CN112060240A - 用于销钉放置、抓取和安装的自动化打钉装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于销钉放置、抓取和安装的自动化打钉装置，包括机械手装置和销钉盘，机械手装置包括竖向安装板、升降气缸、升降气缸安装座、传动安装座、手柄气缸、手柄、手柄夹持指、销钉压入块和控制器，升降气缸带动手柄气缸竖向移动，手柄气缸带动两个手柄夹持指反向移动；销钉盘包括底盘和上盘，多个上盘依次并排放置在底盘上，上盘上设有多个销钉孔。本发明能够实现对销钉的自动夹持抓取和打压安装，显著提高了销钉安装作业的精准度和效率；销钉盘能够实现不同直径销钉的精准分区域放置和快速更换，配合机械手装置实现更加精确、高效的销钉自动夹持抓取和打压安装作业。

Description

用于销钉放置、抓取和安装的自动化打钉装置

技术领域

本发明涉及一种销钉打钉装置，尤其涉及一种用于销钉放置、抓取和安装的自动化打钉装置。

背景技术

销钉在机电产品组装中应用非常普遍，比如，PCB板后期外形成形加工时需要内部或外部定位，定位方式就是将销钉安装到定位孔。

传统的销钉安装方式一般是先钻好定位孔后，由人工一颗一颗地将销钉手工安装到每一个定位孔中，再手工用榔头敲击安装到位。比如，传统的PCB板销钉安装方式如下：PCB板上定位孔钻孔完成后，由人工一颗一颗将销钉手工安装到每一个定位孔，然后手工用榔头敲击安装好销钉。

上述传统的销钉安装方式存在如下缺陷：很多应用场合中，需要安装的销钉数量很大，比如PCB板加工中，需要安装的销钉多达几十至几百个，人工安装销钉会非常费时费力，而且随着销钉定位孔的数量增多、密度增大，要靠人工寻找新钻成的定位孔的难度也越来越高，这些都导致传统的销钉安装方式存在费时费力、效率低下的弊端，难以满足现代工业发展需要。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种高效率且自动化作业的用于销钉放置、抓取和安装的自动化打钉装置。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种用于销钉放置、抓取和安装的自动化打钉装置，包括机械手装置和销钉盘，所述机械手装置包括竖向安装板、升降气缸、升降气缸安装座、传动安装座、手柄气缸、手柄、手柄夹持指、销钉压入块和控制器，所述升降气缸安装座安装在所述竖向安装板上，所述升降气缸安装在所述升降气缸安装座上，所述传动安装座的上端与所述升降气缸的竖向活塞杆的下端连接，所述手柄气缸安装于所述传动安装座的下端，两个所述手柄的上端分别对称安装于所述手柄气缸的两侧且能相互反向移动，两个所述手柄夹持指的上端分别与两个所述手柄的下端连接，两个所述手柄夹持指的下端设有用于夹持所述销钉的夹持部，所述销钉压入块的上端与所述手柄气缸的底部连接，所述销钉压入块位于两个所述手柄夹持指之间且所述销钉压入块的底部位于两个所述手柄夹持指的夹持部的上方，所述升降气缸的控制输入端和所述手柄气缸的控制输入端分别与所述控制器的控制输出端对应连接；所述销钉盘包括底盘和上盘，所述底盘的两侧分别设有挡条，多个所述上盘依次并排放置在所述底盘上且位于两个所述挡条之间，所述上盘上设有多个用于竖向插装销钉的销钉孔，不同的所述上盘上的所述销钉孔的孔径不同或相同。

上述结构中，机械手装置用于与控制器配合形成抓取和安装销钉的机械手，其中，竖向安装板用作其它部件的安装基础，同时可以安装在包含本自动化打钉装置的整个自动化系统中的其它安装件上，以便于整个机械手装置实现横向的多角度移动，一般为横向的X向和Y向移动，从而共同完成销钉的自动化抓取、移动和安装功能，这里的其它安装件一般为X向移动装置和Y向移动装置，可采用控制器控制伺服电机旋转、伺服电机的转轴带动螺杆旋转、从而带动套装于螺杆上的螺母进行直线移动的现有技术轻易实现；升降气缸用于带动传动安装座竖向移动，从而带动手柄气缸和销钉压入块竖向移动，最终利用销钉压入快实现对销钉的打压安装作业；升降气缸安装座用于安装升降气缸；传动安装座用于安装手柄气缸且同时用于将升降气缸的竖向移动动力传递给手柄气缸和销钉压入块；手柄气缸用于驱动两个手柄作相反方向的移动，从而带动两个手柄夹持指对应移动实现对销钉的夹持抓取和松开作业，是一种现有技术的常规双驱动气缸；手柄用于将手柄气缸的驱动动力传递给手柄夹持指；手柄夹持指用于在手柄的带动下利用其下端的夹持部实现对销钉的夹持；销钉压入块用于在升降气缸的驱动下实现对销钉的打压安装；控制器用于对升降气缸和手柄气缸进行自动化控制，采用现有技术的常规控制器即可，控制器可以是本装置的专用控制器，也可以是包括本装置的自动化系统的共用控制器；销钉盘用于放置多个不同或相同直径的销钉，以便于机械手装置抓取销钉，其中，底盘用作多个上盘的限位放置基础，利于放置、移动和更换上盘；上盘用于放置多个销钉，多个上盘利于放置不同直径的销钉和较大数量的销钉，以适应销钉安装需要。

