CN116197644A - 一种机箱组装机械臂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及组装领域，更具体的说是一种机箱组装机械臂，包括滑动架、伸缩臂、升降架、张紧机构、换位机构、摆动机构、安装机构、转换机构、支架、底部滚柱、第一丝杆、移动架、第二丝杆、第三伸缩机构和侧边滚柱；滑动架的底部固定连接有伸缩臂，伸缩臂的伸缩端固定连接有滑动筒，滑动筒内滑动连接有升降架，升降架和滑动筒之间固定连接有第一弹簧；张紧机构包括张紧滑块和张紧带轮，张紧滑块上转动连接有张紧带轮，升降架上滑动连接有四个张紧滑块，张紧滑块和升降架之间固定连接有第二弹簧；可以在不同位置的孔位上同时打入螺钉，辅助完成计算机硬件的安装。

Description

一种机箱组装机械臂

技术领域

本发明涉及组装领域，更具体的说是一种机箱组装机械臂。

背景技术

随着科技的发展，计算机已经成为现代生活必不可少的工具，而在计算机装配的过程中，由于计算机机箱内硬件的大小和形状不同，因此在将硬件安装在机箱内时，多是使用人工的方式进行组装，这样的组装效率较低，无法进行流水高效的加工，因此为了提高机箱内硬件的安装速度，需要在满足安装需求的前提下，对不同位置的孔位进行同时安装，满足硬件的安装需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种机箱组装机械臂，可以在不同位置的孔位上同时打入螺钉，辅助完成计算机硬件的安装。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种机箱组装机械臂，包括滑动架、伸缩臂、升降架、张紧机构、换位机构、摆动机构、安装机构、转换机构、支架、底部滚柱、第一丝杆、移动架、第二丝杆、第三伸缩机构和侧边滚柱；

滑动架的底部固定连接有伸缩臂，伸缩臂的伸缩端固定连接有滑动筒，滑动筒内滑动连接有升降架，升降架和滑动筒之间固定连接有第一弹簧；

张紧机构包括张紧滑块和张紧带轮，张紧滑块上转动连接有张紧带轮，升降架上滑动连接有四个张紧滑块，张紧滑块和升降架之间固定连接有第二弹簧；

换位机构包括换位盘、换位滑块和第一伸缩机构，换位盘上滑动连接有四个换位滑块，每个换位滑块上均固定连接有第一伸缩机构，换位盘固定连接在升降架的下端；

摆动机构包括摆动电机、摆动板和滑动槽，摆动电机的输出轴上固定连接有摆动板，摆动板上设置有滑动槽，换位盘上固定连接有四个摆动电机，四个换位滑块分别滑动连接在四个滑动槽内；

安装机构包括安装转筒和安装工具，安装转筒的底部过盈配合有安装工具，安装转筒和安装工具之间固定连接有第三弹簧。四个第一伸缩机构的伸缩端上均转动连接有安装转筒，四个安装转筒之间传动连接，其中一个安装转筒上设置有驱动其进行转动的动力机构Ⅰ，动力机构Ⅰ优选为伺服电机，四个张紧带轮和四个安装转筒之间的传动带接触；

转换机构包括第四伸缩机构、转换架、第二伸缩机构和圆弧卡板，第四伸缩机构的伸缩端转动连接有转换架，转换架上设置有驱动其进行转动的动力机构Ⅱ，动力机构Ⅱ优选为伺服电机，转换架的前后两端均固定连接有两个第二伸缩机构，四个第二伸缩机构的伸缩端上均固定连接有圆弧卡板，四个第一伸缩机构的伸缩端上均固定连接有第四伸缩机构，安装工具位于两个圆弧卡板之间的上端；

