CN113501479B - 一种基于机器人流水线的智能装配装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于机器人流水线的智能装配装置，涉及智能装配装置技术领域，解决了现有瓶盖与瓶身进行装配时的装配力矩无法调节，导致装配完成的产品之间的品质参差不一的问题，所述基于机器人流水线的智能装配装置包括安装件；所述支撑立柱固定连接在工作平台的顶面的一侧，分料盘能够在驱动组件的槽轮机构的作用下规律的循环转动机械手将瓶身和瓶盖放置在装配体的底部，装配体在联动装配组件和从动装配组件的配合作用下实现对瓶身和瓶盖的装配，且装配体的旋紧力矩可调节，当旋紧力矩大于装配体的设置力矩后装配体能够空转保护瓶身瓶盖不会被磨损，使用稳定，操作简便。

Description

一种基于机器人流水线的智能装配装置

技术领域

本发明属于智能装配装置技术领域，更具体地说，特别涉及一种基于机器人流水线的智能装配装置。

背景技术

随着科技的发展，目前大部分产品的转配会用到智能机器进行自动化装配，大大降低劳动力的投入。

如申请号为：CN201611260446.3的专利中，公开了一种多功能智能装配流水线，包括循环式传输系统和智能装配系统，循环式传输系统包括普通传输机构、入口传输机构和出口传输机构，智能装配系统设置于入口传输机构与出口传输机构之间，智能装配系统包括主控电箱、动力传动机构、凸轮机械手、检测机构、智能定位传输机构和交换平台，动力传动机构包括主轴传动组件、第一凸轮传动组件、第二凸轮传动组件和第三凸轮传动组件；采用凸轮传动的结构能够实现同步动作，且整体传动部件较少，凸轮传动更稳定，能够保证同步传动的精度，从而提高工件加工或者装配的效率，凸轮传动结构占用空间较少，能够实现整机的同步动作，可实现多个不同的工件进行同步加工或者装配。

现有对于瓶盖与瓶身进行装配时，瓶盖多通过摩擦方式装配在瓶身顶部，其装配力矩无法调节，装配摩擦带过长容易磨损瓶盖，装配摩擦带过短容易造成瓶盖无法拧紧，影响产品的后续使用，导致装配完成的产品之间的品质参差不一，适应性较差，实用性不高。

于是，有鉴于此，针对现有的结构及缺失予以研究改良，提供一种基于机器人流水线的智能装配装置。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种基于机器人流水线的智能装配装置，以解决现有对于瓶盖与瓶身进行装配时，瓶盖多通过摩擦方式装配在瓶身顶部，其装配力矩无法调节，装配摩擦带过长容易磨损瓶盖，装配摩擦带过短容易造成瓶盖无法拧紧，影响产品的后续使用，导致装配完成的产品之间的品质参差不一，适应性较差，实用性不高的问题。

本发明基于机器人流水线的智能装配装置的目的与功效，由以下具体技术手段所达成：一种基于机器人流水线的智能装配装置，包括安装件；所述安装件包括有工作平台和支撑立柱，所述支撑立柱固定连接在工作平台的顶面的一侧；分料盘，所述分料盘转动连接在工作平台的顶部，且分料盘的内部开设有装配孔；驱动组件，所述驱动组件包括有驱动电机和槽轮机构，所述驱动电机固定安装在工作平台的底部，槽轮机构由主动拨盘和从动槽轮组成，且主动拨盘和从动槽轮均转动连接在工作平台的顶面，所述主动拨盘的底部与驱动电机的转轴顶端传动连接；联动装配组件，所述联动装配组件包括有联动转轴、调节杆和装配联动筒，所述联动转轴的底端固定连接在主动拨盘的盘体顶部，且调节杆转动连接在联动转轴的内部，所述装配联动筒插接在联动转轴的外部；从动装配组件，所述从动装配组件包括有装配控制块和装配转轴，所述装配控制块的块体中部插接在装配联动筒的筒体外部，且装配控制块的右侧插接在支撑立柱的内部，装配转轴转动连接在装配控制块的左侧内部。

进一步的，所述装配转轴的底部安装有装配体，且装配体包括有：主动控制块，主动控制块固定安装在装配转轴的底部；调节螺母，调节螺母通过螺纹拧接在装配转轴的轴体底部；调节压盘，调节压盘插接在主动控制块的内部，且装配转轴底部轴体穿过调节压盘；安装盘，安装盘转动连接在主动控制块的底部，安装盘的底部固定安装有装配夹具，且装配夹具底面的内部安装有装配孔。

