一种装配用安全协作机器人 |
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| 申请号 | CN201710399545.8 | 申请日 | 2017-05-31 | 公开(公告)号 | CN107186716A | 公开(公告)日 | 2017-09-22 |
| 申请人 | 太仓市微贯机电有限公司; | 发明人 | 张俊骁; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种装配用安全协作 机器人 ，涉及智能制造的技术领域；所述第一关节臂安装在底座上，所述第二关节臂安装在第一关节臂上，所述第一关节臂和第二关节臂均通过交流 力 矩 电动机 驱动；所述电动螺丝刀和连接套均安装在第二关节臂上，所述连接套内部设有的螺杆上下分别与电动螺丝刀、 锁 付爪头配合连接，所述螺杆通过与其相连的中空轴 电机 驱动；所述锁付爪头底部设有的 真空 吸嘴 通过送料管道接往供料器；所述底座上部接有声纳 传感器 和 触摸屏 ，所述底座与外部 控制器 相连；本发明机器人安全性和 稳定性 好，结合了人的智能以及机器的效率，实现了高难度、精细化的动作，并且编程简单，通用性好，成本低廉。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种装配用安全协作机器人，其特征在于：包括：底座（1）、控制器（2）、第一关节臂（3）、第二关节臂（4）、电动螺丝刀（5）和连接套（6）；所述第一关节臂（3）安装在底座（1）上，所述第二关节臂（4）安装在第一关节臂（3）上，所述第一关节臂（3）和第二关节臂（4）均通过交流力矩电动机驱动； |
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| 说明书全文 | 一种装配用安全协作机器人技术领域背景技术[0002] 近年来，随着现代化建设步伐的加快，电器产品、家电产品的需求量不断上升，机械化和自动化生产、装配流水线大量增加，在这种情况再采用人手抓取螺钉或铆钉，用电动螺丝刀拧锁的方式远远不能适应机械化和自动化大规模生产、装配的需要。因此，如何解决高速锁螺丝和提高锁附质量和一致性问题已成为本领域技术人员十分关注的课题。 [0003] 为解决这一问题，很多厂家研制出了各式各样的装配机器人，其主要特征是有一个螺钉供给装置将螺钉吹送到螺丝刀起子头下方的一个左右可打开的弹性夹嘴内，由一套气动或电动机构先将夹嘴和螺丝一起运动到接近螺孔口的位置，然后通过另一套气动或电动机构带动螺丝刀和起子头一起下行将螺丝顶出夹嘴，最终将螺丝或铆钉锁入螺孔。 [0004] 然而随着科学技术的不断发展，装配机器人在不断改进的同时也存在一定的弊端，比如现有的装配机器人存在如下缺陷：1、出于安全原因，必须加装安全防护隔离，作业员不能够靠近，无法进行人机协作； 2、机器人整体体积庞大，重量大，不能在车间灵活移动，生产及运行成本高昂； 3、编程复杂、耗时长，对操作人员有较高专业要求，通用性差，无法大规模的应用； 4、螺钉锁付时容易出现干涉问题，工作稳定性差，同时各关节臂定位精度低，降低了工作效率。 发明内容[0005] 发明目的：为了克服以上不足，本发明的目的是提供一种装配用安全协作机器人，该机器人安全性和稳定性好，结合了人的智能以及机器的效率，实现了高难度、精细化的动作，并且编程简单，通用性好，工作效率高，成本低廉。 [0006] 技术方案：为了实现以上目的，本发明所述的一种装配用安全协作机器人，包括了底座、控制器、第一关节臂、第二关节臂、电动螺丝刀和连接套；所述第一关节臂安装在底座上，所述第二关节臂安装在第一关节臂上，所述第一关节臂和第二关节臂均通过交流力矩电动机驱动；所述电动螺丝刀和连接套均安装在第二关节臂上，所述连接套内部设有的螺杆上下分别与电动螺丝刀、锁付爪头配合连接，所述螺杆通过与其相连的中空轴电机驱动；所述锁付爪头底部设有的真空吸嘴通过送料管道接往供料器；所述底座上部接有声纳传感器和触摸屏，所述底座与外部控制器相连。本发明每个关节臂均通过交流力矩电动机驱动，定位精度高，并配合声纳传感器，从而在遇到障碍物或人体时通过电流的变化，机器人可以快速停止，安全性非常高；并且其整体结构简单，重量及尺寸小，可灵活进行部署，再加上圆形的真空吸嘴下行锁附时避免了干涉的问题，因此确保了工作时轴向冲击力不会损坏产品，工作稳定性大大提高；另一方面，其高度集成化的结构设计，减少了臃肿和沉余机构，大幅降低了负载，因此制造及运行成本低廉，同时其编程简单，工作人员通过触摸屏对其运行参数进行实时操控，操作起来简单快捷，工作效率大大提高，同时其具有较高的通用性，可标准化、批量化进行生产。 [0008] 作为优选方案，本发明中所述控制器接有手持编程器，从而精确定位锁付位置，适用范围广，通用性强。 [0009] 本发明中所述电动螺丝刀和螺杆之间设有缓冲机构，其通过缓冲机构使整个锁紧过程实现了柔性锁紧，从而进一步减小了工作时轴向冲击力对产品的损伤。 [0010] 本发明中所述缓冲机构包括了弹簧和轴承，所述轴承固定在螺杆上端部，所述轴承与电动螺丝刀之间设有弹簧。本发明的缓冲机构起到了很好地动力传递以及缓冲作用，在出现定位槽不匹配时保证了铆钉或螺钉不受到损伤，并能主动实现匹配调整。 [0012] 有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：1、本发明中所述的一种装配用安全协作机器人，其每个关节臂均通过交流力矩电动机驱动，定位精度高，并配合声纳传感器，从而在遇到障碍物或人体时通过电流的变化，机器人可以快速停止，安全性非常高。 [0013] 2、本发明中所述的一种装配用安全协作机器人，其高度集成化的结构设计，减少了臃肿和沉余机构，大幅降低了负载，因此制造及运行成本低廉，同时其编程简单，工作人员通过触摸屏对其运行参数进行实时操控，操作起来简单快捷，工作效率大大提高，同时其具有较高的通用性，可标准化、批量化进行生产。 [0014] 3、本发明中所述的一种装配用安全协作机器人，其整体结构简单，重量及尺寸小，可灵活进行部署，再加上圆形的真空吸嘴下行锁附时避免了干涉的问题，因此确保了工作时轴向冲击力不会损坏产品，工作稳定性大大提高。 [0015] 4、本发明中所述的一种装配用安全协作机器人，其通过缓冲机构使整个锁紧过程实现了柔性锁紧，从而进一步减小了工作时轴向冲击力对产品的损伤，同时其缓冲机构起到了很好地动力传递以及缓冲作用，在出现定位槽不匹配时保证了铆钉或螺钉不受到损伤，并能主动实现匹配调整。 [0016] 5、本发明中所述的一种装配用安全协作机器人，其供料器内可整列设置螺丝、螺钉或者铆钉，从而可进行锁紧螺丝、螺母或铆接铆钉的作业，并且电动螺丝刀可由气动马达或者智能拧紧轴替换，适用范围非常广；另外其控制器接有手持编程器，从而精确定位锁付位置，适用范围广，通用性强。附图说明 [0017] 图1为本发明中机器人的整体结构示意图。 [0018] 图中：底座1、控制器2、第一关节臂3、第二关节臂4、电动螺丝刀5、连接套6、锁付爪头7、真空吸嘴71、供料器8、送料管道81、声纳传感器9、触摸屏10。 具体实施方式[0019] 以下结合具体的实施例对本发明进行详细说明，但同时说明本发明的保护范围并不局限于本实施例的具体范围，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0020] 实施例1如图1所示，本实施例的一种装配用安全协作机器人，包括：底座1、控制器2、第一关节臂3、第二关节臂4、电动螺丝刀5、连接套6、锁付爪头7、真空吸嘴71、供料器8、送料管道81、声纳传感器9和触摸屏10。 [0021] 上述各部件的连接关系如下：所述第一关节臂3安装在底座1上，所述第二关节臂4安装在第一关节臂3上，所述第一关节臂3和第二关节臂4均通过交流力矩电动机驱动；所述电动螺丝刀5和连接套6均安装在第二关节臂4上，所述连接套6内部设有的螺杆上下分别与电动螺丝刀5、锁付爪头7配合连接，所述螺杆通过与其相连的中空轴电机驱动；所述锁付爪头7底部设有的真空吸嘴71通过送料管道81接往供料器8；所述底座1上部接有声纳传感器9和触摸屏10，所述底座1与外部控制器2相连。 [0022] 本实施例中所述供料器8内整列设置有螺丝、螺钉或者铆钉；所述控制器2接有手持编程器。 [0023] 本实施例中所述电动螺丝刀5和螺杆之间设有缓冲机构；所述缓冲机构包括了弹簧和轴承，所述轴承固定在螺杆上端部，所述轴承与电动螺丝刀5之间设有弹簧。 [0024] 本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。 |
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