CN114589483B - 一种便于快速上料的销钉安装机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种便于快速上料的销钉安装机器人，包括运输车、支撑架、置物台、支撑台、机械臂、安装座、储料盒、挡板、定位部和驱动件。利用销钉上的通孔结构，可提前将销钉穿设在储料盒的穿料板上，每块穿料板上均可穿设多个销钉，使得储料盒内的销钉呈现多列的布置形式，从而提高了该机器人的储料效率。同时，储料盒、穿料板、挡板、安装座、接料槽和驱动件的相互配合能够实现销钉的自动上料，不但结构简单，而且也提高了该机器人的智能化。该机器人机械手能够灵活地完成销钉的夹取和装配，不但节省了人力，也提高了工作效率。

Description

一种便于快速上料的销钉安装机器人
技术领域
本发明涉及装配机器人技术领域，具体涉及一种便于快速上料的销钉安装机器人。
背景技术
建筑用铝合金模板具有重量轻，强度、精度高，施工方便，应用范围广等优点，现有铝合金模板在拼装时需要使用销钉和销片配合来起到紧固的目的，参阅说明书附图1。
目前，销钉的安装一般都采用人工安装，但是，人工安装所带来的的问题就是劳动强度大，工作环境恶劣。中国专利CN201911042132.X公开了一种销钉安装机器人，通过使用该机器人可以降低销钉安装作业的难度，还省时省力。但是，上述机器人中，销钉都是存放在储料盒内，每次拾取销钉时，都需要依赖第一安装底盘旋转180°，才能够使机械臂到拾取销钉，拾取后还需要第一安装底盘旋转180°才能复位装配，这就造成了整个装置具有了过多多余且复杂的动作，使得销钉的拾取效率和装配效率低下。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种便于快速上料的销钉安装机器人，以提高夹取效率和装配效率。
为了实现上述目的，本发明提供一种便于快速上料的销钉安装机器人，包括运输车；支撑架，其设置在所述运输车上；置物台，其设置在所述支撑架的顶部；支撑台，其可升降地设置在所述支撑架上；机械臂，其可活动地设置在所述支撑台上，所述机械臂的一端设置有夹取件；安装座，其设置在所述置物台上，所述安装座的顶部凹陷有接料槽，所述接料槽贯穿所述安装座朝向所述机械臂的一面侧壁；储料盒，其底部呈敞口设置，所述储料盒内设置有多块平行布置的穿料板，所述穿料板的顶部连接在所述储料盒的顶部；挡板，其用于打开或封盖所述储料盒的敞口，所述挡板沿垂直于所述穿料板的方向与所述储料盒滑动配合；定位部，其用于在将所述储料盒安装在所述安装座上时对所述挡板进行定位和限位，以使所述储料盒可相对于所述挡板进行移动；以及驱动件，其用于驱动所述储料盒沿所述安装座的长度方向移动移动，以使每块所述穿料板可与所述接料槽依次对齐。
优选地，所述定位部包括多个设置在所述挡板底部的定位柱，以及多个设置在所述安装座上的定位孔，所述定位柱与所述定位孔插接配合。
优选地，所述挡板在所述安装座上的投影位于所述接料槽外，所述接料槽的槽底呈弧形，所述接料槽的深度大于销钉杆体的直径。
优选地，所述储料盒包括顶板、两块侧板和后板，所述顶板上设置有手把，两块所述侧板沿竖向平行布置在所述顶板的两侧，所述后板分别与所述顶板和两块所述侧板连接，所述穿料板的顶部与所述顶板连接，所述穿料板与所述侧板平行布置。
优选地，近所述接料槽的所述侧板上设置有连接耳，所述连接耳上设置有卡槽；所述驱动件设置在所述置物台上并位于所述安装座的后侧，所述驱动件的推拉杆上转动设置有连接杆，所述连接杆可卡入所述卡槽内。
