一种圆盘形工件机器人自动拧紧装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于仪表自动化组装及工业机器人端拾器应用领域，具体地说是一种圆盘形工件机器人自动拧紧装置，螺钉自动送料装置、螺母自动送料装置及工件定位工装分别安装于底座固定平台上，工件定位工装上放置有拧紧工件，机器人拧紧端拾器连接在机器人手臂部件上，机器人拧紧端拾器具有视觉组件，机器人手臂部件带动机器人拧紧端拾器分别由螺钉自动送料装置、螺母自动送料装置处取料，取料后的机器人拧紧端拾器在机器人手臂部件的带动下移动到工件定位工装处，通过视觉组件定位，机器人拧紧端拾器将工件进行拧紧作业。本发明专利技术提高了产品生产的质量、效率和可靠性，结合机器人的柔性灵活作业，满足仪表制造业小批量、多品种的生产模式。模式。模式。

【技术实现步骤摘要】
一种圆盘形工件机器人自动拧紧装置


[0001]本专利技术属于仪表自动化组装及工业机器人端拾器应用领域，具体地说是一种圆盘形工件机器人自动拧紧装置，可应用在仪表领域调节阀自动装配线中。

技术介绍

[0002]仪器仪表是对物质世界的信息进行测量与控制的基础手段和设备，是开展科学研究，发展工农业生产，改进产品质量、节能、降耗、环境保护，实现产业升级、转变经济增长方式不可缺少的现代化工具。仪表类产品以阀门，法兰等部件为主，这些部件中在加工制造中需要很高的精度才能保证其装配要求，在阀类部件的装配制造中，许多工艺作业过程都会涉及到螺钉拧紧技术。而目前仪器仪表类产品在装配过程中，拧紧自动化水平较低、零件加工质量不一致、生产效率不高。

