CN115122062A - 一种螺钉取送装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开一种螺钉取送装置，取送装置包括：用以夹紧螺钉的定位机构，以及与定位机构连接的驱动组件，驱动组件用以驱动定位机构做回转运动，定位机构包括：块体结构，形成于块体结构上用以放置螺钉的凹槽；贯穿块体结构一侧壁至凹槽内的豁口；以及形成于凹槽底部的拧钉孔，拧钉孔贯穿块体结构；定位机构还包括有压紧结构，一端抵接在压紧结构上的弹性件，以及和弹性件另一端抵接的限位件，限位件和弹性件用以使压紧结构通过豁口压紧凹槽内的螺钉，本发明便于机器人工作任务的切换，且可快捷取送钉的螺钉取送装置，且本发明通过一个驱动件即可实现螺钉的取送，便于控制，提高了螺钉的取送效率。

Description

一种螺钉取送装置

技术领域

本申请涉及机器人装配技术领域，更具体地，本申请涉及一种螺钉取送装置。

背景技术

在应用工业机器人进行自动化装配作业中，螺钉的安装与拧紧固定是很常见的一项任务，螺钉的拾取与配送是其中必要的一步。现有的机器人螺钉装配系统螺钉配送方式主要有两种，一种是利用专用的送钉系统完成螺钉的筛选与配送，这种方式系统构成复杂，且送钉系统与机器人紧密连接不利于机器人多种装配工作任务的切换；另外一种是机器人主动拾取螺钉，这种方式控制复杂且拾取螺钉时机器人动作较为繁锁，从而效率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单便于机器人工作任务切换，且可快捷取送钉的螺钉取送装置，本发明通过一个驱动件即可实现螺钉的取送，便于控制，提高了螺钉的取送效率。

为了达到上述目的中至少一个，本申请采用下述技术方案：

本申请提供一种螺钉取送装置，所述取送装置包括：

用以夹紧螺钉的定位机构；以及

与所述定位机构连接的驱动组件，所述驱动组件用以驱动所述定位机构做回转运动；

所述定位机构包括：块体结构；

形成于所述块体结构上用以放置螺钉的凹槽；

贯穿块体结构一侧壁至凹槽内的豁口；以及

形成于所述凹槽底部的拧钉孔，所述拧钉孔贯穿所述块体结构；

所述定位机构还包括：

压紧结构；

一端抵接在压紧结构上的弹性件；以及

和弹性件另一端抵接的限位件；

所述限位件和弹性件用以使压紧结构通过所述豁口压紧凹槽内的螺钉。

可选地，所述驱动组件包括：

一端结合固定在所述块体结构上的转动支架；以及

结合固定在所述支架另一端的动力机构，所述转动支架和动力机构的输出轴轴线相垂直。

可选地，所述块体结构包括：

围绕凹槽端口周边形成在所述块体结构上的围壁结构；

所述豁口沿所述围壁结构的径向方向贯穿至所述围壁结构外。

可选地，所述块体结构还包括：开设在块体结构一端部的连接部，所述连接部用于连接块体结构和转动支架。

可选地，所述块体结构还包括形成于所述块体结构相对侧壁面上的导向槽，所述导向槽用于安装所述压紧结构。

可选地，所述压紧结构包括：

用以压紧螺钉的顶块，以及

结合固定在所述顶块上的框架结构，所述顶块向所述凹槽的方向延伸并凸出于所述框架结构，所述框架结构沿所述凹槽的轴向方向的投影为U形，所述框架结构通过所述导向槽滑动配合于所述块体结构上。

可选地，所述压紧结构包括有第一工位和第二工位，当所述压紧结构被配置在第一工位时，所述弹性件伸展，所述顶块部分结构位于所述豁口内；当所述压紧结构被配置在第二工位时，所述弹性件收缩，所述顶块位于所述豁口外。

可选地，所述顶块和螺钉的接触面为曲面。

可选的，所述弹性件包括：用以提供预紧力的两个弹簧；两个弹簧分别位于块体结构两相对边侧。

可选地，所述限位件结合固定在所述块体结构下方的转动支架上；

所述限位件由所述块体结构凸起形成，所述弹性件位于所述限位件与压紧结构之间。

本申请的有益效果如下：

与现有技术相比，本发明通过采用驱动组件，可驱动定位机构围绕动力机构的输出轴转动，当不需要拧钉时定位机构可在驱动组件的带动下远离钉枪的工作位置，从而便于工作任务的切换。

