CN109227078A - 旋转式垫片装配机器人整机系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种旋转式垫片装配机器人整机系统，包括转轴基座、转盘、料斗固定板、旋转电机、旋转放料机构和三种规格的送料机构，三种送料机构均固定在转盘上，旋转电机用于带动转盘旋转，旋转放料机构用于抓取垫片及装配垫片；本发明通过设置三种不同规格的料筒，通过旋转电机的驱动，根据装配需求选择不同规格垫片进行抓取及装配，满足需要安装一种、二种或三种规格垫片的工件，效率更高，结构更灵活；采用电磁吸料头抓取垫片，减少垫片装配面的摩擦，保证垫片表面质量，使垫片的稳定性更持久，且电磁吸料头每次抓取一个垫片同时装配一个垫片，实现垫片定量抓取的同时也能装配垫片，相比于现有技术，装配效率更高。
Description
技术领域
本发明涉及零部件装配领域，特别是涉及一种旋转式垫片装配机器人整机系统。
背景技术
发动机在生产过程中，垫片的安装工作比较重要，因为如果垫片缺少，后续工位无法查找，发动机在运行过程中会出现耐久性问题，垫片放多会出现发动机异响，影响发动机NVH效果，因此对于垫片的快速、准确数量的拿取使安装过程中非常重要的，针对这种情况，现有技术中采用一种垫片定量拿取器，包括底座，底座上固定设置有固定座，固定座上设置有投料管，固定座与底座之间设置有通槽，投料管与通槽连通，底座上设置有推块与拉块，底座上还设置有滑槽，拉块位于滑槽内，滑槽的槽壁为楔形，拉块嵌入滑槽的部分与滑槽的内轮廓形状一致且相互紧密贴合，推块的外轮廓与通槽的内轮廓一致且相互紧密贴合，这种方式解决了垫片的定量拿取问题；但是这种拿取装置存在着垫片与其他物件摩擦的问题，使垫片的稳定性不够持久，甚至在使用时间长了，因摩擦原因，导致垫片定量拿取存在误差，还有该拿取装置只能实现垫片的拿取，而不能直接放置垫片，且这种拿取装置只能进行一种垫片的拿取，针对需要装配多种类型的垫片时，该拿取装置就显得繁琐，每次进行不同种类的垫片装配时，都需要临时更换投料管，效率低下，影响装配的效率。
发明内容
本发明的目的在于克服以上所述的缺点，提供一种旋转式垫片装配机器人整机系统。
为实现上述目的，本发明的具体方案如下：一种旋转式垫片装配机器人整机系统，包括有一个横臂，横臂上设有一个可以沿着横臂左右移动的移动臂，移动臂的底部固定有垫片机械手。
垫片机械手包括转轴基座，所述转轴基座包括圆盘状的基座本体和转轴本体，所述转轴本体靠近基座本体的一端设有圆环顶块，所述基座本体上设有U形缺口；还包括转盘和料斗固定板，所述转盘底面中央设有从动齿轮，所述转盘套设于转轴本体上，所述从动齿轮与圆环顶块贴靠，所述料斗固定板与转轴本体的另一端转动连接，所述料斗固定板上设有第一圆孔、第二圆孔和第三圆孔，所述第一圆孔的直径大于第二圆孔，所述第二圆孔的直径大于第三圆孔；
还包括第一送料机构、第二送料机构和第三送料机构，所述第一送料机构包括第一料斗、第一震动器、第一料筒和第一卡料组件；所述第二送料机构包括第二料斗、第二震动器、第二料筒和第二卡料组件；所述第三送料机构包括第三料斗、第三震动器、第三料筒和第三卡料组件；所述第一震动器、第二震动器、第三震动器分别对应固定在第一圆孔、第二圆孔、第三圆孔上，所述第一料斗、第二料斗、第三料斗分别与第一震动器、第二震动器、第三震动器连接，所述第一料筒、第二料筒、第三料筒均固定在转盘上，所述第一料筒、第二料筒、第三料筒与转轴本体中心轴线的间距和U形缺口中部与转轴本体中心轴线的间距相等，所述第一料筒、第二料筒、第三料筒的一端均向上延伸并分别伸入第一圆孔、第二圆孔、第三圆孔内，所述第一料筒、第二料筒、第三料筒的另一端均向下延伸并位于转盘与基座本体之间，所述第一卡料组件、第二卡料组件、第三卡料组件用于卡住垫片并分别固定在第一料筒、第二料筒、第三料筒的另一端；