优选地，所述挡板设置有第一竖板和第二竖板，所述第一竖板设置在所述后板的后侧并与所述后板贴合，所述第一竖板上设置有至少两条导向孔，所述导向孔沿水平方向延伸，所述后板上设置有两个防脱凸起，每个所述防脱凸起分别配合在对应的导向孔内；所述第二竖板设置在所述挡板远所述接料槽的一端，所述第二竖板与所述第一竖板连接。
优选地，所述置物台上设置有多个可容纳所述储料盒的储物工位，所述储物工位的顶部设置有多个与所述定位柱配合的插孔。
优选地，所述支撑架上设置有升降机构，所述升降机构包括：丝杆，其沿竖向转动设置在所述支撑架上；升降电机，其设置在所述支撑架上，并与所述丝杆连接；螺母座，其套设在所述丝杆上，所述螺母座设置在所述支撑台面向所述支撑架的一侧；以及两条导轨，设置在所述支撑架上，并分别布置在所述丝杆的两侧，所述导轨上滑动配合有滑块，所述滑块与所述支撑台连接。
本发明的有益效果：
本发明公开了一种便于快速上料的销钉安装机器人，利用销钉上的通孔结构，可提前将销钉穿设在储料盒的穿料板上，每块穿料板上均可穿设多个销钉，使得储料盒内的销钉呈现多列的布置形式，从而提高了该机器人的储料效率。同时，储料盒、穿料板、挡板、安装座、接料槽和驱动件的相互配合能够实现销钉的自动上料，不但结构简单，而且也提高了该机器人的智能化。
定位部和接料槽的设计能够使得销钉的取料位置具有唯一性，由于销钉的取料位置就在机械臂的上方，因此，机械臂每次夹取接料槽内的销钉时都不需要支撑架进行旋转，只需要机械臂自身动作来使夹取件夹取接料槽内的销钉即可，从而，减少了支撑架和机械臂过多多余且复杂的动作，提高了夹取效率。并且，该机器人机械手能够灵活地完成销钉的夹取和装配，不但节省了人力，也提高了工作效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为销钉的结构示意图；
图2为本发明一实施例提供的便于快速上料的销钉安装机器人的结构示意图；
图3为置物台的局部放大图；
图4为安装座的结构示意图；
图5为储料盒的结构示意图；
图6为储料盒与挡板配合的结构示意图；
图7为图6状态下另一视角的结构示意图；
图8为销钉即将掉落至接料槽内的示意图；
图9为销钉掉落至接料槽内的示意图。
附图标记：
10-运输车；
20-支撑架；
30-置物台，31-储物工位；
40-支撑台；
50-机械臂，51-夹取件；
60-安装座，61-接料槽，62-定位孔；
70-储料盒，71-穿料板，72-顶板，73-侧板，74-后板，75-手把，76-连接耳，761-卡槽，77-防脱凸起；
80-挡板，81-定位柱，82-第一竖板，821-导向孔，83-第二竖板；
90-驱动件，91-连接杆；
100-升降机构，101-丝杆，102-升降电机，103-导轨。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
如图2-9所示，在本发明的一实施例中，提供一种便于快速上料的销钉安装机器人，包括运输车10、支撑架20、置物台30、支撑台40、机械臂50、安装座60、储料盒70、挡板80、定位部和驱动件90。
运输车10采用履带式运输小车，支撑架20可转动或者固定地设置在运输车10上，置物台30固定在支撑架20的顶部，支撑台40可升降地设置在支撑架20上，机械臂50可活动地设置在支撑台40上，机械臂50的一端设置有可夹取销钉头部的夹取件51。安装座60设置在置物台30上，安装座60的顶部凹陷有接料槽61，接料槽61贯穿安装座60朝向机械臂50的一面侧壁。
