[发明专利]一种智能拧螺丝机构

说明书

本发明涉及一种自动化设备，特别涉及一种智能拧螺丝机构。包括六轴机器人、工作台、工件托盘、弹性压紧装置、螺栓料台及枪头库，其中工作台上设有工件托盘、枪头库及螺栓料台，六轴机器人设置于工作台的一侧、且执行末端设有过渡法兰和弹性压紧装置，弹性压紧装置用于弹性压紧设置于工件托盘上的工件，过渡法兰用于拾取枪头库内的螺钉枪头，且带动螺钉枪头旋转，弹性压紧装置上设有视觉相机。本发明降低机器人故障率和停机损失，提高生产效率，提高机器人的使用寿命，降低成本。

技术领域

本发明涉及一种自动化设备，特别涉及一种智能拧螺丝机构。

背景技术

螺栓拧紧往往是某个工业生产任务中占比较大的一项工作，为了提高生产效率，降低工人劳动强度，自动化螺栓拧紧装置得到了越来越广泛的应用。工业机器人因其较高的柔性和易用性，且随着工业机器人技术的不断发展与进步，利用工业机器人和自动螺丝机配合拧紧成为市场主流。现有的机器人螺栓自动拧紧装置大多是直接在机器人六轴法兰盘上固连一螺栓拧紧枪头，利用机器人将枪头定位至取螺栓位并取螺栓，再定位到拧紧位，由机器人的提供螺丝机的空间位置与螺丝机自动拧紧。其存在以下缺陷：

机器人拧紧螺栓时会将较大的拧紧力矩由六轴依次传递给五轴、四轴、前臂管、三轴、大臂、腰座和底座，使整个机器人本体受到较大拧紧力矩，增加机器人故障率和停机损失，降低机器人的使用寿命。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种智能拧螺丝机构，以规避现有螺栓拧紧机构在螺栓拧紧时，较大的拧紧力矩由六轴依次传递给五轴、四轴、前臂管、三轴、大臂、腰座和底座，使整个机器人本体受到较大拧紧力矩，致使机器人拧紧系统故障率高，停机损失增大的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种智能拧螺丝机构，包括六轴机器人、工作台、工件托盘、弹性压紧装置、螺栓料台及枪头库，其中工作台上设有工件托盘、枪头库及螺栓料台，所述六轴机器人设置于所述工作台的一侧、且执行末端设有过渡法兰和弹性压紧装置，所述弹性压紧装置用于弹性压紧设置于所述工件托盘上的工件，所述过渡法兰用于拾取所述枪头库内的螺钉枪头，且带动所述螺钉枪头旋转，所述弹性压紧装置上设有视觉相机。

所述弹性压紧装置包括压头、导向杆、压头弹簧及浮动压紧框，其中浮动压紧框安装在六轴机器人末端的外壳上，导向杆为中空结构、且一端可滑动地安装在浮动压紧框上的通孔内，所述压头设置于导向杆的另一端，所述压头弹簧套设于所述导向杆的外侧、且两端分别与浮动压紧框和压头抵接，所述过渡法兰插设于导向杆内。

所述过渡法兰的末端设有与所述螺钉枪头快速连接的螺钉枪头锁紧机构。

所述螺钉枪头锁紧机构包括钢球、钢球弹簧及钢球弹簧座，所述过渡法兰的末端端部沿轴向设有定位盲孔，且外圆周上对称设有与所述定位盲孔连通的径向通孔，所述径向通孔的外侧端与钢球弹簧座螺纹连接，内侧端为锥形孔，所述钢球和钢球弹簧容置于所述径向通孔内、且所述钢球弹簧将所述钢球压紧在所述锥形孔内，所述螺钉枪头的连接端与所述定位盲孔配合、且通过两侧的所述钢球锁紧。

所述螺钉枪头的连接端对称设有用于与所述钢球配合的凹槽。

所述枪头库上设有多个螺钉枪头放置槽，所述枪头库的上方设有枪头快换板，所述枪头快换板上设有多个与各螺钉枪头放置槽相对应的限位豁口，所述限位豁口用于对螺钉枪头轴向限位。

所述六轴机器人包括依次转动连接的机器人底座、机器人腰座、机器人大臂、机器人三轴、机器人四轴、机器人五轴及机器人六轴，所述弹性压紧装置与机器人五轴连接，所述过渡法兰与机器人六轴连接。

所述机器人三轴包括机器人前臂管及用于驱动所述机器人前臂管转动的三轴驱动机构，所述三轴驱动机构包括机器人三轴电机和机器人三轴减速机，机器人三轴电机设置于所述机器人大臂上、且输出端与机器人三轴减速机的输入轴连接，所述机器人三轴减速机的输出轴与所述机器人前臂管连接。