CN219704094U - 一种用于箱体顶部的自动锁附装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于箱体顶部的自动锁附装置，包括输送线，输送线上设有锁附工位，锁附工位侧面设有机器人，机器人末端安装有锁附组件，锁附组件包括拧紧系统、视觉检测系统和距离检测系统；所述锁附工位上设有定位夹持机构，定位夹持机构包括设置在输送线两侧的第一定位组件和第二定位组件，两者相向设置。本实用新型采用全自动锁附工艺，生产效率高，出错率低，可有效避免人为状态因素引起的产能不稳定；利用定位夹持机构分别对箱体前后与左右进行限位固定，牢牢固定箱体，防止箱体在锁附工序中移位，保证锁附的精准性。

Description

一种用于箱体顶部的自动锁附装置

技术领域

本实用新型涉及自动锁附技术领域，特别涉及一种用于箱体顶部的自动锁附装置。

背景技术

箱体顶部一般会通过螺丝来固定各种部件，例如机箱顶部设有端子，端子通过螺栓固定在机箱上，机箱通过端子与外界电路连接。或者箱体顶部的盖板也需要通过螺钉与箱子本体固定在一起，这些通过螺丝固定的工序为锁附工序。传统锁附工序为人工锁附，手动用拧紧枪固定螺丝，但是人工锁附的工作效率低下，且锁附过程中会出现漏锁问题，导致产品的次品率升高。

目前，市面上出现了利用机器人进行锁附操作的自动锁附装置，工作效率大大提高。箱体在传送带上传送到锁附工位时，需要利用固定装置对箱体进行定位，由于箱体在传送带上的位置会出现偏差，定位的效果不是很好，锁附时，螺丝容易偏位。另外，箱体一般放置在载板上随传送带移动，由于不同载板在使用过程中产生的磨损不同，使得每个载板的厚度会发生变化，在自动锁附时，无法保证所有箱体上的螺孔高度保持一致，从而出现螺丝偏位、螺丝未锁紧等问题，导致次品率的增加。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种用于箱体顶部的自动锁附装置，实现锁附自动化操作，大大提高锁附效率，降低产品不良率。

为此，本实用新型的技术方案是：一种用于箱体顶部的自动锁附装置，包括输送线，输送线上设有锁附工位，锁附工位侧面设有机器人，机器人末端安装有锁附组件，锁附组件包括拧紧系统、视觉检测系统和距离检测系统；所述锁附工位上设有定位夹持机构，定位夹持机构包括设置在输送线两侧的第一定位组件和第二定位组件，两者相向设置。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述第一定位组件上设有一可移动的第一推动块，第一推动块上设有固定件和照明光源。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述固定件为电磁吸附件。在第一推动块的推动过程中，固定件可以很好地吸附住箱体，使其在推动的过程中不会发生倾倒和左右移动。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述固定件为真空吸附件。真空吸附件可选用真空吸盘，利用负压固定住箱体，使其在推动的过程中不会发生倾倒和左右移动。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述拧紧系统包括拧紧枪和螺丝供料系统。拧紧枪为电动拧紧枪、气动拧紧枪、智能拧紧枪、伺服拧紧枪等；螺丝供料系统包括螺丝排列机、螺丝传统震动盘、螺丝柔性震动盘等，供料方式有吹钉式与吸钉式两种。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述视觉检测系统包括但不限于CCD相机检测系统、CMOS相机检测系统、TOF相机检测系统。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述距离检测系统包括但不限于激光检测传感器、超声波检测传感器、红外线检测传感器、毫米波雷达检测传感器。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述锁附工位上还设有阻停机构，阻停机构包括可升降的阻停件。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述第一定位组件上还包括驱使第一推动块朝向输送线移动的第一执行机构。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述第二定位组件上设有可朝向输送线移动的第二推动块，且第二推动块上设有夹持组件。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述第二定位组件上还包括驱使第二推动块朝向输送线移动的第二执行机构。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述夹持组件包括两个可相向或相背移动的夹持板，两夹持板之间形成夹持位。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述夹持组件还包括驱使两夹持板相向或相背移动的第三执行机构。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述夹持组件包括一限位板，以及可相对限位板来回移动的夹持板，夹持板与限位板之间形成夹持位。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述夹持板内侧设有防护垫，防护垫包括但不限于塑料材质和布料材质。塑料材质包括优力胶、硅胶、橡胶等，布料可选用带绒毛布料，可以防止夹紧机构会对箱体造成划伤。

视觉检测系统用于检测箱体顶部的螺纹孔位置，引导机器人移动到准确的位置拧紧；距离检测系统能检测每个箱体顶部离机器人末端工装的位置，从而对每个箱体锁附高度位置进行相应的补偿，使其锁附时不受其影响。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、采用全自动锁附工艺，生产效率高，出错率低，可有效避免人为状态因素引起的产能不稳定；整套设备一次性投入，不会产生后续额外费用，设备维护成本低，可靠性高，与人工成本日惭上涨的趋势相比，具有良好的经济效益。

