CN106041828B - 一种安装弹簧用的带抽气式吸盘的机械手臂及其工作方法 - Google Patents

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Abstract

一种安装弹簧用的带抽气式吸盘的机械手臂，包括基座、机械臂、机械手、驱动装置、控制装置和位置检测装置，基座上设有报警装置；所述机械手包括两个弹簧夹爪、一个抽气式吸盘以及检测爪，其中抽气式吸盘设置在两个弹簧夹爪之间，每个弹簧夹爪均包括两个抓取手指，检测爪端部设有测力传感器；所述的机械臂、弹簧夹爪及抓取手指、抽气式吸盘和检测爪均与驱动装置连接，测力传感器、报警装置、位置检测装置和驱动装置均与控制装置连接。这种设计代替手工安装弹簧，大大提高生产效率，并解决了机器内部弹簧不好安装的问题。

Description

一种安装弹簧用的带抽气式吸盘的机械手臂及其工作方法
技术领域
本发明涉及机械手臂的技术领域，特别涉及一种安装弹簧用的带抽气式吸盘的机械手臂。
背景技术
由于弹簧的安装环境较为复杂，安装方式多有变化，目前，弹簧的安装多为手工安装，但是，当弹簧需安装在机器内部时，人手不方便探入，并且不易观察，就算在安装时利用探视镜，也是十分影响生产效率的，而且安装品质不易保证；另外，当所需安装弹簧的弹簧力很大时，手工操作更为不易，这就需要有一种自动化的弹簧安装***，来代替手工操作，并能应对弹簧复杂的安装环境。
另外弹簧安装可能会产生不合格，或者安装后弹簧力没有达到标准，这就需要在安装完成后进行有效的检测，但是普通的位置检测合格并不能保证弹簧力一定达到标准。
发明内容
发明的目的：本发明公开一种安装弹簧用的带抽气式吸盘的机械手臂，代替手工安装弹簧，大大提高生产效率，能解决机器内部弹簧不好安装的问题，并可以应对复杂的实际情况；安装完成后，直接对弹簧力进行检测，一旦检测出安装不合格，自动进行再安装。
技术方案：为了实现以上目的，本发明公开了一种安装弹簧用的带抽气式吸盘的机械手臂，包括基座、机械臂、机械手、驱动装置、控制装置和位置检测装置，基座上设有报警装置；所述机械手包括两个弹簧夹爪、一个抽气式吸盘以及检测爪，其中抽气式吸盘设置在两个弹簧夹爪之间，每个弹簧夹爪均包括两个抓取手指，检测爪端部设有测力传感器；所述的机械臂、弹簧夹爪及抓取手指、抽气式吸盘和检测爪均与驱动装置连接，测力传感器、报警装置、位置检测装置和驱动装置均与控制装置连接。这种设计用可以代替手工安装弹簧，大大提高生产效率，能解决机器内部弹簧不好安装的问题，并可以应对复杂的实际情况；通过位置检测装置确定安装位置，安装完成后，对弹簧力进行检测，一旦检测出安装不合格，自动进行再安装；当不合格状态无法排除时，报警装置进行报警。
进一步的，上述一种安装弹簧用的带抽气式吸盘的机械手臂，所述驱动装置包括真空吸附风机，其与抽气式吸盘连接。这种设计对于有磁性和没有磁性的物体，都可以吸引，适用性广。
进一步的，上述一种安装弹簧用的带抽气式吸盘的机械手臂，所述测力传感器为压力传感器。这种设计通过检测弹簧的弹簧力，来判别弹簧是否被正确安装，这种方式直接并且有效。
进一步的，上述一种安装弹簧用的带抽气式吸盘的机械手臂，所述抓取手指的端部设有橡胶套。这种设计将抓取弹簧时的刚性接触转化为柔性接触，防止损坏所抓取弹簧。
进一步的，上述一种安装弹簧用的带抽气式吸盘的机械手臂，所述橡胶套表面设有防滑纹。这种设计提高橡胶套与弹簧之间的摩擦力，防止滑脱。
进一步的，上述一种安装弹簧用的带抽气式吸盘的机械手臂，所述两个弹簧夹爪可在驱动装置作用下互相以平行状态靠近或远离。
进一步的，上述一种安装弹簧用的带抽气式吸盘的机械手臂，所述两个弹簧夹爪一端相连接，并可在驱动装置作用下以连接点为支点进行开合。
一种安装弹簧用的带抽气式吸盘的机械手臂的工作方法，具体工作方法如下：1）机械臂开始动作，带动机械手到达弹簧存放处，抽气式吸盘吸引弹簧；2）机械臂带动机械手离开弹簧存放处，准备进入安装位置，同时弹簧夹爪将弹簧两端分别固定；3）弹簧夹爪将弹簧拉伸或压缩至设定长度，同时机械臂带动机械手到达预定的安装位置；4）其中一个弹簧夹爪先将弹簧一端安装至指定位置；5）另一个弹簧夹爪再将弹簧另一端安装至指定位置，在这过程中，另一个弹簧夹爪可以在驱动装置带动下对弹簧进行压缩或拉伸，即调整弹簧长度以便顺利安装；6）一次安装完成后，抽气式吸盘停止吸引；7）检测爪带动测力传感器对安装后的弹簧进行检测，若弹簧力达到设定值，说明弹簧安装成功，机械手退出并进行下一轮安装；8）若弹簧力达不到设定值，说明弹簧安装失败，抽气式吸盘与弹簧夹爪相配合，取出弹簧并进行再安装；9）若连续2~5次均无法安装，报警装置进行报警，由操作人员排除故障。
