CN111745584B - 自动拆装机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动拆装机构，用于对一带通孔的标准件进行安装或拆卸，包括：拾取模块，拾取模块包括拾取批头，拾取批头插入标准件的通孔中并与通孔锁定以拾取标准件；运动模块，与拾取批头的尾部连接，以驱动拾取批头运动；解锁模块，用于向标准件施加压力以使拾取披头与通孔解锁，并释放标准件。本发明能够对带通孔的标准件进行自动拾取、拆装及解锁，实现自动化装配，减少人工投入，提高零件的拆装效率。

Description

自动拆装机构

技术领域

本发明涉及紧固件的装配技术领域，尤其涉及一种自动拆装机构。

背景技术

工业生产中，经常需要用到快插接头或其他紧固件，因其方便快捷的特性，在各个领域均得到了较为广泛的应用。这些紧固件或接头在装配过程中，若依靠人工方式进行拾取、安装及拆卸，费时费力、工作效率低，且安装质量不易控制。

目前通常使用自动吸钉装置，通过真空方式对螺钉头部进行吸附与断开，从而完成螺钉的拾取和放置。然而，由于自动吸钉装置需通过真空管与被吸附件(例如螺钉)之间建立真空腔来实现吸附，因此，无法吸附具有通孔的标准件(例如快插接头)。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动拆装机构，能够对内通孔零件进行自动拾取和放置，实现自动化装配。

为了达到上述目的，本发明提供了一种自动拆装机构，用于对一带通孔的标准件进行安装或拆卸，包括：

拾取模块，所述拾取模块包括拾取批头，所述拾取批头插入所述标准件的通孔中，并与所述通孔锁定以拾取所述标准件；

运动模块，与所述拾取批头的尾部连接，以驱动所述拾取批头运动；

解锁模块，用于向所述标准件施加压力以使所述拾取披头与所述通孔解锁，并释放所述标准件。

可选的，所述拾取模块还包括拾取管，所述拾取管套设于所述拾取批头的头部，并随所述拾取披头同时插入所述标准件的通孔中。

可选的，所述拾取管与所述拾取批头为过盈配合。

可选的，所述拾取管的材质为橡胶。

可选的，所述拾取批头外还设置有防松圈，所述防松圈位于所述拾取管靠近所述运动模块的一端。

可选的，所述拾取批头的头部为六角头。

可选的，所述拾取批头的头部呈锥形和/或所述拾取批头的头部设置有环形凸起部。

可选的，所述解锁模块包括驱动组件及滑动组件，所述滑动组件套设于所述拾取管外，所述驱动组件驱动所述滑动组件沿着所述拾取模块的轴向移动以向所述标准件施加压力。

可选的，所述滑动组件包括弹簧及弹簧座，所述弹簧座位于所述弹簧靠近所述运动模块的一端，所述驱动组件与所述弹簧座连接以驱动所述弹簧及所述弹簧座同时运动。

可选的，所述滑动组件还包括保护座，所述保护座设置于所述弹簧背离所述弹簧座的一端。

可选的，所述驱动组件包括液压缸及第一连接板，所述第一连接板的两端分别与所述液压缸的活塞及所述滑动组件连接。

可选的，所述驱动组件包括第一电机、丝杠及第二连接板，所述第二连接板的两端分别与所述丝杠及所述滑动组件连接，所述第一电机驱动所述丝杠旋转以使所述滑动组件移动。

本发明还提供了一种利用如上所述的自动拆装机构进行自动拆装的方法，包括：

拾取批头插入一标准件的通孔中，并与所述通孔锁定以拾取所述标准件；

运动模块驱动所述拾取批头运动以使所述标准件安装至一螺纹孔或者从所述螺纹孔中退出；

解锁模块向所述标准件施加压力以使所述拾取披头与所述通孔解锁。

本发明通过所述拾取模块拾取带通孔的标准件，并利用所述运动模块驱动所述拾取批头运动以拆装所述标准件，所述解锁模块向所述标准件施加压力以使所述拾取披头与所述带通孔的标准件解锁，从而能够对带通孔的标准件进行自动拾取、拆装及解锁，实现自动化装配，进而减少人工投入，提高零件的拆装效率。

