机械手自动打螺丝机构的制作方法

本实用新型属于自动化工装技术领域，具体涉及一种机械手自动打螺丝机构。

背景技术：

电子产品上的部分电子元件在生产制程中需要打螺丝，比如散热器和芯片之间、散热器与PCB基板之间等，现有技术中，电子产品的生产制程中电子元件很难做到自动打螺丝，基本都是通过人工进行操作，人工操作严重影响生产效率，且主观因素多，不利于整个制程的高品质管控，有待于改善。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种机械手自动打螺丝机构，能够高品质、高效率的对电子元件需要打螺丝的部位进行自动送螺丝、打螺丝，具有结构设计新颖、安装使用方便的特点，可以用于批量电子元件的打螺丝加工使用，使用后能够提高电子元件的打螺丝效率，利于应用该电子元件的产品的整个制程的高品质管控，提高使用该电子元件的产品的生产效率，同时也降低了生产人员的劳动强度。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种机械手自动打螺丝机构，包括机台，其特征在于：所述机台的台面上设有治具底板，所述治具底板上设有用于定位待打螺丝产品的治具，所述机台内设有用于吸附待打螺丝产品的真空吸附层；

其还包括气动螺丝刀、驱动气动螺丝刀移动至目标螺丝孔位正上方的六轴机械手、设置在六轴机械手动作执行端的螺丝送料器，所述六轴机械手设置在机台上；

-所述螺丝送料器，其包括用于收容多个螺丝的储料管、与储料管连接的螺丝导向杯、和与螺丝导向杯连接的送料嘴；

-所述储料管，其端部设有用于将其内的螺丝吹入螺丝导向杯内的气嘴；

-所述螺丝导向杯，其具有供螺丝逐个下落的落料口，所述落料口具有用于调整螺丝至螺帽朝上螺钉朝下的漏斗状结构；

-所述送料嘴，其具有分体设置的料嘴本体一和料嘴本体二，料嘴本体一和料嘴本体二两者在电机的驱动下能够相向合拢或者背向分开，两者合拢时两者的内部形成与螺丝形状相匹配的容腔，两者合拢时自所述落料口垂直下落的螺丝被收容在所述容腔内；两者分开时所述容腔内的螺丝落入所述治具上的目标螺丝孔位内；两者合拢时其内部还形成有供所述驱动螺丝刀的刀头自上而下穿过的刀头插孔。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述六轴机械手的动作执行端还设有检测执行部件，所述检测执行部件包括CCD相机、和光源，所述光源、CCD相机的摄像头两者的中心在同一条直线上，且摄像头、光源和待检测的打螺丝产品三者沿摄像头的摄像方向依次设置。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述机台内设有旋转台，所述治具底板安装在旋转台上。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述治具底板为圆形，所述治具底板上以其中心为对称中心的对称设有若干个所述治具，所述旋转台转动使得其中的一个所述治具位于涂胶执行部件的正下方。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述治具底板上设有至少设有两个所述治具，每个所述治具上均设有若干个用于定位待涂胶产品的定位槽。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述六轴机械手包括，

-第一级轴系统，其包括设置在机台内的第一伺服电机、与第一伺服电机输出轴转动连接的第一旋转座；

-第二级轴系统，其包括设置在第一旋转座内的第二伺服电机、与第二伺服电机输出轴转动连接的第一转动桥臂，所述第一转动桥臂连接在第一旋转座上；

-第三级轴系统，其包括设置在第一旋转座内的第三伺服电机、与第三伺服电机输出轴转动连接的第二转动桥臂，所述第二转动桥臂连接在第一转动桥臂上；

-第四级轴系统，其包括设置在第二转动桥臂上的第四伺服电机、与第四伺服电机输出轴转动连接的第三转动桥臂，所述第三转动桥臂连接在第二转动桥臂上；

-第五级轴系统，其包括设置在第三转动桥臂上的第五伺服电机、与第五伺服电机输出轴转动连接的第一旋转盘，所述第一旋转盘连接在第三转动桥臂上；

-第六级轴系统，其包括设置在第三转动桥臂上的第六伺服电机、与第六伺服电机输出轴转动连接的第二旋转盘，所述第二旋转盘连接在第一旋转盘上；

所述螺丝送料器和检测执行部件均设置在第二旋转盘上。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述第一级轴系统、第二级轴系统、第三级轴系统、第四级轴系统、第五级轴系统、第六级轴系统配合驱动所述螺丝送料器、检测执行部件在X轴方向、Y轴方向、Z轴方向、A轴方向、B轴方向、C轴方向中的任意一个方向、任意两个方向或者任意多个方向组合的转动。

