基于水平關(guān)節(jié)機(jī)器人的鎖緊模組的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于機(jī)器人設(shè)計(jì)領(lǐng)域，具體涉及一種帶動(dòng)鎖螺絲或鉚接的起子頭上下和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)鎖緊螺絲或置入鉚釘?shù)幕谒疥P(guān)節(jié)機(jī)器人的鎖緊模組。
【背景技術(shù)】
[0002]在電子電器、通訊家電、機(jī)械產(chǎn)品、汽車產(chǎn)業(yè)以及航空航天零部件等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，采用螺釘或鉚釘連接是最為常見的手段，因此在這些產(chǎn)品的裝配過程中，擰鎖螺釘或鉚釘便成為一種最基本的操作。眾所周知，在以往的裝配工藝中采用手動(dòng)螺絲刀是一種原始的手動(dòng)操作方式。隨著技術(shù)的進(jìn)步，后來人們發(fā)明了適應(yīng)大批量生產(chǎn)以及機(jī)械化操作的電動(dòng)螺絲刀。這種電動(dòng)工具的出現(xiàn)為提高生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度起到了積極的推動(dòng)作用。
[0003]隨著現(xiàn)代化建設(shè)步伐的加快，電器產(chǎn)品、家電產(chǎn)品的需求量不斷上升，機(jī)械化和自動(dòng)化生產(chǎn)、裝配流水線大量增加，在這種情況再采用人手抓取螺釘或鉚釘，用電動(dòng)螺絲刀擰鎖的方式遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)機(jī)械化和自動(dòng)化大規(guī)模生產(chǎn)、裝配的需要。因此，如何解決高速鎖螺絲和提高鎖附質(zhì)量和一致性問題已成為本領(lǐng)域技術(shù)人員十分關(guān)注的課題。
[0004]為解決這一問題，很多廠家研制出了各式各樣的自動(dòng)螺絲鎖付機(jī)和鎖螺絲機(jī)器人，其主要特征是有一個(gè)螺釘供給裝置將螺釘吹送到螺絲刀起子頭下方的一個(gè)左右可打開的彈性夾嘴內(nèi)，由一套氣動(dòng)或電動(dòng)機(jī)構(gòu)先將夾嘴和螺絲一起運(yùn)動(dòng)到接近螺孔口的位置，然后通過另一套氣動(dòng)或電動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)螺絲刀和起子頭一起下行將螺絲頂出夾嘴，將螺絲或鉚釘鎖入螺孔。這些種類繁多的自動(dòng)螺絲鎖付機(jī)按其鎖釘工作方式的不同主要分為兩種:一種是針對(duì)產(chǎn)品單一且螺絲較少的應(yīng)用時(shí)，采用固定的一個(gè)或多個(gè)鎖附頭同時(shí)同方向進(jìn)行鎖附，稱之為固定或多軸螺絲鎖附機(jī)；另一種是針對(duì)產(chǎn)品變化較快、小批量多元化生產(chǎn)的應(yīng)用，采用一個(gè)或多個(gè)并排的鎖附頭裝在各種機(jī)器人上使用，稱之為鎖螺絲或鉚接機(jī)器人(機(jī)械手)。
[0005]但是上述設(shè)備存在如下缺陷:
[0006]1、螺絲刀和起子頭一起下行時(shí)軸向沖擊力受螺絲刀自重的影響而無法做到很小，易損壞被鎖附廣品；
[0007]2、鎖附機(jī)構(gòu)復(fù)雜、尺寸大、重量大，對(duì)機(jī)器人負(fù)載要求較高，影響鎖附速度和設(shè)備外形尺寸，且成本高昂；
[0008]3、無標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)，制作成本高和周期較長，穩(wěn)定性差；
[0009]4、鎖附高度不能隨意變化，缺乏柔性，無法滿足工業(yè)4.0要求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0010]實(shí)用新型目的:針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題和不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種基于水平關(guān)節(jié)機(jī)器人的通用性強(qiáng)，協(xié)調(diào)性高，可靠性好的螺絲或鉚釘?shù)逆i緊模組。
