一种螺丝锁付机械手的制作方法

本发明属于机械，涉及一种螺丝锁付机械手。

背景技术：

1、现有的自动化螺丝紧固作业过程中，需要采用振动盘等额外装置将螺丝按作业需求排列、供料，之后由螺丝锁付机进行紧固，而在锁付作业过程的下压、旋紧等动作，现有螺丝锁付机需要多个驱动器实现，结构复杂，设备占用空间大，成本高，且该螺丝锁付机难以穿插锁付不同规格的螺丝，局限大。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提出了一种螺丝锁付机械手，其具体技术方案如下：

2、一种螺丝锁付机械手，包括驱动器安装架和主体固定架，驱动器安装架与主体固定架通过螺栓连接， 驱动器安装架上固定有转向驱动器和主驱动器，转向驱动器输出轴连接有线盘，线盘上固定绕设有绳索；主体固定架上设有齿轮传动机构、夹持机构和旋紧机构，主驱动器通过齿轮传动机构输出控制所述夹持机构和旋紧机构分别对螺丝做夹取和紧固操作；所述夹持机构为对称结构，包括：夹持杆、夹持头与转向轮，夹持头与转向轮通过轴连接并设置在夹持杆底部，转向轮上绕有所述绳索，由转向驱动器驱动线盘转动后通过绳索控制转向轮旋转，从而带动夹持头同步旋转，使夹持头夹取的螺丝进行转向操作。

3、进一步的，所述夹持杆底部设置有圆形轴孔，夹持头与转向轮通过轴穿过所述圆形轴孔连接在夹持杆的内外两侧，该轴绕圆形轴孔转动。

4、进一步的，所述主体固定架包括上支座和下支座，下支座两侧设有耳板连接件，下支座通过耳板连接件固定在上支座底部；所述主驱动器的输出端连接有直齿轮，所述齿轮传动机构包括：齿圈、行星齿轮、齿圈轴承、旋紧锥齿轮和夹爪驱动锥齿轮；所述齿圈通过齿圈轴承安装在主体固定架的上支座，且齿圈外部与直齿轮啮合；所述行星齿轮有3个，各自通过对应的行星齿轮安装架等距离设置在齿圈内；旋紧锥齿轮和夹爪驱动锥齿轮均啮合连接于3个行星齿轮处；主驱动器输出经齿圈、行星齿轮传动控制旋紧锥齿轮和夹爪驱动锥齿轮旋转。

5、进一步的，所述夹持机构还包括：夹持蜗杆、涡轮、连杆一和连杆二；夹爪驱动锥齿轮下端与夹持蜗杆同轴连接；连杆一和连杆二的一端平行的铰接在主体固定架的耳板连接件上，另一端平行的铰接在夹持杆上；涡轮与连杆一的一端固定连接，且位于夹持蜗杆两侧与其啮合；由夹持蜗杆旋转传动控制其两侧涡轮，从而摆动控制连杆一并带动连杆二，使两侧夹持杆做相向打开或合拢运动。

6、进一步的，所述旋紧机构包括：压片、旋紧连杆、导杆、批头套筒、批头、阻力调节装置；旋紧连杆的上端通过轴承与主体固定架下支座连接，并与旋紧锥齿轮同轴固定；阻力调节装置设置在旋紧连杆与主体固定架下支座之间，用于调节驱动旋紧连杆的阻力；旋紧连杆上设置有螺纹，压片中心设有螺纹孔，压片通过螺纹啮合，上下移动设置在旋紧连杆上；旋紧连杆的下端与批头套筒相连接，批头设置在批头套筒底部；压片上还设有3个等距的圆孔，导杆上端穿入所述圆孔后固定连接在主体固定架下支座上，对压片的上下移动进行导向。

