CN218193563U - 工业机器人关节安装设备及其螺丝供料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种工业机器人关节安装设备及其螺丝供料装置，其中，螺丝供料装置包括机座以及设于机座的驱动机构、送料板、螺丝导料管，送料板上开设有供螺丝落入的至少一料孔，螺丝导料管位于送料板的上方，驱动机构连接送料板，用于驱动送料板在机座上滑动或转动，且螺丝导料管的底端管口位于料孔运动轨迹的正上方。本实用新型技术方案，实现了工业机器人关节安装中的螺丝锁附工序的自动化供料，提升了螺丝锁附工序的效率。

Description

工业机器人关节安装设备及其螺丝供料装置

技术领域

本实用新型涉及工业机器人领域，特别涉及一种工业机器人关节安装设备及其螺丝供料装置。

背景技术

随着市场上对于小批量、多批次、定制化生产需求的逐步上升，机器人的发展愈发快速。机器人安全、易用，能够灵活调节，可满足从工业到商业、医疗等多个领域，包括汽车、五金、3C、半导体、纺织、食品等行业需求，能够胜任拾取、码垛、搬运、上下料、检测、装配、涂胶、焊接、打磨等众多工作。

在工业机器人的生产制造中，其关节的组装是最为主要和关键的工序。目前，现有的关节组装的工序基本上都是由人工完成，在工业机器人的每个关节中都会用到很多螺丝固定，因此，在关节组装中，螺丝锁附是重复非常多的一个必不可少步骤。现有通过人工锁附螺丝的方式存在的主要问题是：螺丝锁紧程度不一和效率低，而采取自动化的方式完成锁附螺丝工序，如何进行螺丝自动化供料又是一个亟需解决难题。

实用新型内容

本实用新型提供一种工业机器人关节安装设备及其螺丝供料装置，旨在实现工业机器人关节安装中的螺丝锁附工序的自动化供料，提升螺丝安装效率。

为实现上述目的，本实用新型提出的工业机器人关节安装设备的螺丝供料装置，包括：

机座；

驱动机构，设于机座；

送料板，活动设于机座，送料板上开设有供螺丝落入的至少一料孔；以及

螺丝导料管，设于机座，并位于送料板的上方；

驱动机构连接送料板，用于驱动送料板在机座上滑动或转动，且螺丝导料管的底端管口位于料孔运动轨迹的正上方。

其中，料孔靠近底端管口的一段为孔径由上向下逐渐减小的第一导向段。

其中，机座上设有位于送料板与螺丝导料管之间的过渡板，过渡板上设有与底端管口正对的过孔，过孔靠近底端管口的一段为孔径由上向下逐渐减小的第二导向段。

其中，螺丝供料装置还包括用于检测是否有螺丝落到送料板的传感装置。

其中，过渡板上还设有交叉贯穿过孔侧壁的探测孔，传感装置包括安装于探测孔两端的光发射器和光接收器。

其中，探测孔贯穿过孔靠近送料板的一端。

其中，过渡板的底面与送料板的顶面贴近设置，过渡板上设有沿料孔运动轨迹延伸设置的第一避位槽。

其中，机座设有滑槽，送料板滑动设于滑槽中，滑槽的底部设有沿料孔运动轨迹延伸设置的第二避位槽。

其中，滑槽和第二避位槽沿料孔运动轨迹贯穿机座的一端，且第一避位槽沿料孔运动轨迹贯穿过渡板的一端。

其中，底端管口与过孔的顶端间隔设置。

其中，驱动机构包括固定于机座上的伸缩驱动件，伸缩驱动件的驱动端连接送料板的一端；机座上设有缓冲组件，缓冲组件与送料板靠近伸缩驱动件的一端正对设置。

其中，机座设有至少两个固定夹，固定夹上下间隔设置，螺丝导料管竖直设置，两固定夹分别夹持于螺丝导料管上下两个部位。

本实用新型进一步提出一种工业机器人关节安装设备，包括至少一个上述的螺丝供料装置。

本实用新型技术方案，通过螺丝导料管进行自动进料，螺丝经螺丝导料管的底端管口落出，以落入到送料板的料孔中，然后驱动机构驱动送料板移动，送料板将带着其料孔中的螺丝运动至预设位置，供螺丝锁附设备使用；如此，实现了工业机器人关节安装中的螺丝锁附工序的自动化供料。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中的螺丝供料装置的结构示意图；

