CN112846731A - 一种能自动吸附螺丝组合的螺丝锁付机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种能自动吸附螺丝组合的螺丝锁付机,包括:台架,台架上具有安装面;移动机构,固定设于安装面上,移动机构的末端能够在安装面上部的空间移动;若干上料机构,用于放置螺钉组合,上料机构设于安装面上且位于移动机构的一侧;夹紧机构,用于夹紧待拧紧工件,夹紧机构设于安装面上且位于移动机构的一侧;电批,设于移动机构的末端;抓取机构,设于电批上,抓取机构用于抓取螺钉组合;控制器,设于台架内,控制器与移动机构、上料机构、夹紧机构、电批和抓取机构均电连接;本发明提出的技术方案,实现了螺钉组合锁付的自动化,三爪弹簧夹可以抓取螺钉、平垫和弹垫组合,大大提高了锁付效率,减轻劳动力,降低工人成本。
Description
技术领域
本发明属于螺丝锁付机技术领域,特别涉及一种能自动吸附螺丝组合的螺丝锁附机。
背景技术
螺丝锁付是整个制造业产品生产中一道重要的工序。大到飞机、汽车,小到电子产品、儿童玩具,螺丝锁付都是零部件组成成品不可缺少的部分。
对于只有螺钉的工况,目前有成熟的螺丝锁付设备,大部分已经实现半自动化或自动化锁付。但是对于螺钉紧固组合,包括螺钉、平垫以及螺钉、弹垫和平垫,目前市面上没有成熟产品能够进行自动化锁付,只能由工人先将平垫或者弹垫放置在预定位置上,再使用电批手动实现锁付。该操作劳动强度大,工作效率低并且对装置的精度要求高。
那么,如何提供一种能够实现可以对螺钉组合进行拧紧的的螺丝锁付工作站,以解决传统制造业中,螺丝锁付作业劳动强度大、产品质量得不到保证的问题,成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
有鉴于此,本发明的一个目的在于提供一种能自动吸附螺丝组合的螺丝锁附机。
为了实现上述目的,本发明的技术方案提供了一种能自动吸附螺丝组合的螺丝锁附机,包括:台架,台架上具有安装面;移动机构,固定设于安装面上,移动机构的末端能够在安装面上部的空间移动;若干上料机构,用于放置螺钉组合,上料机构设于安装面上且位于移动机构的一侧;夹紧机构,用于夹紧待拧紧工件,夹紧机构设于安装面上且位于移动机构的一侧;电批,设于移动机构的末端;抓取机构,设于电批上,抓取机构用于抓取螺钉组合;控制器,设于台架内,控制器与移动机构、上料机构、夹紧机构、电批和抓取机构均电连接;其中,控制器在接收启动信号后,控制移动机构的末端移动,使抓取机构对准并抓取螺钉组合后,在移动机构的带动下移动至待拧紧工件上方,将螺钉组合中的螺钉送达至待拧紧工件的螺孔内,由电批将螺钉组合拧紧。
进一步地,还包括:视觉定位系统,设于移动机构的末端,视觉定位系统与控制器电连接,通过视觉定位系统对待拧紧工件进行重新定位,实时获取螺孔位置。
进一步地,抓取机构包括:套筒,与电批匹配,套筒内部中空,且电批的螺丝刀头设于套筒内,套筒的末端设有吸附螺钉头部的吸附口,吸附口可供螺丝刀头穿过;气管接头,与套筒的内部连通;真空泵,通过气管接头与套筒连通;真空阀,设于气管接头上;三爪弹簧夹头,与套筒的末端相连,三爪弹簧夹头用于抓取螺丝组合;其中,真空泵、真空阀与控制器均电连接,控制器控制真空阀接通气管接头,使真空泵抽离套筒内部空气;或控制器控制真空阀切断气管接头,释放套筒内的真空环境。
进一步地,三爪弹簧夹头包括:连接部和抓取部,连接部的一端与套筒连接、另一端与抓取部连接,抓取部是由具有弹性的多个夹爪组成,多个夹爪以连接部的轴线为中心呈环状阵列布置。
