一种基于斜导轨的微小器件安装设备

技术领域

本发明涉及零件自动装配技术领域，具体为一种基于斜导轨的微小器件安装设备。

背景技术

自动装配机是指将产品的若干个零部件通过紧配、卡扣、螺纹连接、粘合、铆合、焊接等方式组合到一起得到符合预定的尺寸精度及功能的成品（半成品）的机械设备。较人工装配，自动化装配可降低人工劳动强度，加快装配效率，节省装配时间并增加装配质量，因此，当前许多加工制造厂都在积极使用机械装配代替人工装配；

传统自动化装配器一般采用单臂式的装配机械手，此类型的机械手具有编程简单，灵活性强，载重大的特点，适用于大型零件的装配，而对于小型零部件的装配就显得略微笨重，而小型的单臂式机械手设计较为繁琐，因此，当前对于小型零件还是采用二自由度式的平面装配器，但是该装配机仅能对平面工作台上的零件进行装配，对于立体放置的工件的装配性较差，因此，本例旨在设计一种基于斜导轨六轴控制的微小器件安装设备便于对小型立体设备进行装配。

发明内容

为解决上述问题，本例设计了一种基于斜导轨的微小器件安装设备，包括基座，所述基座的上端通过连接立柱固定连接有三组导轨，所述导轨之间呈六十度放置，所述导轨内设置有开口向右的导轨滑槽，所述导轨滑槽的上侧内壁内固定设置有滑动驱动电机，所述滑动驱动电机的下端动力连接有可在所述导轨滑槽内转动的滑动丝杠，所述滑动丝杠的左侧设置有固定连接于所述导轨滑槽上下两侧内壁之间的导滑杆，所述导轨滑槽内可滑动的设置有移动推块，所述移动推块与所述导滑杆之间滑动连接、与所述滑动丝杠之间螺纹连接，所述移动推块的右侧端面上固定连接有铰支座，所述铰支座内可转动的设置有第一摆杆，所述第一摆杆的右端固定连接有绞盘，所述绞盘内可转动的设置有第二摆杆，所述第二摆杆的下端固定设置有转动驱动电机，所述转动驱动电机上动力连接有转片，所述转片下端固定连接有圆柱形的转柱，三组所述导轨之间、且位于所述基座的上侧设置有装配基座，所述装配基座内设置有零件装配组件，所述装配基座的周侧弧形端面上环形阵列且固定的设置有固定块，所述转柱与所述固定块之间转动连接，通过三组所述导轨内的所述铰支座的带动以及所述转动驱动电机的带动可实现所述装配基座实现三个方向的平面移动以及转动，所述零件装配组件包括固定设置于所述装配基座上侧端面上的电机固定架，所述电机固定架内固定设置有装配电机，所述装配电机的下侧且位于所述装配基座内设置有开口向下的零件切换腔，所述装配电机的下侧设置有下端延伸入所述零件切换腔内、且与所述装配基座之间螺纹连接的螺纹套，所述螺纹套内螺纹连接有推动丝杠，所述推动丝杠的上端动力连接于所述装配电机的下端，所述螺纹套的下端设置有螺丝刀刀头，所述装配电机的上侧内壁上左右对称且相连通的设置有滑动槽，所述滑动槽内可转动的设置有偏置丝杠，所述滑动槽内可滑动的设置有与所述偏置丝杠螺纹连接的螺纹推块，左侧的所述偏置丝杠通过固定设置在左侧的所述滑动槽左侧内壁内的偏置驱动电机进行驱动，左右两侧的所述偏置丝杠通过传动齿轮组进行联动，所述螺纹推块的下侧端面上固定连接有内圆柱，所述内圆柱上可转动的设置有零件架，左侧的所述零件架上环形阵列的设置有垫圈夹持组件，位于右侧的所述零件架的周侧弧形面上固定设置螺丝夹持组件，位于所述零件切换腔的上侧内壁上套设有传动齿环，所述传动齿环与所述零件架之间可啮合连接，左侧的所述零件架内设置有开口腔，所述开口腔的下侧内壁内固定设置有切换电机，所述切换电机的上端动力连接有与左侧的所述内圆柱啮合连接的驱动齿轮，通过所述切换电机的带动可带动所述零件架转动，进而对不同工位上的零件进行切换。

