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)流水線中桶蓋上小螺紋蓋抓取、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)自動化的不斷發(fā)展，現(xiàn)代制桶工業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展時期，對于包裝鋼桶的需求量更是日益增加，因此實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)是鋼桶產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢。目前國際上發(fā)達(dá)國家已初步實(shí)現(xiàn)鋼桶生產(chǎn)的自動化，不但節(jié)約時間，而且提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率。在工業(yè)自動化的發(fā)展過程中，工業(yè)機(jī)器人發(fā)揮了重要的作用，自從1959年，第一臺工業(yè)機(jī)器人在美國問世以來，工業(yè)機(jī)器人在實(shí)際應(yīng)用方面取得了長足的發(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)械臂的末端，在工作的過程中移至相應(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；目前鋼桶小螺紋蓋的抓取和旋緊依舊依靠人工操作或機(jī)械半自動化的方式實(shí)現(xiàn)，還未見采用機(jī)器人方式來實(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)鋼桶小螺紋蓋的抓取和旋緊的完全自動化，采用機(jī)器人方式是一種必然趨勢，而采用機(jī)器人必須要有與之相對應(yīng)的末端執(zhí)行器。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種用于鋼桶生產(chǎn)流水線，通過執(zhí)行器楔形推子和彈簧實(shí)現(xiàn)鋼桶小螺紋蓋的抓取、通過氣動馬達(dá)和與鋼桶小螺紋蓋內(nèi)壁相契合的末端形狀實(shí)現(xiàn)鋼桶小螺紋蓋旋緊的工業(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、執(zhí)行器末端、彈簧、執(zhí)行器末端蓋板、內(nèi)六角圓柱頭螺釘M5×10、內(nèi)六角緊定螺釘M5×8、氣動馬達(dá)、執(zhí)行器套筒、墊片、內(nèi)六角圓柱頭螺釘M5×16、執(zhí)行器連接板組成；所述執(zhí)行器連接板與工業(yè)機(jī)器人末端相連，所述氣動馬達(dá)放置在所述執(zhí)行器套筒中，并通過螺紋配合，執(zhí)行器套筒與執(zhí)行器連接板之間通過內(nèi)六角圓柱頭螺釘M5×16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，氣動馬達(dá)伸出套筒部分與所述執(zhí)行器末端蓋板通過內(nèi)六角緊定螺釘M5×8連接，執(zhí)行器末端蓋板設(shè)有兩個卡槽，兩個所述執(zhí)行器楔形推子放置在兩個卡槽處，中間放置彈簧，執(zhí)行器末端蓋板與執(zhí)行器末端通過內(nèi)六角圓柱頭螺釘M5×10連接。

采用上述技術(shù)方案，通過執(zhí)行器楔形推子實(shí)現(xiàn)鋼桶小螺紋蓋的抓取，當(dāng)工業(yè)機(jī)器人接收到觸發(fā)信號后，將末端執(zhí)行器移至鋼桶小螺紋蓋正上方，垂直向下運(yùn)動，當(dāng)接觸到鋼桶小螺紋蓋后，兩個執(zhí)行器楔形推子在壓力的作用下向內(nèi)收縮，兩個執(zhí)行器楔形推子中間有一個彈簧，當(dāng)執(zhí)行器楔形推子向內(nèi)運(yùn)動時，彈簧也被壓縮產(chǎn)生彈力，所以執(zhí)行器楔形推子對鋼桶小螺紋蓋內(nèi)壁產(chǎn)生壓力，通過相應(yīng)計算可使得其與鋼桶小螺紋蓋內(nèi)壁的最大靜摩擦大于鋼桶小螺紋蓋的自身重力從而可以帶動鋼桶小螺紋蓋運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)鋼桶小螺紋蓋的抓取，機(jī)器人抓取小螺紋蓋后，工業(yè)機(jī)器人按照預(yù)定的軌跡進(jìn)行運(yùn)動，到達(dá)鋼桶桶蓋小絲口對應(yīng)位置處，垂直向下運(yùn)動；當(dāng)接觸到鋼桶桶蓋小絲口時，氣動馬達(dá)開始帶動執(zhí)行器末端旋轉(zhuǎn)，由于執(zhí)行器末端與鋼桶小螺紋蓋的內(nèi)部形狀是相契合的，故可以實(shí)現(xiàn)鋼桶小螺紋蓋的旋轉(zhuǎn)；在旋緊的過程中，螺紋蓋逐漸脫離末端執(zhí)行器，當(dāng)完成旋緊時，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)了鋼桶小螺紋蓋的脫離，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)行鋼桶螺紋蓋的旋緊，六軸只起到一個調(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，提高精度。