进一步的，所述分料盘和从动槽轮的顶部均设有传动链轮，且两个传动链轮之间通过链条传动连接。

进一步的，所述联动转轴的顶部设有驱动齿轮，且装配转轴的顶部设有装配齿轮，驱动齿轮与装配齿轮的轮齿咬合传动。

进一步的，所述装配联动筒的内部设有“十”字形的跟随块，且联动转轴中部轴体设有同步槽，跟随块插接在同步槽的内部。

进一步的，所述跟随块的块体中部设有定位螺纹孔，调节杆中部杆体的外部设有螺纹，且调节杆通过杆体螺纹拧接在定位螺纹孔的内部。

进一步的，所述装配联动筒的筒体外侧设有装配控制槽，且装配控制块中部块体的内部设有联动凸起，联动凸起插接在装配控制槽的内部。

进一步的，所述装配控制槽由装配横槽、避让横槽和升降斜槽组成，装配横槽的设置高度低于避让横槽，升降斜槽设有对称的两个，且装配横槽和避让横槽的槽体两端分别通过两个升降斜槽连接。

进一步的，所述主动控制块的内部设有扭矩控制柱，且扭矩控制柱的底部为球形设计，安装盘的盘体底部设有半球形的联动凹槽，且扭矩控制柱的底部插接在联动凹槽的内部。

进一步的，所述扭矩控制柱的柱体内部设有扭矩顶簧，且扭矩顶簧的两端分别固定连接在扭矩控制柱的内部和调节压盘的底部。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、该装置在使用时，分料盘能够在驱动组件的槽轮机构的作用下规律的循环转动机械手将瓶身和瓶盖放置在装配体的底部，装配体在联动装配组件和从动装配组件的配合作用下实现对瓶身和瓶盖的装配，且装配体在分料盘转动时能够自动上升避让瓶身和瓶盖，装配体在分料盘位置固定时能够下降转动通过装配夹具实现瓶身瓶盖的旋紧组装，灵活性强，且装配体的旋紧力矩可调节，当旋紧力矩大于装配体的设置力矩后装配体能够空转保护瓶身瓶盖不会被磨损，使用稳定，操作简便，提高了该装置的实用性；驱动电机带动主动拨盘转动时，主动拨盘能够带动联动转轴同步转动，联动转轴顶部的驱动齿轮通过装配齿轮能够带动装配转轴和装配体旋转，从而实现对瓶身和瓶盖的装配使用，操作简便，自动化程度高。

2、装配体在分料盘转动时能够自动上升避让瓶身和瓶盖，装配体在分料盘位置固定时能够下降转动通过装配夹具实现瓶身瓶盖的旋紧组装，联动转轴在跟随主动拨盘转动时，联动转轴的同步槽能够通过跟随块带动装配联动筒同步转动，从而通过装配联动筒的装配控制槽控制装配控制块的使用位置，当分料盘转动时，装配控制块的联动凸起能够在升降斜槽的作用下向上移动至避让横槽的内部，从而装配控制块能够在分料盘转动之前带动装配体整体上移避让瓶身和瓶盖，不会出现装置卡死或者碰撞产品的现象，使用稳定，当分料盘不再转动后，装配控制块的联动凸起能够在升降斜槽的作用下重新移动至装配横槽的内部，从而此时装配体的主动控制块能够在装配转轴的带动下下移并转动通过装配夹具实现瓶身瓶盖的旋转拧紧使用，使用稳定，灵活方便。

3、装配体的旋紧力矩可调节，当旋紧力矩大于装配体的设置力矩后装配体能够空转保护瓶身瓶盖不会被磨损，旋转调节螺母能够调节调节压盘的使用高度，改变扭矩顶簧的压缩量，改变了扭矩控制柱柱体底部在联动凹槽内部的压力，当转动力矩大于该压力时扭矩控制柱会脱出联动凹槽的内部，从而使得装配转轴此时无法带动安装盘转动，同样装配夹具也不会转动，保护了瓶身瓶盖不会被磨损，且该装置通过转动调节杆可通过定位螺纹孔调节从动装配组件和装配体的整体使用高度，能够适应不同类型瓶身和瓶盖的安装，适应性强。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明内部的结构示意图。

