【CN109926537A】一种用于机器人自动钻铆系统的抽芯铆钉送钉机构【专利】

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一种面向自动钻铆的机器人自动送钉系统

过压缩空气吹送至自动钻铆末端的
在收到铆钉的型号及数量需求
插钉装置，并由插钉装置插入连接孔后，立体仓库打开对应货位下料装置
进行铆接。南京航空航天大学构建中转角气缸携带的挡板，将储钉盒中
了一套通过振动盘进行填料并支持的铆钉通过滑道放入抓钉盘中。之近百种规格铆钉的选送钉系统， [12] 后，取料装置将抓钉盘从货位中取
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一种面向自动钻铆的机器人自动送钉系统*
李宇飞，田威，李波，崔海华
（南京航空航天大学机电学院，南京 210016）
[ 摘要 ] 现有的自动钻铆系统中 90% 的故障来源于送钉系统中的卡钉。为了进一步提高自动钻铆送钉系统的精度，降低故障率，提出一种基于视觉伺服的新型机器人送钉系统。该系统通过在机器人末端安装工业相机和铆钉抓取装置，以机器视觉的方式对铆钉进行质量检测和定位，并引导机器人对特定种类铆钉进行抓取和投放，从而保证了送钉质量。该系统重 1.1t，占地面积 1.57m2，有效降低了自动钻铆装备中送钉系统的面积与重量。试验表明，机器人自动送钉系统对铆钉的检测精度达到 0.1mm，在 1min 内抓送 6 枚以上铆钉，满足自动钻铆的性能要求。关键词：工业机器人；飞机装配；自动钻铆；送钉系统；机器视觉 DOI:10.16080/j.issn1671-833x.2019.10.044
一套完整的送钉系统需要完成多种规格铆钉的定向排列、存储、选
型、分离、投送等功能，最终将符合要求的单个铆钉输送给钻铆末端 [5]。国外的自动钻铆送钉系统已经较为成熟，如意大利 BC 公司的自动钻铆系统配有能够自动识别和高效传送超过 100 种铆钉的自动筛选装置，该系统还配有专用的管理软件对不同规格的铆钉进行统一管理 [6]。美国通用电气机械公司（G E M C O R）的 G400 和 G900 自动钻铆机配有可同时提供 4 种铆钉的送料系统，该系统通过上下移动的插板将倒梯形料斗中的铆钉筛选到特定型槽内并从料仓出口进入刚性轨道传送至另一端的送钉器处实现自动供料 [7]。美国 EI 公司对自动送钉系统也有较为深入的研究 [8–11]，该公司的 E5000 紧固件自动输送系统能够输送多种无头铆钉 [12]，但其送钉装置使用卷管定向存储铆钉，需要配合填料站才能组成完整的送钉系统。法国 AHG 紧

用于机器人自动钻铆的自动供钉系统试验研究

第２卷第４９期
２１０２年４月来自机电工
程
、ｔ．２ＮＯ４／１９）．Ａｐ．２２ｒ０１
ＪｕｎｌｏｃａｉａｏｒａｆＭｅｈｎｃｌ＆ＥｅｔｃｌＥｇｎｅｉｇｌｃｒａｎｉｅｒｎｉ
用于机器人自动钻铆的自动供钉系统试验研究
龚辉，柏荣，朱方强
（江大学机械工程学系，浙江杭州３０２）浙１０７
摘要：为了解决飞机数字化装配中自动钻铆机铆钉输送困难的问题，绍了一套叮以为机器人自动钻铆终端执行器输送铆钉的自介
动供钉系统。铆钉从供钉装置输送到插钉机构采用气管输送，在输送过程铆钉由于气压、曲半径等原容易忙在输钉管中，弯为此
中图分类号：Ｈ１２Ｔ２２１Ｔ２；Ｐ０．文献标志码：Ａ文章编号：０１４５（０２０ — ４４０１０ — ５１２１）４００ — ５
Ｅｘｒｍｅａｔｙｏｕｔｍａｉｉｅｅｄｉｙｔｍｆｒｂｔｐｅｉｎｔｌｓｕｄｆａｏｔｃｒｖｔｆｅｎｇｓｓｅｏｏｏａｏａｉｉｉ＆ｒｖｔｎｇｕｔｍｔｃｄｒｌｎｇｌｉｅｉ
ＧＮｕ，Ｈａｒｎ，ＡＧＱａｇＯＧＨｉＺＵＢｉｏｇＦＮｉｎ —
（ｅａｔｎｅＭｃａｉｌｎｉｅｒｇＺｅｉｇｎｖｒｉ，ａｇｈｕ３２，ｈｎ）Ｄｐｒｍｅｔｆｈｅｈｎｃｇｎｅｉ，ｈｊｎｉｓｙＨｎｚｏ０７ＣｉａｏｔａＥｎａＵｅｔ１０

