CN108225125B - 一种弹药螺钉自动上料及拧紧系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及弹药装配领域，具体地说是一种弹药螺钉自动上料及拧紧系统，包括防爆机器人、螺钉摆放板、吸取头机构、拧紧头机构、摆放板放置台、工作头放置台和装配台，其中螺钉摆放板放置于所述摆放板放置台上，在所述装配台上设有螺钉摆放板固定区和待装配产品，吸取头机构和拧紧头机构置于所述工作头放置台上，所述吸取头机构上设有真空吸取头，且所述吸取头机构通过所述防爆机器人带动移动至所述摆放板放置台上方或所述装配台上的螺钉摆放板固定区上方，所述拧紧头机构上设有可升降的螺栓刀，且所述拧紧头机构通过所述防爆机器人带动移动至所述螺钉摆放板固定区上方或待装配产品上方。本发明可以实现弹药螺钉的高效、安全和高精度装配。

Description

一种弹药螺钉自动上料及拧紧系统

技术领域

本发明涉及弹药装配领域，具体地说是一种弹药螺钉自动上料及拧紧系统。

背景技术

目前，弹药螺钉装配主要还是采用人工上料和人工拧紧的方式来实现，这种装配方式有以下弊端：一、装配效率低，尤其在弹药上需要装配多个螺钉时；二、劳动强度大，装配工人极易出现疲劳现象，造成装配质量下降；三、安全性差，弹药在装配过程中由于不当操作存在爆炸的可能性，容易对人体造成较大伤害；四、精度差，人工装配容易造成螺钉没有与螺孔对正而拧入的现象，进而造成弹药螺纹孔损毁乃至整个弹药的报废，因此传统的螺钉装配人工上料和人工拧紧方式已经很难满足弹药装配的高效性、安全性和高精度的生产要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种弹药螺钉自动上料及拧紧系统，设有多自由度防爆机器人，可以实现弹药螺钉的高效、安全和高精度装配。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种弹药螺钉自动上料及拧紧系统，包括防爆机器人、螺钉摆放板、吸取头机构、拧紧头机构、摆放板放置台、工作头放置台和装配台，其中螺钉摆放板放置于所述摆放板放置台上，在所述装配台上设有螺钉摆放板固定区和待装配产品，吸取头机构和拧紧头机构在系统不工作时均置于所述工作头放置台上，所述吸取头机构上设有吸取所述螺钉摆放板的真空吸取头，且所述吸取头机构在系统工作时通过所述防爆机器人带动移动至所述摆放板放置台上或所述装配台上的螺钉摆放板固定区上，所述拧紧头机构上设有可升降的螺栓刀，且所述拧紧头机构在系统工作时通过所述防爆机器人带动移动至所述螺钉摆放板固定区上或待装配产品上。

在所述吸取头机构和拧紧头机构上均设有快换接头母座，在所述防爆机器人的移动端设有快换接头。

所述吸取头机构包括吸取头放置支架、快换接头母座、真空吸取头和定位销，所述吸取头放置支架设有上、下两层安装盘，其中吸取头机构上的快换接头母座安装在所述吸取头放置支架的上层安装盘上，真空吸取头和定位销安装在吸取头放置支架的下层安装盘上。

所述上层安装盘的圆周外侧均布有多个支承杆，所述工作头放置台上设有放置所述吸取头机构的通孔，所述通孔四周设有多个支承块，且所述吸取头机构置于所述通孔中时，所述多个支承杆分别放置于该通孔四周的支承块上。

所述定位销在所述真空吸取头吸取螺钉摆放板时插入该螺钉摆放板上的定位孔中。

所述拧紧头机构包括拧紧头放置支架、快换接头母座、螺栓刀和驱动气缸，拧紧头机构上的快换接头母座安装在所述拧紧头放置支架的上端，所述螺栓刀可升降地设置于所述拧紧头放置支架内，且所述螺栓刀通过所述驱动气缸驱动升降，在所述拧紧头放置支架的下端设有定位头，且所述螺栓刀上的拧紧头设置于所述定位头上方。