图3是本发明槽轮机构拆解后的结构示意图。

图4是本发明联动装配组件拆解后的结构示意图。

图5是本发明从动装配组件和装配体拆解后的结构示意图。

图6是本发明装配体下移装配时内部的结构示意图。

图7是本发明图2中A部位放大的结构示意图。

图8是本发明图4中B部位放大的结构示意图。

图9是本发明图5中C部位放大的结构示意图。

图10是本发明图6中D部位放大的结构示意图。

图中，部件名称与附图编号的对应关系为：

1、安装件；101、工作平台；102、支撑立柱；2、分料盘；201、传动链轮；3、驱动组件；301、驱动电机；302、主动拨盘；303、从动槽轮；4、联动装配组件；401、联动转轴；4011、驱动齿轮；4012、同步槽；402、调节杆；403、装配联动筒；4031、跟随块；4032、定位螺纹孔；41、装配横槽；42、避让横槽；43、升降斜槽；5、从动装配组件；501、装配控制块；5011、联动凸起；502、装配转轴；5021、装配齿轮；6、装配体；601、主动控制块；6011、扭矩控制柱；6012、扭矩顶簧；602、调节螺母；603、调节压盘；604、安装盘；6041、联动凹槽。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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元件必须具有特定的方位、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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

如附图1至附图5所示：

本发明提供一种基于机器人流水线的智能装配装置，包括安装件1；

安装件1包括有工作平台101和支撑立柱102，支撑立柱102固定连接在工作平台101的顶面的一侧；分料盘2，分料盘2转动连接在工作平台101的顶部，且分料盘2的内部开设有装配孔；驱动组件3，驱动组件3包括有驱动电机301和槽轮机构，驱动电机301固定安装在工作平台101的底部，槽轮机构由主动拨盘302和从动槽轮303组成，且主动拨盘302和从动槽轮303均转动连接在工作平台101的顶面，主动拨盘302的底部与驱动电机301的转轴顶端传动连接；驱动电机301与外部电源和控制装置电性连接，其具体结构与工作原理为现有成熟技术，在此不做累述；其中，分料盘2和从动槽轮303的顶部均设有传动链轮201，且两个传动链轮201之间通过链条传动连接，在使用中，分料盘2能够在从动槽轮303的带动下跟随从动槽轮303稳定的循环定量转动，从而实现物料的分配；

联动装配组件4，联动装配组件4包括有联动转轴401、调节杆402和装配联动筒403，联动转轴401的底端固定连接在主动拨盘302的盘体顶部，且调节杆402转动连接在联动转轴401的内部，装配联动筒403插接在联动转轴401的外部；从动装配组件5，从动装配组件5包括有装配控制块501和装配转轴502，装配控制块501的块体中部插接在装配联动筒403的筒体外部，且装配控制块501的右侧插接在支撑立柱102的内部，装配转轴502转动连接在装配控制块501的左侧内部。

其中，装配转轴502的底部安装有装配体6，且装配体6包括有：主动控制块601，主动控制块601固定安装在装配转轴502的底部；调节螺母602，调节螺母602通过螺纹拧接在装配转轴502的轴体底部；调节压盘603，调节压盘603插接在主动控制块601的内部，且装配转轴502底部轴体穿过调节压盘603；安装盘604，安装盘604转动连接在主动控制块601的底部，安装盘604的底部固定安装有装配夹具，且装配夹具底面的内部安装有装配孔。

其中，联动转轴401的顶部设有驱动齿轮4011，且装配转轴502的顶部设有装配齿轮5021，驱动齿轮4011与装配齿轮5021的轮齿咬合传动，在使用中，驱动电机301带动主动拨盘302转动时，主动拨盘302能够带动联动转轴401同步转动，联动转轴401顶部的驱动齿轮4011通过装配齿轮5021能够带动装配转轴502和装配体6旋转，从而实现对瓶身和瓶盖的装配使用。

实施例2：

如附图1至附图10所示，

在实施例1的基础上，装配联动筒403的筒体外侧设有装配控制槽，且装配控制块501中部块体的内部设有联动凸起5011，联动凸起5011插接在装配控制槽的内部，在使用中，装配体6在分料盘2转动时能够自动上升避让瓶身和瓶盖，装配体6在分料盘2位置固定时能够下降转动通过装配夹具实现瓶身瓶盖的旋紧组装。

其中，装配联动筒403的内部设有“十”字形的跟随块4031，且联动转轴401中部轴体设有同步槽4012，跟随块4031插接在同步槽4012的内部，在使用中，联动转轴401在跟随主动拨盘302转动时，联动转轴401的同步槽4012能够通过跟随块4031带动装配联动筒403同步转动，从而通过装配联动筒403的装配控制槽控制装配控制块501的使用位置。