本发明采用的结构简单，通过一个驱动结构即可实现螺钉的取送，制造成本较低便于控制，且通过块体结构和压紧结构配合夹取螺钉可快捷的将螺钉取出并送至钉枪的钻头前，提高了螺钉的取送效率。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1示出本申请的一个实施例中的取送装置结构示意图。

图2示出本申请的一个实施例中的块体结构结构示意图。

图3示出本申请的一个实施例中的定位结构结构示意图。

图4示出本申请的一种实施例中的储钉装置结构示意图。

图5示出本申请的一种实施例中的储钉结构及安装部结构示意图。

图6示出本申请的一种实施例中的储钉装置的隔离结构未分离螺钉状态下的剖视图。

图7示出本申请的一种实施例中的储钉装置的隔离结构分离螺钉状下的剖视图。

图8示出本申请的一种实施例中的取送装置和储钉装置的配合状态图。

图9示出本申请的一种实施例中的定位机构处于钻头前的状态图。

具体实施方式

在下述的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或者多个实施方式的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施方式。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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申请和简化描述，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申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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，可以是两个元件内部的连通。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申请中的具体含义。

还需要说明的是，在本申请的描述中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

为解决现有技术中存在的问题，本申请的一个实施例提供一种螺钉取送装置，如图1-9所示，取送装置9对应配合钉枪7设置，在钉枪7上还结合固定有储钉装置2，储钉装置2包括有用于触发取送装置9的触发机构22，储钉装置2和取送装置9竖直排布在钉枪7上，储钉装置2用于存储螺钉并将螺钉输送至取送装置9上，取送装置9包括有用以夹紧螺钉的定位机构1和驱动组件8，所述定位机构1可在驱动组件8的带动下驱动定位机构1做回转运动，使定位机构1从储钉装置2的出料口处转动至钉枪7的钻头前，从而便于钉枪7拧动螺钉。

具体地，如图1至图3所示，定位机构1包括：块体结构11、压紧结构12、弹性件13及限位件14；所述压紧结构12滑动安装在块体结构11上，弹性件13的一端抵接在压紧结构12上另一端抵接在限位件14上，为了驱动压紧结构12使定位机构1实现夹取螺钉的功能，触发机构22包括有用于推动压紧结构12的挡块226，当定位机构1运动至挡块226位置处时，挡块226上的凸起结构221可推动压紧结构12，从而使压紧结构12和块体结构11发生相对运动。

在一种较佳的实施例中，块体结构11包括有形成于块体结构11上用以放置螺钉的凹槽116，以及围绕凹槽116端口周边形成在块体结构11上的围壁结构114；具体的，凹槽116为深度可容纳螺钉头部的圆孔，围壁结构114为圆管状，围壁结构114的内侧面的轴向沿伸部分和凹槽116的内侧面相重合，在实际生产中凹槽116和围壁结构114的直径根据拾取螺钉的大小确定。

块体结构11还包括贯穿块体结构11一侧壁至凹槽116内的豁口111，豁口111沿围壁结构114的径向方向贯穿至围壁结构114外，从而使外部结构可通过豁口111将凹槽116内的螺钉压紧。

块体结构11还包括形成于凹槽116底部的拧钉孔115，拧钉孔115贯穿块体结构11，当定位机构1位于钉枪7的钻头前时，钉枪7的钻头可通过拧钉孔115抵接至凹槽116内螺钉的头部。

在块体结构11上还设置有形成于块体结构11相对侧壁面上的导向槽112，导向槽112贯穿块体结构11，导向槽112用于安装压紧结构12，压紧结构12的两端部通过导向槽112滑动安装在块体结构11上。

如图1所示，压紧结构12包括：

用以压紧螺钉的顶块121，顶块121可通过块体结构11上的豁口111滑入凹槽116内，顶块121和螺钉的接触面为曲面，通过曲面使顶块121和螺钉的头部贴合的更加紧密，从而保证夹取螺钉的稳定性。

如图3所示，顶块121结合固定在框架结构124上，顶块121向凹槽116的方向延伸并凸出于框架结构124，框架结构124沿凹槽116的轴向方向的投影为U形，在一种实施例中，框架结构124的两侧边部为Z字型，且在该侧边部上设置有提高定位机构紧凑度的容纳槽122。

