一种仪表板工位分钉取钉机构

技术领域

本发明涉及车辆装配技术领域，更具体地说，涉及一种仪表板工位分钉取钉机构。

背景技术

现有技术中，随着技术的不断发展革新，汽车装配工艺逐渐寻求由人工装配走向机器自动化装配的改进方向。汽车仪表盘装配领域同样如此，尤其是仪表盘装配过程中的分钉工艺，目前主要存在几个问题：一是现有的分钉装置的分钉位置固定，无法旋转；二是螺钉通常利用抓手进行抓取，装配节拍受到限制。

综上所述，如何提供一种操作效率高、结构简单的仪表工位分钉机构，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种仪表板工位分钉取钉机构，可实现分钉取钉操作自动化、且可一次性拾取两个螺钉，有效提高了操作效率，而且，本装置的结构简单、使用方便，可进行推广使用。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种仪表板工位分钉取钉机构，包括：

拧紧枪，用于取用和拧紧螺钉，其端部设有用于安装螺钉的套筒和用于安装备用螺钉的备用槽；

分钉机构，其包括用于容纳单个螺钉的放置块、用于将螺钉由振料机输送至两个所述放置块的吹钉机构、用于带动所述放置块转动的旋转机构以及夹爪机构，两个所述放置块均设于所述旋转机构的旋转轴外周部，所述夹爪机构用于夹取备用螺钉、并驱动备用螺钉移动至所述备用槽，当所述放置块处于竖直状态时、其与所述吹钉机构对齐，当所述放置块转动至水平状态时、其与所述套筒对齐；

控制装置，所述拧紧枪和所述分钉机构均与所述控制装置连接。

优选的，还包括与所述控制装置连接的协作机器人，其滑动设于随行轨道上，所述协作机器人的末端与所述拧紧枪连接。

优选的，所述分钉机构的一侧设有至少一个定位销，所述协作机器人末端的定位板设有用于与所述定位销对应卡接的定位孔。

优选的，所述分钉机构的一侧设有传感器，所述传感器用于检测所述定位销和所述定位孔是否准确对接，所述传感器和所述控制装置连接。

优选的，所述夹爪机构包括用于夹取备用螺钉的爪手、用于控制所述爪手开闭的开闭气缸以及用于驱动所述爪手横向移动的送钉气缸，所述开闭气缸和所述送钉气缸均与所述爪手连接，所述开闭气缸和所述送钉气缸均与所述控制装置连接。

优选的，所述拧紧枪包括用于驱动所述套筒转动的拧紧轴和用于将所述拧紧轴的转动扭矩传递至所述套筒的转接头。

优选的，所述吹钉机构包括平行设于所述旋转轴上方的轨道、吹钉气管以及用于沿所述轨道横向移动的横移装置，所述吹钉气管的第一端与所述振料机连通、所述吹钉气管的第二端可穿过所述横移装置与所述放置块连通，所述横移装置和所述控制装置连接。

优选的，所述横移装置为横移气缸、横移电机或丝杆螺母结构。

优选的，所述轨道的上方设有光电感应器，所述光电感应器用于检测所述放置块上是否放有备用螺钉，所述光电感应器和所述控制装置连接。

在使用本发明所提供的仪表板工位分钉取钉机构，首先，可以将多个螺钉放入振料机内，而后，利用吹钉机构将螺钉由振料机输送至放置块，当第一颗螺钉输送到第一个放置块上，可控制吹钉机构移动至第二个放置块上方，以将第二颗螺钉输送到第二个放置块上，之后，控制装置可以控制旋转机构运行、以将放置块由竖直状态转动至水平状态。

而后，可以控制拧紧枪移动，当拧紧枪的套筒移动至与第一个放置块对齐的位置时，可控制拧紧枪运行，以将第一个螺钉拧入套筒内，与此同时，可控制夹爪机构运行，以夹取第二个放置块(用于放置第二个螺钉的放置块)上的备用螺钉，并驱动备用螺钉横向移动至与备用槽对齐的位置，以将第二个螺钉放入备用槽内，以使拧紧枪一次性拾取两个螺钉，有效提高拧紧枪的螺钉装配效率。最后，在拧紧枪完成所有的取钉动作后，控制拧紧枪整体向后移出，以使拧紧枪和分钉机构分离，以便拧紧枪进入下一道工序。

综上所述，本发明所提供的仪表板工位分钉取钉机构，可实现分钉取钉操作自动化、且可一次性拾取两个螺钉，有效提高了操作效率，而且，本装置的结构简单、使用方便，可进行推广使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有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发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的仪表板工位分钉取钉机构的协作机器人和拧紧枪的结构示意图；