还包括旋转电机，所述旋转电机固定在基座本体的顶面，所述旋转电机的输出端连接有主动齿轮，所述主动齿轮与从动齿轮啮合；
还包括旋转放料机构，所述旋转放料机构包括两个旋转支架、翻转板、导向架、吸料气缸和翻转电机，所述吸料气缸为单活塞双向作用气缸，两个所述旋转支架分别固定在U形缺口的两端，所述翻转板的两端分别与两个旋转支架转动连接，所述吸料气缸固定在翻转板上，所述导向架与翻转板滑动连接，所述导向架的两端分别固定有电磁吸料头，所述电磁吸料头位于U形缺口的正下方，所述吸料气缸的两输出端分别与导向架的两端连接，所述翻转电机通过电机支架固定在其中一个旋转支架上，所述翻转电机的输出端通过联轴器与翻转板的一端连接。
其中，所述第一圆孔、第二圆孔、第三圆孔呈等边三角形分布。
其中，第一卡料组件包括第一卡料本体，所述第一卡料本体套设在第一料筒上，所述第一卡料本体上等间距设有三对第一枢耳，每对第一枢耳枢接有第一杠杆卡爪，所述第一杠杆卡爪的一端通过第一压簧与第一卡料本体连接，所述第一杠杆卡爪的另一端与垫片接触。
其中，第二卡料组件包括第二卡料本体，所述第二卡料本体套设在第二料筒上，所述第二卡料本体上等间距设有三对第二枢耳，每对第二枢耳枢接有第二杠杆卡爪，所述第二杠杆卡爪的一端通过第二压簧与第二卡料本体连接，所述第二杠杆卡爪的另一端与垫片接触。
其中，第三卡料组件包括第三卡料组件包括第三卡料本体，所述第三卡料本体套设在第三料筒上，所述第三卡料本体上等间距设有三对第三枢耳，每对第三枢耳枢接有第三杠杆卡爪，所述第三杠杆卡爪的一端通过第三压簧与第三卡料本体连接，所述第三杠杆卡爪的另一端与垫片接触。
其中，所述料斗固定板设有三个观察孔，三个观察孔与第一圆孔、第二圆孔、第三圆孔分别错开设置，所述转盘上设有三个分别与三个观察孔对应的过孔。
本发明的有益效果为：本发明通过设置三种不同规格的料筒，通过旋转电机的驱动，根据装配需求选择不同规格垫片进行抓取及装配，满足需要安装一种、二种或三种规格垫片的工件，效率更高，结构更灵活；采用电磁吸料头抓取垫片，减少垫片装配面的摩擦，保证垫片表面质量，使垫片的稳定性更持久，且电磁吸料头每次抓取一个垫片同时装配一个垫片，实现垫片定量抓取的同时也能装配垫片，相比于现有技术，装配效率更高。
附图说明
图1是本发明的主视图；
图2是本发明的垫片机械手结构示意图；
图3是本发明垫片机械手另一视角的结构示意图；
图4是本发明第一料筒与第一卡料组件配合的结构示意图；
图5是本发明第二料筒与第二卡料组件配合的结构示意图；
图6是本发明第三料筒与第三卡料组件配合的结构示意图；
图7是本发明旋转放料机构的结构示意图；
图8是本发明转轴基座的结构示意图；
附图标记说明：1-转轴基座；2-转盘；3-料斗固定板；
41-第一料斗；42-第一震动器；43-第一料筒；441-第一卡料本体；442-第一杠杆卡爪；443-第一压簧；
51-第二料斗；52-第二震动器；53-第二料筒；541-第二卡料本体；542-第二杠杆卡爪；543-第二压簧；
61-第三料斗；62-第三震动器；63-第三料筒；641-第三卡料本体；642-第三杠杆卡爪；643-第三压簧；
7-旋转电机；8-主动齿轮；
