输送带移动至第一位置。

所述机械手2将所述工件从所述第一位置移动至第二位置，并将轴承移动至所述工件上的预设位置。其中，所述第二位置即为对工件进行加工的工位，工件上的预设位置即为用于安装轴承的位置。在将工件放置到第二位置，并且在工件的预设位置处放置好轴承后，即可进行加工，由锁付机构3拧紧所述第二位置的工件上用于固定轴承的螺丝，将所述轴承固定在所述工件的预设位置，以完成加工。对于轴流风机，进行安装的轴承一般为含油轴承。

使用该设备进行加工时，其加工方法具体包括以下步骤：

步骤一，将工件放置于输送带上，以使所述输送带将所述工件输送至第一位置；

步骤二，由机械臂将所述工件从所述第一位置移动至第二位置，并将轴承移动至所述工件上的预设位置；

步骤三，由启动锁付机构拧紧所述第二位置的工件上用于固定轴承的螺丝，将所述轴承固定在所述工件的预设位置，以完成加工。

本申请的技术方案根据工件的加工需求专门设计了能够自动将工件运送至加工工位并进行加工的部件，通过各个部件之间的配合，首先运输工件至第一位置，然后将工件放置到加工的第二位置，同时自动放置需要安装的轴承，待就绪之后拧紧螺丝，从而实现自动化的加工，提高了生产效率，降低了人工成本。

优选地，所述自动锁付机还包括传感器4，所述传感器朝向所述第一位置设置，例如设置在输送带1的末端，以检测由输送带1运送的工件是否已经到达第一位置。在在检测所述工件到达第一位置时，发送用于控制机械手动作的控制信息，从而控制机械手动作，将所述工件从所述第一位置移动至第二位置，并将轴承移动至所述工件上的预设位置，使得机械手能够在特定的时间动作，提高了自动化的程度。此外，所述传感器的类型可以采用任意适用于该加工场景的传感器，例如光电传感器等。

优选地，所述机械手2的具体结构如图3所示，包括两个机械臂，分别用于抓取工件和轴承。两个机械臂分别为第一机械臂210和第二机械臂220，其中所述第一机械臂的前端设置有用于夹取工件的夹爪装置，用于将所述工件从所述第一位置移动至第二位置，所述第二机械臂的前端设置有用于夹取轴承的夹爪装置，用于将轴承移动至所述工件上的预设位置。两个机械臂的夹爪装置的结构均如图4所示，包括夹爪230和夹爪气缸240，所述夹爪230设置于所述第一机械臂或第二机械臂的前端，所述夹爪气缸240与所述夹爪230连接，为所述夹爪230提供动力。

在本实施例中，所述第一机械臂210和第二机械臂220呈V型设置，所述第一机械臂210的后端和第二机械臂220的后端连接，并以连接点为轴转动。

在加工过程中，所述机械手的动作如图5(a)～(c)所示。首先，机械手处于初始位置，如图5(a)所示，第一机械臂的夹爪装置和第二机械臂的夹爪装置抓取工件7和轴承。在实际场景下，需要等到工件通过输送带达到第一位置触发传感器发出控制信息，机械手才会动作。此外，轴承一般也会由其它部件移动至特定位置，使得第二机械臂能够随时抓取。

抓取到工件和轴承后，机械手旋转特定的的角度，如图5(b)所示，使得所述第一机械臂的夹爪装置抓取的工件7转动至第二位置，此时将所述工件7放下，固定在所述第二位置。

完成工件的放置后，机械手继续旋转，如图5(c)所示，使得所述第二机械臂的夹爪装置抓取的轴承转动至所述工件7上的预设位置，此时将所述轴承放置于所述工件7上的预设位置上。

随后，机械手回位，移动回到如图5(a)所示的初始位置，由此完成一次完整动作，通过反复的动作实现工件和轴承的自动放置过程。

进一步地，所述锁付机构3包括螺丝刀310和同心模具320，在加工时所述螺丝刀310需要与螺丝对应的螺丝孔同轴设置，从而拧紧所述第二位置的工件上用于固定轴承的螺丝。为此，在锁付机构中设置了与所述螺丝刀配合的同心模具320，该同心模具用于校准位置，以保证螺丝刀与螺丝孔能够同轴，由此提高加工精度。在实际场景下，所述螺丝刀的数量、设置位置与螺丝孔一一对应，例如本申请中螺丝刀310的数量设有两个，并且分别设置在同心模具320的两侧，如图6所示。在加工过程中，机械手将工件和轴承放置到位后，锁付机构在电机驱动下下降，同心模具对准工件上某一位置，使得螺丝刀与螺丝孔对准，然后电机驱动螺丝刀转动拧紧螺丝，从而完成加工。

