一种运钉装置及具有该装置的拧螺丝机械手系统的制作方法

本发明涉及机械领域，特别涉及一种运钉装置及具有该装置的拧螺丝机械手系统。

背景技术：

自动拧螺丝机主要由排序、分离、锁付几部份成。相对于一手拿螺丝、一手拿电批的锁螺丝方式，自动锁螺丝机可以解放一只手出来，只需一只手对准螺丝孔位锁螺丝就可以了。当锁完一颗螺丝后只需提起螺丝刀对准下一个螺丝孔位锁螺丝即可，机器会自动在提起螺丝刀的瞬间将一个螺丝输送到批嘴下，等待锁下一粒螺丝，如此重复。

目前大多数用于家电行业和3c行业的螺钉都为扁平型螺钉，普通形式的气吹式运钉设备很难适用，所以亟需设计一种适用于扁平型螺钉的运钉机构，应用于机器人代替人拧螺丝作业。

中国专利(cn104723054a)公开了一种运送螺钉的装置，因为其技术结构复杂，螺钉靠重力下滑，容易发生叠钉、卡钉，稳定性差。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供了一种运钉装置及具有该装置的拧螺丝机械手系统。

本发明的一个目的是提供一种运钉装置，包括供钉结构、用于将所述供钉结构提供的螺钉运送至第一位置的第一运动机构、用于将运送至第一位置的所述螺钉运送至第二位置的第二运动机构、设置在所述第二位置的批嘴以及用于承载上述各部件的安装架，所述第一运动机构包括第一动力单元、安装在第一动力单元上的竖直运钉电梯，所述竖直运钉电梯设有用于运送所述螺钉的空间，所述第二运动机构包括第二动力单元、安装于所述第二动力单元上的水平推钉杆，所述供钉结构将所述螺钉输送至所述竖直运钉电梯的所述空间中，所述第一动力单元带动竖直运钉电梯运动至第一位置，所述螺钉 进入所述水平推钉杆的运动轨道，所述第二动力单元带动所述水平推钉杆将所述螺钉向第二位置进行推动，直至所述螺钉进入所述批嘴，其中，所述第一位置为所述水平推钉杆的初始位置，所述第二位置为所述水平推钉杆推动的最远位置。

可选地，所述第一运动机构还包括左运钉电梯、右运钉电梯以及测钉传感器，所述左运钉电梯和所述右运钉电梯相对设置且两者之间形成间隙，所述螺钉位于所述间隙中，所述测定传感器对准所述间隙，以使得所述测钉传感器可以检测所述间隙内有无螺钉。

可选地，所述第二运动机构还包括用于缓冲所述水平推钉杆冲力的水平缓冲器，所述水平缓冲器设置在所述批嘴处。

可选地，所述供钉结构包括：振动单元、供钉结构轨道、供钉结构轨道压板及供钉结构固定板，所述振动单元与所述供钉结构轨道连接，所述振动单元安装在所述供钉结构固定板上，所述供钉结构轨道安装在所述供钉结构轨道压板上。

可选地，所述第一动力单元为气动滑台，所述第二动力单元为水平推钉气缸。

可选地，所述第二运动机构设有用于限制所述水平推钉杆运动位移的水平限位块以及用于所述水平推钉气缸的最远位置的水平调节螺钉和水平限位块。

可选地，所述第一运动机构在竖直方向上设有用于调整所述竖直运钉电梯初始位置的用竖直限位块和下调节螺钉。

可选地，所述第一运动机构还包括用于调整调节运送螺钉的宽度的电梯宽度调节板。

可选地，所述批嘴中设有用于容纳所述螺钉的凹槽。

本发明的另一个目的是提供一种拧螺丝机械手系统，所述系统包括运钉装置，所述运钉装置为如上述提供的运钉装置。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

采用本发明提供的运钉装置，利用动力结构运送螺钉的方式，每次运送一个螺钉，不容易发生叠钉、卡钉，结构简单紧凑、性能稳定，可靠性高， 由于减少了螺钉间的挤压摩擦磨损，所以也能带来节能环保的优点。