附图说明

图1为一种自动吸钉装置的结构示意图；

图2本发明实施例提供的自动拆装机构拾取状态的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的图2的剖视图；

图4本发明实施例提供的自动拆装机构放置状态的结构示意图；

图5a为本发明实施例提供的锥形批头结构示意图；

图5b为本发明实施例提供的卡箍形批头结构示意图；

图5c为本发明实施例提供的锥形批头用于带通孔的标准件拾取的示意图；

图6为本发明实施例提供的弹簧座的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的保护座的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的第一连接板的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的液压缸下置的方案示意图；

图10为本发明实施例提供的丝杠与第一电机的方案示意图；

图11为本发明实施例提供的框架的结构示意图；

图中：101-真空管；102-六角批头；103-螺钉；10-框架；10a-第一通孔；10b-第二通孔；20-拾取模块；21-拾取批头；21a-锥形批头；21b-卡箍形批头；22-拾取管；23-防松圈；30-运动模块；40-解锁模块；41-驱动组件；411-液压缸；412-第一连接板；412a-第一安装孔；412b-第二安装孔；413-第一电机；414-丝杠；415-第二连接板；42-滑动组件；421-弹簧座；421a-第一部；421b-第二部；422-弹簧；423-保护座；423a-第三部；423b-第四部；51-标准件；52-零件库。

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

参阅图1，其为一种自动吸钉装置的结构示意图，所述自动吸钉装置包括真空管101及设置于所述真空管101内的六角批头102，所述真空管101的底部具有“台阶孔”。在对螺钉103进行拾取时，所述真空管101内形成真空，螺钉103的头部被真空管101吸附，并嵌入至真空管101的“台阶孔”中，实现拾取功能。当螺钉103放置到位后，六角批头102在电力驱动下旋转并向下移动，与螺钉103相撞，并使螺钉103拧紧到位，进而使螺钉103脱离真空管101，真空关闭，实现螺钉103的放置与拧紧。然而，此种自动吸钉装置需在真空管101与被吸附件(螺钉103)之间建立真空腔来实现吸附，无法吸附具有通孔的标准件(例如快插接头)。

基于此，本发明提供了一种自动拆装机构，如图2及图3所示，用于对一带通孔的标准件进行安装或拆卸，包括：

拾取模块20，所述拾取模块20包括拾取批头21，所述拾取批头21插入所述标准件51的通孔中，并与所述通孔锁定以拾取所述标准件51；

运动模块30，与所述拾取批头21的尾部连接，以驱动所述拾取批头21运动；

解锁模块40，用于向所述标准件51施加压力以使所述拾取批头21与所述通孔解锁，并释放所述标准件51。

进一步的，所述拾取模块20还包括拾取管22，所述拾取管22套设于所述拾取批头21的头部，并随所述拾取披头21同时插入所述标准件51的通孔中。

具体的，所述拾取管22与所述拾取批头21为过盈配合，所述拾取管22压紧于所述拾取批头21外，依靠摩擦力与所述拾取批头21连接，在拾取所述标准件51(例如快插接头)时，所述拾取批头21与所述拾取管22同时插入快插接头的通孔中，所述拾取管22与快插接头自锁，通过快插接头通孔内的卡套锁定所述拾取管22，使所述拾取管22与快插接头连接。

进一步的，所述拾取管22的材质为橡胶。本实施例中，可以采用常用的气管。不同型号的标准件51对应不同型号的拾取管22，根据要拆卸或安装的标准件51的通孔直径选择对应的拾取管22。

进一步的，参阅图3，所述拾取批头21外还设置有防松圈23，所述防松圈23位于所述拾取管22靠近所述运动模块30的一端。具体的，所述防松圈23与所述拾取批头21固定连接，并设置于所述拾取管22的上方，以防止拾取管22及拾取批头21在长时间工作后，拾取管22向上移动。这里，所述防松圈23也可以设置成台阶式，从而更有效地对拾取管22进行限位。

