一种抓取U形管的手臂装置制造方法及图纸

一种抓取U形管的手臂装置，包括：固定底座，第一电机，第一旋转臂，第二电机，第二旋转臂，第三电机，第四电机，Z轴丝杆，吸盘，U形管吸附组件,线体管；抓取U形管的手臂装置具有如下优势：自动化抓取代替人工，降低劳动强度，提高抓取效率；定位检测相机的设置可精准定位抓取位置、检测U形管的外观尺寸，阻止不合格U形管参与后续插装操作，降低无效操作的发生率；多个U形管吸附组件的设置可使手臂装置一次性抓取多个U形管，进一步提高抓取效率，进而提高U形管插装效率，实现U形管插装的自动化操作。

An Arm Device for Grabbing U-tube

An arm device for grabbing U-tube includes: fixed base, first motor, first rotating arm, second motor, second rotating arm, third motor, fourth motor, Z-axis screw, sucker, U-tube adsorption assembly, line tube; the arm device for grabbing U-tube has the following advantages: automatic grabbing replaces manual work, reduces labor intensity, improves grabbing efficiency; positioning detection phase; The setup of the machine can accurately locate the grasping position, detect the appearance size of U-shaped tubes, prevent the unqualified U-shaped tubes from participating in the subsequent insertion operation, and reduce the incidence of invalid operation. The setup of multiple U-shaped Tube Adsorption components can enable the arm device to grasp multiple U-shaped tubes at one time, further improve the grasping efficiency, thereby improving the insertion efficiency of U-shaped tubes and realizing the automatic operation of U-shaped tube insertion.

【技术实现步骤摘要】
一种抓取U形管的手臂装置
技术涉及U形管插装
,具体为一种抓取U形管的手臂装置。
技术介绍
空调散热器是由多个铜制的U形管组成的结构，通过散热器的热量传递作用完成对室内温度的调节。传统空调散热器U形管的插装操作由人工手动完成，U形管人工插装工艺存在以下缺陷：一，人工操作的效率低下；二，U形管在插装之前需要由操作员进行质量、尺寸的核查，但是人工检测效率、准确度较低，评判标准不一，导致散热器插装质量难以保持稳定；三，U形管的插装位置精度全靠操作者的熟练程度决定，无规范的插装标准限制，随机性较大，散热器中U形管的插装精度无法保证。针对传统U形管插装工艺的诸多弊端，相关领域的技术人员致力于研制U形管自动插装设备来代替人工操作，其中便涉及U形管自动插装设备用抓取U形管的手臂装置代替人工取放。
技术实现思路
