CN217967061U - 一种新能源汽车零部件装配机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种新能源汽车零部件装配机器人，包括具有多自由度的机械臂，机械臂的两侧分别设置有第一传送机构和第二传送机构；机械臂上安装有工具机构；工具机构包括与机械臂传动连接的装夹头，装夹头上安装有装配夹具和装配工具；机械臂包括传动连接的立臂和横臂，装夹头传动连接在横臂的末端；立臂固定安装在第一传送机构和第二传送机构之间；装配夹具包括机械手和真空吸盘。本实用新型具有多个自由度，适用于零件众多、装配工艺复杂的新能源车零件装配，安装精度高，降低了人工造成的误差，提高新能源汽车的装配速度，方便实现流水线化装配生产。

Description

一种新能源汽车零部件装配机器人

技术领域

本实用新型涉及工业机器人技术领域，特别是涉及一种新能源汽车零部件装配机器人。

背景技术

由于环保要求的提高，新能源汽车的研发投入越来越大；一辆新能源汽车包含几千上万个零件，在零件生产完后，需要对各种零件进行装配，从而才能够对汽车进行使用，目前新能源汽车的装配一般采用人工和机器结合的方式进行装配。

专利号CN202021316350.6的中国专利公开了一种汽车零件用自动装配设备，针对在对汽车零件进行装配时大多都是人工进行装配，操作缓慢，且费时费力，装配的不够牢固问题；包括操作台，操作台的顶部固定安装有四个对称设置的支撑杆，四个支撑杆的顶端固定安装有同一个顶板，顶板的底部固定安装有气缸，操作台的顶部设有第一传送装置和第二传送装置，所述操作台的顶部固定安装有固定座，固定座的一侧固定安装有定位板，固定座的另一侧固定安装有电机，电机的输出轴上固定安装有螺杆。其结构简单，使用方便，能够使得汽车零件装配的更加快速便捷，且更加牢固，方便人们使用。但是上述技术方案中，仅能适用于对小型新能源汽车的零件的装配，且不适用于流水线生产，自由度差，装配效率低，不能有效提高新能源汽车的装配速度；因此亟需设计一种新能源汽车零部件装配机器人来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种新能源汽车零部件装配机器人，以解决上述现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种新能源汽车零部件装配机器人，包括具有多自由度的机械臂，所述机械臂的两侧分别设置有第一传送机构和第二传送机构；所述机械臂上安装有工具机构；

所述工具机构包括与所述机械臂传动连接的装夹头，所述装夹头上安装有装配夹具和装配工具；

所述机械臂包括传动连接的立臂和横臂，所述装夹头传动连接在所述横臂的末端；所述立臂固定安装在所述第一传送机构和所述第二传送机构之间；

所述装配夹具包括机械手和真空吸盘；所述机械手包括与所述装夹头传动连接的连接轴，所述连接轴的另一端固接有固定板，所述固定板的两端分别铰接有夹臂，两所述夹臂对称设置；两所述夹臂远离所述固定板的一端抵接；两所述夹臂之间设置有驱动组件，所述驱动组件固定安装在所述固定板上。

优选的，所述驱动组件包括固定安装在所述固定板上的伸缩杆，所述伸缩杆的活动端固接有驱动杆，所述驱动杆的两端分别与两所述夹臂滑动连接；两所述夹臂相对的一侧开设有倾斜设置的滑槽，所述驱动杆的两端分别滑动连接在所述滑槽内。

优选的，所述真空吸盘包括与所述装夹头固接的连接管，所述连接管固接有盒体，所述盒体的内腔滑动连接有吸头，所述吸头与所述连接管可拆卸连接；所述盒体与所述吸头顶端之间固接有若干复位弹簧，所述复位弹簧套设在限位杆上，所述限位杆的两端分别与所述吸头顶端和所述盒体内腔固接。

