CN104647018A - 一种紧固机器人的取放工件与紧固模块 - Google Patents

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Abstract

一种紧固机器人的取放工件与紧固模块，与紧固件阵列装置(1)、自动送料机构、斯卡拉机械手(2)协同工作；斯卡拉机械手设置在紧固件阵列装置(1)一侧，其末端上下输出轴分别设置上连接板(6)、下连接板(7)，两个连接板之间设置Z轴伺服单元(8)的滑台，滑台上的滑块设置紧固模块(4)；本发明是在以往的螺钉机基础上进一步创新，增加斯卡拉机械手、取放工件模块，实现工件取入和存放无人化的功能，使得本发明具有功能全面、自动化程度高、效率高的优点。

Description

一种紧固机器人的取放工件与紧固模块
技术领域
本发明涉及一种智能化紧固装配机器人，尤其涉及其工件自动取放与紧固模块。
背景技术
近几年来，随着经济的迅猛发展、产业格局的变化、社会人均收入的不断提高，以往劳动密集型的装配生产模式面临着巨大挑战，而其中以自动化程度较低的多体紧固连接装配环节问题尤为突出：
1)装配效率亟待提高：装备制造行业由于产品迥异、规格多样，行业内难以实施完全自动化的装配流水线，尤其是紧固连接在定位、上下料、紧固等诸多环节，仍然处于手工作业状态，工作不连续，准结时间过长，劳动效率非常低，已经成为了很多企业装配效率的瓶颈。
2)人力资源波动较大：由于目前紧固装配的手工作业特点，对操作者依赖性强，***影响较大。但是，随着国内经济的不断发展，劳动力成本和劳动就业机会不断增加，劳动者人力资源流失情况严重，装配过程无法有效保障。
3)装配成本不断提高：随着劳动力成本的不断提高，原有装备业劳动力密集型的工作模式导致企业成本不断增加，市场竞争力不断下降。
针对上述问题，紧固装配的自动化将成为装备制造行业下一步发展的必然趋势，才能帮助企业有效提高生产效率、减少生产成本、降低劳动强度、提高产品质量，进一步提升企业竞争实力。
申请人大连运明自动化技术有限公司近年来专注于自动紧固装置的研发及产业化，拥有了多项专利技术。申请的多轴吹送分配式螺钉高速智能自动紧固装配机(专利号201110138253.1)、高速智能化紧固装配平台***(专利号201110227446.4)均获得发明专利授权，另外还有许多申请再审。然而这些技术均没有涉及到待紧固工件的自动取放技术、也没涉及到螺钉紧固时的螺钉脱落保护技术。因此，针对实际市场需要，我们对此进行研发。
发明内容
本发明为了解决现有紧固生产方式中所出现的上述一系列问题，提供一种紧固机器人的取放工件与紧固模块。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
与紧固件阵列装置、自动送料机构、斯卡拉机械手协同工作；斯卡拉机械手设置在紧固件阵列装置一侧，其末端上下输出轴分别设置上连接板、下连接板，两个连接板之间设置Z轴伺服单元的滑台，滑台上的滑块设置紧固模块；
紧固模块包括紧固伺服电机、紧固伺服电机通过输出轴连接刀头，输出轴外套吸钉管，刀头旁设置受钉器，出钉口旁设置螺钉有无传感器，检测有钉时才能执行打钉动作，受钉器旁设置防脱钉单元，防脱钉单元包括气缸和挡块，刀头执行螺钉紧固或拆卸动作时，挡块打开，其余动作时挡块封闭出钉口，防止螺钉的脱落；
下连接板下部设置取放工件模块，整个模块设置在带弹簧的取料滑台上，取料滑台上设置气爪单元，气爪单元包括气爪气缸和夹持块，在夹持块里侧设置定位销；取工件时，Z轴伺服单元移动到工件上部，定位销接触到工件定位，气爪单元打开夹持块抓取工件，并将工件移动到工件打钉位置，紧固模块执行打钉紧固动作。
本发明的有益效果是：在以往的螺钉机基础上进一步创新，增加斯卡拉机械手、取放工件模块，实现工件取入和存放无人化的功能，紧固模块由伺服电机带动较为创新，同时防脱钉单元可以进行螺钉紧固时的螺钉脱落保护，使得本发明具有功能全面、自动化程度高、效率高的优点。
附图说明
下面结合附图和具体的实施方式对本发明做进一步的描述。
图1为本发明应用到***中的结构原理图。
图2为本发明的紧固模块部分结构原理图。
图中，1.紧固件阵列装置，2.斯卡拉机械手，3.取放工件模块，4.紧固模块，6.上连接板,7.下连接板,8.Z轴伺服单元,9.紧固伺服电机,10.吸钉管,11.受钉器,12.螺钉有无传感器,13.气缸,14.挡块,15.取料滑台,16.气爪单元,17.气爪气缸,18.夹持块,19.定位销,20.工件,21.取钉存放模块,22.工件打钉位置,23.钉盒,24.接钉气缸,25.接钉夹持块，26.真空发生器接口，27.打钉气缸。
具体实施方式
本发明实施例如下：
一种紧固机器人的取放工件与紧固模块，以下是其具体应用到的一种自动取放工件的紧固机器人的实施例，
一种自动取放工件的紧固机器人，包括紧固件阵列装置1、自动送料机构；
所述的紧固件阵列装置1包括滚动料筒，滚动料筒由设置其下部的微型电机驱动，滚动料筒出料口接导轨，紧固件在储料滚动料筒中滚动，通过重力作用进入导轨首端的定向分拣结构和除杂质沟槽，导轨直线段设置有压电式直线振动单元、光电传感器，导轨末端设置分离装置；通过压电式直线振动单元的高频振动实现紧固件紧凑排序和进给，自导轨末端开始排序为一个紧固件阵列，等待分离装置的拾取；光电传感器用来设定紧固件阵列的长度；所述的自动送料机构设置有用于检测阵列排序后的紧固件是否到达待分离位置的接近传感器，分离装置连接着送料套管，送料套管连接着受料装置，送料套管外安装环形电感式传感器；
还包括斯卡拉(SCARA)机械手2、取放工件模块3、紧固模块4；斯卡拉机械手设置在紧固件阵列装置1一侧，其末端上下输出轴分别设置上连接板6、下连接板7，两个连接板之间设置Z轴伺服单元8的滑台，滑台上的滑块设置紧固模块4；
紧固模块4包括紧固伺服电机9、紧固伺服电机9通过输出轴连接刀头，输出轴外套吸钉管10，刀头旁设置受钉器11，受钉器连接送料套管，受钉器11下部的出钉口旁设置螺钉有无传感器12，检测有钉时才能执行打钉动作，受钉器旁设置防脱钉单元，防脱钉单元包括气缸13和挡块14，刀头执行螺钉紧固或拆卸动作时，挡块14打开，其余动作时挡块14封闭出钉口，防止螺钉的脱落；
所述的吸钉管10连接有真空发生器接口26，采用真空吸钉，紧固伺服电机9下部设置打钉气缸27。
下连接板7下部设置取放工件模块3，整个模块设置在带弹簧的取料滑台15上，取料滑台上设置气爪单元16，气爪单元包括气爪气缸17和夹持块18，在夹持块里侧设置定位销19；取工件时，Z轴伺服单元8移动到工件20上部，定位销19接触到工件20定位，气爪单元打开夹持块18抓取工件，并将工件移动到工件打钉位置22，紧固模块4执行打钉紧固动作。
本发明的保护不拘泥于此实施例，与本发明原理相似的技术方案均在此保护范围之内。

