CN206029252U - 一种多关节式自动锁螺丝机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种多关节式自动锁螺丝机器人，包括基座组件、执行机构和锁紧机构，所述执行机构垂直于所述基座组件，并沿其上下运动设置，所述锁紧机构设置于所述执行机构上远离基座组件，锁紧机构的朝向与执行机构向下运动的方向相同。本实用新型是一种来实现在圆周范围内实现对螺丝的装钉和拧紧且适用于非水平面的多关节式自动锁螺丝机器人。

Description

一种多关节式自动锁螺丝机器人

技术领域

本实用新型属于机械工程领域，尤其涉及一种多关节式自动锁螺丝机器人。

背景技术

现有的螺丝锁付机构存在着如下技术问题：1)市面上的螺丝锁付机构大多都是固定安装的，对螺丝的装钉和拧紧的位置都是固定的，不能根据生产的需要进行调整，当遇到需要装钉上螺丝的地方不在同一位置，就需要需停止工作，完成后，再换另一批型号、装钉位置相同的螺丝继续装钉，造成螺丝锁付效率低；2)对准螺丝孔靠人工，易造成锁偏、锁歪、滑脱、损坏产品外观的问题；3)因为锁嘴比锁头要大，对于部分工件锁付时可能会影响视线妨碍对位；4)对于深孔、圆弧面、靠边和靠墙的孔不能使用或使用很不方便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种多关节式自动锁螺丝机器人，以解决现有自动锁螺丝机器人。

本实用新型是这样实现的，包括基座组件、执行机构和锁紧机构，所述执行机构垂直于所述基座组件枢接，并沿其上下运动设置，所述锁紧机构设置于所述执行机构上远离基座组件，锁紧机构的工作面朝向与执行机构向下运动的方向相同。

进一步地，所述执行机构包括大臂、小臂和末端臂，所述小臂的一端枢接所述大臂，另一端与所述末端臂连接，所述大臂临近所述基座组件设置，所述末端臂临近所述锁紧机构设置。

进一步地，所述末端臂沿所述小臂垂直旋转设置。

进一步地，所述锁紧机构为螺丝枪。

进一步地，所述大臂的轴向长度大于所述小臂的轴向长度。

进一步地，所述基座组件包括底座和立柱，所述立柱垂直于所述底座设置，所述大臂与所述立柱枢接。

进一步地，所述执行机构沿所述立柱的旋转角度为0-360°。

进一步地，所述执行机构沿立柱的上下运动量等于立柱的高度。

本实用新型具有下列技术效果：

1)本实用新型将基座组件、执行机构和锁紧机构连接为一体，所述基座组件用于实现对螺丝孔的定位识别、执行机构运动方式的控制以及锁紧机构中螺丝的锁付，执行机构通过对大臂和小臂旋转方位的控制，来实现在圆周范围内实现对螺丝的装钉和拧紧；

2)本实用新型于小臂顶端开设有末端臂，末端臂在垂直平面内还设置了可使多关节式自动锁螺丝机器人纵向移动，适用于非水平面，减少了人工调整带来的麻烦。

3)本实用新型中锁紧机构可沿基座组件上的上下运动，这样就可利用立柱的高度实现位移的行程，增大位移量，节省空间布局，结构简单。

附图说明

图1为本实用新型实施例驱动模块结构示意图；

图2为本实用新型实施例中大臂与小臂连接结构示意图。

基座组件1、执行机构2、锁紧机构3、底座11、立柱12、大臂21、小臂22、末端臂23

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参见图1，为本实用新型实施例驱动模块结构示意图。本实用新型实施例依据上述构思提供了一种多关节式自动锁螺丝机器人，包括基座组件1、执行机构2和锁紧机构3。

所述基座组件1包括底座11和立柱12。所述立柱12垂直连接于所述底座11。

所述执行机构2垂直于所述基座组件1枢接，使所述执行机构2沿所述立柱的旋转角度为0-360°，增加了锁付的范围。所述执行机构2沿所述基座组件1可做上、下运动。

所述执行机构2包括大臂21、小臂22和末端臂23。所述小臂22的一端枢接所述大臂21，另一端与所述末端臂23连接。所述大臂21临近所述基座组件1侧，且与所述立柱12垂直设置。所述大臂21沿所述立柱12任意角度旋转调节，可实现锁付平面在平行于地面上的任意位置的螺丝锁付。

所述末端臂23临近所述锁紧机构3侧，所述末端臂23可沿垂直于所述小臂22的方向旋转，使末端臂23带动所述锁紧机构3旋转，实现锁付平面相对于地面为任意角度时的螺丝锁紧。以上两种调节方式结合，实现了所述锁螺丝机器人在空间范围内任意角度位置的调节，其调节范围大，且结构简单，调节灵活的功能。