技术实现思路

[0003]针对现有仪器仪表类产品装配过程中存在的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种圆盘形工件机器人自动拧紧装置。该自动拧紧装置通过使用机器人和自动化装备实现了工件的螺钉与螺母的自动紧固。
[0004]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0005]本专利技术包括底座固定平台、螺钉自动送料装置、螺母自动送料装置、工件定位工装、拧紧工件、机器人拧紧端拾器及机器人手臂部件，其中螺钉自动送料装置、螺母自动送料装置及工件定位工装分别安装于底座固定平台上，所述工件定位工装上放置有拧紧工件，所述机器人拧紧端拾器连接在机器人手臂部件上，所述机器人拧紧端拾器具有视觉组件，所述机器人手臂部件带动机器人拧紧端拾器分别由螺钉自动送料装置、螺母自动送料装置处取料，取料后的所述机器人拧紧端拾器在机器人手臂部件的带动下移动到工件定位工装处，通过所述视觉组件定位，所述机器人拧紧端拾器将工件进行拧紧作业。
[0006]其中：所述螺钉自动送料装置包括螺钉圆盘振动器、螺钉直线振动器、螺钉移动导向块、螺钉振动固定架及螺钉顶升气缸，所述螺钉圆盘振动器、螺钉直线振动器及螺钉顶升气缸分别固定在底座固定平台上，所述螺钉直线振动器上安装有螺钉移动导向块，批量螺钉放入所述螺钉圆盘振动器内进行分选排列，所述螺钉圆盘振动器分选好的螺钉由螺钉移动导向块的一端进入，并通过所述螺钉直线振动器沿螺钉移动导向块向前振动，所述螺钉移动导向块的另一端安装有螺钉振动固定架，所述螺钉顶升气缸位于螺钉振动固定架的下方，移动到所述螺钉振动固定架上的单个螺钉停止向前运动，通过所述螺钉顶升气缸向上顶升至上料位，等待所述机器人拧紧端拾器拾取。
[0007]所述螺钉移动导向块为凹槽状，槽宽大于杆部直径且小于头部直径，所述螺钉振动固定架上开设有供单个螺钉的杆部落下的通孔A，所述通孔A一侧的螺钉振动固定架上设有检测单个螺钉移动到位的螺钉检测传感器。
[0008]所述底座固定平台上分别固接有直振安装架及运动气缸支撑架，所述螺钉直线振
动器固定在直振安装架上，所述螺钉顶升气缸安装在运动气缸支撑架上。
[0009]所述螺母自动送料装置包括螺母圆盘振动器、螺母直线振动器、螺母移动导向块、螺母水平推送气缸、螺母升降块及螺母升降气缸A，所述螺母圆盘振动器、螺母直线振动器、螺母水平推送气缸及螺母升降气缸A分别固定在底座固定平台上，所述螺母直线振动器上安装有螺母移动导向块，批量螺母放入所述螺母圆盘振动器内进行分选排列，所述螺母圆盘振动器分选好的螺母由螺母移动导向块的一端进入，并通过所述螺母直线振动器沿螺母移动导向块向前振动，所述螺母升降气缸A位于螺母移动导向块另一端的下方，所述螺母升降气缸A的活塞杆连接有承载单个螺母、并对下一个螺母进行限位的螺母升降块，所述螺母升降气缸A带动螺母升降块下降至螺母水平推送气缸的安装高度，所述螺母水平推送气缸将螺母升降块上承载的螺母推出到机器人拧紧端拾器中进行交互作业。
[0010]所述螺母升降块的侧面呈“L”形，所述“L”形的竖边为底部带有通孔B的竖板，所述“L”形的横边为中间带有螺母槽的底座，所述底座与螺母升降气缸A的活塞杆相连，所述通孔B与螺母槽对应设置；所述螺母升降块通过螺母升降气缸A的带动举升至通孔B与螺母移动导向块的另一端相对应，沿所述螺母移动导向块移动来的螺母穿过通孔B后进入螺母槽中，所述螺母升降块再通过螺母升降气缸A的带动下降至通孔B与螺母水平推送气缸的执行端相对应，所述螺母水平推送气缸的执行端穿过通孔B将螺母槽内的螺母推出到机器人拧紧端拾器中。
[0011]所述螺母移动导向块的另一端安装有螺母限位固定架，所述螺母限位固定架的一端固接于螺母移动导向块的另一端，所述螺母限位固定架的另一端开设有供螺母升降块升降的开口；所述螺母限位固定架的一端厚度大于另一端的厚度，所述螺母移动导向块的另一端由螺母限位固定架较厚的一端穿过，所述螺母限位固定架的另一端安装有检测单个螺母移动到位的螺母检测传感器A。
[0012]所述底座固定平台上分别固接有螺母直振固定架及螺母升降气缸固定架，所述螺母直线振动器固定在螺母直振固定架上，所述螺母升降气缸A及螺母水平推送气缸均安装在螺母升降气缸固定架上。
[0013]所述机器人拧紧端拾器包括下压气缸、螺钉拧紧枪、视觉组件、螺钉推拉气缸、螺钉推拉片、螺母升降气缸B、螺母转接座、螺钉拧紧套筒、拧紧动态扭矩传感器、连接浮动接头、横向连接板、连接杆及下压气缸连接板，所述下压气缸及螺钉拧紧枪分别安装于横向连接板上，所述下压气缸连接板的一端与下压气缸的输出端相连，所述下压气缸连接板另一端的上表面与机器人手臂部件连接、下表面通过连接杆连接有连接浮动接头，所述连接浮动接头与横向连接板的一端相连，所述横向连接板的另一端安装有对拧紧工件的特征孔位进行识别的视觉组件，所述螺钉拧紧枪的输出端依次连接拧紧动态扭矩传感器及螺钉拧紧套筒；所述竖直固定座位于横向连接板下方的一侧，与所述横向连接板固接或为一体结构，所述螺钉推拉气缸、螺母升降气缸B分别安装在竖直固定座上，所述螺钉推拉气缸的输出端连接有夹住螺钉的螺钉推拉片，所述螺母升降气缸B的输出端连接有螺母转接座，所述螺母转接座位于螺钉推拉片的下方，并由所述螺母升降气缸B驱动升降，在所述螺母转接座上安装有螺母检测传感器B。
[0014]所述视觉组件包括视觉相机、Y向调整板及XZ两向调整板，所述XZ两向调整板呈“L”形，“L”形的一条边为X向、且开设有用于与所述横向连接板相连的X向条形孔，“L”形的
