水平关节锁螺丝机械手及采用该机械手的全自动生产线的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种机械手技术领域，具体涉及一种水平关节锁螺丝机械手及采用该机械手的全自动生产线。
【背景技术】
[0002]当前在众多的电子、电机、机械五金、玩具和电脑周边产品等制造行业，对于工件的结合和固定，常借由锁紧螺丝来完成，故螺丝在日常生活中以及产业上扮演不可或缺的角色，且广泛地应用于各个领域。
[0003]传统工件的锁螺丝方式，常常是工作人员手持电批或气批，并由人工把螺丝放入螺丝孔位后再进行锁紧作业。显然，这样的操作较为繁锁且效率低下。当采用单轴打螺丝机时，螺丝分料缓慢，电批需要在多个螺丝孔位间反复移动作业，这对于螺丝较多的产品而言，尤其繁琐，例如电脑键盘等。
[0004]为此，市场上推出一种能锁螺丝的机械手，多为采用四轴或六轴结构，但这些机械手虽然能大致满足使用要求，但设计都不算巧妙，结构较为复杂，不仅体积较大，占用较多空间，适用范围窄，而且成本较高，难以被推广应用。
【发明内容】
[0005]针对上述不足，本发明的目的之一在于提供一种结构设计巧妙、合理，体积小，成本低，且工作范围大的水平关节锁螺丝机械手。
[0006]本发明的目的之二在于提供一种采用上述水平关节锁螺丝机械手的全自动生产线。
[0007]为实现上述目的，本发明所提供的技术方案是:一种水平关节锁螺丝机械手，包括固定支座、水平伸缩机构、旋转机构、垂直升降机构和拧螺丝装置，所述旋转机构通过水平伸缩机构设置在所述固定支座上，并受该水平伸缩机构驱动于Y轴方向上作往复运动，所述垂直升降机构设置在所述旋转机构上，并受该旋转机构驱动以旋转轴为轴线作往复摆动，所述拧螺丝装置设置在垂直升降机构上，并受该垂直升降机构驱动于Z轴方向上作往复运动。
[0008]作为本发明的一种改进，所述水平伸缩机构包括Y轴伺服马达、Y轴固定座、Y轴滑架和Y轴丝杆，所述Y轴固定座设置在固定支座的顶部，所述Y轴滑架通过Y轴滑轨组件活动设置在Y轴固定座上，该Y轴固定座的中部凸起形成一凸台，该凸台上设有与所述Y轴丝杆相适配的螺孔，所述Y轴丝杆穿过该螺孔，且通过轴承组件活动设置在Y轴滑架上，所述Y轴伺服马达通过固定架设置在Y轴滑架的一端，且该Y轴伺服马达的驱动轴通过传动部件与所述Y轴丝杆相连接。
[0009]作为本发明的一种改进，所述旋转机构包括旋转轴伺服马达、旋转臂和谐波减速器，该谐波减速器设置在所述固定架上，所述旋转轴伺服马达固定在所述固定架上，且该旋转轴伺服马达的驱动轴与所述谐波减速器的输入端相连接，所述旋转臂与所述谐波减速器的输出端相连接。
[0010]作为本发明的一种改进，所述垂直升降机构包括Z轴伺服马达、Z轴基座、Z轴滑座和Z轴丝杆，所述Z轴基座设置在所述旋转臂上，所述Z轴滑座通过Z轴滑轨组件活动设置在Z轴基座上，该Z轴滑座上设有与所述Z轴丝杆相适配的螺孔，所述Z轴丝杆穿过该螺孔，且通过轴承组件活动设置在Z轴基座上，所述Z轴伺服马达设置在Z轴基座的一端，且该Z轴伺服马达的驱动轴通过传动部件与所述Z轴丝杆相连接。
[0011]作为本发明的一种改进，所述拧螺丝装置包括伺服螺刀、主座体、连接杆、连接轴套、弹簧缓冲组件、真空套管、刀杆和螺丝送料夹持件，所述主座体固定在所述Z轴滑座上，所述伺服螺刀设置在该主座体上，该伺服螺刀的驱动轴与所述连接杆的上端相连接，该连接杆的下端伸入所述连接轴套内，所述弹簧缓冲组件位于所述主座体内，且一端抵压在连接轴套上，另一端抵压在主座体的内壁上，所述刀杆的上端伸入连接轴套内，该连接轴套上设有沿刀杆的轴线方向延伸的长形滑槽，并在所述刀杆上设有能卡入该长形滑槽的径向卡柱，所述真空套管套设在刀杆上，且上端固定在所述主座体上，所述螺丝送料夹持件对应刀杆的位置设置在该真空套管套的下端。
