一种拉铆枪双模态切换的万向浮动机构的制作方法

本发明涉及自动化装配设备，尤其涉及一种拉铆枪双模态切换的万向浮动机构。

背景技术：

1、在自动拉铆、自动锁附和自动组装设备中，拉铆枪、螺丝枪、夹具或其他自动工具通常安装在机械手、移动平台或其他外部平台上，现有安装方式多为刚性连接，工具与外部平台之间的位置关系固定。

2、在实际生产中，产品本身存在尺寸公差、形变、拔模角或孔位偏差，工装和工具安装结构也存在加工误差、装配误差和重复定位误差，多个零件连续布置或批量组装时，上述误差还会进一步形成累计公差，若工具仍以刚性姿态接近产品，工具头、夹具或需组装件难以根据产品实际位置自动让位，容易出现不垂直、不同心或贴合不充分的问题，导致需组装件放入困难、侧向力增大、产品磕碰划伤、螺纹滑牙或组装失败，如为了避免上述问题而单纯采用浮动结构，则工具或夹具在取件时又容易发生位置漂移，难以准确抓取需组装件。因此，现有结构难以同时满足取件阶段的定心定位要求和组装阶段的柔性贴合要求。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术存在的不足，提供如下技术方案：一种双模态切换的万向浮动机构，包括用于与外部平台连接的固定组件，以及用于承载工装、夹具或自动工具的工具承载组件；以固定组件朝向工具承载组件的一侧为前侧，所述工具承载组件设置在固定组件的前侧，并与固定组件沿前后方向间隔布置；以垂直于前后方向的方向为横向，所述固定组件的横向侧部设置有切换定位组件；所述工具承载组件的横向侧部设置有与切换定位组件对应的配合结构；所述固定组件与工具承载组件之间设置有弹性浮动组件，所述弹性浮动组件分别连接固定组件和工具承载组件；所述切换定位组件具有远离配合结构的浮动位置，以及与配合结构斜面压合的定心锁紧位置，所述工具承载组件通过弹性浮动组件相对固定组件形成横向偏移和角度摆动的浮动状态。

2、作为上述技术方案的改进，所述固定组件包括固定板、气缸安装板和硅胶柱安装板，所述固定板位于工具承载组件的后侧，所述气缸安装板固定连接在固定板的横向侧部，所述硅胶柱安装板固定连接在固定板的前侧，并位于固定板与工具承载组件之间。

3、作为上述技术方案的改进，所述工具承载组件包括工具安装板、连接板和滑动衬套安装块，所述工具安装板设置在固定板的前侧，并与固定板间隔相对，所述连接板固定连接在工具安装板的后侧，所述滑动衬套安装块固定连接在工具安装板的横向侧部，并位于切换定位组件的伸缩路径上。

4、作为上述技术方案的改进，所述弹性浮动组件包括硅胶柱，所述硅胶柱沿前后方向设置在硅胶柱安装板与连接板之间，所述硅胶柱的后端连接硅胶柱安装板，所述硅胶柱的前端连接连接板。

5、作为上述技术方案的改进，所述硅胶柱为多个，所述硅胶柱围绕工具安装板的安装中心间隔布置，并共同形成位于固定板与工具安装板之间的弹性浮动层。

6、作为上述技术方案的改进，所述切换定位组件包括定位气缸、推块和定位销，所述定位气缸安装在气缸安装板上，并位于工具安装板的横向侧方，所述推块连接于定位气缸的输出端，所述定位销安装在推块朝向滑动衬套安装块的一侧。

7、作为上述技术方案的改进，所述配合结构包括滑动衬套，所述滑动衬套安装在滑动衬套安装块内，所述滑动衬套与定位销沿横向同轴布置，所述定位销的端部设有第一斜面，所述滑动衬套的内侧设有第二斜面，所述第一斜面与第二斜面在定位销靠近滑动衬套时相互压合。

8、作为上述技术方案的改进，所述固定板与工具安装板之间还设置有导向限位组件，所述导向限位组件包括固定轴、铜套和轴套，所述固定轴安装在所述气缸安装板上，并沿定位销的伸缩方向布置，所述铜套套设在固定轴外，并与推块导向配合，所述轴套安装在固定轴上，并位于所述铜套的轴向端部，以限制铜套沿固定轴轴向窜动。