[0011]技術(shù)方案:本實(shí)用新型公開了一種基于水平關(guān)節(jié)機(jī)器人的鎖緊模組，包括:鎖緊扭矩動(dòng)力提供裝置、扭矩傳動(dòng)裝置、花鍵組件、下壓裝置和頂裝裝置；所述鎖緊扭矩動(dòng)力提供裝置通過扭矩傳動(dòng)裝置將扭矩傳遞給花鍵組件，花鍵組件再將扭矩傳遞給頂裝裝置；所述下壓裝置與花鍵組件連接，實(shí)現(xiàn)花鍵組件的上下運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)連接于花鍵組件下方的頂裝裝置上下運(yùn)動(dòng)。本實(shí)用新型模擬人工安裝螺絲或鉚釘?shù)膭?dòng)作，采用機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)螺釘或鉚釘?shù)男o和下壓動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)了機(jī)械替代人工，同時(shí)本實(shí)用新型所述基于水平關(guān)節(jié)機(jī)器人的鎖緊模組適用于各種型號(hào)的螺釘和鉚釘?shù)逆i緊動(dòng)作，通用性好，實(shí)現(xiàn)了加工的標(biāo)準(zhǔn)化。
[0012]本實(shí)用新型中所述下壓裝置的作用是完成螺釘或鉚釘鎖緊動(dòng)作中的下壓動(dòng)作，該下壓裝置可以采用多種結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。
[0013]方案一、本實(shí)用新型中所述下壓裝置通過如下結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn):下壓裝置包括:升降電機(jī)、滾珠絲桿、絲桿螺母、緩沖連接裝置；所述升降電機(jī)連接滾珠絲桿使?jié)L珠絲桿旋轉(zhuǎn)，滾珠絲桿旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)安裝在滾珠絲桿上的絲桿螺母上下運(yùn)動(dòng)；絲桿螺母和花鍵組件通過所述緩沖連接裝置連接，將絲桿螺母的上下運(yùn)動(dòng)傳遞給花鍵組件使之實(shí)現(xiàn)上下運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明所述方案中采用滾珠絲桿將升降電機(jī)的動(dòng)力傳遞給花鍵組件，動(dòng)力轉(zhuǎn)化后動(dòng)力更均勻，并且通過采用滾珠絲桿和花鍵可以任意調(diào)節(jié)鎖附的高度，使整個(gè)設(shè)備能夠更改適應(yīng)不同長度的螺釘和錨釘，使設(shè)備具有通用性。
[0014]方案二、本實(shí)用新型中所述下壓裝置通過如下結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn):所述下壓裝置包括:與花鍵組件連接的伸縮汽缸或者伸縮油缸。所述伸縮汽缸或者伸縮油缸的伸縮端與花鍵組件的頂端連接，通過伸縮汽缸或者伸縮油缸來控制花鍵組件的上下運(yùn)動(dòng)。
[0015]本實(shí)用新型中所述扭矩傳動(dòng)裝置的作用是將鎖緊扭矩動(dòng)力提供裝置提供的動(dòng)力傳遞到花鍵組件上，通過花鍵組件的傳遞旋動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)頂裝裝置對(duì)螺釘或鉚釘?shù)逆i緊，該扭矩傳動(dòng)裝置可以采用多種結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。
