CN212684251U - 一种插钉机构与自动压钉机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种插钉机构与自动压钉机，在钉子安装过程中，将安装板安装在三轴机器人上；再将钉子通过供钉管，使得钉子从入钉通道滑入压钉通道中；接着，启动三轴机器人，使得插钉机构整体向指定位置方向移动。当抵触件抵触在指定位置上时，连接座则相对滑动座滑动靠拢；随着下压的继续，顶杆则从插入通道中逐渐伸入压钉通道中，并作用在钉子上；随着下压力度的增大，钉子在顶杆的推力下，从压出孔处顶出，并压入指定位置，从而完成钉子在指定位置的安装。由于顶杆挤压钉子过程中，始终受到导向座与导柱配合的导向作用力，因此，顶杆的下压轨迹保持稳定，钉子在安装过程中所受作用力方向一致，使得钉子稳定压入指定位置。

Description

一种插钉机构与自动压钉机

技术领域

本实用新型涉及工业机器人领域，具体涉及一种插钉机构与自动压钉机。

背景技术

目前对于螺钉的自动安装技术已较为成熟，但是，对于没有螺纹的钉子安装技术还是处于起步阶段。钉子在安装过程中，需要依靠外力，将其强行插入指定的位置。然而，对于无螺纹的钉子自动安装技术，目前还需要进一步提高，即便将螺钉自动安装设备运用于无螺纹钉子的自动安装，无法实现钉子稳定安装在指定位置上。

实用新型内容

针对现有技术问题，本实用新型提供了一种插钉机构与自动压钉机，使得钉子稳定安装在指定位置上，有利于提高钉子安装质量和安装效率。

本实用新型采用以下的技术方案：

一种插钉机构，包括：安装板，所述安装板用于安装在三轴机器人上，所述安装板上设有导向座，所述导向座上设有导向孔；连接座与滑动座，所述连接座与所述滑动座间隔装设在所述安装板上，所述滑动座能相对所述连接座滑动，所述滑动座上设有与所述导向孔导向配合的导柱；顶杆，所述顶杆位于所述连接座与所述滑动座之间，所述顶杆装设在所述连接座上；夹嘴，所述夹嘴装设在所述滑动座上，所述夹嘴上设有压钉通道、入钉通道及与所述压钉通道连通的压出孔，所述入钉通道与所述压钉通道连通，且所述入钉通道相对所述压钉通道倾斜设置，所述入钉通道用于与供钉管连通，所述滑动座上设有与所述压钉通道连通的插入通道，所述滑动座相对所述连接座滑动靠拢时，所述顶杆能通过所述插入通道进入压钉通道，并将钉子从所述压出孔压入指定位置；及抵触件，所述抵触件装设在所述滑动座，所述抵触件用于抵触在所述指定位置上。

在其中一个实施例中，还包括弹簧，所述弹簧套设在所述导柱上，且所述弹簧两端分别与所述导向座与所述滑动座抵触配合。

在其中一个实施例中，所述导向座、所述导柱及所述弹簧分别为两个，两个所述导向座分别位于所述连接座的相对两侧，两个所述导柱均设置在所述滑动座上，并对应插入两个所述导向座上的导向孔中。

在其中一个实施例中，所述夹嘴包括本体及转动连接在所述本体上的第一夹持部与第二夹持部，所述压钉通道设置在所述本体上，所述第一夹持部与所述第二夹持部之间围成所述压出孔，所述顶杆插入所述压钉通道中时，能驱使所述第一夹持部与所述第二夹持部张开。

在其中一个实施例中，所述插入通道与所述压钉通道之间设有导入面，所述导入面的直径从所述插入通道一端至所述压钉通道一端逐渐减小。

在其中一个实施例中，所述安装板上设有限位块，所述限位块位于所述滑动座背向所述连接座一侧，所述限位块与所述滑动座限位配合。

在其中一个实施例中，所述抵触件为至少两个，至少两个所述抵触件分别围绕所述夹嘴的外围设置。

在其中一个实施例中，所述抵触件在所述滑动座上的高度可调。

在其中一个实施例中，所述连接座包括连接部及连接在所述连接部上的安装部，所述连接部装设在所述安装板上，所述顶杆装设在所述安装部上。

一种自动压钉机，包括三轴机器人、供钉机构及以上任意一项所述的插钉机构，所述安装板装设在所述三轴机器人上，所述供钉机构上设有供钉管，所述供钉管连接在所述入钉通道上，所述三轴机器人用于对所述安装板施压，所述供钉机构用于将钉子输送至所述入钉通道中。