图2为分钉机构的结构示意图；

图3为分钉机构和拧紧枪的结构示意图；

图4为振料机的结构示意图。

图1-图4中：

1为协作机器人、2为拧紧枪、21为套筒、22为备用槽、23为拧紧轴、24为转接头、3为分钉机构、31为振料机、32为放置块、321为调节螺栓、322为接近开关、33为吹钉机构、331为轨道、332为吹钉气管、333为横移装置、34为旋转机构、341为旋转轴、342为旋转气缸、35为夹爪机构、351为爪手、352为开闭气缸、353为送钉气缸、4为光电感应器、5为定位销、6为定位板、7为传感器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种仪表板工位分钉取钉机构，可实现分钉取钉操作自动化、且可一次性拾取两个螺钉，有效提高了操作效率，而且，本装置的结构简单、使用方便，可进行推广使用。

请参考图1至图4，图1为本发明所提供的仪表板工位分钉取钉机构的协作机器人和拧紧枪的结构示意图；图2为分钉机构的结构示意图；图3为分钉机构和拧紧枪的结构示意图；图4为振料机的结构示意图。

本具体实施例提供了一种仪表板工位分钉取钉机构，包括：

拧紧枪2，用于取用和拧紧螺钉，其端部设有用于安装螺钉的套筒21和用于安装备用螺钉的备用槽22；

分钉机构3，其包括用于容纳单个螺钉的放置块32、用于将螺钉由振料机31输送至放置块32的吹钉机构33、用于带动放置块32转动的旋转机构34以及夹爪机构35，多个放置块32均设于旋转机构34的旋转轴341上，夹爪机构35用于夹取备用螺钉、并驱动备用螺钉移动至备用槽22，当放置块32处于竖直状态时、其与吹钉机构33对齐，当放置块32转动至水平状态时、其与套筒21对齐；

控制装置，拧紧枪2和分钉机构3均与控制装置连接。

可以在实际运用过程中，根据实际情况和实际需求，对拧紧枪2和分钉机构3的形状、结构、尺寸、位置等进行确定。

在使用本发明所提供的仪表板工位分钉取钉机构，首先，可以将多个螺钉放入振料机31内，而后，利用吹钉机构33将螺钉由振料机31输送至放置块32，当第一颗螺钉输送到第一个放置块32上，可控制吹钉机构33移动至第二个放置块32上方，以将第二颗螺钉输送到第二个放置块32上，之后，控制装置可以控制旋转机构34运行、以将放置块32由竖直状态转动至水平状态。

而后，可以控制拧紧枪2移动，当拧紧枪2的套筒21移动至与第一个放置块32对齐的位置时，可控制拧紧枪2运行，以将第一个螺钉拧入套筒21内，与此同时，可控制夹爪机构35运行，以夹取第二个放置块32(用于放置第二个螺钉的放置块32)上的备用螺钉，并驱动备用螺钉横向移动至与备用槽22对齐的位置，以将第二个螺钉放入备用槽22内。最后，在拧紧枪2完成所有的取钉动作后，控制拧紧枪2整体向后移出，以使拧紧枪2和分钉机构3分离，以便拧紧枪2进入下一道工序。

综上所述，本发明所提供的仪表板工位分钉取钉机构，可实现分钉取钉操作自动化、且可一次性拾取两个螺钉，有效提高了操作效率，而且，本装置的结构简单、使用方便，可进行推广使用。

在上述实施例的基础上，优选的，还包括与控制装置连接的协作机器人1，其滑动设于随行轨道上，协作机器人1的末端与拧紧枪2连接。也即协作机器人1可带动拧紧枪2进行空间移动，以使拧紧枪2到达装配位、并在装配结束后退出装配位。

优选的，分钉机构3的一侧设有至少一个定位销5，协作机器人1末端的定位板6设有用于与定位销5对应卡接的定位孔。当需要利用拧紧枪2拾取并拧紧螺钉时，可以控制协作机器人1带动拧紧枪2移动，以使定位板6上的定位孔和分钉机构3的定位销5对齐，进而可保证拧紧枪2拾取并拧紧螺钉时不会出现严重的晃动现象。

优选的，分钉机构3的一侧设有传感器7，传感器7用于检测定位销5和定位孔是否准确对接，传感器7和控制装置连接。当传感器7检测到定位销5和定位孔准确对接后，传感器7可向控制装置传递该信号，以控制分钉机构3运行。

优选的，夹爪机构35包括用于夹取备用螺钉的爪手351、用于控制爪手351开闭的开闭气缸352以及用于驱动爪手351横向移动的送钉气缸353，开闭气缸352和送钉气缸353均与爪手351连接，开闭气缸352和送钉气缸353均与控制装置连接。

当第一个螺钉完成了取钉操作、且需要将第二个备用螺钉输送至拧紧枪2的备用槽22时，可以控制开闭气缸352运行、以使爪手351打开，再控制送钉气缸353运行、以使爪手351移动至装有备用螺钉的放置块32，再控制开闭气缸352运行，以使爪手351夹紧装有备用螺钉的放置块32，而后，控制送钉气缸353运行，以将装有备用螺钉的放置块32移动至与备用槽22对齐的位置，再控制开闭气缸352打开爪手351，以便于拧紧枪2拾取备用螺钉。