优选的，所述连接管的端头伸入所述盒体内腔并开设有连接槽，所述吸头的顶端连通有吸合管，所述吸合管与所述连接槽相适配。

优选的，所述立臂包括固定安装在地面上的基座，所述基座上转动连接有从动齿轮，所述从动齿轮啮合连接有主动齿轮，所述主动齿轮与固定安装在所述基座上的驱动电机传动连接；所述从动齿轮的顶端固接有连接座，所述连接座上传动连接有第一调节臂，所述第一调节臂顶端传动连接有第二调节臂，所述第二调节臂与所述横臂传动连接。

优选的，所述第二调节臂的中部安装有万向轴。

优选的，所述横臂包括与所述第二调节臂传动连接的第三调节臂，所述第三调节臂的末端传动连接有伸缩臂，所述伸缩臂的末端与所述装夹头传动连接。

本实用新型公开了以下技术效果：本实用新型公开了一种新能源汽车零部件装配机器人，多自由度的机械臂安装在第一传送机构和第二传送机构之间，方便抓取零件并进行装配，机械臂的自由度多，能满足新能源汽车各个角度的装配需求；装夹头上安装有装配夹具用于抓取零件，装配工具用于将安装到位的零件进行固定，无需人工操作安装；装配夹具包括机械手和真空吸盘，真空吸盘用于抓取具有平面的大零件，如车门、风挡玻璃等；机械手用于抓取较小的零件，如螺栓、接头等，安装到位由装配工具进行进行安装。本实用新型具有多个自由度，适用于零件众多、装配工艺复杂的新能源车零件装配，安装精度高，降低了人工造成的误差，提高新能源汽车的装配速度，方便实现流水线化装配生产。

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获得其他的附图。

图1为新能源汽车零部件装配机器人的主视示意图；

图2为本实用新型真空吸盘结构示意图；

图3为本实用新型机械手结构示意图；

图4为本实用新型基座结构示意图；

其中，1、第一传送机构；2、第二传送机构；3、装夹头；4、立臂；5、横臂；6、机械手；7、真空吸盘；41、基座；42、从动齿轮； 43、主动齿轮；44、驱动电机；45、连接座；46、第一调节臂；47、第二调节臂；48、万向轴；51第三调节臂；52、伸缩臂；61、连接轴；62、固定板；63、夹臂；64、伸缩杆；65、驱动杆；66、滑槽； 71、连接管；72、盒体；73、吸头；74、复位弹簧；75、限位杆；76、连接槽；77、吸合管；78、密封垫；79、电磁阀。

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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

参照图1-4，本实用新型提供一种新能源汽车零部件装配机器人，包括具有多自由度的机械臂，机械臂的两侧分别设置有第一传送机构 1和第二传送机构2；机械臂上安装有工具机构；

工具机构包括与机械臂传动连接的装夹头3，装夹头3上安装有装配夹具和装配工具；

机械臂包括传动连接的立臂4和横臂5，装夹头3传动连接在横臂5的末端；立臂4固定安装在第一传送机构1和第二传送机构2之间；

装配夹具包括机械手6和真空吸盘7；机械手6包括与装夹头3 传动连接的连接轴61，连接轴61的另一端固接有固定板62，固定板 62的两端分别铰接有夹臂63，两夹臂63对称设置；两夹臂63远离固定板62的一端抵接；两夹臂63之间设置有驱动组件，驱动组件固定安装在固定板62上。

本实用新型公开了一种新能源汽车零部件装配机器人，多自由度的机械臂安装在第一传送机构1和第二传送机构2之间，方便抓取零件并进行装配，机械臂的自由度多，能满足新能源汽车各个角度的装配需求；装夹头3上安装有装配夹具用于抓取零件，装配工具用于将安装到位的零件进行固定，无需人工操作安装，提高了效率，减少了人工工作量；装配夹具包括机械手6和真空吸盘7，真空吸盘7用于抓取具有平面的大零件，如车门、风挡玻璃等；机械手6用于抓取较小的零件，如螺栓、接头等，安装到位由装配工具进行进行安装。

