螺母安装机械手和螺母安装系统的制作方法

本实用新型涉及机械手技术领域，具体而言，涉及一种螺母安装机械手和螺母安装系统。

背景技术：

汽车天窗安装于车顶，能够有效地使车内空气流通，增加新鲜空气的进入，同时汽车车窗也可以开阔视野以及移动摄影摄像的拍摄需求。

天窗前梁是汽车天窗的重要组成部分，为了方便安装，通常需要在生产过程中预先安装螺母。

现有技术中，螺母的安装通常采用人工作业，工作效率低，因而生产效率低，并且由于人员操作能力的差异，产品质量往往参差不齐，影响客户体验。

因此，研发一种能有效解决上述问题的螺母安装机械手是目前需要迫切解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种螺母安装机械手，该螺母安装机械手用于机械化地进行汽车天窗螺母地安装，生产效率高，并且能够有效提高产品质量。

本实用新型的另一目的在于提供一种螺母安装系统，其采用本实用新型提供的螺母安装机械手，生产效率高，并且产品质量高。

本实用新型解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的：

本实用新型提供的一种螺母安装机械手，包括支撑臂、活动臂、驱动臂、螺母捡拾安装手和天窗前梁取放手；

所述活动臂与所述支撑臂滑动连接，所述驱动臂设置于所述支撑臂的一端；所述螺母捡拾安装手及所述天窗前梁取放手分别与所述驱动臂转动连接，并且，所述螺母捡拾安装手能够朝向所述驱动臂的一侧转动，同时，所述天窗前梁取放手能够朝向所述驱动臂的另一侧转动；所述驱动臂用于驱动所述螺母捡拾安装手和所述天窗前梁取放手靠近或远离所述活动臂，所述活动臂还用于带动所述驱动臂靠近或者远离所述支撑臂。

进一步地，所述螺母捡拾安装手包括第一转动基板和捡拾组件，所述捡拾组件设置于所述第一转动基板上，捡拾组件用于捡拾螺母，所述第一转动基板与所述驱动臂转动连接。

进一步地，所述捡拾组件包括多个捡拾卡爪和驱动件，所述驱动件用于驱动多个所述捡拾卡爪配合，以抓取所述螺母。

进一步地，所述第一转动基板上还设置有第一传感器。

进一步地，所述天窗前梁取放手包括第二转动基盘和吸盘组件，所述第二转动基盘与所述驱动臂转动连接；所述吸盘组件设置于所述第二转动基盘上，并用于吸取安装好螺母的天窗前梁。

进一步地，所述吸盘组件包括吸盘和弹性件，所述吸盘通过所述弹性件与所述第二转动基盘连接。

进一步地，所述第二转动基盘上还设置有第二传感器。

进一步地，所述第二转动基盘的两端分别设置有夹持件，两个所述夹持件配合以夹持所述安装好螺母的天窗前梁。

进一步地，所述螺母安装机械手还包括控制器，所述支撑臂、所述活动臂、所述驱动臂、所述螺母捡拾安装手和所述天窗前梁取放手分别与所述控制器电连接，所述控制器用于控制所述螺母安装机械手及所述天窗前梁取放手同时朝下，并且，所述控制器还用于控制所述螺母安装机械手朝向所述活动臂的一侧转动，并且，同时控制同时，所述天窗前梁取放手能够朝向所述驱动臂的另一侧转动。

本实用新型提供的一种螺母安装系统，包括送料机构、传送带、装载机构和所述的螺母安装机械手，所述送料机构、所述传送带及所述装载机构间隔设置，所述螺母安装机械手设置于所述述送料机构、所述传送带及所述装载机构的一侧。

