專利名稱：機(jī)械手操作式高速智能螺釘自動(dòng)緊固裝配機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種螺釘自動(dòng)緊固裝配平臺(tái)。
背景技術(shù)：
裝備制造業(yè)是一國(guó)工業(yè)之基石，而裝配又是裝備制造業(yè)制作過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)， 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、產(chǎn)業(yè)格局的變化、社會(huì)人均收入的不斷提高，以往勞動(dòng)密集型的裝配生產(chǎn)模式面臨著巨大挑戰(zhàn)，而其中以自動(dòng)化程度較低的多體緊固連接裝配環(huán)節(jié)問(wèn)題尤為突出1)裝配效率亟待提高裝備制造行業(yè)由于產(chǎn)品迥異、規(guī)格多樣，行業(yè)內(nèi)難以實(shí)施完全自動(dòng)化的裝配流水線，尤其是緊固連接在定位、上下料、緊固等諸多環(huán)節(jié)，仍然處于手工作業(yè)狀態(tài)，工作不連續(xù)，準(zhǔn)結(jié)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，勞動(dòng)效率非常低，已經(jīng)成為了很多企業(yè)裝配效率的瓶頸。2)人力資源波動(dòng)較大由于目前緊固裝配的手工作業(yè)特點(diǎn)，對(duì)操作者依賴性強(qiáng)， 人員變動(dòng)影響較大。但是，隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，勞動(dòng)力成本和勞動(dòng)就業(yè)機(jī)會(huì)不斷增加，勞動(dòng)者人力資源流失情況嚴(yán)重，裝配過(guò)程無(wú)法有效保障。3)裝配成本不斷提高隨著勞動(dòng)力成本的不斷提高，原有裝備業(yè)勞動(dòng)力密集型的工作模式導(dǎo)致企業(yè)成本不斷增加，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力不斷下降。針對(duì)上述問(wèn)題，緊固裝配的自動(dòng)化將成為裝備制造行業(yè)下一步發(fā)展的必然趨勢(shì)， 才能幫助企業(yè)有效提高生產(chǎn)效率、減少生產(chǎn)成本、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、提高產(chǎn)品質(zhì)量，進(jìn)一步提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。例如光驅(qū)機(jī)芯螺釘緊固時(shí)，由于螺釘較小，不僅傳統(tǒng)的人工拾取螺釘很困難，而且拾取成功率無(wú)法保障；由于螺孔也很小，不僅螺釘與螺孔對(duì)中不易，還增加了產(chǎn)品的不良率。另外工人在疲勞狀態(tài)下操作，也會(huì)使得螺釘緊固的可靠性出現(xiàn)波動(dòng)，不利于產(chǎn)品質(zhì)量的保證，并且單純靠工人完成此類螺釘緊固工作，生產(chǎn)效率低，不利于大批量產(chǎn)品生產(chǎn)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型為解決現(xiàn)有生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)小螺釘緊固工人勞動(dòng)量較大，生產(chǎn)易產(chǎn)生疲勞，影響生產(chǎn)效率的提高和產(chǎn)品合格率的穩(wěn)定等問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種新型的機(jī)械手操作式高速智能螺釘自動(dòng)緊固裝配機(jī)。機(jī)械手操作式高速智能螺釘自動(dòng)緊固裝配機(jī)的創(chuàng)新點(diǎn)在于將傳統(tǒng)的多工序緊固件裝配過(guò)程高度集成縮短為單工位裝配過(guò)程，提升裝配效率3倍以上。