本实用新型的有益效果是:

其一、本实用新型的机械手自动打螺丝机构，能够高品质、高效率的对电子元件需要打螺丝的部位进行自动送螺丝、打螺丝，具有结构设计新颖、安装使用方便的特点，可以用于批量电子元件的打螺丝加工使用，使用后能够提高电子元件的打螺丝效率，利于应用该电子元件的产品的整个制程的高品质管控，提高使用该电子元件的产品的生产效率，同时也降低了生产人员的劳动强度；

其二、优化结构设计的螺丝送料器，能够同时完成螺丝的送料和锁附，且送料准确、送位精确。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术中的技术方案，下面将对实施例技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型优选实施例的结构示意图；

图2是本实用新型优选实施例螺丝送料器的结构示意图；

图3是本实用新型优选实施例六轴机械手的结构示意图。

其中：2-机台，4-治具底板，6-治具，7-螺丝送料器，8-六轴机械手，10-气动螺丝刀，12-CCD相机，13-摄像头，14-光源；

81-第一旋转座，82-第一转动桥臂，83-第二转动桥臂，84-第三转动桥臂，85-第一旋转盘，86-第二旋转盘；

71-储料管，72-螺丝导向杯，73-气嘴，74-料嘴本体一，75-料嘴本体二，76-刀头插孔。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

如图1所示，本实施例中公开了一种机械手自动打螺丝机构，包括机台2、设置在机台2上的六轴机械手8、设置在六轴机械手8动作执行端的螺丝送料器7和检测执行部件，以及气动螺丝刀10。

上述机台2的台面上设有治具底板4，上述治具底板4上设有治具6，治具6上设有多个用于定位待打螺丝产品的定位槽，上述机台2内设有用于吸附待打螺丝产品的真空吸附层。待打螺丝产品在定位槽和真空吸附层两者的同时作用下被吸附定位，吸附定位固定的方式相较于传统的螺丝固定省时省力，免去了打螺丝、松螺丝所耗去的工时，对整个打螺丝效率的提高具有非常重要的意义。

待打螺丝的产品被定位固定在治具6上后，六轴机械手8驱动气动螺丝刀10、螺丝送料器7和检测执行部件移动至目标螺丝孔位的正上方，本实用新型的螺丝送料器7配合气动螺丝刀10能够完成全自动的送螺丝和打螺丝动作，螺丝送料器7的具体结构如下：

上述螺丝送料器7包括用于收容多个螺丝的储料管71、与储料管71连接的螺丝导向杯72、和与螺丝导向杯72连接的送料嘴；上述储料管71的端部设有用于将其内的螺丝吹入螺丝导向杯内72的气嘴73；上述螺丝导向杯72具有供螺丝逐个下落的落料口，上述落料口具有用于调整螺丝至螺帽朝上螺钉朝下的漏斗状结构；上述送料嘴具有分体设置的料嘴本体一74和料嘴本体二75，料嘴本体一74和料嘴本体二75两者在电机的驱动下能够相向合拢或者背向分开，两者合拢时两者的内部形成与螺丝形状相匹配的容腔，两者合拢时自上述落料口垂直下落的螺丝被收容在上述容腔内；两者分开时上述容腔内的螺丝落入上述治具6上的目标螺丝孔位内；两者合拢时其内部还形成有供上述驱动螺丝刀10的刀头自上而下穿过的刀头插孔76。

