CN211916041U - 一种多轴打螺丝机器人 - Google Patents
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Abstract
一种多轴打螺丝机器人，涉及自动化设备领域，包括底座以及设置在底座上的多轴机械手，所述多轴机械手包括由第一驱动装置驱动转动的第一机械轴，以及设置在第一机械轴尾部的由第二驱动装置驱动转动的第二机械轴，所述第二机械轴上贯穿设有由第三驱动装置驱动进行上下移动以及转动的旋转轴，所述旋转轴的下端可拆卸的安装有螺丝批，还包括吸气嘴，以及设置在所述螺丝批一侧的吸气嘴缓冲装置，所述螺丝批的批头正对所述吸气嘴设置，本实用新型将传统的机器人上下轴设计为螺丝批，螺丝批在旋转的同时也可以实现位置的上下移动，采用此方式达到了节省人工、提高生产效率，简化了机械手的操作方式，降低了开发周期，值得广大推广。
Description
技术领域
本实用新型涉及自动化设备领域，具体涉及一种多轴打螺丝机器人。
背景技术
螺丝作为世界上应用范围最广，用量最大的紧固件，在各行各业发挥着不可替代的作用。传统的螺丝锁付大多为由工人使用电动或者气动螺丝批实现锁付作业，目前市场上的技术方案有两种：
1.传统方案，工人手持电动或气动螺丝批操作打螺丝。螺丝批输出扭矩为机械式调节方式，需要定期检查机械精度。自动化程度低，人工成本高，锁付的产品质量不稳定。
2.模组机械手在负载端安装伺服电批。伺服电批通过专门控制器可以调节输出扭矩，在模组机械手上编程，机械手携带伺服电批移动，移动到指定位置后启动伺服电批打螺丝。缺点是伺服电批和多轴机械手两套控制器，两套程序的配合度较差，设备使用繁琐。
可得知，在实际生产过程中，由于每颗螺丝的锁紧力度都不相同，导致工人劳动强度高，生产效率底，模组机械手的操作方式较为复杂，开发周期较长。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决现有技术在打螺丝的时候，使用传统方式打螺丝的话，导致工人劳动强度高、生产效率低；采用模组机械手打螺丝的话，由于模具机械手的操作方式较为复杂，开发周期过长的技术缺陷。
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：
一种多轴打螺丝机器人，包括底座以及设置在底座上的多轴机械手，所述多轴机械手包括由第一驱动装置驱动转动的第一机械轴，以及设置在第一机械轴尾部的由第二驱动装置驱动转动的第二机械轴，所述第二机械轴上贯穿设有由第三驱动装置驱动进行上下移动以及转动的旋转轴，所述旋转轴的下端可拆卸的安装有螺丝批，还包括吸气嘴，以及设置在所述螺丝批一侧的吸气嘴缓冲装置，所述螺丝批的批头正对所述吸气嘴设置。
进一步的，所述第三驱动装置包括驱动所述旋转轴上下升降的升降组件，以及驱动所述旋转轴转动进行打螺丝动作的旋转组件。
进一步的，所述升降组件包括竖直设置在所述第二机械轴上的升降丝杆，所述升降丝杆与第二机械轴通过轴承连接，所述升降丝杆的顶端固定有限位块，升降丝杆的底端固定连接有第一从动带轮，所述第一从动带轮通过皮带与第一主动带轮连接，所述第一主动带轮与第四减速电机输出轴连接，所述第四减速电机固定在第二机械轴上；所述升降丝杆上设有与其螺纹连接的螺块，螺块上与水平设置的连接板的一端固定连接，连接板的另一端与旋转轴上端固定连接。
进一步的，所述旋转组件包括设置在所述旋转轴外圆周的滚珠花键，所述旋转轴用过滚珠花键与所述第二机械轴连接，所述滚珠花键的外圆周上设有第二从动带轮，所述第二从动带轮通过皮带与第二主动带轮连接，所述第二主动带轮与第三减速电机输出轴固定连接，所述第三减速电机固定设置在所述第二机械轴上。
进一步的，所述吸气嘴缓冲装置包括固定在所述第二机械轴底部以及供所述旋转轴穿过固定法兰，所述固定法兰的外圆周的一侧固定有竖直方向设置的滑动板，所述滑动板朝向所述旋转轴的一侧设有滑轨，所述滑轨上滑动连接有滑动块，所述滑动块的下端固定连接有L 型的吸气嘴安装座，所述吸气嘴安装座包括长端和短端，所述短端固定有吸气嘴，所述吸气嘴侧面设有吸气孔；所述滑动块上端与第二弹簧一端连接，第二弹簧另一端固定于限位缓冲块，所述限位缓冲块通过轴承固定在所述旋转轴上。
进一步的，所述吸气嘴安装座的长端在靠近所述滑动板的的一侧设有限位卡条，所述限位卡条位于所述滑动板正下方。