91-旋转支架；92-翻转板；93-导向架；94-吸料气缸；95-翻转电机；96-电磁吸料头；97-电机支架；
横臂-a1；移动臂-a2。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明，并不是把本发明的实施范围局限于此。
如图1至图8所示，本实施例所述的一种旋转式垫片装配机器人整机系统，包括有一个横臂a1，横臂上设有一个可以沿着横臂左右移动的移动臂a2，移动臂的底部固定有垫片机械手。
垫片机械手包括转轴基座1，所述转轴基座1包括圆盘状的基座本体和转轴本体，所述转轴本体靠近基座本体的一端设有圆环顶块，所述基座本体上设有U形缺口；还包括转盘2和料斗固定板3，所述转盘2底面中央设有从动齿轮，所述转盘2套设于转轴本体上，所述从动齿轮与圆环顶块贴靠，所述料斗固定板3与转轴本体的另一端转动连接，所述料斗固定板3上设有第一圆孔、第二圆孔和第三圆孔，所述第一圆孔的直径大于第二圆孔，所述第二圆孔的直径大于第三圆孔；
还包括第一送料机构、第二送料机构和第三送料机构，所述第一送料机构包括第一料斗41、第一震动器42、第一料筒43和第一卡料组件；所述第二送料机构包括第二料斗51、第二震动器52、第二料筒53和第二卡料组件；所述第三送料机构包括第三料斗61、第三震动器62、第三料筒63和第三卡料组件；所述第一震动器42、第二震动器52、第三震动器62分别对应固定在第一圆孔、第二圆孔、第三圆孔上，所述第一料斗41、第二料斗51、第三料斗61分别与第一震动器42、第二震动器52、第三震动器62连接，所述第一料筒43、第二料筒53、第三料筒63均固定在转盘2上，所述第一料筒43、第二料筒53、第三料筒63与转轴本体中心轴线的间距和U形缺口中部与转轴本体中心轴线的间距相等，所述第一料筒43、第二料筒53、第三料筒63的一端均向上延伸并分别伸入第一圆孔、第二圆孔、第三圆孔内，所述第一料筒43、第二料筒53、第三料筒63的另一端均向下延伸并位于转盘2与基座本体之间，所述第一卡料组件、第二卡料组件、第三卡料组件用于卡住垫片并分别固定在第一料筒43、第二料筒53、第三料筒63的另一端；
还包括旋转电机7，所述旋转电机7固定在基座本体的顶面，所述旋转电机7的输出端连接有主动齿轮8，所述主动齿轮8与从动齿轮啮合；
还包括旋转放料机构，所述旋转放料机构包括两个旋转支架91、翻转板92、导向架93、吸料气缸94和翻转电机95，所述吸料气缸94为单活塞双向作用气缸，两个所述旋转支架91分别固定在U形缺口的两端，所述翻转板92的两端分别与两个旋转支架91转动连接，所述吸料气缸94固定在翻转板92上，所述导向架93与翻转板92滑动连接，所述导向架93的两端分别固定有电磁吸料头96，所述电磁吸料头96位于U形缺口的正下方，所述吸料气缸94的两输出端分别与导向架93的两端连接，所述翻转电机95通过电机支架97固定在其中一个旋转支架91上，所述翻转电机95的输出端通过联轴器与翻转板92的一端连接。
具体地，使用时，三种不同规格的垫片依次从第一料斗41、第二料斗51、第三料斗61放入，在第一震动器42、第二震动器52、第三震动器62的作用下，垫片依次落入第一料筒43、第二料筒53、第三料筒63内，位于最底端的垫片分别被第一卡料组件、第二卡料组件、第三卡料组件卡住，然后根据待装垫片的工件需求，如先装配最大半径的垫片，则旋转电机7工作，驱动转盘2旋转，转盘2带动第一料筒43、第二料筒53、第三料筒63旋转，并使第一料筒43与U形缺口对齐，然后吸料