附图说明

图1为本发明实施例中一种运钉装置的结构图；

图2为图1的俯视图；

图3为图2的a-a处的剖视图；

图4为本发明实施例中一种运钉装置的向下运钉的示意图；

图5为图4的俯视图；

图6为图5的a-a处的剖视图；

图7为本发明实施例中一种运钉装置的水平推钉的示意图；

图8为图7的俯视图；

图9为图8的a-a处的剖视图。

图中，1、供钉结构；2、侧面固定板；3、气动滑台；4、竖直限位块；5、上调节螺钉；6、上限位块；7、限位块固定板；8、竖直运钉电梯；9、右运钉电梯；10、左运钉电梯；11、传感器固定座；12、转接板；13、电梯前挡板；14、水平推钉气缸；15、水平调节螺钉；16、水平气缸缓冲器；17、电梯宽度调节板；18、电梯后挡板；19、水平推钉杆；20、推钉杆-气缸转接件；21、水平限位块；22、测钉传感器；23、供钉结构轨道；24、供钉结构轨道压板；25、供钉结构固定板；26、底板；30、限位固定板；31、水平前轨道固定板；32、水平前轨道；33、批嘴；34、运送螺钉；40、下限位块；41、下调节螺钉。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第 二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

结合图1所示，本发明实施例中提供一种运钉装置，包括供钉结构1、用于将所述供钉结构1提供的螺钉34运送至第一位置的第一运动机构、用于将运送至第一位置的所述螺钉34运送至第二位置的第二运动机构、设置在所述第二位置的批嘴33以及用于承载上述各部件的安装架，所述第一运动机构包括第一动力单元、安装在第一动力单元上的竖直运钉电梯8，所述竖直运钉电梯8设有用于运送所述螺钉33的空间，所述第二运动机构包括第二动力单元、安装于所述第二动力单元上的水平推钉杆19，所述供钉结构1将所述螺钉33输送至所述竖直运钉电梯8的所述空间中，所述第一动力单元带动竖直运钉电梯8运动至第一位置，所述螺钉33进入所述水平推钉杆19的运动轨道，所述第二动力单元带动所述水平推钉杆19将所述螺钉33向第二位置进行推动，直至所述螺钉33进入所述批嘴34，其中，所述第一位置为所述水平推钉杆19的初始位置，所述第二位置为所述水平推钉杆19推动的最远位置。

采用本发明提供的运钉装置，利用气动元件运送螺钉的方式，每次运送一个螺钉，不容易发生叠钉、卡钉，结构简单紧凑、性能稳定，可靠性高，由于减少了螺钉间的挤压摩擦磨损，所以也能带来节能环保的优点。

结合图1至图9所示，可选地，所述安装架包括侧面固定板2以及底板26，所述供钉结构安装在所述底板26和所述侧面安装板2之间，对于其他部 件的布置方式可以灵活设定，满足对应的供钉要求即可。

结合图1至图9所示，可选地，所述第一运动机构还包括左运钉电梯10、右运钉电梯9以及测钉传感器22，所述左运钉电梯10和所述右运钉电梯9相对设置且两者之间形成间隙，所述螺钉33位于所述间隙中，所述测定传感器22对准所述间隙，以使得所述测钉传感器22可以检测所述间隙内有无螺钉33，每一次送钉的过程之前都对有无螺钉33进行检测，避免在没有螺钉进入竖直运钉电梯8的情况下进行推钉，提高整个运钉过程的准确度。

结合图1至图9所示，可选地，所述第二运动机构还包括用于缓冲所述水平推钉杆19冲力的水平缓冲器16，所述水平缓冲器16设置在所述批嘴34处，因为水平推钉杆19在水平推钉气缸14的作用下瞬间会产生很大的冲力，通过在水平推钉杆19运动行程的末端增加水平缓冲器16可以缓冲冲力对机械结构造成的影响，对于水平缓冲器16可以采用橡胶件，因为水平推钉杆19将螺钉33推送至批嘴34中，所以水平缓冲器16可以设置在批嘴34处，具体不做限定。

结合图1至图9所示，可选地，在底板26上还设有用于水平推钉杆导向的水平前轨道32以及用于安装水平前轨道32的水平轨道固定板31。

结合图1至图9所示，可选地，所述供钉结构包括：振动单元、供钉结构轨道23、供钉结构轨道压板24及供钉结构固定板25，所述振动单元与所述供钉结构轨道23连接，所述振动单元安装在所述供钉结构固定板25上，所述供钉结构轨道23安装在所述供钉结构轨道压板25上，需要说明的是，对于供钉结构可以参见常见的供钉装置，本领域普通技术人员应当了解，满足与第一动力机构匹配送钉即可，此处不进行赘述。

