一種多軸機械手鎖螺絲機的製作方法

2023-11-07 09:38:03

本實用新型涉及鎖螺絲技術領域，具體涉及一種多軸機械手鎖螺絲機。

背景技術：

在機械、電器等產品裝配過程中，往往需要進行各種鎖緊螺釘的操作。傳統的方式是採用手動螺絲刀進行鎖緊螺釘的操作，然而這種效率低下的手動操作方式已經無法滿足現代化大批量生產以及機械自動化的需求，為此，人們研製出了螺絲機，該設備可以自動輸送螺釘以及鎖緊螺釘，大大提高了生產效率，適應了現代化大規模生產和裝配的需要。為了擴大鎖螺絲機的工作範圍，現在很多鎖螺絲機會結合多軸的機械手，來滿足不同工作檯不同位置取料下料、鎖螺絲的需求。然而現有的鎖螺絲機與機械手的結合比較不靈活，一般是在機械手的手臂端部外圍增加一個鎖付模組，鎖付模組懸掛在機械臂的前端之外。為了實現帶動鎖付模組鎖螺絲機功能，機械手和鎖螺絲機的結構非常複雜，操作不便。由於現有的鎖付模組的重量比較大，常需要重型的機械手才能夠承載、帶動鎖付模組進行移動或者鎖螺絲的動作。然而重型機械手體的積比較大，使用時佔用較大的空間，而且重型機械手的成本比較高，大大降低經濟效益。

技術實現要素：

針對現有技術存在上述技術問題，本實用新型提供一種結構緊湊簡單、操作方便、提高經濟效益的多軸機械手鎖螺絲機。

為實現上述目的，本實用新型提供以下技術方案：

提供一種多軸機械手鎖螺絲機，包括多軸機械手機構、Z軸機構和鎖付機構，所述多軸機械手機構包括第一機械臂和第二機械臂，第二機械臂包括臂座，所述臂座與第一機械臂連接；

Z軸機構包括固定於所述臂座的Z軸絲杆、配合套接在Z軸絲杆外的螺母和驅動所述Z軸絲杆轉動的Z軸電機，Z軸電機與臂座固定連接，所述螺母連接有驅動板；

所述鎖付機構包括鎖付傳動軸、鎖付頭組件、鎖付批杆（鎖付批杆和鎖付傳動軸可以是一體的，即鎖付杆）、用於驅動鎖付傳動軸上下運動的鎖付氣缸和用於驅動鎖付傳動軸轉動的鎖付電機（或者電批），鎖付批杆穿設於鎖付頭組件，鎖付電機固定於臂座，鎖付傳動軸穿設於所述臂座的前端部，鎖付頭組件設置在臂座的下方，所述鎖付氣缸的本體與所述驅動板連接，鎖付氣缸的活塞杆與所述鎖付傳動軸的上端部連接以驅動所述鎖付傳動軸向下運動，從而帶動鎖付批杆上下運動。

其中，該多軸機械手鎖螺絲機還包括安裝座和連接杆，所述鎖付頭組件與所述安裝座連接，所述安裝座通過連接杆來與驅動板固定連接。

其中，所述臂座設有供連接杆穿過的通孔和滑動導向結構。

其中，所述鎖付頭組件與所述安裝座可拆卸連接。

其中，所述鎖付頭組件為吹送式鎖付頭組件或吸取式鎖付頭組件，所述多軸機械手機構的側方設置有用於給鎖付頭組件提供螺絲的供料機構。

其中，所述鎖付電機設有傳動輪，所述傳動輪套設於鎖付傳動軸，且傳動輪與鎖付傳動軸之間的配合為花鍵軸和花鍵孔的配合，或者為多邊形軸與多邊形孔的滑動配合。

其中，所述鎖付傳動軸的上端部通過旋轉組件或隨動機構來與所述鎖付氣缸連接，所述旋轉組件包括氣缸接頭、壓套和彈簧，氣缸接頭設置有用於與鎖付氣缸連接的凹陷部和供鎖付傳動軸頂部插接的插接部，所述插接部與所述鎖付傳動軸頂部之間設置有頂部滾球，所述插接部的側壁設置有卡接孔，所述卡接孔處設置有側滾球，鎖付傳動軸設置有凹槽，側滾球陷入凹槽內以在縱向託住鎖付傳動軸，所述壓套套在插接部的外側，彈簧設置在所述壓套與所述氣缸接頭之間；所述隨動機構包括連接接頭、軸承和緩衝彈簧，連接接頭與所述鎖付氣缸固定連接，軸承套接於鎖付傳動軸的上端部，所述軸承容置於所述連接接頭，軸承與連接接頭在縱向活動連接，緩衝彈簧的兩端分別抵住軸承的頂部和連接接頭。