即它將傳統(tǒng)的螺釘緊固裝配(人工移動(dòng)螺釘槍去拾取螺釘，再移動(dòng)回來(lái)進(jìn)行手工緊固裝配)高度集成設(shè)計(jì)為單工位高速智能化緊固裝配過(guò)程，包括螺釘?shù)墓┙o、陣列排序、分離、真空吸取、緊固裝配全部實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，保證了產(chǎn)品具有穩(wěn)定的合格率。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是在機(jī)座上設(shè)置有部件傳送機(jī)構(gòu)，用于將部品定位平臺(tái)傳送到螺釘緊固操作區(qū)，部件傳送機(jī)構(gòu)的導(dǎo)軌上設(shè)置有部品定位平臺(tái)，用以實(shí)現(xiàn)部件的快速安裝和定位，兩個(gè)無(wú)桿氣缸相對(duì)設(shè)備中心對(duì)稱設(shè)置用于驅(qū)動(dòng)部品定位平臺(tái)在導(dǎo)軌上移動(dòng)。設(shè)備的中央?yún)^(qū)域是螺釘緊固操作區(qū)，在螺釘緊固操作區(qū)內(nèi)設(shè)置螺釘供料及自動(dòng)緊固裝配機(jī)構(gòu)，用以實(shí)現(xiàn)對(duì)部件的螺釘緊固；螺釘供料及自動(dòng)緊固裝配機(jī)構(gòu)包括雙軸伺服機(jī)器人、螺釘供給分離機(jī)構(gòu)和真空吸取式自動(dòng)緊固裝配機(jī)構(gòu)，其中雙軸伺服機(jī)器人用于驅(qū)動(dòng)螺釘供料及自動(dòng)緊固裝配機(jī)構(gòu)；真空吸取式自動(dòng)緊固裝配機(jī)構(gòu)底部安裝有取釘器，取釘器通過(guò)真空吸取的方式獲取由螺釘分離機(jī)構(gòu)分離出的螺釘；螺釘供給分離機(jī)構(gòu)包括螺釘供料機(jī)構(gòu)和螺釘分離機(jī)構(gòu)，螺釘供料機(jī)構(gòu)主要包括旋轉(zhuǎn)的螺釘供料桶，螺釘供料桶經(jīng)過(guò)料道連接到螺釘分離機(jī)構(gòu)，螺釘分離機(jī)構(gòu)的料道口與取釘器的吸入口緊鄰；螺釘分離機(jī)構(gòu)采用一個(gè)撥叉，在PLC的控制下以既定的規(guī)律完成螺釘分離。螺釘緊固操作區(qū)位于設(shè)備的中央?yún)^(qū)域，工作人員在設(shè)備兩端完成部件的定位工作，兩人同時(shí)操作，當(dāng)部件在部件定位平臺(tái)上完成定位后，傳感器得到信號(hào)，此時(shí)工人若按下按鈕，PLC將得到信號(hào)，將載有部件的部件定位平臺(tái)利用無(wú)桿氣缸送到到螺釘緊固操作區(qū)，接下來(lái)在該區(qū)域內(nèi)，將完成螺釘緊固的工作。另外，本設(shè)備采用先按優(yōu)先原則，主要通過(guò)互鎖實(shí)現(xiàn)，哪一側(cè)的工人將工件放置完畢，并首先按下按鈕，則該側(cè)工人面前的兩個(gè)部件定位平臺(tái)將首先被運(yùn)送到螺釘緊固操作區(qū)，同時(shí)，當(dāng)操作區(qū)內(nèi)有正在被安裝螺釘?shù)牟考r(shí)， 兩側(cè)任何一側(cè)按下按鈕都將視為無(wú)效，從而避免了在工作中因工人同時(shí)完成部件安裝，或者因?yàn)樵诠ぷ鲄^(qū)內(nèi)有正在被安裝螺釘?shù)牟考r(shí)按下按鈕，而引起的部件定位平臺(tái)對(duì)撞的問(wèn)題。所述的設(shè)備，取釘器采用氣動(dòng)方式通過(guò)形成真空吸取螺釘，可以極大的減輕設(shè)備的重量，減少環(huán)境污染，同時(shí)通過(guò)安裝消聲器，減小因使用氣動(dòng)設(shè)備而帶來(lái)的噪音，便于改善工作環(huán)境。所述的設(shè)備安裝有動(dòng)作靈巧撥叉螺釘分離機(jī)構(gòu)，在控制系統(tǒng)的作用下，實(shí)現(xiàn)有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)，為取釘器分撥待吸取的螺釘，實(shí)現(xiàn)了工作的協(xié)同配合，使整個(gè)螺釘緊固過(guò)程更加條理化，可靠性得到進(jìn)一步提高。極大地減小了螺釘在運(yùn)送及被吸取過(guò)程中被卡住的可能， 整個(gè)機(jī)械工作過(guò)程協(xié)調(diào)性得以改善；有利于維持工作環(huán)境的清潔，營(yíng)造良好的工作環(huán)境；本實(shí)用新型專利的有益效果是有利于提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率并獲得穩(wěn)定的合格率。