进一步的，所述螺块顶面与缓冲柱一端连接，所述缓冲柱另一端穿过所述连接板并延伸至所述连接板上方，所述缓冲柱顶部设有卡位部，所述缓冲柱上设有第一弹簧，所述第一弹簧一端与连接板顶面接触，另一端与所述卡位部底部抵触。
进一步的，所述旋转轴底端固定连接有快换头，所述快换头上可拆卸连接有螺丝批。
进一步的，所述第一机械轴由固定在所述底座内的第一减速电机驱动转动，所述第二机械轴由固定在所述第二机械轴上的第二减速电机驱动转动。
进一步的，所述旋转轴、升降丝杆、第四减速电机、第三减速电机以及第二减速电机在所述第二机械轴上从左到右排列。
与现有技术相比，本实用新型存在如下有益效果：
本实用新型在具体使用时是通过第一驱动装置驱动第一机械轴3 转动，第二驱动装置驱动第二机械轴转动回到取螺丝的原点，利用吸气嘴吸取螺丝，利用负压吸取螺丝于所述吸气嘴内，此时由第一驱动装置和第二驱动装置同时协作去到预定的指定位置，第三驱动装置驱动旋转轴下降，带动螺丝批下降，下降至靠近打螺丝点时，即将螺丝顶出至螺丝孔处，所述第三驱动装置驱动所述旋转轴转动，带动螺丝批将螺丝旋入螺丝孔内，本实用新型将传统的机器人上下轴设计为螺丝批，螺丝批在旋转的同时也可以实现位置的上下移动，采用此方式达到了节省人工、提高生产效率，简化了机械手的操作方式，降低了开发周期，值得广大推广。
附图说明
图1为本实用新型的主视图；
图2为本实用新型的结构示意图；
图3为本实用新型拆除防护罩结构示意图；
图4为本实用新型仰视立体结构示意图；
图5为图3的局部放大图；
图6为图4的局部放大图。
图中：1.底座、2.第一减速电机、3.第一机械轴、4.第二机械轴、5. 第二减速电机、6.第三减速电机、7.第四减速电机、8.升降丝杆、9. 螺块、10.连接板、11.限位块、12.缓冲柱、13.第一弹簧、14.旋转轴、15.滚珠花键、16.限位缓冲块、17.快换头、18.螺丝批、19.吸气嘴、20.吸气嘴安装座、21.滑动块、22.第二弹簧、23.滑动板、24. 固定法兰、25.限位卡条、26.防护罩。
具体实施方式
下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1-6所示，一种多轴打螺丝机器人，包括底座1以及设置在底座1上的多轴机械手，所述多轴机械手包括由第一驱动装置驱动转动的第一机械轴3，以及设置在第一机械轴3尾部的由第二驱动装置驱动转动的第二机械轴4，所述第二机械轴4上贯穿设有由第三驱动装置驱动进行上下移动以及转动的旋转轴14，所述旋转轴14的下端可拆卸的安装有螺丝批18，还包括吸气嘴19，以及设置在所述螺丝批18一侧的吸气嘴缓冲装置，所述螺丝批18的批头正对所述吸气嘴 19设置。
本实用新型在具体使用时是通过第一驱动装置驱动第一机械轴3 转动，第二驱动装置驱动第二机械轴4转动回到取螺丝的原点，利用吸气嘴19吸取螺丝，利用负压吸取螺丝于所述吸气嘴19内，此时由第一驱动装置和第二驱动装置同时协作去到预定的指定位置，第三驱动装置驱动旋转轴14下降，带动螺丝批18下降，下降至靠近打螺丝点时，即将螺丝顶出至螺丝孔处，所述第三驱动装置驱动所述旋转轴 14转动，带动螺丝批18将螺丝旋入螺丝孔内，本实用新型将传统的机器人上下轴设计为螺丝批，螺丝批在旋转的同时也可以实现位置的上下移动，采用此方式达到了节省人工、提高生产效率，简化了机械手的操作方式，降低了开发周期，值得广大推广。
具体的，如图所示，所述第三驱动装置包括驱动所述旋转轴14 上下升降的升降组件，以及驱动所述旋转轴14转动进行打螺丝动作的旋转组件。通过所述升降组件驱动所述旋转轴14上下升降、通过所述旋转组件驱动所述旋转轴14旋转。
具体的，如图所示，所述升降组件包括竖直设置在所述第二机械轴4上的升降丝杆8，所述升降丝杆8与第二机械轴4通过轴承连接，所述升降丝杆8的顶端固定有限位块11，升降丝杆8的底端固定连接有第一从动带轮，所述第一从动带轮通过皮带与第一主动带轮连接，所述第一主动带轮与第四减速电机7输出轴连接，所述第四减速电机 7固定在第二机械轴4上；所述升降丝杆8上设有与其螺纹连接的螺块9，螺块9上与水平设置的连接板10的一端固定连接，连接板10 的另一端与旋转轴14上端固定连接。在具体使用时，当所述螺丝批18需要下降时，首先启动所述第四减速电机7，第四减速电机7带动第一主动带轮转动，第一主动带轮通过皮带带动所述第一从动带轮转动，所述第一从动带轮带动与其连接的升降丝杆8转动，升降丝杆8 的转动带动所述螺块9往下移动，所述螺块9带动所述连接板10同步向下移动，所述连接板10带动所述旋转轴14下降；升起时，所述第四减速电机反转7即可。