储料盒70的底部呈敞口设置，储料盒70内设置有多块平行布置的穿料板71，穿料板71的顶部连接在储料盒70的顶部，挡板80用于打开或封盖储料盒70的敞口，挡板80沿垂直于穿料板71的方向与储料盒70滑动配合。定位部用于在将储料盒70安装在安装座60上时对挡板80进行定位和限位，以使储料盒70可相对于挡板80进行移动。驱动件90用于驱动储料盒70沿安装座60的长度方向移动移动，以使每块穿料板71可与接料槽61依次对齐。
本实施例的便于快速上料的销钉安装机器人，通过利用销钉上的通孔结构，施工人员可提前将销钉穿设在储料盒70的穿料板71上，每块穿料板71上均可穿设多个销钉，使得储料盒70内的销钉呈现多列的布置形式，施工人员只需保证销钉的头部朝外(朝向储料盒70的敞口，下文将作进一步说明)，这样一来，通过挡板80就能够将所有销钉限制在储料盒70内，从而有效地避免了销钉从储料盒70内脱落。
参阅图8和图9，由于安装座60上设计有接料槽61，在将储料盒70安装在安装座60上时，定位部能够对挡板80进行定位和限位，以使储料盒70可相对于挡板80进行移动，这样一来，当驱动件90驱动储料盒70朝接料槽61一方移动时，在定位部的限制下，挡板80不会发生移动，当靠近接料槽61的一块穿料板71位于接料槽61的正上方后，静止的挡板80会打开一点储料盒70的敞口，穿设在此块穿料板71上的最下方的一个销钉会脱离穿料板71并掉落至接料槽61中，而该销钉上方紧邻的一个销钉则会被接料槽61内的销钉所抵挡，而静止的挡板80则会阻挡其余穿料板71上的销钉，使其不会脱离储料盒70。
然后，机械臂50驱动夹取件51夹取位于接料槽61内的销钉的头部，并将该销钉拔出接料槽61，该销钉被拔出后，上方紧邻的一个销钉又会在重力作用下掉落到接料槽61中，从而实现销钉的连续上料。而后，机械臂50驱动夹取件51动作，并将销钉穿入相邻两块铝模板对齐的销钉穿孔中，从而完成销钉的装配。当然，机械臂50上安装有用于识别夹取位置和装配位置的识别装置，夹取件51可选用电动夹爪。
当穿料板71上没有销钉后，驱动件90又驱动储料盒70移动一定距离，从而使相邻一块穿料板71移动至接料槽61的正上方后，穿设在此块穿料板71上的最下方的一个销钉会脱离穿料板71并掉落至接料槽61中，而该销钉上方紧邻的一个销钉则会被接料槽61内的销钉所抵挡，并重复上述步骤。
当储料盒70内的所有销钉都用完后，驱动件90有驱动储料盒70回位，施工人员在脱离储料盒70与驱动件90的连接后，将该储料盒70连同挡板80一起取下，然后装填新的一个储料盒70即可继续进行装配工作。
本实施例的便于快速上料的销钉安装机器人，利用销钉上的通孔结构，可提前将销钉穿设在储料盒70的穿料板71上，每块穿料板71上均可穿设多个销钉，使得储料盒70内的销钉呈现多列的布置形式，从而提高了该机器人的储料效率。同时，储料盒70、穿料板71、挡板80、安装座60、接料槽61和驱动件90的相互配合能够实现销钉的自动上料，不但结构简单，而且也提高了该机器人的智能化。
定位部和接料槽61的设计能够使得销钉的取料位置具有唯一性，由于销钉的取料位置就在机械臂50的上方，因此，机械臂50每次夹取接料槽61内的销钉时都不需要支撑架20进行旋转，只需要机械臂50自身动作来使夹取件51夹取接料槽61内的销钉即可，从而，减少了支撑架20和机械臂50过多多余且复杂的动作，提高了夹取效率。并且，该机器人机械手能够灵活地完成销钉的夹取和装配，不但节省了人力，也提高了工作效率。