进一步的，驱动组件带动两个夹臂63相互靠近，使夹臂63能抓取体积比较小的部件。

进一步优化方案，驱动组件包括固定安装在固定板62上的伸缩杆64，伸缩杆64的活动端固接有驱动杆65，驱动杆65的两端分别与两夹臂63滑动连接；两夹臂63相对的一侧开设有倾斜设置的滑槽 66，驱动杆65的两端分别滑动连接在滑槽66内。伸缩杆64带动驱动杆65沿滑槽66滑动，驱动杆65通过倾斜设置的滑槽66，使两个夹臂63张开或者闭合，进而抓取或者放开零部件。

进一步优化方案，真空吸盘7包括与装夹头3固接的连接管71，连接管71固接有盒体72，盒体72的内腔滑动连接有吸头73，吸头 73与连接管71可拆卸连接；盒体72与吸头73顶端之间固接有若干复位弹簧74，复位弹簧74套设在限位杆75上，限位杆75的两端分别与吸头73顶端和盒体72内腔固接；连接管71的端头伸入盒体72 内腔并开设有连接槽76，吸头73的顶端连通有吸合管77，吸合管 77与连接槽76相适配。当需要抓取零件时，吸头73抵住零部件表面并受压向盒体72内移动，吸合管77插入连接槽76内并与连接管 71连通，真空泵(图中未显示)启动，使吸头73内形成负压环境，抓取零件。

进一步的，真空吸盘7和机械手6可根据不同的工序位置选用不同的规格。

进一步的，连接槽76内安装有密封垫78，当吸合管77插入连接槽76内时，抵住密封垫78，提高密封性，使吸头73将零部件吸合牢固。

进一步的，连接管71上连通有电磁阀79，当需要将抓取的零部件放开时，真空泵关闭，电磁阀79开启使连接管71与外界连通，吸头73内的负压环境消失，在限位杆75和复位弹簧74的推动下复位，等待下次的抓取。

进一步优化方案，立臂4包括固定安装在地面上的基座41，基座41上转动连接有从动齿轮42，从动齿轮42啮合连接有主动齿轮 43，主动齿轮43与固定安装在基座41上的驱动电机44传动连接；从动齿轮42的顶端固接有连接座45，连接座45上传动连接有第一调节臂46，第一调节臂46顶端传动连接有第二调节臂47，第二调节臂47与横臂5传动连接；第二调节臂47的中部安装有万向轴48。驱动电机44通过啮合的主动齿轮43和从动齿轮42带动连接座45转动，进而带动整条机械臂转动，左右抓取零部件并装配到新能源汽车的对应位置；第一调节臂46和第二调节臂47之间均是传动连接，提高了立臂4的自由度和活动范围；第二调剂臂上安装有万向轴48，万向轴48在动力的驱动下能进行无死角的偏移移动，进一步提高了立臂4的灵活度。

进一步优化方案，横臂5包括与第二调节臂47传动连接的第三调节臂51，第三调节臂51的末端传动连接有伸缩臂52，伸缩臂52 的末端与装夹头3传动连接。第三调解臂与第二调节臂47传动连接，使机械手6具备横向的自由度，结合与之传动连接的伸缩臂52，使整条机械手6能满足新能源汽车的复杂装配需求。

进一步的，本申请传动连接的位置均采用伺服电机进行驱动，伺服电机是机械自动化常用的动力装置，具有响应迅速，精度高的优点。

使用方法：

将需要装配的新能源汽车框架固定到第一传送机构1上，再将需要装配的零部件摆放到第二传送机构2上，方便抓取和装配。

然后启动本装置，机器识别系统(图中未显示，为现有技术)识别新能源汽车框架和待装配的零部件并进行定位，然后控制机械臂的各个关节活动，通过机械手6和真空吸盘7分别从第二传送机构2上抓取零件，然后安装到新能源汽车的框架上，并通过装配工具按照设定的力度装配牢固。

