CN106078181B - 一种安装多种弹簧用的机械手及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
一种安装多种弹簧用的机械手，包括机械手基座、外部控制***、两个弹簧夹爪、一个抽气式吸盘以及检测爪，其中两个弹簧夹爪相对设置在机械手基座两端，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，弹簧夹爪上设有位置检测装置，外部控制***包括报警装置、计数装置、驱动装置和控制装置；所述的弹簧夹爪、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、计数装置、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
技术领域
本发明涉及机械手的技术领域，特别涉及一种安装多种弹簧用的机械手。
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多种弹簧用的机械手，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多种弹簧用的机械手，包括机械手基座、外部控制***、两个弹簧夹爪、一个抽气式吸盘以及检测爪，其中两个弹簧夹爪相对设置在机械手基座两端，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，弹簧夹爪上设有位置检测装置，外部控制***包括报警装置、计数装置、驱动装置和控制装置；所述的弹簧夹爪、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、计数装置、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，并有计数功能；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，上述一种安装多种弹簧用的机械手，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，上述一种安装多种弹簧用的机械手，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，上述一种安装多种弹簧用的机械手，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，上述一种安装多种弹簧用的机械手，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，上述一种安装多种弹簧用的机械手，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，上述一种安装多种弹簧用的机械手，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。
一种安装多种弹簧用的机械手的工作方法，具体工作方法如下：1）机械手到达弹簧存放处，抽气式吸盘吸引弹簧；2）弹簧被吸附后，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，计数装置计数一次，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和再检测，检测合格后计数装置计数一次；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，上述一种安装多种弹簧用的机械手的工作方法，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多种弹簧用的机械手，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，并有计数功能。
附图说明
图1为本发明所述的一种安装多种弹簧用的机械手的结构示意图；
图中：1-弹簧夹爪，11-抓取手指，2-抽气式吸盘，3-检测爪，4-测力传感器。
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
本发明的一种安装多种弹簧用的机械手，如图1所示，包括机械手基座、外部控制***、两个弹簧夹爪1、一个抽气式吸盘2以及检测爪3，其中两个弹簧夹爪1相对设置在机械手基座两端，抽气式吸盘2设置在两个弹簧夹爪1之间，每个弹簧夹爪1均包括两个抓取手指11，检测爪3端部设有测力传感器4，测力传感器4为压力传感器，弹簧夹爪1上设有位置检测装置，外部控制***包括报警装置、计数装置、驱动装置和控制装置；所述的弹簧夹爪1、抓取手指11、抽气式吸盘2和检测爪3均与驱动装置连接，测力传感器4、报警装置、计数装置、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，其与抽气式吸盘2连接；所述抓取手指11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1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1一端相连接，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。
所述两个弹簧夹爪1均可在机械手基座上转动，这样可以调整抓取手指11的抓取方向，更好的根据实际情况进行对弹簧的夹持。
检测爪3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3 灵活调整测力传感器4的位置，以便对弹簧进行测定。
抓取手指11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1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。或者在弹簧夹爪1端部设置总关节，两个上夹爪端部均与总关节相连接，用来代替两个上夹爪与弹簧夹爪1之间分别设有关节的方案。
一种安装多种弹簧用的机械手的工作方法如下：
1）机械手到达弹簧存放处，抽气式吸盘2吸引弹簧；
2）弹簧被吸附后，机械手离开弹簧存放处，准备进入安装位置，同时弹簧夹爪1将弹簧两端分别固定；
3）弹簧夹爪1将弹簧拉伸或压缩至设定长度，同时机械手到达预定的安装位置；
4）其中一个弹簧夹爪1先将弹簧一端安装至指定位置；
5）另一个弹簧夹爪1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1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2停止吸引；
7）检测爪3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，计数装置计数一次，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2与弹簧夹爪1相配合，取出弹簧并进行再安装和再检测，检测合格后计数装置计数一次；
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1直接夹紧并压缩弹簧，此时抓取手指11处于合拢状态；弹簧为拉伸弹簧时，抓取手指11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11打开，抓取并夹紧扭力弹簧的两臂，先将扭力弹簧的本体安装在弹簧安装轴或者其他安装部上，然后两个弹簧夹爪1的抓取手指11同时抓紧扭力弹簧的两臂，移动至设定位置，完成安装。
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 (8)
1.一种安装多种弹簧用的机械手，其特征在于：包括机械手基座、外部控制***、两个弹簧夹爪（1）、一个抽气式吸盘（2）以及检测爪（3），其中两个弹簧夹爪（1）相对设置在机械手基座两端，抽气式吸盘（2）设置在两个弹簧夹爪（1）之间，每个弹簧夹爪（1）均包括两个抓取手指（11），检测爪（3）端部设有测力传感器（4），弹簧夹爪（1）上设有位置检测装置，外部控制***包括报警装置、计数装置、驱动装置和控制装置；所述的弹簧夹爪（1）、抓取手指（11）、抽气式吸盘（2）和检测爪（3）均与驱动装置连接，测力传感器（4）、报警装置、计数装置、位置检测装置和驱动装置均与控制装置连接；所述安装多种弹簧用的机械手的工作方法如下：
1）机械手到达弹簧存放处，抽气式吸盘（2）吸引弹簧；
2）弹簧被吸附后，机械手离开弹簧存放处，准备进入安装位置，同时弹簧夹爪（1）将弹簧两端分别固定；
3）弹簧夹爪（1）将弹簧拉伸或压缩至设定长度，同时机械手到达预定的安装位置；
4）其中一个弹簧夹爪（1）先将弹簧一端安装至指定位置；
5）另一个弹簧夹爪（1）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（1）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（2）停止吸引；
7）检测爪（3）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，计数装置计数一次，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（2）与弹簧夹爪（1）相配合，取出弹簧并进行再安装和再检测，检测合格后计数装置计数一次；
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所述的一种安装多种弹簧用的机械手，其特征在于：所述驱动装置包括真空吸附风机，其与抽气式吸盘（2）连接。
3.根据权利要求1所述的一种安装多种弹簧用的机械手，其特征在于：所述测力传感器（4）为压力传感器。
4.根据权利要求1所述的一种安装多种弹簧用的机械手，其特征在于：所述抓取手指（11）的端部设有橡胶套。
5.根据权利要求4所述的一种安装多种弹簧用的机械手，其特征在于：所述橡胶套表面设有防滑纹。
6.根据权利要求1所述的一种安装多种弹簧用的机械手，其特征在于：所述两个弹簧夹爪（1）可在驱动装置作用下互相以平行状态靠近或远离。
7.根据权利要求1所述的一种安装多种弹簧用的机械手，其特征在于：所述两个弹簧夹爪（1）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。
8.根据权利要求1所述的一种安装多种弹簧用的机械手，其特征在于：所述弹簧为压缩弹簧时，两个弹簧夹爪（1）直接夹紧并压缩弹簧，此时抓取手指（11）处于合拢状态；弹簧为拉伸弹簧时，抓取手指（11）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（11）打开，抓取并夹紧扭力弹簧的两臂，以进行安装。
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