一种周向运动拧紧螺栓机器人制造技术

一种周向运动拧紧螺栓机器人，该机器人包括运动装置、夹紧装置和自适应装置；其很好的解决了现有技术存在的问题，其检修准确性高，效率高，成本低，不用攀登塔筒且安全风险小。

【技术实现步骤摘要】
一种周向运动拧紧螺栓机器人
本专利技术涉及一种一种周向运动拧紧螺栓机器人，具体应用于检修风电机组塔筒连接螺栓的连接、紧固情况，也可应用于具有一定弧度的机械结构。
技术介绍
目前，国内风电机组塔筒连接螺栓主要依靠人力检修，工人的劳动强度大，风险大，工作环境恶劣，劳动力成本高，且人力检修存在高强度螺栓校验工具使用不规范的问题，部分工人使用扳手靠感觉判断拧紧程度，或是直接使用未经校验的力矩扳手，导致检修不准确。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术提供一种周向运动拧紧螺栓机器人，对风电机组塔筒连接螺栓进行检修，其目的在于解决现阶段塔筒连接螺栓人力检修准确性低，效率低，成本高，攀登塔筒不便且安全风险大的问题。技术方案：本专利技术是通过以下技术方案来实现的：一种周向运动拧紧螺栓机器人，其特征在于：该机器人包括运动装置、夹紧装置和自适应装置；运动装置包括运动驱动电机（22）、上中矩形板（23）、下中矩形板（17）、滑块（19）、圆弧齿条（18）、外齿轮（21）和限位轮（20）；上中矩形板（23）的两侧分别设置上左矩形板（28）和上右矩形板（29）；下中矩形板（17）的两侧分别设置下左矩形板（30）和下右矩形板（31），上左矩形板（28）与下左矩形板（30）上下对应，上中矩形板（23）与下中矩形板（17）上下对应，上右矩形板（29）与下右矩形板（31）上下对应；驱动电机（22）固定在滑块（19）上，滑块（19）与上中矩形板（23）相连，运动驱动电机（22）的转轴与外齿轮（21）相连，外齿轮（21）与圆弧齿条（18）啮合，圆弧齿条（18）与下中矩形板（17）相连，限位轮（20）与滑块（19）相连并贴紧圆弧齿条（18），使得滑块（19）被限位在圆弧齿条（18）上移动，使用时，运动驱动电机（22）控制外齿轮（21）正转，并带动外齿轮（21）及其所连滑块（19）及上中矩形板（23）移动，运动驱动电机（22）反转时，带动下中矩形板（17）移动；夹紧装置设置在上左矩形板（28）、上右矩形板（29）、下左矩形板（30）和下右矩形板（31）处，夹紧装置包括夹紧驱动电机（15）、左滚轮（1）、右滚轮（12）、左滑动直杆（2）、右滑动直杆（11）、左弹簧（3）、右弹簧（10）、左“L”形直角臂（4）（左“L”形直角臂即由两个支臂（4-1和4-2）构成的“L”形结构，）、右“L”形直角臂（9）（右“L”形直角臂即由两个支臂（9-1和9-2）构成的“L”形结构，）、左中滑动直杆（5）、右中滑动直杆（7）、大齿轮（13）、小齿轮（14）、直齿条（6）和电动推杆（8）；左滚轮（1）设置在左滑动直杆（2）前端，左弹簧（3）套在左滑动直杆（2）上，左滑动直杆（2）的后端伸进左“L”形直角臂（4）的一个支臂（4-1）内，左滑动直杆（2）能相对于该支臂做轴向伸缩运动，（左弹簧（3）的作用主要是为了使得左滑动直杆（2）被压缩后能在左弹簧的作用下复位！）左中滑动直杆（5）的后端伸进进左“L”形直角臂（4）的另一个支臂（4-2)内，左中滑动直杆（5）能相对于该支臂做轴向的伸缩移动，左中滑动直杆（5）的前端和右中滑动直杆（7）的前端活动连接（使得左“L”形直角臂（4）、右“L”形直角臂（9）及与他们连接的部件构成W形结构！），右中滑动直杆（7）的后端伸进右“L”形直角臂（9）的一个支臂（9-2）内，右中滑动直杆（7）能相对于该支臂做轴向的伸缩移动，右滑动直杆（11）的后端伸进右“L”形直角臂（9）的另一个支臂（9-1）内，且能相对于该支臂做轴向的伸缩移动，右滑动直杆（11）的前端设置右滚轮（12）,右弹簧（10）套在右滑动直杆（11）上，（右弹簧（10）的作用与左弹簧相同，即当右滑动直杆（11）被压缩后，压力接触时，右滑动直杆（11）能够在右弹簧的作用下弹出来实现复位！）