为了使弹性件13的安装更加方便，在框架结构124的端部形成沿框架结构124纵向剖切面向外部延伸的延伸结构221。在延伸结构221和限位件14相对的两对端面上结合固定有四个限位柱15，限位柱15用于安装弹性件13，限位柱15不仅进一步的提高弹性件13安装的便捷性而且使弹性件13在固定位置上沿直线伸缩，避免弹性件13出现弯曲和脱落的现象，框架结构124通过导向槽112滑动配合于块体结构11上。

压紧结构12包括有第一工位和第二工位，当压紧结构12被配置在第一工位时，弹性件13伸展，顶块121部分结构位于豁口111内。当压紧结构12被配置在第二工位时，弹性件13收缩，顶块121位于豁口111外，此时，可使螺钉落入凹槽116结构内，当顶块121部分位于豁口111内并且有结构处于凹槽116内时，螺钉被固定。

当定位机构1处于储钉装置2的出料口位置时，触发机构22的挡块226作用于定位机构1的压紧结构12上，使压紧结构12相对于块体结构11移动并处于第二工位，从而使储钉装置2内的螺钉输送至凹槽116内，当定位机构1在驱动组件8的带动下沿半圆路径向钉枪7的钻头前运动时，定位机构1远离触发机构22的同时定位机构1的压紧结构12相对于块体结构11逐步回位最终和凸起结构221分离，从而使压紧结构12运动至第一工位并将螺钉的头部压紧，然后驱动组件8带动定位机构1移动至钻头前，使块体结构11处于钻头的轴线位置处，钉枪7的钻头向下运动通过拧钉孔115抵接至螺钉的头部，然后钉枪7转动开始拧钉。

具体的，弹性件13包括：用以提供预紧力的两个弹簧；两个弹簧分别位于块体结构11两相对边侧，两个弹簧可保证压紧结构12在块体结构11上滑动时不会发生偏斜，避免卡顿的情况发生，进一步的，弹簧的长度应根据压紧结构12与限位件14之间的距离确定，保证装置在不受外力的作用时弹簧处于压缩状态。

如图3所示，限位件14由块体结构11凸起形成，弹性件13位于限位件14与压紧结构12之间。限位件14和弹性件13用以使压紧结构12通过豁口111压紧凹槽116内的螺钉。

如图2所示，块体结构11还包括开设在块体结构11一端部的连接部113，连接部113用于将块体结构11安装在驱动组件8上，具体的，连接部113包括用于安装螺钉的两螺孔1131，以及位于螺孔1131正上方的凹坑1132，凹坑1132使安装块体结构11时更加方便，使用两个螺钉固定块体结构11，使连接更加稳固。

如图1所示，驱动组件8包括：

一端结合固定在块体结构11上的转动支架81；以及

结合固定在支架另一端的动力机构82，转动支架81和动力机构82的输出轴轴线相垂直，动力机构82固定安装在钉枪7上。

在一种较佳的实施例中，限位件14固定安装在转动支架81上。

在一种较佳的实施例中，动力机构82为气缸或电机等其他回转设备。在气缸或电机设备上设置有螺钉孔821，螺钉孔821用以将动力机构82安装在钉枪7上。

如图4-7所示，储钉装置2包括：用以存放螺钉的储钉结构21，储钉结构21包括用于存放螺钉的储钉腔211，储钉腔211形成于储钉结构21内部，在储钉结构21底端的安装有触发机构22。触发机构22不仅可以触发取送装置9，同时还可以控制螺钉从储钉结构21内的输出。

在一种较佳的实施例中，储钉腔211为贯通储钉结构21上下端面的圆柱孔，在圆柱孔内放置有螺钉，圆柱孔的直径由螺钉的大小确定，储钉腔211及储钉结构21的长度由放置在储钉腔211内螺钉的多少确定，若放置的螺钉较多可适当加长储钉腔211和储钉结构21的长度，具体的本实施例中采用的螺钉为GB/T9074.4-1998标准M4×12大小的螺钉。

参照图4至图7，本实施例中，所述触发机构22包括：

结合固定在储钉结构21上的安装部，安装部包括：一端和储钉结构21结合固定的安装板222，形成于安装板222上的围挡结构223，安装板222和围挡结构223之间形成有用于安装阻挡件的安装孔，安装孔内安装有阻挡件，围挡结构223可防止安装孔内的阻挡件从安装部上掉落，具体的，安装板222为形成在储钉结构21底端的长条板，在所述长条板上设置有用于引导阻挡件运动的导槽，为了避免阻挡件从安装部上滑落，安装部上还结合固定有挡块226。