7、进一步的，通过调节阻力调节装置，使得驱动旋紧连杆的阻力大于驱动夹爪驱动锥齿轮的阻力时，旋紧锥齿轮不转动，而齿圈内部的行星齿轮驱动夹爪驱动锥齿轮转动。

8、进一步的，所述批头套筒内设有方形孔，旋紧连杆的下端连接有一个与方形孔相配合的方形块，旋紧连杆通过方形块与批头套筒在轴向可滑动连接，在径向同步转动。

9、进一步的，所述压片和批头套筒之间设置连接有弹簧。

10、进一步的，所述批头套筒包括：外套筒、环内轴承、连接环、紧固螺栓、内套管、固定扣、锁紧螺栓、卡箍螺栓；

11、所述外套管上端与环内轴承内圈固定，环内轴承外圈插入连接环内圈，连接环上设有螺纹孔，紧固螺栓通过螺纹孔顶压环内轴承；外套管内部设有方形孔，内套管管体为方形管体，内套管穿过连接环与外套管的方形孔嵌套连接，内套筒端部设有螺纹孔；所述外套管下端具有磁性，以吸附批头，下端设有非贯穿长方形槽口，该槽口与固定扣外廓相互配合，锁紧螺栓穿过固定扣中心孔后与其一同穿过槽口并紧固至内套筒端部的螺纹孔；卡箍螺栓通过连接环的螺纹孔卡箍弹簧，使弹簧与连接环相对固定。

12、进一步的，还包括机械手安装固定架，所述机械手安装固定架一端与主体固定架通过螺栓连接，另一端设置有与机械臂连接的接口。

13、本发明的优点包括：

14、1、本发明的螺丝紧固机械手结构紧凑，适用于狭小空间，可一次性完成螺丝拾取、转向、下压及紧固作业，且其中仅需单个驱动器即可实现螺丝的夹持、下压和紧固动作；

15、2、本发明的螺丝锁付机械手可穿插执行不同类型及规格螺丝的锁付作业；

16、3、本发明的螺丝锁付机械手可集成于机械臂，与机械臂配合使用，在机械臂的控制下可安装任意形面的螺丝，以及实现智能化作业过程。

技术特征：

1.一种螺丝锁付机械手，包括驱动器安装架（2）和主体固定架（3），驱动器安装架（2）与主体固定架（3）通过螺栓连接，其特征在于，驱动器安装架（2）上固定有转向驱动器（6）和主驱动器（5），转向驱动器（6）输出轴连接有线盘（4），线盘（4）上固定绕设有绳索（24）；

2.根据权利要求1所述的螺丝锁付机械手，其特征在于，所述夹持杆（25）底部设置有圆形轴孔，夹持头（26）与转向轮（27）通过轴穿过所述圆形轴孔连接在夹持杆（25）的内外两侧，该轴绕圆形轴孔转动。

3.根据权利要求1所述的螺丝锁付机械手，其特征在于，所述主体固定架（3）包括上支座和下支座，下支座两侧设有耳板连接件，下支座通过耳板连接件固定在上支座底部；所述主驱动器（5）的输出端连接有直齿轮（7），所述齿轮传动机构包括：齿圈（8）、行星齿轮（9）、齿圈轴承（10）、旋紧锥齿轮（11）和夹爪驱动锥齿轮（12）；所述齿圈（8）通过齿圈轴承（10）安装在主体固定架（3）的上支座，且齿圈（8）外部与直齿轮（7）啮合；所述行星齿轮（9）有3个，各自通过对应的行星齿轮安装架等距离设置在齿圈（8）内；旋紧锥齿轮（11）和夹爪驱动锥齿轮（12）均啮合连接于3个行星齿轮（9）处；主驱动器（5）输出经齿圈（8）、行星齿轮（9）传动控制旋紧锥齿轮（11）和夹爪驱动锥齿轮（12）旋转。

