专利名称：一种用于键盘自动化装配机器人的末端执行装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电子产品装配领域，特别涉及一种用于键盘自动化装配机器人的末端执行装置。
背景技术：
在键盘装配领域，键帽(或剪刀脚)的码放是一项主要工作。目前，常规的做法是由操作工人从键帽(或剪刀脚)料盒中人工取料，然后对正键帽(或剪刀脚)的正反面和方向，放入键帽(或剪刀脚)治具中对应的凹槽内。这种方法主要是由人工操作，具有劳动强度大、生产效率低以及码放一致性差等缺点。键帽(或剪刀脚)自动码放机器人主要用于键盘高速装配生产过程。其中，键盘自动化装配机器人的末端执行装置是实现键帽的抓取、码放的关键装置。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型提供了一种用于键盘自动化装配机器人的末端执行装置，代替人工完成键帽(或剪刀脚)的取料和码放工作，能够显著提高效率、降低人工成本。本实用新型提供的一种用于键盘自动化装配机器人的末端执行装置，包括手爪连接板、与手爪连接板固定连接的多个直线运动单元，每个直线运动单元包括沿竖直方向往复移动的直线轴承、用于吸取物料的至少一个真空吸盘、以及驱动所述直线轴承往复移动的一个双作用气缸，所述至少一个真空吸盘与直线轴承连接，所述双作用气缸与手爪连接板固定连接。优选地，每个直线运动单元进一步包括导引所述直线轴承的移动方向的导向光轴。优选地，每个直线运动单元包括两个直线轴承和两个导向光轴，所述至少一个真空吸盘同时与两个直线轴承连接，所述双作用气缸同时驱动两个支线轴承往复移动。优选地，每个直线运动单元进一步包括位置调整杆，该位置调整杆的一端与双作用气缸连接，另一端通过螺钉与直线轴承连接，所述位置调整杆具有锁紧螺母，该锁紧螺母调节直线轴承与双作用气缸之间的距离。优选地，每个直线运动单元进一步包括吸盘连接件和吸盘调整块，吸盘连接件与直线轴承连接，所述至少一个真空吸盘通过吸盘调整块与吸盘连接件槽榫连接。优选地，所述气缸通过气缸支架与所述手爪连接板固定连接。优选地，进一步包括导向光轴支架，所述导向光轴通过导向光轴支架与所述手爪连接板固定连接。由上述技术方案可见，采用本实用新型可产生如下的有益效果:1、本实用新型的用于键盘自动化装配机器人的末端执行装置以双作用气缸为驱动，直线运动单元做导向，真空吸盘为操作器来执行键帽(或剪刀脚)的抓取和码放动作，代替人工完成，提高了效率和准确性。2、本实用新型的用于键盘自动化装配机器人的末端执行装置采用多个直线运动单元组合的方式，直线运动单元的数量和布置方式可根据码放对象不同而灵活调整，大大提高了末端执行装置的柔性。3、在本实用新型中，每个直线运动单元均具有独立的驱动气缸，既可以多个直线运动单元实现同时抓取和码放物料，也可以单个或部分直线运动单元在不同位置抓取和码放物料。另外，在一个直线运动单元中，可根据抓取、码放的物料类型，来设置与直线轴承连接的真空吸盘的数量、类型和位置，以适应抓取和码放的不同物料的需求，进一步提高了末端执行装置的柔性。
图1为本实用新型的用于键盘自动化装配机器人的末端执行装置的结构示意图。图2是本实用新型的由于键盘自动化装配机器人的末端执行装置的一个直线运动单元的侧视图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本实用新型进一步详细说明。在本实用新型中，用于键盘自动化装配机器人的末端执行装置以双作用气缸为驱动，直线运动单元做导向，真空吸盘为操作器来执行键帽(或剪刀脚)的抓取和码放动作，代替人工完成，提高了效率和准确性。图1为本实用新型的用于键盘自动化装配机器人的末端执行装置的结构示意图。如图1所示，本实用新型的用于键盘自动化装配机器人的末端执行装置包括:手爪连接板100、与手爪连接板100固定连接的多个直线运动单元200。