进一步地,螺钉组合包括:螺钉和平垫;夹爪远离连接部一端的内侧壁上设有的第一卡槽,第一卡槽的长度方向沿抓取部的径向延伸,多个夹爪上的第一卡槽形成容纳平垫的环状凹槽;第一卡槽的下侧内壁被设置为相对于抓取部的轴线倾斜的上斜坡,夹爪远离连接部一端的端面被设置为相对于抓取部的轴线倾斜的下斜坡。
进一步地,螺钉组合还包括:弹垫。夹爪远的内侧壁上设有与第一卡槽相邻设置的第二卡槽,第二卡槽的长度方向沿抓取部的径向延伸,多个夹爪上的第二卡槽形成容纳弹垫的环状凹槽。
进一步地,套筒包括:主体部和吸附部,主体部和吸附部均呈空心管状,吸附部与主体部的末端连通,吸附部的直径小于主体部的直径;其中,吸附口设于吸附部远离主体部的一端,吸附口的内径与螺钉的头部相匹配。
进一步地,三个上料机构在安装面间隔设置且呈一字排开,每个上料机构具体包括:若干均匀排列的呈空心管状的上料件,上料件垂直于安装面设置,每个上料件可存储放置一组螺钉组合;其中,上料件的内孔直径大于螺钉的直径且小于螺钉的头部直径、弹垫的直径和平垫的直径,上料件的外环直径大于螺钉的头部直径、弹垫的直径和平垫的直径。
进一步地,抓取机构还包括:气压传感器,设于套筒的气压供应端,气压传感器能够监测套筒内部气压的大小,并与控制器电连接,气压传感器将获取的气压数据传递给控制器。
进一步地,移动机构为六轴机器人;夹紧机构位于上料机构和移动机构之间的安装面上。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:实现了螺钉组合锁付的自动化,工人只需要将待上螺丝的待拧紧工件放到定位夹具中,按下按钮后,锁付完成后再将工件取下即可,整个过程都实现了控制的自动化;自行设计的三爪弹簧夹利用自身的回弹机制可以抓取螺钉、平垫和弹垫组合,大大提高了锁付效率,填补了这个领域在之方面的空白;由机械系统实现螺丝锁付,减轻劳动力,降低劳动强度,降低工人成本。
附图说明
图1示出了本发明的一个实施例的螺丝锁附机的结构示意图;
图2示出了本发明的一个实施例的六轴机器人和锁付机构的结构示意图;
图3示出了本发明的一个实施例的料机构的结构示意图;
图4示出了本发明的一个实施例的上料局部结构示意图;
图5示出了本发明的一个实施例的抓取机构的剖面结构示意图;
图6示出了本发明的一个实施例的抓取机构示意图;
图7示出了本发明的一个实施例的夹爪的结构示意图;
图8示出了本发明的一个实施例的实施步骤流程示意图。
图中符号说明如下:
1台架、101安装面、2移动机构、3视觉定位系统、4电批、5夹紧机构、6上料机构、7抓取机构、8上料件、9平垫、10弹垫、11螺钉、12三爪弹簧夹头、121连接部、122抓取部、1221夹爪、1222第二卡槽、1223第一卡槽、1224上斜坡、1225下斜坡、13螺丝刀头、14套筒、141主体部、142吸附部、1421吸附口、15气管接头。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式及其有益效果作进一步地详细描述。
如图1和图2所示,本发明的一个实施例提供了一种能自动吸附螺丝组合的螺丝锁附机,包括:台架1,台架1上具有安装面101;移动机构2,固定设于安装面101上,移动机构2的末端能够在安装面101上部的空间移动;若干上料机构6,用于放置螺钉组合,上料机构6设于安装面101上且位于移动机构2的一侧;夹紧机构5,用于夹紧待拧紧工件,夹紧机构5设于安装面101上且位于移动机构2的一侧;电批4,设于移动机构2的末端;抓取机构7,设于电批4上,抓取机构7用于抓取螺钉组合;控制器,设于台架1内,控制器与移动机构2、上料机构6、夹紧机构5、电批4和抓取机构7均电连接;其中,控制器在接收启动信号后,控制移动机构2的末端移动,使抓取机构7对准并抓取螺钉组合后,在移动机构2的带动下移动至待拧紧工件上方,将螺钉组合中的螺钉11送达至待拧紧工件的螺孔内,由电批4将螺钉组合拧紧。
