[發明專利]一種六角夾緊螺帽自動擰緊方法

有效

• 申請號: 201810626480.0
• 申請日: 2018-06-19
• 公開（公告）號: CN108788706B
• 公開（公告）日: 2020-03-10
• 發明（設計）人: 任旭;程焰林;張衛之;梁莉;陳聰;胡國清;王遠;劉仁濤;歐麗
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院電子工程研究所
• 主分類號: B23P19/06
• 分類號: B23P19/06
• 代理公司: 中國工程物理研究院專利中心 51210
• 代理人: 翟長明;韓志英

1.一種六角夾緊螺帽自動擰緊方法，其特征在于：所述的擰緊方法使用的擰緊裝置包括驅動電機（1）、支撐臺（2）、夾緊機構（3）、旋轉機構（5）、調整臺（6）、主動齒輪（7）和從動齒輪（8），所述的驅動電機（1）上安裝有主動齒輪（7），旋轉機構（5）上安裝有從動齒輪（8），主動齒輪（7）帶動從動齒輪（8）旋轉，主動齒輪（7）的上表面中心有調整臺（6），從動齒輪（8）的中心有支撐臺（2），夾緊機構（3）安裝在從動齒輪（8）的上表面，夾緊機構（3）的旋轉中心與支撐臺（2）的中心重合；

所述的支撐臺（2）包括從下至上順序固定的連接件Ⅰ（20）、扭矩傳感器（21）、下壓片（22）、壓緊氣缸（23）、連接件Ⅱ（24）、底座支撐臺（25）、下壓夾子（26），底座放置在底座支撐臺（25）上，壓緊氣缸（23）通過斜向導向槽帶動下壓夾子（26）沿著斜向方向夾緊底座；

所述的夾緊機構（3）包括平行氣缸（30）、左下壓氣缸（31）、右下壓氣缸（32）、左夾緊卡扣（33）和右夾緊卡扣（34），左夾緊卡扣（33）固定在左下壓氣缸（31）的前端，右夾緊卡扣（34）固定在右下壓氣缸（32）的前端，左下壓氣缸（31）和右下壓氣缸（32）分別固定在平行氣缸（30）的兩根平行軸上，左夾緊卡扣（33）和右夾緊卡扣（34）相向對稱放置，左夾緊卡扣（33）和右夾緊卡扣（34）的對稱中心與從動齒輪（8）的旋轉中心同心；

所述的平行氣缸（30）安裝有阻尼器（35），限制左夾緊卡扣（33）和右夾緊卡扣（34）之間的距離；

所述的擰緊方法包括以下步驟：

a.利用機器人夾持內螺紋底座放置在支撐臺（2）的底座支撐臺（25）上，壓緊氣缸（23）帶動下壓夾子（26）夾緊內螺紋底座，此時機器人的Z軸高度值為H1，驅動電機（1）角度為0°；

b.利用機器人夾持外螺紋螺帽放置至內螺紋底座上，將外螺紋螺帽的外螺紋和內螺紋底座的內螺紋貼合，放置結束后，機器人的Z軸高度值為H2，ΔH= H2- H1，N=0，若ΔH在夾緊機構（3）的夾緊高度范圍內，則進入下一步，否則按照調整方法調整外螺紋螺帽的放置角度；

c.驅動電機（1）驅動旋轉機構（5）旋轉至角度為30°狀態，啟動夾緊機構（3）的平行氣缸（30），平行氣缸（30）同時帶動左下壓氣缸（31）推進左夾緊卡扣（33）、右下壓氣缸（32）推進右夾緊卡扣（34），左夾緊卡扣（33）和右夾緊卡扣（34）相向運動，抱緊外螺紋螺帽的六角卡槽，左下壓氣缸（31）和右下壓氣缸（32）同時提供外螺紋螺帽擰入的壓緊力；

d.驅動電機（1）驅動旋轉機構（5）帶動夾緊機構（3）旋轉，夾緊機構（3）帶動外螺紋螺帽旋轉擰入內螺紋底座上，若扭矩傳感器（21）輸出的扭力值T大于預設值T0，同時驅動電機（1）的旋轉角度θ在θ的預設值范圍內，則結束工作，否則按照旋緊方法調整，M=0。

2.根據權利要求1所述的六角夾緊螺帽自動擰緊方法，其特征在于：步驟b所述的調整方法包括以下步驟：

b1.當ΔH不在夾緊機構（3）的夾緊高度范圍內，機器人夾持外螺紋螺帽門型平移并放置至調整臺（6）的中心孔內；

b2.機器人松開外螺紋螺帽并退出；

b3.驅動電機（1）驅動調整臺（6）帶動外螺紋螺帽旋轉120°后，機器人夾持外螺紋螺帽門型平移并放置至內螺紋底座上，將外螺紋螺帽的外螺紋和內螺紋底座的內螺紋貼合，放置結束后，機器人的Z軸高度值為H3，ΔH=H3-H1，N=1若ΔH在夾緊機構（3）的夾緊高度范圍內，則結束調整方法的調整過程；

b4. 否則重復步驟b1~ b3，N=N+1，直至N=3，結束調整方法的調整過程并報警。

3.根據權利要求1所述的六角夾緊螺帽自動擰緊方法，其特征在于：步驟d所述的旋緊方法包括以下步驟：

d1.若扭矩傳感器（21）輸出的扭力值T大于預設值T0，同時驅動電機（1）的旋轉角度θ小于θ的預設值范圍內，即出現螺紋卡死狀態；若扭矩傳感器（21）輸出的扭力值T小于預設值T0，同時驅動電機（1）的旋轉角度θ大于θ的預設值范圍內，即出現螺紋空旋狀態；

d2.左下壓氣缸（31）和右下壓氣缸（32）同時松開，驅動電機（1）驅動旋轉機構（5）帶動外螺紋螺帽退出至驅動電機（1）角度為0°狀態，M=M+1；

d3.左下壓氣缸（31）和右下壓氣缸（32）同時提供外螺紋螺帽擰入的壓緊力，驅動電機（1）驅動旋轉機構（5）帶動夾緊機構（3）旋轉，夾緊機構（3）帶動外螺紋螺帽旋轉擰入內螺紋底座上；

d4.若扭矩傳感器（21）輸出的扭力值T大于預設值T0，同時驅動電機（1）的旋轉角度θ在θ的預設值范圍內，則結束工作，否則重復步驟d1~ d3，M=M+1，直至M=4，結束旋緊方法的旋緊過程并報警。