CN107243739A - 一种安装螺钉用的机械臂及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种安装螺钉用的机械臂，包括控制模块、驱动系统、本体、设置在本体上的伸缩机械臂，以及设置在伸缩机械臂端部的第一支架；所述本体上设有螺钉存储装置，所述螺钉存储装置与第一支架之间设有螺钉传送装置；所述第一支架设有带刀头的螺钉安装头，所述刀头与螺钉安装头转动连接，并连接有旋转驱动装置；所述螺钉安装头与第一支架铰接，并连接有换向驱动装置，所述刀头设有磁性吸取装置；所述螺钉传送装置包括传送通道和设置在传送通道内的抽气式吸取装置。实现螺钉的传送与自动安装，提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及工业机器人的技术领域，特别涉及一种安装螺钉用的机械臂。
背景技术
螺钉作为常用的零配件，广泛用于各类机械结构中。但是目前螺钉的安装，通常都是人工安装，通过电动螺丝刀分别进行安装和紧固。
人工安装存在以下问题：漏装；误装；效率低；操作不当损坏零件等问题。而螺钉安装实现自动化的难点在于如何实现螺钉的传送和取用。
发明内容
发明的目的：本发明公开一种安装螺钉用的机械臂，实现螺钉的传送与自动安装，提高了生产效率。
技术方案：为了实现以上目的，本发明公开了一种安装螺钉用的机械臂，包括控制模块、驱动系统、本体、设置在本体上的伸缩机械臂，以及设置在伸缩机械臂端部的第一支架；所述本体上设有螺钉存储装置，所述螺钉存储装置与第一支架之间设有螺钉传送装置；所述第一支架设有带刀头的螺钉安装头，所述刀头与螺钉安装头转动连接，并连接有旋转驱动装置；所述螺钉安装头与第一支架铰接，并连接有换向驱动装置，所述刀头设有磁性吸取装置；所述螺钉传送装置包括传送通道和设置在传送通道内的抽气式吸取装置。
进一步的，上述一种安装螺钉用的机械臂，所述第一支架一侧设有第二支架，所述传送通道一端与螺钉存储装置固定连接，另一端与第二支架固定连接。
进一步的，上述一种安装螺钉用的机械臂，所述抽气式吸取装置设置在传送通道靠近第一支架的一端。
进一步的，上述一种安装螺钉用的机械臂，所述传送通道由软质材料制成。
进一步的，上述一种安装螺钉用的机械臂，所述传送通道内部设有一组导向筋板，其中相对的导向筋板之间的间距与螺钉帽的直径相适应。
进一步的，上述一种安装螺钉用的机械臂，所述刀头与螺钉安装头之间设有弹簧。
进一步的，上述一种安装螺钉用的机械臂的工作方法，包括以下步骤：a）本体以及伸缩机械臂运行，带动螺钉安装头到达设定位置；b）螺钉存储装置运行，将螺钉依次推送至传送通道；c）螺钉安装头翻转换向，螺钉安装头上的刀头进入传送通道端部；d）控制模块控制抽气式吸取装置运行，将首个螺钉吸取至传送通道端部；e）刀头通过磁性吸取装置吸取首个螺钉；f）螺钉安装头翻转换向，将首个螺钉从传送通道内取出，并对准零件上的螺钉孔；g）伸缩机械臂伸长，带动螺钉安装头及螺钉向前推进，刀头的旋转驱动装置运行，进行螺钉的安装；h）首个螺钉安装完成后，本体以及伸缩机械臂运行，带动螺钉安装头到达下一螺钉孔位置；i）重复步骤c至步骤g，直到完成所有螺钉的安装。
进一步的，上述一种安装螺钉用的机械臂的工作方法，所述步骤g具体包括以下步骤：g1）螺钉安装头向前推进，螺钉进入螺纹孔，螺钉与螺纹间的压力大于第一设定值时，旋转驱动装置运行，带动螺钉旋转进入螺纹孔；g2）当螺钉尾部全部拧入，螺钉的螺帽接触零件表面后，进行螺钉的预紧：螺钉的螺帽接触零件表面后，旋转驱动装置继续运行，刀头带动螺钉继续转动，拧紧零件与整体工件；当螺钉与零件之间的压力大于第二设定值时，旋转驱动系统停止，螺钉的安装完成。
上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：
