CN108527337A - 一种四轴调整装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种四轴调整装置，涉及自动化控制技术领域，所述装置包括X方向调整模组、Y方向调整模组、旋转角度调整模组、Z方向调整模组、第一连接板、第二连接板、第三连接板以及底座，所述X方向调整模组与所述Y方向调整模组通过所述第一连接板连接，所述第二连接板与所述第三连接板固定连接，所述Z方向调整模组与所述第三连接板固定相连，所述旋转角度调整模组与所述Z方向调整模组相连接，所述底座与所述X方向调整模组固定连接。本发明整体结构简单、紧凑，可全自动实现X方向、Y方向、Z方向的位置调整以及通过旋转角度调整模组对角度的调整，调整速度和控制精度得到提高，可有效提升生产效率，适合产品量化生产。

Description

一种四轴调整装置

技术领域

本发明涉及自动化控制技术领域，特别涉及一种四轴调整装置。

背景技术

随着工业的发展，以及自动化技术的提升，人们不再局限于对产品数量的追求，进而追求产品质量，而焊接工艺在大部分电子产品中都是必不可少的一个过程，为了改善产品质量，焊接的精确度就需要提升到一个新的高度，在焊接过程中对焊接位置的调整到不到位在很大程度上影响了焊接的质量，而现有的焊接装置大部分都是通过人工将被焊接物放置到焊接点，这样就可能产生焊接的误差，且不易量产，效率低，生产成本较高。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种能够自动完成位置调整且调整速度快的四轴调整装置，所述四轴调整装置的技术方案如下：

一种四轴调整装置，所述装置包括X方向调整模组、Y方向调整模组、旋转角度调整模组、Z方向调整模组、第一连接板、第二连接板、第三连接板以及底座；其中，所述X方向调整模组与所述Y方向调整模组通过所述第一连接板相连接，所述第二连接板分别与所述Y方向调整模组和所述第三连接板相连接，所述Z方向调整模组固定在所述第三连接板上，所述旋转角度调整模组与所述Z方向调整模组相连接，所述底座与所述X方向调整模组固定连接。

进一步地，所述X方向调整模组包括主体、联轴器、丝杆、滑动座、感应片、滑轨和第一电机；

其中，所述导轨设置在所述主体内，所述滑动座设置在所述导轨上，

所述第一电机通过所述联轴器与所述丝杆相连，且所述丝杆与所述滑动座连接，所述第一电机带动所述滑动座沿着所述导轨滑动；

所述感应片设置于所述主体的一侧；

所述滑动座与所述第一连接板固定连接。

进一步地，所述X方向调整模组还设置有上盖，所述上盖设置于所述滑动座的上方，且与所述主体相连。

进一步地，所述Y方向调整模组与所述X方向调整模组的结构相同。

进一步地，所述旋转角度调整模组包括第二电机、旋转轴、电机座、夹爪气缸、夹爪以及固定板；

其中，所述第二电机固定在所述电机座内，并与所述旋转轴的一端相连，所述旋转轴的另一端与所述固定板相连；

所述夹爪气缸固定在所述固定板上，并和所述夹爪相连。

进一步地，所述旋转轴上设置有第一轴承和第二轴承，所述第一轴承和所述第二轴承固定在所述电机座内壁上。

进一步地，所述夹爪气缸的中心与所述旋转轴的中心在同一轴线上。

进一步地，所述固定板包括上固定板和侧固定板，所述夹爪气缸分别与所述上固定板和侧固定板相连接。

进一步地，所述Z方向调整模组包括气动滑台，所述气动滑台分别与所述旋转角度调整模组和所述第三连接板固定连接。

进一步地，所述第二连接板与所述第三连接板之间设置有加强筋。

本发明整体结构简单、紧凑，通过控制设备可自动控制X方向、Y方向、Z方向的位置调整以及通过旋转角度调整模组对角度的调整，从而可精确地抓取物料，并将物料精确地放置于指定位置，以进行后续操作，实现产品从夹取到定位的全过程自动化，并且操作简单、安全，而由于是通过控制设备对调整装置进行自动控制，调整速度和控制精度均得到提高，可有效提升生产效率，适合产品量化生产。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所述四轴调整装置的立体示意图；

图2为本发明实施例中X方向调整模组与Y方向调整模组连接示意图；

图3为本发明实施例中Y方向调整模组与Z方向调整模组连接示意图；

图4为本发明实施例中第二连接板与第三连接板连接结构俯视图；

图5为本发明实施例中X方向调整模组结构示意图；

图6为本发明实施例中旋转角度调整模组与Z方向调整模组连接示意图；

图7为本发明实施例中旋转角度调整模组结构示意图。

附图标记说明：1-X方向调整模组、11-主体、111-固定孔、112-模组安装孔、12-联轴器、13-第一电机、14-感应片、15-上盖、16-丝杆、17-滑动座、18-导轨、2-Y方向调整模组、3-旋转角度调整模组、31-第二电机、32-旋转轴、33-电机座、34-夹爪气缸、35-夹爪、36-固定板、361-上固定板、362-侧固定板、37-第一轴承、38、第二轴承、4-Z方向调整模组、5-第一连接板、6-第二连接板、7-第三连接板、8-底座、9-第一加强筋、10-第二加强筋。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