图2为图1实施例中的螺丝供料装置的一纵截面示意图；

图3为图2实施例中A位置的放大示意图；

图4为图2实施例中B位置的放大示意图；

图5为本实用新型一实施例中的螺丝供料装置使用状态的一结构示意图；

图6为图1实施例中的螺丝供料装置的俯视图；

图7为本实用新型一实施例中的过渡板的结构示意图；

图8为本实用新型一实施例中的螺丝供料装置的部分结构示意图。

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。

还需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。

另外，在本实用新型中涉及“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。

本实用新型提出一种螺丝供料装置，主要应用于工业机器人关节安装设备，实现自动给关节安装设备的螺丝锁附工序供应螺丝，以使工业机器人关节安装的螺丝锁附自动化，从而提升工业机器人关节安装的效率。

参阅图1和图5，图1是本实用新型一实施例中的螺丝供料装置的结构示意图；图5是本实用新型一实施例中的螺丝供料装置使用状态的一结构示意图。

在本实施例中，该工业机器人关节安装设备的螺丝供料装置，包括机座10、驱动机构20、送料板30和螺丝导料管40。其中：

驱动机构20设于机座10；

送料板30活动设于机座10，送料板30上开设有供螺丝落入的至少一料孔31；

螺丝导料管40，设于机座10，并位于送料板30的上方；

驱动机构20连接送料板30，用于驱动送料板30在机座10上滑动或转动，且螺丝导料管40的底端管口位于料孔31运动轨迹的正上方。

本实施例中，螺丝导料管40是螺丝的进料通道，螺丝导料管40的顶端用于连接螺丝料源，在使用时，螺丝料源处的螺丝逐一从螺丝导料管40的顶端管口进入螺丝导料管40，螺丝导料管40中的螺丝经螺丝导料管40滑落至其底端管口，从底端管口落出。其中，螺丝导料管40可以采用软管或其它减少对螺丝磨损的材质的管。

送料板30上设于螺丝导料管40的下方，通过驱动机构20驱动送料板30 在机座10上滑动或转动；送料板30上开设有至少一个料孔31，料孔31用来接收螺丝导料管40的底端管口落出的螺丝，螺丝导料管40的底端管口位于料孔31运动轨迹的正上方，即在驱动机构20驱动送料板30移动时，当料孔 31移动至螺丝导料管40的底端管口的正下方，螺丝导料管40中落出的螺丝则刚好落入到料孔31中。本实施例图中，以一个料孔31为例，当然，在其他实施例中，料孔31还可以是多个。

本实施例螺丝供料装置的基本原理为：驱动机构20驱动送料板30移动 (滑动或转动)，使送料板30移动至螺丝导料管40的正下方(即接收螺丝位置)，螺丝导料管40中的螺丝从底端管口落入到料孔31中，接着，驱动机构 20驱动送料板30移动至料孔31供螺丝位置，螺丝锁附设备则取走送料板30 的料孔31中的螺丝；如此循环。

本实施例螺丝供料装置，通过螺丝导料管40进行自动进料，螺丝经螺丝导料管40的底端管口落出，以落入到送料板30的料孔31中，然后驱动机构 20驱动送料板30移动，送料板30将带着其料孔31中的螺丝运动至预设位置，供螺丝锁附设备使用；如此，实现了工业机器人关节安装中的螺丝锁附工序的自动化供料，使工业机器人关节安装的螺丝锁附自动化，从而提升工业机器人关节安装的效率。