在一个实施例中，定位部包括多个设置在挡板80底部的定位柱81，以及多个设置在安装座60上的定位孔62，定位柱81与定位孔62插接配合。在将储料盒70安装在安装座60上时，操作人员只需将挡板80上的定位柱81插入对应的定位孔62内，这样一来，就是的挡板80和储料盒70的安装位置具有唯一性，然后，再将驱动件90与储料盒70进行连接，便可实现销钉的自动上料，其结构简单，便于操作。
在一个实施例中，挡板80在安装座60上的投影位于接料槽61外，接料槽61的槽底呈弧形，接料槽61的深度大于销钉杆体的直径。当靠近接料槽61的一块穿料板71位于接料槽61的正上方后，静止的挡板80会打开一点储料盒70的敞口，穿设在此块穿料板71上的最下方的一个销钉会脱离穿料板71并掉落至接料槽61中，而该销钉上方紧邻的一个销钉则会被接料槽61内的销钉所抵挡，而静止的挡板80则会阻挡其余穿料板71上的销钉，使其不会脱离储料盒70。储料盒70、穿料板71、挡板80、安装座60、接料槽61和驱动件90的相互配合能够实现销钉的自动上料，结构简单，而且也提高了该机器人的智能化。
在一个实施例中，储料盒70包括顶板72、两块侧板73和后板74，顶板72上设置有手把75，两块侧板73沿竖向平行布置在顶板72的两侧，后板74分别与顶板72和两块侧板73连接，穿料板71的顶部与顶板72连接，穿料板71与侧板73平行布置。手把75的设计能够便于操作人员提取储料盒70，而且，通过将储料盒70的前侧设计成敞口的结构，不但便于施工人员观察储料盒70内的销钉余量，从而更换新的储料盒70。并且，后板74也能够提升储料盒70的整体结构强度。
在一个实施例中，近接料槽61的侧板73上设置有连接耳76，连接耳76上设置有卡槽761；驱动件90设置在置物台30上并位于安装座60的后侧，驱动件90的推拉杆上转动设置有连接杆91，连接杆91可卡入卡槽761内。在将储料盒70安装在安装座60上后，操作人员只需要转动连接杆91并将其卡入卡槽761内，就能够实现驱动件90与储料盒70的连接，由于挡板80上的定位柱81插入了定位孔62内，因此，驱动件90的推拉杆伸出后，就会带动储料盒70相对于挡板80移动。
当储料盒70内的所有销钉都用完后，驱动件90的推拉杆缩回，从而驱动储料盒70回位，施工人员在将连接杆91取出卡槽761外后，就实现了驱动件90与储料盒70的脱离，便可将该储料盒70连同挡板80一起取下，然后装填新的一个储料盒70即可继续进行装配工作。其中，驱动件90选用电动推杆。
在一个实施例中，挡板80设置有第一竖板82和第二竖板83，第一竖板82设置在后板74的后侧并与后板74贴合，第一竖板82上设置有至少两条导向孔821，导向孔821沿水平方向延伸，后板74上设置有两个防脱凸起77，每个防脱凸起77分别配合在对应的导向孔821内；第二竖板83设置在挡板80远接料槽61的一端，第二竖板83与第一竖板82连接。当驱动件90的推拉杆伸出后，就会带动储料盒70相对于挡板80移动，防脱凸起77就会沿着导向孔821移动，防脱凸起77与导向孔821的设计在保证挡板80与储料盒70滑动配合的前提下，也避免了挡板80与储料盒70发生脱离的情况。
在一个实施例中，置物台30上设置有多个可容纳储料盒70的储物工位31，储物工位31的顶部设置有多个与定位柱81配合的插孔。储物工位31的设计使得该机器人上能够放置多个储料盒70，从而提高了该机器人的储料能力。当然，储料盒70竖直或平放在储物工位31内。