进一步的，上述一种安装弹簧用的带抽气式吸盘的机械手臂的工作方法，所述弹簧为压缩弹簧时，两个弹簧夹爪直接夹紧并压缩弹簧，此时抓取手指处于合拢状态；弹簧为拉伸弹簧时，抓取手指打开，抓取拉伸弹簧两端的挂钩并夹紧，以此进行拉伸；弹簧为扭力弹簧时，抓取手指打开，抓取并夹紧扭力弹簧的两臂，以进行安装。
上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：本发明所述的一种安装弹簧用的带抽气式吸盘的机械手臂，代替手工安装弹簧，大大提高生产效率，并解决了机器内部弹簧不好安装的问题；可以吸取所有弹簧，同时抓取弹簧更方便，并避免损坏弹簧，安装过程更可靠，并能应对复杂的实际情况，同时满足压缩弹簧、拉伸弹簧和扭力弹簧的安装；安装后，通过压力传感器对弹簧力进行检测，一旦检测出安装不合格，控制装置发出指令，自动进行再安装；不合格无法自动排除时，可进行报警，更人性化。
附图说明
图1为本发明所述的一种安装弹簧用的带抽气式吸盘的机械手臂第一种实施方式的结构示意图；
图2为本发明所述的一种安装弹簧用的带抽气式吸盘的机械手臂第一种实施方式的机械手的结构示意图；
图3为本发明所述的一种安装弹簧用的带抽气式吸盘的机械手臂第二种实施方式的机械手的结构示意图；
图中：1-基座，2-机械臂，3-机械手，31-弹簧夹爪，311-抓取手指，32-抽气式吸盘，33-检测爪，4-测力传感器，5-真空吸附风机。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明具体实施方式进行详细的描述。
实施例1
本发明的一种安装弹簧用的带抽气式吸盘的机械手臂，如图1和图2所示，包括基座1、机械臂2、机械手3、驱动装置、控制装置和位置检测装置，基座1上设有报警装置；所述机械手3包括两个弹簧夹爪31、一个抽气式吸盘32以及检测爪33，其中抽气式吸盘32设置在两个弹簧夹爪31之间，每个弹簧夹爪31均包括两个抓取手指311，检测爪33端部设有测力传感器4，测力传感器4为压力传感器；所述的机械臂2、弹簧夹爪31及抓取手指311、抽气式吸盘32和检测爪33均与驱动装置连接，测力传感器4、报警装置、位置检测装置和驱动装置均与控制装置连接；所述驱动装置包括真空吸附风机5，其与抽气式吸盘32连接，真空吸附风机5设置在基座1，且基座1上设有相应的通风散热***；所述抓取手指311的端部设有橡胶套；所述橡胶套表面设有防滑纹。
所述两个弹簧夹爪31可在驱动装置作用下互相以平行状态靠近或远离；或者用两个弹簧夹爪31一端相连接，并可在驱动装置作用下以连接点为支点进行开合来代替上述方案。
抓取手指311包括上夹爪和下夹爪，上夹爪和下夹爪之间设有夹爪关节，上夹爪与弹簧夹爪31之间设有关节，相互之间可以灵活转动，以应对不同规格的弹簧。
检测爪33包括上爪、下爪以及连接两者的关节，这样就可以通过检测爪33 灵活调整测力传感器4的位置，以便对弹簧进行测定。
一种安装弹簧用的带抽气式吸盘的机械手臂的工作方法如下：
1）机械臂2开始动作，带动机械手3到达弹簧存放处，抽气式吸盘32吸引弹簧；
2）机械臂2带动机械手3离开弹簧存放处，准备进入安装位置，同时弹簧夹爪31将弹簧两端分别固定；
3）弹簧夹爪31将弹簧拉伸或压缩至设定长度，同时机械臂2带动机械手3到达预定的安装位置；
4）其中一个弹簧夹爪31先将弹簧一端安装至指定位置；
5）另一个弹簧夹爪31再将弹簧另一端安装至指定位置，在这过程中，另一个弹簧夹爪31可以在驱动装置带动下对弹簧进行压缩或拉伸，即调整弹簧长度以便顺利安装；
6）一次安装完成后，抽气式吸盘32停止吸引；
7）检测爪33带动测力传感器4对安装后的弹簧进行检测，若弹簧力达到设定值，说明弹簧安装成功，机械手3退出并进行下一轮安装；
8）若弹簧力达不到设定值，说明弹簧安装失败，抽气式吸盘32与弹簧夹爪31相配合，取出弹簧并进行再安装；
