CN207372634U - 一种关节机械手打螺丝装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种关节机械手打螺丝装置,其包括固定安装架以及第一、二旋转活动摆臂,第一旋转活动摆臂通过X轴旋转驱动伺服电机、第一谐波减速器进行驱动,第二旋转活动摆臂通过Y轴旋转驱动伺服电机、第二谐波减速器进行驱动;第二旋转活动摆臂的自由端部装设活动丝杆,活动丝杆下端部设置打螺丝头;第二旋转活动摆臂的自由端部可装设有套卡于活动丝杆外围的旋转直线轴承,旋转直线轴承由C轴旋转驱动减速伺服电机进行驱动;活动丝杆配装活动螺母,活动螺母通过升降驱动伺服电机进行驱动。通过上述结构设计,本实用新型能够自动且高效地实现自动打螺丝作业,即具有结构设计新颖、自动化程度高的优点。

Description

一种关节机械手打螺丝装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及自动化设备技术领域,尤其涉及一种关节机械手打螺丝装置。
背景技术
[0002]打螺丝装配作为产品装配的主要方式,其被广泛地应用于产品装配过程中。
[0003]其中,现有技术普遍采用人工打螺丝的方式来实现打螺丝装配作业,自动化程度 低、工作效率低且人工成本高。 实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于针对现有技术的不足而提供一种关节机械手打螺丝装置, 该关节机械手打螺丝装置能够自动且高效地实现自动打螺丝作业,结构设计新颖、自动化 程度高。
[0005] 为达到上述目的,本实用新型通过以下技术方案来实现。
[0006] —种关节机械手打螺丝装置,包括有固定安装架、位于固定安装架上端侧且呈水 平横向布置的第一旋转活动摆臂、位于第一旋转活动摆臂上端侧且呈水平横向布置的第二 旋转活动摆臂,固定安装架的上端部螺装有呈水平横向布置的安装架顶板,安装架顶板的 下表面装设有X轴旋转驱动伺服电机,安装架顶板的上表面装设有第一谐波减速器,X轴旋 转驱动伺服电机的动力输出轴穿过安装架顶板并与第一谐波减速器的输入端连接,第一谐 波减速器的输出端与第一旋转活动摆臂的固定端部连接;
[0007] 第二旋转活动摆臂的上表面装设有Y轴旋转驱动伺服电机,Y轴旋转驱动伺服电机 与第一旋转活动摆臂之间装设有第二谐波减速器,Y轴旋转驱动伺服电机的动力输出轴与第二 谐波减速器的输入端连接,第二谐波减速器的输出端与第一旋转活动摆臂的自由端部连接;
[0008] 第二旋转活动摆臂的自由端部装设有呈竖向布置的活动丝杆,活动丝杆的上端部 延伸至第二旋转活动摆臂的上端侧,活动丝杆的下端部穿过第二旋转活动摆臂并延伸至第 二旋转活动摆臂的下端侧,活动丝杆的下端部设置有朝下竖向延伸的打螺丝头;第二旋转 活动摆臂的自由端部可相对转动地装设有旋转直线轴承,旋转直线轴承套卡于活动丝杆的 外围,第二旋转活动摆臂的上表面于Y轴旋转驱动伺服电机的旁侧装设有第一电机安装座, 第一电机安装座的上端部装设有C轴旋转驱动减速伺服电机,C轴旋转驱动减速伺服电机与 旋转直线轴承驱动连接;
[0009] 第二旋转活动摆臂的上表面于Y轴旋转驱动伺服电机的旁侧装设有第二电机安装 座,第二电机安装座的上端部装设有升降驱动伺服电机、位于升降驱动伺服电机旁侧的活 动螺母,活动螺母套装于活动丝杆外围且活动螺母与活动丝杆相配合,升降驱动伺服电机 与活动螺母驱动连接。
[0010] 其中,所述C轴旋转驱动减速伺服电机的动力输出轴装设有第一主动同步带轮,所 述旋转直线轴承的上端部螺装有套装于所述活动丝杆外围的第一从动同步带轮,第一主动 同步带轮与第一从动同步带轮之间绕装有第一传动同步带。
[0011] 其中,所述升降驱动伺服电机的动力输出轴装设有第二主动同步带轮,所述活动 螺母的上端部螺装有套装于所述活动丝杆外围的第二从动同步带轮,第二主动同步带轮与 第二从动同步带轮之间绕装有第二传动同步带。