其中，所述壓套的內側設置有拆卸槽，在外力作用下所述壓套能夠移動以使拆卸槽對準所述卡接孔從而讓所述側滾球能夠脫離所述凹槽。

其中，該多軸機械手鎖螺絲機還包括壓料氣缸，該壓料氣缸的缸筒與所述安裝座連接，該壓料氣缸的活塞杆能夠向下伸縮壓緊外圍產品。

其中，該多軸機械手鎖螺絲機還包括用於檢測螺絲鎖緊深度的檢測機構，所述檢測機構與所述驅動板連接。

本實用新型的有益效果：

本實用新型的一種多軸機械手鎖螺絲機，使用時，通過多軸機械手機構把鎖付頭組件移動至待鎖付螺絲的產品的上方，然後Z軸電機驅動Z軸絲杆轉動，以使鎖付頭組件下行至離產品適當距離，鎖付氣缸驅動鎖付杆下行且驅動件能夠驅動鎖付杆轉動，從而把螺絲鎖進產品內。與現有技術相比，由於本實用新型的Z軸機構和鎖付機構有機地與機械臂結合，鎖付杆穿設於機械臂的前端部，結構比較緊湊，體積比較小，重量比較輕，大大降低了製造生產成本，提高了經濟效益。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例中的一種多軸機械手鎖螺絲機的結構示意圖。

圖2為本實用新型實施例中的一種多軸機械手鎖螺絲機的部分結構立體圖。

圖3為圖2的截面圖。

圖4為本實用新型實施例中的一種多軸機械手鎖螺絲機的旋轉組件結構示意圖。

圖5為本實用新型實施例中的一種多軸機械手鎖螺絲機的隨動機構的結構示意圖。

圖6為本實用新型實施例中的一種多軸機械手鎖螺絲機的另一結構示意圖。

附圖標記：

多軸機械手機構1、承載座11、第一機械臂12、第二機械臂13、臂座131；

Z軸機構2、Z軸絲杆21、螺母22、Z軸電機23、安裝座24、連接杆25；

驅動板3；

鎖付機構4、鎖付傳動軸41、凹槽411、鎖付頭組件42、吹送式鎖付頭組件421、吸取式鎖付頭組件422、鎖付氣缸43、鎖付電機44、鎖付批杆45、傳動輪46；

旋轉組件5、氣缸接頭51、凹陷部511、插接部512、卡接孔5121、壓套52、拆卸槽521、彈簧53、頂部滾球54、側滾球55；

隨動機構50、連接接頭501、軸承502、緩衝彈簧503；

壓料氣缸6；

檢測機構7；

供料機構8。

具體實施方式

以下結合具體實施例及附圖對本實用新型進行詳細說明。

本實施例的一種多軸機械手鎖螺絲機，如圖1至圖3所示，包括多軸機械手機構1、Z軸機構2和鎖付機構4，多軸機械手機構1包括依次連接的承載座11、第一機械臂12和第二機械臂13，第二機械臂13包括臂座131，所述臂座131的後端部與第一機械臂12連接；多軸機械手機構1可以是如圖1所示的水平多關節的，也可以是直角坐標或極坐標式的機械手機構（圖中沒示出），或者其它多軸機械手機構，均在本實用新型的保護範圍之內。

本實施例中，Z軸機構2包括下端部固定於臂座131的Z軸絲杆21、配合套接在Z軸絲杆21外的螺母22和驅動Z軸絲杆21轉動的Z軸電機23，Z軸電機23與臂座131固定連接，螺母22連接有驅動板3。

本實施例中，鎖付機構4包括鎖付傳動軸41、鎖付頭組件42、鎖付批杆45（鎖付批杆45和鎖付傳動軸41可以是一體的，一體成為鎖付杆）、用於驅動鎖付傳動軸41上下運動的鎖付氣缸43和用於驅動鎖付傳動軸41轉動的鎖付電機44（或者螺絲刀，螺絲刀包括電批、風批等），鎖付批杆45穿設於鎖付頭組件42，鎖付電機44固定於臂座131，鎖付傳動軸41穿設於臂座131的前端部，鎖付頭組件42設置在臂座131的下方，鎖付氣缸43的本體與驅動板3連接，鎖付氣缸43的活塞杆與鎖付傳動軸41的上端部連接以驅動鎖付傳動軸41向下運動，從而帶動鎖付批杆45上下運動。使用時，通過多軸機械手機構1把鎖付頭組件42移動至待鎖付螺絲的產品的上方，然後Z軸電機23驅動Z軸絲杆21轉動，以使鎖付頭組件42下行至離產品適當距離，鎖付氣缸43驅動鎖付傳動軸41下行且鎖付電機44驅動鎖付杆轉動，從而把螺絲鎖進產品內。與現有技術相比，由於本實用新型的Z軸機構2和鎖付機構4有機地與機械臂結合，鎖付傳動軸41穿設於機械臂的前端部，結構比較緊湊，體積比較小，重量比較輕，大大降低了製造生產成本，提高了經濟效益。