在一个实施例中，支撑架20上设置有升降机构100，升降机构100包括丝杆101、升降电机102、螺母座和两条导轨103。丝杆101沿竖向转动设置在支撑架20上，升降电机102设置在支撑架20上，并与丝杆101连接，螺母座套设在丝杆101上，螺母座设置在支撑台40面向支撑架20的一侧。两条导轨103设置在支撑架20上，并分别布置在丝杆101的两侧，导轨103上滑动配合有滑块，滑块与支撑台40连接。升降机构100的设计能够对机械臂50和夹取件51的高度位置进行调整了，从而使得该机械臂50的活动范围更大，更利于装配。
本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (6)

1.一种便于快速上料的销钉安装机器人，其特征在于：包括：
运输车；
支撑架，其设置在所述运输车上；
置物台，其设置在所述支撑架的顶部；
支撑台，其可升降地设置在所述支撑架上；
机械臂，其可活动地设置在所述支撑台上，所述机械臂的一端设置有夹取件；
安装座，其设置在所述置物台上，所述安装座的顶部凹陷有接料槽，所述接料槽贯穿所述安装座朝向所述机械臂的一面侧壁；
储料盒，其底部呈敞口设置，所述储料盒内设置有多块平行布置的穿料板，所述穿料板的顶部连接在所述储料盒的顶部；
挡板，其用于打开或封盖所述储料盒的敞口，所述挡板沿垂直于所述穿料板的方向与所述储料盒滑动配合；
定位部，其用于在将所述储料盒安装在所述安装座上时对所述挡板进行定位和限位，以使所述储料盒可相对于所述挡板进行移动；以及
驱动件，其用于驱动所述储料盒沿所述安装座的长度方向移动，以使每块所述穿料板可与所述接料槽依次对齐；
其中，所述定位部包括多个设置在所述挡板底部的定位柱，以及多个设置在所述安装座上的定位孔，所述定位柱与所述定位孔插接配合；所述挡板在所述安装座上的投影位于所述接料槽外，所述接料槽的槽底呈弧形，所述接料槽的深度大于销钉杆体的直径。
2.根据权利要求1所述的便于快速上料的销钉安装机器人，其特征在于：所述储料盒包括顶板、两块侧板和后板，所述顶板上设置有手把，两块所述侧板沿竖向平行布置在所述顶板的两侧，所述后板分别与所述顶板和两块所述侧板连接，所述穿料板的顶部与所述顶板连接，所述穿料板与所述侧板平行布置。
3.根据权利要求2所述的便于快速上料的销钉安装机器人，其特征在于：靠近所述接料槽的所述侧板上设置有连接耳，所述连接耳上设置有卡槽；所述驱动件设置在所述置物台上并位于所述安装座的后侧，所述驱动件的推拉杆上转动设置有连接杆，所述连接杆可卡入所述卡槽内。
4.根据权利要求2所述的便于快速上料的销钉安装机器人，其特征在于：所述挡板设置有第一竖板和第二竖板，所述第一竖板设置在所述后板的后侧并与所述后板贴合，所述第一竖板上设置有至少两条导向孔，所述导向孔沿水平方向延伸，所述后板上设置有两个防脱凸起，每个所述防脱凸起分别配合在对应的导向孔内；所述第二竖板设置在所述挡板远所述接料槽的一端，所述第二竖板与所述第一竖板连接。
5.根据权利要求1所述的便于快速上料的销钉安装机器人，其特征在于：所述置物台上设置有多个可容纳所述储料盒的储物工位，所述储物工位的顶部设置有多个与所述定位柱配合的插孔。
6.根据权利要求1所述的便于快速上料的销钉安装机器人，其特征在于：所述支撑架上设置有升降机构，所述升降机构包括：
丝杆，其沿竖向转动设置在所述支撑架上；
升降电机，其设置在所述支撑架上，并与所述丝杆连接；
螺母座，其套设在所述丝杆上，所述螺母座设置在所述支撑台面向所述支撑架的一侧；以及
两条导轨，设置在所述支撑架上，并分别布置在所述丝杆的两侧，所述导轨上滑动配合有滑块，所述滑块与所述支撑台连接。
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