9、作为上述技术方案的改进，所述切换定位组件和配合结构成组设置于工具承载组件的横向两侧，位于一侧的切换定位组件与对应侧的配合结构沿横向相对布置。

10、本发明的有益效果：通过固定组件、工具承载组件、弹性浮动组件、切换定位组件和配合结构的组合，使机构能够在取件定心状态和组装浮动状态之间切换，在取件阶段，切换定位组件与配合结构斜面压合，使工具承载组件相对固定组件定心锁紧，该结构能够保证工装、夹具或自动工具在取件时位置稳定，避免因浮动导致抓取位置偏移，切换定位组件远离配合结构，工具承载组件通过弹性浮动组件相对固定组件产生横向偏移和角度摆动，能够使需组装件在接触产品时自动顺应产品的实际位置，减少刚性碰撞和侧向挤压，解决现有刚性安装结构无法消除累计公差、单纯浮动结构取件不稳定的问题，使同一机构兼具取件定心和组装柔性贴合能力，从而减少产品划伤、滑牙、卡滞和组装失败，提高自动化组装的稳定性和良率。

1.一种双模态切换的万向浮动机构，其特征在于：包括用于与外部平台连接的固定组件，以及用于承载工装、夹具或自动工具的工具承载组件；

2.根据权利要求1所述的一种双模态切换的万向浮动机构，其特征在于：所述固定组件包括固定板（10）、气缸安装板（17）和硅胶柱安装板（19），所述固定板（10）位于工具承载组件的后侧，所述气缸安装板（17）固定连接在固定板（10）的横向侧部，所述硅胶柱安装板（19）固定连接在固定板（10）的前侧，并位于固定板（10）与工具承载组件之间。

3.根据权利要求2所述的一种双模态切换的万向浮动机构，其特征在于：所述工具承载组件包括工具安装板（11）、连接板（18）和滑动衬套安装块（16），所述工具安装板（11）设置在固定板（10）的前侧，并与固定板（10）间隔相对，所述连接板（18）固定连接在工具安装板（11）的后侧，所述滑动衬套安装块（16）固定连接在工具安装板（11）的横向侧部，并位于切换定位组件的伸缩路径上。

4.根据权利要求3所述的一种双模态切换的万向浮动机构，其特征在于：所述弹性浮动组件包括硅胶柱（13），所述硅胶柱（13）沿前后方向设置在硅胶柱安装板（19）与连接板（18）之间，所述硅胶柱（13）的后端连接硅胶柱安装板（19），所述硅胶柱（13）的前端连接连接板（18）。

5.根据权利要求4所述的一种双模态切换的万向浮动机构，其特征在于：所述硅胶柱（13）为多个，所述硅胶柱（13）围绕工具安装板（11）的安装中心间隔布置，并共同形成位于固定板（10）与工具安装板（11）之间的弹性浮动层。

6.根据权利要求3所述的一种双模态切换的万向浮动机构，其特征在于：所述切换定位组件包括定位气缸（12）、推块（15）和定位销（14），所述定位气缸（12）安装在气缸安装板（17）上，并位于工具安装板（11）的横向侧方，所述推块（15）连接于定位气缸（12）的输出端，所述定位销（14）安装在推块（15）朝向滑动衬套安装块（16）的一侧。

7.根据权利要求6所述的一种双模态切换的万向浮动机构，其特征在于：所述配合结构包括滑动衬套（22），所述滑动衬套（22）安装在滑动衬套安装块（16）内，所述滑动衬套（22）与定位销（14）沿横向同轴布置，所述定位销（14）的端部设有第一斜面，所述滑动衬套（22）的内侧设有第二斜面，所述第一斜面与第二斜面在定位销（14）靠近滑动衬套（22）时相互压合。

8.根据权利要求6所述的一种双模态切换的万向浮动机构，其特征在于：所述固定板（10）与工具安装板（11）之间还设置有导向限位组件，所述导向限位组件包括固定轴（20）、铜套（21）和轴套（23），所述固定轴（20）安装在所述气缸安装板（17）上，并沿定位销（14）的伸缩方向布置，所述铜套（21）套设在固定轴（20）外，并与推块（15）导向配合，所述轴套（23）安装在固定轴（20）上，并位于所述铜套（21）的轴向端部，以限制铜套（21）沿固定轴（20）轴向窜动。

9.根据权利要求1所述的一种双模态切换的万向浮动机构，其特征在于：所述切换定位组件和配合结构成组设置于工具承载组件的横向两侧，位于一侧的切换定位组件与对应侧的配合结构沿横向相对布置。