在本实施例中,台架1为长方体的箱型结构,台架1在装配过程中起到支撑和紧固作用。在台架1的上方设置有安装面101,工人将待拧紧工件放到安装面101上,通过夹紧机构5对待拧紧工件进行夹紧,随后即可进行螺钉11拧紧工作。在台架1的底部设有多个万向轮,以便于整个螺丝锁附机的移动。上料机构6用于放置螺钉组合,工人预先将螺钉组合防止到上料机构6上,为螺丝锁附预先提供螺钉组合,其中,上料机构6的数量为三个,依次间隔排列在安装面101上,以便于工人可以轮流讲螺钉组合放置在上料机构6上,以便于螺丝锁附机连续不间断的运行。移动机构2固定在安装面101上,移动机构2的末端可带动电批4和夹紧机构5在安装面101的上部空间移动,即从上料机构6和夹紧机构5之间往复移动,通过抓取机构7抓取放置在上料机构6上的螺钉组合之后,再移动至夹紧机构5上方,通过电批4将螺钉组合拧紧到夹紧机构5夹紧的待拧紧工件上,完成螺丝锁附的动作。详细地,整个工作过程通过控制器控制,控制器通过与移动机构2、上料机构6、夹紧机构5、电批4和抓取机构7均电连接,从而可以分别控制移动机构2、上料机构6、夹紧机构5、电批4和抓取机构7的运行,具体地,控制器在获取启动信号之后,控制移动机构2的末端移动,使抓取机构7对准并抓取螺钉组合后,在移动机构2的带动下移动至待拧紧工件上方,将螺钉组合中的螺钉11送达待拧紧工件上的螺孔位置,并将螺钉组合中的螺钉11送达至待拧紧工件的螺孔内,由电批4将螺钉组合拧紧。
其中,夹紧机构5为气动夹紧结构。
需要说明的是,根据待拧紧工件的不同工况需求可以选择不同的移动机构2,例如三轴机械手臂、四轴机器人、五轴机器人、六轴机器人等。
具体地,电批4为通用电批,通过一个连接件连接到机器人(即移动机构2)。电批种类比较多样,本实施例中采用阿特拉斯电批。
在本发明的一个具体地实施例中,如图2所示,移动机构2选用六轴机器人,六轴机器人具有六个自由度,能够到达安装面101上部空间内的所有位置并保持任意姿态。六轴机器人末端能够携带电批4和抓取机构7实现位置变换,从而实现螺丝的拧紧工作。
在本发明的一个实施例中,如图2所示,为应对待拧紧工件的尺寸误差以及安装偏差导致待拧紧工件的螺孔位置发生变化的情况,螺丝锁附机还包括:视觉定位系统3,设于移动机构2的末端,视觉定位系统3与控制器电连接,通过视觉定位系统3对待拧紧工件进行重新定位,实时获取螺孔位置。
在本实施例中,移动机构2具体为六轴机器人,控制器具体采用六轴机器人作为主控制器,相机定位的信号都是六轴机器人发出的,在待拧紧工件重新被夹紧机构5夹紧,视觉定位系统3接收到机器人发送的重定位信号后,对整个工件进行重定位,得到工件的整体偏移量,机器人获取到视觉定位偏移量后,重新计算螺孔位置,实现螺孔位置更新,能够应对各种意外情况,保证螺丝锁付的准确性。
在本发明的一个实施例中,如图3和图4所示,螺钉组合包括:螺钉11和平垫9;或者螺钉组合包括:螺钉11、弹垫10和平垫9。
三个上料机构6在安装面101间隔设置且呈一字排开,每个上料机构6具体包括:若干均匀排列的呈空心管状的上料件8,上料架垂直于安装面101设置,每个上料件8可存储放置一组螺钉组合;其中,上料件8的内孔直径大于螺钉11的直径且小于螺钉11的头部直径、弹垫10的直径和平垫9的直径,上料件8的外环直径大于螺钉11的头部直径、弹垫10的直径和平垫9的直径。