所述拾取管22套设于所述拾取批头21的头部，并且，所述拾取批头21凸出于所述拾取管22，当所述拾取批头21插入所述标准件51中时，可以对所述标准件51(例如快插接头)执行安装及拆卸。较佳的，所述拾取批头21的头部为六角头，六角头可以与快插接头类的标准件相配合，从而可以对其执行旋转拧紧或旋转拧松的操作。

优选的，所述拾取批头21的头部呈锥形和/或所述拾取批头21的头部设置有环形凸起部。通过改变所述拾取批头21的头部的形状，例如设置呈锥形或在端部设置环形凸起部(卡箍形)，如图5a、图5b及图5c中所示的锥形批头21a及卡箍形批头21b，利用锥形批头21a及卡箍形批头21b与带通孔的标准件51的挤压、摩擦等作用实现拾取披头与所述标准件51的锁定，无需设置拾取管22，即可实现对标准件51的拾取与放置。

进一步的，所述运动模块30与所述拾取批头21的尾部连接，用于在安装或拆卸所述标准件51时，以驱动所述拾取批头21运动(可为旋转、直线运动或其组合)，从而使所述标准件51安装至一螺纹孔或者从所述螺纹孔中退出。具体实施时，所述运动模块30可以为电机。

进一步的，参阅图3及图4，所述解锁模块40包括驱动组件41及滑动组件42，所述滑动组件42套设于所述拾取管22外，所述驱动组件41驱动所述滑动组件42沿着所述拾取模块20的轴向移动以向所述标准件51施加压力。

其中，所述滑动组件42包括弹簧422及弹簧座421，所述弹簧座421位于所述弹簧422靠近所述运动模块30的一端，所述驱动组件41与所述弹簧座421连接以驱动所述弹簧422及所述弹簧座421同时运动。具体的，所述弹簧422靠近所述运动模块30的一端设置于所述弹簧座421内，且所述弹簧座421及所述弹簧422均套设于所述拾取批头21及所述拾取管22外。参阅图6，其为所述弹簧座421的结构示意图，所述弹簧座421内设置有贯通的台阶孔，包括第一部421a及第二部421b，所述第一部421a的内径与所述弹簧422的外径配合，所述第二部421b的内径略大于所述拾取批头21的外径，以使所述弹簧座421及弹簧422能够沿所述拾取批头21的轴向移动。所述驱动组件41与所述弹簧座421连接，用于在放置所述标准间51(例如快插接头)时，驱动所述弹簧422及所述弹簧座421同时沿着所述拾取披头的轴向移动，以便向所述标准件51施加压力。

较佳的，所述滑动组件42还包括保护座423，所述保护座423设置于所述弹簧422背离所述弹簧座421的一端。具体的，所述保护座423的材质可以为金属或塑料，其结构如图7所示，所述保护座423内设置有贯通的台阶孔，包括第三部423a及第四部423b，所述第三部423a的内径与所述弹簧422的外径配合，所述第四部423b的内径大于所述拾取管22的外径。参阅图9，所述保护座423设置于所述弹簧422背离所述弹簧座421的一端，当需要解锁所述标准件51时，通过所述保护座423与所述标准件51的表面接触，可以保护弹簧422，延长弹簧422的寿命，避免其因频繁地直接与所述标准件51接触而造成损伤，同时也保护了所述标准进51的表面。

进一步的，所述驱动组件41包括液压缸411及第一连接板412，所述第一连接板412的两端分别与所述液压缸411的活塞及所述滑动组件42连接。具体的，所述驱动组件41具有两个工位，以实现对所述标准件51拾取与放置状态的切换。参阅图2和图4，其为拾取状态时的示意图和放置状态时的示意图。所述第一连接板412用于将所述液压缸411与所述弹簧座421连接，以由所述驱动组件41驱动所述弹簧座421和弹簧422作往复移动。并且，所述第一连接板412与所述弹簧座421螺纹连接，通过改变所述弹簧座421与所述第一连接板412之间的安装距离，可以实现对所述弹簧422的压缩量的调节。参阅图8，其为所述第一连接板412的结构示意图，所述连接板42的两端分别设置有第一安装孔412a及第二安装孔412b，所述第一安装孔412a用于设置所述弹簧座421，所述第二安装孔412b用于设置所述液压缸411的活塞。