参阅图2和图4，图2是图1实施例中的螺丝供料装置的一纵截面示意图；

图4是图2实施例中B位置的放大示意图。

在本实施例中，送料板30的料孔31靠近底端管口的一段为孔径由上向下逐渐减小的第一导向段311。第一导向段311例如，内壁面为锥形面的导向段。料孔31通过顶端部分设置成第一导向段311，主要解决由于螺丝导料管40 落出的螺丝的晃动，或由于其它干扰因素，导致螺丝导料管40的底端管口落出的螺丝出现位置偏差，而无法准确落入到料孔31中的问题；当螺丝导料管 40的底端管口落出的螺丝出现位置偏差时，螺丝的底端则抵在第一导向段311 的内壁面上，而第一导向段311的内壁面为倾斜的导向面，因此，螺丝的底端会由于自重力作用，顺着第一导向段311滑入料孔31中。如此，本实施例进一步保证了螺丝导料管40落出的螺丝能准确进入料孔31。

参阅图1至图3，图3是图2实施例中A位置的放大示意图。

在本实施例中，机座10上设有位于送料板30与螺丝导料管40之间的过渡板50，过渡板50上设有与底端管口正对的过孔51，过孔51靠近底端管口的一段为孔径由上向下逐渐减小的第二导向段511。第二导向段511例如，内壁面为锥形面的导向段。过渡板50的过孔51的第二导向段511与第一导向段311的作用相同，都是用于对螺丝导料管40的底端管口落出的螺丝进行导向，纠正落出螺丝的位置偏差。不同的是，由于过孔51使用供整个螺丝通过的，因此过孔51的孔径需要不小于螺丝的头部尺寸，会比料孔31的孔径要大，第二导向段511的孔径则更大，可允许落出螺丝的位置偏差更大一些，更好的保证了螺丝落料的稳定性。

参阅图1和图6，图6是图1实施例中的螺丝供料装置的俯视图。

在本实施例中，螺丝供料装置还包括用于检测是否有螺丝落到送料板30 的传感装置60。传感装置60与螺丝供料装置的主控板电连接，通过传感装置 60检测是否有螺丝落到送料板30(即落入料孔31)，反馈检测信号给主控板，从而主控板根据检测信号控制驱动机构20工作。例如，当传感装置60检测到有螺丝落到送料板30时，传感装置60反馈第一信号给主控板，主控板则控制驱动机构20驱动送料板30移动，使送料板30将螺丝送到预定位置，供螺丝锁附设备使用；当传感装置60检测到没有螺丝落到送料板30时，传感装置60反馈第二信号给主控板，主控板则控制驱动机构20不对送料板30驱动，等待检测到螺丝落到送料板30后，再控制驱动机构20进行驱动。

参阅图2、图3和图6，在本实施例中，过渡板50上还设有交叉贯穿过孔51侧壁的探测孔52，传感装置60包括安装于探测孔52两端的光发射器61 和光接收器62。

本实施例的传感装置60采用光传感检测，光发射器61通过从探测孔52 的一端向另一端发射光线，光线经过横穿经过过孔51，光接收器62接收光发射器61发射的光线；在无螺丝经过过孔51时，光接收器62始终保持接收到光发射器61发射的光线，此时光传感装置60反馈无螺丝落入的信号给主控板；当有螺丝落下经过过孔51时，光发射器61发射的光线被经过过孔51的螺丝阻挡，光接收器62接收不到光发射器61发射的光线，此时光传感装置60 则反馈有螺丝落入的信号给主控板，主控板则确定有螺丝落到送料板30，控制驱动机构20驱动送料板30移动，使送料板30将螺丝送到预定位置，供螺丝锁附设备使用。