所述拧紧头放置支架的上端设有多个支承杆，在所述工作头放置台上设有放置所述拧紧头机构的通孔，所述通孔四周设有多个支承块，且所述拧紧头机构置于所述通孔中时，所述多个支承杆分别放置于该通孔四周的支承块上。

在所述拧紧头放置支架上设有气缸固定座，所述驱动气缸固装在所述气缸固定座上。

所述螺栓刀上设有一个螺丝刀固定座，且所述螺丝刀固定座与所述拧紧头放置支架滑动连接。

所述螺栓刀为气动直柄定扭矩螺栓刀。

本发明的优点与积极效果为：

1、本发明的吸取头机构通过利用防爆机器人的快速精确定位和吸取头机构的真空吸取功能实现弹药螺钉装配的自动上料，提高了装配效率，降低了劳动强度。

2、本发明的拧紧头机构基于防爆机器人的快速精确定位可以实现弹药螺钉装配的自动拧紧，从而提高了装配效率和装配精度，避免了人工装配容易造成螺钉没有与螺孔对正而拧入进而造成弹药螺纹孔损毁乃至整个弹药报废的现象。提高了弹药装配的安全性，降低了弹药在装配过程中由于不当操作而爆炸给人体带来伤害的可能性。

附图说明

图1为本发明的示意图，

图2为图1中的吸取头机构示意图，

图3为图1中的拧紧头机构示意图。

其中，1为螺钉摆放板、2为摆放板放置台、3为吸取头机构、4为防爆机器人、5为工作头放置台、6为拧紧头机构、7为装配台、8为待装配产品、9为吸取头放置支架、10为快换接头母座、11为定位销、12为真空吸取头，13为拧紧头放置支架、14为驱动气缸、15为气缸固定座、16为螺栓刀、17为导轨、18为滑块、19为螺丝刀固定座、20为拧紧头、21为定位头、22为螺钉摆放板固定区，23为支承杆，24为上层安装盘，25为下层安装盘，26为竖直安装板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。

如图1所示，本发明包括防爆机器人4、螺钉摆放板1、吸取头机构3、拧紧头机构6、摆放板放置台2、工作头放置台5和装配台7，其中摆放板放置台2和装配台7分设于防爆机器人4两侧，工作头放置台5设置于防爆机器人4前侧，且所述摆放板放置台2、工作头放置台5和装配台7处于防爆机器人4移动端可达到范围内。所述防爆机器人为本领域公知技术，本实施例中，所述防爆机器人4具有六个自由度。如图1所示，多个螺钉摆放板1呈阵列状设置于所述摆放板放置台2上，吸取头机构3和拧紧头机构6设置于所述工作头放置台5上，待装配产品8放置在所述装配台7上，在所述装配台7上设有一个凹槽，所述凹槽即为螺钉摆放板固定区22，所述吸取头机构3和拧紧头机构6均通过所述防爆机器人4带动移动，所述螺钉摆放板1通过所述吸取头机构3吸取并通过所述防爆机器人4带动移动至所述装配台7上的螺钉摆放板固定区22内，所述拧紧头机构6则通过所述防爆机器人4带动移动至螺钉摆放板固定区22上方完成螺钉摆放板1的螺钉安装。

