本發(fā)明涉及機(jī)器人及其技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種用于200L鋼桶生產(chǎn)流水線中桶蓋上大螺紋蓋抓取、旋緊的工業(yè)機(jī)器人專用末端執(zhí)行器。

背景技術(shù)：

隨著工業(yè)自動(dòng)化的不斷發(fā)展，現(xiàn)代制桶工業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期，對(duì)于包裝鋼桶的需求量更是日益增加，因此實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)是鋼桶產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。目前國(guó)際上發(fā)達(dá)國(guó)家已初步實(shí)現(xiàn)鋼桶生產(chǎn)的自動(dòng)化，不但節(jié)約時(shí)間，而且提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率。在工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展過(guò)程中，工業(yè)機(jī)器人發(fā)揮了重要的作用，自從1959年，第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人在美國(guó)問(wèn)世以來(lái)，工業(yè)機(jī)器人在實(shí)際應(yīng)用方面取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，其中在生產(chǎn)流水線上的應(yīng)用尤為突出。

末端執(zhí)行器在機(jī)器人的運(yùn)轉(zhuǎn)中具有重要的地位，其通常被安裝在機(jī)器人的末端，在工作的過(guò)程中移至相應(yīng)的位置完成相應(yīng)的工作。末端執(zhí)行器的設(shè)計(jì)需考慮多方面的因素，如使用成本、操作的復(fù)雜程度等，要求較高；目前鋼桶大螺紋蓋的抓取和旋緊依舊依靠人工操作或半自動(dòng)化的方式實(shí)現(xiàn)，還未見(jiàn)采用機(jī)器人方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的。要提高鋼桶生產(chǎn)流水線的生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)鋼桶大螺紋蓋的抓取和旋緊的完全自動(dòng)化，采用機(jī)器人方式是一種必然趨勢(shì)，而采用機(jī)器人必須要有與之相對(duì)應(yīng)的末端執(zhí)行器。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是提供一種用于鋼桶生產(chǎn)流水線，通過(guò)執(zhí)行器楔形推子和彈簧實(shí)現(xiàn)鋼桶大螺紋蓋的抓取、通過(guò)氣動(dòng)馬達(dá)和與鋼桶大螺紋蓋內(nèi)壁相契合的末端形狀實(shí)現(xiàn)鋼桶大螺紋蓋旋緊的工業(yè)機(jī)器人專用末端執(zhí)行器。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：該工業(yè)機(jī)器人專用末端執(zhí)行器由執(zhí)行器楔形推子、彈簧、平鍵、執(zhí)行器末端、內(nèi)六角圓柱頭螺釘M5×16、執(zhí)行器末端蓋板、墊片、內(nèi)六角緊定螺釘M5×8、氣動(dòng)馬達(dá)、執(zhí)行器套筒、執(zhí)行器連接板組成；所述執(zhí)行器蓋板與工業(yè)機(jī)器人末端相連，所述氣動(dòng)馬達(dá)放置在所述套筒中，所述套筒與所述蓋板之間通過(guò)內(nèi)六角圓柱頭螺釘連接，故實(shí)現(xiàn)了末端執(zhí)行器主體與工業(yè)機(jī)器人的連接，所述氣動(dòng)馬達(dá)伸出套筒部分與所述執(zhí)行器末端蓋板通過(guò)銷釘連接，所述執(zhí)行器末端蓋板設(shè)有兩個(gè)卡槽，兩個(gè)所述執(zhí)行器楔形推子放置在兩個(gè)卡槽處，中間放置彈簧，所述執(zhí)行器末端蓋板與所述執(zhí)行器末端通過(guò)螺栓連接。

采用上述技術(shù)方案，通過(guò)執(zhí)行器楔形推子實(shí)現(xiàn)鋼桶螺紋蓋的抓取，當(dāng)工業(yè)機(jī)器人接收到觸發(fā)信號(hào)后，將末端執(zhí)行器移至鋼桶大螺紋蓋正上方，垂直向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)接觸到鋼桶大螺紋蓋后，兩個(gè)執(zhí)行器楔形推子在壓力的作用下向內(nèi)收縮，兩個(gè)執(zhí)行器楔形推子中間有一個(gè)彈簧，當(dāng)卡子向內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧也被壓縮產(chǎn)生彈力，所以卡子對(duì)鋼桶螺紋蓋內(nèi)壁產(chǎn)生壓力，通過(guò)相應(yīng)計(jì)算可使得其與鋼桶大螺紋蓋內(nèi)壁的最大靜摩擦力大于鋼桶大螺紋蓋自身重力從而可以帶動(dòng)鋼桶大螺紋蓋運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)鋼桶大螺紋蓋的抓取。在機(jī)器人實(shí)現(xiàn)抓取后，工業(yè)機(jī)器人按照預(yù)定的軌跡進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，到達(dá)鋼桶桶蓋絲口對(duì)應(yīng)位置處，垂直向下運(yùn)動(dòng)；當(dāng)接觸到鋼桶桶蓋絲口時(shí)，氣動(dòng)馬達(dá)開(kāi)始帶動(dòng)執(zhí)行器末端旋轉(zhuǎn)，由于執(zhí)行器末端與鋼桶大螺紋蓋的內(nèi)部形狀是相契合的，故可以實(shí)現(xiàn)鋼桶螺紋蓋的旋轉(zhuǎn)；在旋緊的過(guò)程中，螺紋蓋逐漸脫離末端執(zhí)行器，當(dāng)完成旋緊時(shí)，由于螺紋蓋被旋緊，故摩擦力不足以將其帶出，從而實(shí)現(xiàn)鋼桶螺紋蓋的脫離，該工業(yè)機(jī)器人專用末端執(zhí)行器機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制難度低，可靠性高。