2、箱体定位时，利用阻停机构使箱体停留在锁附工位上，利用定位夹持机构分别对箱体前后与左右进行限位固定，牢牢固定箱体，防止箱体在锁附工序中移位，保证锁附的精准性。

3、在机器人末端使用了距离检测系统，可有效解决了因箱体载板高度不同而引起锁附失败的问题。

4、第一定位组件上设置有固定件，在推动过程中，利用固定件可以很好地吸附住箱体，使其在推动的过程中不会发生倾倒和左右移动。

5、照明光源设置在第一推动块上，并随第一推动块伸入到箱体内部，从内部向上打光，使光透过螺纹孔而出，方便机器人末端的视觉检测系统捕捉，大大提高了锁附的成功率。

附图说明

以下结合附图和本实用新型的实施方式来作进一步详细说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型锁附组件的结构示意图；

图3为本实用新型输送线的结构示意图；

图4为本实用新型阻停机构的结构示意图；

图5、图6为本实用新型第一定位组件的结构示意图；

图7为本实用新型第二定位组件的结构示意图。

图中标记为：输送线1、阻停机构2、顶升气缸21、阻停件22、第一定位组件3、第一推进气缸31、第一推动块32、导杆33、照明组件34、固定件35、第二定位组件4、第二推进气缸41、第二推动块42、夹紧气缸43、夹持板44、防护垫45、机柜5、机器人6、锁附组件7、拧紧枪模组71、视觉摄像头72、激光测距传感器73、固定支架74、螺栓送料机8。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向(X)”、“纵向(Y)”、“竖向(Z)”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本实用新型和简化描述，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、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本实用新型的具体保护范围。

此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本实用新型描述中，“数个”、“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

参见附图。本实施例以机械锁附端子为例：

自动锁附装置包括输送线1，输送线上设有锁附工位，锁附工位上设有阻停机构2和定位夹持机构。储能机箱放置在载具上，载具放置在输送线1上，输送线用于将储能机箱送至各个工位。

所述阻停机构2置于两条输送线1中间，阻停机构2包括顶升气缸21和阻停件22，阻停件22固定在顶升气缸21的气缸杆上，顶升气缸21驱使阻停件22上下移动。当机箱移动至阻停件上时，顶升气缸工作，向上抬起阻停件，使得机箱脱离输送线，停留在锁附工位上，起到制动作用。

所述定位夹持机构包括第一定位组件3和第二定位组件4，第一定位组件3和第二定位组件4位置相对，分别设置于输送线1两侧。机箱移动到位后，第一定位组件、第二定位组件用于固定住机箱，避免机箱在锁附过程中移位。

所述第一定位组件3安装在输送线1侧面的机柜5上，所述第一定位组件3包括第一执行机构和第一推动块32，第一执行机构可选用第一推进气缸31，所述第一推动块32安装在第一推进气缸31的气缸杆上，第一推动块32上还安装有导杆33，可以引导第一推动块32平稳朝向输送线一侧移动，即朝第二定位组件移动，第一推动块的移动方向垂直于输送线方向。

所述第一推动块32上设有照明组件34和固定件35，照明组件34用于提供光源，光源能进入机箱内部，光源从机箱底部向上方打光，使得光从螺栓孔中透过，能很好的给机器人末端上的视觉摄像头提供对比度，从而提高视觉相机的定位准确性。固定件35可选用电磁吸附件，如电磁铁，电磁铁通电后产生吸力，用于吸附住机箱内壁，在推动时保证机箱不会倾倒。固定件35可选用真空吸附件，例如真空吸盘，利用负压吸附机箱。或许固定件还可以采用机械结构支撑住机箱内部的固定方式，只要可以固定机箱即可。

所述第二定位组件4包括第二执行机构和第二推动块42，第二执行机构可选用第二推进气缸41，第二推动块42安装在第二推进气缸41的气缸杆上，第二推进气缸41驱使第二推动块42朝输送线1一侧移动，即朝第一定位组件移动。所述第二推动块42两侧安装有夹持组件，夹持组件包括第三执行机构和夹持板，第三执行机构可选用水平设置的夹紧气缸43，夹紧气缸43上安装夹持板44，两个夹持板44可相向或相背移动，用于夹紧机箱的左右侧。两个夹持板44相对侧设有防护垫45，防护垫的作用为防止快速夹紧时，夹持板会对机箱本体造成损伤。防护垫可以是塑料材料，例如优力胶、硅胶、橡胶等，也可以是布料，例如带绒毛布料。

所述锁附工位侧面设有机器人6，机器人采用协作机器人，该机器人每个关节具有力感知，和不带力感知的协作机器人相比，该机器人具有更高的安全性。

机器人6末端通过固定支架74安装有锁附组件7，锁附组件7包括拧紧枪模组71、视觉摄像头72和激光测距传感器73。视觉摄像头72用于定位端子的螺纹孔位置，引导机器人移动到准确的位置拧紧。视觉摄像头72可以采用CCD相机检测系统、CMOS相机检测系统、TOF相机检测系统等。除了激光测距传感器，还可以选用超声波检测、激光检测、红外线检测、毫米波雷达检测等，只要能实现测距作用即可。