如图2所示，所述吸取头机构3包括吸取头放置支架9、快换接头母座10、一组真空吸取头12和一对定位销11，所述吸取头放置支架9设有上、下两层安装盘，其中快换接头母座10安装在吸取头放置支架9的上层安装盘24上侧，在所述防爆机器人4的移动端设有快换接头，所述吸取头机构3即通过所述快换接头母座10与防爆机器人4的移动端快速结合或分离，所述快换接头母座10为本领域公知技术。在所述上层安装盘24的圆周外侧均布有多个支承杆23，如图1所示，在所述工作头放置台5上设有两个通孔，每个通孔四周均设有多个支承块，平时所述吸取头机构3即置于任一通孔中且所述多个支承杆23分别放置于该通孔四周的支承块上。真空吸取头12和定位销11安装在吸取头放置支架9的下层安装盘25上，所述真空吸取头12和定位销11均匀对称分布，当所述吸取头机构3通过防爆机器人4送至摆放板放置台2的任一螺钉摆放板1上方后，所述吸取头机构3通过所述真空吸取头12吸取螺钉摆放板1，所述定位销11在真空吸取头12吸取螺钉摆放板1时插入该螺钉摆放板1上的定位孔中起定位作用，在所述摆放板放置台2上安装有V型固定块用于放置螺钉摆放板1。

如图3所示，所述拧紧头机构6包括拧紧头放置支架13、快换接头母座10、螺栓刀16和驱动气缸14，其中拧紧头放置支架13呈侧向凹形，包括上、下端水平的安装板以及中部的竖直安装板26，快换接头母座10安装在所述拧紧头放置支架13的上端安装板上，所述拧紧头机构6即通过所述快换接头母座10与防爆机器人4的移动端快速结合或分离，在所述上端安装板的四周设有多个支承杆23，如图1所示，在所述工作头放置台5上设有两个通孔，在每个通孔四周均布有支承块，平时所述拧紧头机构6即置于任一通孔中且所述多个支承杆23分别放置于各个支承块上，所述螺栓刀16可升降地设置于所述拧紧头放置支架13内，且所述螺栓刀16通过所述驱动气缸14驱动升降，如图3所示，在所述拧紧头放置支架13中部的竖直安装板26上设有气缸固定座15，所述驱动气缸14固装在所述气缸固定座15上，所述螺栓刀16通过一螺丝刀固定座19设置于所述拧紧头放置支架13上，且所述螺丝刀固定座19与所述拧紧头放置支架13中部的竖直安装板26滑动连接，其中在所述竖直安装板26上设有导轨17，在所述螺丝刀固定座19上设有与所述滑轨17配合的滑块18，在所述拧紧头放置支架13的下端安装板下侧固装有定位头21，所述螺栓刀16上的拧紧头20设置于所述下端安装板上侧，并且设置于所述定位头21上方，所述定位头21通过气管与一个抽真空系统相连，所述定位头21即通过气管将其抽成真空的方式来固定螺钉，并对拧紧头20起导向作用，然后螺钉通过所述螺栓刀16驱动所述拧紧头20旋转拧紧，所述定位头21为本领域公知技术，另外本实施例中，所述螺栓刀16为气动直柄定扭矩螺栓刀。

本发明的工作原理为：

螺钉上料时，防爆机器人4通过快换接头与放置在工作头放置台5上的吸取头机构3固连，然后防爆机器人4将吸取头机构3移动到摆放板放置台2上方，并通过真空吸取头12抓取某一装满螺钉的螺钉摆放板1，并将该螺钉摆放板1转移至装配台7上的螺钉摆放板固定区22，从而实现自动上料，然后防爆机器人4将吸取头机构3送回工作头放置台5，并通过快换接头与放置在工作头放置台5上的拧紧头机构6固连，准备进行螺钉拧紧作业。

螺钉拧紧时，防爆机器人4将拧紧头机构6移动到装配台7上方，并通过拧紧头机构6上的定位头21从螺钉摆放板1上捕捉到某一待装配的螺钉，然后防爆机器人4将捕捉到的螺钉精确移动到待装配产品8的螺纹孔处，这时拧紧头机构6上的驱动气缸14驱动螺栓刀16上的拧紧头20向所述螺钉靠近，当拧紧头20、螺钉和螺纹孔同时在一条直线上接触时，系统控制螺栓刀16开始旋转，将螺钉拧入，从而实现螺钉的自动拧紧。