可优选的，所述垫圈夹持组件包括环形阵列且固定的设置于左侧的所述零件架周侧弧形端面上的垫圈夹持块，所述垫圈夹持块内设置有开口向外的垫圈夹持槽，所述垫圈夹持槽的上侧内壁内相连通的设置有开口向外的第一通孔，所述第一通孔的孔径小于所述垫圈夹持槽的孔径，所述垫圈夹持槽的孔径等于垫圈的外径，所述第一通孔的孔径大于螺丝的外径，所述垫圈夹持槽的上侧内壁内固定设置有第一电磁铁，通过所述第一电磁铁可将待进行装配的金属垫圈进行吸附夹持。

可优选的，所述螺丝夹持组件包括环形阵列且固定的设置于右侧的所述零件架周侧弧形端面上的螺丝夹持块，所述螺丝夹持块内设置有开口向外的螺丝夹持槽，所述螺丝夹持槽的上侧内壁内相连通的设置有第二通孔，所述第二通孔的孔径小于所述螺丝夹持槽的孔径、且大于所述螺丝螺帽的直径，所述螺丝夹持槽的上侧内壁上固定设置有第二电磁铁，所述第二电磁铁可将螺丝螺帽进行吸附进而对螺丝进行限制。

可优选的，所述螺丝刀刀头的顶针及螺丝及垫圈的圆心均处于同一周线上。

可优选的，所述螺纹套与所述装配基座之间的螺纹螺距大于所述推动丝杠与所述螺纹套之间的螺纹螺距。

可优选的，所述螺丝刀刀头为十字花刀，且所述螺丝刀刀头可拆卸式的安装于所述螺纹套的下端，所述螺丝刀刀头与所述螺纹套下端之间花键连接，且所述螺丝刀刀头通过磁石吸附于所述螺纹套的下端。

可优选的，所述齿轮组包括设置于所述装配基座内的传动腔，所述偏置丝杠靠近所述螺丝刀刀头的一端上固定设置有可在所述传动腔内转动的第一齿轮，所述第一齿轮的后端啮合连接有第二齿轮，左右两侧的所述第二齿轮通过传动轴进行连接。

本发明的有益效果：通过本装置对零件进行装配具有灵活性高，装配载体多样化的特点，较以往只能进行平面安装的安装方式，本装置更适用于立体化的机器的零部件安装，且在六轴带动下具有多种安装角度，更加方便有效。

附图说明

为了易于说明，本发明由下述的具体实施例及附图作以详细描述。

图1为单臂导轨的结构示意图；

图2为图1的部分放大示意图；

图3为图2中“A-A”方向的结构示意图；

图4为图3中“B-B”方向的结构示意图；

图5为垫圈夹持槽与第一通孔的结构示意图；

图6为俯视方向上齿轮组的连接示意图；

图7为俯视方向上装配基座与转片的连接示意图；

图8为三组导轨的结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1至图8对本发明进行详细说明，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。

本发明涉及一种基于斜导轨的微小器件安装设备，下面将结合本发明附图对本发明做进一步说明：

本发明所述的一种基于斜导轨的微小器件安装设备，如附图1-附图8所示的所述基于斜导轨的微小器件安装设备包括基座162，所述基座162的上端通过连接立柱161固定连接有三组导轨101，所述导轨101之间呈六十度放置，所述导轨101内设置有开口向右的导轨滑槽102，所述导轨滑槽102的上侧内壁内固定设置有滑动驱动电机107，所述滑动驱动电机107的下端动力连接有可在所述导轨滑槽102内转动的滑动丝杠104，所述滑动丝杠104的左侧设置有固定连接于所述导轨滑槽102上下两侧内壁之间的导滑杆103，所述导轨滑槽102内可滑动的设置有移动推块105，所述移动推块105与所述导滑杆103之间滑动连接、与所述滑动丝杠104之间螺纹连接，所述移动推块105的右侧端面上固定连接有铰支座106，所述铰支座106内可转动的设置有第一摆杆108，所述第一摆杆108的右端固定连接有绞盘109，所述绞盘109内可转动的设置有第二摆杆111，所述第二摆杆111的下端固定设置有转动驱动电机114，所述转动驱动电机114上动力连接有转片112，所述转片112下端固定连接有圆柱形的转柱115；