装配完成手，第一传送机构1和第二传送机构2继续运行，将下一组待装配的零部件和新能源汽车框架移动到对应位置，实现流水线生产。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

以上的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种新能源汽车零部件装配机器人，其特征在于：包括具有多自由度的机械臂，所述机械臂的两侧分别设置有第一传送机构(1)和第二传送机构(2)；所述机械臂上安装有工具机构；

所述工具机构包括与所述机械臂传动连接的装夹头(3)，所述装夹头(3)上安装有装配夹具和装配工具；

所述机械臂包括传动连接的立臂(4)和横臂(5)，所述装夹头(3)传动连接在所述横臂(5)的末端；所述立臂(4)固定安装在所述第一传送机构(1)和所述第二传送机构(2)之间；

所述装配夹具包括机械手(6)和真空吸盘(7)；所述机械手(6)包括与所述装夹头(3)传动连接的连接轴(61)，所述连接轴(61)的另一端固接有固定板(62)，所述固定板(62)的两端分别铰接有夹臂(63)，两所述夹臂(63)对称设置；两所述夹臂(63)远离所述固定板(62)的一端抵接；两所述夹臂(63)之间设置有驱动组件，所述驱动组件固定安装在所述固定板(62)上。

2.根据权利要求1所述的新能源汽车零部件装配机器人，其特征在于：所述驱动组件包括固定安装在所述固定板(62)上的伸缩杆(64)，所述伸缩杆(64)的活动端固接有驱动杆(65)，所述驱动杆(65)的两端分别与两所述夹臂(63)滑动连接；两所述夹臂(63)相对的一侧开设有倾斜设置的滑槽(66)，所述驱动杆(65)的两端分别滑动连接在所述滑槽(66)内。

3.根据权利要求1所述的新能源汽车零部件装配机器人，其特征在于：所述真空吸盘(7)包括与所述装夹头(3)固接的连接管(71)，所述连接管(71)固接有盒体(72)，所述盒体(72)的内腔滑动连接有吸头(73)，所述吸头(73)与所述连接管(71)可拆卸连接；所述盒体(72)与所述吸头(73)顶端之间固接有若干复位弹簧(74)，所述复位弹簧(74)套设在限位杆(75)上，所述限位杆(75)的两端分别与所述吸头(73)顶端和所述盒体(72)内腔固接。

4.根据权利要求3所述的新能源汽车零部件装配机器人，其特征在于：所述连接管(71)的端头伸入所述盒体(72)内腔并开设有连接槽(76)，所述吸头(73)的顶端连通有吸合管(77)，所述吸合管(77)与所述连接槽(76)相适配。

5.根据权利要求1所述的新能源汽车零部件装配机器人，其特征在于：所述立臂(4)包括固定安装在地面上的基座(41)，所述基座(41)上转动连接有从动齿轮(42)，所述从动齿轮(42)啮合连接有主动齿轮(43)，所述主动齿轮(43)与固定安装在所述基座(41)上的驱动电机(44)传动连接；所述从动齿轮(42)的顶端固接有连接座(45)，所述连接座(45)上传动连接有第一调节臂(46)，所述第一调节臂(46)顶端传动连接有第二调节臂(47)，所述第二调节臂(47)与所述横臂(5)传动连接。

6.根据权利要求5所述的新能源汽车零部件装配机器人，其特征在于：所述第二调节臂(47)的中部安装有万向轴(48)。

7.根据权利要求5所述的新能源汽车零部件装配机器人，其特征在于：所述横臂(5)包括与所述第二调节臂(47)传动连接的第三调节臂(51)，所述第三调节臂(51)的末端传动连接有伸缩臂(52)，所述伸缩臂(52)的末端与所述装夹头(3)转动连接传动连接。

Images