[0016]方案一、本實(shí)用新型中所述扭矩傳動(dòng)裝置通過如下結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn):本所述扭矩傳動(dòng)裝置包括:同步輪、同步傳送帶；所述花鍵組件包括:花鍵軸和花鍵螺母；所述鎖緊扭矩動(dòng)力提供裝置上安裝同步輪，所述花鍵螺母安裝在花鍵軸上；所述同步傳送帶連接同步輪和花鍵螺母，所述鎖緊扭矩動(dòng)力提供裝置驅(qū)動(dòng)同步輪運(yùn)動(dòng)，通過同步傳送帶帶動(dòng)花鍵螺母運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)花鍵軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0017]方案二、本實(shí)用新型中所述扭矩傳動(dòng)裝置通過如下結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn):所述扭矩傳動(dòng)裝置包括:齒輪和鏈條；所述花鍵組件包括:花鍵軸和花鍵螺母，所述花鍵螺母安裝在花鍵軸上；所述鎖緊扭矩動(dòng)力提供裝置和花鍵螺母上都安裝齒輪，所述鏈條連接所述鎖緊扭矩動(dòng)力提供裝置和花鍵螺母上的齒輪；實(shí)現(xiàn)所述鎖緊扭矩動(dòng)力提供裝置將動(dòng)力傳遞給花鍵軸。
[0018]本實(shí)用新型中所述扭矩傳動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力的平穩(wěn)傳遞，提高了整個(gè)模組的穩(wěn)定性。
[0019]本實(shí)用新型中所述頂裝裝置也可以采用多種結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。
[0020]方案一、所述頂裝裝置包括:批桿、吸頭組件、連接機(jī)構(gòu)、爪頭和拉套；所述批桿的頂部通過拉套與花鍵組件連接；所述連接機(jī)構(gòu)的上端固定在水平關(guān)節(jié)機(jī)器人基座上，下端連接爪頭；所述批桿裝入吸頭組件內(nèi)；所述吸頭組件裝入連接機(jī)構(gòu)內(nèi)；所述吸頭組件從連接機(jī)構(gòu)內(nèi)腔穿出并穿入爪頭的內(nèi)腔。所述吸頭組件包括:固定襯套、頂裝軸承、頂裝彈簧、連接管、氣管接頭和吸頭；所述批桿的上部固定所述固定襯套；所述固定襯套上安裝頂裝軸承；所述頂裝彈簧穿過批桿，上端套在固定襯套上，并且頂裝彈簧的頂部抵住頂裝軸承的底面；所述連接管為中空結(jié)構(gòu)，其頂部卡在頂裝軸承的上邊緣，并且內(nèi)腔緊配安裝于頂裝軸承的外周面；所述頂裝彈簧和頂裝軸承位于連接管內(nèi)腔內(nèi)部；所述氣管接頭位于連接管的中部，與連接管的內(nèi)腔連通；所述吸頭連接在連接管的底端。本實(shí)用新型中采用上述結(jié)構(gòu)的頂裝裝置將螺釘或鉚釘直接吸附到吸頭上，提高了定位的精確性和鎖附精度，特別適用于微小螺釘或鉚釘?shù)逆i附。
[0021]方案二、所述頂裝裝置可以直接采用起子頭或者鉚釘頭，也可以與螺釘給進(jìn)裝置連接，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)送釘，完成螺釘和鉚釘?shù)闹苯佣ㄎ绘i緊。
[0022]本實(shí)用新型中所述鎖緊扭矩動(dòng)力提供裝置作用是提供螺釘或鉚釘鎖緊時(shí)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力，可以采用多種結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，如采用電機(jī)或氣動(dòng)馬達(dá)或者電動(dòng)擰緊軸等。
[0023]本實(shí)用新型中所述緩沖連接裝置包括:連接板、緩沖彈簧、導(dǎo)向軸和軸承；所述花鍵組件包括:花鍵軸和花鍵螺母，所述花鍵螺母安裝在花鍵軸上；所述連接板的一端與滾珠絲桿上的絲桿螺母連接，另一端位于花鍵軸的上方；所述軸承固定在花鍵軸上端部，所述連接板和軸承之間安裝緩沖彈簧，并且所述連接板和軸承通過導(dǎo)向軸連接導(dǎo)向。本實(shí)用新型中采用緩沖連接裝置不但具有連接功能，將滾珠絲桿上的上下動(dòng)力傳遞到花鍵軸上，同時(shí)還具有緩沖功能，通過在連接板和軸承之間設(shè)置的緩沖彈簧使螺釘或鉚釘?shù)逆i緊動(dòng)作在向下時(shí)具有柔性；在出現(xiàn)頂裝裝置和螺釘或鉚釘頂上定位槽不匹配時(shí)不損傷鉚釘或螺釘，并能主動(dòng)實(shí)現(xiàn)匹配調(diào)整。
