本發(fā)明涉及自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備,更具體地說(shuō),涉及一種用于密封圈的自動(dòng)化裝配設(shè)備。
背景技術(shù):
密封圈大量應(yīng)用于機(jī)械裝備中。
由于密封圈結(jié)構(gòu)小巧,同時(shí)材質(zhì)柔軟,所以對(duì)于密封圈的搬運(yùn)都依靠人工操作。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供了一種工業(yè)機(jī)器人輔助密封圈微調(diào)和搬運(yùn)裝備,在機(jī)械零部件的生產(chǎn)裝配過(guò)程中,例如在汽車(chē)剎車(chē)系統(tǒng)中密封圈的可靠裝配起著至關(guān)重要的作用,本發(fā)明用于將密封圈以特定的姿態(tài)可靠地進(jìn)行搬運(yùn),以滿足機(jī)械零部件密封性能的需要。本發(fā)明工業(yè)機(jī)器人輔助密封圈微調(diào)和搬運(yùn)裝備,利用搬運(yùn)機(jī)器人利用真空吸附方式實(shí)現(xiàn)對(duì)密封圈的自動(dòng)化抓取和搬運(yùn),利用回轉(zhuǎn)供料機(jī)構(gòu)可以精準(zhǔn)調(diào)節(jié)密封圈的姿態(tài),實(shí)現(xiàn)了密封圈的準(zhǔn)確裝配,利用機(jī)器視覺(jué)對(duì)裝配完成的密封圈進(jìn)行檢測(cè),提高密封圈的裝配質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
一種工業(yè)機(jī)器人輔助密封圈微調(diào)和搬運(yùn)裝備,包括:用于提供密封圈的半轉(zhuǎn)備料機(jī)構(gòu)、用于裝配所述密封圈的密封圈安裝機(jī)構(gòu)、用于將所述密封圈從所述半轉(zhuǎn)備料機(jī)構(gòu)上抓取到所述密封圈安裝機(jī)構(gòu)上的吸料機(jī)械手;
所述半轉(zhuǎn)備料機(jī)構(gòu)位于所述密封圈安裝機(jī)構(gòu)的下部,所述吸料機(jī)械手位于所述密封圈安裝機(jī)構(gòu)和半轉(zhuǎn)備料機(jī)構(gòu)之間;
所述半轉(zhuǎn)備料機(jī)構(gòu)包括:彈簧托盤(pán)、半轉(zhuǎn)盤(pán)、半轉(zhuǎn)軸、底座板、半轉(zhuǎn)氣缸、半轉(zhuǎn)齒輪、半轉(zhuǎn)齒條、導(dǎo)向軌道、脫料氣缸、脫料板、脫料軸、銷(xiāo)軸、小氣缸、擺臂桿,所述半轉(zhuǎn)盤(pán)上設(shè)置有備料孔,在所述備料孔內(nèi)部設(shè)置有用于安裝所述密封圈的所述彈簧托盤(pán),所述半轉(zhuǎn)盤(pán)固連于所述半轉(zhuǎn)軸,所述半轉(zhuǎn)軸活動(dòng)連接于所述底座板;在所述半轉(zhuǎn)軸的下部固連有所述半轉(zhuǎn)齒輪,所述半轉(zhuǎn)齒條通過(guò)所述導(dǎo)向?qū)к壔顒?dòng)連接于所述底座板的下部,所述半轉(zhuǎn)齒條的一端活動(dòng)連接于所述半轉(zhuǎn)氣缸的活塞桿的末端,所述半轉(zhuǎn)氣缸的氣缸體固連于所述底座板的下部;所述脫料氣缸的氣缸體固連于所述底座板,所述脫料氣缸的活塞桿的末端固連有所述脫料板,在所述脫料板的末端通過(guò)所述銷(xiāo)軸活動(dòng)連接有所述脫料軸;所述脫料軸的通過(guò)所述擺臂桿固連于所述小氣缸的活塞桿的末端,所述小氣缸的氣缸體固連于所述底座板的下部。
更具體地,所述密封圈安裝機(jī)構(gòu)包括:用于移動(dòng)所述密封圈的搬運(yùn)機(jī)器人、用于支撐所述密封圈的回轉(zhuǎn)供料機(jī)構(gòu)、用于對(duì)所述密封圈的裝配狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)的移動(dòng)式視覺(jué)檢測(cè)機(jī)構(gòu),所述回轉(zhuǎn)供料機(jī)構(gòu)固連于所述工作臺(tái),所述搬運(yùn)機(jī)器人位于所述回轉(zhuǎn)供料機(jī)構(gòu)的上部,所述移動(dòng)式視覺(jué)檢測(cè)機(jī)構(gòu)位于所述動(dòng)態(tài)工裝的上部;所述搬運(yùn)機(jī)器人包括:機(jī)器人支架、x軸手臂、y軸手臂、z軸手臂、真空式手腕,所述機(jī)器人支架固連于所述工作臺(tái),所述x軸手臂固連于所述機(jī)器人支架,所述y軸手臂固連于所述x軸手臂,所述z軸手臂固連于所述y軸手臂,所述真空式手腕固連于所述