本实用新型专利技术揭示了一种拧紧用多轴机器人，具有内置主控器的基座和顺序一体相接三轴以上机动可调定位的机械臂，其特征在于：最末端机械臂的尾旋转关节装接有独立受控于主控器作业的拧紧单元，且尾旋转关节保持轴向水平，该拧紧单元的拧紧输出轴随动于尾旋转关节在垂直于水平面的竖直平面内悬空转动且朝向角度可调。应用本实用新型专利技术该多轴机器人，使用末端机械臂为拧紧单元，赋予了拧紧输出轴在竖直平面内的朝向可调节性，从而能够满足特定坡度斜面或立面等非水平面的锁紧作业需求，应用灵活性大幅度提升。
【技术实现步骤摘要】
拧紧用多轴机器人
本技术涉及一种工业机器人，尤其涉及一种专用于拧紧装配且可以满足斜面、立面等非水平面螺钉锁紧需求的多轴机器人。
技术介绍
如今，SCARA机器人在工业生产的各个领域得到了广泛的应用，对应主体为平面状的作业对象，可以实现高精度可控的螺钉拧紧、零件搬运定位、区域性涂胶、铆接固定等工业作业功能，从而替代人工手动作业，并克服疲劳作业带来的误差等因素，提高生产效率及品质。传统SCARA机器人结构及功能实现已为本领域技术人员所熟悉，然而在多项工业应用中占比最大的即是工业装配的螺钉拧紧作业，因此应用范围的扩展性要求更高。以往的现有此类机器人大多只能从事面向产品在水平面内的螺钉拧紧。当螺钉拧紧的朝向跳出水平面的应用时，如立面或斜面的应用，传统SCARA设备往往变得无能为力，无法规模化调整产品的装接孔保持水平状态，且所投入的成本和生产效率无法成正比。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足，本技术的目的旨在提出一种拧紧用多轴机器人，以解决工业装配拧紧作业的全面可实现性问题。本技术实现上述目的的技术解决方案是，拧紧用多轴机器人，具有内置主控器的基座和顺序一体相接三轴以上机动可调定位的机械臂，其特征在于：最末端机械臂的尾旋转关节装接有独立受控于主控器作业的拧紧单元，且尾旋转关节保持轴向水平，所述拧紧单元的拧紧输出轴随动于尾旋转关节在垂直于水平面的竖直平面内悬空转动且朝向角度可调。上述拧紧用多轴机器人，进一步地，所述拧紧单元一体集成设有拧紧电机、拧紧螺杆和自动供料、吸取、对位检测中至少一种功能模组，且拧紧单元通过控制总线接入主控器受控输出拧紧动作。上述拧紧用多轴机器人，更进一步地，所述控制总线自各机械臂外部相接于拧紧单元和主控器之间，且控制总线柔性适配拧紧单元的空间移动范围。上述拧紧用多轴机器人，进一步地，所述控制总线内嵌穿接于各机械臂内腔中，且控制总线柔性适配拧紧单元的空间移动范围。上述拧紧用多轴机器人，进一步地，所述机器人自基座顶面连接设有竖直轴向的第一旋转关节和一体相接的第一机械臂，所述第一机械臂的外端连接设有水平轴向的第二旋转关节和一体相接的第二机械臂，所述第二机械臂的外端连接设有水平轴向的第三旋转关节和一体相接的第三机械臂，所述第三机械臂的外端连接设有水平轴向的尾旋转关节和一体相接的拧紧单元，其中第一旋转关节传递联动拧紧单元在水平面内旋转定位，第二旋转关节和第三旋转关节传递联动拧紧单元在竖直平面内定位，尾旋转关节传递联动拧紧单元在竖直平面内朝向调节。上述拧紧用多轴机器人，更进一步地，所述基座及各个机械臂在自身所设旋转关节旁侧设有限制转动范围的弹片开关，且各个机械臂及拧紧单元设有分别对应所一体相接的旋转关节的触发导杆，所有弹片开关均信号接入主控器反馈止转信号。应用本技术该多轴机器人的技术解决方案，与现有技术相比，具备实质性特点和进步性：该机器人使用末端机械臂为拧紧单元，赋予了拧紧输出轴在在竖直平面内的朝向可调节性，从而能够满足特定坡度斜面或立面等非水平面的锁紧作业需求，应用灵活性大幅度提升。附图说明图1是本技术多轴机器人优选实施例的结构示意图。具体实施方式以下便结合实施例附图，对本技术的具体实施方式作进一步的详述，以使本技术技术方案更易于理解、掌握，从而对本技术的保护范围做出更为清晰的界定。本技术设计者针对现有机器人在实际应用场景下多方面的不足进行了综合分析，结合自身经验和创造性劳动，致力于满足现代化工业装配产线对机器人作业灵活性扩容的需求，创新提出了一种拧紧用多轴机器人。如图1所示的优选实施例结构示意图可见并概述地说，该拧紧用多轴机器人具有内置主控器的基座1和顺序一体相接三轴以上机动可调定位的机械臂，其结构升级改良的特点为：最末端机械臂的尾旋转关节装接有独立受控于主控器作业的拧紧单元6，且尾旋转关节保持轴向水平，如此则拧紧单元6的拧紧输出轴便得以随动于尾旋转关节在垂直于水平面的竖直平面内悬空转动且朝向角度可调。结合图示进一步具体细化地来看，实施例中为四轴机器人的应用。