[0024]有益效果:本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0025]1、本實(shí)用新型所述的基于水平關(guān)節(jié)機(jī)器人的鎖緊模組，將動(dòng)力部分和鎖緊頂裝部分分開，下行鎖緊時(shí)只是起子部分去完成鎖緊動(dòng)作，克服了現(xiàn)有技術(shù)中螺絲刀和起子一起下行，由于螺絲刀和起子自重沖擊螺釘，損壞鎖附產(chǎn)品的缺陷。
[0026]2、本實(shí)用新型所述的基于水平關(guān)節(jié)機(jī)器人的鎖緊模組，通過巧妙的設(shè)計(jì)，通過采用花鍵組件，可以在花鍵軸的行程范圍內(nèi)調(diào)節(jié)上下高度，從而實(shí)現(xiàn)了鎖附高度的任意變化，實(shí)現(xiàn)了鉚釘或螺釘?shù)逆i緊的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，適用于不同型號(hào)尺寸的鉚釘或螺釘?shù)逆i緊安裝。
[0027]3、本實(shí)用新型所述的基于水平關(guān)節(jié)機(jī)器人的鎖緊模組，通過引入緩沖連接裝置，使整個(gè)鎖緊過程實(shí)現(xiàn)了柔性鎖緊，避免了螺絲鎖緊損傷鎖附產(chǎn)品的情況。
[0028]4、本實(shí)用新型所述基于水平關(guān)節(jié)機(jī)器人的鎖緊模組結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸小、重量輕，對(duì)于機(jī)器人的負(fù)載要求小，特別適用于水平關(guān)節(jié)機(jī)器人。
【附圖說明】
[0029]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖2為本實(shí)用新型中緩沖連接裝置的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖3為圖2的剖視圖；
[0032]圖4為本實(shí)用新型中所述頂裝裝置的一種結(jié)構(gòu)的分解示意圖；
[0033]圖5為本實(shí)用新型中所述連接結(jié)構(gòu)的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖6為本實(shí)用新型中所述吸頭組件的一種結(jié)構(gòu)剖視圖；
[0035]圖7為本實(shí)用新型中所述爪頭的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]圖中:21電動(dòng)擰緊軸、22花鍵軸、23同步輪、24同步傳送帶、25花鍵螺母、26升降電機(jī)、27滾珠絲桿、271絲桿螺母、28緩沖連接裝置、281連接板、282緩沖彈簧、283導(dǎo)向軸、284軸承；頂裝裝置3:批桿31、吸頭組件32、連接機(jī)構(gòu)33、爪頭34、吸管35 ；
[0037]吸頭組件32:固定襯套321、頂裝軸承322、頂裝彈簧323、連接管324、氣管接頭325、吸頭326 ;連接機(jī)構(gòu)33:機(jī)構(gòu)上部331、機(jī)構(gòu)主體332、氣管接頭槽333、機(jī)構(gòu)內(nèi)腔334 ；
[0038]爪頭34:螺釘入口 341、爪頭內(nèi)腔342。
【具體實(shí)施方式】
[0039]以下結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明，但同時(shí)說明本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于本實(shí)施例的具體范圍，基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0040]實(shí)施例1
[0041]—種基于水平關(guān)節(jié)機(jī)器人的鎖緊模組，包括:鎖緊扭矩動(dòng)力提供裝置、扭矩傳動(dòng)裝置、花鍵組件、下壓裝置和頂裝裝置。所述鎖緊扭矩動(dòng)力提供裝置為電動(dòng)擰緊軸21 ;所述扭矩傳動(dòng)裝置包括:同步輪23、