z軸手臂的z軸滑臺(tái)上;所述真空式手腕包括:腕部電機(jī)、聯(lián)軸器、腕部支架、腕部吸盤(pán)、上軸承、回轉(zhuǎn)軸、真空通道、真空口,所述腕部支架固連于所述z軸滑臺(tái),所述回轉(zhuǎn)軸通過(guò)所述上軸承活動(dòng)連接于所述腕部支架,所述腕部電機(jī)的輸出軸通過(guò)所述聯(lián)軸器固連于所述回轉(zhuǎn)軸,所述腕部吸盤(pán)固連于所述回轉(zhuǎn)軸的下部,所述腕部吸盤(pán)和所述密封圈相匹配,所述回轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有所述真空通道,所述腕部吸盤(pán)上設(shè)置有和所述真空通道相連通的所述真空口,所述真空通道連接至真空泵。
更具體地,所述吸料機(jī)械手包括:機(jī)械手底座、機(jī)械手水平滑臺(tái)、機(jī)械手豎直滑臺(tái)、機(jī)械手滑板、微調(diào)電機(jī)、同步帶機(jī)構(gòu)、上下運(yùn)動(dòng)氣缸、花鍵套、花鍵軸、下吸盤(pán)、真空道口、吸附容腔,所述機(jī)械手水平滑臺(tái)固連于所述機(jī)械手底座,所述機(jī)械手豎直滑臺(tái)固連于所述機(jī)械手水平滑臺(tái)的滑臺(tái)上,所述機(jī)械手滑板活動(dòng)連接于所述機(jī)械手豎直滑臺(tái);所述機(jī)械手滑板固連有所述微調(diào)電機(jī)和上下運(yùn)動(dòng)氣缸的氣缸體,所述花鍵套通過(guò)軸承活動(dòng)連接于所述機(jī)械手滑板,所述花鍵軸活動(dòng)連接于所述花鍵套,所述花鍵軸的上端固連于所述上下運(yùn)動(dòng)氣缸的活塞桿的末端,所述下吸盤(pán)固連于所述花鍵軸的下端;所述微調(diào)電機(jī)的輸出軸和所述花鍵套通過(guò)所述同步帶機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)活動(dòng)連接。
更具體地,所述花鍵軸和所述花鍵套成同軸布置,所述花鍵軸位于所述花鍵套的軸心位置,所述花鍵軸可以沿所述花鍵套的軸向運(yùn)動(dòng)。
更具體地,所述回轉(zhuǎn)供料機(jī)構(gòu)包括:底座板、下軸承、隨動(dòng)托盤(pán)、隨動(dòng)芯軸、光纖傳感器,所述底座板固連于是工作臺(tái),所述隨動(dòng)托盤(pán)通過(guò)所述下軸承活動(dòng)連接于所述底座板,隨動(dòng)芯軸固連于所述隨動(dòng)托盤(pán),所述光纖傳感器固連于所述底座板,所述隨動(dòng)芯軸上設(shè)置有和所述光纖傳感器相匹配的缺口。
更具體地,所述移動(dòng)式視覺(jué)檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括:視覺(jué)滑臺(tái)、工業(yè)相機(jī),所述視覺(jué)滑臺(tái)固連于所述機(jī)器人支架,所述工業(yè)相機(jī)位于所述動(dòng)態(tài)工裝的上部。
更具體地,所述視覺(jué)滑臺(tái)和所述y軸手臂相互平行。
更具體地,所述工業(yè)相機(jī)的分辨率是一千萬(wàn)像素。
更具體地,所述齒輪的類(lèi)型為斜齒輪,所述齒條的類(lèi)型為斜齒條。
更具體地,所述腕部電機(jī)的類(lèi)型為步進(jìn)電機(jī)。
更具體地,所述上軸承的類(lèi)型為角接觸球軸承,所述上軸承處于背靠背預(yù)緊安裝。
更具體地,所述x軸手臂和y軸手臂相互垂直;所述y軸手臂和z軸手臂相互垂直;所述x軸手臂和z軸手臂相互垂直。
和傳統(tǒng)技術(shù)相比,本發(fā)明工業(yè)機(jī)器人輔助密封圈微調(diào)和搬運(yùn)裝備具有以下積極作用和有益效果:
本發(fā)明工業(yè)機(jī)器人輔助密封圈微調(diào)和搬運(yùn)裝備,主要包括:半轉(zhuǎn)備料機(jī)構(gòu)、密封圈安裝機(jī)構(gòu)、吸料機(jī)械手。所述半轉(zhuǎn)備料機(jī)構(gòu)用于將所述密封圈傳遞至所述吸料機(jī)械手的下部,所述吸料機(jī)械手將所述密封圈從所述半轉(zhuǎn)備料機(jī)構(gòu)上輸送至所述密封圈安裝機(jī)構(gòu),所述搬運(yùn)機(jī)器人在所述回轉(zhuǎn)供料機(jī)構(gòu)的配合下實(shí)現(xiàn)對(duì)所述密封圈的姿態(tài)的調(diào)節(jié),所述搬運(yùn)機(jī)器人將所述密封圈搬運(yùn)到下一道自動(dòng)化工序中。
