塑料水泵铜螺母装配智能工业机器人装置.pdf

《塑料水泵铜螺母装配智能工业机器人装置.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《塑料水泵铜螺母装配智能工业机器人装置.pdf（23页完成版）》请在专利查询网上搜索。

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010179348.7 (22)申请日 2020.03.16 (71)申请人 刘亦晴 地址 710129 陕西省西安市长安区东祥路1 号西北工业大学长安校区 (72)发明人 刘亦晴 (74)专利代理机构 沈阳世纪蓝海专利事务所 (普通合伙) 21232 代理人 侯志奇 (51)Int.Cl. B23P 19/02(2006.01) B23P 11/02(2006.01) (54)发明名称 一种塑料水泵铜螺母装配智能工业机器人 装置 (57)摘要 一种塑料水泵铜螺母装配智能工。

2、业机器人 装置， 在基座上设置机器臂并固定在基座上， 在 机器臂上部前端设置组合夹具， 在基座上右部设 置塑料水泵上料工位夹具、 铜螺母上料工位夹 具， 在基座上部设置铜螺母预装、 压装、 溢料清理 工位夹具， 在基座上左部设置下料工位夹具。 该 发明具有智能性， 通过六自由度工业机器臂实现 全过程无人操作， 可靠性， 在铜螺母预装工位夹 具， 机器臂及组合夹具的夹爪将铜螺母由铜螺母 上料工位夹具抓取后， 搬运至铜螺母预装工位夹 具， 高效性， 装置全程无人操作， 自动完成铜螺母 的抓取、 预装、 压装、 溢料清理、 塑料水泵下料等 装配的全过程， 节能性， 应用于塑料水泵装配设 备技术领域中。

3、。 权利要求书3页 说明书8页 附图11页 CN 111203700 A 2020.05.29 CN 111203700 A 1.一种塑料水泵铜螺母装配智能工业机器人装置， 包括基座、 机器臂、 组合夹具、 塑料 水泵上料工位夹具、 铜螺母上料工位夹具、 铜螺母预装压装溢料清理工位夹具、 下料工位夹 具， 其特征在于： 在基座上设置机器臂并固定在基座上， 在机器臂上部前端设置组合夹具， 在基座上右部设置塑料水泵上料工位夹具、 铜螺母上料工位夹具， 在基座上部设置铜螺母 预装压装溢料清理工位夹具， 在基座上左部设置下料工位夹具； 组合夹具由连接板、 转换 板、 驱动器、 右夹爪、 左夹爪、 溢料。

4、刮刀连接杆、 溢料刮刀、 溢料刮刀定位销、 压装连接杆、 压 装杆、 压装杆定位销组成， 在转换板的右部设置连接板， 在转换板的上部设置驱动器， 在转 换板的左部设置溢料刮刀连接杆， 在转换板的下部设置压装连接杆， 在驱动器的上部分别 设置右夹爪和左夹爪， 在溢料刮刀连接杆的左部设置溢料刮刀、 溢料刮刀定位销， 在压装连 接杆下部设置压装杆， 在压装杆下部设置压装杆定位销； 塑料水泵上料工位夹具由第一底 板、 第一立柱、 第一立柱定位销、 塑料水泵壳体组成， 在第一底板上分别设置四个第一立柱， 在四个第一立柱顶部设置塑料水泵壳体， 用两个第一立柱定位销分别将两个第一立柱与塑 料水泵壳体连接； 。

5、铜螺母上料工位夹具由第二底板、 加热箱、 加热箱定位销、 铜螺母组成， 在 第二底板上设置加热箱， 在加热箱上设置九个加热箱定位销， 在九个加热箱定位销上分别 设置铜螺母； 铜螺母预装压装溢料清理工位夹具由第三底板、 第二立柱、 第二立柱定位销、 塑料水泵壳体、 铜螺母安装孔、 铜螺母、 溢料组成， 在第三底板上分别设置四个第二立柱， 在 第二立柱上设置两个第二立柱定位销、 在四个第二立柱顶部分别与塑料水泵壳体连接， 两 个第二立柱定位销分别与塑料水泵壳体连接， 在塑料水泵壳体上设置六个铜螺母安装孔， 在铜螺母安装孔上方设置铜螺母， 铜螺母中心线与铜螺母安装孔中心线重合， 在右夹爪、 左 夹爪。

6、之间设置铜螺母； 在铜螺母安装孔上设置铜螺母， 铜螺母中心线与铜螺母安装孔中心 线重合， 在铜螺母内设置压装杆定位销； 在铜螺母安装孔内设置铜螺母， 铜螺母中心线与铜 螺母安装孔中心线重合， 在塑料水泵壳体上设置溢料， 溢料刮刀定位销与铜螺母内孔连接； 下料工位夹具由第四底板、 第三立柱、 塑料水泵壳体、 第三立柱定位销、 铜螺母组成， 在第四 底板上分别设置四个第三立柱， 在第三立柱上设置两个第三立柱定位销、 在四个第三立柱 顶部分别与塑料水泵壳体连接， 两个第三立柱定位销分别与塑料水泵壳体连接， 塑料水泵 壳体与铜螺母连接。 2.根据权利要求1所述的一种塑料水泵铜螺母装配智能工业机器人装置。