直齿条（6）活动连接左中滑动直杆（5）和右中滑动直杆（7）的连接点，直齿条（6）与大齿轮（13）啮合，大齿轮（13）与小齿轮（14）连接，小齿轮（14）与夹紧驱动电机（15）转轴连接，小齿轮（14）与对应的矩形板连接，（所谓对应的矩形板就是上左矩形板（28）、上右矩形板（29）、下左矩形板（30）或下右矩形板（31），设置在哪个位置就对应哪个矩形板），使用时，夹紧驱动电机（15）正转控制小齿轮（14）正转，小齿轮（14）通过棘轮机构带动大齿轮（13）转，大齿轮（13）带动直齿条（6）后退（即图3中向下的方向！），使左滑动直杆（2）和右滑动直杆（11）上扬，使得左滚轮（1）和右滚轮（12）抵住墙壁，使得左“L”形直角臂（4）和右“L”形直角臂（9）连接处抵住螺栓（16），并用电动推杆（8）将左“L”形直角臂（4）和右“L”形直角臂（9）卡住（电动推杆（8）卡住左“L”形直角臂（4）和右“L”形直角臂（9）属于公知，例如卡住后，可以用电动推杆（8）顶住4-1和9-2以稳固位置！），使机器人夹紧在螺栓上，当夹紧驱动电机（15）反转，左滚轮（1）和右滚轮（12）松开，左“L”形直角臂（4）和右“L”形直角臂（9）连接处离开螺栓，使机器人松开螺栓；自适应装置设置在上中矩形板（23）与上左矩形板（28）之间、上中矩形板（23）与上右矩形板（29）之间、下中矩形板（17）与下左矩形板（30）之间以及下中矩形板（17）与下右矩形板（31）之间，上中矩形板（23）与上左矩形板（28）的相临边的后角之间通过后转轴（34）活动连接，上中矩形板（23）与上左矩形板（28）的相临边的前角之间设置自适应装置，上中矩形板（23）与上右矩形板（29）之间的相临边的后角通过下转轴（34）活动连接，相临边的前角之间设置自适应装置，下中矩形板（17）与下左矩形板（30）后角之间通过下转轴（34）活动连接，相临边的前角之间设置自适应装置，下中矩形板（17）与下右矩形板（31）相临边的后角通过下转轴（34）活动连接，相临边的前角之间设置自适应装置；自适应装置包括曲柄（24）、滑块（25）和轴向块（25-1），滑块（25）和轴向块（25-1）分设在相邻的两个矩形板上，滑块（25）通过第一滑块转轴（32）连接在矩形板上且滑块（25）能以滑块转轴（32）为轴转动，轴向块（25-1）通过第二滑块转轴（32-1）连接在另一矩形板上，且轴向块（25-1）能以第二滑块转轴（32-1）为轴转动，曲柄（24）的一端连接轴向块（25-1），另一端穿过滑块（25）且能在滑块（25）内自由穿梭移动。自适应装置是由位于上中矩形板（23）的曲柄（24）与位于上左矩形板的滑块（25）进行滑动并固定上中矩形板（23）和上左矩形板之间的夹角，以适应不同曲率的圆周等距分布螺栓。自适应装置使得矩形板间角度可调，可以实现同一周向运动拧紧螺栓机器人拧紧不同曲率的圆周等距分布螺栓。该机器人还包括夹持扳手装置，夹持扳手装置包括电动推杆（26）和夹具（27），电动推杆（26）安装在上中矩形板（23）上，电动推杆（26）与夹具（27）连接，将电动力矩扳手安装在夹具（27）上，通过电动力矩扳手拧紧螺栓。电气控制系统分为电源系统、单片机驱动模块两部分，电源系统与单片机驱动模块相连，提供电源，单片机驱动模块与驱动电机相连，控制运动装置、夹紧装置和夹持扳手装置以及其夹持的力矩扳手。