图2为一个直线运动单元的侧视图，如图2所示，每个直线运动单元包括沿竖直方向往复移动的直线轴承201、用于吸取键帽(或剪刀脚)300的至少一个微型真空吸盘202、以及驱动直线轴承201沿竖直方向往复移动的一个双作用气缸203。其中，真空吸盘202与直线轴承201连接，双作用气缸203与手爪连接板固定连接。本实用新型的末端执行装置是为了实现对键帽(或剪刀脚)300从给料槽301中的抓取动作、以及将所抓取的键帽(或剪刀脚)300码放至治具302中对应位置的码放动作。而末端执行装置从给料槽301上方移动至治具302对应位置的上方的平移动作则通过机器人本体来带动末端执行装置的整体移动来实现。对于一个直线运动单元200来说，直线轴承201在双作用气缸203的驱动下沿竖直方向移动。当需要实现抓取动作时，末端执行装置移动至给料槽301上方，直线轴承201在双作用气缸203的驱动下沿竖直方向向下移动，微型真空吸盘202在直线轴承201的带动下接近给料槽301中的键帽(或剪刀脚)300，此时启动微型真空吸盘202的真空发生器，使其利用真空负压吸取键帽(或剪刀脚)300,从而完成抓取动作。然后，直线轴承201在双作用气缸203的驱动下沿竖直方向向上移动，以避免在末端执行装置的平移过程中与给料槽或治具发生碰撞。然后末端执行装置移动至治具302上方的对应位置处，直线轴承201在双作用气缸203的驱动下沿竖直方向向下移动，抓取了键帽(或剪刀脚)300的微型真空吸盘202在直线轴承201的带动下接近治具302的对应位置。此时关闭微型真空吸盘202的抽真空装置，键帽(或剪刀脚)300在重力的作用下被放置在对应位置处，从而完成码放动作。在本实用新型中，用于键盘自动化装配机器人的末端执行装置以双作用气缸为驱动，直线运动单元做导向，真空吸盘为操作器来执行键帽(或剪刀脚)的抓取和码放动作。对于一个末端执行装置可配置多个直线运动单元200，直线运动单元200的位置和数量设置可根据实际码放的物料类型和位置来自由选择。由于每个直线运动单元均具有单独的驱动气缸，因此多个直线运动单元200可以同步移动，也可以单独上下移动，从而允许这多个直线运动单元可以同时抓取和码放物料，也可以分别在不同位置单独抓放物料，从而减少了辅助时间，提高了工作效率，也增加了系统的柔性。另外，根据物料的不同，每个直线运动单元200中的真空吸盘可以是一个，也可以是多个并列的组合。优选地，如图1所示，每个直线运动单元200进一步包括导引直线轴承201的移动方向的导向光轴204，直线轴承201沿导向光轴204导引的方向移动，以保证末端执行装置的运动精度和稳定性。进一步地，本实用新型的末端执行装置的每个直线运动单元可包括两个直线轴承201和两个导向光轴204，微型真空吸盘202同时与两个直线轴承201连接，双作用气缸203同时驱动两个支线轴承201往复移动。本实用新型的这种双轴和双直线轴承的组合结构能够实现直线运动单元的精确导向，提高末端执行装置的移动精度。另外，为了适应不同物料的抓取和码放，每个直线运动单元进一步包括吸盘连接件207和吸盘调整块208。其中，吸盘连接件207用于与直线轴承201连接，微型真空吸盘202则通过吸盘调整块208与吸盘连接件207槽榫连接。如图1所示，吸盘连接件207同时与两个直线轴承201连接，其末端自直线轴承201的一侧伸出，该末端与吸盘调整块208通过槽榫结构连接，这种连接结构能够方便地实现真空吸盘间距的调整，且更换方便，能够适应不同的键盘键帽(或剪刀脚)的码放。优选地，双作用气缸203通过气缸支架209与手爪连接板固定连接。导向光轴204则通过导向光轴支架210与手爪连接板固定连接。优选地，每个直线运动单元200进一步包括位置调整杆205，该位置调整杆205的一端与双作用气缸203连接，另一端通过螺钉206与吸盘连接件207连接，并进一步与直线轴承201连接，通过位置调整杆205上方的调整螺母211能够调节直线轴承201与双作用气缸203之间的距离，从而调整真空吸盘202与治具302、给料板301之间的位置。