所述锁紧机构3的工作面朝向与所述执行机构2向下运动的方向相同，方便对锁付平面上的螺丝进行锁付。

在本实施例中，所述大臂21的轴向长度大于所述小臂22的轴向长度，由此增加了所述小臂22沿所述大臂21的旋转范围，使所述锁紧机构3在旋转时不与所述立柱12发生干涉。

在本实施例中，所述锁紧机构3为螺丝枪，螺丝枪相比于其它类型的螺丝锁付工具而言，锁付效率更高且对螺丝孔的对准精度低，应用于本实用新型上时，结合本实用新型中锁紧机构沿基座组件1上下运动的结构，使得该装置在较差的控制精度条件下也能达到较好的锁付效果。

所述执行机构2沿立柱12的上下运动量等于立柱12的高度，可使执行机构2上下移动的位移量为最大，在此范围内可更加精确地进行锁付，同时执行机构2上下移动，也节省工作空间。

具体地，本实用新型采用“PC机+泓格PIO-D96数字量输入输出卡+CCD摄像机”开放式运动控制方法，以PC机作为控制模块的中心部分，CCD摄像机用于对螺丝锁付孔位置精确反馈，PIO-D96负责整个运动控制模块完成，控制模块主要由PC机模块、CCD摄像机模块、泓格PIO控制板卡模块、输入信号采集模块、输出信号发送模块、伺服驱动模块等六个模块构成。

本实用新型的工作原理是：本实用新型中多关节自动锁螺丝机器人的识别与定位需要经过图像处理—图像分析—图像识别的过程，以此从图像中提炼出有效的数据信息。图像处理是对图像进行预处理操作，以图像的像素作为处理对象，通过对原始图像的增强和加工，供下一步的图像分析和图像识别算法使用，将经过图像处理的图像作为分析对象，获得图像中目标的相关特征参数(如个数，长度等)从而实现对图像中目标的检测和测量。

所述锁螺丝机器人接收到需要锁螺丝的指令时，便会自动绕所述立柱12的中心旋转，同时安装于末端臂23的视觉镜头(未图示)会自动搜索并识别螺丝孔特征，当搜索到了螺丝孔，就将螺丝孔的位置发送给控制系统(未图示)，所述控制系统经过运算处理后发出指令，通过所述大臂21的上下移动、所述立柱12和小臂22旋转，使所述锁紧机构3将多个待锁付的螺丝精确锁紧于螺丝孔中，完成锁螺丝过程。

如果螺丝孔平面与地面面呈一定角度，所述视觉镜头可以根据螺丝孔特征自动计算出该角度的大小，并通过控制系统使末端臂23沿垂直于小臂22的方向自动旋转，使所述锁紧机构3垂直与螺丝孔平面，方便锁付螺丝。以上所述仅为本实用新型较佳的实施例而已，其结构并不限于上述列举的形状，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种多关节式自动锁螺丝机器人，其特征在于，包括基座组件、执行机构和锁紧机构，所述执行机构垂直于所述基座组件枢接，并沿其上下运动设置，所述锁紧机构设置于所述执行机构上远离基座组件，锁紧机构的工作面朝向与执行机构向下运动的方向相同。

2.如权利要求1所述的一种多关节式自动锁螺丝机器人，其特征在于：所述执行机构包括大臂、小臂和末端臂，所述小臂的一端枢接所述大臂，另一端与所述末端臂连接，所述大臂临近所述基座组件设置，所述末端臂临近所述锁紧机构设置。

3.如权利要求2所述的一种多关节式自动锁螺丝机器人，其特征在于：所述末端臂沿所述小臂垂直旋转设置。

4.如权利要求2所述的一种多关节式自动锁螺丝机器人，其特征在于：所述锁紧机构为螺丝枪。

5.如权利要求3所述的一种多关节式自动锁螺丝机器人，其特征在于：所述大臂的轴向长度大于所述小臂的轴向长度。

6.如权利要求3所述的一种多关节式自动锁螺丝机器人，其特征在于：所述基座组件包括底座和立柱，所述立柱垂直于所述底座设置，所述大臂与所述立柱枢接。

7.如权利要求6所述的一种多关节式自动锁螺丝机器人，其特征在于：所述执行机构沿所述立柱的旋转角度为0-360°。

8.如权利要求6所述的一种多关节式自动锁螺丝机器人，其特征在于：所述执行机构沿立柱的上下运动量等于立柱的高度。