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)簡單，可靠性高，當(dāng)末端執(zhí)行器伸入鋼桶小螺紋蓋之后，執(zhí)行器楔形推子與小螺紋蓋內(nèi)壁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)鋼桶小螺紋蓋的抓取。

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，只需要控制氣動馬達(dá)即可，結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量較輕，對工業(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)器人末端執(zhí)行器針對鋼桶小螺紋蓋而設(shè)計，改變了原有依靠人工進(jìn)行鋼桶小螺紋蓋旋緊的方式，在一定程度上增加了鋼桶流水線的自動化程度，提高了鋼桶的生產(chǎn)效率；通過執(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)鋼桶小螺紋蓋的抓取，通過氣動馬達(dá)和與鋼桶小螺紋蓋相契合的執(zhí)行器末端可以快速地實(shí)現(xiàn)鋼桶小螺紋蓋的旋緊，從而極大程度上提高的鋼桶小螺紋蓋的旋緊效率，同時也在一定程度上提高了鋼桶小螺紋蓋的旋緊質(zhì)量。

附圖說明

圖1是本發(fā)明正視圖；

圖2是本發(fā)明左視圖。

圖1中：1-執(zhí)行器楔形推子；2-執(zhí)行器末端；3-彈簧；4-執(zhí)行器末端蓋板；5-內(nèi)六角圓柱頭螺釘M5×10；6-內(nèi)六角緊定螺釘M5×8；7-氣動馬達(dá)；8-執(zhí)行器套筒；9-墊片；10-內(nèi)六角圓柱頭螺釘M5×16；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)說明本發(fā)明的具體使用過程。

末端執(zhí)行器接觸到鋼桶小螺紋蓋時，執(zhí)行器楔形推子1受到向內(nèi)的壓力，從而壓縮彈簧3，使得彈簧3產(chǎn)生彈力；則執(zhí)行器楔形推子1對小螺紋蓋內(nèi)壁產(chǎn)生壓力，當(dāng)執(zhí)行器完全伸入到鋼桶小螺紋蓋后，執(zhí)行器停止向下運(yùn)動轉(zhuǎn)而向上提取小螺紋蓋，執(zhí)行器楔形推子1與小螺紋蓋內(nèi)壁產(chǎn)生靜摩擦力，通過相應(yīng)的計算可以得出執(zhí)行器楔形推子1材料為尼龍66時，與鋼桶小螺紋蓋內(nèi)壁的最大靜摩擦力大于小螺紋蓋自身重力，從而實(shí)現(xiàn)小螺紋蓋的抓取。當(dāng)機(jī)械臂按照預(yù)定軌跡運(yùn)動到鋼桶桶蓋小絲口對應(yīng)位置處時，氣動馬達(dá)7開始旋轉(zhuǎn)，從圖2可以看以看出，小螺紋蓋執(zhí)行器末端2與小螺紋蓋的內(nèi)部形狀相契合，小螺紋蓋隨著氣動馬達(dá)7開始旋轉(zhuǎn)并逐漸旋入鋼桶桶蓋上的絲口，并且小螺紋蓋隨著不斷地旋緊而向下運(yùn)動，當(dāng)完全旋入絲口后，末端執(zhí)行器向上運(yùn)動，即可實(shí)現(xiàn)螺紋蓋的脫離，從而完成小螺紋蓋的抓取和旋緊。