自动送钉机构及机器人拧紧系统[实用新型专利]

专利名称：自动送钉机构及机器人拧紧系统专利类型：实用新型专利
发明人：邝应清,谢伟钢,余夏洋,叶威成,郑中庆申请号：CN201621103348.4
申请日：20160930
公开号：CN206065877U
公开日：
20170405
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型涉及螺栓拧紧装置技术领域，尤其涉及一种自动送钉机构及机器人拧紧系统，自动送钉机构包括支撑座，其上设置有送钉孔；夹紧机构，其设置于送钉孔下方，用于夹紧由送钉孔处送来的螺钉；拧紧轴，其在驱动装置的作用下沿支撑座一侧的安装板上下移动；套筒，其通过延长杆与拧紧轴下端相连；伸缩旋转机构，其设置于支撑座上，用于驱动夹紧机构升降和转动，使夹紧机构上的螺钉位于套筒正下方，套筒利用拧紧轴进行反转认帽，同时套筒内的磁铁对螺钉进行吸附，然后夹紧机构复位，最后机器人拧紧系统将套筒处的螺钉放置到需拧入螺钉的螺钉孔处，并将螺钉拧紧，整个过程无需人工参与，自动化程度高，节省了人力物力。

申请人：广州协鸿工业机器人技术有限公司
地址：510700 广东省广州市黄埔区南云五路8号G栋
国籍：CN
代理机构：北京品源专利代理有限公司
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一种基于机器人的自动送钉系统及其工作方法[发明专利]

专利名称：一种基于机器人的自动送钉系统及其工作方法专利类型：发明专利
发明人：田威,李宇飞,马斌,崔海华,廖文和,张霖
申请号：CN201810914006.8
申请日：20180813
公开号：CN109290506A
公开日：
20190201
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种基于机器人的自动送钉系统，属于航空制造领域。

包括底座，所述底座上的一边安装有控制柜，另一边安装有铆钉储料架；所述控制柜和铆钉储料架之间固定安装出料装置；所述控制柜上固定安装有工业机器人和多个抓取工位，所述多个抓取工位分布于工业机器人的两侧；所述工业机器人上设置有法兰盘，所述法兰盘上安装有视觉抓取末端；所述工业机器人正前方还设置有吹钉装置。

本发明通过视觉抓取末端识别并抓取多种型号铆钉，可以为自动钻铆机高效地供给铆钉，并能够智能识别铆钉的直径、长度以及铆钉表面的缺陷从而有效减少自动送钉的故障。

本发明还公开了一种基于机器人的自动送钉系统的工作方法。

申请人：南京航空航天大学,江苏航鼎智能装备有限公司
地址：210016 江苏省南京市秦淮区御道街29号
国籍：CN
代理机构：江苏圣典律师事务所
代理人：贺翔
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一种自动装钉机的送钉机构[实用新型专利]

专利名称：一种自动装钉机的送钉机构专利类型：实用新型专利
发明人：熊晓毛
申请号：CN201720049649.1
申请日：20170117
公开号：CN206423647U
公开日：
20170822
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型涉及一种自动装钉机的送钉机构，平移机构、升降机构以及接承机构，接承机构由接钉架和承钉板组成，其中，升降机构安装在平移机构上，接钉架通过支撑架与升降机构固定，承钉板位于该接钉架底部，并由安装在其一侧的气缸驱动，从而控制接钉架底部的开合。

本实用新型具有结构简单、故障率低、使用寿命长、不卡钉、不漏钉以及放钉准确率高等优点。

申请人：熊晓毛
地址：528000 广东省佛山市南海区狮山镇禅炭路901号保润东语花园38栋1梯2101房
国籍：CN
代理机构：北京轻创知识产权代理有限公司
代理人：谈杰
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(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 201910347833.8
(22)申请日 2019.04.28
(71)申请人西北工业大学
地址 710000 陕西省西安市友谊西路127号
(72)发明人张开富　李晶　骆彬　程晖　程毅　
史越　刘师辉　
(74)专利代理机构北京高沃律师事务所 11569
代理人张德才
(51)Int.Cl.
B21J 15/32(2006.01)
(54)发明名称一种用于机器人自动钻铆系统的抽芯铆钉送钉机构(57)摘要本发明公开了一种用于机器人自动钻铆系统的抽芯铆钉送钉机构，涉及铆接送钉设备技术领域，包括安装在固定架上的送钉头机构和气缸；送钉头机构包括夹头、输送杆、顶推装置和转接头；夹头设置于输送杆首端，顶推装置的顶端安装于输送杆的内部尾端用于顶推输送杆内部的铆钉，顶推装置的底端与气缸连接；转接头一端与输送杆的尾端连接，另一端与供料系统的送料管连接；供料系统通过送料管、转接头向输送杆内输送铆钉，气缸推动顶推装置，顶推装置顶推输送杆内的铆钉，将铆钉输送到预设位置；进而保证铆钉每次都可以输送到固定合适的位置；同时设计相应的支撑装置，保证铆枪与铆钉的正
常对接。