如图4所示，阻挡件和挡块226之间包括有第一弹性构件4，在第一弹性构件4的弹性推动下阻挡件部分结构弹性抵至储钉腔211的出料口位置处；

具体的，第一弹性构件4为压缩弹簧，在阻挡件和挡块226上分别设置有安装第一弹性构件4的弹簧安装孔2210和限位柱15，从而保证弹簧在固定伸缩路径上伸缩，避免弹簧脱落。

具体的，阻挡件包括结合于安装部上的本体224，以及形成在本体224一端部的限位凸起225，所述本体224穿插在安装孔内且可沿导槽滑动；本体224和限位凸起225使阻挡件呈L型，阻挡件被配置为可沿远离或靠近储钉结构21的方向运动。

具体的，挡块226位于安装部的远离储钉结构21的一端，挡块226的结构沿垂直于安装部的方向向下延伸，挡块226包括：形成于挡块226上的凸起结构221，凸起结构221向靠近阻挡件的方向延伸；凸起结构221中间部分向内凹陷形成用于容纳阻挡件的槽，当取送装置9在驱动组件8的带动下使其块体结构11处于储钉结构21的出料口位置时，限位凸起225和块体结构11形成卡接，当块体结构11推动阻挡件一起向挡块226的方向运动并被挡块226限位时，限位凸起225和块体结构11的部分结构位于凸起结构221的槽内，此时，阻挡件的本体224不在阻挡储钉腔211的出料口(即圆柱孔的下端口)，且块体结构11的凹槽116正对出料口，同时挡块226的凸起结构221使压紧结构12相对于块体结构11移动并处于第二工位，从而使放置在储钉腔211(即圆柱孔)内的螺钉在重力的作用下从出料口处滑出并掉落到块体结构11的凹槽116内，为了使储钉装置在非竖直状态下也能送出储钉腔内的螺钉，可在储钉腔211的底端添加推动螺钉向储钉装置2出料口处运动的弹簧。

触发机构22还包括：

形成于阻挡件侧壁面上并向外凸出的拉块227，拉块227垂直于阻挡件向上方延伸，在拉块227的顶端设置有连接结构(连接结构可为连接环或连接柱等)

安装在储钉结构21上的隔离结构228，隔离结构228用以分隔储钉腔211内的螺钉；隔离结构228位于储钉结构21一侧壁面上的卡槽213处，卡槽213贯穿储钉腔211的侧壁并连通至储钉腔211内相邻两螺钉之间，同时隔离结构228的两相对边部位于开设在储钉结构21的相对侧壁面上的两导向滑槽212内，两导向滑槽212和卡槽213相连通，隔离结构228可沿导向滑槽212在卡槽213内滑动，当隔离结构228沿导向滑槽212滑动时，隔离结构228的部分结构可通过卡槽213插入储钉腔211的内部，从而将储钉腔211内的相邻两螺钉分离，在实际的生产中，两导向滑槽212和卡槽213的位置由螺钉的长度确定，从而保证卡槽213位于两螺钉之间，具体的，隔离结构228包括有出钉时和储钉腔211对齐的过钉口，隔离结构228为U型框架状结构，过钉口为U型框架的开口且两导向滑槽212和卡槽213处于同一平面内组成适配隔离结构228的U型槽状结构。

在隔离结构228和拉块227之间连接有第二弹性构件3；第二弹性构件3为两个拉簧在隔离结构228和拉块227之间设置两个拉簧可避免隔离结构228在导向滑槽212内滑动时出现卡顿现象。

由于隔离结构228和拉块227通过第二弹性构件3连接，拉块227又形成在阻挡件上，当块体结构11推动阻挡件运动时，在第二弹性构件3的拉动下，隔离结构228可随阻挡件运动的方向移动，当隔离结构228至少部分结构位于储钉腔211内且位于相邻的两螺钉之间时，隔离结构228将储钉腔211内的螺钉分离。

进一步的，两个拉簧的长度应根据拉块227和隔离结构228之间的距离确定，两拉簧不发生形变的长度应当保证当阻挡件位于储钉腔211的出料口位置时，隔离结构228不分离储钉腔211内的螺钉，当阻挡件完全脱离开出料口的位置时，两拉簧被拉伸且隔离结构228将储钉腔211内相邻的螺钉分离，从而使位于储钉腔211出料口处的螺钉有且只有一个滑出。