气缸94工作，驱动固定在导向架93上方的电磁吸料头96向上伸出，同时与第一料筒43最底端的垫片接触并吸住垫片，然后吸料气缸94带动电磁吸料头96收回，最底端的垫片脱离第一卡料组件的限制，随电磁吸料头96移动，然后所述翻转电机95工作，带动翻转板92翻转，翻转板92带动导向架93翻转，吸住有垫片的电磁吸料头96朝下，未吸住垫片的电磁吸料头96朝上，然后在外部移动机构的作用下，使吸住有垫片的电磁吸料头96移动至待装垫片的工件上方，然后吸料气缸94再次工作，带动吸住有垫片的电磁吸料头96向下伸出，并与待装垫片的工件表面接触，然后该电磁吸料头96松开垫片，同时在吸料气缸94的作用下收回，完成最大半径垫片的装配，然后旋转电机7驱动，使第二料筒53、第三料筒63依次位于U形缺口的上方，垫片的抓取及装配工作流程和第一料筒43的垫片抓取及装配一样，这里不再赘述，即可完成三种规格的垫片安装。
本实施例可根据待装垫片的工件要求，可装配一种规格的垫片或两个规格的垫片或三种规格的垫片，结构更灵活；本实施例也可在转盘2上安装三种以上不同直径的料筒，实现三种以上的垫片抓取及装配。
本实施例通过设置三种不同规格的料筒，通过旋转电机7的驱动，根据装配需求选择不同规格垫片进行抓取及装配，满足需要安装一种、二种或三种规格垫片的工件，效率更高，结构更灵活；采用电磁吸料头96抓取垫片，减少垫片装配面的摩擦，保证垫片表面质量，使垫片的稳定性更持久，且电磁吸料头96每次抓取一个垫片同时装配一个垫片，实现垫片定量抓取的同时也能装配垫片，相比于现有技术，装配效率更高。
基于上述实施例的基础上，进一步地，所述第一圆孔、第二圆孔、第三圆孔呈等边三角形分，结构更合理，且利于控制转轴的旋转。
基于上述实施例的基础上，进一步地，第一卡料组件包括第一卡料本体441，所述第一卡料本体441套设在第一料筒43上，所述第一卡料本体441上等间距设有三对第一枢耳，每对第一枢耳均枢接有第一杠杆卡爪442，所述第一杠杆卡爪442的一端通过第一压簧443与第一卡料本体441连接，所述第一杠杆卡爪442的另一端与垫片接触；具体地，第一压簧443的弹力始终使第一杠杆卡爪442的另一端保持向内移动的趋势，三个第一杠杆卡爪442正好可夹持住最底端的垫片，当电磁吸料头96抓取垫片时，电磁吸料头96对垫片的下拉力大于第一杠杆卡爪442对垫片的夹持力，则垫片脱离第一杠杆卡爪442的限制随电磁吸料头96向下移动，当垫片抓取完毕后，第一杠杆卡爪442在第一压簧443的弹力作用下恢复原状，而倒数第二个垫片在自身重力下，落入最底端位置并被第一杠杆卡爪442夹持住，如此循环，不断进行垫片的抓取，结构简单，送料效率更好，同时也减少了垫片在抓取过程中与其他物体的接触，保障垫片表面质量。
基于上述实施例的基础上，进一步地，第二卡料组件包括第二卡料本体541，所述第二卡料本体541套设在第二料筒53上，所述第二卡料本体541上等间距设有三对第二枢耳，每对第二枢耳枢接有第二杠杆卡爪542，所述第二杠杆卡爪542的一端通过第二压簧543与第二卡料本体541连接，所述第二杠杆卡爪542的另一端与垫片接触；具体地，第二压簧543的弹力始终使第二杠杆卡爪542的另一端保持向内移动的趋势，三个第二杠杆卡爪542正好可夹持住最底端的垫片，当电磁吸料头96抓取垫片时，电磁吸料头96对垫片的下拉力大于第二杠杆卡爪542对垫片的夹持力，则垫片脱离第二杠杆卡爪542的限制随电磁吸料头96向下移动，当垫片抓取完毕后，第二杠杆卡爪542在第二压簧543的弹力作用下恢复原状，而倒数第二个垫片在自身重力下，落入最底端位置并被第二杠杆卡爪542夹持住，如此循环，不断进行垫片的抓取，结构简单，送料效率更好，同时也减少了垫片在抓取过程中与其他物体的接触，保障垫片表面质量。