参阅图1，图示为本发明实施例提供的一种四轴调整装置，所述调整装置包括X方向调整模组1、Y方向调整模组2、旋转角度调整模组3、Z方向调整模组4、第一连接板5、第二连接板6、第三连接板7以及底座8；

其中，所述X方向调整模组1与所述Y方向调整模组2通过所述第一连接板5相连，具体参阅图2所示的X方向调整模组1与Y方向调整模组2的连接示意图；

所述Y方向调整模组2与所述Z方向调整模组通过所述第二连接板6相连，所述第二连接板6与所述第三连接板7的连接方式为固定焊接方式，在本实施例中，所述第二连接板6与所述第三连接板7垂直连接，具体参阅图3所示的Y方向调整模组2与Z方向调整模组4的连接示意图；在本发明实施例中，所述Z方向调整模组4固定在所述第三连接板7上，可选的，所述Z方向调整模组4采用气动滑台，所述气动滑台与所述第三连接板7固定连接。

所述旋转角度调整模组3与所述Z方向调整模组4相连接；

所述底座8与所述X方向调整模组1固定连接。

在本实施例中，所述X方向调整模组1可带动Y方向调整模组2、旋转角度调整模组3、Z方向调整模组4、第一连接板5、第二连接板6、第三连接板7在X方向上运动；

所述Y方向调整模组2可带动旋转角度调整模组3、Z方向调整模组4、第二连接板6、第三连接板7在Y方向上运动；

所述Z方向调整模组4可带动所述旋转角度调整模组3在垂直方向上运动。

参阅图4，在本发明实施例中，所述装置还包括第一加强筋9和第二加强筋10，所述第一加强筋9和第二加强筋10用于连接所述第二连接板6和第三连接板7；具体的，所述第一加强筋9与所述第二加强筋10分别与所述第三连接板7和所述第二连接板6相连接，所述第一加强筋9和所述第二加强筋10可增强第三连接板7的强度与刚性。

参阅图5，在本发明实施例中，所述X方向调整模组1包括主体11、联轴器12、第一电机13、感应片14、丝杆16、滑动座17和导轨18，所述主体11设置于所述滑动座17上，所述联轴器12分别与所述丝杆16和所述第一电机13相连，所述丝杆16与所述滑动座17相连，所述第一电机13通过所述丝杆16带动所述滑动座16在所述导轨18上移动，所述感应片14设置在所述主体11的一侧，并与所述主体11固定连接，在本发明实施例中，所述感应片14用作指示所述X方向调整模组1在所述X方向上所处的位置，进而判断所述X方向调整模组1在所述X方向上是否移动到了预设位置。

可选的，所述X方向调整模组1还包括上盖15，所述上盖15设置于所述滑动座17的上方，且与所述主体11相连。

可选的，所述主体11上设置有固定孔111，基于所述固定孔111，可通过螺丝定位销将所述主体11固定在所述底座8上；所述滑动座17上设置有模组安装孔112，基于所述模组安装孔112，可通过螺丝定位销将所述滑动座17和所述第一连接板5固定连接；可选的，所述固定孔111和模组安装孔112的数量根据实际需求选择，本发明对此并无限制。

在本发明实施例中，所述Y方向调整模组2与所述X方向调整模组1的结构相同，当然，在本发明的其他实施例中，所述Y方向调整模组2也可以与所述X方向调整模组1的结构不同。

参阅图6及图7，在本发明实施例中，所述旋转角度调整模组3包括第二电机31、旋转轴32、电机座33、夹爪气缸34、夹爪35以及固定板36，所述第二电机31固定在所述电机座33内，并与所述旋转轴32一端相连接，所述旋转轴32另一端与所述固定板36相连；所述夹爪气缸34固定在所述固定板36上，并和所述夹爪35相连。

可选的，所述旋转轴32上还设置有第一轴承37和第二轴承38，且所述第一轴承37与所述第二轴承38固定安装在所述电机座33内壁上，所述第一轴承37与所述第二轴承38用于固定所旋转轴32不会产生位移偏差，保证旋转轴32的轴线在垂直方向上。

可选的，在本发明实施例中，所述夹爪气缸34的中心与所述旋转轴32的中心在同一轴线上。

可选的，所述固定板36包括上固定板361和侧固定板362，所述上固定板361与所述夹爪气缸34上端相连，所述侧固定板362设置于所述夹爪气缸34的一侧，通过设置上固定板361和侧固定板362，可增强所述夹爪气缸34的稳定性。