[0012] 其中,所述固定安装架包括有呈水平横向布置的安装架底板,安装架底板的上表 面设置有两个左右正对且平行间隔分布的安装架支撑板,安装架底板以及两个安装架支撑 板为一体结构,所述安装架顶板的左端边缘部、右端边缘部分别与相应侧的安装架支撑板 上端部螺接,所述X轴旋转驱动伺服电机位于两个安装架支撑板之间。
[0013]本实用新型的有益效果为:本实用新型所述的一种关节机械手打螺丝装置,其包 括有固定安装架、位于固定安装架上端侧且呈水平横向布置的第一旋转活动摆臂、位于第 一旋转活动摆臂上端侧且呈水平横向布置的第二旋转活动摆臂,固定安装架的上端部螺装 有呈水平横向布置的安装架顶板,安装架顶板的下表面装设有x轴旋转驱动伺服电机,安装 架顶板的上表面装设有第一谐波减速器,X轴旋转驱动伺服电机的动力输出轴穿过安装架 顶板并与第一谐波减速器的输入端连接,第一谐波减速器的输出端与第一旋转活动摆臂的 固定端部连接;第二旋转活动摆臂的上表面装设有Y轴旋转驱动伺服电机,Y轴旋转驱动伺 服电机与第一旋转活动摆臂之间装设有第二谐波减速器,Y轴旋转驱动伺服电机的动力输 出轴与第二谐波减速器的输入端连接,第二谐波减速器的输出端与第一旋转活动摆臂的自 由端部连接;第二旋转活动摆臂的自由端部装设有呈竖向布置的活动丝杆,活动丝杆的上 端部延伸至第二旋转活动摆臂的上端侧,活动丝杆的下端部穿过第二旋转活动摆臂并延伸 至第二旋转活动摆臂的下端侧,活动丝杆的下端部设置有朝下竖向延伸的打螺丝头;第二 旋转活动摆臂的自由端部可相对转动地装设有旋转直线轴承,旋转直线轴承套卡于活动丝 杆的外围,第二旋转活动摆臂的上表面于Y轴旋转驱动伺服电机的旁侧装设有第一电机安 装座,第一电机安装座的上端部装设有C轴旋转驱动减速伺服电机,C轴旋转驱动减速伺服 电机与旋转直线轴承驱动连接;第二旋转活动摆臂的上表面于Y轴旋转驱动伺服电机的旁 侧装设有第二电机安装座,第二电机安装座的上端部装设有升降驱动伺服电机、位于升降 驱动伺服电机旁侧的活动螺母,活动螺母套装于活动丝杆外围且活动螺母与活动丝杆相配 合,升降驱动伺服电机与活动螺母驱动连接。通过上述结构设计,本实用新型能够自动且高 效地实现自动打螺丝作业,即具有结构设计新颖、自动化程度高的优点。
附图说明
[0014]下面利用附图来对本实用新型进行进一步的说明,但是附图中的实施例不构成对 本实用新型的任何限制。
[0015]图1为本实用新型的结构示意图。
[0016]图2为本实用新型另一视角的结构示意图。
[0017] 在图丨和图2中包括有:
[0018] 1一一固定安装架 11一一安装架底板
[0019] 12 一一安装架支撑板 21—一第一旋转活动摆臂
[0020] 22一一第二旋转活动摆臂 3—一安装架顶板
[0021] 41一一X轴旋转驱动伺服电机 42—一第一谐波减速器
[0022] 51一一Y轴旋转驱动伺服电机 52—一第二谐波减速器 LWZJ」t)--沽动丝什 61——打螺丝头
[0024] 71第-电机安装座 72——C轴旋转驱动减速伺服电机
[0025] 73 一一第一主动同步带轮 74—一第一从动同步带轮
[0026] 75 第一传动同步带 81——第二电机安装座
[0027] 82 升降驱动伺服电机 83——活动螺母
[0028] 84一一第二主动同步带轮 85—一第二从动同步带轮
[0029] 86 第二传动同步带。
具体实施方式
[0030]下面结合具体的实施方式来对本实用新型进行说明。
[0031]如图1和图2所示,一种关节机械手打螺丝装置,包括有固定安装架i、位于固定安 装架1上端侧且呈水平横向布置的第一旋转活动摆臂2丨、位于第一旋转活动摆臂21上端侧 且呈水平横向布置的第二旋转活动摆臂M,固定安装架i的上端部螺装有呈水平横向布置 的安装架顶板3,安装架顶板3的下表面装设有x轴旋转驱动伺服电机41,安装架顶板3的上 表面装设有第一谐波减速器42,X轴旋转驱动伺服电机41的动力输出轴穿过安装架顶板3并 与第一谐波减速器42的输入端连接,第一谐波减速器42的输出端与第一旋转活动摆臂21的 固定端部连接。