[0012]作为本发明的一种改进，所述螺丝送料夹持件包括固定座体和进料接头，所述固定座体的顶部垂直设有一套管连接部，所述套管连接部与所述真空套管的下端相连接，所述固定座体的下部对称刀杆的位置对称设有两活动夹块，两活动夹块的下端均设有储料槽形成一储料孔，所述进料接头通过销轴设置在固定座体上，且上端与进料管相连接，下端倾斜延伸至所述储料孔位置处，并在所述固定座体上设有在刀杆从储料孔中退出时能使进料接头的下端移至储料孔位置处的复位扭簧。
[0013]作为本发明的一种改进，所述固定座体的一侧设有校准定位摄像头。
[0014]一种键盘全自动生产线，其包括机架和设置在该机架上的工控机和输送轨道，沿该输送轨道的输送轨迹依次排列设置有上料区、第一部分锁螺丝区域、第二部分锁螺丝区域、第三部分锁螺丝区域、转移区域、第一按键测试区域、第二按键测试区域、AOI和LED测试区域和机械手下料区，所述第一部分锁螺丝区域的顶部设有第一升降键盘固定机构，底部设有第一水平关节锁螺丝机械手，所述第二部分锁螺丝区域的顶部设有第二升降键盘固定机构，底部设有第二水平关节锁螺丝机械手，所述第三部分锁螺丝区域的顶部设有第三升降键盘固定机构，底部设有第三水平关节锁螺丝机械手，所述转移区域设有横移机构，所述第一按键测试区域的上方设有第一按键测试装置，所述第二按键测试区域的上方设有第二按键测试装置，所述AOI和LED测试区域的上方设有AOI和LED测试装置，所述机械手下料区上设有下料机械手，所述工控机分别与所述第一升降键盘固定机构、第一水平关节锁螺丝机械手、第二升降键盘固定机构、第二水平关节锁螺丝机械手、第三升降键盘固定机构、第三水平关节锁螺丝机械手、横移机构、第一按键测试装置、第二按键测试装置、AOI和LED测试装置和下料机械手相连接，并控制其工作状态。
[0015]本发明的有益效果为:本发明水平关节锁螺丝机械手的结构设计合理，巧妙加入旋转机构，不仅有效简化了整体结构，减少零部件，降低成本，而且工作范围呈扇形，覆盖范围广，灵活性高，工作稳定性好，锁螺丝效率高，有效节省人力成本和设备成本。
[0016]本发明提供的键盘全自动生产线，通过输送轨道带动需拧螺丝和检测的键盘运动，依次经过上料区、第一部分锁螺丝区域、第二部分锁螺丝区域、第三部分锁螺丝区域、转移区域、第一按键测试区域、第二按键测试区域、AOI和LED测试区域和机械手下料区，相应实现了锁螺丝和检测工序，实现用自动化来代替人工方式，动作灵活，操作方便，易控制，只需在工控机的控制面板上设定相关所需技术参数即可，自动化程度高，有效地节省了大量的时间和人力，降低成本，而且采用分工序对不同部位区域的螺丝进行锁紧，不仅缩短了整个生产周期，还提高了生产的良品率，工作效率高，键盘装配效果好；另外整体结构简凑、易于实现，操作简单，利于广泛推广应用。
[0017]下面结合附图与实施例，对本发明进一步说明。
【附图说明】
[0018]图1是本发明水平关节锁螺丝机械手的结构示意图。
[0019]图2是本发明水平关节锁螺丝机械手除去壳体的结构示意图。
[0020]图3是本发明中垂直升降机构和拧螺丝装置的结构示意图。
[0021]