[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

本發明公開了一種六角夾緊螺帽自動擰緊方法，該擰緊方法首先利用機器人夾持外螺紋螺帽放置至內螺紋底座中，在放置結束后，根據機器人Z軸值判定螺帽放置高度是否滿足螺帽六角夾緊機構夾緊要求；其次在螺帽放置高度滿足要求的情況下，利用六角夾緊機構夾緊六角螺帽，下壓氣缸對螺帽施加向下的壓緊力；然后旋轉機構帶動螺帽旋轉擰入，通過扭矩傳感器輸出信號和旋轉伺服電機旋轉角度一起判定螺紋是否擰緊；最后在扭矩傳感器輸出信號與伺服電機旋轉角度均滿足要求的情況下，判定外螺紋螺帽與內螺紋底座擰緊，完成外螺紋螺帽與內螺紋底座的自動擰緊。本發明的六角夾緊螺帽自動擰緊方法具有自動、高效、智能化的優點，可用于工業推廣。

技術領域

本發明屬于機械裝配技術領域，具體涉及一種六角夾緊螺帽自動擰緊方法。

背景技術

在外螺紋與內螺紋擰緊時，存在一方螺紋的旋轉軸相對于另一方螺紋的旋轉軸以傾斜的狀態開始旋合，從而產生外螺紋與內螺紋憋住的可能性，同時也存在外螺紋由于放置位置偏差而不能找到螺紋嚙合點，從而在內螺紋上空旋，導致不能正常嚙入的可能性。

日本特開2006-315097中公開的螺紋擰緊方法中，通過一邊按壓與擰緊工具的軸部卡和的一方螺紋，一邊想松緩螺紋方向使軸部方向旋轉的狀態下，檢測由外螺紋與內螺紋螺紋牙彼此的碰撞產生的振動。由此檢測外螺紋與內螺紋的嚙入的螺合開始位置。此螺紋擰緊方法無法區分外螺紋與內螺紋的螺紋牙彼此的碰撞產生的振動和其他的噪聲振動。日本特開2016-060231中公開的豐田自動車株式會社的螺紋擰緊方法中，以檢測碰撞噪聲強度為判斷標準，檢測螺紋螺合開始位置。

然而，以上二種螺紋擰緊方法均用于手持式螺紋擰緊，無法用于自動生產線的螺紋擰緊和非螺合的內螺紋底座固定狀態，因此難以準確的實現非螺合狀態下的外螺紋和非螺合狀態下的內螺紋一方固定的擰緊。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種六角夾緊螺帽自動擰緊方法。

本發明的六角夾緊螺帽自動擰緊裝置，其特點是，所述的擰緊裝置包括驅動電機、支撐臺、夾緊機構、旋轉機構、調整臺、主動齒輪和從動齒輪，所述的驅動電機上安裝有主動齒輪，旋轉機構上安裝有從動齒輪，主動齒輪帶動從動齒輪旋轉，主動齒輪的上表面中心有調整臺，從動齒輪的中心有支撐臺，夾緊機構安裝在從動齒輪的上表面，夾緊機構的旋轉中心與支撐臺的中心重合。

所述的支撐臺包括從下至上順序固定的連接件Ⅰ、扭矩傳感器、下壓片、壓緊氣缸、連接件Ⅱ、底座支撐臺、下壓夾子，底座放置在底座支撐臺上，壓緊氣缸通過斜向導向槽帶動下壓夾子沿著斜向方向夾緊底座。

所述的夾緊機構包括平行氣缸、左下壓氣缸、右下壓氣缸、左夾緊卡扣和右夾緊卡扣，左夾緊卡扣固定在左下壓氣缸的前端，右夾緊卡扣固定在右下壓氣缸的前端，左下壓氣缸和右下壓氣缸分別固定在平行氣缸的兩根平行軸上，左夾緊卡扣和右夾緊卡扣相向對稱放置，左夾緊卡扣和右夾緊卡扣的對稱中心與從動齒輪的旋轉中心同心。

所述的平行氣缸安裝有阻尼器，限制左夾緊卡扣和右夾緊卡扣之間的距離。

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的底座支撐臺上，壓緊氣缸帶動下壓夾子夾緊內螺紋底座，此時機器人的Z軸高度值為H1，驅動電機角度為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.驅動電機驅動旋轉機構旋轉至角度為30°狀態，啟動夾緊機構的平行氣缸，平行氣缸同時帶動左下壓氣缸推進左夾緊卡扣、右下壓氣缸推進右夾緊卡扣，左夾緊卡扣和右夾緊卡扣相向運動，抱緊外螺紋螺帽的六角卡槽，左下壓氣缸和右下壓氣缸同時提供外螺紋螺帽擰入的壓緊力；