[0032]进一步的,第二旋转活动摆臂&的上表面装设有Y轴旋转驱动伺服电机51,Y轴旋 转驱动伺服电机51与第一旋转活动摆臂21之间装设有第二谐波减速器52,Y轴旋转驱动伺 服电机51的动力输出轴与第二谐波减速器52的输入端连接,第二谐波减速器52的输出端与 第一旋转活动摆臂21的自由端部连接。
[0033]更进一步的,第二旋转活动摆臂22的自由端部装设有呈竖向布置的活动丝杆6,活 动丝杆6的上端部延伸至第二旋转活动摆臂22的上端侧,活动丝杆6的下端部穿过第二旋转 活动摆臂22并延伸至第二旋转活动摆臂22的下端侧,活动丝杆6的下端部设置有朝下竖向 延伸的打螺丝头61;第二旋转活动摆臂22的自由端部可相对转动地装设有旋转直线轴承, 旋转直线轴承套卡于活动丝杆6的外围,第二旋转活动摆臂22的上表面于Y轴旋转驱动伺服 电机51的旁侧装设有第一电机安装座71,第一电机安装座71的上端部装设有C轴旋转驱动 减速伺服电机72, C轴旋转驱动减速伺服电机72与旋转直线轴承驱动连接。
[0034]另外,第二旋转活动摆臂22的上表面于Y轴旋转驱动伺服电机51的旁侧装设有第 二电机安装座81,第二电机安装座81的上端部装设有升降驱动伺服电机82、位于升降驱动 伺服电机82旁侧的活动螺母83,活动螺母83套装于活动丝杆6外围且活动螺母83与活动丝 杆6相配合,升降驱动伺服电机82与活动螺母83驱动连接。
[0035]需进一步解释,C轴旋转驱动减速伺服电机72的动力输出轴装设有第一主动同步 带轮73,旋转直线轴承的上端部螺装有套装于活动丝杆6外围的第一从动同步带轮74,第一 主动同步带轮73与第一从动同步带轮74之间绕装有第一传动同步带75;同样的,升降驱动 伺服电机82的动力输出轴装设有第二主动同步带轮84,活动螺母83的上端部螺装有套装于 活动丝杆6外围的第二从动同步带轮85,第二主动同步带轮84与第二从动同步带轮85之间 绕装有第二传动同步带86。
[0036] 还有就是,固定安装架1包括有呈水平横向布置的安装架底板11,安装架底板11的 上表面设置有两个左右正对且平行间隔分布的安装架支撑板12,安装架底板11以及两个安 装架支撑板12为一体结构,安装架顶板3的左端边缘部、右端边缘部分别与相应侧的安装架 支撑板12上端部螺接,X轴旋转驱动伺服电机41位于两个安装架支撑板12之间。
[°037] 其中,本实用新型配装有相应的控制器,X轴旋转驱动伺服电机41、Y轴旋转驱动伺 服电机51、C轴旋转驱动减速伺服电机72、升降驱动伺服电机82分别与控制器电性连接。 [0038]在本实用新型使用过程中,X轴旋转驱动伺服电机41经第一谐波减速器42减速后 驱动第一旋转活动摆臂21相对固定安装架1转动,进而实现第一轴动作;Y轴旋转驱动伺服 电机51通过第二谐波减速器52减速后驱动第二旋转活动摆臂22相对第一旋转活动摆臂21 转动,进而实现第二轴转动;C轴旋转驱动减速电机通过由第一主动同步带轮73、第一从动 同步带轮74、第一传动同步带75所组成的同步带传动机构驱动旋转直线轴承转动,旋转直 线轴承带动活动丝杆6同步转动,进而实现第三轴动作;升降驱动伺服电机82通过由第二主 动同步带轮S4、第二从动同步带轮85、第二传动同步带S6所组成的同步带传动机构驱动活 动螺母83转动,活动螺母83驱动活动丝杆6上下升降活动,进而实现第四轴动作。
[0039]需进一步解释,对于本实用新型的旋转直线轴承与活动丝杆6而言,为保证旋转直 线轴承与活动丝杆6同步转动,本实用新型可以采用下述结构设计,具体的:活动丝杆6的外 圆周面开设沿着活动丝杆6轴线方向延伸的定位卡槽,旋转直线轴承的中心孔内圆周面对 应定位卡槽设置定位凸起,在旋转直线轴承套装于活动丝杆6外围时,定位凸起与定位卡槽 对齐且定位凸起嵌入至定位卡槽内。
[0040]综合上述情况可知,通过上述结构设计,本实用新型能够自动且高效地实现自动 打螺丝作业,即具有结构设计新颖、自动化程度高的优点。
