CN106217022B - 自动送钉机构及机器人拧紧系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及螺栓拧紧装置技术领域，尤其涉及一种自动送钉机构及机器人拧紧系统，自动送钉机构包括支撑座，其上设置有送钉孔；夹紧机构，其设置于送钉孔下方，用于夹紧由送钉孔处送来的螺钉；拧紧轴，其在驱动装置的作用下沿支撑座一侧的安装板上下移动；套筒，其通过延长杆与拧紧轴下端相连；伸缩旋转机构，其设置于支撑座上，用于驱动夹紧机构升降和转动，使夹紧机构上的螺钉位于套筒正下方，套筒利用拧紧轴进行反转认帽，同时套筒内的磁铁对螺钉进行吸附，然后夹紧机构复位，最后机器人拧紧系统将套筒处的螺钉放置到需拧入螺钉的螺钉孔处，并将螺钉拧紧，整个过程无需人工参与，自动化程度高，节省了人力物力。

Description

自动送钉机构及机器人拧紧系统
技术领域
本发明涉及螺栓拧紧装置技术领域，尤其涉及一种自动送钉机构及机器人拧紧系统。
背景技术
螺栓连接是一种广泛使用的可拆卸固定连接，具有结构简单、连接可靠、装拆方便等优点，在各种大型、重型的机电设备中，螺栓连接得到了广泛地应用。目前传统的螺栓拧紧机，采用的都是人工将螺栓放置到螺栓孔，人工预拧紧后，工件流入下一个专用拧紧机工位拧紧螺栓。
这种方法存在如下缺点：第一，采用人工预拧紧的方式效率低，并且由于人工介入过多易引起失误，进而造成质量问题。为控制螺栓拧紧质量，需要在全部螺栓拧完后逐个对每个螺栓进行检测，因而也浪费人工物力；第二，现有螺栓拧紧机功能比较单一，自动化程度低，不利于提高生产效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自动化程度高、生产效率大大提升的自动送钉机构及机器人拧紧系统。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种自动送钉机构，包括：
支撑座，其上设置有送钉孔；
夹紧机构，其设置于所述送钉孔下方，用于夹紧由送钉孔处送来的螺钉；
拧紧轴，其可在驱动装置的作用下沿支撑座一侧的安装板上下移动；
套筒，其通过延长杆与所述拧紧轴下端相连，该套筒内部设置有磁铁；
伸缩旋转机构，其设置于所述支撑座上，用于驱动所述夹紧机构升降和转动，使夹紧机构上的螺钉位于所述套筒的正下方。
作为优选，所述夹紧机构包括：
连接板，其设置于所述支撑座下方；
夹爪，其位于所述送钉孔的正下方，并由设置在所述连接板上的平行夹爪气缸驱动其夹持螺钉；
对射传感器，其设置于所述送钉孔处，用于检测送钉孔处是否有螺钉。
作为优选，所述伸缩旋转机构为伸缩旋转气缸，该伸缩旋转气缸活塞杆的自由端穿过所述支撑座并与所述连接板相连。
作为优选，所述驱动装置包括：
气缸，其设置于所述安装板上；
转接块，所述气缸活塞杆的自由端与该转接块相连，所述拧紧轴设置在所述转接块上端，所述延长杆上端穿过所述转接块与所述拧紧轴相连，所述延长杆下端与所述套筒相连，所述转接块在气缸的驱动下带动所述拧紧轴、延长杆和套筒沿所述安装板上下移动。
作为优选，所述转接块呈U形，该转接块的两侧板均套设在所述延长杆上，该转接块的底板在气缸的驱动下沿所述安装板上下移动。
作为优选，所述安装板上设置有与所述转接块的底板相配合的直线导轨。
作为优选，位于所述转接块两侧板之间设置有一套设于延长杆上的支撑块。
作为优选，所述支撑块上设置有检测传感器。
一种机器人拧紧系统，包括如上任一项所述的自动送钉机构。
本发明的有益效果：
