专利名称：一种打螺丝机器人的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种打螺丝机器人，尤其是一种低成本、高柔性、工作范围大、占地面积小的打螺丝机器人。
背景技术：
打螺丝是将产品各部件、机构组装成最终产品的重要环节，即通过螺丝将各部件连为一个整体，因此，打螺丝设备应用的范围非常广泛，目前使用比较广泛的机构存在以下缺点
1、专用机构
自动打螺丝机安装在固定机构上，通过机构上下将螺丝打入螺丝孔。优点结构简单、成本低；
缺点不能在工作平面(XY平面)内移动、打螺丝位置不能自动调整、柔性差；
2、直角坐标机构(XY平台)
自动送螺丝机安装在直角坐标机构上，直角坐标机构带动自动打螺丝机在水平面内运动，当运动到螺丝孔处时，机构向下运动将螺丝打入螺丝孔。优点柔性较强、可在工作平面内移动。缺点设备占地面积大、工作空间受制于安装平面、成本较高。3、机器人
自动送螺丝机安装在机器人手臂末端，机器人带动自动送螺丝机运动，当运动到螺丝孔处时，机器人向下运动将螺丝打入螺丝孔。优点柔性强、可在工作平面内移动、设备占地面积小；
缺点成本高、调整姿态的关节基本不参与工作反而成为自身的负载，降低设备的承载能力，同时也造成成本浪费。
发明内容
针对以上问题，本发明提出一种技术方案，具体为一种打螺丝机器人，包括一个固定底座、两个旋转关节、两个手臂、安装板、气缸、连接板、打螺丝机。进一步所述本发明有两个旋转关节带动两个手臂动作，旋转关节由电机和减速机组成。第一个旋转关节安装在底座内，带动两个手臂旋转；第二个旋转关节安装在第一个手臂上，带动第二个手臂旋转。工作平面内的位置由两个手臂的组合运动到达。进一步所述本发明在安装板上有连接板位置调节轨道，可以调节气缸安装的上下位置；安装板上有气缸调节轨道，可以调节气缸的安装位置和安装不同规格型号的气缸。进一步所述气缸可以实现上升下降动作，增加本发明机构的自由度。进一步所述本发明在安装板上安装有气缸，连接板用来连接气缸和打螺丝机，气缸驱动打螺丝机的上下动作，完成螺丝植入。本发明优点占地面积小、工作范围大且可调整、可在工作平面内运动、适应不同产品、结构简单、成本低。
下面结合附图对本发明进一步说明。图1是打螺丝机器人系统结构图。图2是打螺丝机器人手臂结构图。图3是打螺丝机器人手臂运行范围图。图4是打螺丝机器人打螺丝气缸组件图。图5是打螺丝机器人整体运行范围图。
具体实施例方式在图1中，打螺丝机器人组成方式是机器人手臂101上安装有气缸模块102，气缸模块102上安装有打螺丝机103。螺丝孔位提前输入到机器人控制系统中，机器人读取螺丝孔位置，然后机器人手臂101带动气缸模块102和打螺丝机103运动到目标位上方。螺丝机103获取螺丝的方式由以下方式
(1)机器人101带螺丝机103到外部送料机构定位置(如震动盘等)获取；
(2)外部送料机构自动把螺丝送到螺丝机(如采用螺丝吹送方式等)。打螺丝机器人打一个螺丝动作步骤为
Cl)螺丝机103获取一个螺丝；
(2)机器人读取程序中一个目标位置；
(3)机器人手臂101运行到目标位置上方；
(4)气缸模块102上的气缸下降到打螺丝位置；
(5)螺丝机103旋转，将螺丝打入螺丝孔；
(6)气缸模块102上的气缸上升到目标位置上方。在图2中，底座201用来固定机器人，第一个旋转关节202安装在底座201内，第I个手臂203安装在第一个旋转关节202上，第二个旋转关节204安装在第一个手臂203上，第二个手臂205安装在第二个旋转关节204上，在第二个手臂205上有工具安装接口 206。两个旋转关节带动两个手臂动作。可以根据实际情况在工具安装接口 206安装工具。底座201面积是整个机构的占地面积。在图3中，最小范围301是打螺丝机器人手臂的最小工作范围，最大范围302是打螺丝机器人手臂的最大工作范围。本发明工作范围由两个手臂长度和两个关节的旋转角度范围决定。本发明中两个关节组合运动可以到达工作平面(XY平面)运行范围内的任意点，同量，当要到达工作平面中的一点，两个关节必须同步运动。在图4中，连接板固定座401用来将固定板403固定在机器人上，固定板上有调节轨道404，调节固定板紧固螺丝可以调节固定板403的上下安装位置。固定板403上有气缸安装轨道405，用来调节气缸406的安装位置，同时，因不同行程气缸对应的长度不同，所以气缸安装轨道405可以用来很方便地安装多种行程的气缸。连接板407用来连接气缸和螺丝批，确保气缸带动螺丝批上下动作。在图5中，打螺丝机器人整体运行范围501由主要连接板407的长度和安装方式决定，连接板407安装方位可以手动绕气缸轴旋转，连接板与第二手臂的夹角大小，可以扩大或减小机器人整体运行范围501。
权利要求
1.一种打螺丝机器人，其特征在于包括一个机械手臂、安装板、气缸、连接机构、打螺丝机。
2.如权利要求1所述打螺丝机器人，其特征在于机械手臂带动气缸和打螺丝机运动到螺丝孔上方，气缸驱动打螺丝机的上下动作，完成螺丝动作。
3.如权利要求1所述打螺丝机器人，其特征在于第一个手臂安装在底座上，第二个手臂安装在第一个手臂上，第二个手臂上预留安装接口，第一个手臂绕其在底座的安装中心进行旋转运动；第二个手臂绕其在第一个手臂的安装中心进行旋转运动。
4.如权利要求1所述打螺丝机器人，其特征在于在第二个手臂上的预留安装接口上有安装板，安装板上安装有气缸和打螺丝机。
5.如权利要求1所述打螺丝机器人，其特征在于安装板上有连接板位置调节轨道，可以调节气缸的安装位置；安装板上有气缸调节轨道，可以调节气缸的安装位置和安装不同规格型号的气缸。
全文摘要
一种打螺丝机器人，它是用极坐标二连杆机构，在机械手臂末端安装气缸和打螺丝机，两个电机经减速机增大力矩后驱动二连杆机构运动到目标螺丝孔上方，气缸带动打螺丝机上下动作确保螺丝植入工件。可以根据螺丝机距离工件的位置调节气缸的安装位置，根据螺丝的长度选择气缸的行程。螺丝可以通过机器人去指定位置获取和采用自动输送方式获得。本产品具有结构简单、成本低、工作范围大、占地面积小等优点。
文档编号B25J9/04GK103056646SQ20131003095
公开日2013年4月24日 申请日期2013年1月27日 优先权日2013年1月27日
发明者郭祥英 申请人:郭祥英