[0041]以上内容仅为本实用新型的较佳实施例,对于本领域的普通技术人员,依据本实 用新型的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,本说明书内容不应理解为 对本实用新型的限制。

Claims (4)

1.一种关节机械手打螺丝装置,其特征在于:包括有固定安装架(1)、位于固定安装架 (1)上端侧且呈水平横向布置的第一旋转活动摆臂(21)、位于第一旋转活动摆臂(21)上端 侧且呈水平横向布置的第二旋转活动摆臂(22),固定安装架(1)的上端部螺装有呈水平横 向布置的安装架顶板(3),安装架顶板(3)的下表面装设有X轴旋转驱动伺服电机(41),安^ 架顶板(3)的上表面装设有第一谐波减速器(42),X轴旋转驱动伺服电机(41)的动力输出轴 穿过安装架顶板(3)并与第一谐波减速器(42)的输入端连接,第一谐波减速器(42)的输出 端与第一旋转活动摆臂(21)的固定端部连接; 第二旋转活动摆臂(22)的上表面装设有Y轴旋转驱动伺服电机(51),Y轴旋转驱动伺服 电机(51)与第一旋转活动摆臂(21)之间装设有第二谐波减速器(52),Y轴旋转驱动伺服电 机(51)的动力输出轴与第二谐波减速器(5¾的输入端连接,第二谐波减速器(52)的输出端 与第一旋转活动摆臂(21)的自由端部连接; 第二旋转活动摆臂(22)的自由端部装设有呈竖向布置的活动丝杆(6),活动丝杆(6)的 上端部延伸至第二旋转活动摆臂(22)的上端侧,活动丝杆(6)的下端部穿过第二旋转活动 摆臂(22)并延伸至第二旋转活动摆臂(22)的下端侧,活动丝杆(6)的下端部设置有朝下竖 向延伸的打螺丝头(61);第二旋转活动摆臂G2)的自由端部可相对转动地装设有旋转直线 轴承,旋转直线轴承套卡于活动丝杆(6)的外围,第二旋转活动摆臂(22)的上表面于Y轴旋 转驱动伺服电机(51)的旁侧装设有第一电机安装座(71),第一电机安装座(71)的上端部装 设有C轴旋转驱动减速伺服电机(72),C轴旋转驱动减速伺服电机(72)与旋转直线轴承驱动 连接; 第二旋转活动摆臂(22)的上表面于Y轴旋转驱动伺服电机(51)的旁侧装设有第二电机 安装座(S1),第二电机安装座(S1)的上端部装设有升降驱动伺服电机(82)、位于升降驱动 伺服电机(82)旁侧的活动螺母(83),活动螺母(8¾套装于活动丝杆(6)外围且活动螺母 (83)与活动丝杆(6)相配合,升降驱动伺服电机(82)与活动螺母(83)驱动连接。
2.根据权利要求1所述的一种关节机械手打螺丝装置,其特征在于:所述c轴旋转驱动 减速伺服电机(72)的动力输出轴装设有第一主动同步带轮(73),所述旋转直线轴承的上端 部螺装有套装于所述活动丝杆(6)外围的第一从动同步带轮(74),第一主动同步带轮(73) 与第一从动同步带轮(74)之间绕装有第一传动同步带(75)。
3.根据权利要求2所述的一种关节机械手打螺丝装置,其特征在于:所述升降驱动伺服 电机(82)的动力输出轴装设有第二主动同步带轮(84),所述活动螺母(83)的上端部螺装有 套装于所述活动丝杆(6)外围的第二从动同步带轮(85),第二主动同步带轮(84)与第二从 动同步带轮(85)之间绕装有第二传动同步带(86)。
4.根据权利要求3所述的一种关节机械手打螺丝装置,其特征在于:所述固定安装架 (1)包括有呈水平横向布置的安装架底板(11),安装架底板(11)的上表面设置有两个左右 正对且平行间隔分布的安装架支撑板(12),安装架底板(11)以及两个安装架支撑板(丨2)为 一体结构,所述安装架顶板(3)的左端边缘部、右端边缘部分别与相应侧的安装架支撑板 (12)上端部螺接,所述X轴旋转驱动伺服电机(41)位于两个安装架支撑板(丨2)之间。
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