本實用新型涉及鎖螺絲技術領域，具體涉及一種多功能多軸機械手鎖螺絲機。

背景技術：

在機械、電器等產品裝配過程中，往往需要進行各種鎖緊螺釘?shù)牟僮鳌鹘y(tǒng)的方式是采用手動螺絲刀進行鎖緊螺釘?shù)牟僮鳎欢@種效率低下的手動操作方式已經無法滿足現(xiàn)代化大批量生產以及機械自動化的需求，為此，人們研制出了螺絲機，該設備可以自動輸送螺釘以及鎖緊螺釘，大大提高了生產效率，適應了現(xiàn)代化大規(guī)模生產和裝配的需要。為了擴大鎖螺絲機的工作范圍，現(xiàn)在很多鎖螺絲機會結合多軸的機械手，來滿足不同工作臺不同位置產品額抓取、搬運、組裝、鎖螺絲的需求。然而現(xiàn)有的鎖螺絲機與機械手的結合不靈活，一般是在機械手的手臂端部外圍增加一個鎖付模組，鎖付模組懸掛在機械臂的前端之外。為了實現(xiàn)帶動鎖付模組鎖螺絲機功能，機械手和鎖螺絲機的結構非常復雜，操作不便。由于現(xiàn)有的鎖付模組的重量比較大，常需要重型的機械手才能夠承載、帶動鎖付模組進行移動或者鎖螺絲的動作。然而重型機械手體的積比較大，使用時占用較大的空間，而且重型機械手的成本比較高，大大降低經濟效益。而且現(xiàn)有的鎖螺絲機的側方一般還設置有其它的機器人，用于產品的抓取、搬運和組裝等，在有限的空間內集中了較多的加工設備，比較占用空間，甚至不同的設備之間發(fā)生干涉，影響正常加工。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術存在上述技術問題，本實用新型提供一種結構緊湊簡單、操作方便、體積小重量輕，能夠實現(xiàn)產品的抓取、搬運、組裝和鎖螺絲的多功能多軸機械手鎖螺絲機。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供以下技術方案：

提供一種多功能多軸機械手鎖螺絲機，包括多軸機械手機構、Z軸機構、用于鎖螺絲的鎖付機構和用于取放外圍產品的R軸機構；

所述多軸機械手機構包括第一機械臂和第二機械臂，第二機械臂包括臂座，所述臂座與第一機械臂連接；

Z軸機構包括固定于所述臂座的Z軸絲桿、配合套接在Z軸絲桿外的螺母和驅動所述Z軸絲桿轉動的Z軸電機，Z軸電機與臂座固定連接，所述螺母連接有驅動板；

所述鎖付機構包括鎖付傳動軸、鎖付頭組件、鎖付批桿（鎖付批桿和鎖付傳動軸可以是一體的，即鎖付桿）、用于驅動鎖付傳動軸上下運動的鎖付氣缸和用于驅動鎖付傳動軸轉動的鎖付電機（或者是螺絲刀，螺絲刀包括電批、風批等），鎖付電機固定于臂座，鎖付傳動軸穿設于所述臂座的前端部，鎖付頭組件設置在臂座的下方，鎖付批桿穿設于鎖付頭組件，鎖付氣缸的活塞桿與所述鎖付傳動軸的上端部連接以驅動所述鎖付傳動軸上下運動，從而帶動鎖付批桿上下運動；

所述R軸機構包括R軸和安裝在R軸的下端部用于取產品的取料頭，R軸與所述鎖付傳動軸并列設置且穿設于臂座的前端部；

所述鎖付頭組件和取料頭在高度方向上能夠相互錯開以互不干涉地進行鎖螺絲或者取放產品。

其中，所述鎖付機構還包括安裝座、連接桿、用于抬升所述鎖付頭組件的第一抬升氣缸，第一抬升氣缸的活塞桿與所述驅動板固定連接，第一抬升氣缸的本體設置有氣缸安裝板，鎖付氣缸的本體與氣缸安裝板連接，所述鎖付頭組件與所述安裝座連接，所述安裝座通過連接桿來與氣缸安裝板固定連接；所述R軸機構還包括用于驅動所述R軸上下運動的第二抬升氣缸，第二抬升氣缸的活塞桿與所述驅動板固定連接，R軸上端部設置有固定板，第二抬升氣缸的本體與固定板固定連接。