本实用新型优化结构设计的螺丝送料器7，在电机的驱动作用下能够完成全自动的送螺丝动作；同时配合气动螺丝刀10能够完成送螺丝和锁螺丝两个动作，真正做到合二为一。

螺丝送料器7配合气动螺丝刀10完成送螺丝和锁螺丝动作的过程如下：由六轴机械手8调整气动螺丝刀10的位置至目标位置后，料嘴本体一74和料嘴本体二75合拢，容腔收容螺丝导向杯18自其落料口中下落的螺丝，随后驱动料嘴本体一74和料嘴本体二75分开螺丝落入目标螺丝孔内，料嘴本体一74和料嘴本体二75分开后收容在容腔内的螺丝能够迅速落入目标螺丝孔内，完成送螺丝动作；随后启动气动螺丝刀10自刀头插孔76穿过螺丝送料器7至目标螺丝孔位处锁打螺丝，完成锁螺丝动作，最终实现两个动作由一个部件完成。其中，气嘴73的设置利于螺丝快速进入螺丝导向杯72内。

进一步的，上述检测执行部件包括CCD相机12、和光源14，上述光源14、CCD相机12的摄像头13两者的中心在同一条直线上，且摄像头13、光源14和待检测的打螺丝产品三者沿摄像头13的摄像方向依次设置。待打螺丝的产品定位好以后，带摄像头13的CCD相机12拍摄待涂胶产品固定位置的照片，并回传给六轴机械手8，六轴机械手8根据CCD相机12反馈的产品位置信息自动调整输出，以驱动气动螺丝刀10、螺丝送料器7和检测执行部件移动至产品的需要打螺丝的部位，也就是移动至目标螺丝孔位进行打螺丝动作，以此完成高品质、高效率的对电子元件需要打螺丝部位进行自动打螺丝。

作为本实用新型的进一步改进，上述机台2内设有旋转台，上述治具底板4安装在旋转台上，上述治具底板4为圆形，上述治具底板4上以其中心为对称中心的对称设有若干个上述治具6，上述旋转台转动使得其中的一个上述治具6位于螺丝送料器7的正下方。优选在治具底板4上设置两个治具6，圆形结构的治具底板4在旋转台的驱动下旋转，使得始终有一个治具6位于螺丝送送料器7的正下方进行打螺丝动作，而打螺丝动作结束的治具底板4旋转至下料工位，这样可以边打螺丝、边将打好螺丝的工件从定位槽内卸下来，同时装需要打螺丝的工件，进一步提高打螺丝效率；圆形结构的治具底板4利于控制旋转角度。当然，根据实际使用需要，可以在同一个治具底板4上设置更多个治具6，并不局限于两个。

本实用新型的六轴机械手能够驱动气动螺丝刀10、螺丝送料器7和检测执行部件完成全方位的移动涂胶，由六级轴系统组成，各级轴系统的具体结构如下：

第一级轴系统，其包括设置在机台内的第一伺服电机、与第一伺服电机输出轴转动连接的第一旋转座81；

第二级轴系统，其包括设置在第一旋转座内的第二伺服电机、与第二伺服电机输出轴转动连接的第一转动桥臂82，上述第一转动桥臂82连接在第一旋转座81上；

第三级轴系统，其包括设置在第一旋转座81内的第三伺服电机、与第三伺服电机输出轴转动连接的第二转动桥臂83，上述第二转动桥臂83连接在第一转动桥臂82上；

第四级轴系统，其包括设置在第二转动桥臂83上的第四伺服电机、与第四伺服电机输出轴转动连接的第三转动桥臂84，上述第三转动桥臂84连接在第二转动桥臂83上；

第五级轴系统，其包括设置在第三转动桥臂84上的第五伺服电机、与第五伺服电机输出轴转动连接的第一旋转盘85，上述第一旋转盘85连接在第三转动桥臂84上；

第六级轴系统，其包括设置在第三转动桥臂84上的第六伺服电机、与第六伺服电机输出轴转动连接的第二旋转盘86，上述第二旋转盘86连接在第一旋转盘85上；

上述涂胶执行部件设置在第二旋转盘86上。

上述第一级轴系统、第二级轴系统、第三级轴系统、第四级轴系统、第五级轴系统、第六级轴系统配合驱动上述涂胶执行部件在X轴方向、Y轴方向、Z轴方向、A轴方向、B轴方向、C轴方向中的任意一个方向、任意两个方向或者任意多个方向组合的转动，完成一个治具6上多个待打螺丝工件的自动打螺丝动作。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。