接下來(lái)描述所述密封圈安裝機(jī)構(gòu)和回轉(zhuǎn)供料機(jī)構(gòu)的工作過(guò)程和工作原理:
所述回轉(zhuǎn)供料機(jī)構(gòu)固連于所述工作臺(tái),所述密封圈套于所述回轉(zhuǎn)供料機(jī)構(gòu)上,所述搬運(yùn)機(jī)器人位于所述回轉(zhuǎn)供料機(jī)構(gòu)的上部,所述搬運(yùn)機(jī)器人的所述真空式手腕接觸到位于所述回轉(zhuǎn)供料機(jī)構(gòu)上的密封圈,所述真空式手腕驅(qū)動(dòng)所述密封圈轉(zhuǎn)動(dòng),直到所述密封圈調(diào)整到預(yù)定的角度,接著所述真空式手腕吸附住所述密封圈,將所述密封圈安裝于所述密封圈安裝面,所述移動(dòng)式視覺(jué)檢測(cè)機(jī)構(gòu)位于所述動(dòng)態(tài)工裝的上部。
所述x軸手臂、y軸手臂、z軸手臂都可以做直線運(yùn)動(dòng),所述x軸手臂、y軸手臂、z軸手臂成兩兩垂直的姿態(tài)布置,所述真空式手腕固連于所述z軸手臂,因此所述搬運(yùn)機(jī)器人具備四個(gè)自由度。
所述腕部支架固連于所述z軸滑臺(tái),所述回轉(zhuǎn)軸通過(guò)所述上軸承活動(dòng)連接于所述腕部支架,所述腕部電機(jī)的輸出軸通過(guò)所述聯(lián)軸器固連于所述回轉(zhuǎn)軸,所述腕部電機(jī)可以驅(qū)動(dòng)所述回轉(zhuǎn)軸做轉(zhuǎn)動(dòng)。所述腕部吸盤(pán)固連于所述回轉(zhuǎn)軸的下部,所述腕部吸盤(pán)和所述密封圈相匹配。所述回轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有所述真空通道,所述腕部吸盤(pán)上設(shè)置有和所述真空通道相連通的所述真空口,所述真空通道連接至真空泵。所述腕部吸盤(pán)的下部設(shè)置有和所述密封圈相匹配的外形輪廓。所述腕部吸盤(pán)壓于所述密封圈后,所述真空口通過(guò)負(fù)壓作用于所述密封圈,使所述密封圈吸附于所述腕部吸盤(pán)上,所述腕部電機(jī)可以驅(qū)動(dòng)所述密封圈進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。
所述底座板固連于是工作臺(tái),所述光纖傳感器固連于所述底座板,所述隨動(dòng)芯軸固連于所述隨動(dòng)托盤(pán),所述隨動(dòng)芯軸上設(shè)置有和所述光纖傳感器相匹配的缺口。所述光纖傳感器對(duì)著所述缺口進(jìn)行照射,并對(duì)采集的光電信號(hào)進(jìn)行分析。所述搬運(yùn)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)所述密封圈轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)所述缺口和凹緣匹配后構(gòu)成一個(gè)完整的圓形缺口,所述光纖傳感器照射到該圓形缺口,所述光纖傳感器通過(guò)對(duì)光電信號(hào)的采集可以感知到所述缺口和凹緣已經(jīng)處于匹配狀態(tài)。接著所述搬運(yùn)機(jī)器人吸附住所述密封圈,再將所述密封圈裝配于機(jī)械零部件上。由于所述密封圈已經(jīng)經(jīng)過(guò)校正,使得所述凹緣處于正確的姿態(tài),從而達(dá)到精密裝配。
最后由所述移動(dòng)式視覺(jué)檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)所述密封圈的裝配質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè),以保證裝配質(zhì)量。
接下來(lái)描述所述半轉(zhuǎn)備料機(jī)構(gòu)的工作過(guò)程和工作原理:
所述半轉(zhuǎn)備料機(jī)構(gòu)位于所述搬運(yùn)機(jī)器人的下部。所述半轉(zhuǎn)盤(pán)上設(shè)置有備料孔,可以通過(guò)人工的方式將所述密封圈放置于所述備料孔中,接著所述半轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)一百八十度將所述密封圈運(yùn)動(dòng)至所述腕部吸盤(pán)的下部。所述彈簧托盤(pán)用于托住所述密封圈,防止所述密封圈從所述備料孔中掉落。當(dāng)所述吸附機(jī)械手在抓取所述密封圈的時(shí)候,所述彈簧托盤(pán)還可以對(duì)所述密封圈提供柔性支撐,防止所述吸附機(jī)械手壓壞所述密封圈。