7、， 其特征在于： 所述的塑料水泵上料工位夹具中心线与铜螺母上料工位夹具中心线之间夹角为45 ； 所述 的铜螺母上料工位夹具与铜螺母预装压装溢料清理工位夹具中心线之间夹角为45 ； 所述 的铜螺母预装压装溢料清理工位夹具中心线与下料工位夹具中心线之间夹角为45 。 3.根据权利要求1所述的一种塑料水泵铜螺母装配智能工业机器人装置， 其特征在于： 所述的一种塑料水泵铜螺母装配智能工业机器人装置的工作原理是，（1） 实现零件上料精 确定位功能： 在铜螺母上料工位夹具， 在第二底板上设置加热箱， 在加热箱上设置九个加热 箱定位销， 铜螺母分别插入加热箱定位销上， 实现铜螺母的精确定位功能；（2） 实现。

8、铜螺母 的预加热功能： 在铜螺母上料工位夹具， 在第二底板上设置加热箱， 加热箱可对铜螺母进行 加热， 使铜螺母保持在工艺所需的温度， 实现铜螺母的预热功能；（3） 实现铜螺母预装功能： 机器臂及组合夹具将铜螺母由铜螺母上料工位夹具抓取后， 搬运至铜螺母预装压装溢料清 理工位夹具到达铜螺母所在的位置， 然后将铜螺母由上至下安装在塑料水泵壳体的铜螺母 安装孔内， 由于铜螺母下部为倒角结构， 可以修正铜螺母中心线与铜螺母安装孔中心线的 权利要求书 1/3 页 2 CN 111203700 A 2 重合度， 将铜螺母预装在塑料水泵壳体的铜螺母安装孔内， 实现铜螺母预装功能；（4） 实现 铜螺母压装功。

9、能： 铜螺母预装在塑料水泵壳体的铜螺母安装孔内之后， 由于热传导作用， 预 热后的铜螺母将热量传导给铜螺母安装孔的塑料， 导致与铜螺母接触部位的塑料受热变 软， 机器臂将组合夹具垂直旋转180度， 使压装杆垂直向下， 机器臂及组合夹具将压装杆定 位销对准并插入铜螺母的螺纹孔内， 机器臂及组合夹具垂直下压压装连接杆、 压装杆， 使压 装连接杆下平面与铜螺母上平面重合， 由于铜螺母接触部位的塑料已经受热变软， 所以可 以很轻松的将铜螺母压入铜螺母安装孔内， 并使铜螺母与塑料水泵壳体上面重合， 实现铜 螺母的压装功能；（5） 实现溢料清理功能： 铜螺母压入铜螺母安装孔内之后， 受热变软的塑 料被挤出。

10、铜螺母安装孔， 在塑料水泵壳体上面铜螺母外径圆周范围内形成环状的溢料， 如 果不清除溢料会导致塑料水泵壳体上面密封不良， 机器臂将组合夹具垂直旋转90度， 使溢 料刮刀连接杆垂直向下， 机器臂将组合夹具将溢料刮刀定位销对准并插入铜螺母螺纹孔 内， 机器臂及组合夹具垂直下压溢料刮刀连接杆， 使溢料刮刀与溢料接触， 机器臂及组合夹 具驱动溢料刮刀连接杆、 溢料刮刀在水平面旋转180， 将溢料刮除， 实现溢料清理功能。 4.根据权利要求1所述的一种塑料水泵铜螺母装配智能工业机器人装置， 其特征在于： 所述的一种塑料水泵铜螺母装配智能工业机器人装置的使用及操作方法是， 一种塑料水泵 铜螺母装配智能工业。

11、机器人装置具有全自动完成铜螺母的抓取、 预热、 预装、 压装、 溢料清 理功能， 通过一台六自由度工业机器臂， 通过七个步骤完成塑料水泵铜螺母的装配， 每个步 骤完成一项工作内容， 第一步在塑料水泵上料工位夹具完成， 塑料水泵壳体水平放置在四 个第一立柱顶部， 使塑料水泵壳体下平面与四个第一立柱顶部接触， 使两个第一立柱定位 销分别插入塑料水泵壳体相应的销孔内， 实现塑料水泵壳体的精确定位， 为后续步骤机器 臂抓取塑料水泵壳体做好准备； 第二步在铜螺母上料工位夹具完成， 第二底板上设置加热 箱， 加热箱内设置九个加热箱定位销， 九个铜螺母分别预装在加热箱定位销上， 实现铜螺母 的精确定位， 同。

12、时， 加热箱对铜螺母进行加热， 使铜螺母保持在工艺所需的温度， 实现铜螺 母的预热功能， 为后续步骤机器臂抓取铜螺母做好准备； 第三步在铜螺母预装压装溢料清 理工位夹具预装完成， 机器臂及组合夹具将塑料水泵壳体由塑料水泵上料工位夹具抓取 后， 搬运至铜螺母预装压装溢料清理工位夹具到达塑料水泵壳体所在的位置， 为后续铜螺 母预装做好准备； 第四步在铜螺母预装压装溢料清理工位夹具预装完成， 机器臂及组合夹 具将铜螺母由铜螺母上料工位夹具抓取后， 搬运至铜螺母预装压装溢料清理工位夹具到达 铜螺母所在的位置， 然后将铜螺母由上至下安装在塑料水泵壳体的铜螺母安装孔内， 由于 铜螺母下部为倒角结构， 可以。

