一种安装多种弹簧用的机械手及其工作方法
【专利摘要】一种安装多种弹簧用的机械手，包括机械手基座、外部控制系统、两个弹簧夹爪、一个抽气式吸盘以及检测爪，其中两个弹簧夹爪相对设置在机械手基座两端，抽气式吸盘设置在两个弹簧夹爪之间，每个弹簧夹爪均包括两个抓取手指，检测爪端部设有测力传感器，弹簧夹爪上设有位置检测装置，外部控制系统包括报警装置、计数装置、驱动装置和控制装置；所述的弹簧夹爪、抓取手指、抽气式吸盘和检测爪均与驱动装置连接，测力传感器、报警装置、计数装置、位置检测装置和驱动装置均与控制装置连接。这种设计代替手工安装弹簧，大大提高生产效率，并解决了机器内部弹簧不好安装的问题。
【专利说明】
一种安装多种弹簧用的机械手及其工作方法
技术领域
[0001]本发明涉及机械手的技术领域，特别涉及一种安装多种弹簧用的机械手。
【背景技术】
[0002]由于弹簧的安装环境较为复杂，安装方式多有变化，目前，弹簧的安装多为手工安装，但是，当弹簧需安装在机器内部时，人手不方便探入，并且不易观察，就算在安装时利用探视镜，也是十分影响生产效率的，而且安装品质不易保证；另外，当所需安装弹簧的弹簧力很大时，手工操作更为不易，这就需要有一种自动化的弹簧安装系统，来代替手工操作，并能应对弹簧复杂的安装环境。
[0003]另外弹簧安装可能会产生不合格，或者安装后弹簧力没有达到标准，这就需要在安装完成后进行有效的检测，但是普通的位置检测合格并不能保证弹簧力一定达到标准。
【发明内容】
[0004]发明的目的:本发明公开一种安装多种弹簧用的机械手，代替手工安装弹簧，大大提高生产效率，能解决机器内部弹簧不好安装的问题，并可以应对复杂的实际情况;安装完成后，直接对弹簧力进行检测，一旦检测出安装不合格，自动进行再安装。
[0005]技术方案:为了实现以上目的，本发明公开了一种安装多种弹簧用的机械手，包括机械手基座、外部控制系统、两个弹簧夹爪、一个抽气式吸盘以及检测爪，其中两个弹簧夹爪相对设置在机械手基座两端，抽气式吸盘设置在两个弹簧夹爪之间，每个弹簧夹爪均包括两个抓取手指，检测爪端部设有测力传感器，弹簧夹爪上设有位置检测装置，外部控制系统包括报警装置、计数装置、驱动装置和控制装置;所述的弹簧夹爪、抓取手指、抽气式吸盘和检测爪均与驱动装置连接，测力传感器、报警装置、计数装置、位置检测装置和驱动装置均与控制装置连接。这种设计用可以代替手工安装弹簧，大大提高生产效率，能解决机器内部弹簧不好安装的问题，并可以应对复杂的实际情况，并有计数功能;通过位置检测装置确定安装位置，安装完成后，对弹簧力进行检测，一旦检测出安装不合格，自动进行再安装；当不合格状态无法排除时，报警装置进行报警。
[0006]进一步的，上述一种安装多种弹簧用的机械手，所述驱动装置包括真空吸附风机，其与抽气式吸盘连接。这种设计对于有磁性和没有磁性的物体，都可以吸引，适用性广。
[0007]进一步的，上述一种安装多种弹簧用的机械手，所述测力传感器为压力传感器。这种设计通过检测弹簧的弹簧力，来判别弹簧是否被正确安装，这种方式直接并且有效。
[0008]进一步的，上述一种安装多种弹簧用的机械手，所述抓取手指的端部设有橡胶套。这种设计将抓取弹簧时的刚性接触转化为柔性接触，防止损坏所抓取弹簧。
[0009]进一步的，上述一种安装多种弹簧用的机械手，所述橡胶套表面设有防滑纹。这种设计提高橡胶套与弹簧之间的摩擦力，防止滑脱。
[0010]进一步的，上述一种安装多种弹簧用的机械手，所述两个弹簧夹爪可在驱动装置作用下互相以平行状态靠近或远离。
[0011]进一步的，上述一种安装多种弹簧用的机械手，所述两个弹簧夹爪一端相连接，并可在驱动装置作用下以连接点为支点进行开合。
[0012]—种安装多种弹簧用的机械手的工作方法，具体工作方法如下:I)机械手到达弹簧存放处，抽气式吸盘吸引弹簧;2)弹簧被吸附后，机械手离开弹簧存放处，准备进入安装位置，同时弹簧夹爪将弹簧两端分别固定;3)弹簧夹爪将弹簧拉伸或压缩至设定长度，同时机械手到达预定的安装位置;4)其中一个弹簧夹爪先将弹簧一端安装至指定位置;5)另一个弹簧夹爪再将弹簧另一端安装至指定位置，在这过程中，另一个弹簧夹爪可以在驱动装置带动下对弹簧进行压缩或拉伸，即调整弹簧长度以便顺利安装;6)—次安装完成后，抽气式吸盘停止吸引；7)检测爪带动测力传感器对安装后的弹簧进行检测，若弹簧力达到设定值，说明弹簧安装成功，计数装置计数一次，机械手退出并进行下一轮安装;8)若弹簧力达不到设定值，说明弹簧安装失败，抽气式吸盘与弹簧夹爪相配合，取出弹簧并进行再安装和再检测，检测合格后计数装置计数一次;9)若连续2?5次均无法安装，报警装置进行报警，由操作人员排除故障。