所述半轉(zhuǎn)盤(pán)固連于所述半轉(zhuǎn)軸,在所述半轉(zhuǎn)軸的下部固連有所述半轉(zhuǎn)齒輪,所述半轉(zhuǎn)齒條和半轉(zhuǎn)齒輪相匹配。所述半轉(zhuǎn)氣缸用于驅(qū)動(dòng)所述半轉(zhuǎn)齒條發(fā)生一百八十度轉(zhuǎn)動(dòng),所述半轉(zhuǎn)盤(pán)在所述半轉(zhuǎn)氣缸的控制下發(fā)生一百八十度轉(zhuǎn)動(dòng)。
所述脫料氣缸的氣缸體固連于所述底座板,所述脫料氣缸的活塞桿的末端固連有所述脫料板,在所述脫料板的末端通過(guò)所述銷(xiāo)軸活動(dòng)連接有所述脫料軸。所述脫料氣缸的活塞桿伸出,使所述脫料軸可以將所述密封圈從所述備料孔中脫離。接著所述吸附機(jī)械手將所述密封圈吸走到所述回轉(zhuǎn)供料機(jī)構(gòu)上。所述脫料軸的通過(guò)所述擺臂桿固連于所述小氣缸的活塞桿的末端,所述小氣缸的氣缸體固連于所述底座板的下部。所述小氣缸可以驅(qū)動(dòng)所述脫料軸發(fā)生一定角度的擺動(dòng),從而使所述脫料軸將所述密封圈更容易地從所述備料孔中發(fā)生脫離。
接下來(lái)描述所述吸料機(jī)械手的工作過(guò)程和工作原理:
所述機(jī)械手豎直滑臺(tái)固連于所述機(jī)械手水平滑臺(tái)的滑臺(tái)上,所述機(jī)械手滑板活動(dòng)連接于所述機(jī)械手豎直滑臺(tái)。所述機(jī)械手水平滑臺(tái)用于驅(qū)動(dòng)所述機(jī)械手滑板發(fā)生水平方向的運(yùn)動(dòng),所述機(jī)械手豎直滑臺(tái)用于驅(qū)動(dòng)所述機(jī)械手滑板發(fā)生豎直方向的運(yùn)動(dòng)。所述花鍵套通過(guò)軸承活動(dòng)連接于所述機(jī)械手滑板,所述微調(diào)電機(jī)的輸出軸和所述花鍵套通過(guò)所述同步帶機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)活動(dòng)連接,所述微調(diào)電機(jī)通過(guò)所述同步帶機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述花鍵套、花鍵軸和下吸盤(pán)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),從而對(duì)調(diào)整所述密封圈的角度。所述花鍵軸活動(dòng)連接于所述花鍵套,所述花鍵軸的上端固連于所述上下運(yùn)動(dòng)氣缸的活塞桿的末端,所述下吸盤(pán)固連于所述花鍵軸的下端。所述花鍵軸和所述花鍵套成同軸布置,所述花鍵軸位于所述花鍵套的軸心位置,所述花鍵軸可以沿所述花鍵套的軸向運(yùn)動(dòng)。所述上下運(yùn)動(dòng)氣缸的活塞桿伸出,驅(qū)動(dòng)所述下吸盤(pán)下降,使所述下吸盤(pán)接觸到所述密封圈。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明工業(yè)機(jī)器人輔助密封圈微調(diào)和搬運(yùn)裝備的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2、3、4、5是本發(fā)明工業(yè)機(jī)器人輔助密封圈微調(diào)和搬運(yùn)裝備的密封圈安裝機(jī)構(gòu)和半轉(zhuǎn)備料機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6、7是本發(fā)明工業(yè)機(jī)器人輔助密封圈微調(diào)和搬運(yùn)裝備的吸料機(jī)械手的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖8是本發(fā)明工業(yè)機(jī)器人輔助密封圈微調(diào)和搬運(yùn)裝備的搬運(yùn)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明,但不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何限制,附圖中類(lèi)似的元件標(biāo)號(hào)代表類(lèi)似的元件。如上所述,本發(fā)明提供了一種工業(yè)機(jī)器人輔助密封圈微調(diào)和搬運(yùn)裝備,在機(jī)械零部件的生產(chǎn)裝配過(guò)程中,例如在汽車(chē)剎車(chē)系統(tǒng)中密封圈的可靠裝配起著至關(guān)重要的作用,本發(fā)明用于將密封圈以特定的姿態(tài)可靠地進(jìn)行搬運(yùn),以滿足機(jī)械零部件密封性能的需要。