13、修正铜螺母中心线与铜螺母安装孔中心线的重合度， 将铜螺 母预装在塑料水泵壳体的铜螺母安装孔内， 实现铜螺母预装功能， 为后续铜螺母压装做好 准备； 第五步在铜螺母预装压装溢料清理工位夹具压装完成， 机器臂将组合夹具垂直旋转 180度， 使压装杆垂直向下， 机器臂及组合夹具将压装杆定位销对准并插入铜螺母的螺纹孔 内， 机器臂及组合夹具垂直下压压装连接杆、 压装杆， 使压装连接杆下平面与铜螺母上平面 重合， 由于预热后的铜螺母将热量传导给铜螺母安装孔的塑料， 使接触部位的塑料受热变 软， 所以可以很轻松的将铜螺母压入铜螺母安装孔内， 并使铜螺母与塑料水泵壳体上面重 合， 实现铜螺母的压装功能， 为。

14、后续的溢料清理做好准备； 第六步在铜螺母预装压装溢料清 理工位夹具溢料清理完成， 铜螺母压入铜螺母安装孔内之后， 受热变软的塑料被挤出铜螺 母安装孔， 在塑料水泵壳体上面铜螺母外径圆周范围内形成环状的溢料， 机器臂将组合夹 权利要求书 2/3 页 3 CN 111203700 A 3 具垂直旋转90度， 使溢料刮刀连接杆垂直向下， 机器臂将组合夹具将溢料刮刀定位销对准 并插入铜螺母螺纹孔内， 机器臂及组合夹具垂直下压溢料刮刀连接杆， 使溢料刮刀与溢料 接触， 机器臂及组合夹具驱动溢料刮刀连接杆、 溢料刮刀在水平面旋转180度， 将溢料刮除； 第七步在下料工位夹具完成， 机器臂及组合夹具将压装了。

15、铜螺母的塑料水泵壳体由溢料清 理工位夹具抓取后， 搬运至下料工位夹具， 将水泵壳体水平放置在第三立柱顶部， 使水泵壳 体下平面与第三立柱顶部接触， 使第三立柱定位销插入水泵壳体相应的销孔内， 实现压装 铜螺母后水泵壳体的下料功能。 权利要求书 3/3 页 4 CN 111203700 A 4 一种塑料水泵铜螺母装配智能工业机器人装置 技术领域 0001 本发明涉及塑料水泵装配设备技术领域中的一种塑料水泵铜螺母装配智能工业 机器人装置。 背景技术 0002 水泵壳体需要设计一些螺孔用于与其它部件连接， 对于由金属材料制成的水泵壳 体， 通常采用在壳体上加工出螺纹孔的方式， 对于塑料材料制成的水泵。

16、壳体， 如果螺纹孔是 注塑出， 虽然可以起到连接件的功用， 但由于塑料材料强度限制， 当螺栓拧紧力矩较大时会 导致螺纹损坏， 多次拆卸后螺纹也很容易损坏， 因而对于塑料壳体水泵通常采用将铜螺母 嵌入塑料水泵壳体中， 这样不仅可以提升螺纹孔对应的拧紧力矩， 多次拆装后螺纹也不易 损。 为了在塑料水泵体上形成一个有效的用于连接的内螺纹， 通常采取在塑料件内嵌入专 用铜螺母的工艺， 其工艺特点是将铜螺母加热后嵌入到塑料件里面， 待完全冷却后铜螺母 就与塑料水泵壳体固化为一体， 即作为嵌入件形成了塑料水泵的内螺纹。 0003 塑料水泵在需要嵌入铜螺母的位置预留有安装孔， 因为铜螺母具有较好的导热 性，。

17、 加热后将铜螺母压入塑料基体安装孔内， 加热后的铜嵌件可以快速将热量传导给塑料 件， 使塑料安装孔周边变软， 从而快速将铜螺母压入孔内， 铜螺母外径经压花工艺处理， 当 铜螺母及塑料水泵安装孔温度降低后， 铜螺母与塑料水泵之间形成一定的磨擦力和咬和 力， 可以使之固定在里面不能脱落。 0004 水泵铜螺母的装配工艺要点有3项， 分别是铜螺母中心线相对塑料水泵壳体安装 孔的位置度、 在压入方向上铜螺母相对塑料水泵壳体的高度、 热压过程产生溢料的清理。 首 先是必须保证铜螺母中心线与安装孔对中， 如果铜螺母安装过程倾斜， 或者铜螺母压装过 程中中心线与水泵壳体安装孔中心线不重合， 后续用于拧紧水泵。

18、壳体的螺栓将无法安装； 其次是要保证铜螺母上面的高度与塑料水泵壳体上面一致， 如铜螺母高度低于塑料水泵壳 体上面高度， 当水泵螺栓拧紧时会导致铜螺母受向上的轴向力， 将铜螺母从水泵壳体中拉 出， 如铜螺母高度高于水泵壳体上面较多时， 会导致水泵壳体密封面间隙过大， 水泵泄露； 第三是要保证铜螺母插入后产生的溢料不影响装配， 加热后的铜螺母在压入水泵安装孔内 时， 安装孔周围塑料受热变软被挤出， 在铜螺母压入后， 会在铜螺母上部的外径附近形成溢 出物， 必须清理溢料， 确保水泵孔安装平面度。 0005 尽管本领域的技术人员设计制造了塑料水泵铜螺母压装的自动装置， 但是也不理 想。 铜螺母自动压装。