（1）本发明所述的一种安装螺钉用的机械臂，实现螺钉的传送与自动安装，提高了生产效率；
（2）本发明所述的一种安装螺钉用的机械臂，螺钉安装后进行适当的预紧，并控制预紧力大小，提高了螺钉的安装稳定性和安装质量；
（3）本发明所述的一种安装螺钉用的机械臂，抽气式吸取装置和传送通道的设置，保证了螺钉的单个传送，防止刀头吸取多个螺钉，影响安装；
（4）本发明所述的一种安装螺钉用的机械臂，抽气式吸取装置和磁性吸取装置相配合，完成螺钉的可靠传递，螺钉的吸取过程顺畅可靠。
附图说明
图1为本发明所述的一种安装螺钉用的机械臂的结构示意图；
图2为本发明所述的一种安装螺钉用的机械臂的传送通道的剖面示意图；
图中：1-本体，2-伸缩机械臂，3-第一支架，4-螺钉存储装置，5-螺钉传送装置，51-传送通道，52-抽气式吸取装置，53-导向筋板，6-刀头，7-螺钉安装头，8-第二支架。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明具体实施方式进行详细的描述。
实施例
本发明的一种安装螺钉用的机械臂，如图1和图2所示，包括控制模块、驱动系统、本体1、设置在本体1上的伸缩机械臂2，以及设置在伸缩机械臂2端部的第一支架3；所述本体1上设有螺钉存储装置4，所述螺钉存储装置4与第一支架3之间设有螺钉传送装置5；所述第一支架3设有带刀头6的螺钉安装头7，所述刀头6与螺钉安装头7转动连接，并连接有旋转驱动装置；所述螺钉安装头7与第一支架3铰接，并连接有换向驱动装置，所述刀头6设有磁性吸取装置；所述螺钉传送装置5包括传送通道51和设置在传送通道51内的抽气式吸取装置52。
本实施例中所述第一支架3一侧设有第二支架8，所述传送通道51一端与螺钉存储装置4固定连接，另一端与第二支架8固定连接。
本实施例中所述抽气式吸取装置52设置在传送通道51靠近第一支架3的一端。
本实施例中所述传送通道51由软质材料制成。
本实施例中所述传送通道51内部设有一组导向筋板53，其中相对的导向筋板53之间的间距与螺钉帽的直径相适应。
本实施例中所述刀头6与螺钉安装头7之间设有弹簧。
本实施例中所述一种安装螺钉用的机械臂的工作方法，包括以下步骤：
a）本体1以及伸缩机械臂2运行，带动螺钉安装头7到达设定位置；
b）螺钉存储装置4运行，将螺钉依次推送至传送通道51；
c）螺钉安装头7翻转换向，螺钉安装头7上的刀头6进入传送通道51端部；
d）控制模块控制抽气式吸取装置52运行，将首个螺钉吸取至传送通道51端部；
e）刀头6通过磁性吸取装置吸取首个螺钉；
f）螺钉安装头7翻转换向，将首个螺钉从传送通道51内取出，并对准零件上的螺钉孔；
g）伸缩机械臂2伸长，带动螺钉安装头7及螺钉向前推进，刀头6的旋转驱动装置运行，进行螺钉的安装：
g1）螺钉安装头7向前推进，螺钉进入螺纹孔，螺钉与螺纹间的压力大于第一设定值时，旋转驱动装置运行，带动螺钉旋转进入螺纹孔；
g2）当螺钉尾部全部拧入，螺钉的螺帽接触零件表面后，进行螺钉的预紧：螺钉的螺帽接触零件表面后，旋转驱动装置继续运行，刀头6带动螺钉继续转动，拧紧零件与整体工件；当螺钉与零件之间的压力大于第二设定值时，旋转驱动系统停止，螺钉的安装完成；
h）首个螺钉安装完成后，本体1以及伸缩机械臂2运行，带动螺钉安装头7到达下一螺钉孔位置；
i）重复步骤c至步骤g，直到完成所有螺钉的安装。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种安装螺钉用的机械臂，其特征在于：包括控制模块、驱动系统、本体（1）、设置在本体（1）上的伸缩机械臂（2），以及设置在伸缩机械臂（2）端部的第一支架（3）；所述本体（1）上设有螺钉存储装置（4），所述螺钉存储装置（4）与第一支架（3）之间设有螺钉传送装置（5）；