本发明提供一种自动送钉机构，首先螺钉由上料机构通过气管送到送钉孔处，然后由夹紧机构将螺钉夹住，再由伸缩旋转机构驱动夹紧机构运动，将螺钉送至套筒的正下方，然后驱动装置驱动套筒下降，使套筒罩住螺钉，然后套筒利用拧紧轴进行反转认帽操作，同时套筒内的磁铁对螺钉进行吸附，然后夹紧机构松开螺钉并复位，最后由本发明提供的机器人拧紧系统将套筒处的螺钉放置到需拧入螺钉的螺钉孔处，将螺钉拧紧，整个过程无需人工参与，自动化程度高，大大节省了人力物力，有效提高了生产效率。
附图说明
图1是本发明所述自动送钉机构的结构示意图；
图2是本发明所述自动送钉机构另一方向的结构示意图；
图3是本发明所述的机器人拧紧系统的结构示意图。
图中：
1-机器人底板；2-机器人；3-自动送钉机构；
301-支撑座；3011-送钉孔；302-夹爪；303-平行夹爪气缸；304-连接板；305-对射传感器；306-螺钉；307-伸缩旋转气缸；308-安装板；309-套筒；310-拧紧轴；311-转接块；3111-上侧板；3112-底板；3113-下侧板；312-气缸；313-支撑块；314-检测传感器；315-直线导轨；316-缓冲器；317-转接板；318-延长杆。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图1-2所示，本发明提供一种自动送钉机构3，包括支撑座301、夹紧机构、套筒309、拧紧轴310和伸缩旋转机构。
支撑座301上设置有送钉孔3011，螺钉上料机构与该送钉孔3011之间通过气管相连，螺钉由螺钉上料机构通过气管吹送到送钉孔3011处。
夹紧机构设置于所述送钉孔3011下方，夹紧机构包括夹爪302、平行夹爪气缸303、连接板304和对射传感器305。其中，对射传感器305设置于所述送钉孔3011处，用于检测送钉孔3011处是否有螺钉。连接板304设置于所述支撑座301下方，夹爪302位于所述送钉孔3011的正下方，并由设置在所述连接板304上的平行夹爪气缸303驱动其夹持螺钉。当对射传感器305检测到送钉孔3011处有螺钉送来时，平行夹爪气缸303启动，驱动夹爪302夹住所述螺钉。
支撑座301一侧固定有安装板308，拧紧轴310可在驱动装置的作用下沿所述安装板308上下移动，拧紧轴下端连接有延长杆318，延长杆下端连接有套筒309，套筒309内设置有磁铁，在初始状态时，套筒309的下端低于夹紧机构。
伸缩旋转机构设置于所述支撑座301上，伸缩旋转机构为伸缩旋转气缸307，该伸缩旋转气缸307活塞杆的自由端穿过所述支撑座301并与上述夹紧机构的连接板304相连，用于驱动所述夹紧机构升降和转动。当夹紧机构夹住螺钉后，该伸缩旋转气缸307启动，先驱动夹紧机构下降至低于套筒309的位置，然后再驱动夹紧机构向套筒309方向转动，使夹爪302处的螺钉位于套筒309的正下方，然后驱动装置驱动套筒309下降，使套筒309罩住螺钉，然后套筒309利用拧紧轴310进行反转认帽操作，同时套筒309内的磁铁对螺钉进行吸附，然后夹紧机构松开螺钉，并在伸缩旋转气缸307的驱动下复位。
在本实施例中驱动装置包括气缸312和转接块311，气缸312设置于所述安装板308上，气缸活塞杆的自由端与转接块311相连，所述拧紧轴310设置在所述转接块311上端，所述延长杆318上端穿过所述转接块311与所述拧紧轴310相连，所述延长杆318下端与所述套筒309相连，所述转接块311在气缸312的驱动下带动所述拧紧轴310、延长杆318和套筒309沿所述安装板308上下移动。
为使转接块311在沿安装板308移动时更加稳定，将所述转接块311设计为U形，该转接块311的上、下侧板3111、3113均套设在所述延长杆318上，该转接块311的底板3112在气缸312的驱动下沿所述安装板308上下移动，为减小转接块311移动时与安装板308之间的摩擦，在安装板308上设置有与所述转接块311的底板3112相配合的直线导轨315，在直线导轨315一侧还设置有缓冲器316。
