应用于机器人的工件拧紧装置和机器人的制作方法

本实用新型属于机械装配领域，具体涉及一种应用于机器人的工件拧紧装置和机器人。

背景技术：

目前，行业内发动机缸盖、缸体螺堵的拧紧部分普遍采用人工操作，麻烦耗时。也有部分采用自动拧紧装置，但是不能实现多品种兼容，并且拧紧质量不可靠，适应性差。因此需要研发一种可以实现多品种兼容、全自动上料、全自动拧紧的系统。

技术实现要素：

本实用新型目的在于提供一种应用于机器人的工件拧紧装置和机器人，可以实现多品种兼容、全自动上料、全自动拧紧的装配工序。

本实用新型实施例提供一种应用于机器人的工件拧紧装置，所述机器人包括抓取机构，所述抓取机构用于抓取第一工件，包括：工作台、拧紧机构和送料机构；

所述拧紧机构包括：固定板、活动板、伸缩装置和拧紧枪；

所述固定板固定设置在所述工作台上；

所述活动板可滑动地设置在所述固定板上；

所述伸缩装置固定设置在所述工作台上，所述伸缩装置与所述活动板连接，用于带动所述活动板在所述固定板上滑动；

所述拧紧枪固定设置在所述活动板上，并随所述活动板移动；

所述送料机构包括：立柱、旋转装置、升降装置和夹爪；

所述夹爪用于夹取第二工件；

所述夹爪设置在所述升降装置上，所述升降装置用于调节所述夹爪的高度；

所述立柱固定设置在所述工作台上，所述旋转装置固定设置在所述立柱的顶端，所述升降装置设置在所述旋转装置上，所述旋转装置用于带动所述升降装置旋转。

在一种可行的方案中，所述固定板上设有滑轨，所述活动板上设有滑块；

所述滑块滑动地设置在所述滑轨上，使所述活动板可滑动地设置在所述固定板上。

在一种可行的方案中，应用于机器人的工件拧紧装置，还包括：第一感应器、第二感应器和控制器；

所述第一感应器和所述第二感应器分别与所述控制器电性连接；

所述升降装置通过连接板设置在所述旋转装置上；

所述第一感应器和所述第二感应器设置在所述立柱上，且位于所述连接板的下方；

所述第一感应器和所述第二感应器用于检测所述连接板的初始位置及旋转终止位置。

在一种可行的方案中，应用于机器人的工件拧紧装置，还包括：第三感应器和第四感应器；

所述第三感应器和所述第四感应器分别与所述控制器电性连接，且所述第三感应器和所述第四感应器设置在所述固定板上；

所述第三感应器和所述第四感应器用于检测所述活动板的初始位置及终止位置。

在一种可行的方案中，应用于机器人的工件拧紧装置，还包括：第五感应器；

所述第五感应器与所述控制器电性连接，且所述第五感应器设置在所述固定板上；

所述第五感应器用于在感应到所述拧紧枪上的第二工件时，向所述控制器发送第二工件到位信号。

在一种可行的方案中，所述拧紧机构，还包括：两个缓冲限位件；

所述两个缓冲限位件均设置在所述固定板上，且所述活动板可滑动地设置在所述两个缓冲限位件之间的滑轨上。

在一种可行的方案中，应用于机器人的工件拧紧装置，还包括：定位架；

所述定位架固定设置在所述工作台上，且所述定位架上设有定位销，所述定位销用于与所述抓取机构上的销孔配合。

在一种可行的方案中，所述工作台设有通过孔；

所述拧紧枪在所述工作台上的投影位于所述通过孔内。

在一种可行的方案中，所述工作台的底部设有高度调节机构。

本实用新型实施例还提供一种机器人，包括，抓取机构及上述任意一种可行的方案中的应用于机器人的工件拧紧装置。

基于上述方案可知，本实用新型通过提供一种应用于机器人的工件拧紧装置，机器人包括抓取机构，抓取机构用于抓取第一工件，工件拧紧装置包括：工作台、拧紧机构和送料机构。拧紧机构和送料机构均设置在工作台上。送料机构包括：立柱、旋转装置、升降装置和夹爪。拧紧机构包括：固定板、活动板、伸缩装置和拧紧枪。夹爪抓取第二工件，升降装置可以带动夹爪上下移动以适应不同的工作高度，旋转装置带动夹爪到拧紧机构的拧紧枪处，升降装置带动夹爪下压将第二工件放置于拧紧枪的枪头上，随后拧紧机构的伸缩装置带动拧紧枪到达第一工件处，并将第二工件安装到第一工件上。本实用新型设计的应用于机器人的工件拧紧装置，可以实现多品种兼容、全自动上料和全自动拧紧的装配工序。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例一中的工件拧紧装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一中的拧紧机构第一视角的结构示意图；