本实用新型具有的有益效果是：

在钉子安装过程中，将安装板安装在三轴机器人上；再将钉子通过供钉管，使得钉子从入钉通道滑入压钉通道中；接着，启动三轴机器人，使得插钉机构整体向指定位置方向移动。当抵触件抵触在指定位置上时，连接座则相对滑动座滑动靠拢；随着下压的继续，顶杆则从插入通道中逐渐伸入压钉通道中，并作用在钉子上；随着下压力度的增大，钉子在顶杆的推力下，从压出孔处顶出，并压入指定位置，从而完成钉子在指定位置的安装。由于顶杆挤压钉子过程中，始终受到导向座与导柱配合的导向作用力，因此，顶杆的下压轨迹保持稳定，钉子在安装过程中所受作用力方向一致，使得钉子稳定压入指定位置，有利于提高自动压钉机的稳定性。同时，本插钉机构在实际作业过程中，插钉速度是0.75s/1个，大约一天(12小时)插钉的数量是4万个，而且可全天24小时进行工作，不受劳动力和时间的限制，如此，大大提升钉子的安装效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其它的附图。

图1为插钉机构结构示意图；

图2为夹嘴结构示意图；

图3为夹嘴结构剖视图；

图4为图3中圈A处结构放大示意图；

图5为自动压钉机结构示意图。

附图标号说明：

100为插钉机构，110为安装板，111为限位块，120为连接座，121为连接部，122为安装部，130为滑动座，131为插入通道，140为顶杆，150为导向座，151为导向孔，160为导柱，170为弹簧，180为抵触件，190为夹嘴，191为入钉通道，192为压钉通道，193为压出孔，194为本体，195为第一夹持部，196为第二夹持部，197为导入面，200为钉子，300为三轴机器人，310为底座，320为第一移动平台，330为第二移动平台，340为第三移动平台，400为供钉机构，500为拨钉机构，600为供钉管。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

在一个实施例中，请结合图1至图5，一种插钉机构100，包括：安装板110，所述安装板110用于安装在三轴机器人300上，所述安装板110上设有导向座150，所述导向座150上设有导向孔151；连接座120与滑动座130，所述连接座120与所述滑动座130间隔装设在所述安装板110上，所述滑动座130能相对所述连接座120滑动，所述滑动座130上设有与所述导向孔151导向配合的导柱160；顶杆140，所述顶杆140位于所述连接座120与所述滑动座130之间，所述顶杆140装设在所述连接座120上；夹嘴190，所述夹嘴190装设在所述滑动座130上，所述夹嘴190上设有压钉通道192、入钉通道191及与所述压钉通道192连通的压出孔193，所述入钉通道191与所述压钉通道192连通，且所述入钉通道191相对所述压钉通道192倾斜设置，所述入钉通道191用于与供钉管600连通，所述滑动座130上设有与所述压钉通道192连通的插入通道131，所述滑动座130相对所述连接座120滑动靠拢时，所述顶杆140能通过所述插入通道131进入压钉通道192，并将钉子200从所述压出孔193压入指定位置；及抵触件180，所述抵触件180装设在所述滑动座130，所述抵触件180用于抵触在所述指定位置上。

上述的插钉机构100，在钉子200安装过程中，将安装板110安装在三轴机器人300上；再将钉子200通过供钉管600，使得钉子200从入钉通道191滑入压钉通道192中；接着，启动三轴机器人300，使得插钉机构100整体向指定位置方向移动。当抵触件180抵触在指定位置上时，连接座120则相对滑动座130滑动靠拢；随着下压的继续，顶杆140则从插入通道131中逐渐伸入压钉通道192中，并作用在钉子200上；随着下压力度的增大，钉子200在顶杆140的推力下，从压出孔193处顶出，并压入指定位置，从而完成钉子200在指定位置的安装。由于顶杆140挤压钉子200过程中，始终受到导向座150与导柱160配合的导向作用力，因此，顶杆140的下压轨迹保持稳定，钉子200在安装过程中所受作用力方向一致，使得钉子200稳定压入指定位置，有利于提高自动压钉机的稳定性。同时，本插钉机构100在实际作业过程中，插钉速度是0.75s/1个，大约一天(12小时)插钉的数量是4万个，而且可全天24小时进行工作，不受劳动力和时间的限制，如此，大大提升钉子200的安装效率。

需要说明的是，三轴机器人300为能在X轴、Y轴及Z轴三个方向移动的机械结构。其中，三轴机器人300包括底座310、第一移动平台320、第二移动平台330及第三移动平台340。第一移动平台320与第二移动平台330均装设在底座310上，第三移动平台340装设在所述第二移动平台330，安装板110则装设在第三移动平台340上。第一移动平台320上安装工件，用于驱使工件沿着X轴方向移动。第二移动平台330用于驱使第三移动平台340沿着Y轴方向移动。第三移动平台340用于驱使安装板110沿Z轴方向移动。