在本实施例中,通过设置三个上料机构6,且每个上料机构6包括多个均匀排列的上料件8,使每个上料机构6可以放置多个螺钉组合,以供给螺丝锁附机进行持续的螺丝锁附工作,上料件8具体呈空心管状,且垂直于安装面101设置,是上料件8的内孔朝向上方,其中,上料件8的内孔直径大于螺钉11的直径且小于螺钉11的头部直径、弹垫10的直径和平垫9的直径,使螺钉11可以插入上料件8的内孔且螺钉11的头部、弹垫10和平垫9留在上料件8的顶部,以便于抓取机构7抓取。上料件8的外环直径大于螺钉11的头部直径、弹垫10的直径和平垫9的直径,其目的是使抓取机构7与上料件8的顶部端面相抵,避免抓取机构7将上料件8抓取,从而导致卡滞的情况。
进一步地,如图5所示,抓取机构7包括:套筒14,与电批4匹配,套筒14内部中空,电批4的螺丝刀头13设于套筒14内,套筒14的末端设有吸附螺钉11头部的吸附口1421;气管接头15,与套筒14的内部连通;真空阀,与气管接头15连通,且真空阀与控制器电连接,通过控制器控制真空阀抽离套筒14内部空气,给套筒14提供真空环境;三爪弹簧夹头12,与套筒14的末端相连,三爪弹簧夹头12用于抓取弹垫10和平垫9;其中,吸附口1421可供螺丝刀头13穿过。
具体地,套筒14与电批4匹配,使套筒14连接在电批4上,套筒14内部中空电批4的螺丝刀头13设于套筒14内,气管接头15与套筒14相连,气管接头15另一端与真空阀连接,控制器控制真空阀抽离套筒14内部空气,给套筒14提供真空环境,当套筒14产生真空环境后,套筒14末端的吸附口1421可以将螺钉11吸附,即可完成螺钉11抓取;三爪弹簧夹头12与套筒14末端相连。三爪弹簧夹有一定夹紧力,能够夹紧直径大于弹簧夹直径的但质量较轻物体,当受到较大外力作用时,弹簧夹的三个夹抓能张开和闭合。当抓取螺钉组合件时,三爪弹簧夹由于挤压力张开,螺钉组合件进入三爪弹簧夹内。此时,螺钉11主要靠套筒14产生的真空吸附,而弹垫10和平垫9主要靠弹簧夹的抓紧力进行抓紧。当进行螺钉11拧紧时,首先六轴机器人将螺钉组合送达螺孔位置,此时螺丝刀头13下压穿过吸附口1421,将螺钉组合件挤压出三爪弹簧夹,同时释放套筒14的真空环境,拧紧完成后六轴机器人抬升完成整个动作。
进一步地,如图5所示,套筒14包括:主体部141和吸附部142,主体部141和吸附部142均呈空心管状,吸附部142与主体部141的末端连通,吸附部142的直径小于主体部141的直径;其中,吸附口1421设于吸附部142远离主体部141的一端,吸附口1421的内径与螺钉11的头部相匹配。
套筒14的末端被设置为圆形,能够保证在套筒14拾取螺钉11时,螺钉11能够保持较好的同轴度。六轴机器人在运行时,末端携带螺钉11一直在旋转,有利于保证螺钉11在旋转时末端无偏移。
具体地,如图5所示,吸附部142主要作用是用于通过吸附口1421吸附螺钉11,根据不同的螺钉11尺寸,可以将不同尺寸吸附口1421的吸附部142,安装到主体部141上,实现不同的套筒14与不同尺寸的螺钉11的匹配,吸附口1421的内径略小于螺钉11的头部外径,螺丝刀头13从吸附口1421伸出,在六轴机器人向下挤压的时,螺钉11顶到吸附口1421处,真空泵运行抽离套筒14内的空气时,套筒14内产生负压,使气流从吸附口1421外经过螺钉11向套筒内流动,由于气流速度较快,推动螺钉11的头部完全与吸附口1421相抵,使套筒14内产生真空将螺钉11吸附住,弹垫10和平垫9在被挤压进到三夹爪后,分别停留在第二卡槽1222和第一卡槽1223处。
其中,吸附部142的直径小于主体部141的直径,其目的是,较大直径的主体部141空间可以储存较多的空气,以便于气管接头15抽取空气,提供真空环境。