本技术主要涉及抓取U形管的手臂装置代替人工取放U形管，减轻人工劳动强度的同时解决上述至少一个技术问题。一种抓取U形管的手臂装置,包括：固定底座1，第一电机2(图中未画出)，第一旋转臂3，第二电机4(图中未画出)，第二旋转臂5(内部中空的腔体结构)，第三电机6(图中未画出)，第四电机7(图中未画出)，Z轴丝杆8，吸盘9，U形管吸附组件10,线体管14；第一电机2置于固定底座1的内腔中，第一电机2的动力输出轴穿过固定底座1的上板面与第一旋转臂3的后端底板面固定连接，第一旋转臂3在第一电机2的作用下在平面上进行旋转摆动；第二电机4位于第二旋转臂5的后端部，第二电机4的底端与第一旋转臂3的前端板面固定连接，第二电机4的动力输出轴与第二旋转臂5的后端固定连接，第二电机4带动第二旋转臂5进行平面旋转运动；第三电机6、第四电机7均位于第二旋转臂5内的前端位置，第三电机6、第四电机7的动力输出轴均套接固定有齿轮，第二旋转臂3的前端位置加工有与第二旋转臂5内腔连通的Z轴丝杆通孔51，Z轴丝杆8穿插在Z轴丝杆通孔51中且Z轴丝杆8的外圆柱面加工有平行于中心轴线方向的滑动凹槽81，Z轴丝杆8上套接有内侧面加工有匹配螺纹结构的第一转环82(图中未画出)、内侧面加工有匹配外凸滑动边的第二转环83(图中未画出)，第一转环82、第二转环83的圆柱外侧均设有齿状结构，第三电机6上的齿轮与第一转环82外部齿状结构啮合连接，第四电机7上的齿轮与第二转环83外部的齿轮啮合连接，第三电机6启动后带动第一转环82转动进而实现Z轴丝杆8的升降运动，第四电机7启动后带动第二转环83转动进而实现Z轴丝杆8的旋转运动，当第三电机6、第四电机7同时运转时Z轴丝杆8只做旋转运动，当第三电机6运转、第四电机7静止时Z轴丝杆8实现边旋转边升降的运动；U形管吸附组件10安装在吸盘9的板面上，U形管吸附组件10包括升降气缸101、花键轴承组件102、真空吸附组件103，花键轴承组件102套在固定套筒11内，花键轴承组件102包括花键轴1021、外筒1022，外筒1022的圆柱外侧面加工有一圈凹槽10221，凹槽10221内加工有多个定位螺纹孔10222，外筒1022的圆柱侧面加工有垂直穿过凹槽10221的定位键凹槽10223，定位键凹槽10223内安装有竖直方向的定位键10224，固定套筒11穿过吸盘9边缘的圆弧缺口91且固定套筒11的上端面通过螺丝与吸盘9的上端面螺固，固定套筒11的圆柱面上加工有与内腔体连通的腰形孔卡槽111，外筒1022上固定的定位键10224恰好卡在固定套筒11中的腰形孔卡槽111中使外筒1022与固定套筒11之间不发生相对转动，固定套筒11的圆柱面上加工有直径方向的两个止付螺丝孔112，将止付螺丝依次插入止付螺丝孔112、外筒1022的定位螺纹孔10222中将固定套筒11与外筒1022固定连接；升降气缸101倒扣固定在固定套筒11上板面且升降气缸101的动力输出轴穿过固定套筒11的圆心孔且动力输出轴的端部与花键轴1021上端面固定连接；真空吸附组件103包括负压气体接头1031、与负压气体接头1031连接的风琴式吸嘴1032、内部中空的U形管定位罩1033，花键轴1021下端面与U形管定位罩1033的上端面固定连接，负压气体接头1031卡接固定在U形管定位罩1033内的负压接头安置槽中，U形管定位罩1033的底端面加工有与中空内腔体连通的拱形定位槽10331，风琴式吸嘴1032的下端位于拱形定位槽10331中间位置，U形管定位罩1033的侧板面加工有气管过孔10332，真空发生器中负压吸力气管穿过气管过孔10332与负压气体接头1031连接将真空负压吸力传送到风琴式吸嘴1032中；Z轴丝杆8的下端面与吸盘9圆心位置螺固链接，分别与固定底座1、第二旋转臂5的内腔连通且横跨固定底座1、第二旋转臂5上方固定有线体管14，线体管14作为四个电机用的线体走线通道。上述用于空调散热器U形管插装工艺用的手臂装置代替了传统插装技术中的人工操作，减轻劳工强度，加快插装速度的同时保证U形管的抓取速率恒定不变，有利于后续插装频率的控制。优选的，所述抓取U形管的手臂装置，Z轴丝杆8的下端部螺丝套接固定有卡环84，吸盘9的圆心位置螺固有缺口卡圈93，Z轴丝杆8下端部插入相同直径尺寸的缺口卡圈93圆心孔中，卡环84卡在缺口卡圈93的上端面，缺口卡圈93的竖向缺口两侧的圆柱面上加工有平行于直径方向的水平螺纹孔931，通过在水平螺纹孔931中拧紧螺栓缩小缺口卡圈93圆心孔的尺寸进而将Z轴丝杆8固定在缺口卡圈93中。缺口卡圈93与Z轴丝杆8之间的挤压固定方式代替Z轴丝杆8与吸盘9直接固定方式，便于Z轴丝杆8与吸盘9之间的拆装操作。优选的，所述抓取U形管的手臂装置，Z轴丝杆8的下端圆柱面加工有定位平面85或定位盲孔86。当Z轴丝杆8与卡环84、第一转环82、第二转环83、缺口卡圈93进行组装固定时可用工具抵住定位平面85或定位盲孔86避免Z轴丝杆8的转动，加快组装速度。