权利要求书2页说明书5页附图4页CN 109926537 A 2019.06.25
C N 109926537
A
权　利　要　求　书1/2页CN 109926537 A
1.一种用于机器人自动钻铆系统的抽芯铆钉送钉机构，其特征在于：包括安装在固定架上的送钉头机构和气缸；所述送钉头机构包括夹头、输送杆、顶推装置和转接头；所述夹头设置于所述输送杆首端，所述顶推装置的顶端安装于所述输送杆的内部尾端用于顶推所述输送杆内部的铆钉，所述顶推装置的底端与所述气缸连接；所述转接头一端与所述输送杆的尾端连接，另一端与供料系统的送料管连接；所述供料系统通过所述送料管、所述转接头向所述输送杆内输送铆钉，所述气缸推动所述顶推装置，所述顶推装置顶推所述输送杆内的铆钉，将所述铆钉输送到预设位置。

2.根据权利要求1所述的用于机器人自动钻铆系统的抽芯铆钉送钉机构，其特征在于：所述顶推装置包括支撑杆、顶推盘和顶推杆，所述支撑杆设置有两个，两个所述支撑杆对称设置于所述顶推盘的首端端面的顶部和底部，且两个所述支撑杆的尾端与所述顶推盘铰接；所述顶推杆一端与所述顶推盘的尾端端面的底部连接，另一端与所述气缸连接；
所述输送杆的内部还设置有一铆钉输送管，所述铆钉输送管与所述输送杆的内壁之间构成顶推盘滑动轨道，所述顶推盘滑动轨道底部的所述输送杆的侧壁上则设置有推杆滑动轨道；所述铆钉输送管的顶端和底端均设置有使其内部通孔与所述顶推盘滑动轨道连通的第一开口，所述顶推盘滑动轨道的底部则设置有与所述推杆滑动轨道连通第二开口；所述铆钉输送管的通孔内用于输送铆钉，所述顶推盘活动连接于所述顶推盘滑动轨道内，且位于所述顶推盘首端的所述铆钉输送管上还套设有一弹簧，所述弹簧与所述顶推盘之间设置有一垫环，两个所述支撑杆的首端穿过所述第一开口伸入到所述铆钉输送管的通孔内；所述推杆的顶端则穿过所述推杆滑动轨道和所述第二开口与所述顶推盘连接。

3.根据权利要求2所述的用于机器人自动钻铆系统的抽芯铆钉送钉机构，其特征在于：所述铆钉输送管的首端还设置有一封端板，所述封端板与所述输送杆的尾端端面固定连接。

4.根据权利要求2所述的用于机器人自动钻铆系统的抽芯铆钉送钉机构，其特征在于：所述转接头的内孔、所述顶推盘的内孔、所述铆钉输送管的内孔和所述输送杆的内孔为同心孔。

5.根据权利要求2所述的用于机器人自动钻铆系统的抽芯铆钉送钉机构，其特征在于：所述顶推杆的底部还设置有用于固定所述气缸的伸缩杆的安装孔，所述气缸的伸缩杆通过螺栓固定于所述安装孔内。

6.根据权利要求2所述的用于机器人自动钻铆系统的抽芯铆钉送钉机构，其特征在于：所述夹头的首端为由两个半圆柱体拼接而成的圆柱体，所述夹头的尾端为由两个半圆板拼接而成的圆盘体，所述圆柱体和所述圆盘体的内部均设置有与所述铆钉输送管的内孔连通的铆钉通道；所述圆盘体的尾端面与所述输送杆的首端面接触设置，所述圆盘体的两侧还对称设置有两个连接部，所述连接部通过橡皮筋固定于所述输送杆的外壁上。

7.根据权利要求6所述的用于机器人自动钻铆系统的抽芯铆钉送钉机构，其特征在于：所述连接部包括连接板和卡接头，相应的所述输送杆的外壁上设置有用于嵌入所述连接板的两个第一凹槽和用于卡接所述卡接头的两个第二凹槽，两个所述第一凹槽之间的所述输送杆的外壁上设置有用于缠绕所述橡皮筋的弧形凹槽。

8.根据权利要求7所述的用于机器人自动钻铆系统的抽芯铆钉送钉机构，其特征在于：所述半圆柱体、所述半圆板、所述连接板和所述卡接头为一体成型结构。

2。