优选地，所述自动锁付机还包括一加工平台5，该加工平台设置于所述第二位置处，在所述锁付机构加工时固定所述工件，保证加工精度，并且在所述锁付机构完成加工后，松开所述工件。对于加工完成的工件，可以通过自动化的抓取装置6(例如另一个带夹爪的机械手等)移走，以便于进行下一工件的加工。进一步地，所述加工平台中可以设置一升降装置，用于在所述锁付机构完成加工后，升起所述工件，以便于自动化的抓取设备移走已经完成加工的工件。

此外，还可以在机架上设置防护机构，包围涉及加工的部件和工件，来提高生产过程中的安全性。该防护机构可以采用透明材质(如玻璃)或者在防护机构上开设透明的观察门窗等，使得操作人员可以随时查看生产进程。

在此，本领域技术人员应当理解，方位词均是结合操作者和使用者的日常操作习惯以及说明书附图而设立的，它们的出现不应当影响本申请的保护范围。

以上结合附图实施例对本申请进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本申请做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本申请的限定，本申请将以所附权利要求书界定的范围作为本申请的保护范围。

Claims (9)

1.一种自动锁付机，其中，所述自动锁付机包括输送带、机械手和锁付机构，所述输送带将工件输送至第一位置，所述机械手将所述工件从所述第一位置移动至第二位置，并将轴承移动至所述工件上的预设位置，所述锁付机构拧紧所述第二位置的工件上用于固定轴承的螺丝，将所述轴承固定在所述工件的预设位置，以完成加工；

所述机械手包括第一机械臂和第二机械臂，所述第一机械臂的前端设置有用于夹取工件的夹爪装置，用于将所述工件从所述第一位置移动至第二位置，所述第二机械臂的前端设置有用于夹取轴承的夹爪装置，用于将轴承移动至所述工件上的预设位置。

2.根据权利要求1所述的自动锁付机，其中，所述自动锁付机还包括传感器，所述传感器朝向所述第一位置设置，在检测所述工件到达第一位置时，发送用于控制机械手动作的控制信息。

3.根据权利要求1所述的自动锁付机，其中，所述夹爪装置包括夹爪和夹爪气缸，所述夹爪设置于所述第一机械臂或第二机械臂的前端，所述夹爪气缸与所述夹爪连接，为所述夹爪提供动力。

4.根据权利要求1所述的自动锁付机，其中，所述第一机械臂和第二机械臂呈V型设置，所述第一机械臂的后端和第二机械臂的后端连接，并以连接点为轴转动。

5.根据权利要求4所述的自动锁付机，其中，所述第一机械臂的夹爪装置和第二机械臂的夹爪装置在初始位置时分别抓取工件和轴承，所述第一机械臂的夹爪装置在转动至第二位置时，将所述工件放置于所述第二位置，所述第二机械臂的夹爪装置在转动所述工件上的预设位置时，将所述轴承放置于所述工件上的预设位置，所述第一机械臂的夹爪装置和第二机械臂的夹爪装置在分别放置工件和轴承后，移动回所述初始位置。

6.根据权利要求1所述的自动锁付机，其中，所述锁付机构包括螺丝刀和同心模具，所述螺丝刀与所述螺丝对应的螺丝孔同轴设置，拧紧所述第二位置的工件上用于固定轴承的螺丝，所述同心模具用于校准位置，以保证螺丝刀与所述螺丝对应的螺丝孔同轴设置。

7.根据权利要求1所述的自动锁付机，其中，所述自动锁付机还包括加工平台，所述加工平台设置于所述第二位置，在所述锁付机构加工时固定所述工件，并在所述锁付机构完成加工后，松开所述工件。

8.根据权利要求7所述的自动锁付机，其中，所述加工平台包括升降装置，用于在所述锁付机构完成加工后，升起所述工件。

9.一种使用自动锁付机的加工方法，其中，该方法包括：

将工件放置于输送带上，以使所述输送带将所述工件输送至第一位置；

由机械臂将所述工件从所述第一位置移动至第二位置，并将轴承移动至所述工件上的预设位置；

由启动锁付机构拧紧所述第二位置的工件上用于固定轴承的螺丝，将所述轴承固定在所述工件的预设位置，以完成加工；

其中，所述机械手包括第一机械臂和第二机械臂，所述第一机械臂的前端设置有用于夹取工件的夹爪装置，用于将所述工件从所述第一位置移动至第二位置，所述第二机械臂的前端设置有用于夹取轴承的夹爪装置，用于将轴承移动至所述工件上的预设位置。