或者，所述鎖付機構還包括安裝座和連接桿，連接桿穿設于臂座，所述鎖付頭組件與所述安裝座連接，安裝座與連接桿的下端部連接，連接桿的上端部連接有第一鎖緊件；R軸的上端部連接有第二鎖緊件，該鎖螺絲機還包括位于驅動板的上方的高位懸掛部，在第一鎖緊件與驅動板鎖緊的狀態(tài)下，第二鎖緊件與驅動板分離并鎖緊于高位懸掛部從而使取料頭保持在最高位；在第二鎖緊件與高位懸掛部分離并鎖緊于驅動板狀態(tài)下，第一鎖緊件與驅動板分離并鎖緊于高位懸掛部從而使鎖付頭組件保持在最高位。

其中，第一鎖緊件和第二鎖緊件都是氣缸或電磁鐵，所述驅動板固定有鎖緊板，鎖緊板設置有鎖緊部，所述Z軸絲桿的上端部設置有供第一鎖緊件鎖緊的第一懸掛部，所述臂座設置有導桿，導桿的上端部設置有供第二鎖緊件鎖緊的第二懸掛部。

其中，所述鎖付電機設有傳動輪，所述傳動輪套設于鎖付傳動軸，且傳動輪與鎖付傳動軸之間的配合為花鍵軸和花鍵孔的配合，或者為多邊形軸與多邊形孔的滑動配合。

其中，所述R軸機構還包括用于驅動所述R軸轉動預設角度的R軸電機，R軸電機固定于臂座。

其中，所述鎖付頭組件與所述安裝座可拆卸連接，所述鎖付頭組件為吹送式鎖付頭組件或吸取式鎖付頭組件，所述多軸機械手機構的側方設置有用于給鎖付頭組件提供螺絲的供料機構。

其中，所述取料頭與所述R軸可拆卸連接，所述取料頭為夾取式取料頭和/或吸盤式取料頭。

其中，所述鎖付傳動軸的上端部通過旋轉組件或隨動機構來與所述鎖付氣缸連接，所述旋轉組件包括氣缸接頭、壓套和彈簧，氣缸接頭設置有用于與鎖付氣缸連接的凹陷部和供鎖付傳動軸頂部插接的插接部，所述氣缸接頭與所述鎖付傳動軸之間設置有頂部滾球，所述插接部的側壁設置有卡接孔，所述卡接孔處設置有側滾球，鎖付傳動軸設置有凹槽，側滾球陷入凹槽內以在縱向托住鎖付傳動軸，所述壓套套在插接部的外側，彈簧設置在所述壓套與所述氣缸接頭之間；所述隨動機構包括連接接頭、軸承和緩沖彈簧，連接接頭與所述鎖付氣缸固定連接，軸承套接于鎖付傳動軸的上端部，所述軸承容置于所述連接接頭，軸承與連接接頭在縱向活動連接，緩沖彈簧的兩端分別抵住軸承的頂部和連接接頭。