9）若连续2~5次均无法安装，报警装置进行报警，由操作人员排除故障。
当弹簧为压缩弹簧时，两个弹簧夹爪31直接夹紧并压缩弹簧，此时抓取手指311处于合拢状态；弹簧为拉伸弹簧时，抓取手指311打开，抓取拉伸弹簧两端的挂钩并夹紧，以此进行拉伸；弹簧为扭力弹簧时，抓取手指311打开，抓取并夹紧扭力弹簧的两臂，以进行安装。
实施例2
本发明的一种安装弹簧用的带抽气式吸盘的机械手臂，如图3所示，所述两个弹簧夹爪31均可在机械手3上转动，这样可以调整抓取手指311的抓取方向，更好的根据实际情况进行对弹簧的夹持。
抓取手指311包括上夹爪和下夹爪，上夹爪和下夹爪之间设有夹爪关节，弹簧夹爪31端部设有一个总关节，两个抓取手指311的上夹爪的端部均与总关节相连接。其余结构与实施例1相同。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种安装弹簧用的带抽气式吸盘的机械手臂的工作方法，其特征在于：具体工作方法如下：
1）机械臂（2）开始动作，带动机械手（3）到达弹簧存放处，抽气式吸盘（32）吸引弹簧；
2）机械臂（2）带动机械手（3）离开弹簧存放处，准备进入安装位置，同时弹簧夹爪（31）将弹簧两端分别固定；
3）弹簧夹爪（31）将弹簧拉伸或压缩至设定长度，同时机械臂（2）带动机械手（3）到达预定的安装位置；
4）其中一个弹簧夹爪（31）先将弹簧一端安装至指定位置；
5）另一个弹簧夹爪（31）再将弹簧另一端安装至指定位置，在这过程中，另一个弹簧夹爪（31）在驱动装置带动下对弹簧进行压缩或拉伸，即调整弹簧长度以便顺利安装；
6）一次安装完成后，抽气式吸盘（32）停止吸引；
7）检测爪（33）带动测力传感器（4）对安装后的弹簧进行检测，若弹簧力达到设定值，说明弹簧安装成功，机械手（3）退出并进行下一轮安装；
8）若弹簧力达不到设定值，说明弹簧安装失败，抽气式吸盘（32）与弹簧夹爪（31）相配合，取出弹簧并进行再安装；
9）若连续2~5次均无法安装，报警装置进行报警，由操作人员排除故障。
2.根据权利要求1所述的一种安装弹簧用的带抽气式吸盘的机械手臂的工作方法，其特征在于：所述弹簧为压缩弹簧时，两个弹簧夹爪（31）直接夹紧并压缩弹簧，此时抓取手指（311）处于合拢状态；弹簧为拉伸弹簧时，抓取手指（311）打开，抓取拉伸弹簧两端的挂钩并夹紧，以此进行拉伸；弹簧为扭力弹簧时，抓取手指（311）打开，抓取并夹紧扭力弹簧的两臂，以进行安装。
3.根据权利要求1所述的一种安装弹簧用的带抽气式吸盘的机械手臂的工作方法，其特征在于：包括基座（1）、机械臂（2）、机械手（3）、驱动装置、控制装置和位置检测装置，基座（1）上设有报警装置；所述机械手（3）包括两个弹簧夹爪（31）、一个抽气式吸盘（32）以及检测爪（33），其中抽气式吸盘（32）设置在两个弹簧夹爪（31）之间，每个弹簧夹爪（31）均包括两个抓取手指（311），检测爪（33）端部设有测力传感器（4）；所述的机械臂（2）、弹簧夹爪（31）及抓取手指（311）、抽气式吸盘（32）和检测爪（33）均与驱动装置连接，测力传感器（4）、报警装置、位置检测装置和驱动装置均与控制装置连接。
4.根据权利要求3所述的一种安装弹簧用的带抽气式吸盘的机械手臂的工作方法，其特征在于：所述驱动装置包括真空吸附风机（5），其与抽气式吸盘（32）连接。
5.根据权利要求3所述的一种安装弹簧用的带抽气式吸盘的机械手臂的工作方法，其特征在于：所述测力传感器（4）为压力传感器。
6.根据权利要求3所述的一种安装弹簧用的带抽气式吸盘的机械手臂的工作方法，其特征在于：所述抓取手指（311）的端部设有橡胶套。
7.根据权利要求6所述的一种安装弹簧用的带抽气式吸盘的机械手臂的工作方法，其特征在于：所述橡胶套表面设有防滑纹。
8.根据权利要求3所述的一种安装弹簧用的带抽气式吸盘的机械手臂的工作方法，其特征在于：所述两个弹簧夹爪（31）在驱动装置作用下互相以平行状态靠近或远离。
9.根据权利要求3所述的一种安装弹簧用的带抽气式吸盘的机械手臂的工作方法，其特征在于：所述两个弹簧夹爪（31）一端相连接，并可在驱动装置作用下以连接点为支点进行开合。
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