其中机器人自基座1顶面连接设有竖直轴向的第一旋转关节51和一体相接的第一机械臂2，由此带动后续所装接的所有机械臂同步沿竖直轴向转动定位可调。第一机械臂2的外端连接设有水平轴向的第二旋转关节52和一体相接的第二机械臂3，同样第二机械臂3的外端连接设有水平轴向的第三旋转关节53和一体相接的第三机械臂4，由此该两轴机械臂分别受控转动，一方面可以调节第三机械臂外端在水平面内的投影位置，结合第一旋转关节的转动实现空间坐标系水平面内的高精度定位；另一方面可以调节第三机械臂外端相对装配对象的高度。作为最末端机械臂，上述第三机械臂4的外端连接设有水平轴向的尾旋转关节54和一体相接的拧紧单元6，其中第一旋转关节51传递联动拧紧单元在水平面内旋转定位，第二旋转关节52和第三旋转关节53传递联动拧紧单元在竖直平面内定位，尾旋转关节54传递联动拧紧单元在竖直平面内朝向调节。图示实施例状态下，该拧紧单元的拧紧输出轴竖直向下，可以实施对应水平面向装接孔的拧紧装配作业；而如果所需拧紧装配作业的为立面向的装接孔，则通过主控器驱动尾旋转关节转动90°翻转拧紧单元并使其轴向水平，即可满足作业要求；同理，当所需拧紧装配作业的是斜面向的装接孔时，也通过主控器驱动尾旋转关节转动相应角度，使其轴向与斜面坡度垂直相交即可。由此可以理解该拧紧输出轴的朝向调节范围达到甚至超过半圆。各个旋转关节的转动可调范围亦非任意范围转动，必要的限位止转能保障该多轴机器人运行的稳定性和降低能耗。其中基座及各个机械臂在自身所设旋转关节旁侧设有限制转动范围的弹片开关（图示但未标识），且所有弹片开关均信号接入主控器反馈止转信号；各个机械臂及拧紧单元设有分别对应所一体相接的旋转关节的触发导杆（同样图示但未标识）。以图示的第二机械臂为例，其受控可以朝图示基座的右侧翻转下降，但下摆幅度受限于其外端及其所续接的机械臂不与水平底面相接触，而朝图示基座的左侧翻转将在触发第一机械臂所设弹片开关后受控停止，因为背向的翻转可以通过第一旋转关节转动180°实现。上述拧紧单元的必要结构至少包括拧紧电机和作为输出轴的拧紧螺杆，本设计同样提供了可选补充的优化方案，即该拧紧单元6还可以一体集成设有自动供料、吸取、对位检测中至少一种功能模组以完善性能，且拧紧单元通过控制总线接入主控器受控输出拧紧动作。对于大规模批量作业的应用需要用到自动供料螺钉，以满足生产效率之需；对于装配规模比较普通的应用可以使用吸取模组从螺钉料盒中自助取料、定位并拧紧。而对应各装接孔的对位也是此类机器人设计所需要重视的一方面。值得一提的是，该多轴机器人属于机电控制的一个重要应用，其功能实现除机械部分还需要不同程度的数据处理和编程控制，因此上述各旋转关节和拧紧单元通过控制总线接入主控器，是通过后续编程应用的硬件基础。该控制总线可以是外露式的相接于两者之间，也可以是内嵌穿接于各个机械臂内腔中，惟该控制总线需本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.拧紧用多轴机器人，具有内置主控器的基座和顺序一体相接三轴以上机动可调定位的机械臂，其特征在于：最末端机械臂的尾旋转关节装接有独立受控于主控器作业的拧紧单元，且尾旋转关节保持轴向水平，所述拧紧单元的拧紧输出轴随动于尾旋转关节在垂直于水平面的竖直平面内悬空转动且朝向角度可调。/n
【技术特征摘要】
1.拧紧用多轴机器人，具有内置主控器的基座和顺序一体相接三轴以上机动可调定位的机械臂，其特征在于：最末端机械臂的尾旋转关节装接有独立受控于主控器作业的拧紧单元，且尾旋转关节保持轴向水平，所述拧紧单元的拧紧输出轴随动于尾旋转关节在垂直于水平面的竖直平面内悬空转动且朝向角度可调。
2.根据权利要求1所述拧紧用多轴机器人，其特征在于：所述拧紧单元一体集成设有拧紧电机、拧紧螺杆和自动供料、吸取、对位检测中至少一种功能模组，且拧紧单元通过控制总线接入主控器受控输出拧紧动作。
3.根据权利要求2所述拧紧用多轴机器人，其特征在于：所述控制总线自各机械臂外部相接于拧紧单元和主控器之间，且控制总线柔性适配拧紧单元的空间移动范围。
4.根据权利要求2所述拧紧用多轴机器人，其特征在于：所述控制总线内嵌穿接于各机械臂内腔中，且控制总线柔性适配拧紧单元...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓毅，
申请(专利权)人：苏州铂电自动化科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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