其進(jìn)一步特征在于：所述末端執(zhí)行器自帶氣動(dòng)馬達(dá)，故不需要依靠工業(yè)機(jī)器人的六軸旋轉(zhuǎn)進(jìn)行鋼桶大螺紋蓋的旋緊，六軸只起到一個(gè)調(diào)整姿態(tài)的作用，從而使得末端執(zhí)行器的定位更加準(zhǔn)確。

其進(jìn)一步特征在于：所述執(zhí)行器末端和執(zhí)行器楔形推子式結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高，當(dāng)末端執(zhí)行器伸入鋼桶大螺紋蓋之后，執(zhí)行器楔形推子與大螺紋蓋在彈簧彈力的作用下，與內(nèi)壁產(chǎn)生摩擦，利用摩擦力實(shí)現(xiàn)鋼桶大螺紋蓋的抓取。

其進(jìn)一步特征在于：所述末端執(zhí)行器機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，該末端執(zhí)行器不需要復(fù)雜的電氣控制，只需要控制氣動(dòng)馬達(dá)即可，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，質(zhì)量較輕，對(duì)工業(yè)機(jī)器人的負(fù)載要求較低。

本發(fā)明的有益效果是：該工業(yè)機(jī)器人末端器針對(duì)鋼桶大螺紋蓋而設(shè)計(jì)，改變了原有依靠人工進(jìn)行鋼桶大螺紋蓋旋緊的方式，在一定程度上增加了鋼桶流水線的自動(dòng)化程度，提高了鋼桶的生產(chǎn)效率；通過(guò)執(zhí)行器末端和執(zhí)行器楔形推子式結(jié)構(gòu)可以輕易地實(shí)現(xiàn)鋼桶大螺紋蓋的抓取，通過(guò)氣動(dòng)馬達(dá)和與鋼桶螺大紋蓋相契合的執(zhí)行器末端可以快速地實(shí)現(xiàn)鋼桶大螺紋蓋的旋緊，從而極大程度上提高的鋼桶大螺紋蓋的旋緊效率，同時(shí)也在一定程度上提高了鋼桶大螺紋蓋的旋緊質(zhì)量。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明正視圖；

圖2是本發(fā)明左視圖；

圖2中：1-執(zhí)行器楔形推子；2-彈簧；3-平鍵；4-執(zhí)行器末端；5-內(nèi)六角圓柱頭螺釘M5×16；6-執(zhí)行器末端蓋板；7-墊片；8-內(nèi)六角緊定螺釘M5×8；9-氣動(dòng)馬達(dá)；10-執(zhí)行器套筒；11-執(zhí)行器連接板。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的具體使用過(guò)程。

末端執(zhí)行器接觸到鋼桶大螺紋蓋時(shí)，執(zhí)行器楔形推子1受到向內(nèi)的壓力，從而壓縮彈簧2，使得彈簧2產(chǎn)生彈力；則執(zhí)行器楔形推子1對(duì)大螺紋蓋內(nèi)壁產(chǎn)生壓力，當(dāng)執(zhí)行器完全伸入到鋼桶大螺紋蓋后，執(zhí)行器停止向下運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)而向上提取螺紋蓋，執(zhí)行器楔形推子1與螺紋蓋內(nèi)壁產(chǎn)生靜摩擦力，通過(guò)相應(yīng)的計(jì)算可以得出執(zhí)行器楔形推子1材料為尼龍66時(shí)，與鋼桶大螺紋蓋內(nèi)壁的最大靜摩擦力大于螺紋蓋自身重力，故實(shí)現(xiàn)螺紋蓋的抓取。當(dāng)機(jī)械臂按照預(yù)定軌跡運(yùn)動(dòng)到鋼桶桶蓋大絲口對(duì)應(yīng)位置處時(shí)，氣動(dòng)馬達(dá)9開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，從圖2中可以看出執(zhí)行器末端4與鋼桶大螺紋蓋的內(nèi)部形狀相契合，螺紋蓋隨著氣動(dòng)馬達(dá)9開(kāi)始旋轉(zhuǎn)并逐漸旋入鋼桶桶蓋上的絲口，并且螺紋蓋隨著不斷旋緊而向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)完全旋入絲口后，末端執(zhí)行器向上運(yùn)動(dòng)，即可實(shí)現(xiàn)鋼桶大螺紋蓋的脫離，從而完成鋼桶大螺紋蓋的抓取和旋緊。