Claims (5)

1.一种弹药螺钉自动上料及拧紧系统，其特征在于：包括防爆机器人(4)、螺钉摆放板(1)、吸取头机构(3)、拧紧头机构(6)、摆放板放置台(2)、工作头放置台(5)和装配台(7)，其中螺钉摆放板(1)放置于所述摆放板放置台(2)上，在所述装配台(7)上设有螺钉摆放板固定区(22)和待装配产品(8)，吸取头机构(3)和拧紧头机构(6)在系统不工作时均置于所述工作头放置台(5)上，所述吸取头机构(3)上设有吸取所述螺钉摆放板(1)的真空吸取头(12)，且所述吸取头机构(3)在系统工作时通过所述防爆机器人(4)带动移动至所述摆放板放置台(2)上或所述装配台(7)上的螺钉摆放板固定区(22)上，所述拧紧头机构(6)上设有可升降的螺栓刀(16)，且所述拧紧头机构(6)在系统工作时通过所述防爆机器人(4)带动移动至所述螺钉摆放板固定区(22)上或待装配产品(8)上；

在所述吸取头机构(3)和拧紧头机构(6)上均设有快换接头母座(10)，在所述防爆机器人(4)的移动端设有快换接头；

所述吸取头机构(3)包括吸取头放置支架(9)、快换接头母座(10)、真空吸取头(12)和定位销(11)，所述吸取头放置支架(9)设有上、下两层安装盘，其中吸取头机构(3)上的快换接头母座(10)安装在所述吸取头放置支架(9)的上层安装盘(24)上，真空吸取头(12)和定位销(11)安装在吸取头放置支架(9)的下层安装盘(25)上；

所述上层安装盘(24)的圆周外侧均布有多个支承杆(23)，所述工作头放置台(5)上设有放置所述吸取头机构(3)的通孔，所述通孔四周设有多个支承块，且所述吸取头机构(3)置于所述通孔中时，所述多个支承杆(23)分别放置于该通孔四周的支承块上；

所述拧紧头机构(6)包括拧紧头放置支架(13)、快换接头母座(10)、螺栓刀(16)和驱动气缸(14)，拧紧头机构(6)上的快换接头母座(10)安装在所述拧紧头放置支架(13)的上端，所述螺栓刀(16)可升降地设置于所述拧紧头放置支架(13)内，且所述螺栓刀(16)通过所述驱动气缸(14)驱动升降，在所述拧紧头放置支架(13)的下端设有定位头(21)，且所述螺栓刀(16)上的拧紧头(20)设置于所述定位头(21)上方；

所述拧紧头放置支架(13)的上端设有多个支承杆(23)，在所述工作头放置台(5)上设有放置所述拧紧头机构(6)的通孔，所述通孔四周设有多个支承块，且所述拧紧头机构(6)置于所述通孔中时，所述多个支承杆(23)分别放置于该通孔四周的支承块上。

2.根据权利要求1所述的弹药螺钉自动上料及拧紧系统，其特征在于：所述定位销(11)在所述真空吸取头(12)吸取螺钉摆放板(1)时插入该螺钉摆放板(1)上的定位孔中。

3.根据权利要求1所述的弹药螺钉自动上料及拧紧系统，其特征在于：在所述拧紧头放置支架(13)上设有气缸固定座(15)，所述驱动气缸(14)固装在所述气缸固定座(15)上。

4.根据权利要求1所述的弹药螺钉自动上料及拧紧系统，其特征在于：所述螺栓刀(16)上设有一个螺丝刀固定座(19)，且所述螺丝刀固定座(19)与所述拧紧头放置支架(13)滑动连接。

5.根据权利要求1所述的弹药螺钉自动上料及拧紧系统，其特征在于：所述螺栓刀(16)为气动直柄定扭矩螺栓刀。