三组所述导轨101之间、且位于所述基座162的上侧设置有装配基座113，所述装配基座113内设置有零件装配组件，所述装配基座113的周侧弧形端面上环形阵列且固定的设置有固定块116，所述转柱115与所述固定块116之间转动连接，通过三组所述导轨101内的所述铰支座106的带动以及所述转动驱动电机114的带动可实现所述装配基座113实现三个方向的平面移动以及转动；

所述零件装配组件包括固定设置于所述装配基座113上侧端面上的电机固定架126，所述电机固定架126内固定设置有装配电机127，所述装配电机127的下侧且位于所述装配基座113内设置有开口向下的零件切换腔117，所述装配电机127的下侧设置有下端延伸入所述零件切换腔117内、且与所述装配基座113之间螺纹连接的螺纹套129，所述螺纹套129内螺纹连接有推动丝杠128，所述推动丝杠128的上端动力连接于所述装配电机127的下端，所述螺纹套129的下端设置有螺丝刀刀头143，所述装配电机127的上侧内壁上左右对称且相连通的设置有滑动槽119，所述滑动槽119内可转动的设置有偏置丝杠121，所述滑动槽119内可滑动的设置有与所述偏置丝杠121螺纹连接的螺纹推块123，左侧的所述偏置丝杠121通过固定设置在左侧的所述滑动槽119左侧内壁内的偏置驱动电机118进行驱动，左右两侧的所述偏置丝杠121通过传动齿轮组进行联动，所述螺纹推块123的下侧端面上固定连接有内圆柱124，所述内圆柱124上可转动的设置有零件架122，左侧的所述零件架122上环形阵列的设置有垫圈夹持组件，位于右侧的所述零件架122的周侧弧形面上固定设置螺丝夹持组件；

位于所述零件切换腔117的上侧内壁上可转动的套设有传动齿环131，所述传动齿环131与所述零件架122之间可啮合连接，左侧的所述零件架122内设置有开口腔145，所述开口腔145的下侧内壁内固定设置有切换电机144，所述切换电机144的上端动力连接有与左侧的所述内圆柱124啮合连接的驱动齿轮146，通过所述切换电机144的带动可带动所述零件架122转动，进而对不同工位上的零件进行切换。

其中，由附图2、附图3、附图4及附图5可看出，所述垫圈夹持组件包括环形阵列且固定的设置于左侧的所述零件架122周侧弧形端面上的垫圈夹持块137，所述垫圈夹持块137内设置有开口向外的垫圈夹持槽141，所述垫圈夹持槽141的上侧内壁内相连通的设置有开口向外的第一通孔142，所述第一通孔142的孔径小于所述垫圈夹持槽141的孔径，所述垫圈夹持槽141的孔径等于垫圈的外径，所述第一通孔142的孔径大于螺丝的外径，所述垫圈夹持槽141的上侧内壁内固定设置有第一电磁铁138，通过所述第一电磁铁138可将待进行装配的金属垫圈进行吸附夹持。

其中，由附图2、附图3、附图4及附图5可看出，所述螺丝夹持组件包括环形阵列且固定的设置于右侧的所述零件架122周侧弧形端面上的螺丝夹持块136，所述螺丝夹持块136内设置有开口向外的螺丝夹持槽135，所述螺丝夹持槽135的上侧内壁内相连通的设置有第二通孔133，所述第二通孔133的孔径小于所述螺丝夹持槽135的孔径、且大于所述螺丝螺帽的直径，所述螺丝夹持槽135的上侧内壁上固定设置有第二电磁铁134，所述第二电磁铁134可将螺丝螺帽进行吸附进而对螺丝进行限制。

有益的，所述螺丝刀刀头143的顶针及螺丝及垫圈的圆心均处于同一周线上。

有益的，所述螺纹套129与所述装配基座113之间的螺纹螺距大于所述推动丝杠128与所述螺纹套129之间的螺纹螺距，所述推动丝杠128转动时可带动所述螺纹套129相对于所述螺纹套129下降，而在所述螺纹套129下降时由于与所述装配基座113之间的螺纹连接，所述螺纹套129会发生自转，且所述螺纹套129的自转转速小于所述推动丝杠128的转速。