具体的，如图所示，所述旋转组件包括设置在所述旋转轴14外圆周的滚珠花键15，所述旋转轴14用过滚珠花键15与所述第二机械轴4连接，所述滚珠花键15的外圆周上设有第二从动带轮，所述第二从动带轮通过皮带与第二主动带轮连接，所述第二主动带轮与第三减速电机6输出轴固定连接，所述第三减速电机6固定设置在所述第二机械轴4上。在具体使用时，当需要旋转螺丝批18，首先所述第三减速电机带动所述第二主动带轮转动，第二主动带轮通过皮带带动所述第二从动带轮转动，所述第二从动带轮通过滚珠花键15带动所述旋转轴转动。
具体的，如图所示，所述吸气嘴缓冲装置包括固定在所述第二机械轴4底部以及供所述旋转轴14穿过固定法兰24，所述固定法兰24 的外圆周的一侧固定有竖直方向设置的滑动板23，所述滑动板23朝向所述旋转轴14的一侧设有滑轨，所述滑轨上滑动连接有滑动块21，所述滑动块21的下端固定连接有L型的吸气嘴安装座20，所述吸气嘴安装座20包括长端和短端，所述短端固定有吸气嘴19，所述吸气嘴19侧面设有吸气孔；所述滑动块21上端与第二弹簧22一端连接，第二弹簧另一端固定于限位缓冲块16，所述限位缓冲块16通过轴承固定在所述旋转轴14上。通过设置有吸气嘴缓冲装置，在具体使用时，取螺丝或者打螺丝时，所述吸气嘴19是需要下压，下压时，通过设置吸气嘴安装座20连接至滑动块21，所述滑动块21与所述滑动板23为滑动连接，同时设置有第二弹簧22，吸气嘴19下压时，所述滑动块21向上滑动，同时依靠所述第二弹簧22对下压的力进行缓冲，通过设置吸气嘴缓冲装置，增加了取螺丝、打螺丝的精准度，同时增加了使用寿命。
具体的，如图所示，所述吸气嘴安装座20的长端在靠近所述滑动板23的的一侧设有限位卡条25，所述限位卡条25位于所述滑动板23正下方。设置有卡条25，对所述滑动块21的滑动距离进行限制。
具体的，如图所示，所述螺块9顶面与缓冲柱12一端连接，所述缓冲柱12另一端穿过所述连接板10并延伸至所述连接板10上方，所述缓冲柱12顶部设有卡位部，所述缓冲柱12上设有第一弹簧13，所述第一弹簧13一端与连接板10顶面接触，另一端与所述卡位部底部抵触。设置有缓冲柱12以及配合使用的第一弹簧13，为旋转轴14 的下降或者转动提供缓冲作用。
具体的，如图所示，所述旋转轴14底端固定连接有快换头17，所述快换头17上可拆卸连接有螺丝批18。
具体的，如图所示，所述第一机械轴3由固定在所述底座1内的第一减速电机2驱动转动，所述第二机械轴4由固定在所述第二机械轴4上的第二减速电机5驱动转动。
具体的，如图所示，所述旋转轴14、升降丝杆8、第四减速电机 7、第三减速电机6以及第二减速电机5在所述第二机械轴4上从左到右排列。所述第二机械轴4上包覆有防护罩26。
值得一提的是，本实用新型在使用时是通过PLC伺服控制，所述第一减速电机2、第二减速电机5、第三减速电机6、第四减速电机7 均通过所述PLC伺服控制，参数实时监控。
显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。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。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种多轴打螺丝机器人，包括底座(1)以及设置在底座(1)上的多轴机械手，其特征在于：所述多轴机械手包括由第一驱动装置驱动转动的第一机械轴(3)，以及设置在第一机械轴(3)尾部的由第二驱动装置驱动转动的第二机械轴(4)，所述第二机械轴(4)上贯穿设有由第三驱动装置驱动进行上下移动以及转动的旋转轴(14)，所述旋转轴(14)的下端可拆卸的安装有螺丝批(18)，还包括吸气嘴(19)，以及设置在所述螺丝批(18)一侧的吸气嘴缓冲装置，所述螺丝批(18)的批头正对所述吸气嘴(19)设置。
2.根据权利要求1所述的一种多轴打螺丝机器人，其特征在于：所述第三驱动装置包括驱动所述旋转轴(14)上下升降的升降组件，以及驱动所述旋转轴(14)转动进行打螺丝动作的旋转组件。