其中，所述壓套的內側設置有拆卸槽，在外力作用下所述壓套能夠移動以使拆卸槽對準所述卡接孔從而讓所述側滾球能夠脫離所述凹槽。

其中，該便于取產品的多軸機械手鎖螺絲機還包括用于檢測螺絲鎖緊深度的檢測機構，所述檢測機構與所述驅動板連接。

本實用新型的有益效果：

本實用新型的一種多功能多軸機械手鎖螺絲機，鎖螺絲時，取料頭高于鎖付頭組件，通過多軸機械手機構把鎖付頭組件移動至待鎖付螺絲的產品的上方，然后Z軸電機驅動Z軸絲桿轉動，以使鎖付頭組件下行至離產品適當距離，鎖付氣缸驅動鎖付桿下行且驅動件能夠驅動鎖付桿轉動，從而把螺絲鎖進產品內。取產品時，鎖付頭組件高于取料頭，取料頭能夠把產品取走。與現(xiàn)有技術相比，由于本實用新型的Z軸機構和鎖付機構有機地與機械臂結合，鎖付桿穿設于機械臂的前端部，結構比較緊湊，體積比較小，重量比較輕，大大降低了制造生產成本，而且能夠實現(xiàn)產品的抓取、搬運、組裝，提高了經濟效益。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例中的一種多功能多軸機械手鎖螺絲機的結構示意圖。

圖2為本實用新型實施例中的一種多功能多軸機械手鎖螺絲機的局部結構示意圖。

圖3為圖2的截面圖。

圖4為本實用新型實施例中的一種多功能多軸機械手鎖螺絲機的旋轉組件結構示意圖。

圖5為本實用新型實施例中的一種多功能多軸機械手鎖螺絲機的隨動機構的結構示意圖。

圖6為本實用新型實施例中的一種多功能多軸機械手鎖螺絲機的使用了取式鎖付頭組件時的示意圖。

圖7為本實用新型另一實施例中的一種多功能多軸機械手鎖螺絲機的結構示意圖。

圖8為圖7的截面圖。

附圖標記：

多軸機械手機構1、承載座11、第一機械臂12、第二機械臂13、臂座131；

Z軸機構2、Z軸絲桿21、螺母22、Z軸電機23、安裝座24、連接桿25；

驅動板3、鎖緊板31、鎖緊部311；

鎖付機構4、鎖付傳動軸41、凹槽411、鎖付頭組件42、吹送式鎖付頭組件421、吸取式鎖付頭組件422、鎖付氣缸43、鎖付電機44、第一抬升氣缸45、鎖付批桿46、傳動輪47、氣缸安裝板48；

旋轉組件5、氣缸接頭51、凹陷部511、插接部512、卡接孔5121、壓套52、拆卸槽521、彈簧53、頂部滾球54、側滾球55；

隨動機構50、連接接頭501、軸承502、緩沖彈簧503；

R軸機構6、R軸61、取料頭62、R軸電機63、第二抬升氣缸64、固定板65；

檢測機構7；

供料機構8；

第一鎖緊件91、第二鎖緊件92、高位懸掛部93、第一懸掛部931、第二懸掛部932、導桿94。

具體實施方式

以下結合具體實施例及附圖對本實用新型進行詳細說明。

本實施例的一種多功能多軸機械手鎖螺絲機，如圖1至圖3所示，包括多軸機械手機構1、Z軸機構2、用于鎖螺絲的鎖付機構4和用于取外圍產品的R軸機構6；多軸機械手機構1包括依次連接的承載座11、第一機械臂12和第二機械臂13，第二機械臂13包括臂座131，臂座131的后端部與第一機械臂12連接；多軸機械手機構1可以是如圖1和圖6所示的水平多關節(jié)的，也可以是直角坐標或極坐標式的機械手機構（圖中沒示出），或者其它多軸機械手機構，均在本實用新型的保護范圍之內。

本實施例中，Z軸機構2包括固定于臂座131的Z軸絲桿21、配合套接在Z軸絲桿21外的螺母22和驅動Z軸絲桿21轉動的Z軸電機23，Z軸電機23與臂座131固定連接，螺母22連接有驅動板3。

