一種多關節式自動鎖螺絲機器人的制作方法

本實用新型屬于機械工程領域，尤其涉及一種多關節式自動鎖螺絲機器人。

背景技術：

現有的螺絲鎖付機構存在著如下技術問題：1)市面上的螺絲鎖付機構大多都是固定安裝的，對螺絲的裝釘和擰緊的位置都是固定的，不能根據生產的需要進行調整，當遇到需要裝釘上螺絲的地方不在同一位置，就需要需停止工作，完成后，再換另一批型號、裝釘位置相同的螺絲繼續裝釘，造成螺絲鎖付效率低；2)對準螺絲孔靠人工，易造成鎖偏、鎖歪、滑脫、損壞產品外觀的問題；3)因為鎖嘴比鎖頭要大，對于部分工件鎖付時可能會影響視線妨礙對位；4)對于深孔、圓弧面、靠邊和靠墻的孔不能使用或使用很不方便。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于克服現有技術之缺陷，提供了一種多關節式自動鎖螺絲機器人，以解決現有自動鎖螺絲機器人。

本實用新型是這樣實現的，包括基座組件、執行機構和鎖緊機構，所述執行機構垂直于所述基座組件樞接，并沿其上下運動設置，所述鎖緊機構設置于所述執行機構上遠離基座組件，鎖緊機構的工作面朝向與執行機構向下運動的方向相同。

進一步地，所述執行機構包括大臂、小臂和末端臂，所述小臂的一端樞接所述大臂，另一端與所述末端臂連接，所述大臂臨近所述基座組件設置，所述末端臂臨近所述鎖緊機構設置。

進一步地，所述末端臂沿所述小臂垂直旋轉設置。

進一步地，所述鎖緊機構為螺絲槍。

進一步地，所述大臂的軸向長度大于所述小臂的軸向長度。

進一步地，所述基座組件包括底座和立柱，所述立柱垂直于所述底座設置，所述大臂與所述立柱樞接。

進一步地，所述執行機構沿所述立柱的旋轉角度為0-360°。

進一步地，所述執行機構沿立柱的上下運動量等于立柱的高度。

本實用新型具有下列技術效果：

1)本實用新型將基座組件、執行機構和鎖緊機構連接為一體，所述基座組件用于實現對螺絲孔的定位識別、執行機構運動方式的控制以及鎖緊機構中螺絲的鎖付，執行機構通過對大臂和小臂旋轉方位的控制，來實現在圓周范圍內實現對螺絲的裝釘和擰緊；

2)本實用新型于小臂頂端開設有末端臂，末端臂在垂直平面內還設置了可使多關節式自動鎖螺絲機器人縱向移動，適用于非水平面，減少了人工調整帶來的麻煩。

3)本實用新型中鎖緊機構可沿基座組件上的上下運動，這樣就可利用立柱的高度實現位移的行程，增大位移量，節省空間布局，結構簡單。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例驅動模塊結構示意圖；

圖2為本實用新型實施例中大臂與小臂連接結構示意圖。

基座組件1、執行機構2、鎖緊機構3、底座11、立柱12、大臂21、小臂22、末端臂23

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

請參見圖1，為本實用新型實施例驅動模塊結構示意圖。本實用新型實施例依據上述構思提供了一種多關節式自動鎖螺絲機器人，包括基座組件1、執行機構2和鎖緊機構3。

所述基座組件1包括底座11和立柱12。所述立柱12垂直連接于所述底座11。

所述執行機構2垂直于所述基座組件1樞接，使所述執行機構2沿所述立柱的旋轉角度為0-360°，增加了鎖付的范圍。所述執行機構2沿所述基座組件1可做上、下運動。

所述執行機構2包括大臂21、小臂22和末端臂23。所述小臂22的一端樞接所述大臂21，另一端與所述末端臂23連接。所述大臂21臨近所述基座組件1側，且與所述立柱12垂直設置。所述大臂21沿所述立柱12任意角度旋轉調節，可實現鎖付平面在平行于地面上的任意位置的螺絲鎖付。

所述末端臂23臨近所述鎖緊機構3側，所述末端臂23可沿垂直于所述小臂22的方向旋轉，使末端臂23帶動所述鎖緊機構3旋轉，實現鎖付平面相對于地面為任意角度時的螺絲鎖緊。以上兩種調節方式結合，實現了所述鎖螺絲機器人在空間范圍內任意角度位置的調節，其調節范圍大，且結構簡單，調節靈活的功能。

所述鎖緊機構3的工作面朝向與所述執行機構2向下運動的方向相同，方便對鎖付平面上的螺絲進行鎖付。

在本實施例中，所述大臂21的軸向長度大于所述小臂22的軸向長度，由此增加了所述小臂22沿所述大臂21的旋轉范圍，使所述鎖緊機構3在旋轉時不與所述立柱12發生干涉。

在本實施例中，所述鎖緊機構3為螺絲槍，螺絲槍相比于其它類型的螺絲鎖付工具而言，鎖付效率更高且對螺絲孔的對準精度低，應用于本實用新型上時，結合本實用新型中鎖緊機構沿基座組件1上下運動的結構，使得該裝置在較差的控制精度條件下也能達到較好的鎖付效果。

所述執行機構2沿立柱12的上下運動量等于立柱12的高度，可使執行機構2上下移動的位移量為最大，在此范圍內可更加精確地進行鎖付，同時執行機構2上下移動，也節省工作空間。

具體地，本實用新型采用“PC機+泓格PIO-D96數字量輸入輸出卡+CCD攝像機”開放式運動控制方法，以PC機作為控制模塊的中心部分，CCD攝像機用于對螺絲鎖付孔位置精確反饋，PIO-D96負責整個運動控制模塊完成，控制模塊主要由PC機模塊、CCD攝像機模塊、泓格PIO控制板卡模塊、輸入信號采集模塊、輸出信號發送模塊、伺服驅動模塊等六個模塊構成。

本實用新型的工作原理是：本實用新型中多關節自動鎖螺絲機器人的識別與定位需要經過圖像處理—圖像分析—圖像識別的過程，以此從圖像中提煉出有效的數據信息。圖像處理是對圖像進行預處理操作，以圖像的像素作為處理對象，通過對原始圖像的增強和加工，供下一步的圖像分析和圖像識別算法使用，將經過圖像處理的圖像作為分析對象，獲得圖像中目標的相關特征參數(如個數，長度等)從而實現對圖像中目標的檢測和測量。

所述鎖螺絲機器人接收到需要鎖螺絲的指令時，便會自動繞所述立柱12的中心旋轉，同時安裝于末端臂23的視覺鏡頭(未圖示)會自動搜索并識別螺絲孔特征，當搜索到了螺絲孔，就將螺絲孔的位置發送給控制系統(未圖示)，所述控制系統經過運算處理后發出指令，通過所述大臂21的上下移動、所述立柱12和小臂22旋轉，使所述鎖緊機構3將多個待鎖付的螺絲精確鎖緊于螺絲孔中，完成鎖螺絲過程。

如果螺絲孔平面與地面面呈一定角度，所述視覺鏡頭可以根據螺絲孔特征自動計算出該角度的大小，并通過控制系統使末端臂23沿垂直于小臂22的方向自動旋轉，使所述鎖緊機構3垂直與螺絲孔平面，方便鎖付螺絲。以上所述僅為本實用新型較佳的實施例而已，其結構并不限于上述列舉的形狀，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。