由上述技术方案可见，采用本实用新型可产生如下的有益效果:1、本实用新型的用于键盘自动化装配机器人的末端执行装置以双作用气缸为驱动，直线运动单元做导向，真空吸盘为操作器来执行键帽(或剪刀脚)的抓取和码放动作，代替人工完成，提高了效率和准确性。2、本实用新型的用于键盘自动化装配机器人的末端执行装置采用多个直线运动单元组合的方式，直线运动单元的数量和布置方式可根据码放对象不同而灵活调整，大大提高了末端执行装置的柔性。[0036]3、在本实用新型中，每个直线运动单元均具有独立的驱动气缸，既可以多个直线运动单元实现同时抓取和码放物料，也可以单个或部分直线运动单元在不同位置抓取和码放物料。另外，在一个直线运动单元中，可根据抓取、码放的物料类型，来设置与直线轴承连接的真空吸盘的数量、类型和位置，以适应抓取和码放的不同物料的需求，进一步提高了末端执行装置的柔性。4、在本实用新型中，每个直线运动单元采用双导向光轴和双直线轴承的组合结构进行导向，能够实现末端执行装置的精确导向，提高末端执行装置的移动精度。5、本实用新型通过设置位置调整杆、槽榫连接的吸盘调整块等便于更换和调整的结构，全面地提高了末端执行装置的柔性。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。
权利要求1.一种用于键盘自动化装配机器人的末端执行装置，其特征在于，包括手爪连接板、与手爪连接板固定连接的多个直线运动单元， 每个直线运动单元包括沿竖直方向往复移动的直线轴承、用于吸取物料的至少一个真空吸盘、以及驱动所述直线轴承往复移动的一个双作用气缸，所述至少一个真空吸盘与直线轴承连接， 所述双作用气缸与手爪连接板固定连接。
2.根据权利要求1所述的用于键盘自动化装配机器人的末端执行装置，其特征在于，每个直线运动单元进一步包括导引所述直线轴承的移动方向的导向光轴。
3.根据权利要求2所述的用于键盘自动化装配机器人的末端执行装置，其特征在于，每个直线运动单元包括两个直线轴承和两个导向光轴，所述至少一个真空吸盘同时与两个直线轴承连接，所述双作用气缸同时驱动两个支线轴承往复移动。
4.根据权利要求2或3所述的用于键盘自动化装配机器人的末端执行装置，其特征在于，每个直线运动单元进一步包括位置调整杆，该位置调整杆的一端与双作用气缸连接，另一端通过螺钉与直线轴承连接，位置调整杆具有锁紧螺母，该锁紧螺母调节直线轴承与双作用气缸之间的距离。
5.根据权利要求4所述的用于键盘自动化装配机器人的末端执行装置，其特征在于，每个直线运动单元进一步包括吸盘连接件和吸盘调整块， 吸盘连接件与直线轴承连接，所述至少一个真空吸盘通过吸盘调整块与吸盘连接件槽榫连接。
6.根据权利要求5所述的用于键盘自动化装配机器人的末端执行装置，其特征在于，所述气缸通过气缸支架与所述手爪连接板固定连接。
7.根据权利要求5所述的用于键盘自动化装配机器人的末端执行装置，其特征在于，进一步包括导向光轴支架，所述导向光轴通过导向光轴支架与所述手爪连接板固定连接。
专利摘要本实用新型提供的一种用于键盘自动化装配机器人的末端执行装置，包括手爪连接板、与手爪连接板固定连接的多个直线运动单元，每个直线运动单元包括沿竖直方向往复移动的直线轴承、用于吸取物料的至少一个真空吸盘、以及驱动所述直线轴承往复移动的一个双作用气缸，所述至少一个真空吸盘与直线轴承连接，所述双作用气缸与手爪连接板固定连接。本实用新型的用于键盘自动化装配机器人的末端执行装置以气缸为驱动、以直线运动单元为导向，通过真空吸盘代替人工完成键帽(或剪刀脚)的取料和码放工作，能够显著提高效率、降低人工成本。
文档编号H01H11/00GK202930275SQ20122060278
公开日2013年5月8日 申请日期2012年11月15日 优先权日2012年11月15日
发明者刘刚 申请人:北京紫光智能机器人系统有限公司