进一步地,如图5、图6和图7所示,三爪弹簧夹头12包括:连接部121和抓取部122,连接部121的一端与套筒连接、另一端与抓取部122连接,吸附部142的底部设有阶梯状结构,连接部121呈管状,连接部121的内孔靠近吸附部142的一端设有与阶梯状结构对应的阶梯状的内孔,使连接部121套设在吸附部142上,详细地,连接部121与吸附部142粘接固定,或者连接部121与吸附部142焊接连接;抓取部122是由具有弹性的三个夹爪1221组成,三个夹爪1221以连接部121的轴线为中心呈环状阵列布置。连接部121和抓取部122通过合页形式连接,抓取部122三个夹爪1221用弹性钢圈束缚收紧,在受到外部挤压力时,三个夹爪1221张开,在没有收到挤压力时,三个夹爪1221受到弹性钢圈的束缚力收紧。其中,夹爪1221内外两个弧形板面与连接部121的内孔内壁面共圆心。夹爪1221远离连接部121一端的内侧壁上设有相邻设置的第二卡槽1222和第一卡槽1223,第二卡槽1222的长度方向、第一卡槽1223的长度方向沿抓取部122的径向延伸;三个夹爪上的第二卡槽形成容纳弹垫的环状凹槽、三个夹爪上的第一卡槽形成容纳平垫的环状凹槽;第一卡槽1223的下侧内壁被设置为相对于抓取部122的轴线倾斜的上斜坡1224,夹爪1221远离连接部121一端的端面被设置为相对于抓取部122的轴线倾斜的下斜坡1225。
具体地,连接部121用于与套筒14相连并为抓取部122提供支撑,抓取部122采用弹性材料,使抓取部122受到外力时产生形变,并在外力消失时恢复原状,具体地,抓取部122伸出连接部121的部分作为主要的形变部分,在移动机构2带动抓取部122朝向放置有螺钉组合的上料件8移动时,弹性夹头受到螺钉头部外力挤压张开,螺钉组合进入弹簧夹爪1221。具体地,当螺钉头部挤压下斜坡1225时,由于受到挤压弹簧夹头张开,弹垫进入第二卡槽1222,平垫进入第一卡槽1223内,由于具有一定弹性夹头收紧将螺钉组合固定在第二卡槽1222和第一卡槽1223内部从而实现螺钉组合的抓取。
进一步地,上料件8的顶面被设置为向外凸起的弧形面,该弧形面具体为球形面的一部分,上料件8上的内孔设置在该球形面的最高处,具体地,上料件8的内孔的轴线穿过该球形面的圆心,抓取部122首先接触上料件8的球形面时,在球形面的导向作用下,抓取部122沿上料件8的径向产生形变而张开,以便更加容易地将弹垫10和平垫9罩在抓取部122内,当移动机构2带动抓取部122远离上料件8时,产生形变的抓取部122逐渐恢复原态,并将弹垫10和平垫9抓取,且控制器控制真空阀抽离套筒14内部空气,使套筒14产生负压,将螺钉11吸附到吸附口1421上,从而完成螺钉组合的抓取动作。当进行螺钉11拧紧时,首先移动机构2将螺钉组合送达螺孔位置,螺丝刀头13下压,挤压螺钉,螺钉组合对上斜坡1224产生挤压;三爪弹簧夹头12张开,螺钉组合被挤压出去,送到螺孔,同时释放套筒14的真空环境。拧紧完成后移动机构2抬升完成整个动作,套筒14、批头往上移动,三爪弹簧夹头12闭合。
进一步地,抓取机构7还包括:气压传感器,设于套筒14的气管接头15处,气压传感器与控制器电连接,气压传感器将获取的气压数据传递给控制器。
具体地,通过气压传感器检测套筒14内的气体压力值,当螺钉11没有吸附住或者发生偏移时,可以通过检测气压的大小进行判定。
具体地,预设气压值(第一预设值,第二预设值),其中,第一预设值、第二预设值代表套筒内14部气压与外部大气气压的差值,当气压值小于第一预设值时,从吸附口1421流入套筒14内的空气过多,说明螺钉11没有吸附,即没有螺钉;若气压值大于第二预设值时,套筒14内的空气被真空泵持续抽离,说明螺钉11完全吸附,且螺钉头部和套筒完全切合,即螺钉被吸附且保持垂直状态;当气压值处于第一预设值和第二预设值之间时,即从吸附口1421持续进入一定量的空气,说明螺钉11与吸附口1421之间存在较大的间隙,即螺钉发生偏斜的情况。