19、装置均为专用设备， 未运用六自由度工业机器人， 导致铜螺母自动压装 装置的柔性较差， 适应性不强， 对应新品种塑料水泵需要对现有设备进行改造重或新购置 设备。 0006 专利申请号CN201710995164.6公开了一种装饰塑料件铜螺母热压转移机械手， 该 发明包括安装支架、 转移滑板、 滑板驱动部、 第一转移升降部与第二转移升降部， 转移滑板 通过滑板驱动部的驱动在安装支架上进行往复滑动， 第一转移升降部与第二转移升降部结 构相同且相互对称安装在转移滑板上。 第一转移升降部包括升降驱动模组及与升降驱动模 说明书 1/8 页 5 CN 111203700 A 5 组驱动连接的升降转移座， 升。

20、降转移座的一面安装有加热传导棒， 另一面设有热压吸嘴。 本 发明的装饰塑料件铜螺母热压转移机械手通过设置安装支架、 转移滑板、 滑板驱动部、 第一 转移升降部与第二转移升降部， 从而完成对铜螺母的转移热压操作， 由此代替人工的生产 方式。 0007 上述专利申请中也能完成塑料水泵铜螺母的自动装配功能， 但是设计方案中并未 使用工业机器人， 其定位和压装等机构均采用专机形式， 只能对应某特定种类的塑料水泵。 该专利申请存在两个问题， 首先， 工艺参数调整比较困难， 一旦需要较大幅度的工艺调整， 如改变压力和改变压装深度等， 专机设备可能无法对应， 必须进行大规模的设备改造， 导致 长时间的设备停。

21、用和高额的改造费用， 其次， 该专利不具备扩展功能， 一旦出现新品种的塑 料水泵， 专机设备将无法对应， 可能需要重新购置类似的设备， 导致投资增加和生产面积利 用率低下。 由于现有技术中还存在上述问题， 无法应对多品种、 小批量、 短节拍的市场需求， 因此， 研制开发一种塑料水泵铜螺母装配智能工业机器人装置一直是急待解决的课题。 发明内容 0008 本发明的目的在于提供一种塑料水泵铜螺母装配智能工业机器人装置， 该发明采 用机械臂及专用夹具， 可实现塑料水泵铜螺母的全自动抓取、 预装、 压装、 溢料清理等动作， 显著地提高塑料水泵铜螺母装配的效率、 减轻人力劳动强度， 运用六自由度机械臂提升。

22、塑 料水泵铜螺母装配装置的灵活性、 适应性， 具有全自动完成塑料水泵铜螺母装配功能， 通过 七个步骤的操作， 完成塑料水泵铜螺母装配的全过程， 全过程无需人工干预， 高效、 可靠、 安 全， 除机器臂以外， 各工位均为机械式结构， 无需额外的能源动力， 各工位夹具采用300mm 300mm的统一模块化底板， 可以快速安装， 并方便工位调整， 具有很好的扩展型， 如需变更塑 料水泵型号， 仅更换相应工位的夹具并调整机械臂的程序即可， 无需重新布线和改造。 0009 本发明的目的是这样实现的： 一种塑料水泵铜螺母装配智能工业机器人装置， 包 括基座、 机器臂、 组合夹具、 塑料水泵上料工位夹具、 。

23、铜螺母上料工位夹具、 铜螺母预装压装 溢料清理工位夹具、 下料工位夹具， 在基座上设置机器臂并固定在基座上， 在机器臂上部前 端设置组合夹具， 在基座上右部设置塑料水泵上料工位夹具、 铜螺母上料工位夹具， 在基座 上部设置铜螺母预装压装溢料清理工位夹具， 在基座上左部设置下料工位夹具； 组合夹具 由连接板、 转换板、 驱动器、 右夹爪、 左夹爪、 溢料刮刀连接杆、 溢料刮刀、 溢料刮刀定位销、 压装连接杆、 压装杆、 压装杆定位销组成， 在转换板的右部设置连接板， 在转换板的上部设 置驱动器， 在转换板的左部设置溢料刮刀连接杆， 在转换板的下部设置压装连接杆， 在驱动 器的上部分别设置右夹爪和。

24、左夹爪， 在溢料刮刀连接杆的左部设置溢料刮刀、 溢料刮刀定 位销， 在压装连接杆下部设置压装杆， 在压装杆下部设置压装杆定位销； 塑料水泵上料工位 夹具由第一底板、 第一立柱、 第一立柱定位销、 塑料水泵壳体组成， 在第一底板上分别设置 四个第一立柱， 在四个第一立柱顶部设置塑料水泵壳体， 用两个第一立柱定位销分别将两 个第一立柱与塑料水泵壳体连接； 铜螺母上料工位夹具由第二底板、 加热箱、 加热箱定位 销、 铜螺母组成， 在第二底板上设置加热箱， 在加热箱上设置九个加热箱定位销， 在九个加 热箱定位销上分别设置铜螺母； 铜螺母预装压装溢料清理工位夹具由第三底板、 第二立柱、 第二立柱定位销、。

25、 塑料水泵壳体、 铜螺母安装孔、 铜螺母、 溢料组成， 在第三底板上分别设置 四个第二立柱， 在第二立柱上设置两个第二立柱定位销、 在四个第二立柱顶部分别与塑料 说明书 2/8 页 6 CN 111203700 A 6 水泵壳体连接， 两个第二立柱定位销分别与塑料水泵壳体连接， 在塑料水泵壳体上设置六 个铜螺母安装孔， 在铜螺母安装孔上方设置铜螺母， 铜螺母中心线与铜螺母安装孔中心线 重合， 在右夹爪、 左夹爪之间设置铜螺母； 在铜螺母安装孔上设置铜螺母， 铜螺母中心线与 铜螺母安装孔中心线重合， 在铜螺母内设置压装杆定位销； 在铜螺母安装孔内设置铜螺母， 铜螺母中心线与铜螺母安装孔中心线重合。