基于上述实施例的基础上，进一步地，第三卡料组件包括第三卡料组件包括第三卡料本体641，所述第三卡料本体641套设在第三料筒63上，所述第三卡料本体641上等间距设有三对第三枢耳，每对第三枢耳枢接有第三杠杆卡爪642，所述第三杠杆卡爪642的一端通过第三压簧643与第三卡料本体641连接，所述第三杠杆卡爪642的另一端与垫片接触；具体地，第三压簧643的弹力始终使第三杠杆卡爪642的另一端保持向内移动的趋势，三个第三杠杆卡爪642正好可夹持住最底端的垫片，当电磁吸料头96抓取垫片时，电磁吸料头96对垫片的下拉力大于第三杠杆卡爪642对垫片的夹持力，则垫片脱离第三杠杆卡爪642的限制随电磁吸料头96向下移动，当垫片抓取完毕后，第三杠杆卡爪642在第三压簧643的弹力作用下恢复原状，而倒数第二个垫片在自身重力下，落入最底端位置并被第三杠杆卡爪642夹持住，如此循环，不断进行垫片的抓取，结构简单，送料效率更好，同时也减少了垫片在抓取过程中与其他物体的接触，保障垫片表面质量。
基于上述实施例的基础上，进一步地，所述料斗固定板3设有三个观察孔，三个观察孔与第一圆孔、第二圆孔、第三圆孔分别错开设置，所述转盘2上设有三个分别与三个观察孔对应的过孔；通过所述三观察口及三个过孔可根据料筒的送料情况，做出调整，结构更灵活。
以上所述仅是本发明的一个较佳实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，包含在本发明专利申请的保护范围内。
Claims (8)
1.一种旋转式垫片装配机器人整机系统，其特征在于：
包括有一个横臂（a1），横臂上设有一个可以沿着横臂左右移动的移动臂（a2），移动臂的底部固定有垫片机械手。
2.根据权利要求1所述的一种旋转式垫片装配机器人整机系统，其特征在于：垫片机械手包括转轴基座（1），所述转轴基座（1）包括圆盘状的基座本体和转轴本体，所述转轴本体靠近基座本体的一端设有圆环顶块，所述基座本体上设有U形缺口；还包括转盘（2）和料斗固定板（3），所述转盘（2）底面中央设有从动齿轮，所述转盘（2）套设于转轴本体上，所述从动齿轮与圆环顶块贴靠，所述料斗固定板（3）与转轴本体的另一端转动连接，所述料斗固定板（3）上设有第一圆孔、第二圆孔和第三圆孔，所述第一圆孔的直径大于第二圆孔，所述第二圆孔的直径大于第三圆孔；
还包括第一送料机构、第二送料机构和第三送料机构，所述第一送料机构包括第一料斗（41）、第一震动器（42）、第一料筒（43）和第一卡料组件；所述第二送料机构包括第二料斗（51）、第二震动器（52）、第二料筒（53）和第二卡料组件；所述第三送料机构包括第三料斗（61）、第三震动器（62）、第三料筒（63）和第三卡料组件；所述第一震动器（42）、第二震动器（52）、第三震动器（62）分别对应固定在第一圆孔、第二圆孔、第三圆孔上，所述第一料斗（41）、第二料斗（51）、第三料斗（61）分别与第一震动器（42）、第二震动器（52）、第三震动器（62）连接，所述第一料筒（43）、第二料筒（53）、第三料筒（63）均固定在转盘（2）上，所述第一料筒（43）、第二料筒（53）、第三料筒（63）与转轴本体中心轴线的间距和U形缺口中部与转轴本体中心轴线的间距相等，所述第一料筒（43）、第二料筒（53）、第三料筒（63）的一端均向上延伸并分别伸入第一圆孔、第二圆孔、第三圆孔内，所述第一料筒（43）、第二料筒（53）、第三料筒（63）的另一端均向下延伸并位于转盘（2）与基座本体之间，所述第一卡料组件、第二卡料组件、第三卡料组件用于卡住垫片并分别固定在第一料筒（43）、第二料筒（53）、第三料筒（63）的另一端；