具体地，第一移动平台320、第二移动平台330及第三移动平台340均为直线模组，其原理为丝杆传动原理。

进一步地，还包括弹簧170，所述弹簧170套设在所述导柱160上，且所述弹簧170两端分别与所述导向座150与所述滑动座130抵触配合。如此，在钉子200安装过程中，连接座120与滑动座130相互靠拢时，处于导向座150与滑动座130之间的弹簧170则被压缩；当钉子200安装好后，三轴机器人300沿着相反方向移动，此时，滑动座130在弹簧170的弹力下，远离连接座120，恢复初始状态，以便下一个钉子200安装使用。

更进一步地，所述导向座150、所述导柱160及所述弹簧170分别为两个，两个所述导向座150分别位于所述连接座120的相对两侧，两个所述导柱160均设置在所述滑动座130上，并对应插入两个所述导向座150上的导向孔151中。如此，通过两组导向座150与导柱160，使得连接座120与滑动座130的相对滑动更加平稳。

在一个实施例中，所述夹嘴190包括本体194及转动连接在所述本体194上的第一夹持部195与第二夹持部196，所述压钉通道192设置在所述本体194上，所述第一夹持部195与所述第二夹持部196之间围成所述压出孔193，所述顶杆140插入所述压钉通道192中时，能驱使所述第一夹持部195与所述第二夹持部196张开。由此可知，当顶杆140顶在钉子200上时，随着下压的继续，第一夹持部195与第二夹持部196受到顶杆140的挤压力，在本体194上相互远离转动，使得第一夹持部195与第二夹持部196张开，从而使得钉子200从压出孔193处挤出，并压入指定位置。

具体地，第一夹持部195与第二夹持部196在本体194上均为铰接。

在一个实施例中，所述插入通道131与所述压钉通道192之间设有导入面197，所述导入面197的直径从所述插入通道131一端至所述压钉通道192一端逐渐减小。由此可知，导入面197呈锥圆面，当顶杆140作用在导入面197上时，顶杆140一端随着导入面197上的坡面滑入压钉通道192中，保证顶杆140稳定作用在钉子200上。

在一个实施例中，所述安装板110上设有限位块111，所述限位块111位于所述滑动座130背向所述连接座120一侧，所述限位块111与所述滑动座130限位配合。

在一个实施例中，所述抵触件180为至少两个，至少两个所述抵触件180分别围绕所述夹嘴190的外围设置，如此，在夹嘴190外围分布至少两个抵触件180，使得滑动座130稳定抵触在指定位置上。

具体地，抵触件180为两个，两个抵触件180分别位于夹嘴190的相对两侧。

进一步地，所述抵触件180在所述滑动座130上的高度可调，如此，通过调节抵触件180的高度，可改变安装好的钉子200头部与指定位置的平面之间的距离。

具体地，抵触件180为螺栓。

在一个实施例中，所述连接座120包括连接部121及连接在所述连接部121上的安装部122，所述连接部121装设在所述安装板110上，所述顶杆140装设在所述安装部122上。

在一个实施例中，一种自动压钉机，包括三轴机器人300、供钉机构400及以上任意一项所述的插钉机构100，所述安装板110装设在所述三轴机器人300上，所述供钉机构400上设有供钉管600，所述供钉管600连接在所述入钉通道191上，所述三轴机器人300用于对所述安装板110施压，所述供钉机构400用于将钉子200输送至所述入钉通道191中。

上述的自动压钉机，采用以上的插钉机构100，在钉子200安装过程中，将安装板110安装在三轴机器人300上；再将钉子200通过供钉管600，使得钉子200从入钉通道191滑入压钉通道192中；接着，启动三轴机器人300，使得插钉机构100整体向指定位置方向移动。当抵触件180抵触在指定位置上时，连接座120则相对滑动座130滑动靠拢；随着下压的继续，顶杆140则从插入通道131中逐渐伸入压钉通道192中，并作用在钉子200上；随着下压力度的增大，钉子200在顶杆140的推力下，从压出孔193处顶出，并压入指定位置，从而完成钉子200在指定位置的安装。由于顶杆140挤压钉子200过程中，始终受到导向座150与导柱160配合的导向作用力，因此，顶杆140的下压轨迹保持稳定，钉子200在安装过程中所受作用力方向一致，使得钉子200稳定压入指定位置，有利于提高自动压钉机的稳定性。同时，本插钉机构100在实际作业过程中，插钉速度是0.75s/1个，大约一天(12小时)插钉的数量是4万个，而且可全天24小时进行工作，不受劳动力和时间的限制，如此，大大提升钉子200的安装效率。此外，本实施例的自动压钉机采用三轴机器人300替代传统的气缸，大大提高了指定位置的坐标精度，确保钉子200的安装精度。

