用于夹持自动螺丝刀的三轴坐标定位平衡支架及其调整方法技术

本发明专利技术公开了一种用于三轴坐标定位垂直装配的平衡臂机构及其调整方法，平衡臂机构包括底座、位于底座上的导杆柱，导杆柱中部安装有滑套，滑套两端分别安装有第一直线轴承，滑套中部安装有与滑套轴线方向垂直的横滑块和导杆，导杆柱顶端设有吊杆和轴承，弹簧平衡器的一段固定在吊杆上，另一端通过螺柱安装在滑套的一端；平衡机构还包括第二直线轴承导杆，安装有直线轴承的横滑块套装在直线轴承导杆上，直线轴承导杆的两端分别安装有前挡块、后挡块，且前挡块上还设有前夹块和后夹块，扳手通过前夹块和后夹块夹紧固定在前挡块上。保证扳手在任何一个空间位置停留，并在运动及工作时始终保持扳手处于垂直方向的同时实现三轴坐标可控可定位。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子、机械产品装配工艺领域，尤其是涉及一种用于垂直装配的平衡臂机构及其调整方法，并实现坐标可控可定位的平衡支架。
技术介绍
在众多的电子、机械产品装配过程中都使用了螺钉或螺栓装配。为了提高生产效率及保持螺钉或者螺栓装配力矩的一致性，通常使用的装配工具是电动扳手或气动扳手配合平衡支架，按照固定的作业指导操作，实现垂直平衡装配，并保证电动扳手或气动扳手可以随时停留在任何一个螺钉或螺栓的上方。目前，大多数的电子、机械产品装配生产线采用的方法是简单的将电动扳手或气动扳手的电源线或气源管吊在一个平衡吊上，悬挂在操作者上方。使用平衡吊，电动扳手或气动扳手可以在空中停留，或者是使用平衡臂机构保证垂直装配。但是，实际工作中，一个操作者在一个水平面或多个水平面上装配的螺钉或螺栓可能分别有多个，并且有固定的装配顺序和每颗螺钉不同扭力要求，这就需要操作者接受良好的培训，完全按照作业指导的装配顺序来装配螺钉或螺栓，并且在对不同螺钉有不同扭力要求时需要操作员不停的更换扭力设定，这样会极大的降低工作效率，而且非常容易出错。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有平衡支架中存在的问题提供一种可以进行坐标定位有记忆功能的可单独控制扭力和装配顺序的装置，其目的是保证固定的装配顺序的同时可以对不同螺钉或螺栓进行不同的扭力输出设定，对每颗螺钉单独控制，防止出错，极大的提高了生产效率和合格率。本专利技术的技术方案是基于现有的螺丝刀平衡支架，增加三轴传感器和支架控制器，在垂直高度，横向旋转角度和回转半径上实现坐标可控可记忆的功能。所述的传感器有三个，分别装在顶部吊杆，垂直滑套和横滑块上。所述的扳手为电动扳手或者是气动扳手。所述的横滑块上设有若干个与滑套配合的装配安装点。一种用于上述平衡臂机构的调整方法包括：1)在整个机构装配完成后，分别调整两个平衡吊上的旋钮以调整平衡力；2)上下滑动滑套、两个第一直线轴承以及安装在滑套上的整个横向滑动机构，直至机构可以在上下任何一个位置停留为止。3)将螺丝刀按照作业顺序移动到要装配螺钉或螺栓的上方，通过传感器显示坐标，通过控制器记忆坐标，编定工艺程序。当需要调整机构前后拉出长度改变旋转半径，已达到即覆盖最远装置点又不误撞操作者时，只需调整横滑块在滑套上的安装位置，将横滑板拉出至最大位置比较装配点，然后选择横滑板上的合适安装点与滑套进行装配即可。具有上述结构的该种用于垂直装配的平衡臂机构及其调整方法具有以下优点：1.该种用于垂直装配的平衡臂机构在水平运动方向以四个第二直线轴承和两根直线轴承导杆为主体，前端夹装电、气动扳手形成水平运动部件既防止电、气动扳手在运动、工作室的扭转，又方便电、气动扳手的拉出和缩回，并且可以保证电、气动扳手停留在水平面的任一位置。