所述第一支架（3）设有带刀头（6）的螺钉安装头（7），所述刀头（6）与螺钉安装头（7）转动连接，并连接有旋转驱动装置；所述螺钉安装头（7）与第一支架（3）铰接，并连接有换向驱动装置，所述刀头（6）设有磁性吸取装置；所述螺钉传送装置（5）包括传送通道（51）和设置在传送通道（51）内的抽气式吸取装置（52）。
2.根据权利要求1所述的一种安装螺钉用的机械臂，其特征在于：所述第一支架（3）一侧设有第二支架（8），所述传送通道（51）一端与螺钉存储装置（4）固定连接，另一端与第二支架（8）固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种安装螺钉用的机械臂，其特征在于：所述抽气式吸取装置（52）设置在传送通道（51）靠近第一支架（3）的一端。
4.根据权利要求1所述的一种安装螺钉用的机械臂，其特征在于：所述传送通道（51）由软质材料制成。
5.根据权利要求1所述的一种安装螺钉用的机械臂，其特征在于：所述传送通道（51）内部设有一组导向筋板（53），其中相对的导向筋板（53）之间的间距与螺钉帽的直径相适应。
6.根据权利要求1所述的一种安装螺钉用的机械臂，其特征在于：所述刀头（6）与螺钉安装头（7）之间设有弹簧。
7.根据权利要求1到6任意一项所述的一种安装螺钉用的机械臂的工作方法，其特征在于：包括以下步骤：
a）本体（1）以及伸缩机械臂（2）运行，带动螺钉安装头（7）到达设定位置；
b）螺钉存储装置（4）运行，将螺钉依次推送至传送通道（51）；
c）螺钉安装头（7）翻转换向，螺钉安装头（7）上的刀头（6）进入传送通道（51）端部；
d）控制模块控制抽气式吸取装置（52）运行，将首个螺钉吸取至传送通道（51）端部；
e）刀头（6）通过磁性吸取装置吸取首个螺钉；
f）螺钉安装头（7）翻转换向，将首个螺钉从传送通道（51）内取出，并对准零件上的螺钉孔；
g）伸缩机械臂（2）伸长，带动螺钉安装头（7）及螺钉向前推进，刀头（6）的旋转驱动装置运行，进行螺钉的安装；
h）首个螺钉安装完成后，本体（1）以及伸缩机械臂（2）运行，带动螺钉安装头（7）到达下一螺钉孔位置；
i）重复步骤c至步骤g，直到完成所有螺钉的安装。
8.根据权利要求7所述的一种安装螺钉用的机械臂的工作方法，其特征在于：所述步骤g具体包括以下步骤：
g1）螺钉安装头（7）向前推进，螺钉进入螺纹孔，螺钉与螺纹间的压力大于第一设定值时，旋转驱动装置运行，带动螺钉旋转进入螺纹孔；
g2）当螺钉尾部全部拧入，螺钉的螺帽接触零件表面后，进行螺钉的预紧：螺钉的螺帽接触零件表面后，旋转驱动装置继续运行，刀头（6）带动螺钉继续转动，拧紧零件与整体工件；当螺钉与零件之间的压力大于第二设定值时，旋转驱动系统停止，螺钉的安装完成。
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| DE10111979A1 (de) * | 2001-03-13 | 2002-09-19 | Weber Schraubautomaten Gmbh | Schraubgerät |
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| CN202846131U (zh) * | 2012-10-08 | 2013-04-03 | 袁闰湖 | 手持式自动锁螺丝机 |
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2017
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