作为优选，为了使传动安装座既能确保精确传动又能便于安装手柄气缸，所述传动安装座为“L”形且其竖板的上端与所述升降气缸的竖向活塞杆的下端连接，所述手柄气缸安装于所述传动安装座的横板的底部。

进一步，为了实现传动安装座的精确竖向移动，所述竖向安装板上与所述传动安装座的竖板对应的位置安装有竖向导轨，所述竖向导轨上安装有能够竖向滑动的滑块，所述传动安装座的竖板安装于所述滑块上。

进一步，为了便于手柄夹持指稳定夹持销钉，每一个所述手柄夹持指的夹持部上靠近另一个所述手柄夹持指的一侧表面设有竖向的圆弧形夹持凹槽。

作为优选，为了实现手柄的精确移动，所述手柄气缸的两侧分别设有条形凹槽，两个所述手柄的上端分别置于两个所述条形凹槽内且分别与所述手柄气缸的两个驱动输出端连接。

作为优选，为了便于手柄夹持指准确夹持抓取销钉，所述上盘上的多个所述销钉孔呈矩阵排列。

本发明的有益效果在于：

本发明通过控制器控制升降气缸带动手柄夹持指和销钉压入块实现竖向移动，通过控制器控制手柄气缸带动两个手柄夹持指进行反向移动，从而实现对销钉的自动夹持抓取和打压安装，显著提高了销钉安装作业的精准度和效率；通过设计包括底盘和上盘的销钉盘实现不同直径销钉的精准分区域放置和快速更换，配合机械手装置实现更加精确、高效的销钉自动夹持抓取和打压安装作业；本装置与包括横向移动装置的其它配套装置共同组成全自动的销钉抓取、移动和安装系统，利于推进整个自动化生产线的综合建设和应用。

附图说明

图1是本发明所述用于销钉放置、抓取和安装的自动化打钉装置的立体图；

图2是本发明所述机械手装置组装前的爆炸图，图中未示竖向安装板和竖向导轨。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1和图2所示，本发明所述用于销钉放置、抓取和安装的自动化打钉装置，包括机械手装置和销钉盘，所述机械手装置包括竖向安装板8、升降气缸2、升降气缸安装座4、传动安装座7、手柄气缸10、手柄9、手柄夹持指 12、销钉压入块11和控制器(图中未示)，升降气缸安装座4安装在竖向安装板8上，升降气缸2安装在升降气缸安装座4上，传动安装座7的上端与升降气缸2的竖向活塞杆1的下端连接，手柄气缸10安装于传动安装座7的下端，两个手柄9的上端分别对称安装于手柄气缸10的两侧且能相互反向移动，两个手柄夹持指12的上端分别与两个手柄9的下端连接，两个手柄夹持指12的下端设有用于夹持所述销钉的夹持部(图中未标记)，销钉压入块11的上端与手柄气缸10的底部连接，销钉压入块11位于两个手柄夹持指12之间且销钉压入块11的底部位于两个手柄夹持指12的夹持部的上方，升降气缸2的控制输入端和手柄气缸10的控制输入端分别与所述控制器的控制输出端对应连接；所述销钉盘包括底盘15和上盘16，底盘15的两侧分别设有挡条14，多个上盘16 依次并排放置在底盘15上且位于两个挡条14之间，上盘16上设有多个用于竖向插装销钉13的销钉孔17，不同的上盘16上的销钉孔17的孔径不同或相同。

图1和图2还示出了用于连接升降气缸2的竖向活塞杆1和传动安装座7 的连接件3，该连接件3仅起便于连接的作用，具体形状和尺寸根据需要而定，图2还示出了升降气缸2的竖向活塞杆1的下段设置的方形连接柱18，也是起便于连接的作用；这些是常规适应性结构。