需要说明的是，供钉机构400为螺栓自动安装的供钉机构400，其包括供料器和转动盘。供料器用于储藏钉子200，其内部左右两个摆块上下运动，可将钉子200依次排开。同时，转动盘将排开的钉子200一一转出。由于供钉机构400非本实施例所改进的对象，具体结构可参考现有文献，在此，不具体赘述。

进一步地，三轴机器人300包括底座310、第一移动平台320、第二移动平台330及第三移动平台340。第一移动平台320与第二移动平台330均装设在底座310上，第三移动平台340装设在所述第二移动平台330，安装板110则装设在第三移动平台340上。第一移动平台320上安装工件，用于驱使工件沿着X轴方向移动。第二移动平台330用于驱使第三移动平台340沿着Y轴方向移动。第三移动平台340用于驱使安装板110沿Z轴方向移动。

具体地，第一移动平台320、第二移动平台330及第三移动平台340均为直线模组，其原理为丝杆传动原理。

在一个实施例中，自动压钉机还包括拨钉机构500，拨钉机构500用于将供钉机构400输出的钉子200拨动至供钉管600中。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种插钉机构，其特征在于，包括：

安装板，所述安装板用于安装在三轴机器人上，所述安装板上设有导向座，所述导向座上设有导向孔；

连接座与滑动座，所述连接座与所述滑动座间隔装设在所述安装板上，所述滑动座能相对所述连接座滑动，所述滑动座上设有与所述导向孔导向配合的导柱；

顶杆，所述顶杆位于所述连接座与所述滑动座之间，所述顶杆装设在所述连接座上；

夹嘴，所述夹嘴装设在所述滑动座上，所述夹嘴上设有压钉通道、入钉通道及与所述压钉通道连通的压出孔，所述入钉通道与所述压钉通道连通，且所述入钉通道相对所述压钉通道倾斜设置，所述入钉通道用于与供钉管连通，所述滑动座上设有与所述压钉通道连通的插入通道，所述滑动座相对所述连接座滑动靠拢时，所述顶杆能通过所述插入通道进入压钉通道，并将钉子从所述压出孔压入指定位置；及

抵触件，所述抵触件装设在所述滑动座，所述抵触件用于抵触在所述指定位置上。

2.根据权利要求1所述的插钉机构，其特征在于，还包括弹簧，所述弹簧套设在所述导柱上，且所述弹簧两端分别与所述导向座与所述滑动座抵触配合。

3.根据权利要求2所述的插钉机构，其特征在于，所述导向座、所述导柱及所述弹簧分别为两个，两个所述导向座分别位于所述连接座的相对两侧，两个所述导柱均设置在所述滑动座上，并对应插入两个所述导向座上的导向孔中。

4.根据权利要求1所述的插钉机构，其特征在于，所述夹嘴包括本体及转动连接在所述本体上的第一夹持部与第二夹持部，所述压钉通道设置在所述本体上，所述第一夹持部与所述第二夹持部之间围成所述压出孔，所述顶杆插入所述压钉通道中时，能驱使所述第一夹持部与所述第二夹持部张开。

5.根据权利要求1所述的插钉机构，其特征在于，所述插入通道与所述压钉通道之间设有导入面，所述导入面的直径从所述插入通道一端至所述压钉通道一端逐渐减小。

6.根据权利要求1所述的插钉机构，其特征在于，所述安装板上设有限位块，所述限位块位于所述滑动座背向所述连接座一侧，所述限位块与所述滑动座限位配合。

7.根据权利要求1所述的插钉机构，其特征在于，所述抵触件为至少两个，至少两个所述抵触件分别围绕所述夹嘴的外围设置。

8.根据权利要求7所述的插钉机构，其特征在于，所述抵触件在所述滑动座上的高度可调。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的插钉机构，其特征在于，所述连接座包括连接部及连接在所述连接部上的安装部，所述连接部装设在所述安装板上，所述顶杆装设在所述安装部上。

10.一种自动压钉机，其特征在于，包括三轴机器人、供钉机构及权利要求1-9任意一项所述的插钉机构，所述安装板装设在所述三轴机器人上，所述供钉机构上设有供钉管，所述供钉管连接在所述入钉通道上，所述三轴机器人用于对所述安装板施压，所述供钉机构用于将钉子输送至所述入钉通道中。

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