支架的底部转动连接有多个底部滚柱，支架的顶部转动连接有第一丝杆，第一丝杆上设置有驱动其进行转动的动力机构Ⅲ，动力机构Ⅲ优选为伺服电机，支架的顶部滑动连接有移动架，移动架通过螺纹连接在第一丝杆上，移动架上转动连接有第二丝杆，第二丝杆上设置有驱动其进行转动的动力机构Ⅳ，动力机构Ⅳ优选为伺服电机，第二丝杆上通过螺纹连接有滑动架，滑动架滑动连接在移动架上；

支架的底部固定连接有两个第三伸缩机构，两个第三伸缩机构的伸缩端上均转动连接有多个侧边滚柱。

附图说明

下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。

图1是本发明的机箱组装机械臂局部结构示意图一；

图2是本发明的伸缩臂和滑动架连接结构示意图；

图3是本发明的升降架和张紧机构连接结构示意图；

图4是本发明的机箱组装机械臂局部结构示意图二；

图5是本发明的换位机构结构示意图；

图6是本发明的摆动机构结构示意图；

图7是本发明的安装机构结构示意图；

图8是本发明的安装机构剖视图结构示意图；

图9是本发明的转换机构结构示意图；

图10是本发明的机箱组装机械臂整体结构示意图；

图11是本发明的机箱组装机械臂局部结构示意图三。

图中：

滑动架1；

伸缩臂2；滑动筒21；

升降架3；

张紧机构4；张紧滑块41；张紧带轮42；

换位机构5；换位盘51；换位滑块52；第一伸缩机构53；

摆动机构6；摆动电机61；摆动板62；滑动槽63；

安装机构7；安装转筒71；安装工具72；

转换机构8；第四伸缩机构81；转换架82；第二伸缩机构83；圆弧卡板84；

支架91；底部滚柱92；第一丝杆93；移动架94；第二丝杆95；第三伸缩机构96；侧边滚柱97。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1至11所示，下面对一种机箱组装机械臂的结构和功能进行详细的说明；

一种机箱组装机械臂，包括滑动架1、伸缩臂2、升降架3、张紧机构4、换位机构5、摆动机构6、安装机构7、转换机构8、支架91、底部滚柱92、第一丝杆93、移动架94、第二丝杆95、第三伸缩机构96和侧边滚柱97；

使用时，通过第一丝杆93和第二丝杆95可以驱动滑动架1在一个平面内进行X轴和Y轴方向上的运动，进而使得滑动架1可以运动到指定的加工位置；

机箱组装机械臂用于流水加工中的一环，即虽然机械臂可以进行调整对不同位置的空位进行安装，但是为了保证流水加工的效率，建议机械臂仅仅对一个硬件进行安装；

预先将需要安装的硬件放置在机箱内，将机箱通过多个底部滚柱92运输到滑动架1的底部，通过多个侧边滚柱97对机箱进行固定，保证机箱在安装的过程中不会运动；

通过伸缩臂2驱动升降架3进行升降运动，预先启动换位机构5和摆动机构6，根据需要安装的硬件的孔位，调整四个安装机构7机构的位置，预先将需要安装硬件的螺钉放置在转换机构8上，四个转换机构8上的螺钉向下进行运动和孔位接触，孔位推动螺钉向上进行滑动，使得螺钉和四个安装机构7接触；

四个安装机构7同时进行转动，将螺钉安装进入到孔位内，进一步的，由于多个螺钉时一起进行安装的，增加效率的同时，还符合了安装的需求，即在一般的安装过程中，需要先对螺钉进行定位，将四个螺钉都定位后，在进行初次紧固，在进行最后的紧固，即一个螺钉需要拧三次，这样是为了避免当仅仅安装一个螺钉时产生的孔位错位，而四个螺钉一起进行安装，就避免了孔位错位；

如图1至11所示，下面对滑动架1、伸缩臂2、升降架3、张紧机构4、换位机构5、摆动机构6、安装机构7、转换机构8、支架91、底部滚柱92、第一丝杆93、移动架94、第二丝杆95、第三伸缩机构96和侧边滚柱97的结构进行详细的说明；