图3为本实用新型实施例一中的拧紧机构第二视角的结构示意图；

图4为本实用新型实施例一中的送料机构的结构示意图；

图5为本实用新型实施例一中的固定板及设于固定板上的机构的示意图；

图6为本实用新型实施例一中的工作台的结构示意图；

图7为本实用新型实施例二中的机器人的部分结构示意图。

图中标号：

1、工作台；11、定位架；111、定位销；12、通过孔；13、高度调节机构；2、拧紧机构；21、固定板；211、滑轨；22、活动板；221、滑块；222、限位板；23、伸缩装置；24、拧紧枪；25、第三感应器；26、第四感应器；27、第五感应器；28、缓冲限位件；281、缓冲件；282、限位件；3、送料机构；31、立柱；32、旋转装置；33、升降装置；34、夹爪；35、第一感应器；36、第二感应器；10、抓取机构。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，也可以是成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，也可以是通讯连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介的间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面以具体地实施例对本实用新型的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

图1为本实用新型实施例一中的工件拧紧装置的结构示意图，图2为本实用新型实施例一中的拧紧机构第一视角的结构示意图，图3为本实用新型实施例一中的拧紧机构第二视角的结构示意图，图4为本实用新型实施例一中的送料机构的结构示意图，图5为本实用新型实施例一中的固定板及设于固定板上的机构的示意图，图6为本实用新型实施例一中的工作台的结构示意图。如图1至图6所示，本实施例提供一种应用于机器人的工件拧紧装置，机器人包括抓取机构，抓取机构用于抓取第一工件，工件拧紧装置包括：工作台1、拧紧机构2和送料机构3。

拧紧机构2包括：固定板21、活动板22、伸缩装置23和拧紧枪24。固定板21固定设置在工作台1上，活动板22可滑动地设置在固定板21上，伸缩装置23固定设置在工作台1上，伸缩装置23与活动板22连接，用于带动活动板22在固定板21上滑动。拧紧枪24固定设置在活动板22上，并随活动板22移动。

具体来说，如图1、图2和图3所示，固定板21垂直于工作台1设置，在本实施例中，伸缩装置23为升降气缸，活动板22为l型板，l型板的一端滑动地设置在固定板21上，另外，拧紧枪24的数量为两个，拧紧枪24的枪头与第二工件的型号及形状适配，两个拧紧枪24均固定设置在l型板的另一端。并且l型板与升降气缸连接，在升降气缸的带动下，拧紧枪24跟随l型板在固定板21上上下移动。

送料机构3包括：立柱31、旋转装置32、升降装置33和夹爪34。夹爪34用于夹取第二工件，夹爪34设置在升降装置33上，升降装置33用于调节夹爪34的高度。立柱31固定设置在工作台1上，旋转装置32固定设置在立柱31的顶端，升降装置33设置在旋转装置32上，旋转装置32用于带动升降装置33旋转。

具体来说，如图1和图4所示，在本实施例中，立柱31垂直设置在工作台1上，位于拧紧机构2的右侧，旋转装置32为旋转气缸，升降装置33为升降气缸，夹爪34的数量设置为两个，两个夹爪34在伸缩气缸的带动下可以进行夹持的动作。在升降装置33的带动下两个夹爪34可以升降，在旋转装置32的带动下两个夹爪34可以旋转。并且在本实施例中，第二工件为螺堵，夹爪34的夹持部位根据螺堵的型号设定，可以根据不同夹持工件的型号，设计不同的夹爪以适应，在此不予限定。

另外，本实施例提供一种应用于机器人的工件拧紧装置的工作步骤为，螺堵通过振动盘筛选依次排列至夹爪34的位置处，夹爪34夹持住螺堵后，升降装置33升起，旋转装置32带动夹爪34旋转180°，转至拧紧枪24的上方，升降气缸33下降将螺堵压紧到拧紧枪24的枪头上，拧紧枪24启动认帽程序，将枪头插入螺堵，夹爪34松开，升降装置33上升，旋转装置32旋转复位，进行下一次操作。伸缩装置23带动拧紧枪24上升，拧紧枪24将螺堵拧紧到第一工件上，随后伸缩装置23带动拧紧枪24下降复位，进行下一次操作。

通过上述内容不难发现，本实用新型通过设计一种应用于机器人的工件拧紧装置，机器人包括抓取机构，抓取机构用于抓取第一工件，工件拧紧装置包括：工作台、拧紧机构和送料机构。拧紧机构和送料机构均设置在工作台上。送料机构包括：立柱、旋转装置、升降装置和夹爪。拧紧机构包括：固定板、活动板、伸缩装置和拧紧枪。夹爪抓取第二工件，升降装置可以带动夹爪上下移动以适应不同的工作高度，旋转装置带动夹爪到拧紧机构的拧紧枪处，升降装置带动夹爪下压将第二工件放置于拧紧枪的枪头上，随后拧紧机构的伸缩装置带动拧紧枪到达第一工件处，并将第二工件安装到第一工件上。本实用新型设计的应用于机器人的工件拧紧装置，可以实现多品种兼容、全自动上料和全自动拧紧的装配工序。

可选地，在本实施例中，如图2所示，固定板21上设有滑轨211，活动板22上设有滑块221，滑块221滑动地设置在滑轨211上，使活动板22可滑动地设置在固定板21上。