[0013]进一步的，上述一种安装多种弹簧用的机械手的工作方法，所述弹簧为压缩弹簧时，两个弹簧夹爪直接夹紧并压缩弹簧，此时抓取手指处于合拢状态;弹簧为拉伸弹簧时，抓取手指打开，抓取拉伸弹簧两端的挂钩并夹紧，以此进行拉伸;弹簧为扭力弹簧时，抓取手指打开，抓取并夹紧扭力弹簧的两臂，以进行安装。
[0014]上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果:本发明所述的一种安装多种弹簧用的机械手，代替手工安装弹簧，大大提高生产效率，并解决了机器内部弹簧不好安装的问题;可以吸取所有弹簧，同时抓取弹簧更方便，并避免损坏弹簧，安装过程更可靠，并能应对复杂的实际情况，同时满足压缩弹簧、拉伸弹簧和扭力弹簧的安装;安装后，通过压力传感器对弹簧力进行检测，一旦检测出安装不合格，控制装置发出指令，自动进行再安装；不合格无法自动排除时，可进行报警，更人性化，并有计数功能。
【附图说明】
[0015]图1为本发明所述的一种安装多种弹簧用的机械手的结构示意图；
图中:1-弹簧夹爪，11-抓取手指，2-抽气式吸盘，3-检测爪，4-测力传感器。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图，对本发明【具体实施方式】进行详细的描述。
实施例
[0017]本发明的一种安装多种弹簧用的机械手，如图1所示，包括机械手基座、外部控制系统、两个弹簧夹爪1、一个抽气式吸盘2以及检测爪3，其中两个弹簧夹爪I相对设置在机械手基座两端，抽气式吸盘2设置在两个弹簧夹爪I之间，每个弹簧夹爪I均包括两个抓取手指11，检测爪3端部设有测力传感器4，测力传感器4为压力传感器，弹簧夹爪I上设有位置检测装置，外部控制系统包括报警装置、计数装置、驱动装置和控制装置;所述的弹簧夹爪1、抓取手指11、抽气式吸盘2和检测爪3均与驱动装置连接，测力传感器4、报警装置、计数装置、位置检测装置和驱动装置均与控制装置连接;所述驱动装置包括真空吸附风机，其与抽气式吸盘2连接;所述抓取手指11的端部设有橡胶套;所述橡胶套表面设有防滑纹。
[0018]所述两个弹簧夹爪I可在驱动装置作用下互相以平行状态靠近或远离；或者用两个弹簧夹爪I 一端相连接，并可在驱动装置作用下以连接点为支点进行开合来代替上述方案。
[0019]所述两个弹簧夹爪I均可在机械手基座上转动，这样可以调整抓取手指11的抓取方向，更好的根据实际情况进行对弹簧的夹持。
[0020]检测爪3包括上爪、下爪以及连接两者的关节，这样就可以通过检测爪3灵活调整测力传感器4的位置，以便对弹簧进行测定。
[0021 ]抓取手指11包括上夹爪和下夹爪，上夹爪和下夹爪之间设有夹爪关节，上夹爪与弹簧夹爪I之间设有关节，相互之间可以灵活转动，以应对不同规格的弹簧。或者在弹簧夹爪I端部设置总关节，两个上夹爪端部均与总关节相连接，用来代替两个上夹爪与弹簧夹爪I之间分别设有关节的方案。
[0022]—种安装多种弹簧用的机械手的工作方法如下:
1)机械手到达弹簧存放处，抽气式吸盘2吸引弹簧；
2)弹簧被吸附后，机械手离开弹簧存放处，准备进入安装位置，同时弹簧夹爪I将弹簧两端分别固定；
3)弹簧夹爪I将弹簧拉伸或压缩至设定长度，同时机械手到达预定的安装位置；
4)其中一个弹簧夹爪I先将弹簧一端安装至指定位置；
5)另一个弹簧夹爪I再将弹簧另一端安装至指定位置，在这过程中，另一个弹簧夹爪I可以在驱动装置带动下对弹簧进行压缩或拉伸，即调整弹簧长度以便顺利安装；
6)—次安装完成后，抽气式吸盘2停止吸引；
7)检测爪3带动测力传感器4对安装后的弹簧进行检测，若弹簧力达到设定值，说明弹簧安装成功，计数装置计数一次，机械手退出并进行下一轮安装；
8)若弹簧力达不到设定值，说明弹簧安装失败，抽气式吸盘2与弹簧夹爪I相配合，取出弹簧并进行再安装和再检测，检测合格后计数装置计数一次；