3.根据权利要求2所述的一种多轴打螺丝机器人，其特征在于：所述升降组件包括竖直设置在所述第二机械轴(4)上的升降丝杆(8)，所述升降丝杆(8)与第二机械轴(4)通过轴承连接，所述升降丝杆(8)的顶端固定有限位块(11)，升降丝杆(8)的底端固定连接有第一从动带轮，所述第一从动带轮通过皮带与第一主动带轮连接，所述第一主动带轮与第四减速电机(7)输出轴连接，所述第四减速电机(7)固定在第二机械轴(4)上；所述升降丝杆(8)上设有与其螺纹连接的螺块(9)，螺块(9)上与水平设置的连接板(10)的一端固定连接，连接板(10)的另一端与旋转轴(14)上端固定连接。
4.根据权利要求2所述的一种多轴打螺丝机器人，其特征在于：所述旋转组件包括设置在所述旋转轴(14)外圆周的滚珠花键(15)，所述旋转轴(14)用过滚珠花键(15)与所述第二机械轴(4)连接，所述滚珠花键(15)的外圆周上设有第二从动带轮，所述第二从动带轮通过皮带与第二主动带轮连接，所述第二主动带轮与第三减速电机(6)输出轴固定连接，所述第三减速电机(6)固定设置在所述第二机械轴(4)上。
5.根据权利要求1所述的一种多轴打螺丝机器人，其特征在于：所述吸气嘴缓冲装置包括固定在所述第二机械轴(4)底部以及供所述旋转轴(14)穿过固定法兰(24)，所述固定法兰(24)的外圆周的一侧固定有竖直方向设置的滑动板(23)，所述滑动板(23)朝向所述旋转轴(14)的一侧设有滑轨，所述滑轨上滑动连接有滑动块(21)，所述滑动块(21)的下端固定连接有L型的吸气嘴安装座(20)，所述吸气嘴安装座(20)包括长端和短端，所述短端固定有吸气嘴(19)，所述吸气嘴(19)侧面设有吸气孔；所述滑动块(21)上端与第二弹簧(22)一端连接，第二弹簧另一端固定于限位缓冲块(16)，所述限位缓冲块(16)通过轴承固定在所述旋转轴(14)上。
6.根据权利要求5所述的一种多轴打螺丝机器人，其特征在于：所述吸气嘴安装座(20)的长端在靠近所述滑动板(23)的一侧设有限位卡条(25)，所述限位卡条(25)位于所述滑动板(23)正下方。
7.根据权利要求3所述的一种多轴打螺丝机器人，其特征在于：所述螺块(9)顶面与缓冲柱(12)一端连接，所述缓冲柱(12)另一端穿过所述连接板(10)并延伸至所述连接板(10)上方，所述缓冲柱(12)顶部设有卡位部，所述缓冲柱(12)上设有第一弹簧(13)，所述第一弹簧(13)一端与连接板(10)顶面接触，另一端与所述卡位部底部抵触。
8.根据权利要求1所述的一种多轴打螺丝机器人，其特征在于：所述旋转轴(14)底端固定连接有快换头(17)，所述快换头(17)上可拆卸连接有螺丝批(18)。
9.根据权利要求1所述的一种多轴打螺丝机器人，其特征在于：所述第一机械轴(3)由固定在所述底座(1)内的第一减速电机(2)驱动转动，所述第二机械轴(4)由固定在所述第二机械轴(4)上的第二减速电机(5)驱动转动。
10.根据权利要求4或5所述的一种多轴打螺丝机器人，其特征在于：所述旋转轴(14)、升降丝杆(8)、第四减速电机(7)、第三减速电机(6)以及第二减速电机(5)在所述第二机械轴(4)上从左到右排列。
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| CN201922375706.7U CN211916041U (zh) | 2019-12-26 | 2019-12-26 | 一种多轴打螺丝机器人 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN114559243A (zh) * | 2020-11-27 | 2022-05-31 | 浙江德镧智能技术有限公司 | 泛在电力物联网用多轴智能作业机械手 |
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2019
- 2019-12-26 CN CN201922375706.7U patent/CN211916041U/zh not_active Expired - Fee Related
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