本实用新型实施例的有益效果是：

本实用新型公开的螺母安装机械手可以通过活动臂与支撑臂的滑动配合，以及活动臂对驱动臂的带动作用，驱动臂对螺母捡拾安装手和天窗前梁取放手的驱动作用，方便地调整螺母捡拾安装手和天窗前梁取放手的空间位置，并且，螺母捡拾安装手能够朝向驱动臂的一侧转动，同时，天窗前梁取放手能够朝向驱动臂的另一侧转动，可以方便地实现螺母的安装和天窗前梁的抓取，生产效率高，并且能够有效提高产品质量。

本实用新型公开的一种螺母安装系统，其采用本实用新型公开的螺母安装机械手，可以方便地实现螺母的安装和天窗前梁的抓取，生产效率高，并且能够有效提高产品质量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某个实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型第一实施例提供的螺母安装机械手的结构示意图。

图2为本实用新型第一实施例提供的螺母安装机械手的结构框图。

图3为本实用新型第一实施例提供的螺母安装机械手的螺母捡拾安装手的结构示意图。

图4为本实用新型第一实施例提供的螺母安装机械手的天窗前梁取放手的结构示意图。

图5为本实用新型第二实施例提供的天窗前梁螺母安装系统的结构示意图。

图6为本实用新型第二实施例提供的天窗前梁螺母安装系统的结构框图。

图7为本实用新型第三实施例提供的螺母安装系统控制方法的流程框图。

图标：100-螺母安装机械手；110-支撑臂；120-活动臂；130-驱动臂；140-螺母捡拾安装手；141-第一转动基板；142-捡拾组件；1421-捡拾卡爪；1422-驱动件；143-第一传感器；150-天窗前梁取放手；151-第二转动基盘；152-吸盘组件；1521-吸盘；1522-弹性件；153-第二传感器；154-夹持件；160-控制器；200-天窗前梁螺母安装系统；210-送料机构；220-装载机构；221-第一模具；223-第二模具；230-传送带；240-控制系统。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另外有更明确的规定与限定，术语“设置”、“连接”应做更广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或是一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图，对本实用新型的一个实施方式作详细说明，在不冲突的情况下，下述的实施例中的特征可以相互组合。

第一实施例

图1为本实施例提供的螺母安装机械手100的结构示意图。图2为本实施例提供的螺母安装机械手100的结构框图。请结合参照图1和图2，本实施例公开了一种螺母安装机械手100，其用于抓取螺母，并用于抓取安装好该螺母的天窗前梁。

该螺母安装机械手100包括支撑臂110、活动臂120、驱动臂130、螺母捡拾安装手140、天窗前梁取放手150和控制器160。支撑臂110、活动臂120、驱动臂130、螺母捡拾安装手140和天窗前梁取放手150分别与控制器160电连接，以实现机械化、自动化的生产。

本实施例中，支撑臂110用于固定于底面，活动臂120与支撑臂110滑动连接，驱动臂130设置于支撑臂110的一端，螺母捡拾安装手140和天窗前梁取放手150分别设置于驱动臂130远离支撑臂110的一端，并且，以图示方向，螺母捡拾安装手140和天窗前梁取放手150均朝下设置，以方便抓取螺母，以及抓取天窗前梁后释放天窗前梁。

需要说明的是，本实施例中，螺母捡拾安装手140和天窗前梁取放手150并排设置于驱动臂130的一端，并且，螺母捡拾安装手140及天窗前梁取放手150分别与驱动臂130转动连接，使得螺母捡拾安装手140能够朝向驱动臂130的一侧转动，同时，天窗前梁取放手150能够朝向驱动臂130的另一侧转动。

可以理解的是，螺母捡拾安装手140可以通过电机驱动、齿轮传动等方式实现转动。

本实施例中，活动臂120用于带动驱动臂130靠近或者远离支撑臂110，驱动臂130用于驱动螺母捡拾安装手140和天窗前梁取放手150靠近或远离活动臂120。

作为一种实施方式，支撑臂110、活动臂120及驱动臂130可以采用三轴机器人。活动臂120与支撑臂110垂直设置，驱动臂130与活动臂120垂直连接，并且，驱动臂130与支撑臂110也相互垂直。

