[發明專利]一種安裝彈簧用的帶抽氣式吸盤的機械手臂及其工作方法

有效

• 申請號: 201610639160.X
• 申請日: 2016-08-08
• 公開（公告）號: CN106041828B
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 蘇皓
• 申請（專利權）人: 江蘇捷帝機器人股份有限公司
• 主分類號: B25B27/30
• 分類號: B25B27/30;B25J9/02;B25J15/08;B25J15/06
• 代理公司: 蘇州市方略專利代理事務所(普通合伙)32267
• 代理人: 馬廣旭

技術領域

本發明涉及機械手臂的技術領域，特別涉及一種安裝彈簧用的帶抽氣式吸盤的機械手臂。

背景技術

由于彈簧的安裝環境較為復雜，安裝方式多有變化，目前，彈簧的安裝多為手工安裝，但是，當彈簧需安裝在機器內部時，人手不方便探入，并且不易觀察，就算在安裝時利用探視鏡，也是十分影響生產效率的，而且安裝品質不易保證；另外，當所需安裝彈簧的彈簧力很大時，手工操作更為不易，這就需要有一種自動化的彈簧安裝系統，來代替手工操作，并能應對彈簧復雜的安裝環境。

另外彈簧安裝可能會產生不合格，或者安裝后彈簧力沒有達到標準，這就需要在安裝完成后進行有效的檢測，但是普通的位置檢測合格并不能保證彈簧力一定達到標準。

發明內容

發明的目的：本發明公開一種安裝彈簧用的帶抽氣式吸盤的機械手臂，代替手工安裝彈簧，大大提高生產效率，能解決機器內部彈簧不好安裝的問題，并可以應對復雜的實際情況；安裝完成后，直接對彈簧力進行檢測，一旦檢測出安裝不合格，自動進行再安裝。

技術方案：為了實現以上目的，本發明公開了一種安裝彈簧用的帶抽氣式吸盤的機械手臂，包括基座、機械臂、機械手、驅動裝置、控制裝置和位置檢測裝置，基座上設有報警裝置；所述機械手包括兩個彈簧夾爪、一個抽氣式吸盤以及檢測爪，其中抽氣式吸盤設置在兩個彈簧夾爪之間，每個彈簧夾爪均包括兩個抓取手指，檢測爪端部設有測力傳感器；所述的機械臂、彈簧夾爪及抓取手指、抽氣式吸盤和檢測爪均與驅動裝置連接，測力傳感器、報警裝置、位置檢測裝置和驅動裝置均與控制裝置連接。這種設計用可以代替手工安裝彈簧，大大提高生產效率，能解決機器內部彈簧不好安裝的問題，并可以應對復雜的實際情況；通過位置檢測裝置確定安裝位置，安裝完成后，對彈簧力進行檢測，一旦檢測出安裝不合格，自動進行再安裝；當不合格狀態無法排除時，報警裝置進行報警。

進一步的，上述一種安裝彈簧用的帶抽氣式吸盤的機械手臂，所述驅動裝置包括真空吸附風機，其與抽氣式吸盤連接。這種設計對于有磁性和沒有磁性的物體，都可以吸引，適用性廣。

進一步的，上述一種安裝彈簧用的帶抽氣式吸盤的機械手臂，所述測力傳感器為壓力傳感器。這種設計通過檢測彈簧的彈簧力，來判別彈簧是否被正確安裝，這種方式直接并且有效。

進一步的，上述一種安裝彈簧用的帶抽氣式吸盤的機械手臂，所述抓取手指的端部設有橡膠套。這種設計將抓取彈簧時的剛性接觸轉化為柔性接觸，防止損壞所抓取彈簧。

進一步的，上述一種安裝彈簧用的帶抽氣式吸盤的機械手臂，所述橡膠套表面設有防滑紋。這種設計提高橡膠套與彈簧之間的摩擦力，防止滑脫。

進一步的，上述一種安裝彈簧用的帶抽氣式吸盤的機械手臂，所述兩個彈簧夾爪可在驅動裝置作用下互相以平行狀態靠近或遠離。

進一步的，上述一種安裝彈簧用的帶抽氣式吸盤的機械手臂，所述兩個彈簧夾爪一端相連接，并可在驅動裝置作用下以連接點為支點進行開合。

一種安裝彈簧用的帶抽氣式吸盤的機械手臂的工作方法，具體工作方法如下：1）機械臂開始動作，帶動機械手到達彈簧存放處，抽氣式吸盤吸引彈簧；2）機械臂帶動機械手離開彈簧存放處，準備進入安裝位置，同時彈簧夾爪將彈簧兩端分別固定；3）彈簧夾爪將彈簧拉伸或壓縮至設定長度，同時機械臂帶動機械手到達預定的安裝位置；4）其中一個彈簧夾爪先將彈簧一端安裝至指定位置；5）另一個彈簧夾爪再將彈簧另一端安裝至指定位置，在這過程中，另一個彈簧夾爪可以在驅動裝置帶動下對彈簧進行壓縮或拉伸，即調整彈簧長度以便順利安裝；6）一次安裝完成后，抽氣式吸盤停止吸引；7）檢測爪帶動測力傳感器對安裝后的彈簧進行檢測，若彈簧力達到設定值，說明彈簧安裝成功，機械手退出并進行下一輪安裝；8）若彈簧力達不到設定值，說明彈簧安裝失敗，抽氣式吸盤與彈簧夾爪相配合，取出彈簧并進行再安裝；9）若連續2~5次均無法安裝，報警裝置進行報警，由操作人員排除故障。

進一步的，上述一種安裝彈簧用的帶抽氣式吸盤的機械手臂的工作方法，所述彈簧為壓縮彈簧時，兩個彈簧夾爪直接夾緊并壓縮彈簧，此時抓取手指處于合攏狀態；彈簧為拉伸彈簧時，抓取手指打開，抓取拉伸彈簧兩端的掛鉤并夾緊，以此進行拉伸；彈簧為扭力彈簧時，抓取手指打開，抓取并夾緊扭力彈簧的兩臂，以進行安裝。