当然，在其他实施例中，传感装置60还可以采用其他类型传感检测方案。

在一些实施例中，探测孔52贯穿过孔51靠近送料板30的一端。当然，探测孔52还可以贯穿过孔51的顶端或中间段部分。

参阅图1、图3和图7，图7是本实用新型一实施例中的过渡板50的结构示意图。

在本实施例中，过渡板50的底面与送料板30的顶面贴近设置，过渡板50 上设有沿料孔31运动轨迹延伸设置的第一避位槽53。由于螺丝的头部要大于其杆部的尺寸，螺丝落入料孔31时，螺丝的杆部是插于料孔31中，而螺丝的头部则挂在料孔31的顶端外，突出于送料板30的顶面；因此，当过渡板50 的底面与送料板30的顶面贴近设置时，过渡板50上需要设置沿料孔31运动轨迹延伸的第一避位槽53对螺丝的头部进行避位。进一步地，探测孔52贯穿过孔51靠近送料板30的一端时，光发射器61和光接收器62之间的光线，在螺丝落入到送料板30的料孔31中时，会一直被螺丝突出于送料板30顶面的头部隔断，因此，传感装置60会保持反馈有螺丝落入的信号给主控板，直至送料板30将螺丝送走，保证传感装置60的准确检测。

当然，在一些实施例中，第一避位槽53的避位方案还可以用送料板30 的顶面设置凹槽的方式替换，使螺丝的头部位于凹槽中，不突出送料板30的顶面，这样则无需设置第一避位槽53。

参阅图1、图3和图8，图8是本实用新型一实施例中的螺丝供料装置的部分结构示意图。

在本实施例中，机座10设有滑槽11，送料板30滑动设于滑槽11中，滑槽11的底部设有沿料孔31运动轨迹延伸设置的第二避位槽12。本实施例中，料孔31运动轨迹即为沿滑槽11的滑动方向的滑动轨迹。由于工业机器人关节中使用的螺丝通常比较长，为了使用厚度较小(小于螺丝的杆部长度)的送料板30，以降低设备整体尺寸、重量和成本，料孔31采用贯穿送料板30 设置，螺丝落入料孔31中时，螺丝的杆部的底端穿伸出料孔31，通过在滑槽 11的底部设置沿料孔31运动轨迹延伸的第二避位槽12，对螺丝的杆部穿伸出料孔31的部分进行避位。

在一些实施例中，滑槽11和第二避位槽12沿料孔31运动轨迹贯穿机座 10的一端，且第一避位槽53沿料孔31运动轨迹贯穿过渡板50的一端。通过如此设置，使得送料板30的移动路径较长时，送来板的一部分移动路径位于滑槽11和过渡板50的外侧，减小滑槽11和过渡板50所需设置的长度，减小螺丝供料装置整体的尺寸和重量，更加方便安装。

参阅图1和图2，在实施例中，螺丝导料管40的底端管口与过孔51的顶端间隔设置，这样可以减小螺丝导料管40的长度，降低成本，当然，螺丝导料管40的底端管口与过孔51的顶端之间的间隔距离要小于螺丝的长度，保证螺丝从螺丝导料管40的底端落出后，对接落入到过孔51中。当然，在其它实施例中，螺丝导料管40的底端管口也可以为过孔51的顶端直接对接相连。

参阅图1，在本实施例中，驱动机构20包括固定于机座10上的伸缩驱动件，伸缩驱动件的驱动端连接送料板30的一端；其中，伸缩驱动件可以是气缸或电机和丝杠构成的驱动组件。伸缩驱动件驱动送料板30往返移动，进行收料和送料循环。

在一些实施例中，机座10上设有缓冲组件70，缓冲组件70与送料板30 靠近伸缩驱动件的一端正对设置。通过缓冲组件对送料板30朝伸缩驱动件方向移动时进行抵接缓冲，避免送料板30移动过量，保护送料板30。其中，缓冲组件70可以是液压缓冲器、弹簧缓冲器或胶块，等等。

在一些实施例中，机座10设有至少两个固定夹80，固定夹80上下间隔设置，螺丝导料管40竖直设置，两固定夹80分别夹持于螺丝导料管40上下两个部位，以对螺丝导料管40进行固定。

