一种安装多种弹簧用的机械手及其工作方法
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。