本實施例中，該多軸機械手鎖螺絲機還包括安裝座24和連接杆25，鎖付頭組件42與安裝座24連接，安裝座24通過連接杆25來與驅動板3固定連接，臂座131設有供連接杆25穿過的通孔和滑動導向結構。鎖付頭組件42與安裝座24可拆卸連接，鎖付頭組件42為吹送式鎖付頭組件421（如圖1所示）或吸取式鎖付頭組件422（如圖6所示），吹送式和吸取式是指螺絲進入鎖付頭組件42的方式，在此不再贅述，多軸機械手機構1的側方設置有用於給鎖付頭組件42提供螺絲的供料機構8，吹送式鎖付頭組件421的是通過管道把螺絲吹進鎖付頭組件42，吸取式鎖付頭組件422則需要通過機械臂移動鎖付頭組件42來回吸取螺絲。

本實施例中，鎖付電機44設有傳動輪46，傳動輪46套設於鎖付傳動軸41，且傳動輪46與鎖付傳動軸41之間的配合為花鍵軸和花鍵孔的配合，或者為多邊形軸與多邊形孔的滑動配合，目的在於鎖付電機44能夠帶動鎖付傳動軸41轉動，而鎖付傳動軸41又能夠在豎向滑動。

如圖4所示，鎖付傳動軸41的上端部通過旋轉組件5來與鎖付氣缸43連接，旋轉組件5包括氣缸接頭51、壓套52和彈簧53，氣缸接頭51設置有用於與鎖付氣缸43連接的凹陷部511和供鎖付傳動軸41頂部插接的插接部512，插接部512與鎖付傳動軸41頂部之間設置有頂部滾球54，插接部512的側壁設置有卡接孔5121，卡接孔5121處設置有側滾球55，鎖付傳動軸41設置有凹槽411，側滾球55陷入凹槽411內以在縱向託住鎖付傳動軸41，壓套52套在插接部512的外側，彈簧53設置在壓套52與氣缸接頭51之間；其中，壓套52的內側設置有拆卸槽521，在外力作用下壓套52能夠移動以使拆卸槽521對準卡接孔5121從而讓側滾球55能夠脫離凹槽411。

或者，如圖5所示，鎖付傳動軸41的上端部通過隨動機構50來與鎖付氣缸43連接，隨動機構包括連接接頭501、軸承502和緩衝彈簧503，連接接頭501與鎖付氣缸43固定連接，軸承502套接於鎖付傳動軸41的上端部，軸承502容置於連接接頭501，軸承502與連接接頭501在縱向活動連接，緩衝彈簧503的兩端分別抵住軸承502的頂部和連接接頭501。通過上述兩種方式實現鎖付傳動軸41與鎖付氣缸43的連接，鎖付氣缸43能夠快速地與鎖付傳動軸41連接，並且鎖付轉動軸的轉動不會帶動鎖付氣缸43轉動，鎖付氣缸43又能夠帶動鎖付傳動軸41上下運動。

本實施例中，該多軸機械手鎖螺絲機還包括壓料氣缸6，該壓料氣缸6的缸筒與安裝座24連接，該壓料氣缸6的活塞杆能夠向下伸縮壓緊外圍產品，鎖完螺絲後，鎖付批杆45抬升時可能帶動帶動產品，影響後續的鎖螺絲，因此實用該壓料氣缸6把產品壓住避免產品的移位。

本實施例中，該多軸機械手鎖螺絲機還包括用於檢測螺絲鎖緊深度的檢測機構7，檢測機構7與驅動板3連接，檢測機構7為浮鎖感應器。鎖付時，鎖付氣缸43下壓，把浮鎖感應器的拉杆下壓，付浮鎖時感應器根據實際下壓的位置顯示螺絲實際鎖緊的深度，並與正確的設置數值比較後判斷螺絲鎖緊深度是否到位，同時螺絲刀或鎖付電機44在鎖緊螺絲時有扭力信號輸出可檢測鎖付扭力是否達到要求，能夠保障每一顆螺絲的鎖付質量。

最後應當說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對本實用新型保護範圍的限制，儘管參照較佳實施例對本實用新型作了詳細地說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的實質和範圍。