另外，在一些实施例中，驱动机构20还可以是转动驱动件，转动驱动件用于驱动送料板30沿竖直轴线转动，通过转动送料板30使料孔31位于螺丝导料管40的底端管口的正下方接收螺丝落入，再通过转动送料板30使料孔31 转动至预定位置，供螺丝锁附设备使用，如此循环。

本实用新型进一步提出一种工业机器人关节安装设备，该工业机器人关节安装设备包括至少一个螺丝供料装置，该螺丝供料装置的具体结构参照上述实施例，由于本工业机器人关节安装设备采用了上述螺丝供料装置所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述的仅为本实用新型的部分或优选实施例，无论是文字还是附图都不能因此限制本实用新型保护的范围，凡是在与本实用新型一个整体的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型保护的范围内。

Claims (13)

1.一种工业机器人关节安装设备的螺丝供料装置，其特征在于，包括：

机座；

驱动机构，设于所述机座；

送料板，活动设于所述机座，所述送料板上开设有供螺丝落入的至少一料孔；以及

螺丝导料管，设于所述机座，并位于所述送料板的上方；

所述驱动机构连接所述送料板，用于驱动所述送料板在所述机座上滑动或转动，且所述螺丝导料管的底端管口位于所述料孔运动轨迹的正上方。

2.根据权利要求1所述的螺丝供料装置，其特征在于，所述料孔靠近所述底端管口的一段为孔径由上向下逐渐减小的第一导向段。

3.根据权利要求1所述的螺丝供料装置，其特征在于，所述机座上设有位于所述送料板与所述螺丝导料管之间的过渡板，所述过渡板上设有与所述底端管口正对的过孔，所述过孔靠近所述底端管口的一段为孔径由上向下逐渐减小的第二导向段。

4.根据权利要求3所述的螺丝供料装置，其特征在于，还包括用于检测是否有螺丝落到所述送料板的传感装置。

5.根据权利要求4所述的螺丝供料装置，其特征在于，所述过渡板上还设有交叉贯穿所述过孔侧壁的探测孔，所述传感装置包括安装于所述探测孔两端的光发射器和光接收器。

6.根据权利要求5所述的螺丝供料装置，其特征在于，所述探测孔贯穿所述过孔靠近所述送料板的一端。

7.根据权利要求3所述的螺丝供料装置，其特征在于，所述过渡板的底面与所述送料板的顶面贴近设置，所述过渡板上设有沿所述料孔运动轨迹延伸设置的第一避位槽。

8.根据权利要求7所述的螺丝供料装置，其特征在于，所述机座设有滑槽，所述送料板滑动设于所述滑槽中，所述滑槽的底部设有沿所述料孔运动轨迹延伸设置的第二避位槽。

9.根据权利要求8所述的螺丝供料装置，其特征在于，所述滑槽和所述第二避位槽沿所述料孔运动轨迹贯穿所述机座的一端，且所述第一避位槽沿所述料孔运动轨迹贯穿所述过渡板的一端。

10.根据权利要求3所述的螺丝供料装置，其特征在于，所述底端管口与所述过孔的顶端间隔设置。

11.根据权利要求1所述的螺丝供料装置，其特征在于，所述驱动机构包括固定于机座上的伸缩驱动件，所述伸缩驱动件的驱动端连接所述送料板的一端；所述机座上设有缓冲组件，所述缓冲组件与所述送料板靠近所述伸缩驱动件的一端正对设置。

12.根据权利要求1所述的螺丝供料装置，其特征在于，所述机座设有至少两个固定夹，所述固定夹上下间隔设置，所述螺丝导料管竖直设置，两所述固定夹分别夹持于所述螺丝导料管上下两个部位。

13.一种工业机器人关节安装设备，其特征在于，包括至少一个权利要求1至12任一项所述的螺丝供料装置。

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