下面对上述装置的工作原理进行详细说明，具体地，所述装置的工作过程包括：

S1、调整所述X方向调整模组1和所述Y方向调整模组2，将所述夹爪35移动至预设的夹取位置；

S2、调整所述旋转角度调整模组3，将夹爪35调整至可以抓取物料的合适的角度；

S3、调整所述Z方向调整模组4，将所述旋转角度调整模组3在Z方向移动，到预设位置后，通过所述第二电机31驱动所述旋转轴32，然后通过所述夹爪气缸34驱动所夹爪35夹取物料；

S4、在所述夹爪35夹取物料后，通过所述Z方向调整模组4将所述夹爪35上升移动到预设高度，再通过所述X方向调整模组1与Y方向调整模组2将所述夹取了物料的夹爪35移动至预设的焊接位置上方；

S5、调整所述旋转角度调整模组3，将所述夹爪35调至预设焊接的合适位置，然后通过所述Z方向调整模组4将所述旋转角度调整模组3调整至合适高度；

S6、通过所述第二电机31驱动所述旋转轴32，再通过所述夹爪气缸34驱动所述夹爪35将所夹取的物料放置焊接点处进行焊接。

可选的，在本发明实施例中，所述工作过程中对位置的调整可以是先对装置进行角度调整，即先调整所述旋转角度调整模组3，然后再进行X方向和Y方向的调整，即对所述X方向调整模组1和所述Y方向调整模组2进行调整，或者先进行X方向和Y方向的调整，再进行角度的调整，这种调整方式为一种高精度调整方式，其精度可达0.02mm；可选的，所述工作过程中对位置的调整也可以是同步进行X方向、Y方向以及角度调整，即同时对所述X方向调整模组1、Y方向调整模组2和旋转角度调整模组3根据预设调整值进行调整。

本发明实施例整体结构简单、紧凑，可全自动实现X方向、Y方向、Z方向的位置调整以及通过旋转角度调整模组对角度的调整，从而可精确地抓取物料，并将物料精确地放置于指定位置，以进行后续操作，实现产品从夹取到定位的全过程自动化，并且操作简单、安全，而由于是通过控制设备对调整装置进行自动控制，调整速度和控制精度均得到提高，可有效提升生产效率，适合产品量化生产。

显然，以上所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例,附图中给出了本发明的较佳实施例，但并不限制本发明的专利范围。本发明可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本发明说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本发明专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种四轴调整装置，其特征在于：所述装置包括X方向调整模组、Y方向调整模组、旋转角度调整模组、Z方向调整模组、第一连接板、第二连接板、第三连接板以及底座；

其中，所述X方向调整模组与所述Y方向调整模组通过所述第一连接板相连接，所述第二连接板分别与所述Y方向调整模组和所述第三连接板相连接，所述Z方向调整模组固定在所述第三连接板上，所述旋转角度调整模组与所述Z方向调整模组相连接，所述底座与所述X方向调整模组固定连接。

2.根据权利要求1所述的四轴调整装置，其特征在于：所述X方向调整模组包括主体、联轴器、丝杆、滑动座、感应片、导轨和第一电机；

其中，所述导轨设置在所述主体内，所述滑动座设置在所述导轨上，

所述第一电机通过所述联轴器与所述丝杆相连，且所述丝杆与所述滑动座连接，所述第一电机带动所述滑动座沿着所述导轨滑动；

所述感应片设置于所述主体的一侧；

所述滑动座与所述第一连接板固定连接。

3.根据权利要求2所述的四轴调整装置，其特征在于：所述X方向调整模组还设置有上盖，所述上盖设置于所述滑动座的上方，且与所述主体相连。

4.根据权利要求2或3所述的四轴调整装置，其特征在于：所述Y方向调整模组与所述X方向调整模组的结构相同。

5.根据权利要去1-3任一项所述的四轴调整装置，其特征在于：所述旋转角度调整模组包括第二电机、旋转轴、电机座、夹爪气缸、夹爪以及固定板；

其中，所述第二电机固定在所述电机座内，并与所述旋转轴的一端相连，所述旋转轴的另一端与所述固定板相连；

所述夹爪气缸固定在所述固定板上，并和所述夹爪相连。

6.根据权利要求5所述的四轴调整装置，其特征在于：所述旋转轴上设置有第一轴承和第二轴承，所述第一轴承和所述第二轴承固定在所述电机座内壁上。

7.根据权利要求5所述的四轴调整装置，其特征在于：所述夹爪气缸的中心与所述旋转轴的中心在同一轴线上。

8.根据权利要求5所述的四轴调整装置，其特征在于：所述固定板包括上固定板和侧固定板，所述夹爪气缸分别与所述上固定板和侧固定板相连接。

9.根据权利要求1所述的四轴调整装置，其特征在于：所Z方向调整模组包括气动滑台，所述气动滑台分别与所述旋转角度调整模组和所述第三连接板固定连接。

10.根据权利要求1所述的四轴调整装置，其特征在于：所述第二连接板与所述第三连接板之间设置有加强筋。