其中，装配控制槽由装配横槽41、避让横槽42和升降斜槽43组成，装配横槽41的设置高度低于避让横槽42，升降斜槽43设有对称的两个，且装配横槽41和避让横槽42的槽体两端分别通过两个升降斜槽43连接，在使用中，当分料盘2转动时，装配控制块501的联动凸起5011能够在升降斜槽43的作用下向上移动至避让横槽42的内部，从而装配控制块501能够在分料盘2转动之前带动装配体6整体上移避让瓶身和瓶盖，不会出现装置卡死或者碰撞产品的现象，使用稳定，当分料盘2不再转动后，装配控制块501的联动凸起5011能够在升降斜槽43的作用下重新移动至装配横槽41的内部，从而此时装配体6的主动控制块601能够在装配转轴502的带动下下移并转动通过装配夹具实现瓶身瓶盖的旋转拧紧使用，使用稳定，灵活方便。

实施例3：

如附图1至附图10所示，

在实施例1和实施例2的基础上，主动控制块601的内部设有扭矩控制柱6011，且扭矩控制柱6011的底部为球形设计，安装盘604的盘体底部设有半球形的联动凹槽6041，且扭矩控制柱6011的底部插接在联动凹槽6041的内部，在使用中，装配体6的旋紧力矩可调节，当旋紧力矩大于装配体6的设置力矩后装配体6能够空转保护瓶身瓶盖不会被磨损。

其中，扭矩控制柱6011的柱体内部设有扭矩顶簧6012，且扭矩顶簧6012的两端分别固定连接在扭矩控制柱6011的内部和调节压盘603的底部，在使用中，旋转调节螺母602能够调节调节压盘603的使用高度，改变扭矩顶簧6012的压缩量，改变了扭矩控制柱6011柱体底部在联动凹槽6041内部的压力，当转动力矩大于该压力时扭矩控制柱6011会脱出联动凹槽6041的内部，从而使得装配转轴502此时无法带动安装盘604转动，同样装配夹具也不会转动，保护了瓶身瓶盖不会被磨损。

其中，跟随块4031的块体中部设有定位螺纹孔4032，调节杆402中部杆体的外部设有螺纹，且调节杆402通过杆体螺纹拧接在定位螺纹孔4032的内部，在使用中，通过转动调节杆402可通过定位螺纹孔4032调节从动装配组件5和装配体6的整体使用高度，能够适应不同类型瓶身和瓶盖的安装。

本实施例的具体使用方式与作用：

本发明中，根据装配的瓶身瓶盖的类型，调节装配体6的使用高度以及选择合适的装配夹具，通过转动调节杆402可通过定位螺纹孔4032调节从动装配组件5和装配体6的整体使用高度，调节装配体6的最大使用力矩，旋转调节螺母602能够调节调节压盘603的使用高度，改变扭矩顶簧6012的压缩量，改变了扭矩控制柱6011柱体底部在联动凹槽6041内部的压力，当转动力矩大于该压力时扭矩控制柱6011会脱出联动凹槽6041的内部，从而使得装配转轴502此时无法带动安装盘604转动，同样装配夹具也不会转动，通过控制装置开启驱动电机301的电源后，通过机械手将瓶身和瓶盖匀速的放置在分料盘2上，该装置即可对瓶身和瓶盖进行旋紧装配，分料盘2能够在从动槽轮303的带动下跟随从动槽轮303稳定的循环定量转动，实现物料的分配，装配体6能够在联动装配组件4和从动装配组件5的配合作用下实现对瓶身和瓶盖的装配，驱动电机301带动主动拨盘302转动时，主动拨盘302能够带动联动转轴401同步转动，联动转轴401顶部的驱动齿轮4011通过装配齿轮5021能够带动装配转轴502和装配体6旋转，从而实现对瓶身和瓶盖的装配使用，装配体6在分料盘2转动时能够自动上升避让瓶身和瓶盖，装配体6在分料盘2位置固定时能够下降转动通过装配夹具实现瓶身瓶盖的旋紧组装，联动转轴401在跟随主动拨盘302转动时，联动转轴401的同步槽4012能够通过跟随块4031带动装配联动筒403同步转动，从而通过装配联动筒403的装配控制槽控制装配控制块501的使用位置，当分料盘2转动时，装配控制块501的联动凸起5011能够在升降斜槽43的作用下向上移动至避让横槽42的内部，从而装配控制块501能够在分料盘2转动之前带动装配体6整体上移避让瓶身和瓶盖，不会出现装置卡死或者碰撞产品的现象，使用稳定，当分料盘2不再转动后，装配控制块501的联动凸起5011能够在升降斜槽43的作用下重新移动至装配横槽41的内部，从而此时装配体6的主动控制块601能够在装配转轴502的带动下下移并转动通过装配夹具实现瓶身瓶盖的旋转拧紧使用，当装配体6当旋紧力矩大于装配体6的设置力矩后装配体6能够空转保护瓶身瓶盖不会被磨损。