滑动架1的底部固定连接有伸缩臂2，伸缩臂2的伸缩端固定连接有滑动筒21，滑动筒21内滑动连接有升降架3，升降架3和滑动筒21之间固定连接有第一弹簧；

张紧机构4包括张紧滑块41和张紧带轮42，张紧滑块41上转动连接有张紧带轮42，升降架3上滑动连接有四个张紧滑块41，张紧滑块41和升降架3之间固定连接有第二弹簧；

换位机构5包括换位盘51、换位滑块52和第一伸缩机构53，换位盘51上滑动连接有四个换位滑块52，每个换位滑块52上均固定连接有第一伸缩机构53，换位盘51固定连接在升降架3的下端；

摆动机构6包括摆动电机61、摆动板62和滑动槽63，摆动电机61的输出轴上固定连接有摆动板62，摆动板62上设置有滑动槽63，换位盘51上固定连接有四个摆动电机61，四个换位滑块52分别滑动连接在四个滑动槽63内；

安装机构7包括安装转筒71和安装工具72，安装转筒71的底部过盈配合有安装工具72，安装转筒71和安装工具72之间固定连接有第三弹簧。四个第一伸缩机构53的伸缩端上均转动连接有安装转筒71，四个安装转筒71之间传动连接，其中一个安装转筒71上设置有驱动其进行转动的动力机构Ⅰ，动力机构Ⅰ优选为伺服电机，四个张紧带轮42和四个安装转筒71之间的传动带接触

转换机构8包括第四伸缩机构81、转换架82、第二伸缩机构83和圆弧卡板84，第四伸缩机构81的伸缩端转动连接有转换架82，转换架82上设置有驱动其进行转动的动力机构Ⅱ，动力机构Ⅱ优选为伺服电机，转换架82的前后两端均固定连接有两个第二伸缩机构83，四个第二伸缩机构83的伸缩端上均固定连接有圆弧卡板84，四个第一伸缩机构53的伸缩端上均固定连接有第四伸缩机构81，安装工具72位于两个圆弧卡板84之间的上端；

支架91的底部转动连接有多个底部滚柱92，支架91的顶部转动连接有第一丝杆93，第一丝杆93上设置有驱动其进行转动的动力机构Ⅲ，动力机构Ⅲ优选为伺服电机，支架91的顶部滑动连接有移动架94，移动架94通过螺纹连接在第一丝杆93上，移动架94上转动连接有第二丝杆95，第二丝杆95上设置有驱动其进行转动的动力机构Ⅳ，动力机构Ⅳ优选为伺服电机，第二丝杆95上通过螺纹连接有滑动架1，滑动架1滑动连接在移动架94上；

支架91的底部固定连接有两个第三伸缩机构96，两个第三伸缩机构96的伸缩端上均转动连接有多个侧边滚柱97。

如图1至11所示，下面对滑动架1、伸缩臂2、升降架3、张紧机构4、换位机构5、摆动机构6、安装机构7、转换机构8、支架91、底部滚柱92、第一丝杆93、移动架94、第二丝杆95、第三伸缩机构96和侧边滚柱97的功能进行详细的说明；

使用时，将机械臂安装在一个工位上，根据需要进行安装的位置，启动动力机构Ⅲ，动力机构Ⅲ可以固定连接在支架91上，动力机构Ⅲ的输出轴和第一丝杆93之间传动连接，动力机构Ⅲ的输出轴带动第一丝杆93进行转动，第一丝杆93转动时带动移动架94进行运动，使得移动架94在支架91上进行滑动，移动架94带动滑动架1进行运动，进而调整滑动架1的位置；

启动动力机构Ⅳ，动力机构Ⅳ可以固定连接在移动架94上，动力机构Ⅳ的输出轴带动第二丝杆95进行转动，第二丝杆95转动时通过螺纹带动滑动架1进行运动，进而调整滑动架1的位置，通过第一丝杆93和第二丝杆95可以驱动滑动架1在一个平面内进行X轴和Y轴方向上的运动，进而使得滑动架1可以运动到指定的加工位置；