26、， 在塑料水泵壳体上设置溢料， 溢料刮刀定位销 与铜螺母内孔连接； 下料工位夹具由第四底板、 第三立柱、 塑料水泵壳体、 第三立柱定位销、 铜螺母组成， 在第四底板上分别设置四个第三立柱， 在第三立柱上设置两个第三立柱定位 销、 在四个第三立柱顶部分别与塑料水泵壳体连接， 两个第三立柱定位销分别与塑料水泵 壳体连接， 塑料水泵壳体与铜螺母连接； 所述的塑料水泵上料工位夹具中心线与铜螺母上料工位夹具中心线之间夹角为45 ； 所述的铜螺母上料工位夹具与铜螺母预装压装溢料清理工位夹具中心线之间夹角为45 ； 所述的铜螺母预装压装溢料清理工位夹具中心线与下料工位夹具中心线之间夹角为45 ； 所述的一种。

27、塑料水泵铜螺母装配智能工业机器人装置的工作原理是，（1） 实现零件上 料精确定位功能： 在铜螺母上料工位夹具， 在第二底板上设置加热箱， 在加热箱上设置九个 加热箱定位销， 铜螺母分别插入加热箱定位销上， 实现铜螺母的精确定位功能；（2） 实现铜 螺母的预加热功能： 在铜螺母上料工位夹具， 在第二底板上设置加热箱， 加热箱可对铜螺母 进行加热， 使铜螺母保持在工艺所需的温度， 实现铜螺母的预热功能；（3） 实现铜螺母预装 功能： 机器臂及组合夹具将铜螺母由铜螺母上料工位夹具抓取后， 搬运至铜螺母预装压装 溢料清理工位夹具到达铜螺母所在的位置， 然后将铜螺母由上至下安装在塑料水泵壳体的 铜螺母安。

28、装孔内， 由于铜螺母下部为倒角结构， 可以修正铜螺母中心线与铜螺母安装孔中 心线的重合度， 将铜螺母预装在塑料水泵壳体的铜螺母安装孔内， 实现铜螺母预装功能； （4） 实现铜螺母压装功能： 铜螺母预装在塑料水泵壳体的铜螺母安装孔内之后， 由于热传导 作用， 预热后的铜螺母将热量传导给铜螺母安装孔的塑料， 导致与铜螺母接触部位的塑料 受热变软， 机器臂将组合夹具垂直旋转180度， 使压装杆垂直向下， 机器臂及组合夹具将压 装杆定位销对准并插入铜螺母的螺纹孔内， 机器臂及组合夹具垂直下压压装连接杆、 压装 杆， 使压装连接杆下平面与铜螺母上平面重合， 由于铜螺母接触部位的塑料已经受热变软， 所以可。

29、以很轻松的将铜螺母压入铜螺母安装孔内， 并使铜螺母与塑料水泵壳体上面重合， 实现铜螺母的压装功能；（5） 实现溢料清理功能： 铜螺母压入铜螺母安装孔内之后， 受热变 软的塑料被挤出铜螺母安装孔， 在塑料水泵壳体上面铜螺母外径圆周范围内形成环状的溢 料， 如果不清除溢料会导致塑料水泵壳体上面密封不良， 机器臂将组合夹具垂直旋转90度， 使溢料刮刀连接杆垂直向下， 机器臂将组合夹具将溢料刮刀定位销对准并插入铜螺母螺纹 孔内， 机器臂及组合夹具垂直下压溢料刮刀连接杆， 使溢料刮刀与溢料接触， 机器臂及组合 夹具驱动溢料刮刀连接杆、 溢料刮刀在水平面旋转180， 将溢料刮除， 实现溢料清理功能； 所述。

30、的一种塑料水泵铜螺母装配智能工业机器人装置的使用及操作方法是， 一种塑料 水泵铜螺母装配智能工业机器人装置具有全自动完成铜螺母的抓取、 预热、 预装、 压装、 溢 料清理功能， 通过一台六自由度工业机器臂， 通过七个步骤完成塑料水泵铜螺母的装配， 每 个步骤完成一项工作内容， 第一步在塑料水泵上料工位夹具完成， 塑料水泵壳体水平放置 在四个第一立柱顶部， 使塑料水泵壳体下平面与四个第一立柱顶部接触， 使两个第一立柱 定位销分别插入塑料水泵壳体相应的销孔内， 实现塑料水泵壳体的精确定位， 为后续步骤 说明书 3/8 页 7 CN 111203700 A 7 机器臂抓取塑料水泵壳体做好准备； 第二。

31、步在铜螺母上料工位夹具完成， 第二底板上设置 加热箱， 加热箱内设置九个加热箱定位销， 九个铜螺母分别预装在加热箱定位销上， 实现铜 螺母的精确定位， 同时， 加热箱对铜螺母进行加热， 使铜螺母保持在工艺所需的温度， 实现 铜螺母的预热功能， 为后续步骤机器臂抓取铜螺母做好准备； 第三步在铜螺母预装压装溢 料清理工位夹具预装完成， 机器臂及组合夹具将塑料水泵壳体由塑料水泵上料工位夹具抓 取后， 搬运至铜螺母预装压装溢料清理工位夹具到达塑料水泵壳体所在的位置， 为后续铜 螺母预装做好准备； 第四步在铜螺母预装压装溢料清理工位夹具预装完成， 机器臂及组合 夹具将铜螺母由铜螺母上料工位夹具抓取后， 。