另一条边为Z向、且开设有用于与所述Y向调整板连接的Z向条形孔；所述Y向调整板呈“L”形，“L”形的一条边为Z向、并与所述XZ两向调整板上的Z向条形孔相连，“L”形的另一条边为Y向、且开设有用于与所述视觉相机连接的Y向条形孔。
[0015]所述螺母转接座包括外固定座、取螺母内固定套、锁紧螺母及支撑杆，所述外固定座的一侧与螺母升降气缸B相连，所述外固定座的另一侧安装有取螺母内固定套，所述取螺母内固定套上沿高度方向开设通孔C，所述通孔C顶端的孔壁形状与螺母形状相对应，且所述通孔C顶端朝外的一侧为方便螺母进入的开口结构；所述取螺母内固定套底面固接有锁紧螺母，所述支撑杆位于通孔C内，所述支撑杆的底端穿过取螺母内固定套，并与所述锁紧螺母螺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种圆盘形工件机器人自动拧紧装置，其特征在于：包括底座固定平台(1)、螺钉自动送料装置(2)、螺母自动送料装置(3)、工件定位工装(4)、拧紧工件(5)、机器人拧紧端拾器(6)及机器人手臂部件(7)，其中螺钉自动送料装置(2)、螺母自动送料装置(3)及工件定位工装(4)分别安装于底座固定平台(1)上，所述工件定位工装(4)上放置有拧紧工件(5)，所述机器人拧紧端拾器(6)连接在机器人手臂部件(7)上，所述机器人拧紧端拾器(6)具有视觉组件(27)，所述机器人手臂部件(7)带动机器人拧紧端拾器(6)分别由螺钉自动送料装置(2)、螺母自动送料装置(3)处取料，取料后的所述机器人拧紧端拾器(6)在机器人手臂部件(7)的带动下移动到工件定位工装(4)处，通过所述视觉组件(27)定位，所述机器人拧紧端拾器(6)将工件进行拧紧作业。2.根据权利要求1所述的圆盘形工件机器人自动拧紧装置，其特征在于：所述螺钉自动送料装置(2)包括螺钉圆盘振动器(9)、螺钉直线振动器(10)、螺钉移动导向块(11)、螺钉振动固定架(12)及螺钉顶升气缸(13)，所述螺钉圆盘振动器(9)、螺钉直线振动器(10)及螺钉顶升气缸(13)分别固定在底座固定平台(1)上，所述螺钉直线振动器(10)上安装有螺钉移动导向块(11)，批量螺钉放入所述螺钉圆盘振动器(9)内进行分选排列，所述螺钉圆盘振动器(9)分选好的螺钉由螺钉移动导向块(11)的一端进入，并通过所述螺钉直线振动器(10)沿螺钉移动导向块(11)向前振动，所述螺钉移动导向块(11)的另一端安装有螺钉振动固定架(12)，所述螺钉顶升气缸(13)位于螺钉振动固定架(12)的下方，移动到所述螺钉振动固定架(12)上的单个螺钉停止向前运动，通过所述螺钉顶升气缸(13)向上顶升至上料位，等待所述机器人拧紧端拾器(6)拾取。3.根据权利要求2所述的圆盘形工件机器人自动拧紧装置，其特征在于：所述螺钉移动导向块(11)为凹槽状，槽宽大于杆部直径且小于头部直径，所述螺钉振动固定架(12)上开设有供单个螺钉的杆部落下的通孔A，所述通孔A一侧的螺钉振动固定架(12)上设有检测单个螺钉移动到位的螺钉检测传感器(8)。4.根据权利要求2所述的圆盘形工件机器人自动拧紧装置，其特征在于：所述底座固定平台(1)上分别固接有直振安装架(14)及运动气缸支撑架(15)，所述螺钉直线振动器(10)固定在直振安装架(14)上，所述螺钉顶升气缸(13)安装在运动气缸支撑架(15)上。5.根据权利要求1所述的圆盘形工件机器人自动拧紧装置，其特征在于：所述螺母自动送料装置(3)包括螺母圆盘振动器(16)、螺母直线振动器(17)、螺母移动导向块(18)、螺母水平推送气缸(19)、螺母升降块(21)及螺母升降气缸A(22)，所述螺母圆盘振动器(16)、螺母直线振动器(17)、螺母水平推送气缸(19)及螺母升降气缸A(22)分别固定在底座固定平台(1)上，所述螺母直线振动器(17)上安装有螺母移动导向块(18)，批量螺母放入所述螺母圆盘振动器(16)内进行分选排列，所述螺母圆盘振动器(16)分选好的螺母由螺母移动导向块(18)的一端进入，并通过所述螺母直线振动器(17)沿螺母移动导向块(18)向前振动，所述螺母升降气缸A(22)位于螺母移动导向块(18)另一端的下方，所述螺母升降气缸A(22)的活塞杆连接有承载单个螺母、并对下一个螺母进行限位的螺母升降块(21)，所述螺母升降气缸A(22)带动螺母升降块(21)下降至螺母水平推送气缸(19)的安装高度，所述螺母水平推送气缸(19)将螺母升降块(21)上承载的螺母推出到机器人拧紧端拾器(6)中进行交互作业。6.根据权利要求5所述的圆盘形工件机器人自动拧紧装置，其特征在于：所述螺母升降
块(21)的侧面呈“L”形，所述“L”形的竖边为底部带有通孔B的竖板(62)，所述“L”形的横边为中间带有螺母槽(64)的底座(63)，所述底座(63)与螺母升降气缸A(22)的活塞杆相连，所述通孔B与螺母槽(64)对应设置；所述螺母升降块(21)通过螺母升降气缸A(22)的带动举升至通孔B与螺母移动导向块(18)的另一端相对应，沿所述螺母移动导向块(18)移动来的螺母穿过通孔B后进入螺母槽(64)中，所述螺母升降块(21)再通过螺母升降气缸A(22)的带动下降至通孔B与螺母水平推送气缸(19)的执行端相对应，所述螺母水平推送气缸(19)的执行端穿过通孔B将螺母槽(64)内的螺母推出到机器人拧紧端拾器(6)中。7.根据权利要求6所述的圆盘形工件机器人自动拧紧装置，其特征在于：所述螺母移动导向块(18)的另一...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙元，魏强，吴强，池世春，李仕海，王琛元，张辉，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳自动化研究所，
类型：发明
国别省市：