优选的，所述抓取U形管的手臂装置，Z轴丝杆8的圆心位置加工有用于输气管走线的中心通孔86，相应的，吸盘9上加工有输气管穿过的圆孔。将气缸101所用的输气管集中束缚在Z轴丝杆8的中心通孔86中，避免输气管乱拉乱扯的现象。优选的，所述抓取U形管的手臂装置，吸盘9加工有相机定位孔92，定位检测相机12倒扣安装在吸盘9的相机定位孔92上端面，吸盘9中相机定位孔92下端面安装有环形光源13，其中定位检测相机12中安装有定位、检测程序(属于现有技术，此处不再鳌述)。第四电机7启动后带动第二转环83转动进而带动Z轴丝杆8转动，定位检测相机12也随之转动，位于吸盘9正下方且圆形排列的U形管可利用定位检测相机12进行拍照并将照片传到定位软件、检测软件对U形管的位置进行定位，检测U形管的尺寸、外观，并将检测结果传送到PLC控制器，由PLC控制器根据检测结果向相关设备发出命令，将检测不合格的U形管放到废品区，将检测合格的U形管根据坐标定位实施抓取操作，通过定位检测相机12的设置，便于抓取定位、外观检测优选的，所述抓取U形管的手臂装置，吸盘9上安装有多个U形管吸附组件10，且多个U形管吸附组件10与定位检测相机12在吸盘9的圆周方向等角度分布。多个U形管吸附组件10可同时满足多个U形管的抓取操作，进一步提升抓取速度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抓取U形管的手臂装置，包括：固定底座，第一电机，第一旋转臂，第二电机，第二旋转臂，第三电机，第四电机，Z轴丝杆，吸盘，U形管吸附组件,线体管；其特征在于：第一电机置于固定底座的内腔中，第一电机的动力输出轴穿过固定底座的上板面与第一旋转臂的后端底板面固定连接，第一电机带动第一旋转臂在平面上进行旋转摆动；第二电机位于第二旋转臂的后端部，第二电机的底端与第一旋转臂的前端板面固定连接，第二电机的动力输出轴与第二旋转臂的后端固定连接，第二电机带动第二旋转臂进行平面旋转运动；第三电机、第四电机均位于第二旋转臂内的前端位置，第三电机、第四电机的动力输出轴均套接固定有齿轮，第二旋转臂的前端位置加工有与第二旋转臂内腔连通的Z轴丝杆通孔，Z轴丝杆穿插在Z轴丝杆通孔中且Z轴丝杆的外圆柱面加工有平行于中心轴线方向的滑动凹槽，Z轴丝杆上套接有内侧面加工有匹配螺纹结构的第一转环、内侧面加工有匹配外凸滑动边的第二转环，第一转环、第二转环的圆柱外侧均设有齿状结构，第三电机上的齿轮与第一转环外部齿状结构啮合连接，第四电机上的齿轮与第二转环外部的齿轮啮合连接，第三电机启动后带动第一转环转动进而实现Z轴丝杆的升降运动，第四电机启动后带动第二转环转动进而实现Z轴丝杆的旋转运动，当第三电机、第四电机同时运转时Z轴丝杆只做旋转运动，当第三电机运转、第四电机静止时Z轴丝杆实现边旋转边升降的运动；U形管吸附组件安装在吸盘的板面上，U形管吸附组件包括升降气缸、花键轴承组件、真空吸附组件，花键轴承组件套在固定套筒内，花键轴承组件包括花键轴、外筒，外筒的圆柱外侧面加工有一圈凹槽，凹槽内加工有多个定位螺纹孔，外筒的圆柱侧面加工有垂直穿过凹槽的定位键凹槽，定位键凹槽内安装有竖直方向的定位键，固定套筒穿过吸盘边缘的圆弧缺口且固定套筒的上端面通过螺丝与吸盘的上端面螺固，固定套筒的圆柱面上加工有与内腔体连通的腰形孔卡槽，外筒上固定的定位键恰好卡在固定套筒中的腰形孔卡槽中使外筒与固定套筒之间不发生相对转动，固定套筒的圆柱面上加工有直径方向的两个止付螺丝孔，将止付螺丝依次插入止付螺丝孔、外筒的定位螺纹孔中将固定套筒与外筒固定连接；升降气缸倒扣固定在固定套筒上板面且升降气缸的动力输出轴穿过固定套筒的圆心孔且动力输出轴的端部与花键轴上端面固定；真空吸附组件包括负压气体接头、与负压气体接头连接的风琴式吸嘴、内部中空的U形管定位罩，花键轴下端面与U形管定位罩的上端面固定连接，负压气体接头卡接固定在U形管定位罩内的负压接头安置槽中，U形管定位罩的底端面加工有与中空内腔体连通的拱形定位槽，风琴式吸嘴的下端位于拱形定位槽中间位置，U形管定位罩的侧板面加工有气管过孔，真空发生器中负压吸力气管穿过气管过孔与负压气体接头连接将真空负压吸力传送到风琴式吸嘴中；Z轴丝杆的下端面与吸盘圆心位置螺固链接，分别与固定底座、第二旋转臂的内腔连通且横跨固定底座、第二旋转臂上方固定有线体管，线体管作为四个电机的线体走线通道。...