9)若连续2?5次均无法安装，报警装置进行报警，由操作人员排除故障。
[0023]当弹簧为压缩弹簧时，两个弹簧夹爪I直接夹紧并压缩弹簧，此时抓取手指11处于合拢状态;弹簧为拉伸弹簧时，抓取手指11打开，抓取拉伸弹簧两端的挂钩并夹紧，以此进行拉伸;弹簧为扭力弹簧时，抓取手指11打开，抓取并夹紧扭力弹簧的两臂，先将扭力弹簧的本体安装在弹簧安装轴或者其他安装部上，然后两个弹簧夹爪I的抓取手指11同时抓紧扭力弹簧的两臂，移动至设定位置，完成安装。
[0024]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种安装多种弹簧用的机械手，其特征在于:包括机械手基座、外部控制系统、两个弹簧夹爪(I)、一个抽气式吸盘(2)以及检测爪(3)，其中两个弹簧夹爪(I)相对设置在机械手基座两端，抽气式吸盘(2)设置在两个弹簧夹爪(I)之间，每个弹簧夹爪(I)均包括两个抓取手指(11)，检测爪(3)端部设有测力传感器(4)，弹簧夹爪(I)上设有位置检测装置，外部控制系统包括报警装置、计数装置、驱动装置和控制装置； 所述的弹簧夹爪(I)、抓取手指(U)、抽气式吸盘(2)和检测爪(3)均与驱动装置连接，测力传感器(4)、报警装置、计数装置、位置检测装置和驱动装置均与控制装置连接。2.根据权利要求1所述的一种安装多种弹簧用的机械手，其特征在于:所述驱动装置包括真空吸附风机，其与抽气式吸盘(2)连接。3.根据权利要求1所述的一种安装多种弹簧用的机械手，其特征在于:所述测力传感器(4)为压力传感器。4.根据权利要求1所述的一种安装多种弹簧用的机械手，其特征在于:所述抓取手指(11)的端部设有橡胶套。5.根据权利要求4所述的一种安装多种弹簧用的机械手，其特征在于:所述橡胶套表面设有防滑纹。6.根据权利要求1所述的一种安装多种弹簧用的机械手，其特征在于:所述两个弹簧夹爪(I)可在驱动装置作用下互相以平行状态靠近或远离。7.根据权利要求1所述的一种安装多种弹簧用的机械手，其特征在于:所述两个弹簧夹爪(I) 一端相连接，并可在驱动装置作用下以连接点为支点进行开合。8.一种安装多种弹簧用的机械手的工作方法，其特征在于:具体工作方法如下: 1)机械手到达弹簧存放处，抽气式吸盘(2)吸引弹簧； 2)弹簧被吸附后，机械手离开弹簧存放处，准备进入安装位置，同时弹簧夹爪(I)将弹簧两端分别固定； 3)弹簧夹爪(I)将弹簧拉伸或压缩至设定长度，同时机械手到达预定的安装位置； 4)其中一个弹簧夹爪(I)先将弹簧一端安装至指定位置； 5)另一个弹簧夹爪(I)再将弹簧另一端安装至指定位置，在这过程中，另一个弹簧夹爪(I)可以在驱动装置带动下对弹簧进行压缩或拉伸，即调整弹簧长度以便顺利安装； 6)—次安装完成后，抽气式吸盘(2)停止吸引； 7)检测爪(3)带动测力传感器(4)对安装后的弹簧进行检测，若弹簧力达到设定值，说明弹簧安装成功，计数装置计数一次，机械手退出并进行下一轮安装； 8)若弹簧力达不到设定值，说明弹簧安装失败，抽气式吸盘(2)与弹簧夹爪(I)相配合，取出弹簧并进行再安装和再检测，检测合格后计数装置计数一次； 9)若连续2?5次均无法安装，报警装置进行报警，由操作人员排除故障。9.根据权利要求8所述的一种安装多种弹簧用的机械手的工作方法，其特征在于:所述弹簧为压缩弹簧时，两个弹簧夹爪(I)直接夹紧并压缩弹簧，此时抓取手指(11)处于合拢状态;弹簧为拉伸弹簧时，抓取手指(11)打开，抓取拉伸弹簧两端的挂钩并夹紧，以此进行拉伸;弹簧为扭力弹簧时，抓取手指(11)打开，抓取并夹紧扭力弹簧的两臂，以进行安装。
【文档编号】B23P19/04GK106078181SQ201610639616
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月8日 公开号201610639616.2, CN 106078181 A, CN 106078181A, CN 201610639616, CN-A-106078181, CN106078181 A, CN106078181A, CN201610639616, CN201610639616.2
【发明人】苏皓
【申请人】江苏捷帝机器人股份有限公司