有益的，所述螺丝刀刀头143为十字花刀，且所述螺丝刀刀头143可拆卸式的安装于所述螺纹套129的下端，所述螺丝刀刀头143与所述螺纹套129下端之间花键连接，且所述螺丝刀刀头143通过磁石吸附于所述螺纹套129的下端，通过拆卸所述螺丝刀刀头143可更换不同类型的花刀。

有益的，由附图2及附图6可看出，所述齿轮组包括设置于所述装配基座113内的传动腔，所述偏置丝杠121靠近所述螺丝刀刀头143的一端上固定设置有可在所述传动腔内转动的第一齿轮125，所述第一齿轮125的后端啮合连接有第二齿轮151，左右两侧的所述第二齿轮151通过传动轴152进行连接，通过所述第二齿轮151与所述传动轴152可实现左右两侧的所述偏置丝杠121的同步转动。

初始状态时，所述铰支座106在所述导轨滑槽102内最大限度上移，所述装配基座113处于水平状态，左右两侧的所述螺纹推块123最大限度远离，所述零件架122脱离与所述传动齿环131的啮合，所述垫圈夹持槽141内放置有垫圈，所述第二电磁铁134内放置有螺丝。

在使用时，使用人员将待进行加工的机器放置于所述基座162的上侧端面上，此时，三组所述导轨101内的所述滑动驱动电机107启动，进而带动所述移动推块105在所述导轨滑槽102内滑动，进而带动所述第一摆杆108的下端移动，同时，所述转动驱动电机114启动，进而带动所述转片112相对于所述第二摆杆111转动，此时，根据三组不同发所述滑动驱动电机107的转动角度的不同，以及三组所述转动驱动电机114转动角度的不同可控制所述装配基座113在空间内实现六个自由度上的移动及转动，进而使得所述装配基座113对准空间并完成装配；

在装配过程中，所述偏置驱动电机118启动，进而带动左侧的所述偏置丝杠121转动，并通过齿轮组带动右侧的所述偏置丝杠121转动，此时，两侧的所述螺纹推块123相互靠近，进而带动两侧的所述零件架122相互靠近，并在所述零件架122最大限度靠近时，所述零件架122啮合于所述传动齿环131上，此时，所述切换电机144启动，并通过所述驱动齿轮146带动左侧的所述零件架122相对于所述内圆柱124转动，在此过程中，左侧的所述零件架122通过所述传动齿环131带动右侧的所述零件架122转动，进而切换不同组的所述垫圈夹持块137及所述螺丝夹持块136进行对应，并使之转动至所述螺丝刀刀头143的下端，此时，所述装配电机127启动，进而带动所述推动丝杠128转动，此时，所述推动丝杠128推动所述螺纹套129下降，而所述螺纹套129在下降过程中发生自转（所述螺纹套129的自转速度小于所述推动丝杠128的转动速度），在所述螺纹套129下降过程中，使得所述螺丝刀刀头143顶接至位于所述螺丝夹持块136内螺丝的螺帽，并继续下降，进而使得螺丝套入位于所述垫圈夹持槽141内的套圈内，并使之套入机器螺纹孔内，此时，在所述螺纹套129的旋转推动下可使得螺丝拧入机器螺纹孔内，以此完成工件的装配；

在对所述螺丝夹持槽135或所述垫圈夹持槽141内的零件进行补充时，所述偏置驱动电机118带动左右两侧的所述螺纹推块123相互远离，进而带动左右两侧的所述零件架122相互远离，此时，通过六轴联动带动所述零件架122靠近零件放置处即可使得所述垫圈夹持槽141及所述螺丝夹持槽135内的零件进行补充。

本发明的有益效果：通过本装置对零件进行装配具有灵活性高，装配载体多样化的特点，较以往只能进行平面安装的安装方式，本装置更适用于立体化的机器的零部件安装，且在六轴带动下具有多种安装角度，更加方便有效。

通过以上方式，本领域的技术人员可以在本发明的范围内根据工作模式做出各种改变。