4.根据权利要求3所述的螺丝锁付机械手，其特征在于，所述夹持机构还包括：夹持蜗杆（20）、涡轮（21）、连杆一（22）和连杆二（23）；夹爪驱动锥齿轮（12）下端与夹持蜗杆（20）同轴连接；连杆一（22）和连杆二（23）的一端平行的铰接在主体固定架（3）的耳板连接件上，另一端平行的铰接在夹持杆（25）上；涡轮（21）与连杆一（22）的一端固定连接，且位于夹持蜗杆（20）两侧与其啮合；由夹持蜗杆（20）旋转传动控制其两侧涡轮（21），从而摆动控制连杆一（22）并带动连杆二（23），使两侧夹持杆（25）做相向打开或合拢运动。

5.根据权利要求3所述的螺丝锁付机械手，其特征在于，所述旋紧机构包括：压片（13）、旋紧连杆（14）、导杆（15）、批头套筒（17）、批头（18）、阻力调节装置（28）；旋紧连杆（14）的上端通过轴承与主体固定架（3）下支座连接，并与旋紧锥齿轮（11）同轴固定；阻力调节装置（28）设置在旋紧连杆（14）与主体固定架（3）下支座之间，用于调节驱动旋紧连杆（14）的阻力；旋紧连杆（14）上设置有螺纹，压片（13）中心设有螺纹孔，压片（13）通过螺纹啮合，上下移动设置在旋紧连杆（14）上；旋紧连杆（14）的下端与批头套筒（17）相连接，批头（18）设置在批头套筒（17）底部；压片（13）上还设有3个等距的圆孔，导杆（15）上端穿入所述圆孔后固定连接在主体固定架（3）下支座上，对压片（13）的上下移动进行导向。

6.根据权利要求5所述的螺丝锁付机械手，其特征在于，通过调节阻力调节装置（28），使得驱动旋紧连杆（14）的阻力大于驱动夹爪驱动锥齿轮（12）的阻力时，旋紧锥齿轮（11）不转动，而齿圈（8）内部的行星齿轮（9）驱动夹爪驱动锥齿轮（12）转动。

7.根据权利要求5所述的螺丝锁付机械手，其特征在于，所述批头套筒（17）内设有方形孔，旋紧连杆（14）的下端连接有一个与方形孔相配合的方形块，旋紧连杆（14）通过方形块与批头套筒（17）在轴向可滑动连接，在径向同步转动。

8.根据权利要求5所述的螺丝锁付机械手，其特征在于，所述压片（13）和批头套筒（17）之间设置连接有弹簧（16）。

9.根据权利要求8所述的螺丝锁付机械手，其特征在于，所述批头套筒（17）包括：外套筒（171）、环内轴承（172）、连接环（173）、紧固螺栓（174）、内套管（175）、固定扣（176）、锁紧螺栓（177）、卡箍螺栓（178）；

10.根据权利要求1所述的螺丝锁付机械手，其特征在于，还包括机械手安装固定架（1），所述机械手安装固定架（1）一端与主体固定架（3）通过螺栓连接，另一端设置有与机械臂连接的接口。

技术总结本发明公开一种螺丝锁付机械手，包括驱动器安装架和主体固定架，驱动器安装架上固定有转向驱动器和主驱动器，转向驱动器输出轴连接有线盘，线盘上固定绕设有绳索；主体固定架上设有齿轮传动机构、夹持机构和旋紧机构，主驱动器通过齿轮传动机构输出控制所述夹持机构和旋紧机构分别对螺丝做夹取和紧固操作；夹持机构为对称结构，设有夹持杆、夹持头与转向轮，夹持头与转向轮通过轴连接并设置在夹持杆底部，转向轮上绕有所述绳索，由转向驱动器驱动线盘转动后通过绳索控制转向轮旋转，从而带动夹持头同步旋转，使夹持头夹取的螺丝进行转向操作。本机械手可穿插执行不同规格类型螺丝的锁付作业，并一次性完成拾取、转向、下压及紧固。技术研发人员：史高昆,董会旭,哈桑尼加图,周坤,王志坚,陆国栋,郑贞,赵川平,许力受保护的技术使用者：余姚市机器人研究中心技术研发日：技术公布日：2024/12/2