32、搬运至铜螺母预装压装溢料清理工位夹具到 达铜螺母所在的位置， 然后将铜螺母由上至下安装在塑料水泵壳体的铜螺母安装孔内， 由 于铜螺母下部为倒角结构， 可以修正铜螺母中心线与铜螺母安装孔中心线的重合度， 将铜 螺母预装在塑料水泵壳体的铜螺母安装孔内， 实现铜螺母预装功能， 为后续铜螺母压装做 好准备； 第五步在铜螺母预装压装溢料清理工位夹具压装完成， 机器臂将组合夹具垂直旋 转180度， 使压装杆垂直向下， 机器臂及组合夹具将压装杆定位销对准并插入铜螺母的螺纹 孔内， 机器臂及组合夹具垂直下压压装连接杆、 压装杆， 使压装连接杆下平面与铜螺母上平 面重合， 由于预热后的铜螺母将热量传导给铜螺母安。

33、装孔的塑料， 使接触部位的塑料受热 变软， 所以可以很轻松的将铜螺母压入铜螺母安装孔内， 并使铜螺母与塑料水泵壳体上面 重合， 实现铜螺母的压装功能， 为后续的溢料清理做好准备； 第六步在铜螺母预装压装溢料 清理工位夹具溢料清理完成， 铜螺母压入铜螺母安装孔内之后， 受热变软的塑料被挤出铜 螺母安装孔， 在塑料水泵壳体上面铜螺母外径圆周范围内形成环状的溢料， 机器臂将组合 夹具垂直旋转90度， 使溢料刮刀连接杆垂直向下， 机器臂将组合夹具将溢料刮刀定位销对 准并插入铜螺母螺纹孔内， 机器臂及组合夹具垂直下压溢料刮刀连接杆， 使溢料刮刀与溢 料接触， 机器臂及组合夹具驱动溢料刮刀连接杆、 溢料刮。

34、刀在水平面旋转180度， 将溢料刮 除； 第七步在下料工位夹具完成， 机器臂及组合夹具将压装了铜螺母的塑料水泵壳体由溢 料清理工位夹具抓取后， 搬运至下料工位夹具， 将水泵壳体水平放置在第三立柱顶部， 使水 泵壳体下平面与第三立柱顶部接触， 使第三立柱定位销插入水泵壳体相应的销孔内， 实现 压装铜螺母后水泵壳体的下料功能。 0010 本发明的要点在于它的结构、 工作原理、 使用及操作方法。 0011 一种塑料水泵铜螺母装配智能工业机器人装置与现有技术相比， 本发明的有益效 果是： （1） 智能性： 通过六自由度工业机器臂实现全过程无人操作， 从塑料水泵上料工位夹具 抓取塑料水泵， 从铜螺母上料。

35、工位夹具抓取铜螺母， 自动将铜螺母预装在塑料水泵上， 通过 组合夹具自动将铜螺母压装在塑料水泵的安装孔内， 通过组合夹具的溢料刮刀自动去除压 装后产生的溢料， 确保塑料水泵上平面的密封性能； （2） 可靠性： 在铜螺母预装工位夹具， 机器臂及组合夹具的夹爪将铜螺母由铜螺母上料 工位夹具抓取后， 搬运至铜螺母预装工位夹具， 然后将铜螺母由上至下预装在铜螺母安装 孔内， 通过铜螺母下部的倒角， 铜螺母可以很轻松的预装在安装孔内； 在铜螺母压装工位夹 具， 压装杆定位销对准并插入铜螺母螺纹孔内， 使铜螺母中心线与安装孔中心线重合， 组合 夹具压装时， 使铜螺母上平面与塑料水泵壳体的上平面重合， 实现。

36、铜螺母相对于塑料水泵 壳体的精确定位， 确保压装深度符合工艺要求； 说明书 4/8 页 8 CN 111203700 A 8 （3） 高效性： 装置全程无人操作， 自动完成铜螺母的抓取、 预装、 压装、 溢料清理、 塑料水 泵下料等装配的全过程， 装置设计了上料工位和下料工位， 可作为一个功能模块嵌入自动 化生产线中； （4） 节能性： 除机器臂外， 各工位夹具均无主动机械动作， 通过机器臂的优化编程， 确保 无多余动作， 缩短节拍同时节约能源消耗。 0012 将广泛应用于塑料水泵装配设备技术领域中。 附图说明 0013 下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。 0014 图1是本发明的结构。

37、示意图。 0015 图2是图1的俯视图。 0016 图3是本发明组合夹具部分的结构示意图。 0017 图4是图3的俯视图。 0018 图5是本发明塑料水泵上料工位夹具部分的结构示意图。 0019 图6是图5的俯视图。 0020 图7是本发明铜螺母上料工位夹具部分的结构示意图。 0021 图8是图7的俯视图。 0022 图9是本发明铜螺母预装、 压装、 溢料清理工位夹具部分预装时的结构示意图。 0023 图10是图9的俯视图。 0024 图11是本发明铜螺母预装、 压装、 溢料清理工位夹具部分预装时与组合夹具连接 结构示意图。 0025 图12是图11的I部放大图。 0026 图13是本发明铜螺。