以下結(jié)合附圖和具體的實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)圖。圖2為本實(shí)用新型的導(dǎo)軌位置示意圖。圖中，1.機(jī)座，2.螺釘供料桶，3.真空吸取式自動(dòng)緊固裝配機(jī)構(gòu)，4.取釘器，5.螺釘分離機(jī)構(gòu)，6.部件定位平臺(tái)，7.導(dǎo)軌，8.無(wú)桿氣缸，9.雙軸伺服機(jī)器人。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例具體說(shuō)明機(jī)械手操作式高速智能螺釘自動(dòng)緊固裝配機(jī)。如
圖1和圖2所示，在機(jī)座1上設(shè)置有部件傳送機(jī)構(gòu)，用于將定位平臺(tái)及部件傳送到螺釘緊固操作區(qū)，部件傳送機(jī)構(gòu)的導(dǎo)軌7上設(shè)置有四個(gè)部品定位平臺(tái)6，用以實(shí)現(xiàn)部件的快速安裝和定位，兩個(gè)無(wú)桿氣缸8相對(duì)設(shè)備中心對(duì)稱設(shè)置用于驅(qū)動(dòng)部品定位平臺(tái)6在導(dǎo)軌7上移動(dòng)。設(shè)備的中央?yún)^(qū)域是螺釘緊固操作區(qū)，在螺釘緊固操作區(qū)內(nèi)設(shè)置螺釘供料及自動(dòng)緊固裝配機(jī)構(gòu)，用以實(shí)現(xiàn)對(duì)部件的螺釘緊固；螺釘供料及自動(dòng)緊固裝配機(jī)構(gòu)包括雙軸伺服機(jī)器人9、螺釘供給分離機(jī)構(gòu)和真空吸取式自動(dòng)緊固裝配機(jī)構(gòu)3，其中真空吸取式自動(dòng)緊固裝配機(jī)構(gòu)3上安裝有取釘器4，取釘器4通過(guò)真空吸取的方式獲取由螺釘分離機(jī)構(gòu)5分離出的螺釘；螺釘供料機(jī)構(gòu)主要包括旋轉(zhuǎn)的螺釘供料桶2，螺釘供料桶2經(jīng)過(guò)料道連接到螺釘分離機(jī)構(gòu)5，螺釘分離機(jī)構(gòu)5的料道口與取釘器4的吸入口緊鄰；螺釘分離機(jī)構(gòu)采用一個(gè)撥叉，在PLC的控制下以既定的規(guī)律完成螺釘分離。本實(shí)施例的初始位置，部件定位平臺(tái)6位于部件傳送機(jī)構(gòu)兩側(cè)，當(dāng)設(shè)備啟動(dòng)后，螺釘供料桶2開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，螺釘送料機(jī)構(gòu)開(kāi)始通過(guò)料道傳送供料，螺釘分離機(jī)構(gòu)5設(shè)置在料道口，在取釘器4吸取螺釘前，撥叉運(yùn)動(dòng)到料道口，為取釘器分離螺釘，取釘器4則吸起螺釘分離機(jī)構(gòu)5分離出的的螺釘，等待安裝，當(dāng)部件定位平臺(tái)6從一側(cè)送到螺釘緊固操作區(qū)時(shí)，取釘器4經(jīng)過(guò)導(dǎo)向孔與需要安裝螺釘?shù)穆菘讓?duì)中，并向下移動(dòng)，旋轉(zhuǎn)，將螺釘旋緊。在使用中， 通過(guò)設(shè)定，一次可以完成兩個(gè)定位平臺(tái)上兩個(gè)部件總共八個(gè)螺釘?shù)陌惭b，極大地提高了工作效率。這種機(jī)械手操作式高速智能螺釘自動(dòng)緊固裝配機(jī)的優(yōu)點(diǎn)在于螺釘供料桶及螺釘分離機(jī)構(gòu)使螺釘整齊排列進(jìn)入送料道，加上撥叉按照合適的節(jié)拍分離螺釘，使得工作過(guò)程井然有序，使取釘器吸取螺釘?shù)墓ぷ骺梢皂樌M(jìn)行。取釘器經(jīng)過(guò)導(dǎo)向孔再將螺釘旋入部件， 可以提高對(duì)中的準(zhǔn)確性，減小了因?qū)χ衅钤斐傻墓ぷ鞑环€(wěn)性。采用氣動(dòng)真空吸取螺釘方式，減輕了整個(gè)設(shè)備的重量，使得設(shè)備更加輕巧，而且污染小，便于保持良好的工作環(huán)境。