本實施例中，鎖付機構4包括鎖付傳動軸41、鎖付頭組件42、鎖付批桿46（鎖付批桿46和鎖付傳動軸41可以是一體的，即鎖付桿）、用于驅動鎖付傳動軸41上下運動的鎖付氣缸43和用于驅動鎖付傳動軸41轉動的鎖付電機44（或者是螺絲刀，螺絲刀包括電批、風批等，均能夠作為驅動件），鎖付電機44固定于臂座131，鎖付傳動軸41穿設于臂座131的前端部，鎖付頭組件42設置在臂座131的下方，鎖付批桿46穿設于鎖付頭組件42，鎖付氣缸43的活塞桿與鎖付傳動軸41的上端部連接以驅動鎖付傳動軸41上下運動，從而帶動鎖付批桿46上下運動；R軸機構6包括R軸61和安裝在R軸61的下端部用于取產品的取料頭62，R軸61與鎖付傳動軸41并列設置且穿設于臂座131的前端部；鎖付頭組件42和取料頭62在高度方向上能夠相互錯開以互不干涉地進行鎖螺絲或者取產品。R軸機構6還包括用于驅動R軸61轉動預設角度的R軸電機63，R軸電機63固定于臂座131，以能夠調整從不同方向抓取產品。鎖螺絲時，取料頭62高于鎖付頭組件42，通過多軸機械手機構1把鎖付頭組件42移動至待鎖付螺絲的產品的上方，然后Z軸電機23驅動Z軸絲桿21轉動，以使鎖付頭組件42下行至離產品適當距離，鎖付氣缸43驅動鎖付桿下行且驅動件能夠驅動鎖付桿轉動，從而把螺絲鎖進產品內。取產品時，鎖付頭組件42高于取料頭62，取料頭62能夠把產品取走。與現(xiàn)有技術相比，由于本實用新型的Z軸機構2和鎖付機構4有機地與機械臂結合，鎖付傳動軸41和R軸61穿設于機械臂的前端部，結構比較緊湊，體積比較小，重量比較輕，大大降低了制造生產成本，而且能夠實現(xiàn)產品的抓取、搬運、組裝，提高了經濟效益。

具體的，實現(xiàn)鎖付頭組件42和取料頭62在高度方向上能夠相互錯開的方式有兩種：

第一種：如圖1-圖3所示，鎖付機構4還包括安裝座24、連接桿25、用于抬升鎖付頭組件42的第一抬升氣缸45，第一抬升氣缸45的活塞桿與驅動板3固定連接，第一抬升氣缸45的本體設置有氣缸安裝板，鎖付氣缸43的本體與氣缸安裝板48連接，鎖付頭組件42與安裝座24連接，安裝座24通過連接桿25來與氣缸安裝板48固定連接；R軸機構6還包括用于驅動R軸上下運動的第二抬升氣缸64，第二抬升氣缸64的活塞桿與驅動板3固定連接，R軸上端部設置有固定板65，第二抬升氣缸64的本體與固定板65固定連接。需要取產品時，第二抬升氣缸64的活塞桿回縮，第一抬升氣缸45的活塞桿伸出帶動鎖付氣缸43上行，從而使鎖付頭組件42保持在最高位。需要鎖螺絲時，第一抬升氣缸45的活塞桿回縮，第二抬升氣缸64的活塞桿伸出帶動取料頭62上行，從而使取料頭62保持在最高位。

第二種：如圖7和圖8所示，鎖付機構4還包括安裝座24和連接桿25，連接桿25穿設于臂座131，鎖付頭組件42與安裝座24連接，安裝座24與連接桿25的下端部連接，連接桿25的上端部連接有第一鎖緊件91；R軸的上端部連接有第二鎖緊件92，該鎖螺絲機還包括位于驅動板3的上方的高位懸掛部93，在第一鎖緊件91與驅動板3鎖緊的狀態(tài)下，第二鎖緊件92與驅動板3分離并鎖緊于高位懸掛部93從而使取料頭62保持在最高位；在第二鎖緊件92與高位懸掛部93分離并鎖緊于驅動板3狀態(tài)下，第一鎖緊件91與驅動板3分離并鎖緊于高位懸掛部93從而使鎖付頭組件42保持在最高位。其中，第一鎖緊件91和第二鎖緊件92都是氣缸或電磁鐵，驅動板3固定有鎖緊板31，鎖緊板31設置有鎖緊部311，Z軸絲桿21的上端部設置有供第一鎖緊件91鎖緊的第一懸掛部931，臂座131設置有導桿94，導桿94的上端部設置有供第二鎖緊件92鎖緊的第二懸掛部932。