当所述驱动组件41驱动所述弹簧座421和弹簧422向所述标准件51的方向运动时，所述弹簧422压紧所述标准件51，以使所述拾取批头21与所述标准件51解锁。本实施例中，所述液压缸411的活塞伸出方向为背离所述运动模块30的方向，当拾取所述标准件51时，所述液压缸411的活塞处于缩回状态，如图2所示；再参阅图4，当放置所述标准件51后，所述液压缸411的活塞处于伸出状态，驱动所述弹簧座421向所述标准件51的方向运动，使所述弹簧422的端面压紧所述标准件51，从而使所述拾取批头21及所述拾取管22与所述标准件51解锁，将所述拾取批头21及所述拾取管22与所述标准件51分离。或者，如图9所示，所述液压缸411的活塞伸出方向为靠近所述运动模块30的方向，当拾取所述标准件51时，所述液压缸411的活塞处于伸出状态；当放置所述标准件51后，所述液压缸411的活塞处于缩回状态，驱动所述弹簧座421向靠近所述标准件51的方向运动，使所述弹簧422的端面压紧所述标准件51，从而使所述拾取批头21及所述拾取管22与所述标准件51解锁。

进一步的，所述驱动组件41包括第一电机413、丝杠414及第二连接板415，所述第二连接板415的两端分别与所述丝杠414及所述滑动组件42连接，所述第一电机413驱动所述丝杠414旋转以使所述滑动组件42移动。具体的，如图10所示，所述第一电机413驱动所述丝杠414旋转，所述第二连接板415的一端与所述丝杠414螺纹连接，另一端与所述滑动组件42中的弹簧座421连接，同样可以使所述滑动组件42沿着所述拾取模块20的轴向移动。

进一步的，所述自动拆装机构还包括框架10，用于提供安装时的结构支撑。参阅图11，本实施例中，所述框架10呈弓形，所述框架10的顶部和底部分别设置有第一通孔10a和第二通孔10b，所述第一通孔10a用于设置所述运动模块30，所述第二通孔10b用于使所述拾取模块20穿过。

本发明还提供了一种利用如上所述的自动拆装机构进行自动拆装的方法，包括：

拾取批头21插入一标准件51的通孔中，并与所述通孔锁定以拾取所述标准件51；

运动模块30驱动所述拾取批头21运动以使所述标准件51安装至一螺纹孔或者从所述螺纹孔中退出；

解锁模块40向所述标准件51施加压力以使所述拾取批头21与所述通孔解锁。

具体的，参阅图2，多个所述标准件51装于零件库52中，拾取时，通过机械手或其他自动化装置将所述自动拆装机构移动至零件库52的上方，并使所述拾取模块20对准一标准件51，竖直向下移动所述自动拆装机构直至所述拾取模块20的拾取批头21与拾取管22同时插入所述标准件51的通孔中，所述拾取披头21及所述拾取管22与所述通孔锁定以拾取所述标准件51，由机械手将所述自动拆装机构竖直向上移动，完成拾取功能。

参阅图4，当所述标准件51放置到位后，所述运动模块30驱动所述拾取批头21顺时针或逆时针旋转，从而拧紧或拧松所述标准件51，以使所述标准件51安装至一螺纹孔或者从所述螺纹孔中退出。

继而解锁模块40向所述标准件51施加压力以使所述拾取披头21及拾取管22与所述通孔解锁。驱动组件41驱动所述滑动组件42沿着所述拾取模块20的轴向移动(本例中液压缸411的活塞伸出)，使所述弹簧422压紧所述标准件51，对所述标准件51施加持续的压力以使拾取披头21及拾取管22与标准件51解锁并脱离。所述自动拆装机构整体竖直向上移动，所述弹簧422逐渐伸展，施加给所述标准件51的压力逐渐减小，但始终大于解锁所需压力。当所述拾取披头21脱离标准件51时，液压缸411的活塞恢复至缩回状态，完成放置动作。