机箱放置在载板上随输送线运动，由于不同载板在使用过程中产生的磨损不同，使得每个载板的厚度会发生变化，从而引起自动锁附时，无法保证所有机箱与拧紧枪模组之间的距离保持不变，因此设置了激光测距传感器73，能检测每个机箱顶部离机器人末端工装的位置，从而对每个机箱锁附高度位置进行相应的补偿，使端子锁附时不受其影响。

所述拧紧枪模组71通过送料管连接螺栓送料机8，螺栓送料机8安装在机柜5上；拧紧枪模组由螺栓送料机进行供料，保证锁附工序不会中断，使用吹钉的形式，人工将螺栓放入储料箱后，由供料器用气，直接将螺栓通过气管直接供料到拧紧枪枪口，其供料时长可以控制在0.2秒内，大大提高了整体设备的锁附效率。

本实施例中，所有定位机构所用动力源可以为：气动(气缸或者其他使用压缩空气作为动力的结构)、电动(电缸或者其他使用电机作为动力的结构)、油动(液压缸或者其他使用液体压力作为动力的结构)。

本实施例具体使用时：

1)机箱通过载具放置于输送线1上移动，当机箱移动至阻停件22上时，顶升气缸21工作，向上抬起阻停件22，使得机箱脱离输送线，停留在锁附工位上；

2)第一定位组件3开始工作，第一推进气缸31利用第一推动块32将机箱向后推离到位，同时固定件35得电，在推动时保证机箱不会倾倒，照明组件34提供光源；

3)当机箱第一定位组件3将机箱前推到位后，机箱第二定位组件4开始工作。

第二推进气缸41推出到位，抵在机箱上，使机箱前后无法移动；然后两侧夹紧气缸43动作，将机箱两侧夹紧，使其左右无法移动。至此，机箱被整体固定；

4)机器人6控制末端的锁附组件7移动，利用视觉摄像头72定位端子的螺纹孔位置，拧紧枪模组71的枪头移动到准确的位置，进行端子锁附工序；

5)所有螺纹孔都拧入螺栓后，第二定位组件4、第一定位组件3松开机箱，阻停机构2的阻停件22下降，使得机箱与输送线接触，被输送线带离锁附工位。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (15)

1.一种用于箱体顶部的自动锁附装置，包括输送线，输送线上设有锁附工位，锁附工位侧面设有机器人，机器人末端安装有锁附组件，其特征在于：锁附组件包括拧紧系统、视觉检测系统和距离检测系统；所述锁附工位上设有定位夹持机构，定位夹持机构包括设置在输送线两侧的第一定位组件和第二定位组件，两者相向设置。

2.如权利要求1所述的一种用于箱体顶部的自动锁附装置，其特征在于：所述第一定位组件上设有一可移动的第一推动块，第一推动块上设有固定件和照明光源。

3.如权利要求2所述的一种用于箱体顶部的自动锁附装置，其特征在于：所述固定件为电磁吸附件。

4.如权利要求2所述的一种用于箱体顶部的自动锁附装置，其特征在于：所述固定件为真空吸附件。

5.如权利要求1所述的一种用于箱体顶部的自动锁附装置，其特征在于：所述拧紧系统包括拧紧枪和螺丝供料系统。

6.如权利要求1所述的一种用于箱体顶部的自动锁附装置，其特征在于：所述视觉检测系统包括但不限于CCD相机检测系统、CMOS相机检测系统、TOF相机检测系统。

7.如权利要求1所述的一种用于箱体顶部的自动锁附装置，其特征在于：所述距离检测系统包括但不限于激光检测传感器、超声波检测传感器、红外线检测传感器、毫米波雷达检测传感器。

8.如权利要求1所述的一种用于箱体顶部的自动锁附装置，其特征在于：所述锁附工位上还设有阻停机构，阻停机构包括可升降的阻停件。

9.如权利要求1所述的一种用于箱体顶部的自动锁附装置，其特征在于：所述第一定位组件上还包括驱使第一推动块朝向输送线移动的第一执行机构。

10.如权利要求1所述的一种用于箱体顶部的自动锁附装置，其特征在于：所述第二定位组件上设有可朝向输送线移动的第二推动块，且第二推动块上设有夹持组件。

11.如权利要求10所述的一种用于箱体顶部的自动锁附装置，其特征在于：所述第二定位组件上还包括驱使第二推动块朝向输送线移动的第二执行机构。

12.如权利要求10所述的一种用于箱体顶部的自动锁附装置，其特征在于：所述夹持组件包括两个可相向或相背移动的夹持板，两夹持板之间形成夹持位。

13.如权利要求12所述的一种用于箱体顶部的自动锁附装置，其特征在于：所述夹持组件还包括驱使两夹持板相向或相背移动的第三执行机构。

14.如权利要求10所述的一种用于箱体顶部的自动锁附装置，其特征在于：所述夹持组件包括一限位板，以及可相对限位板来回移动的夹持板，夹持板与限位板之间形成夹持位。

15.如权利要求12或14所述的一种用于箱体顶部的自动锁附装置，其特征在于：所述夹持板内侧设有防护垫，防护垫包括但不限于塑料材质和布料材质。