本發(fā)明工業(yè)機(jī)器人輔助密封圈微調(diào)和搬運(yùn)裝備,利用搬運(yùn)機(jī)器人利用真空吸附方式實(shí)現(xiàn)對(duì)密封圈的自動(dòng)化抓取和搬運(yùn),利用回轉(zhuǎn)供料機(jī)構(gòu)可以精準(zhǔn)調(diào)節(jié)密封圈的姿態(tài),實(shí)現(xiàn)了密封圈的準(zhǔn)確裝配,利用機(jī)器視覺(jué)對(duì)裝配完成的密封圈進(jìn)行檢測(cè),提高密封圈的裝配質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
圖1是本發(fā)明工業(yè)機(jī)器人輔助密封圈微調(diào)和搬運(yùn)裝備的結(jié)構(gòu)示意圖,圖2、3、4、5是本發(fā)明工業(yè)機(jī)器人輔助密封圈微調(diào)和搬運(yùn)裝備的密封圈安裝機(jī)構(gòu)和半轉(zhuǎn)備料機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖,圖6、7是本發(fā)明工業(yè)機(jī)器人輔助密封圈微調(diào)和搬運(yùn)裝備的吸料機(jī)械手的結(jié)構(gòu)示意圖,圖8是本發(fā)明工業(yè)機(jī)器人輔助密封圈微調(diào)和搬運(yùn)裝備的搬運(yùn)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖。
一種工業(yè)機(jī)器人輔助密封圈微調(diào)和搬運(yùn)裝備,包括:用于提供密封圈72的半轉(zhuǎn)備料機(jī)構(gòu)75、用于裝配所述密封圈72的密封圈安裝機(jī)構(gòu)45、用于將所述密封圈72從所述半轉(zhuǎn)備料機(jī)構(gòu)75上抓取到所述密封圈安裝機(jī)構(gòu)45上的吸料機(jī)械手76;
所述半轉(zhuǎn)備料機(jī)構(gòu)75位于所述密封圈安裝機(jī)構(gòu)45的下部,所述吸料機(jī)械手76位于所述密封圈安裝機(jī)構(gòu)45和半轉(zhuǎn)備料機(jī)構(gòu)75之間;
所述半轉(zhuǎn)備料機(jī)構(gòu)75包括:彈簧托盤(pán)77、半轉(zhuǎn)盤(pán)79、半轉(zhuǎn)軸80、底座板81、半轉(zhuǎn)氣缸82、半轉(zhuǎn)齒輪83、半轉(zhuǎn)齒條84、導(dǎo)向軌道85、脫料氣缸86、脫料板87、脫料軸88、銷(xiāo)軸89、小氣缸90、擺臂桿91,所述半轉(zhuǎn)盤(pán)79上設(shè)置有備料孔78,在所述備料孔78內(nèi)部設(shè)置有用于安裝所述密封圈72的所述彈簧托盤(pán)77,所述半轉(zhuǎn)盤(pán)79固連于所述半轉(zhuǎn)軸80,所述半轉(zhuǎn)軸80活動(dòng)連接于所述底座板81;在所述半轉(zhuǎn)軸80的下部固連有所述半轉(zhuǎn)齒輪83,所述半轉(zhuǎn)齒條84通過(guò)所述導(dǎo)向?qū)к?5活動(dòng)連接于所述底座板81的下部,所述半轉(zhuǎn)齒條84的一端活動(dòng)連接于所述半轉(zhuǎn)氣缸82的活塞桿的末端,所述半轉(zhuǎn)氣缸82的氣缸體固連于所述底座板81的下部;所述脫料氣缸86的氣缸體固連于所述底座板81,所述脫料氣缸86的活塞桿的末端固連有所述脫料板87,在所述脫料板87的末端通過(guò)所述銷(xiāo)軸89活動(dòng)連接有所述脫料軸88;所述脫料軸88的通過(guò)所述擺臂桿91固連于所述小氣缸90的活塞桿的末端,所述小氣缸90的氣缸體固連于所述底座板81的下部。
更具體地,所述密封圈安裝機(jī)構(gòu)45包括:用于移動(dòng)所述密封圈72的搬運(yùn)機(jī)器人46、用于支撐所述密封圈72的回轉(zhuǎn)供料機(jī)構(gòu)47、用于對(duì)所述密封圈72的裝配狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)的移動(dòng)式視覺(jué)檢測(cè)機(jī)構(gòu)48,所述回轉(zhuǎn)供料機(jī)構(gòu)47固連于所述工作臺(tái)1,所述搬運(yùn)機(jī)器人46位于所述回轉(zhuǎn)供料機(jī)構(gòu)47的上部,所述移動(dòng)式視覺(jué)檢測(cè)機(jī)構(gòu)48位于所述動(dòng)態(tài)工裝6的上部;所述搬運(yùn)機(jī)器人46包括:機(jī)器人支架49、x軸手臂50、y軸手