还包括旋转电机（7），所述旋转电机（7）固定在基座本体的顶面，所述旋转电机（7）的输出端连接有主动齿轮（8），所述主动齿轮（8）与从动齿轮啮合；
还包括旋转放料机构，所述旋转放料机构包括两个旋转支架（91）、翻转板（92）、导向架（93）、吸料气缸（94）和翻转电机（95），所述吸料气缸（94）为单活塞双向作用气缸，两个所述旋转支架（91）分别固定在U形缺口的两端，所述翻转板（92）的两端分别与两个旋转支架（91）转动连接，所述吸料气缸（94）固定在翻转板（92）上，所述导向架（93）与翻转板（92）滑动连接，所述导向架（93）的两端分别固定有电磁吸料头（96），所述电磁吸料头（96）位于U形缺口的正下方，所述吸料气缸（94）的两输出端分别与导向架（93）的两端连接，所述翻转电机（95）通过电机支架（97）固定在其中一个旋转支架（91）上，所述翻转电机（95）的输出端通过联轴器与翻转板（92）的一端连接。
3.根据权利要求1所述的一种旋转式垫片装配机器人整机系统，其特征在于：所述第一圆孔、第二圆孔、第三圆孔呈等边三角形分布。
4.根据权利要求1所述的一种旋转式垫片装配机器人整机系统，其特征在于：第一卡料组件包括第一卡料本体（441），所述第一卡料本体（441）套设在第一料筒（43）上，所述第一卡料本体（441）上等间距设有三对第一枢耳，每对第一枢耳枢接有第一杠杆卡爪（442），所述第一杠杆卡爪（442）的一端通过第一压簧（443）与第一卡料本体（441）连接，所述第一杠杆卡爪（442）的另一端与垫片接触。
5.根据权利要求1所述的一种旋转式垫片装配机器人整机系统，其特征在于：第二卡料组件包括第二卡料本体（541），所述第二卡料本体（541）套设在第二料筒（53）上，所述第二卡料本体（541）上等间距设有三对第二枢耳，每对第二枢耳枢接有第二杠杆卡爪（542），所述第二杠杆卡爪（542）的一端通过第二压簧（543）与第二卡料本体（541）连接，所述第二杠杆卡爪（542）的另一端与垫片接触。
6.根据权利要求1所述的一种旋转式垫片装配机器人整机系统，其特征在于：第三卡料组件包括第三卡料组件包括第三卡料本体（641），所述第三卡料本体（641）套设在第三料筒（63）上，所述第三卡料本体（641）上等间距设有三对第三枢耳，每对第三枢耳枢接有第三杠杆卡爪（642），所述第三杠杆卡爪（642）的一端通过第三压簧（643）与第三卡料本体（641）连接，所述第三杠杆卡爪（642）的另一端与垫片接触。
7.根据权利要求1所述的一种旋转式垫片装配机器人整机系统，其特征在于：所述料斗固定板（3）设有三个观察孔，三个观察孔与第一圆孔、第二圆孔、第三圆孔分别错开设置，所述转盘（2）上设有三个分别与三个观察孔对应的过孔。
8.根据权利要求1所述的一种旋转式垫片装配机器人整机系统，其特征在于：所述料斗固定板（3）设有三个观察孔，三个观察孔与第一圆孔、第二圆孔、第三圆孔分别错开设置，所述转盘（2）上设有三个分别与三个观察孔对应的过孔。
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