机械臂可以设置在加工流水线的一个部分上，虽然可以对滑动架1的位置进行调整，但是设置在一个工位上后，滑动架1的位置只需要调整一次即可；

预先根据需要进行安装的硬件的孔位，调整换位机构5和摆动机构6，即调整四个安装机构7的位置；

调整四个安装机构7的位置时，启动摆动电机61，摆动电机61的输出轴带动摆动板62进行摆动，摆动板62带动换位滑块52在换位盘51上进行滑动，进而调整换位滑块52的位置，换位滑块52运动时带动第一伸缩机构53可进行运动，进而调整第一伸缩机构53的位置，第一伸缩机构53可以是液压缸或者电动推杆，第一伸缩机构53启动时带动安装机构7进行运动，进而通过摆动电机61和第一伸缩机构53使得安装机构7运动到不同的位置；

进一步的，还设置有张紧机构4，如图1所示，四个张紧带轮42在第二弹簧的作用下挤压四个安装转筒71之间的传动带，使得四个安装转筒71之间的传动带始终处于紧绷的状态，保证四个安装机构7的位置不论怎么样调整，四个安装机构7之间都可以进行传动，四个安装机构7都可以进行一起转动；

将需要进行安装的硬件的螺钉放置在两个圆弧卡板84之间，如图4所示，需要进行安装的螺钉的螺纹外牙直径和圆弧卡板84的内径相同，两个圆弧卡板84可以相互扣合对螺钉进行定位，每个转换机构8上均可以放置两个螺钉，在其中一个进行安装时，可以将另一个螺钉放置在另一个位置上，这样启动动力机构Ⅱ，动力机构Ⅱ可以固定连接在第四伸缩机构81的伸缩端上，动力机构Ⅱ的输出轴带动转换架82进行转动，转换架82完成螺钉的转换，进而将放置在外部的螺钉运输带安装的位置上；

当滑动架1运动到加工位置时，启动伸缩臂2，伸缩臂2可以是液压缸或者电动推杆，伸缩臂2的伸缩端推动升降架3向下进行运动，升降架3带动四个安装机构7和四个转换机构8向下进行运动，四个转换机构8上的螺钉向下进行运动，四个螺钉运动到需要安装的孔位位置，由于孔位内设置有螺纹，因此会推动四个螺钉向上进行运动，四个螺钉在对应的两个圆弧卡板84内进行滑动，四个螺钉向上进行运动，四个螺钉向上进行运动和安装工具72接触，安装工具72可以是十字头或者一字头，当四个螺钉向上进行运动时可能会有安装工具72无法正好插入到螺钉上侧槽口的情况，因此设置安装转筒71和安装工具72之间固定连接有第三弹簧，第三弹簧被压缩，而当启动动力机构Ⅰ时，动力机构Ⅰ可以固定连接在第一伸缩机构53的伸缩端上，动力机构Ⅰ带动四个安装转筒71进行转动，四个安装转筒71通过过盈配合的挤压力带动安装工具72进行转动，由于两个圆弧卡板84对螺钉的限位，螺钉时竖直状态的，安装工具72在转动的过程中，在第三弹簧的挤压下会进入到螺钉上侧的槽内，进而安装工具72转动的过程中会带动螺钉进行旋转，使得螺钉进入到安装孔位中，同时持续的启动伸缩臂2，伸缩臂2的伸缩端带动安装机构7不断的向下进行运动，将四个螺钉安装在孔位内；

在安装机构7安装的过程中，启动第二伸缩机构83，第二伸缩机构83的伸缩端进行运动，同时启动第四伸缩机构85，第四伸缩机构85带动转换架82整体向上进行运动，将转换机构8收回，使得安装机构7可以全部穿过两个圆弧卡板84之间完成螺钉的安装；第二伸缩机构83和第四伸缩机构85可以是液压缸或者电动推杆；