2.该种用于垂直装配的平衡臂机构利用直线轴承导杆为立柱，将水平运动部件通过两个直线轴承整体装在滑套上，使整个机构既具有垂直运动功能又具有水平旋转功能；并通过水平运动机构和垂直旋转机构相结合，配合两个平衡吊的使用，可以满足电、气动扳手在水平工作面任何一点的无重力操作。3.可实现在垂直高度，横向旋转角度和回转半径上实现坐标可控可记忆的功能。配合控制器，还可进行多组工艺设定，来实现螺丝刀工作站功能，在装配不同产品时直接选取不同的工艺程序，快速切换生产产品。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1，图2为本专利技术的结构示意图。在图1-2中，1：吊杆，2：滑套；3：横滑块；4：横滑板；5：后挡块；6：前挡块；7：后夹块；8：前夹块；9：螺柱；10：底座；11：导杆柱；12：直线轴承导杆；13：第一直线轴承；14：第二直线轴承；15：平衡吊；16：扳手；17：高度拉绳位移传感器；18：水平半径位移传感器；19：水平角度位移传感器具体实施方式下面通过具体的实施例子并结合附图对本专利技术做进一步的阐述。图1-2为本专利技术的结构示意图，由图1-2所示结构结合可知，该种用于垂直装配的平衡臂机构包括底座10以及位于底座10上的导杆柱11，导杆柱11的中部安装有吊杆1，滑套2的两端分别安装有第一直线轴承13，且所述滑套2和第一直线轴承13套装在导杆柱11上，所述的滑套2的中部安装有与滑套2轴线方向垂直的横滑板4，横滑板4上设有若干个与滑套2配合的装配安装点：所述的导杆柱11的顶端设有吊杆1和轴承，平衡吊15的一端固定在吊杆1上，另一端通过螺柱9安装在滑套2的一端；所述的平衡机构还包括直线轴承导杆12，安装有第二直线轴承14的横滑块3套装在直线轴承导杆12上，所述的直线轴承导杆12的两端分别安装有前挡块6、后挡块5，且所述的前挡块6上还设有前夹块8和后夹块7，扳手16通过前夹块8和后夹块7夹紧固定在前挡块6上，扳手16为电动扳手或者是气动扳手，高度拉绳位移传感器17为高度坐标传感器，水平半径位移传感器18为水平半径坐标传感器；水平角度位移传感器19为水平角度坐标传感器直线轴承导杆12有两根，横滑块3上安装有四个第二直线轴承14，每一根直线轴承导杆12上安装有两个第二直线轴承14。工作时，操作者手握电、气动扳手可以做上下运动、前后运动和水平旋转运动三个自由度的动作。上下运动和水平运动时，由滑套2内的两个第一直线轴承13在导杆柱11内滑动，保证机构的垂直。前后运动时，两根直线轴承导杆12在安装有四个第二直线轴承14的横滑块3中滑动，保证水平运动，不垂直旋转。配装两个平衡吊15，并将平衡力调整合适，可以让整个滑动机构停留在任何位置，是操作者的手在无重力状态下工作，降低了劳动强度。配装三个位移传感器用于坐标控制，可以让螺丝刀记忆螺钉或螺栓位置，配合控制器实现坐标及扭力控制用于上述平衡臂机构的调整方法包括：1)在整个机构装配完成后，分别调整两个平衡吊15上的旋钮以调整平衡力；2)上下滑动机构，直至机构可以在上下任何一个位置停留为止。3)将螺丝刀按照作业顺序移动到要装配螺钉或螺栓的上方，通过传感器显示坐标，通过控制器记忆坐标，编定工艺程序。当需要调整机构前后拉出长度改变旋转半径，已达到即覆盖最远装配点又不误撞操作者时，只需调整横滑板4在滑套2上的安装位置，将横滑板4拉出至最大位置比较最远装配点，然后选择横滑板4上的合适安装点与滑套2进行装配即可。