如图1和图2所示，使用时，本自动化打钉装置一般与其它装置一起共同完成全自动化的销钉安装作业，其它装置至少包括由控制器控制的横向移动装置，横向移动装置一般包括由控制器控制移动的X向移动装置和Y向移动装置；首先通过控制器控制横向移动装置使两个手柄夹持指12移动至靠近销钉盘的位置并精确停止于需要安装的销钉13的正上方；然后控制升降气缸2动作，使两个手柄夹持指12向下移动直到两个手柄夹持指12下端的夹持部分别位于对应销钉13的上段的两侧，升降气缸2停止运行；然后控制手柄气缸10动作，带动两个手柄夹持指12向相互靠近的方向移动，直到两个手柄夹持指12下端的夹持部稳定地夹持住对应的销钉13的上段，手柄气缸10停止运行；然后控制升降气缸2运行，带动两个手柄夹持指12向上移动，将对应销钉13从销钉孔 17中取出，升降气缸2停止运行；然后控制横向移动装置带动被夹持抓取的销钉13移动到需要安装的产品定位孔的正上方并停止；然后控制升降气缸2动作，使两个手柄夹持指12和对应的销钉13向下移动直到销钉13稳定安装于对应的产品定位孔内，升降气缸2停止运行；然后控制手柄气缸10动作，带动两个手柄夹持指12向相互远离的方向移动，直到两个手柄夹持指12下端的夹持部将对应的销钉13的上段松开，手柄气缸10停止运行；然后控制升降气缸2运行，带动两个手柄夹持指12向上移动，直到完全移动至对应销钉13的上方，升降气缸2停止运行；如此完成一次销钉13的抓取、移动和安装的全自动化过程；下一次安装另外的销钉13时，重复上述过程即可。

如图1和图2所示，下面还公开了本发明的多种优化结构，根据实际需要可以将上述结构与下述一种或多种优化结构叠加组合为更加优化的技术方案。

为了使传动安装座7既能确保精确传动又能便于安装手柄气缸10，传动安装座7为“L”形且其竖板的上端与升降气缸2的竖向活塞杆1的下端连接，手柄气缸10安装于传动安装座7的横板的底部。

为了实现传动安装座7的精确竖向移动，竖向安装板8上与传动安装座7 的竖板对应的位置安装有竖向导轨5，竖向导轨5上安装有能够竖向滑动的滑块 6，传动安装座7的竖板安装于滑块6上。

为了便于手柄夹持指12稳定夹持销钉13，每一个手柄夹持指12的夹持部上靠近另一个手柄夹持指12的一侧表面设有竖向的圆弧形夹持凹槽20。

为了实现手柄9的精确移动，手柄气缸10的两侧分别设有条形凹槽19，两个手柄9的上端分别置于两个条形凹槽19内且分别与手柄气缸10的两个驱动输出端连接。

为了便于手柄夹持指准确夹持抓取销钉13，上盘16上的多个销钉孔17呈矩阵排列。

上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。

Claims (6)

1.一种用于销钉放置、抓取和安装的自动化打钉装置，其特征在于：包括机械手装置和销钉盘，所述机械手装置包括竖向安装板、升降气缸、升降气缸安装座、传动安装座、手柄气缸、手柄、手柄夹持指、销钉压入块和控制器，所述升降气缸安装座安装在所述竖向安装板上，所述升降气缸安装在所述升降气缸安装座上，所述传动安装座的上端与所述升降气缸的竖向活塞杆的下端连接，所述手柄气缸安装于所述传动安装座的下端，两个所述手柄的上端分别对称安装于所述手柄气缸的两侧且能相互反向移动，两个所述手柄夹持指的上端分别与两个所述手柄的下端连接，两个所述手柄夹持指的下端设有用于夹持所述销钉的夹持部，所述销钉压入块的上端与所述手柄气缸的底部连接，所述销钉压入块位于两个所述手柄夹持指之间且所述销钉压入块的底部位于两个所述手柄夹持指的夹持部的上方，所述升降气缸的控制输入端和所述手柄气缸的控制输入端分别与所述控制器的控制输出端对应连接；所述销钉盘包括底盘和上盘，所述底盘的两侧分别设有挡条，多个所述上盘依次并排放置在所述底盘上且位于两个所述挡条之间，所述上盘上设有多个用于竖向插装销钉的销钉孔，不同的所述上盘上的所述销钉孔的孔径不同或相同。

2.根据权利要求1所述的用于销钉放置、抓取和安装的自动化打钉装置，其特征在于：所述传动安装座为“L”形且其竖板的上端与所述升降气缸的竖向活塞杆的下端连接，所述手柄气缸安装于所述传动安装座的横板的底部。

3.根据权利要求2所述的用于销钉放置、抓取和安装的自动化打钉装置，其特征在于：所述竖向安装板上与所述传动安装座的竖板对应的位置安装有竖向导轨，所述竖向导轨上安装有能够竖向滑动的滑块，所述传动安装座的竖板安装于所述滑块上。

4.根据权利要求1、2或3所述的用于销钉放置、抓取和安装的自动化打钉装置，其特征在于：每一个所述手柄夹持指的夹持部上靠近另一个所述手柄夹持指的一侧表面设有竖向的圆弧形夹持凹槽。

5.根据权利要求1、2或3所述的用于销钉放置、抓取和安装的自动化打钉装置，其特征在于：所述手柄气缸的两侧分别设有条形凹槽，两个所述手柄的上端分别置于两个所述条形凹槽内且分别与所述手柄气缸的两个驱动输出端连接。

6.根据权利要求1、2或3所述的用于销钉放置、抓取和安装的自动化打钉装置，其特征在于：所述上盘上的多个所述销钉孔呈矩阵排列。

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