38、母预装、 压装、 溢料清理工位夹具部分压装时的结构示意图。 0027 图14是本发明铜螺母预装、 压装、 溢料清理工位夹具部分压装时与组合夹具连接 结构示意图。 0028 图15是图14的II部放大图。 0029 图16是本发明铜螺母预装、 压装、 溢料清理工位夹具部分溢料清理时的结构示意 图。 0030 图17是本发明铜螺母预装、 压装、 溢料清理工位夹具部分溢料清理时与组合夹具 连接结结构示意图。 0031 图18是图17的III部放大图。 0032 图19是本发明下料工位夹具部分的结构示意图。 0033 图20是图19的俯视图。 具体实施方式 0034 参照附图， 一种塑料水泵铜螺母装配。

39、智能工业机器人装置， 包括基座1、 机器臂2、 组合夹具3、 塑料水泵上料工位夹具4、 铜螺母上料工位夹具5、 铜螺母预装压装溢料清理工 位夹具6、 下料工位夹具7， 在基座1上设置机器臂2并固定在基座上1， 在机器臂2上部前端设 置组合夹具3， 在基座1上右部设置塑料水泵上料工位夹具4、 铜螺母上料工位夹具5， 在基座 说明书 5/8 页 9 CN 111203700 A 9 1上部设置铜螺母预装压装溢料清理工位夹具6， 在基座1上左部设置下料工位夹具7； 组合 夹具3由连接板3-1、 转换板3-2、 驱动器3-3、 右夹爪3-4、 左夹爪3-5、 溢料刮刀连接杆3-6、 溢 料刮刀3-7、。

40、 溢料刮刀定位销3-8、 压装连接杆3-9、 压装杆3-10、 压装杆定位销3-11组成， 在 转换板3-2的右部设置连接板3-1， 在转换板3-2的上部设置驱动器3-3， 在转换板3-2的左部 设置溢料刮刀连接杆3-6， 在转换板3-2的下部设置压装连接杆3-9， 在驱动器3-3的上部分 别设置右夹爪3-4和左夹爪3-5， 在溢料刮刀连接杆3-6的左部设置溢料刮刀3-7、 溢料刮刀 定位销3-8， 在压装连接杆3-9下部设置压装杆3-10， 在压装杆3-10下部设置压装杆定位销 3-11； 塑料水泵上料工位夹具4由第一底板4-1、 第一立柱4-2、 第一立柱定位销4-3、 塑料水 泵壳体4-。

41、4组成， 在第一底板4-1上分别设置四个第一立柱4-2， 在四个第一立柱4-2顶部设 置塑料水泵壳体4-4， 用两个第一立柱定位销4-3分别将两个第一立柱4-2与塑料水泵壳体 4-4连接； 铜螺母上料工位夹具5由第二底板5-1、 加热箱5-2、 加热箱定位销5-3、 铜螺母5-4 组成， 在第二底板5-1上设置加热箱5-2， 在加热箱5-2上设置九个加热箱定位销5-3， 在九个 加热箱定位销5-3上分别设置铜螺母5-4； 铜螺母预装压装溢料清理工位夹具6由第三底板 6-1、 第二立柱6-2、 第二立柱定位销6-3、 塑料水泵壳体6-4、 铜螺母安装孔6-5、 铜螺母6-6、 溢料6-7组成， 。

42、在第三底板6-1上分别设置四个第二立柱6-2， 在第二立柱6-2上设置两个第 二立柱定位销6-3、 在四个第二立柱6-2顶部分别与塑料水泵壳体6-4连接， 两个第二立柱定 位销6-3分别与塑料水泵壳体6-4连接， 在塑料水泵壳体6-4上设置六个铜螺母安装孔6-5， 在铜螺母安装孔6-5上方设置铜螺母6-6， 铜螺母6-6中心线与铜螺母安装孔6-5中心线重 合， 在右夹爪3-4、 左夹爪3-5之间设置铜螺母6-6； 在铜螺母安装孔6-5上设置铜螺母6-6， 铜 螺母6-6中心线与铜螺母安装孔6-5中心线重合， 在铜螺母6-6内设置压装杆定位销3-11； 在 铜螺母安装孔6-5内设置铜螺母6-6，。

43、 铜螺母6-6中心线与铜螺母安装孔6-5中心线重合， 在 塑料水泵壳体6-4上设置溢料6-7， 溢料刮刀定位销3-8与铜螺母6-6内孔连接； 下料工位夹 具7由第四底板7-1、 第三立柱7-2、 塑料水泵壳体7-3、 第三立柱定位销7-4、 铜螺母7-5组成， 在第四底板7-1上分别设置四个第三立柱7-2， 在第三立柱7-2上设置两个第三立柱定位销 7-4、 在四个第三立柱7-2顶部分别与塑料水泵壳体7-4连接， 两个第三立柱定位销7-4分别 与塑料水泵壳体7-4连接， 塑料水泵壳体7-3与铜螺母7-5连接。 0035 所述的塑料水泵上料工位夹具4中心线与铜螺母上料工位夹具5中心线之间夹角 为。

44、45 ； 所述的铜螺母上料工位夹具5与铜螺母预装压装溢料清理工位夹具6中心线之间夹 角为45 ； 所述的铜螺母预装压装溢料清理工位夹具6中心线与下料工位夹具7中心线之间 夹角为45 。 0036 所述的一种塑料水泵铜螺母装配智能工业机器人装置的工作原理是，（1） 实现零 件上料精确定位功能： 在铜螺母上料工位夹具5， 在第二底板5-1上设置加热箱5-2， 在加热 箱5-2上设置九个加热箱定位销5-3， 铜螺母5-4分别插入加热箱定位销5-3上， 实现铜螺母 5-4的精确定位功能；（2） 实现铜螺母的预加热功能： 在铜螺母上料工位夹具5， 在第二底板 5-1上设置加热箱5-2， 加热箱可对铜螺母。