一個(gè)部件同一平面上的螺釘旋緊工作，憑借雙軸伺服機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)線路的設(shè)計(jì)，只需要一次定位就可全部完成。兩個(gè)工人同時(shí)工作，四個(gè)部件定位平臺(tái)，一次旋緊兩個(gè)部件定位平臺(tái)上的部件，這樣的設(shè)計(jì)，充分協(xié)調(diào)了工人手工操作以及機(jī)器緊固螺釘?shù)臅r(shí)間，使得整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程流暢，極大的利用了一切有利于提高生產(chǎn)率的因素，使得利用此機(jī)器進(jìn)行螺釘緊固可以獲得很高的生產(chǎn)率。本實(shí)用新型不局限于上述實(shí)施例，任何在本實(shí)用新型披露的技術(shù)范圍內(nèi)的等同構(gòu)思或者改變，均列為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1. 一種機(jī)械手操作式高速智能螺釘自動(dòng)緊固裝配機(jī)，其特征在于在機(jī)座(1)上設(shè)置有部件傳送機(jī)構(gòu)，部件傳送機(jī)構(gòu)的導(dǎo)軌(7)上設(shè)置部品定位平臺(tái)(6)，兩個(gè)無(wú)桿氣缸(8)相對(duì)設(shè)備中心對(duì)稱設(shè)置用于驅(qū)動(dòng)部品定位平臺(tái)(6)在導(dǎo)軌(7)上移動(dòng)；設(shè)備的中央?yún)^(qū)域是螺釘緊固操作區(qū)，在螺釘緊固操作區(qū)內(nèi)設(shè)置螺釘供料及自動(dòng)緊固裝配機(jī)構(gòu)，螺釘供料及自動(dòng)緊固裝配機(jī)構(gòu)包括雙軸伺服機(jī)器人(9)、螺釘供給分離機(jī)構(gòu)和真空吸取式自動(dòng)緊固裝配機(jī)構(gòu)(3)，其中真空吸取式自動(dòng)緊固裝配機(jī)構(gòu)(3)底部安裝有取釘器；螺釘供給分離機(jī)構(gòu)包括螺釘供料機(jī)構(gòu)和螺釘分離機(jī)構(gòu)，螺釘供料機(jī)構(gòu)主要包括旋轉(zhuǎn)的螺釘供料桶O)；螺釘供料桶(2)經(jīng)過(guò)料道連接到螺釘分離機(jī)構(gòu)(5)，螺釘分離機(jī)構(gòu)(5)的料道口與取釘器(4)的吸入口緊鄰。
專利摘要一種機(jī)械手操作式高速智能螺釘自動(dòng)緊固裝配機(jī)，在機(jī)座上設(shè)置有部件傳送機(jī)構(gòu)，部件傳送機(jī)構(gòu)的導(dǎo)軌上設(shè)置部品定位平臺(tái)，兩個(gè)無(wú)桿氣缸相對(duì)設(shè)備中心對(duì)稱設(shè)置用于驅(qū)動(dòng)部品定位平臺(tái)在導(dǎo)軌上移動(dòng)；設(shè)備的中央?yún)^(qū)域是螺釘緊固操作區(qū)，在螺釘緊固操作區(qū)內(nèi)設(shè)置螺釘供料及自動(dòng)緊固裝配機(jī)構(gòu)，螺釘供料及自動(dòng)緊固裝配機(jī)構(gòu)包括雙軸伺服機(jī)器人、螺釘供給分離機(jī)構(gòu)和真空吸取式自動(dòng)緊固裝配機(jī)構(gòu)，其中真空吸取式自動(dòng)緊固裝配機(jī)構(gòu)底部安裝有取釘器；螺釘供料機(jī)構(gòu)主要包括旋轉(zhuǎn)的螺釘供料桶；螺釘供料桶經(jīng)過(guò)料道連接到螺釘分離機(jī)構(gòu)，螺釘分離機(jī)構(gòu)的料道口與取釘器的吸入口緊鄰。本實(shí)用新型有利于提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率并獲得穩(wěn)定的合格率。
文檔編號(hào)B23P19/06GK202079394SQ201120171460
公開(kāi)日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2011年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月26日
發(fā)明者王承剛, 田志濤 申請(qǐng)人:大連運(yùn)明自動(dòng)化技術(shù)有限公司