【技术特征摘要】
1.一种抓取U形管的手臂装置，包括：固定底座，第一电机，第一旋转臂，第二电机，第二旋转臂，第三电机，第四电机，Z轴丝杆，吸盘，U形管吸附组件,线体管；其特征在于：第一电机置于固定底座的内腔中，第一电机的动力输出轴穿过固定底座的上板面与第一旋转臂的后端底板面固定连接，第一电机带动第一旋转臂在平面上进行旋转摆动；第二电机位于第二旋转臂的后端部，第二电机的底端与第一旋转臂的前端板面固定连接，第二电机的动力输出轴与第二旋转臂的后端固定连接，第二电机带动第二旋转臂进行平面旋转运动；第三电机、第四电机均位于第二旋转臂内的前端位置，第三电机、第四电机的动力输出轴均套接固定有齿轮，第二旋转臂的前端位置加工有与第二旋转臂内腔连通的Z轴丝杆通孔，Z轴丝杆穿插在Z轴丝杆通孔中且Z轴丝杆的外圆柱面加工有平行于中心轴线方向的滑动凹槽，Z轴丝杆上套接有内侧面加工有匹配螺纹结构的第一转环、内侧面加工有匹配外凸滑动边的第二转环，第一转环、第二转环的圆柱外侧均设有齿状结构，第三电机上的齿轮与第一转环外部齿状结构啮合连接，第四电机上的齿轮与第二转环外部的齿轮啮合连接，第三电机启动后带动第一转环转动进而实现Z轴丝杆的升降运动，第四电机启动后带动第二转环转动进而实现Z轴丝杆的旋转运动，当第三电机、第四电机同时运转时Z轴丝杆只做旋转运动，当第三电机运转、第四电机静止时Z轴丝杆实现边旋转边升降的运动；U形管吸附组件安装在吸盘的板面上，U形管吸附组件包括升降气缸、花键轴承组件、真空吸附组件，花键轴承组件套在固定套筒内，花键轴承组件包括花键轴、外筒，外筒的圆柱外侧面加工有一圈凹槽，凹槽内加工有多个定位螺纹孔，外筒的圆柱侧面加工有垂直穿过凹槽的定位键凹槽，定位键凹槽内安装有竖直方向的定位键，固定套筒穿过吸盘边缘的圆弧缺口且固定套筒的上端面通过螺丝与吸盘的上端面螺固，固定套筒的圆柱面上加工有与内腔体连通的腰形孔卡槽，外筒上固定的定位键恰好卡在固定套筒中的腰形孔卡槽中使外筒与固定套筒之间不发生相对转动，固定套筒的圆柱面上加工有直径方向的两个止付螺丝孔，将止付螺丝依次插入止付螺丝孔、外筒的定位螺纹孔中将固定套筒与外筒固定连接；升降气缸倒扣固定在固定套筒上板面且升降气缸的动力输出轴穿过固定套筒的圆心孔且动力输出轴的端部与花键轴上端面固定；真空吸附组件包括负压气体接头、与负压气体接头连接的风琴式吸嘴、内部中空的U形管定位罩，花键轴下端面与U形管定位罩的上端面固定连接，负压气体接头卡接固定在U形管定位罩内的负压接头安置槽中，U形管定位罩的底端面加工有与中空内腔体连通的拱形定位槽，风琴式吸嘴的下...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾统斌，欧阳铁登，劉豐至，
申请(专利权)人：华普电子常熟有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32