[發明專利]一種緊固機器人的自動取放工件模塊

在審

• 申請號: 201410855523.4
• 申請日: 2014-12-31
• 公開（公告）號: CN104589045A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 王承剛;崔永明;田志濤
• 申請（專利權）人: 大連運明自動化技術有限公司
• 主分類號: B23P19/06
• 分類號: B23P19/06
• 代理公司: 大連智高專利事務所(特殊普通合伙) 21235
• 代理人: 李猛

技術領域

本發明涉及一種智能化緊固裝配機器人，尤其涉及此類緊固機器人的自動取放工件模塊。

背景技術

近幾年來，隨著經濟的迅猛發展、產業格局的變化、社會人均收入的不斷提高，以往勞動密集型的裝配生產模式面臨著巨大挑戰，而其中以自動化程度較低的多體緊固連接裝配環節問題尤為突出：

1)裝配效率亟待提高：裝備制造行業由于產品迥異、規格多樣，行業內難以實施完全自動化的裝配流水線，尤其是緊固連接在定位、上下料、緊固等諸多環節，仍然處于手工作業狀態，工作不連續，準結時間過長，勞動效率非常低，已經成為了很多企業裝配效率的瓶頸。

2)人力資源波動較大：由于目前緊固裝配的手工作業特點，對操作者依賴性強，人員變動影響較大。但是，隨著國內經濟的不斷發展，勞動力成本和勞動就業機會不斷增加，勞動者人力資源流失情況嚴重，裝配過程無法有效保障。

3)裝配成本不斷提高：隨著勞動力成本的不斷提高，原有裝備業勞動力密集型的工作模式導致企業成本不斷增加，市場競爭力不斷下降。

針對上述問題，緊固裝配的自動化將成為裝備制造行業下一步發展的必然趨勢，才能幫助企業有效提高生產效率、減少生產成本、降低勞動強度、提高產品質量，進一步提升企業競爭實力。

申請人大連運明自動化技術有限公司近年來專注于自動緊固裝置的研發及產業化，擁有了多項專利技術。申請的多軸吹送分配式螺釘高速智能自動緊固裝配機(專利號201110138253.1)、高速智能化緊固裝配平臺系統(專利號201110227446.4)均獲得發明專利授權，另外還有許多申請再審。然而這些技術均沒有涉及到待緊固工件的自動取放技術。因此，針對實際市場需要，我們對此進行研發。

發明內容

本發明為了解決現有緊固生產方式中所出現的上述一系列問題，提供一種緊固機器人的自動取放工件模塊。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

斯卡拉機械手末端輸出軸下連接板下部設置取放工件模塊，整個模塊設置在帶彈簧的取料滑臺上，取料滑臺上設置氣爪單元，氣爪單元包括氣爪氣缸和夾持塊，在夾持塊里側設置定位銷；取工件時，Z軸伺服單元移動到工件上部，定位銷接觸到工件定位，氣爪單元打開夾持塊抓取工件，并將工件移動到工件打釘位置，緊固拆卸模塊執行打釘緊固動作。

本發明所應用到的一種自動取放工件的緊固拆卸機器人主要包括緊固件陣列裝置、自動送料機構；所述的緊固件陣列裝置包括滾動料筒，滾動料筒由設置其下部的微型電機驅動，滾動料筒出料口接導軌，緊固件在儲料滾動料筒中滾動，通過重力作用進入導軌首端的定向分揀結構和除雜質溝槽，導軌直線段設置有壓電式直線振動單元、光電傳感器，導軌末端設置分離裝置；通過壓電式直線振動單元的高頻振動實現緊固件緊湊排序和進給，自導軌末端開始排序為一個緊固件陣列，等待分離裝置的拾取；光電傳感器用來設定緊固件陣列的長度；所述的自動送料機構設置有用于檢測陣列排序后的緊固件是否到達待分離位置的接近傳感器，分離裝置連接著送料套管，送料套管連接著受料裝置，送料套管外安裝環形電感式傳感器；

還包括緊固拆卸模塊、取釘存放模塊；斯卡拉機械手設置在緊固件陣列裝置一側，其末端上下輸出軸分別設置上連接板、下連接板，兩個連接板之間設置Z軸伺服單元的滑臺，滑臺上的滑塊設置緊固拆卸模塊；

緊固拆卸模塊包括正反轉伺服電機、正反轉伺服電機通過輸出軸連接刀頭，輸出軸外套吸釘管，刀頭旁設置受釘器，出釘口旁設置螺釘有無傳感器，檢測有釘時才能執行打釘動作，受釘器旁設置防脫釘單元，防脫釘單元包括氣缸和擋塊，刀頭執行螺釘緊固或拆卸動作時，擋塊打開，其余動作時擋塊封閉出釘口，防止螺釘的脫落；拆卸螺釘時，Z軸伺服單元移動到工件上方，緊固拆卸模塊的正反轉伺服電機反向旋轉，取掉第一個螺釘后，Z軸伺服單元移動到取釘存放模塊，取釘存放模塊包括釘盒，釘盒上設置接釘氣爪單元，包括設置在接釘氣缸上的接釘夾持塊，緊固拆卸模塊將螺釘送入接釘夾持塊后，接釘夾持塊夾緊螺釘后再打開使螺釘落入釘盒，防止螺釘不從刀頭下脫落，Z軸伺服單元移動開進行下一個拆卸動作。取最后一個螺釘時，取放工件模塊氣爪單元的夾持塊同時夾持工件，Z軸伺服單元移動到工件存放處，松開工件，之后再執行螺釘存放動作。

本發明的有益效果是：在以往的螺釘機基礎上進一步創新，增加斯卡拉機械手、取放工件模塊，實現工件取入和存放無人化的功能，使得本發明具有功能全面、自動化程度高、效率高的優點。

附圖說明

下面結合附圖和具體的實施方式對本發明做進一步的描述。