Claims (1)

1.一种紧固机器人的取放工件与紧固模块，与紧固件阵列装置(1)、自动送料机构、斯卡拉机械手(2)协同工作；其特征在于：斯卡拉机械手设置在紧固件阵列装置(1)一侧，其末端上下输出轴分别设置上连接板(6)、下连接板(7)，两个连接板之间设置Z轴伺服单元(8)的滑台，滑台上的滑块设置紧固模块(4)；
紧固模块(4)包括紧固伺服电机(9)、紧固伺服电机(9)通过输出轴连接刀头，输出轴外套吸钉管(10)，刀头旁设置受钉器(11)，受钉器(11)下部的出钉口旁设置螺钉有无传感器(12)，检测有钉时才能执行打钉动作，受钉器旁设置防脱钉单元，防脱钉单元包括气缸(13)和挡块(14)，刀头执行螺钉紧固或拆卸动作时，挡块(14)打开，其余动作时挡块(14)封闭出钉口，防止螺钉的脱落；
下连接板(7)下部设置取放工件模块(3)，整个模块设置在带弹簧的取料滑台(15)上，取料滑台上设置气爪单元(16)，气爪单元包括气爪气缸(17)和夹持块(18)，在夹持块里侧设置定位销(19)；取工件时，Z轴伺服单元(8)移动到工件(20)上部，定位销(19)接触到工件(20)定位，气爪单元打开夹持块(18)抓取工件，并将工件移动到工件打钉位置(22)，紧固模块(4)执行打钉紧固动作。
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