为了便于安装检测传感器314，在位于转接块上、下侧板3111、3113之间处设置有一套设于延长杆318上的支撑块313，检测传感器314设置于该支撑块313上。检测传感器314用于检测套筒309处的螺钉是否认帽(吸附)完成。
如图3所示，本发明还包括一种机器人拧紧系统，包括机器人底板1、设置于机器人底板1上的机器人2、和如上任一项所述的自动送钉机构3，所述机器人2与设置在自动送机构3的安装板308背部的转接板317相连。
该机器人拧紧系统在工作时，首先螺钉306由螺钉上料机构通过气管吹送到送钉孔3011处，当对射传感器305检测到送钉孔3011处有螺钉送来时，平行夹爪气缸303启动，驱动夹爪302夹住所述螺钉，当夹爪夹住螺钉后，伸缩旋转气缸303启动，先驱动夹紧机构下降至低于套筒309的下端面，然后再驱动夹紧机构向套筒309方向转动，使夹爪302处的螺钉位于套筒309的正下方，然后驱动装置驱动套筒309下降，使套筒309罩住螺钉，然后套筒309利用拧紧轴310进行反转认帽操作，同时套筒309内的磁铁对螺钉进行吸附，当检测传感器314检测到套筒309认帽(吸附)完成后，夹爪302松开螺钉，然后旋转伸缩气缸307驱动夹紧机构回位，为夹取下一螺钉做准备，同时机器人2带动该自动送定机构3至需要拧入螺钉的位置，然后拧紧轴310在气缸312的驱动下将套筒309处的螺钉拧紧在需要拧入螺钉的螺钉孔内。整个过程无需人工参与，自动化程度高，大大节省了人力物力，有效提高了生产效率。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种自动送钉机构，其特征在于，包括：
支撑座，其上设置有送钉孔；
夹紧机构，其设置于所述送钉孔下方，用于夹紧由送钉孔处送来的螺钉；
拧紧轴，其可在驱动装置的作用下沿支撑座一侧的安装板上下移动；
套筒，其通过延长杆与所述拧紧轴下端相连，该套筒内部设置有磁铁；
伸缩旋转机构，其设置于所述支撑座上，用于驱动所述夹紧机构升降和转动，使夹紧机构上的螺钉位于所述套筒的正下方。
2.根据权利要求1所述的自动送钉机构，其特征在于，所述夹紧机构包括：
连接板，其设置于所述支撑座下方；
夹爪，其位于所述送钉孔的正下方，并由设置在所述连接板上的平行夹爪气缸驱动其夹持螺钉；
对射传感器，其设置于所述送钉孔处，用于检测送钉孔处是否有螺钉。
3.根据权利要求2所述的自动送钉机构，其特征在于，所述伸缩旋转机构为伸缩旋转气缸，该伸缩旋转气缸活塞杆的自由端穿过所述支撑座并与所述连接板相连。
4.根据权利要求1所述的自动送钉机构，其特征在于，所述驱动装置包括：
气缸，其设置于所述安装板上；
转接块，所述气缸活塞杆的自由端与该转接块相连，所述拧紧轴设置在所述转接块上端，所述延长杆上端穿过所述转接块与所述拧紧轴相连，所述延长杆下端与所述套筒相连，所述转接块在气缸的驱动下带动所述拧紧轴、延长杆和套筒沿所述安装板上下移动。
5.根据权利要求4所述的自动送钉机构，其特征在于，所述转接块呈U形，该转接块的两侧板均套设在所述延长杆上，该转接块的底板在气缸的驱动下沿所述安装板上下移动。
6.根据权利要求5所述的自动送钉机构，其特征在于，所述安装板上设置有与所述转接块的底板相配合的直线导轨。
7.根据权利要求6所述的自动送钉机构，其特征在于，位于所述转接块两侧板之间设置有一套设于延长杆上的支撑块。
8.根据权利要求7所述的自动送钉机构，其特征在于，所述支撑块上设置有检测传感器。
9.一种机器人拧紧系统，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的自动送钉机构。
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