结合图1至图9所示，可选地，所述第一动力单元为气动滑台3，所述第二动力单元为水平推钉气缸14，在水平推钉气缸14上还设有用于安装水平推钉杆19的推顶杆转接件20，在气动滑台3上设置转接板12，竖直运钉电梯8与该转接板12连接，这样气动滑台3运动可以带动竖直运钉电梯8运动，本领域普通技术人员应当了解，具体不做介绍。

结合图1至图9所示，可选地，为了防止螺钉33从竖直运钉电梯8中脱出，竖直运钉电梯8还具有电梯后挡板16和电梯前挡板13，通过增加这一结 构可以避免螺钉33脱出。

结合图1至图9所示，可选地，所述第一运动机构在竖直方向上设有用于调整所述竖直运钉电梯8初始位置的用竖直限位块4和下调节螺钉41，其中，为了保证电梯最下位送钉，需要保证气动滑台3最下位的位置，此处用竖直限位块4和下调节螺钉41实现，调节下调节螺钉41的位置，即可调节电梯8的位置。

结合图1至图9所示，为了进一步避免竖直运钉电梯8运动位移，第一运动机构还设有上限位块6和下限位块40及用于安装上限位块6和下限位块40的限位块固定板7，利用上限位块6和下限位块40对所述竖直运钉电梯8进行限位。

结合图1至图9所示，为了兼容不同型号的运送螺钉34，所述第一运动机构还包括用于调整调节运送螺钉的宽度的电梯宽度调节板17，将电梯8末端设计为右运钉电梯9和左运钉电梯10的组合，便于模块化替换，并且调节电梯宽度调节板17，即可调节竖直运钉电梯运送螺钉的宽度。

结合图1至图9所示，可选地，所述第二运动机构还包括用于所述水平推钉气缸14的初始位置的水平调节螺钉15和水平限位块21，水平限位块21还用于限制所述水平推钉杆运动位移的，其中：为了水平推钉杆19运动到最前方时，运送螺钉34能恰好落入批嘴33的凹槽内，需要保证水平推钉气缸14收缩位置，此处用水平调节螺钉15和水平限位块21实现。

结合图1至图9所示，可选地，所述批嘴34中设有用于容纳所述螺钉33的凹槽，当运送螺钉34到达最前位置时，运送螺钉34下降一段微小距离，防止水平推钉杆19向后运动时将其带回。

结合图1至图9所示，下面针对螺钉的运送过程的一种实施例进行介绍：

运钉机构处于初始位置状态，气动滑台3处于最上位置，水平推钉气缸14处于伸长状态，供钉结构1振动，将运送螺钉34排成一整列，当最前面的运送螺钉34进入右运钉电梯9和左运钉电梯10之间时，测钉传感器22有信号，此时气动滑台3向下运动，电梯8带着运送螺钉34向下运动，当其达到最低位时，水平推钉气缸14收缩，带着水平推钉杆19向前运动，水平推钉 杆19将推着被电梯8运送到底部的运送螺钉34向前运动，进入批嘴33，此批嘴33内有个凹槽，当运送螺钉34到达最前位置时，运送螺钉34下降一段微小距离，防止水平推钉杆19向后运动时将其带回，运送螺钉34进入凹槽后，水平推钉气缸14伸长，带着水平推钉杆19复位，当水平推钉杆19复位后，气动滑台3复位，完成运送一颗运送螺钉34的过程。

本发明实施例中还提供了一种拧螺丝机械手系统，所述系统包括运钉装置，所述运钉装置为前面实施例中的运钉装置，此处不进行赘述。

采用本发明提供的拧螺丝机械手系统，利用动力结构运送螺钉的方式，每次运送一个螺钉，不容易发生叠钉、卡钉，结构简单紧凑、性能稳定，可靠性高，由于减少了螺钉间的挤压摩擦磨损，所以也能带来节能环保的优点。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器(rom，readonlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁盘或光盘等。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上对本发明所提供的一种运钉装置及具有该装置的拧螺丝机械手装置进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。