其中,第一预设值与第二预设值的具体数值根据套筒14、螺钉11尺寸的不同具有不同的设定值。在本发明的一个实施例中,夹紧机构5位于上料机构6和移动机构2之间的安装面101上。
在本实施例中,夹紧机构5位于上料机构6和移动机构2之间的安装面101上,以尽量减小上料机构6和夹紧机构5之间的距离,减小移动机构2工作时的移动距离,提高工作效率。
在本发明中,控制系统作为整个工作站控制系统中心,实现了电批4螺丝锁付控制、螺丝机上螺丝控制、上料机构6上料控制和锁付工作站的逻辑控制操作,使整个螺丝锁付动作自动化和连续化。
如图8所示,控制系统控制原理为:工人将待拧紧工件放入台架1的夹具中,按下开始按钮,夹紧机构5夹紧;光电传感器检测到待拧紧工件,发送信号给六轴螺丝锁付机器人(即移动机构2);六轴螺丝锁付机器人发送信号给视觉定位系统3进行螺孔重定位,并将定位信息发送给六轴螺丝锁付机器人;六轴螺丝锁付机器人获取到位置信息后,运行到螺钉组合位置,控制真空阀吸附螺钉组合;六轴螺丝锁付机器人检测到螺钉组合被吸附后,运行六轴螺丝锁付机器人将螺钉组合送到螺孔位置;六轴螺丝锁付机器人发送信号给电批4,电批4开始拧紧,并在拧紧完成后发送信号给六轴螺丝锁付机器人;六轴螺丝锁付机器人接收到拧紧完成信号后,末端上移,锁付完成。
本发明的有益效果如下:实现了螺丝锁付过程的自动化,操作方便、效率高,工人只需要将待上螺丝的工件放到定位夹具中,按下按钮后,锁付完成后再将工件取下即可,整个过程都实现了控制的自动化,能够解决工人操作存在的效率低下、劳动强度大、人工成本高等问题。
三爪弹簧夹头设计,能够实现螺钉组合的抓取,实现了螺钉组合锁付的自动化。上料机构为锁付提供了上料。
由原来的工人不间歇工作变成了中间间隔一定时间才上料一次,减轻劳动力,劳动强度大大降低。工人成本降低,所需人工成本减少。
在本发明中,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性;术语“多个”则指两个或两个以上,除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;“相连”可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作,因此,不能理解为对本发明的限制。
在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种能自动吸附螺丝组合的螺丝锁付机,其特征在于,包括:
台架,所述台架上具有安装面;
移动机构,固定设于所述安装面上,所述移动机构的末端能够在安装面上部的空间移动;
若干上料机构,用于放置螺钉组合,所述上料机构设于所述安装面上且位于所述移动机构的一侧;
夹紧机构,用于夹紧待拧紧工件,所述夹紧机构设于所述安装面上且位于所述移动机构的一侧;
电批,设于所述移动机构的末端;
抓取机构,设于所述电批上,所述抓取机构用于抓取螺钉组合;
控制器,设于所述台架内,所述控制器与所述移动机构、所述上料机构、所述夹紧机构、所述电批和所述抓取机构均电连接;
其中,所述控制器在接收启动信号,控制所述移动机构的末端移动,使所述抓取机构对准并抓取所述螺钉组合,所述螺钉组合在所述移动机构的带动下移动至待拧紧工件上方,将所述螺钉组合中的螺钉送达至待拧紧工件的螺孔内,由所述电批将所述螺钉组合拧紧。
2.根据权利要求1所述的能自动吸附螺丝组合的螺丝锁付机,其特征在于,还包括:
视觉定位系统,设于所述移动机构的末端,所述视觉定位系统与所述控制器电连接,通过所述视觉定位系统对待拧紧工件进行重新定位,实时获取螺孔位置。
3.根据权利要求1所述的能自动吸附螺丝组合的螺丝锁付机,其特征在于,所述抓取机构包括:
套筒,与所述电批匹配,所述套筒内部中空,且所述电批的螺丝刀头设于所述套筒内,所述套筒的末端设有吸附螺钉头部的吸附口,所述吸附口可供所述电批的螺丝刀头穿过;
气管接头,与所述套筒的内部连通;
真空泵,通过所述气管接头与所述套筒连通;
真空阀,设于所述气管接头上;
三爪弹簧夹头,与所述套筒的末端相连,所述三爪弹簧夹头用于抓取所述螺丝组合;
其中,所述真空泵、真空阀与所述控制器均电连接,所述控制器控制真空阀接通所述气管接头,使所述真空泵抽离所述套筒内部空气;或控制器控制真空阀切断所述气管接头,释放所述套筒内的真空环境。
4.根据权利要求3所述的能自动吸附螺丝组合的螺丝锁付机,其特征在于,
所述三爪弹簧夹头包括:连接部和抓取部,所述连接部的一端与所述套筒连接、另一端与所述抓取部连接,
所述抓取部是由具有弹性的多个夹爪组成,多个所述夹爪以所述连接部的轴线为中心呈环状阵列布置。
5.根据权利要求4所述的能自动吸附螺丝组合的螺丝锁付机,其特征在于,
所述螺钉组合包括:螺钉和平垫;
所述夹爪远离所述连接部一端的内侧壁上设有的第一卡槽,所述第一卡槽的长度方向沿所述抓取部的径向延伸,多个所述夹爪上的所述第一卡槽形成容纳所述平垫的环状凹槽;
所述第一卡槽的下侧内壁被设置为相对于所述抓取部的轴线倾斜的上斜坡,所述夹爪远离所述连接部一端的端面被设置为相对于所述抓取部的轴线倾斜的下斜坡。
6.根据权利要求5所述的能自动吸附螺丝组合的螺丝锁付机,其特征在于,
所述螺钉组合还包括:弹垫;
所述夹爪远的内侧壁上设有与所述第一卡槽相邻设置的第二卡槽,所述第二卡槽的长度方向沿所述抓取部的径向延伸,多个所述夹爪上的所述第二卡槽形成容纳所述弹垫的环状凹槽。
7.根据权利要求3所述的能自动吸附螺丝组合的螺丝锁付机,其特征在于,
所述套筒包括:主体部和吸附部,所述主体部和吸附部均呈空心管状,所述吸附部与所述主体部的末端连通,所述吸附部的直径小于所述主体部的直径;
其中,所述吸附口设于所述吸附部远离所述主体部的一端,所述吸附口的内径与所述螺钉的头部相匹配。
8.根据权利要求6所述的能自动吸附螺丝组合的螺丝锁付机,其特征在于,
三个所述上料机构在所述安装面间隔设置且呈一字排开,每个所述上料机构具体包括:
若干均匀排列的呈空心管状的上料件,所述上料件垂直于所述安装面设置,每个上料件可存储放置一组螺钉组合;
其中,所述上料件的内孔直径大于螺钉的直径且小于所述螺钉的头部直径、所述弹垫的直径和平垫的直径,
所述上料件的外环直径大于所述螺钉的头部直径、所述弹垫的直径和平垫的直径。
9.根据权利要求3所述的能自动吸附螺丝组合的螺丝锁付机,其特征在于,所述抓取机构还包括:
气压传感器,设于所述套筒的气压供应端,所述气压传感器能够监测套筒内部气压的大小,并与所述控制器电连接,所述气压传感器将获取的气压数据传递给所述控制器,所述控制器根据所述气压值确定所述螺钉的吸附状态。
10.根据权利要求1所述的能自动吸附螺丝组合的螺丝锁付机,其特征在于,
所述移动机构为六轴机器人;
所述夹紧机构位于所述上料机构和所述移动机构之间的安装面上。
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CN113601158A (zh) * | 2021-08-23 | 2021-11-05 | 深圳职业技术学院 | 基于视觉定位的螺栓上料预拧紧系统及控制方法 |
CN113601158B (zh) * | 2021-08-23 | 2023-06-02 | 深圳职业技术学院 | 基于视觉定位的螺栓上料预拧紧系统及控制方法 |
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