可以理解的是，支撑臂110上可以安装电机等驱动活动臂120相对支撑臂110滑动，活动臂120和驱动臂130上可以分别安装气缸、液压缸等实现驱动。

图3为本实施例提供的螺母安装机械手100的螺母捡拾安装手140的结构示意图。请参照图3，本实施例中，螺母捡拾安装手140包括第一转动基板141和捡拾组件142，捡拾组件142设置于第一转动基板141上，捡拾组件142用于捡拾螺母，第一转动基板141与驱动臂130转动连接。

作为一种实施方式，本实施例中，捡拾组件142包括三个捡拾卡爪1421和驱动件1422，驱动件1422用于驱动三个捡拾卡爪1421配合，以抓取螺母。

三个捡拾卡爪1421呈中心对称地设置于驱动件1422的一端，可以理解的是，捡拾组件142可以采用齿轮配合的方式实现驱动件1422对三个捡拾卡爪1421的驱动。驱动件1422可以选用电机等。

优选地，捡拾组件142的数量为三个，三个捡拾组件142的位置关系与三个螺母对应于天窗前梁的位置一一对应。

并且，应当理解，可以根据实际需要调整捡拾组件142的数量，并且，只要能实现抓取螺母的稳定性，捡拾卡爪1421的数量也可以做不同变化，例如两个、四个等。

请继续结合参照图2和图3，本实施例中，第一转动基板141上还设置有第一传感器143。第一传感器143与控制器160电连接。可以理解的是，第一传感器143用于检测是否有螺母，并在有螺母的状态下生产第一信号，以使控制器160能够根据该第一信号控制活动臂120、驱动臂130以及驱动件1422动作，以抓取螺母。

图4为本实施例提供的螺母安装机械手100的天窗前梁取放手150的结构示意图。请参照图4，本实施例中，天窗前梁取放手150包括第二转动基盘151和吸盘组件152，第二转动基盘151与驱动臂130转动连接。吸盘组件152设置于第二转动基盘151上，并用于吸取安装好螺母的天窗前梁。

作为一种实施方式，本实施例中，吸盘组件152包括吸盘1521和弹性件1522，吸盘1521通过弹性件1522与第二转动基盘151连接。第二转动基盘151的两端分别设置有夹持件154，两个夹持件154配合以夹持安装好螺母的天窗前梁。

可以理解的是，通过弹性件1522以及夹持件154的配合，能够将天窗前梁稳定地抓取。夹持件154可以通过电机等与控制器160电连接，吸盘1521与控制器160电连接。

请继续结合参照图2和图4，本实施例中，第二转动基盘151上还设置有第二传感器153，第二传感器153与控制器160电连接。

可以理解的是，第二传感器153用于检测是否有安装好螺母的天窗前梁，并在有天窗前梁的状态下生产第二信号，以使控制器160能够根据该第二信号控制活动臂120、驱动臂130以及夹持件154及吸盘1521动作，以抓取天窗前梁。

可以理解的是，本实施例公开的螺母安装机械手100，可以通过螺母捡拾安装手140和天窗前梁取放手150方便地实现螺母地抓取以及安装好螺母的天窗前梁的取放。

并且，由于螺母捡拾安装手140和天窗前梁取放手150为分体式结构，并且能够通过控制器160同时实现螺母安装机械手100朝向活动臂120的一侧转动，天窗前梁取放手150朝向驱动臂130的另一侧转动，能够有效地提高螺母安装机械手100的工作效率，螺母捡拾安装手140用于抓取并安装螺母，天窗前梁取放手150用于抓取并释放该安装好螺母的天窗前梁。

第二实施例

图5为本实施例提供的天窗前梁螺母安装系统200的结构示意图。图6为本实施例提供的天窗前梁螺母安装系统200的结构框图。请结合参照图5和图6，该天窗前梁螺母安装系统200包括送料机构210、装载机构220、传送带230、螺母安装机械手100和控制系统240。

