一种安装扭簧用的工业机器人及其工作方法与流程

本发明涉及工业机器人的技术领域，特别涉及一种安装扭簧用的工业机器人。

背景技术：

弹簧作为常用的零配件，广泛用于各类机械结构中。但是弹簧的安装，尤其是扭簧的安装过程复杂，并需要持续判别弹簧状态，一般都是人工安装，很难实现自动化；但是人工安装无法应对狭小空间以及视线受阻的安装位置。

技术实现要素：

发明的目的：本发明公开一种安装扭簧用的工业机器人，实现扭簧的自动安装，提高了生产效率，并能应对各种安装位置和工况。

技术方案：为了实现以上目的，本发明公开了一种安装扭簧用的工业机器人，包括控制模块、驱动系统、本体以及设置在本体上的机械臂装置；所述机械臂装置包括与本体连接的主伸缩系统，以及设置在主伸缩系统上的夹持装置和检测装置；所述夹持装置上设有一对夹爪，所述夹爪与夹持装置通过夹爪转向系统转动连接；所述夹持装置与主伸缩系统之间设有第一球形关节系统，所述主伸缩系统与本体之间设有第二球形关节系统。

进一步的，上述一种安装扭簧用的工业机器人，所述驱动系统包括与主伸缩系统连接的主伸缩驱动装置、与夹爪转向系统连接的转向驱动装置、与第一球形关节系统连接的第一关节驱动装置、与第二球形关节系统连接的第二关节驱动装置。

进一步的，上述一种安装扭簧用的工业机器人，所述夹爪端部设有橡胶套。

进一步的，上述一种安装扭簧用的工业机器人的工作方法，包括以下步骤：

一、取料

a）第二球形关节系统与主伸缩系统运行，使夹持装置到达取料区；b）检测装置检测弹簧位置和形状并将结果传递给控制模块，控制模块控制主伸缩系统、第一球形关节系统和夹爪转向系统运行，使一对夹爪到达扭簧的第一扭臂处；c）控制模块控制夹爪转向系统运行，使一对夹爪夹紧第一扭臂上的第一设定位置处；d）控制模块控制主伸缩系统、第一球形关节系统、第二球形关节系统运行，使夹持装置带动扭簧到达安装工位；

二、安装

e）控制模块控制主伸缩系统、第一球形关节系统运行，使扭簧的螺旋部到达第二设定位置、第一扭臂到达第三设定位置和角度；f）控制模块控制第一球形关节系统和夹爪转向系统运行，将螺旋部套设在弹簧安装柱上、第一扭臂放置在安装槽内，一对夹爪松开第一扭臂；g）控制模块控制主伸缩系统、第一球形关节系统运行；夹持装置移动至第二扭臂处；一对夹爪夹紧第二扭臂；h）控制模块控制第一球形关节系统运行，夹持装置带动第二扭臂向斜上方移动至第四设定位置；i）控制模块控制第一球形关节系统运行，夹持装置带动第二扭臂下压、从c形开口卡入卡槽。

进一步的，上述一种安装扭簧用的工业机器人的工作方法，还包括复检的步骤：夹持装置夹住螺旋部，来回扭动设定角度和设定次数；检测装置检测弹簧位置和形状并将结果反馈给控制模块；若安装不合格，控制模块控制机器人取下扭簧重新安装。

进一步的，上述一种安装扭簧用的工业机器人的工作方法，所述步骤e中具体包括以下步骤：e1）检测装置检测第一工件的弹簧安装柱和安装槽位置，并将结果传递给控制模块；e2）位置发生偏差时，控制模块控制主伸缩系统、第一球形关节系统运行，微调至螺旋部到达第二设定位置、第一扭臂到达第三设定位置和角度；