在上述实施例的基础上，优选的，拧紧枪2包括用于驱动套筒21转动的拧紧轴23和用于将拧紧轴23的转动扭矩传递至套筒21的转接头24。可以将拧紧枪2安装在L形板上，用于负责螺钉的拧紧和取用，当需要对螺钉进行拧紧操作时，可控制拧紧轴23转动，拧紧轴23的转动扭矩可通过转接头24传递至套筒21，以拾取并拧紧螺钉。

优选的，旋转机构34可以包括设于底板上方的旋转轴341和用于驱动旋转轴341转动的旋转气缸342，放置块32的底部套设在旋转轴341的外周部，放置块32的顶部设有用于容纳螺钉的容纳孔，放置块32的前侧设有用于限制放置块32的转动位置的调节螺栓321，旋转气缸342和控制装置连接。

需要说明的是，通过控制旋转气缸342运行，以使得旋转轴341转动，从而实现放置块32由竖直状态转换成水平放倒状态的目的，当放置块32处于竖直状态时，其顶部的容纳孔可与吹钉机构33对齐，以便于接收螺钉，当放置块32转动时，调节螺栓321可顶住分钉机构3的限位块，以确保放置块32水平，进而便于拧紧枪2拾取放置块32上的螺钉。

在上述实施例的基础上，优选的，吹钉机构33包括平行设于旋转轴341上方的轨道331、吹钉气管332以及用于沿轨道331横向移动的横移装置333，吹钉气管332的第一端与振料机31连通、吹钉气管332的第二端可穿过横移装置333与放置块32连通，横移装置333和控制装置连接。

当需要将第一个螺钉输送至第一个放置块32上时，可控制横移装置333移动，以利用吹钉气管332对齐第一个放置块32的上方，进而利用吹钉气管332将螺钉输送到第一个放置块32上。当需要将第二个备用螺钉输送至第二个放置块32上时，可控制横移装置333移动，以利用吹钉气管332对齐第二个放置块32的上方，进而利用吹钉气管332将备用螺钉输送到第二个放置块32上。

优选的，横移装置333为横移气缸、横移电机或丝杆螺母结构，也即可以在实际运用过程中，根据实际情况和实际需求，对横移装置333的类型进行确定。

优选的，可以在放置块32上设有用于检测螺钉是否放置到位的接近开关322，接近开关322和控制装置连接。当螺钉由振料机31输送至放置块32时，接近开关322可有效检测螺钉是否放置到位，当螺钉放置到位后，控制装置可接收到该信号，进而控制横移装置333运行，以对备用螺钉进行输送。

优选的，轨道331的上方设有光电感应器4，光电感应器4用于检测放置块32上是否放有备用螺钉，光电感应器4和控制装置连接。当光电感应器4检测到第二个放置块32上放有备用螺钉时，光电感应器4可向控制装置传递该信号，而后，控制装置可控制旋转机构34运行，以使放置块32由竖直状态转换成水平放倒状态，进而便于拧紧枪2拾取放置块32上的螺钉。

为了进一步说明本发明所提供的仪表板工位分钉取钉机构的使用方法，接下来进行举例说明。

第一步：振料机31提供螺钉，第一颗螺钉通过吹钉气管332输送到放置块32上；

第二步：当接近开关322感应到第一颗螺钉已经到达位置后，横移装置333由原位横移到第二个放置块32上方；

第三步：振料机31提供螺钉，第二颗螺钉通过吹钉气管332输送到第二个放置块32上；

第四步：光电感应检测到第二颗螺钉已经到达位置后，旋转气缸342开始带动旋转轴341旋转，旋转轴341带动两个放置块32转动至水平状态(此处放置块32上有调节螺栓321，调节螺栓321触碰到限位块上，以保证放置块32处于水平状态)；

第五步：协作机器人1移动至分钉机构3前方，协作机器人1末端的定位板6与分钉机构3的两个定位销5完成对接，以保证准确定位；

第六步：传感器7感应到对接完成，此时拧紧枪2的套筒21正对第一个放置块32，拧紧枪2通过旋转操作完成取钉动作；

第七步：传感器7感应到第一个螺钉被成功取钉后，开闭气缸352控制爪手351夹紧备用螺钉，同时控制爪手351向前运动，将备用螺钉送至拧紧枪2的备用槽22(U型槽)内当作备用螺钉；

第八步：拧紧枪2完成所有的取钉动作后，拧紧枪2整体向后移出，以使定位板6的定位孔和定位销5分离，进入下一道工序。

需要进行说明的是，本申请文件中提到的第一端和第二端，其中，第一和第二只是为了区分位置的不同，并没有先后顺序之分。

另外，还需要说明的是，本申请的“上”、“下”等指示的方位或位置关系，是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于简化描述和便于理解，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发明的限制。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。本发明所提供的所有实施例的任意组合方式均在此发明的保护范围内，在此不做赘述。

以上对本发明所提供的仪表板工位分钉取钉机构进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。