在本实施例中，固定板21上设有两条相互平行的滑轨211，活动板22为l型板，两个滑块221分别设置在l型板的一端，并通过滑块221滑动地设置在滑轨211上，使得活动板22可滑动地设置在固定板21上。

可选地，如图4所示，本实施例提供的应用于机器人的工件拧紧装置，还包括：第一感应器35、第二感应器36和控制器(图中未画出)。

第一感应器35和第二感应器36分别与控制器电性连接，升降装置33通过连接板37设置在旋转装置32上，第一感应器35和第二感应器36设置在立柱31上，且位于连接板37的下方，第一感应器35和第二感应器36用于检测连接板37的初始位置及旋转终止位置。

具体来说，在本实施例中，如图4所示，连接板37处于初始位置时，夹爪34的爪头向右，且夹爪34的投影与连接板37垂直，第二感应器36可以通过感应连接板37的位置感应夹爪34处于可抓取第二工件的位置。在本实施中，连接板37处于旋转终止位置时，旋转装置32带动连接板37旋转180°，此时夹爪34的爪头向左，第一感应器35可以通过感应连接板37的位置感应到夹爪34处于可以将第二工件压紧到拧紧枪24的位置。

可选地，如图3所示，本实施例提供的应用于机器人的工件拧紧装置，还包括：第三感应器25和第四感应器26。

第三感应器25和第四感应器26分别与控制器电性连接，且第三感应器25和第四感应器26设置在固定板21上。第三感应器25和第四感应器26用于检测活动板22的初始位置及终止位置。

具体来说，在本实施例中，活动板22处于初始位置时，即拧紧枪24位于可以接受夹爪34将第二工件压紧到拧紧枪24的枪头的位置时，第四感应器26通过感应到活动板22时感应到拧紧枪24处于待接受第二工件的位置。活动板22处于终止位置时，即拧紧枪24位于将第二工件拧紧到第一工件的位置时，第三感应器25通过感应到活动板22时感应到拧紧枪24处于将第二工件拧紧到第一工件的位置。

可选地，如图2所示，本实施例提供的应用于机器人的工件拧紧装置，第五感应器27。

第五感应器27与控制器电性连接，且第五感应器27设置在固定板21上。第五感应器27用于在感应到拧紧枪24上的第二工件时，向控制器发送第二工件到位信号。在本实施例中，第五感应器27的数量与拧紧枪24的数量相同，也为两个。第五感应器27用于感应第二工件是否压装到拧紧枪24的枪头上。

可选地，在本实施中，如图5所示，拧紧机构2还包括：两个缓冲限位件28。两个缓冲限位件28均设置在固定板21上，且活动板22可滑动地设置在两个缓冲限位件28之间的滑轨211上。

具体来说，在本实施例中，缓冲限位件28包括：缓冲件281和限位件282，并且两个缓冲限位件28分别设置在固定板21上，且分别用于限制活动板22在上述提到的活动板22的初始位置和终止位置之间滑动。并且，在活动板22上设置了两块限位板222，在活动板22的运动过程中，限位板222首先触碰到缓冲件281，缓冲件281压缩，进而限位板222触碰到限位件282，从而使得活动板22停止。

可选地，如图1和图6所示，本实施例提供的应用于机器人的工件拧紧装置，还包括：定位架11，定位架11固定设置在工平台1上，且定位架11上设有定位销111，定位销111用于与抓取机构上的销孔配合。在本实施例中，定位销111的数量为两个，当抓取机构的机械臂移动至工作台1时，定位销111插入机械臂上的销孔，起到固定抓取机构的作用。

可选地，如图6所示，在本实施例中，工作台1设有通过孔12。拧紧枪24在工作台1上的投影位于通过孔12内。在本实施例中，通过孔12为凸字型，两个拧紧枪24在伸缩装置23的带动下，在通过孔12对应的上下位置处运动。

可选地，如图6所示，在本实施例中，工作台1的底部设有高度调节机构13。在本实施例中，高度调剂机构13为四组调节螺栓，且均匀地设置于工作台1底座上。通过调整调节螺栓，可以调节工作台1的高度，以适应工件拧紧装置需要的不同高度。

图7为本实用新型实施例二中的机器人的部分结构示意图，如图7所示，本实施例提供一种机器人，包括：抓取机构10及实施例一所述提供的应用于机器人的工件拧紧装置。

如图7所示，当抓取机构10的机械臂移动至工作台1时，定位销111插入机械臂上的销孔，起到固定抓取机构的作用。

值得说明的是，上述任意方案中提到的感应器均与控制器电性连接，由控制器控制各机构进行工作，达到了全自动拧紧工件的目的。并且拧紧枪具有转矩设定和显示功能。本实用新型提供的应用于机器人的工件拧紧装置，能监控拧紧力矩，拧紧质量可靠稳定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一特征和第二特征直接接触，或第一特征和第二特征通过中间媒介间接接触。

而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任意一个或者多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。