进一步的，上述一种安装扭簧用的工业机器人的工作方法，所述步骤h中的第四设定位置位于第二工件卡槽c形开口的斜上方。

上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：

（1）本发明所述的一种安装扭簧用的工业机器人，实现扭簧的自动安装，提高了生产效率，并能应对各种安装位置和工况；

（2）本发明所述的一种安装扭簧用的工业机器人，在安装完成后进行有效的检测，通过扭动扭簧，以便安装问题及时暴露，得到有效的检测；

（3）本发明所述的一种安装扭簧用的工业机器人，球形关节的设置使得各部件之间运转灵活，精确到达设定位置；

（4）本发明所述的一种安装扭簧用的工业机器人，检测装置代替人眼，实施监控弹簧状态，以便进行调整。

附图说明

图1为本发明所述的一种安装扭簧用的工业机器人的结构示意图；

图2为本发明所述的一种安装扭簧用的工业机器人的工作方法中安装扭簧的示意图；

图3为本发明所述的一种安装扭簧用的工业机器人的工作方法中第二扭臂与卡槽的示意图；

图中：1-本体，2-机械臂装置，3-主伸缩系统，4-夹持装置，5-检测装置，6-夹爪，7-夹爪转向系统，8-第一球形关节系统，9-第二球形关节系统，10-扭簧，101-第一扭臂，102-螺旋部，103-第二扭臂，11-第一工件，111-弹簧安装柱，112-安装槽，12-第二工件，121-卡槽。

具体实施方式

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

本发明的一种安装扭簧用的工业机器人，如图1至图3所示，包括控制模块、驱动系统、本体1以及设置在本体1上的机械臂装置2；所述机械臂装置2包括与本体1连接的主伸缩系统3，以及设置在主伸缩系统3上的夹持装置4和检测装置5；所述夹持装置4上设有一对夹爪6，所述夹爪6端部设有橡胶套。所述夹爪6与夹持装置4通过夹爪转向系统7转动连接；所述夹持装置4与主伸缩系统3之间设有第一球形关节系统8，所述主伸缩系统3与本体1之间设有第二球形关节系统9。

所述驱动系统包括与主伸缩系统3连接的主伸缩驱动装置、与夹爪转向系统7连接的转向驱动装置、与第一球形关节系统8连接的第一关节驱动装置、与第二球形关节系统9连接的第二关节驱动装置。

本实施例中所述的一种安装扭簧用的工业机器人的工作方法，其特征在于：包括以下步骤：

一、取料

a）第二球形关节系统9与主伸缩系统3运行，使夹持装置4到达取料区；

b）检测装置5检测弹簧位置和形状并将结果传递给控制模块，控制模块控制主伸缩系统3、第一球形关节系统8和夹爪转向系统7运行，使一对夹爪6到达扭簧10的第一扭臂101处；

c）控制模块控制夹爪转向系统7运行，使一对夹爪6夹紧第一扭臂101上的第一设定位置处；

d）控制模块控制主伸缩系统3、第一球形关节系统8、第二球形关节系统9运行，使夹持装置4带动扭簧10到达安装工位；

二、安装

e）控制模块控制主伸缩系统3、第一球形关节系统8运行，使扭簧10的螺旋部102到达第二设定位置、第一扭臂101到达第三设定位置和角度；

f）控制模块控制第一球形关节系统8和夹爪转向系统7运行，将螺旋部102套设在弹簧安装柱111上、第一扭臂101放置在安装槽112内，一对夹爪6松开第一扭臂101；

g）控制模块控制主伸缩系统3、第一球形关节系统8运行；夹持装置4移动至第二扭臂103处；一对夹爪6夹紧第二扭臂103；

h）控制模块控制第一球形关节系统8运行，夹持装置4带动第二扭臂103向斜上方移动至第四设定位置；

i）控制模块控制第一球形关节系统8运行，夹持装置4带动第二扭臂103下压、从c形开口卡入卡槽121。

本实施例中还包括复检的步骤：夹持装置4夹住螺旋部102，来回扭动设定角度和设定次数；检测装置5检测弹簧位置和形状并将结果反馈给控制模块；若安装不合格，控制模块控制机器人取下扭簧10重新安装。

本实施例中所述步骤e中具体包括以下步骤：

e1）检测装置5检测第一工件11的弹簧安装柱111和安装槽112位置，并将结果传递给控制模块；

e2）位置发生偏差时，控制模块控制主伸缩系统3、第一球形关节系统8运行，微调至螺旋部102到达第二设定位置、第一扭臂101到达第三设定位置和角度；

本实施例中所述步骤h中的第四设定位置位于第二工件12卡槽121c形开口的斜上方。

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。