臂51、z軸手臂52、真空式手腕53,所述機(jī)器人支架49固連于所述工作臺(tái)1,所述x軸手臂50固連于所述機(jī)器人支架49,所述y軸手臂51固連于所述x軸手臂50,所述z軸手臂52固連于所述y軸手臂51,所述真空式手腕53固連于所述z軸手臂52的z軸滑臺(tái)54上;所述真空式手腕53包括:腕部電機(jī)55、聯(lián)軸器56、腕部支架57、腕部吸盤(pán)58、上軸承59、回轉(zhuǎn)軸60、真空通道61、真空口62,所述腕部支架57固連于所述z軸滑臺(tái)54,所述回轉(zhuǎn)軸60通過(guò)所述上軸承59活動(dòng)連接于所述腕部支架57,所述腕部電機(jī)55的輸出軸通過(guò)所述聯(lián)軸器56固連于所述回轉(zhuǎn)軸60,所述腕部吸盤(pán)58固連于所述回轉(zhuǎn)軸60的下部,所述腕部吸盤(pán)58和所述密封圈72相匹配,所述回轉(zhuǎn)軸60上設(shè)置有所述真空通道61,所述腕部吸盤(pán)58上設(shè)置有和所述真空通道61相連通的所述真空口62,所述真空通道61連接至真空泵。
更具體地,所述吸料機(jī)械手76包括:機(jī)械手底座92、機(jī)械手水平滑臺(tái)93、機(jī)械手豎直滑臺(tái)94、機(jī)械手滑板95、微調(diào)電機(jī)96、同步帶機(jī)構(gòu)97、上下運(yùn)動(dòng)氣缸98、花鍵套99、花鍵軸100、下吸盤(pán)101、真空道口102、吸附容腔103,所述機(jī)械手水平滑臺(tái)93固連于所述機(jī)械手底座92,所述機(jī)械手豎直滑臺(tái)94固連于所述機(jī)械手水平滑臺(tái)93的滑臺(tái)上,所述機(jī)械手滑板95活動(dòng)連接于所述機(jī)械手豎直滑臺(tái)94;所述機(jī)械手滑板95固連有所述微調(diào)電機(jī)96和上下運(yùn)動(dòng)氣缸98的氣缸體,所述花鍵套99通過(guò)軸承活動(dòng)連接于所述機(jī)械手滑板95,所述花鍵軸100活動(dòng)連接于所述花鍵套99,所述花鍵軸100的上端固連于所述上下運(yùn)動(dòng)氣缸98的活塞桿的末端,所述下吸盤(pán)101固連于所述花鍵軸100的下端;所述微調(diào)電機(jī)96的輸出軸和所述花鍵套99通過(guò)所述同步帶機(jī)構(gòu)97實(shí)現(xiàn)活動(dòng)連接。
更具體地,所述花鍵軸100和所述花鍵套99成同軸布置,所述花鍵軸100位于所述花鍵套99的軸心位置,所述花鍵軸100可以沿所述花鍵套99的軸向運(yùn)動(dòng)。
更具體地,所述回轉(zhuǎn)供料機(jī)構(gòu)47包括:底座板63、下軸承64、隨動(dòng)托盤(pán)65、隨動(dòng)芯軸66、光纖傳感器67,所述底座板63固連于是工作臺(tái)1,所述隨動(dòng)托盤(pán)65通過(guò)所述下軸承64活動(dòng)連接于所述底座板63,隨動(dòng)芯軸66固連于所述隨動(dòng)托盤(pán)65,所述光纖傳感器67固連于所述底座板63,所述隨動(dòng)芯軸66上設(shè)置有和所述光纖傳感器67相匹配的缺口74。
更具體地,所述移動(dòng)式視覺(jué)檢測(cè)機(jī)構(gòu)48包括:視覺(jué)滑臺(tái)68、工業(yè)相機(jī)69,所述視覺(jué)滑臺(tái)68固連于所述機(jī)器人支架49,所述工業(yè)相機(jī)69位于所述動(dòng)態(tài)工裝6的上部。
更具體地,所述視覺(jué)滑臺(tái)68和所述y軸手臂51相互平行。
更具體地,所述工業(yè)相機(jī)69的分辨率是一千萬(wàn)像素。
更具體地,所述齒輪14的類(lèi)型為斜齒輪,所述齒條15的類(lèi)型為斜齒條。
更具體地,所述腕部電機(jī)55的類(lèi)型為步進(jìn)電機(jī)。
更具體地,所述上軸承59的類(lèi)型為角接觸球軸承,所述上軸承59處于背靠背預(yù)緊安裝。
更具體地,所述x軸手臂50和y軸手臂51相互垂直;所述y軸手臂51和z軸手臂52相互垂直;所述x軸手臂50和z軸手臂52相互垂直。
以下結(jié)合圖1至8,進(jìn)一步描述本發(fā)明工業(yè)機(jī)器人輔助密封圈微調(diào)和搬運(yùn)裝備的工作原理和工作過(guò)程:
本發(fā)明工業(yè)機(jī)器人輔助密封圈微調(diào)和搬運(yùn)裝備,主要包括:半轉(zhuǎn)備料機(jī)構(gòu)75、密封圈安裝機(jī)構(gòu)45、吸料機(jī)械手76。所述半轉(zhuǎn)備料機(jī)構(gòu)75用于將所述密封圈72傳遞至所述吸料機(jī)械手76的下部,所述吸料機(jī)械手76將所述密封圈72從所述半轉(zhuǎn)備料機(jī)構(gòu)75上輸送至所述密封圈安裝機(jī)構(gòu)45,所述搬運(yùn)機(jī)器人46在所述回轉(zhuǎn)供料機(jī)構(gòu)47的配合下實(shí)現(xiàn)對(duì)所述密封圈72的姿態(tài)的調(diào)節(jié),所述搬運(yùn)機(jī)器人46將所述密封圈72搬運(yùn)到下一道自動(dòng)化工序中。
接下來(lái)描述所述密封圈安裝機(jī)構(gòu)45和回轉(zhuǎn)供料機(jī)構(gòu)47的工作過(guò)程和工作原理:
所述回轉(zhuǎn)供料機(jī)構(gòu)47固連于所述工作臺(tái)1,所述密封圈72套于所述回轉(zhuǎn)供料機(jī)構(gòu)47上,所述搬運(yùn)機(jī)器人46位于所述回轉(zhuǎn)供料機(jī)構(gòu)47的上部,所述搬運(yùn)機(jī)器人46的所述真空式手腕53接觸到位于所述回轉(zhuǎn)供料機(jī)構(gòu)47上的密封圈72,所述真空式手腕53驅(qū)動(dòng)所述密封圈72轉(zhuǎn)動(dòng),直到所述密封圈72調(diào)整到預(yù)定的角度,接著所述真空式手腕53吸附住所述密封圈72,將所述密封圈72安裝于所述密封圈安裝面70,所述移動(dòng)式視覺(jué)檢測(cè)機(jī)構(gòu)48位于所述動(dòng)態(tài)工裝6的上部。
所述x軸手臂50、y軸手臂51、z軸手臂52都可以做直線運(yùn)動(dòng),所述x軸手臂50、y軸手臂51、z軸手臂52成兩兩垂直的姿態(tài)布置,所述真空式手腕53固連于所述z軸手臂52,因此所述搬運(yùn)機(jī)器人46具備四個(gè)自由度。
所述腕部支架57固連于所述z軸滑臺(tái)54,所述回轉(zhuǎn)軸60通過(guò)所述上軸承59活動(dòng)連接于所述腕部支架57,所述腕部電機(jī)55的輸出軸通過(guò)所述聯(lián)軸器56固連于所述回轉(zhuǎn)軸60,所述腕部電機(jī)55可以驅(qū)動(dòng)所述回轉(zhuǎn)軸60做轉(zhuǎn)動(dòng)。所述腕部吸盤(pán)58固連于所述回轉(zhuǎn)軸60的下部,所述腕部吸盤(pán)58和所述密封圈72相匹配。所述回轉(zhuǎn)軸60上設(shè)置有所述真空通道61,所述腕部吸盤(pán)58上設(shè)置有和所述真空通道61相連通的所述真空口62,所述真空通道61連接至真空泵。所述腕部吸盤(pán)58的下部設(shè)置有和所述密封圈72相匹配的外形輪廓。所述腕部吸盤(pán)58壓于所述密封圈72后,所述真空口62通過(guò)負(fù)壓作用于所述密封圈72,使所述密封圈72吸附于所述腕部吸盤(pán)58上,所述腕部電機(jī)55可以驅(qū)動(dòng)所述密封圈72進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。
所述底座板63固連于是工作臺(tái)1,所述光纖傳感器67固連于所述底座板63,所述隨動(dòng)芯軸66固連于所述隨動(dòng)托盤(pán)65,所述隨動(dòng)芯軸66上設(shè)置有和所述光纖傳感器67相匹配的缺口74。所述光纖傳感器67對(duì)著所述缺口74進(jìn)行照射,并對(duì)采集的光電信號(hào)進(jìn)行分析。所述搬運(yùn)機(jī)器人46驅(qū)動(dòng)所述密封圈72轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)所述缺口74和凹緣73匹配后構(gòu)成一個(gè)完整的圓形缺口,所述光纖傳感器67照射到該圓形缺口,所述光纖傳感器67通過(guò)對(duì)光電信號(hào)的采集可以感知到所述缺口74和凹緣73已經(jīng)處于匹配狀態(tài)。接著所述搬運(yùn)機(jī)器人46吸附住所述密封圈72,再將所述密封圈72裝配于機(jī)械零部件上。由于所述密封圈72已經(jīng)經(jīng)過(guò)校正,使得所述凹緣73處于正確的姿態(tài),從而達(dá)到精密裝配。
最后由所述移動(dòng)式視覺(jué)檢測(cè)機(jī)構(gòu)48對(duì)所述密封圈72的裝配質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè),以保證裝配質(zhì)量。
接下來(lái)描述所述半轉(zhuǎn)備料機(jī)構(gòu)的工作過(guò)程和工作原理:
所述半轉(zhuǎn)備料機(jī)構(gòu)75位于所述搬運(yùn)機(jī)器人46的下部。所述半轉(zhuǎn)盤(pán)79上設(shè)置有備料孔78,可以通過(guò)人工的方式將所述密封圈72放置于所述備料孔78中,接著所述半轉(zhuǎn)盤(pán)79轉(zhuǎn)動(dòng)一百八十度將所述密封圈72運(yùn)動(dòng)至所述腕部吸盤(pán)58的下部。所述彈簧托盤(pán)77用于托住所述密封圈72,防止所述密封圈72從所述備料孔78中掉落。當(dāng)所述吸附機(jī)械手76在抓取所述密封圈72的時(shí)候,所述彈簧托盤(pán)77還可以對(duì)所述密封圈72提供柔性支撐,防止所述吸附機(jī)械手76壓壞所述密封圈72。
所述半轉(zhuǎn)盤(pán)79固連于所述半轉(zhuǎn)軸80,在所述半轉(zhuǎn)軸80的下部固連有所述半轉(zhuǎn)齒輪83,所述半轉(zhuǎn)齒條84和半轉(zhuǎn)齒輪83相匹配。所述半轉(zhuǎn)氣缸82用于驅(qū)動(dòng)所述半轉(zhuǎn)齒條84發(fā)生一百八十度轉(zhuǎn)動(dòng),所述半轉(zhuǎn)盤(pán)79在所述半轉(zhuǎn)氣缸82的控制下發(fā)生一百八十度轉(zhuǎn)動(dòng)。
所述脫料氣缸86的氣缸體固連于所述底座板81,所述脫料氣缸86的活塞桿的末端固連有所述脫料板87,在所述脫料板87的末端通過(guò)所述銷(xiāo)軸89活動(dòng)連接有所述脫料軸88。所述脫料氣缸86的活塞桿伸出,使所述脫料軸88可以將所述密封圈72從所述備料孔78中脫離。接著所述吸附機(jī)械手76將所述密封圈72吸走到所述回轉(zhuǎn)供料機(jī)構(gòu)47上。所述脫料軸88的通過(guò)所述擺臂桿91固連于所述小氣缸90的活塞桿的末端,所述小氣缸90的氣缸體固連于所述底座板81的下部。所述小氣缸90可以驅(qū)動(dòng)所述脫料軸88發(fā)生一定角度的擺動(dòng),從而使所述脫料軸88將所述密封圈72更容易地從所述備料孔78中發(fā)生脫離。
接下來(lái)描述所述吸料機(jī)械手的工作過(guò)程和工作原理:
所述機(jī)械手豎直滑臺(tái)94固連于所述機(jī)械手水平滑臺(tái)93的滑臺(tái)上,所述機(jī)械手滑板95活動(dòng)連接于所述機(jī)械手豎直滑臺(tái)94。所述機(jī)械手水平滑臺(tái)93用于驅(qū)動(dòng)所述機(jī)械手滑板95發(fā)生水平方向的運(yùn)動(dòng),所述機(jī)械手豎直滑臺(tái)94用于驅(qū)動(dòng)所述機(jī)械手滑板95發(fā)生豎直方向的運(yùn)動(dòng)。所述花鍵套99通過(guò)軸承活動(dòng)連接于所述機(jī)械手滑板95,所述微調(diào)電機(jī)96的輸出軸和所述花鍵套99通過(guò)所述同步帶機(jī)構(gòu)97實(shí)現(xiàn)活動(dòng)連接,所述微調(diào)電機(jī)96通過(guò)所述同步帶機(jī)構(gòu)97驅(qū)動(dòng)所述花鍵套99、花鍵軸100和下吸盤(pán)101發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),從而對(duì)調(diào)整所述密封圈72的角度。所述花鍵軸100活動(dòng)連接于所述花鍵套99,所述花鍵軸100的上端固連于所述上下運(yùn)動(dòng)氣缸98的活塞桿的末端,所述下吸盤(pán)101固連于所述花鍵軸100的下端。所述花鍵軸100和所述花鍵套99成同軸布置,所述花鍵軸100位于所述花鍵套99的軸心位置,所述花鍵軸100可以沿所述花鍵套99的軸向運(yùn)動(dòng)。所述上下運(yùn)動(dòng)氣缸98的活塞桿伸出,驅(qū)動(dòng)所述下吸盤(pán)101下降,使所述下吸盤(pán)接觸到所述密封圈72。
最后,應(yīng)當(dāng)指出,以上實(shí)施例僅是本發(fā)明工業(yè)機(jī)器人輔助密封圈微調(diào)和搬運(yùn)裝備較有代表性的例子。顯然,本發(fā)明工業(yè)機(jī)器人輔助密封圈微調(diào)和搬運(yùn)裝備不限于上述實(shí)施例,還可以有許多變形。凡是依據(jù)本發(fā)明工業(yè)機(jī)器人輔助密封圈微調(diào)和搬運(yùn)裝備的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾,均應(yīng)認(rèn)為屬于本發(fā)明工業(yè)機(jī)器人輔助密封圈微調(diào)和搬運(yùn)裝備的保護(hù)范圍。