[發明專利]一種便攜式螺栓預擰緊機械手及其使用方法

在審

• 申請號: 202010036761.8
• 申請日: 2020-01-14
• 公開（公告）號: CN111136452A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 張廣鵬;朱凌;穆衛誼;黃玉美;王元
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: B23P19/06
• 分類號: B23P19/06;B25J9/16;B23P19/00
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 張皎

本發明公開了一種便攜式螺栓預擰緊機械手，在底座的豎直轉軸上套裝有可轉動的立柱；在立柱的背面分別安裝有散熱風扇、四個電機驅動器以及兩個電連接器，共同覆蓋有一個保護殼，上述的四個電機驅動器分別與各自對應的電機控制連接；電機一的固定端與立柱固定連接，電機一的輸出端與諧波減速器一的輸入端固定連接；線性模組的固定接口與立柱固連，線性模組的輸入端與電機二的輸出軸連接，線性模組的輸出端與大臂連接；大臂通過諧波減速器二與小臂連接；電機三通過中空軸與柔性手爪傳動連接。本發明還公開了一種自動化螺栓預擰緊方法。本發明裝置及方法，實現了對螺栓自動識別、定位放置、預擰緊的全自動化操作。

技術領域

本發明屬于螺栓裝配技術領域，涉及一種便攜式螺栓預擰緊機械手，本發明還涉及一種自動化螺栓預擰緊方法。

背景技術

螺紋是機械設備中的常見連接方式，在機械領域有著廣泛的應用。在傳統的裝配生產工藝中，一般由人工將螺栓放置在螺孔處，并手工擰進一定的行程，對螺栓進行預擰緊，再由專用的螺栓擰緊設備或壓力機進行擰緊。這一過程耗費人力物力，降低了生產效率和自動化程度。因此現有的螺栓擰緊生產線還沒有達到完全的自動化，無法實現從選取螺栓、正確放置及預擰緊全程的自動化，而純人工操作的成本高，勞動強度大，生產效率較低。

發明內容

本發明的目的是提供一種便攜式螺栓預擰緊機械手，解決了現有技術中對螺栓自動識別、定位放置、預擰緊全自動化程度低，人工作業成本高，勞動強度大，生產效率較低等問題。

本發明的另一目的是提供一種自動化螺栓預擰緊方法，實現從選取螺栓、正確放置及預擰緊全程的自動化流水操作。

本發明所采用的技術方案是，一種便攜式螺栓預擰緊機械手，包括底座，底座的豎直轉軸上套裝有可轉動的立柱；

在立柱的背面分別安裝有散熱風扇、四個電機驅動器以及兩個電連接器，兩個電連接器通過各自的固定組件固定在立柱上，前述立柱背面安裝的七個電氣部件共同覆蓋有一個保護殼；上述的四個電機驅動器分別與各自對應的電機控制連接，即電機一與電機驅動器一對應連接，電機二與電機驅動器二對應連接，電機三與電機驅動器三對應連接，電機四與電機驅動器四對應連接；

諧波減速器一及電機一安裝在立柱下部，電機一的固定端與立柱固定連接，電機一的輸出端與諧波減速器一的輸入端固定連接；

在立柱的正面安裝有線性模組，電機二固定在立柱頂部，線性模組的固定接口與立柱固連，線性模組的輸入端與電機二的輸出軸連接，線性模組的輸出端與大臂連接；大臂通過諧波減速器二與小臂連接，大臂與諧波減速器二的固定端固定連接，諧波減速器二的輸入端通過帶輪一和帶輪四與電機四連接，諧波減速器二的輸出端與小臂固定連接；電機三通過帶輪二和帶輪三與中空軸傳動連接，中空軸再與柔性手爪的輸出軸傳動連接；

大臂的上表面設置有大臂上蓋，電機三和電機四均安裝在大臂上蓋上，大臂上蓋上端面固定連接有電機外殼。

本發明采用的另一個技術方案是，一種自動化螺栓預擰緊方法，利用上述的便攜式螺栓預擰緊機械手，按照以下步驟實施：

步驟1：準備，

根據工況需求，依據生產線的作業要求設置套筒料盤、螺栓料盤和機械手的位置，將機械手固定在設定的位置并對其初始位置進行標定，將工裝和工件放置于生產線之上，初始化相機的各項參數，依據套筒料盤上套筒的型號和位置設置套筒信息靶標，依據螺栓料盤上螺栓的型號和位置設置套筒信息靶標；

步驟2：識別工件上的螺孔尺寸及其位置，