送料机构210、装载机构220和螺母安装机械手100间隔设置，传送带230设置于送料机构210和装载机构220之间，送料机构210、装载机构220、传送带230及螺母安装机械手100分别与控制系统240电连接。

送料机构210用于输送螺母，并使螺母保持竖直状态。螺母安装机械手100用于抓取螺母，并用于抓取安装好螺母的天窗前梁。装载机构220用于将螺母和天窗前梁安装并形成标件。传送带230用于运送完成的标件。

需要说明的是，本实施例中，装载机构220包括相对设置的第一模具221和第二模具223。其中，第一模具221用于安装天窗前梁，第二模具223用于暂固螺母，并用于将该螺母安装于该天窗前梁上。

螺母安装机械手100的结构与第一实施例公开的螺母安装机械手100的结构完全相同，这里不再赘述。

作为优选，本实施例中，送料机构210可以选用螺母筛盘。

可以理解的是，控制系统240能够直接与螺母安装机械手100对控制器160连接，以控制螺母捡拾安装手140抓螺母，并安装于第二模具223上，并能够控制螺母安装机械手100远离第二模具223。控制系统240还用于在螺母捡拾安装手140远离第二模具223后，控制第一模具221靠近第二模具223以将螺母安装于天窗前梁上形成标件，然后控制第一模具221远离第二模具223，回到初始位置。控制系统240还用于在标件装配完成好后，控制天窗前梁取放手150抓取标件，并进一步将该标件释放于传送带230上。

该天窗前梁螺母安装系统200自动化程度高，工作效率高。

第三实施例

图7为本实施例提供的螺母安装系统控制方法的流程框图。本实施例公开的螺母安装系统控制方法应用于第二实施例公开的天窗前梁螺母安装系统200，天窗前梁螺母安装系统200的结构这里不再赘述。

该螺母安装系统控制方法包括：

步骤S110：控制螺母安装机械手100动作，以使螺母捡拾安装手140抓取送料机构210输送的竖直状态的螺母；

步骤S120：控制螺母安装机械手100动作，将螺母安装于第二模具223上，并进一步控制螺母安装机械手100远离第二模具223；

步骤S130：控制第一模具221靠近第二模具223以将螺母安装于天窗前梁上形成标件；

步骤S140：控制第一模具221远离第二模具223；

步骤S150：控制螺母安装机械手100动作，以使天窗前梁取放手150抓取标件；

步骤S160：控制螺母安装机械手100动作，释放标件与传送带230上。

综上，本实用新型实施例公开的螺母安装机械手100可以通过活动臂120与支撑臂110的滑动配合，以及活动臂120对驱动臂130的带动作用，驱动臂130对螺母捡拾安装手140和天窗前梁取放手150的驱动作用，方便地调整螺母捡拾安装手140和天窗前梁取放手150的空间位置，并且，螺母捡拾安装手140能够朝向驱动臂130的一侧转动，同时，天窗前梁取放手150能够朝向驱动臂130的另一侧转动，可以方便地实现螺母的安装和天窗前梁的抓取，生产效率高，并且能够有效提高产品质量。

本实用新型实施例公开的一种螺母安装系统，其送料机构210能够将螺母以竖直状态输送，螺母捡拾安装手140能够在控制系统240的控制作用下抓取该螺母，并进一步安装于第二模具223上，控制系统240还能够控制第二模具223靠近第一模具221，以使第一模具221上预装的天窗前梁与第二模具223上的螺母安装形成标件，在第一模具221远离第二模具223后，天窗前梁取放手150能够在控制系统240的控制作用下抓取标件，工作流畅性强，生产效率高，并且机械化的批量生产能够保证产品质量。

本实用新型实施例公开的螺母安装系统控制方法，应用于本实用新型公开的天窗前梁螺母安装系统200，能够高效地进行生产，并且能够保证产品质量。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。