若在实施解锁时发生故障，导致拾取管22与标准件51之间没有完成解锁，在整个自动拆装机构上移过程中，由于所述拾取管22是通过摩擦力套设于所述拾取批头21上，所述拾取管22将从所述拾取批头21上“滑落”，从而保护整个装置与设备的安全。通过改变所述拾取管22的结构尺寸可以改变所述拾取管22与所述拾取批头21之间的摩擦力，以实现不同应用状况下的故障保护。

综上，在本发明实施例提供的一种自动拆装机构中，充分利用带通孔的标准件与拾取批头之间的自锁作用，通过所述拾取模块拾取带通孔的标准件，并利用所述运动模块驱动所述拾取批头运动以拆装所述标准件，所述解锁模块向所述标准件施加压力以使所述拾取披头与所述标准件解锁，从而能够对带通孔的标准件进行自动拾取、拆装及解锁，实现自动化装配，进而减少人工投入，提高零件的拆装效率，且本发明结构简单紧凑，外形尺寸小，具有较高的可靠性和安全性。

上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种自动拆装机构，用于对一带通孔的标准件进行安装或拆卸，其特征在于，包括：

拾取模块，所述拾取模块包括拾取批头，所述拾取批头插入所述标准件的通孔中，所述拾取批头与所述通孔通过过盈配合连接，使得所述拾取批头与所述通孔锁定以拾取所述标准件；

运动模块，与所述拾取批头的尾部连接，以驱动所述拾取批头旋转拧紧或者旋转拧松，以使所述标准件安装至一螺纹孔或者从所述螺纹孔中退出；

解锁模块，所述解锁模块包括驱动组件及滑动组件，所述滑动组件套设于所述拾取模块外，所述驱动组件驱动所述滑动组件沿着所述拾取模块的轴向移动以向所述标准件施加压力，以使所述拾取模块与所述通孔解锁，并释放所述标准件。

2.如权利要求1所述的自动拆装机构，其特征在于，所述拾取模块还包括拾取管，所述拾取管套设于所述拾取批头的头部，并随所述拾取批头同时插入所述标准件的通孔中。

3.如权利要求2所述的自动拆装机构，其特征在于，所述拾取管与所述拾取批头为过盈配合。

4.如权利要求2或3所述的自动拆装机构，其特征在于，所述拾取管的材质为橡胶。

5.如权利要求2所述的自动拆装机构，其特征在于，所述拾取批头外还设置有防松圈，所述防松圈位于所述拾取管靠近所述运动模块的一端。

6.如权利要求1所述的自动拆装机构，其特征在于，所述拾取批头的头部为六角头。

7.如权利要求1所述的自动拆装机构，其特征在于，所述拾取批头的头部呈锥形和/或所述拾取批头的头部设置有环形凸起部。

8.如权利要求1所述的自动拆装机构，其特征在于，所述滑动组件包括弹簧及弹簧座，所述弹簧座位于所述弹簧靠近所述运动模块的一端，所述驱动组件与所述弹簧座连接以驱动所述弹簧及所述弹簧座同时运动。

9.如权利要求8所述的自动拆装机构，其特征在于，所述滑动组件还包括保护座，所述保护座设置于所述弹簧背离所述弹簧座的一端。

10.如权利要求1所述的自动拆装机构，其特征在于，所述驱动组件包括液压缸及第一连接板，所述第一连接板的两端分别与所述液压缸的活塞及所述滑动组件连接。

11.如权利要求1所述的自动拆装机构，其特征在于，所述驱动组件包括第一电机、丝杠及第二连接板，所述第二连接板的两端分别与所述丝杠及所述滑动组件连接，所述第一电机驱动所述丝杠旋转以使所述滑动组件移动。

12.一种利用如权利要求1-11中任一项所述的自动拆装机构进行自动拆装的方法，其特征在于，包括：

拾取批头插入一标准件的通孔中，并与所述通孔锁定以拾取所述标准件；

运动模块驱动所述拾取批头运动以使所述标准件安装至一螺纹孔或者从所述螺纹孔中退出；

解锁模块向所述标准件施加压力以使所述拾取批头与所述通孔解锁。

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