本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (7)

1.一种基于机器人流水线的智能装配装置，其特征在于：包括安装件（1）；所述安装件（1）包括有工作平台（101）和支撑立柱（102），所述支撑立柱（102）固定连接在工作平台（101）的顶面的一侧；分料盘（2）转动连接在工作平台（101）的顶部，且分料盘（2）的内部开设有装配孔；驱动组件（3）包括有驱动电机（301）和槽轮机构，所述驱动电机（301）固定安装在工作平台（101）的底部，槽轮机构由主动拨盘（302）和从动槽轮（303）组成，且主动拨盘（302）和从动槽轮（303）均转动连接在工作平台（101）的顶面，所述主动拨盘（302）的底部与驱动电机（301）的转轴顶端传动连接；联动装配组件（4）包括有联动转轴（401）、调节杆（402）和装配联动筒（403），所述联动转轴（401）的底端固定连接在主动拨盘（302）的盘体顶部，且调节杆（402）转动连接在联动转轴（401）的内部，所述装配联动筒（403）插接在联动转轴（401）的外部；从动装配组件（5）包括有装配控制块（501）和装配转轴（502），所述装配控制块（501）的块体中部插接在装配联动筒（403）的筒体外部，且装配控制块（501）的右侧插接在支撑立柱（102）的内部，装配转轴（502）转动连接在装配控制块（501）的左侧内部；

所述装配转轴（502）的底部安装有装配体（6），且装配体（6）包括有主动控制块（601），主动控制块（601）固定安装在装配转轴（502）的底部；调节螺母（602）通过螺纹拧接在装配转轴（502）的轴体底部；调节压盘（603）插接在主动控制块（601）的内部，且装配转轴（502）底部轴体穿过调节压盘（603）；安装盘（604）转动连接在主动控制块（601）的底部，安装盘（604）的底部固定安装有装配夹具，且装配夹具底面的内部安装有装配孔；

所述联动转轴（401）的顶部设有驱动齿轮（4011），且装配转轴（502）的顶部设有装配齿轮（5021），驱动齿轮（4011）与装配齿轮（5021）的轮齿咬合传动；所述装配联动筒（403）的内部设有“十”字形的跟随块（4031），且联动转轴（401）中部轴体设有同步槽（4012），跟随块（4031）插接在同步槽（4012）的内部。

2.如权利要求1所述一种基于机器人流水线的智能装配装置，其特征在于：所述分料盘（2）和从动槽轮（303）的顶部均设有传动链轮（201），且两个传动链轮（201）之间通过链条传动连接。

3.如权利要求1所述一种基于机器人流水线的智能装配装置，其特征在于：所述跟随块（4031）的块体中部设有定位螺纹孔（4032），调节杆（402）中部杆体的外部设有螺纹，且调节杆（402）通过杆体螺纹拧接在定位螺纹孔（4032）的内部。

4.如权利要求3所述一种基于机器人流水线的智能装配装置，其特征在于：所述装配联动筒（403）的筒体外侧设有装配控制槽，且装配控制块（501）中部块体的内部设有联动凸起（5011），联动凸起（5011）插接在装配控制槽的内部。

5.如权利要求4所述一种基于机器人流水线的智能装配装置，其特征在于：所述装配控制槽由装配横槽（41）、避让横槽（42）和升降斜槽（43）组成，装配横槽（41）的设置高度低于避让横槽（42），升降斜槽（43）设有对称的两个，且装配横槽（41）和避让横槽（42）的槽体两端分别通过两个升降斜槽（43）连接。

6.如权利要求1所述一种基于机器人流水线的智能装配装置，其特征在于：所述主动控制块（601）的内部设有扭矩控制柱（6011），且扭矩控制柱（6011）的底部为球形设计，安装盘（604）的盘体底部设有半球形的联动凹槽（6041），且扭矩控制柱（6011）的底部插接在联动凹槽（6041）的内部。

7.如权利要求6所述一种基于机器人流水线的智能装配装置，其特征在于：所述扭矩控制柱（6011）的柱体内部设有扭矩顶簧（6012），且扭矩顶簧（6012）的两端分别固定连接在扭矩控制柱（6011）的内部和调节压盘（603）的底部。

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