45、5-4进行加热， 使铜螺母5-4保持在工艺所需的温 度， 实现铜螺母5-4的预热功能；（3） 实现铜螺母预装功能： 机器臂2及组合夹具3将铜螺母5- 4由铜螺母上料工位夹具5抓取后， 搬运至铜螺母预装压装溢料清理工位夹具6到达铜螺母 6-6所在的位置， 然后将铜螺母6-6由上至下安装在塑料水泵壳体6-4的铜螺母安装孔6-5 内， 由于铜螺母6-6下部为倒角结构， 可以修正铜螺母中心线与铜螺母安装孔中心线的重合 说明书 6/8 页 10 CN 111203700 A 10 度， 将铜螺母6-6预装在塑料水泵壳体6-4的铜螺母安装孔6-5内， 实现铜螺母预装功能；（4） 实现铜螺母压装功能： 铜螺。

46、母6-6预装在塑料水泵壳体6-4的铜螺母安装孔6-5内之后， 由于 热传导作用， 预热后的铜螺母6-6将热量传导给铜螺母安装孔6-5的塑料， 导致与铜螺母6-6 接触部位的塑料受热变软， 机器臂2将组合夹具3垂直旋转180度， 使压装杆3-10垂直向下， 机器臂2及组合夹具3将压装杆定位销3-11对准并插入铜螺母6-6的螺纹孔内， 机器臂2及组 合夹具3垂直下压压装连接杆3-9、 压装杆3-10， 使压装连接杆3-9下平面与铜螺母6-6上平 面重合， 由于铜螺母6-6接触部位的塑料已经受热变软， 所以可以很轻松的将铜螺母6-6压 入铜螺母安装孔6-5内， 并使铜螺母6-6与塑料水泵壳体6-4上。

47、面重合， 实现铜螺母的压装功 能；（5） 实现溢料清理功能： 铜螺母6-6压入铜螺母安装孔6-5内之后， 受热变软的塑料被挤 出铜螺母安装孔6-5， 在塑料水泵壳体6-4上面铜螺母6-6外径圆周范围内形成环状的溢料， 如果不清除溢料会导致塑料水泵壳体6-4上面密封不良， 机器臂2将组合夹具3垂直旋转90 度， 使溢料刮刀连接杆3-6垂直向下， 机器臂2将组合夹具3将溢料刮刀定位销3-8对准并插 入铜螺母6-6螺纹孔内， 机器臂2及组合夹具3垂直下压溢料刮刀连接杆3-6， 使溢料刮刀3-7 与溢料接触， 机器臂2及组合夹具3驱动溢料刮刀连接杆3-6、 溢料刮刀3-7在水平面旋转 180， 将溢料。

48、刮除， 实现溢料清理功能。 0037 所述的一种塑料水泵铜螺母装配智能工业机器人装置的使用及操作方法是， 一种 塑料水泵铜螺母装配智能工业机器人装置具有全自动完成铜螺母的抓取、 预热、 预装、 压 装、 溢料清理功能， 通过一台六自由度工业机器臂， 通过七个步骤完成塑料水泵铜螺母的装 配， 每个步骤完成一项工作内容， 第一步在塑料水泵上料工位夹具4完成， 塑料水泵壳体4-4 水平放置在四个第一立柱4-2顶部， 使塑料水泵壳体4-4下平面与四个第一立柱4-2顶部接 触， 使两个第一立柱定位销4-3分别插入塑料水泵壳体4-4相应的销孔内， 实现塑料水泵壳 体4-4的精确定位， 为后续步骤机器臂抓取。

49、塑料水泵壳体做好准备； 第二步在铜螺母上料工 位夹具5完成， 第二底板5-1上设置加热箱5-2， 加热箱5-2内设置九个加热箱定位销5-3， 九 个铜螺母5-4分别预装在加热箱定位销5-3上， 实现铜螺母5-4的精确定位， 同时， 加热箱对 铜螺母5-4进行加热， 使铜螺母5-4保持在工艺所需的温度， 实现铜螺母5-4的预热功能， 为 后续步骤机器臂抓取铜螺母做好准备； 第三步在铜螺母预装压装溢料清理工位夹具6预装 完成， 机器臂2及组合夹具3将塑料水泵壳体4-4由塑料水泵上料工位夹具4抓取后， 搬运至 铜螺母预装压装溢料清理工位夹具6到达塑料水泵壳体6-4所在的位置， 为后续铜螺母预装 做好。

50、准备； 第四步在铜螺母预装压装溢料清理工位夹具6预装完成， 机器臂2及组合夹具3将 铜螺母5-4由铜螺母上料工位夹具5抓取后， 搬运至铜螺母预装压装溢料清理工位夹具6到 达铜螺母6-6所在的位置， 然后将铜螺母6-6由上至下安装在塑料水泵壳体6-4的铜螺母安 装孔6-5内， 由于铜螺母6-6下部为倒角结构， 可以修正铜螺母中心线与铜螺母安装孔中心 线的重合度， 将铜螺母6-6预装在塑料水泵壳体6-4的铜螺母安装孔6-5内， 实现铜螺母预装 功能， 为后续铜螺母压装做好准备； 第五步在铜螺母预装压装溢料清理工位夹具6压装完 成， 机器臂2将组合夹具3垂直旋转180度， 使压装杆3-10垂直向下，。