本實施例中，鎖付電機44設有傳動輪47，傳動輪47套設于鎖付傳動軸41，且傳動輪47與鎖付傳動軸41之間的配合為花鍵軸和花鍵孔的配合，或者為多邊形軸與多邊形孔的滑動配合。目的在于鎖付電機44能夠帶動鎖付傳動軸41轉動，而鎖付傳動軸41又能夠在豎向滑動。

本實施例中，鎖付頭組件42與安裝座24可拆卸連接，鎖付頭組件42為吹送式鎖付頭組件421（如圖1所示）或吸取式鎖付頭組件422（如圖6所示），吹送式和吸取式是指螺絲進入鎖付頭組件42的方式，在此不再贅述，多軸機械手機構1的側方設置有用于給鎖付頭組件42提供螺絲的供料機構8，吹送式鎖付頭組件421的是通過管道把螺絲吹進鎖付頭組件42，吸取式鎖付頭組件422則需要通過機械臂移動鎖付頭組件42來回吸取螺絲。

其中，取料頭62與R軸可拆卸連接，取料頭62為夾取式取料頭62和/或吸盤式取料頭62，能夠適用于不同外形結構的產品。

鎖付傳動軸41與鎖付氣缸43的連接有以下兩種方式：第一種如圖4所示，鎖付傳動軸41的上端部通過旋轉組件5來與鎖付氣缸43連接，旋轉組件5包括氣缸接頭51、壓套52和彈簧53，氣缸接頭51設置有用于與鎖付氣缸43連接的凹陷部511和供鎖付傳動軸41頂部插接的插接部512，氣缸接頭51與鎖付傳動軸41之間設置有頂部滾球54，插接部512的側壁設置有卡接孔5121，卡接孔5121處設置有側滾球55，鎖付傳動軸41設置有凹槽411，側滾球55陷入凹槽411內以在縱向托住鎖付傳動軸41，壓套52套在插接部512的外側，彈簧53設置在壓套52與氣缸接頭51之間；其中，壓套52的內側設置有拆卸槽521，在外力作用下壓套52能夠移動以使拆卸槽521對準卡接孔5121從而讓側滾球55能夠脫離凹槽411。第二種如圖5所示，鎖付傳動軸41的上端部通過隨動機構50來與鎖付氣缸43連接，隨動機構50包括連接接頭501、軸承502和緩沖彈簧503，連接接頭501與鎖付氣缸43固定連接，軸承502套接于鎖付傳動軸41的上端部，軸承502容置于連接接頭501，軸承502與連接接頭501在縱向活動連接，緩沖彈簧53的兩端分別抵住軸承502的頂部和連接接頭501。通過上述兩種方式實現(xiàn)鎖付傳動軸41與鎖付氣缸43的連接，鎖付氣缸43能夠快速地與鎖付傳動軸41連接，并且鎖付轉動軸的轉動不會帶動鎖付氣缸43轉動，鎖付氣缸43又能夠帶動鎖付傳動軸41上下運動。

本實施例中，該多軸機械手鎖螺絲機還包括用于檢測螺絲鎖緊深度的檢測機構7，檢測機構7與驅動板3連接，檢測機構7為浮鎖感應器。鎖付時，鎖付氣缸43下壓，把浮鎖感應器的拉桿下壓，付浮鎖時感應器根據(jù)實際下壓的位置顯示螺絲實際鎖緊的深度，并與正確的設置數(shù)值比較后判斷螺絲鎖緊深度是否到位，同時螺絲刀或鎖付電機44在鎖緊螺絲時有扭力信號輸出可檢測鎖付扭力是否達到要求，能夠保障每一顆螺絲的鎖付質量。

最后應當說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對本實用新型保護范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型作了詳細地說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的實質和范圍。