具有上述结构的该种用于垂直装配的平衡臂结构在水平运动方向以四个第二直线轴承和两根直线轴承导杆为主体，前端夹装电、气动扳手形成水平运动部件既防止本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于三轴坐标定位垂直装配的平衡臂机构，其特征在于：所述平衡臂机构包括底座(10)以及位于所述底座(10)上的导柱杆(11)，该导柱杆(11)的中部安装有滑套(2)，所述滑套(2)的两端分别安装有第一直线轴承(13)，且所述的滑套(2)和该第一直线轴承(13)套装在该导柱杆(11)上，所述的滑套(2)的中部安装有与该滑套(2)轴线方向垂直的横滑板(4)；所述导柱杆(11)的顶端设有吊杆(1)和轴承，平衡吊(15)的一端固定在该吊杆(1)上，另一端通过螺柱(9)安装在所述滑套(2)的一端；所述平衡臂机构还包括直线轴承导轨(12)，安装有第二直线轴承(14)的横滑块(3)套装在该直线轴承导轨(12)上，所述的直线轴承导轨(12)的两端分别安装有前挡块(6)、后挡块(5)，且该前挡块(6)上还设有前夹块(8)和后夹块(7)，扳手通过所述前夹块(8)和所述后夹块(7)夹紧固定在该前挡块(6)上；该横滑块(3)是通过两个螺钉固定在所述横滑板(4)上；高度拉绳位移传感器(17)是通过两个螺栓固定在该吊杆(1)上；水平半径位移传感器(18)是通过个螺栓固定在该横滑块(3)内部的；水平角度位移传感器(19)通过螺栓固定在所述滑套(2)内部的。...

【技术特征摘要】
1.用于三轴坐标定位垂直装配的平衡臂机构，其特征在于：所述平衡臂机构包括底座(10)
以及位于所述底座(10)上的导柱杆(11)，该导柱杆(11)的中部安装有滑套(2)，所述滑
套(2)的两端分别安装有第一直线轴承(13)，且所述的滑套(2)和该第一直线轴承(13)
套装在该导柱杆(11)上，所述的滑套(2)的中部安装有与该滑套(2)轴线方向垂直的横
滑板(4)；所述导柱杆(11)的顶端设有吊杆(1)和轴承，平衡吊(15)的一端固定在该吊
杆(1)上，另一端通过螺柱(9)安装在所述滑套(2)的一端；所述平衡臂机构还包括直线
轴承导轨(12)，安装有第二直线轴承(14)的横滑块(3)套装在该直线轴承导轨(12)上，
所述的直线轴承导轨(12)的两端分别安装有前挡块(6)、后挡块(5)，且该前挡块(6)上
还设有前夹块(8)和后夹块(7)，扳手通过所述前夹块(8)和所述后夹块(7)夹紧固定在
该前挡块(6)上；该横滑块(3)是通过两个螺钉固定在所述横滑板(4)上；高度拉绳位移传
感器(17)是通过两个螺栓固定在该吊杆(1)上；水平半径位移传感器(18)是通过个螺栓
固定在该横滑块(3)内部的；水平角度位移传感器(19)通过螺栓固定在所述滑套(2)内部
的。
2.根据权利要求1所述的用于三轴坐标定位垂直装配的平衡臂机构，其特征在于：所述
的直线轴承导轨(12)有两根，该横滑块(3)上安装有四个所述第二直线轴承(14)，每一根
所述直线轴承导轨(12)上安装有两个上述第二直线轴承(14)，该吊杆(1)上安装一个上
述高度拉绳位移传感器(17)；该横滑块(3)内部的安装一个上述水平半径位移传感器(18)；
该滑套(2)内...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈树全，
申请(专利权)人：苏州诺百斯自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32