现将储钉腔211出料口处滑出的螺钉命名为第一螺钉6，与第一螺钉6相邻且被隔离结构228分离的螺钉命名为第二螺钉5，更进一步的，为了方便隔离结构228分离储钉腔211内相邻的第一螺钉6和第二螺钉5，(即限定第二螺钉5的位置的同时使第一螺钉6滑出)，隔离结构228的内侧边部上包括有倾斜面229，具体的，倾斜面229靠近储钉腔211出料口处的一端向储钉腔211内延伸。

为了将储钉结构21安装在钉枪7上，储钉结构21上还设置有位于储钉结构21侧面的安装架215，安装架215包括连接架，连接架和形成在储钉结构21上的定位块2152相配合，定位块2152上设置有定位孔21521，通过定位孔21521可调节储钉结构21的位置，从而储钉装置2送钉更加准确，在储钉结构21上还设置有用于储钉结构21存放的限位块2151。

由于螺钉在掉入凹槽116内时，有部分结构还处于储钉腔211的出料口处，为了使定位机构1在取送螺钉时能将螺钉沿其运动轨迹从储钉结构21的出料口处运出，储钉腔211的出料口处包括有扩容口214，扩容口214延伸至储钉结构21的卡槽213处。

为了防止螺钉卡在储钉腔211内，所述储钉结构21还设置有观察槽216，所述观察槽216贯穿所述储钉腔211的侧壁，当螺钉卡在储钉腔211内时，可通过观察观察槽216内螺钉的卡顿情况，然后用手拨动螺钉，使其沿储钉腔211顺利滑落。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种螺钉取送装置，其特征在于，所述取送装置包括：

用以夹紧螺钉的定位机构；以及

与所述定位机构连接的驱动组件，所述驱动组件用以驱动所述定位机构做回转运动；

所述定位机构包括有块体结构；

形成于所述块体结构上用以放置螺钉的凹槽；

贯穿块体结构一侧壁至凹槽内的豁口；以及

形成于所述凹槽底部的拧钉孔，所述拧钉孔贯穿所述块体结构；

所述定位机构还包括：

压紧结构；

一端抵接在压紧结构上的弹性件；以及

和弹性件另一端抵接的限位件；

所述限位件和弹性件用以使压紧结构通过所述豁口压紧凹槽内的螺钉。

2.根据权利要求1所述的取送装置，其特征在于，所述驱动组件包括：

一端结合固定在所述块体结构上的转动支架；以及

结合固定在所述支架另一端的动力机构，所述转动支架和动力机构的输出轴轴线相垂直。

3.根据权利要求1所述的取送装置，其特征在于，所述块体结构还包括：

围绕凹槽端口周边形成在所述块体结构上的围壁结构；

所述豁口沿所述围壁结构的径向方向贯穿至所述围壁结构外。

4.根据权利要求2所述的取送装置，其特征在于，所述块体结构还包括：

开设在块体结构一端部的连接部，所述连接部用于连接块体结构和转动支架。

5.根据权利要求1所述的取送装置，其特征在于，所述块体结构还包括形成于所述块体结构相对侧壁面上的导向槽，所述导向槽用于安装所述压紧结构。

6.根据权利要求5所述的取送装置，其特征在于，所述压紧结构包括：

用以压紧螺钉的顶块，以及

结合固定在所述顶块上的框架结构，所述顶块向所述凹槽的方向延伸并凸出于所述框架结构，所述框架结构沿所述凹槽的轴向方向的投影为U形，所述框架结构通过所述导向槽滑动配合于所述块体结构上。

7.根据权利要求1所述的取送装置，其特征在于，所述压紧结构包括有第一工位和第二工位，当所述压紧结构被配置在第一工位时，所述弹性件伸展，所述顶块部分结构位于所述豁口内；当所述压紧结构被配置在第二工位时，所述弹性件收缩，所述顶块位于所述豁口外。

8.根据权利要求6所述的取送装置，其特征在于，所述顶块和螺钉的接触面为曲面。

9.根据权利要求1所述的取送装置，其特征在于，所述弹性件包括：用以提供预紧力的两个弹簧；两个弹簧分别位于块体结构两相对边侧。

10.根据权利要求2所述的取送装置，其特征在于，

所述限位件由所述块体结构凸起形成，所述弹性件位于所述限位件与压紧结构之间。

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