由于四个安装机构7同时对四个螺钉进行旋转安装，因此四个螺钉的安装旋转圈数基本相同，可能由于前期的旋转对槽或者螺纹起始角度的不同，导致螺钉之间的偏差在一圈左右，因此还设置有第三弹簧，保证当一个螺钉扭动到极限时，通过过盈配合挤压力和弹簧的扭转力，卸去对螺钉的力，保证螺钉不会扭坏安装的硬件和主板。

Claims (10)

1.一种机箱组装机械臂，包括滑动架(1)和固定连接在滑动架(1)底部的伸缩臂(2)，其特征在于：所述伸缩臂(2)的伸缩端上固定连接有滑动筒(21)，滑动筒(21)内滑动连接有升降架(3)，升降架(3)和滑动筒(21)之间固定连接有第一弹簧，升降架(3)上固定连接有换位机构(5)，换位机构(5)上转动连接有四个安装机构(7)，四个安装机构(7)之间带传动连接。

2.根据权利要求1所述的一种机箱组装机械臂，其特征在于：所述升降架(3)上滑动连接有四个张紧机构(4)，张紧机构(4)包括张紧滑块(41)和转动连接在张紧滑块(41)上的张紧带轮(42)，张紧滑块(41)和升降架(3)之间固定连接有第二弹簧。

3.根据权利要求2所述的一种机箱组装机械臂，其特征在于：四个张紧带轮(42)和四个安装转筒(71)之间的传动带接触。

4.根据权利要求1所述的一种机箱组装机械臂，其特征在于：所述换位机构(5)包括换位盘(51)和滑动连接在换位盘(51)上的四个换位滑块(52)，四个换位滑块(52)上均固定连接有第一伸缩机构(53)。

5.根据权利要求4所述的一种机箱组装机械臂，其特征在于：所述换位盘(51)上固定连接有四个摆动机构(6)，摆动机构(6)包括摆动电机(61)和固定连接在摆动电机(61)输出轴上的摆动板(62)，摆动板(62)上设置有滑动槽(63)。

6.根据权利要求5所述的一种机箱组装机械臂，其特征在于：所述换位盘(51)上固定连接有四个摆动电机(61)，四个换位滑块(52)分别滑动连接在四个滑动槽(63)内。

7.根据权利要求4所述的一种机箱组装机械臂，其特征在于：所述安装机构(7)包括安装转筒(71)和过盈配合在安装转筒(71)内的安装工具(72)，安装转筒(71)和安装工具(72)之间固定连接有第三弹簧，四个第一伸缩机构(53)上均转动连接有安装转筒(71)。

8.根据权利要求4所述的一种机箱组装机械臂，其特征在于：四个第一伸缩机构(53)的伸缩端上均固定连接有转换机构(8)，转换机构(8)包括第四伸缩机构(81)和转动连接在第四伸缩机构(81)伸缩端上的转换架(82)，转换架(82)的前后两端均固定连接有两个第二伸缩机构(83)，四个第二伸缩机构(83)的伸缩端上均固定连接有圆弧卡板(84)，四个第一伸缩机构(53)的伸缩端上均固定连接有第四伸缩机构(81)。

9.根据权利要求1所述的一种机箱组装机械臂，其特征在于：还包括支架(91)，支架(91)的底部转动连接有多个底部滚柱(92)，支架(91)的顶部转动连接有第一丝杆(93)，支架(91)的顶部滑动连接有移动架(94)，移动架(94)通过螺纹连接在第一丝杆(93)上，移动架(94)上转动连接有第二丝杆(95)，第二丝杆(95)上通过螺纹连接有滑动架(1)，滑动架(1)滑动连接在移动架(94)上。

10.根据权利要求9所述的一种机箱组装机械臂，其特征在于：所述支架(91)的底部固定连接有两个第三伸缩机构(96)，两个第三伸缩机构(96)的伸缩端上均转动连接有多个侧边滚柱(97)。

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