上中矩形板（本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种周向运动拧紧螺栓机器人，其特征在于：该机器人包括运动装置、夹紧装置和自适应装置；运动装置包括运动驱动电机（22）、上中矩形板（23）、下中矩形板（17）、滑块（19）、圆弧齿条（18）、外齿轮（21）和限位轮（20）；上中矩形板（23）的两侧分别设置上左矩形板（28）和上右矩形板（29）；下中矩形板（17）的两侧分别设置下左矩形板（30）和下右矩形板（31），上左矩形板（28）与下左矩形板（30）上下对应，上中矩形板（23）与下中矩形板（17）上下对应，上右矩形板（29）与下右矩形板（31）上下对应；驱动电机（22）固定在滑块（19）上，滑块（19）与上中矩形板（23）相连，运动驱动电机（22）的转轴与外齿轮（21）相连，外齿轮（21）与圆弧齿条（18）啮合，圆弧齿条（18）与下中矩形板（17）相连，限位轮（20）与滑块（19）相连并贴紧圆弧齿条（18），使得滑块（19）被限位在圆弧齿条（18）上移动，使用时，运动驱动电机（22）控制外齿轮（21）正转，并带动外齿轮（21）及其所连滑块（19）及上中矩形板（23）移动，运动驱动电机（22）反转时，带动下中矩形板（17）移动；夹紧装置设置在上左矩形板（28）、上右矩形板（29）、下左矩形板（30）和下右矩形板（31）处，夹紧装置包括夹紧驱动电机（15）、左滚轮（1）、右滚轮（12）、左滑动直杆（2）、右滑动直杆（11）、左弹簧（3）、右弹簧（10）、左“L”形直角臂（4）、右“L”形直角臂（9）、左中滑动直杆（5）、右中滑动直杆（7）、大齿轮（13）、小齿轮（14）、直齿条（6）和电动推杆（8）；左滚轮（1）设置在左滑动直杆（2）前端，左弹簧（3）套在左滑动直杆（2）上，左滑动直杆（2）的后端伸进左“L”形直角臂（4）的一个支臂（4‑1）内，左滑动直杆（2）能相对于该支臂做轴向伸缩运动，左中滑动直杆（5）的后端伸进进左“L”形直角臂（4）的另一个支臂（4‑2)内，左中滑动直杆（5）能相对于该支臂做轴向的伸缩移动，左中滑动直杆（5）的前端和右中滑动直杆（7）的前端活动连接，右中滑动直杆（7）的后端伸进右“L”形直角臂（9）的一个支臂（9‑2）内，右中滑动直杆（7）能相对于该支臂做轴向的伸缩移动，右滑动直杆（11）的后端伸进右“L”形直角臂（9）的另一个支臂（9‑1）内，且能相对于该支臂做轴向的伸缩移动，右滑动直杆（11）的前端设置右滚轮（12）,右弹簧（10）套在右滑动直杆（11）上，直齿条（6）活动连接左中滑动直杆（5）和右中滑动直杆（7）的连接点，直齿条（6）与大齿轮（13）啮合，大齿轮（13）与小齿轮（14）连接，小齿轮（14）与夹紧驱动电机（15）转轴连接，小齿轮（14）与对应的矩形板连接，使用时，夹紧驱动电机（15）正转控制小齿轮（14）正转，小齿轮（14）通过棘轮机构带动大齿轮（13）转，大齿轮（13）带动直齿条（6）后退，使左滑动直杆（2）和右滑动直杆（11）上扬，使得左滚轮（1）和右滚轮（12）抵住墙壁，使得左“L”形直角臂（4）和右“L”形直角臂（9）连接处抵住螺栓（16），并用电动推杆（8）将左“L”形直角臂（4）和右“L”形直角臂（9）卡住，使机器人夹紧在螺栓上，当夹紧驱动电机（15）反转，左滚轮（1）和右滚轮（12）松开，左“L”形直角臂（4）和右“L”形直角臂（9）连接处离开螺栓，使机器人松开螺栓；自适应装置设置在上中矩形板（23）与上左矩形板（28）之间、上中矩形板（23）与上右矩形板（29）之间、下中矩形板（17）与下左矩形板（30）之间以及下中矩形板（17）与下右矩形板（31）之间，上中矩形板（23）与上左矩形板（28）的相临边的后角之间通过后转轴（34）活动连接，上中矩形板（23）与上左矩形板（28）的相临边的前角之间设置自适应装置，上中矩形板（23）与上右矩形板（29）之间的相临边的后角通过下转轴（34）活动连接，相临边的前角之间设置自适应装置，下中矩形板（17）与下左矩形板（30）后角之间通过下转轴（34）活动连接，相临边的前角之间设置自适应装置，下中矩形板（17）与下右矩形板（31）相临边的后角通过下转轴（34）活动连接，相临边的前角之间设置自适应装置；自适应装置包括曲柄（24）、滑块（25）和轴向块（25‑1），滑块（25）和轴向块（25‑1）分设在相邻的两个矩形板上，滑块（25）通过第一滑块转轴（32）连接在矩形板上且滑块（25）能以滑块转轴（32）为轴转动，轴向块（25‑1）通过第二滑块转轴（32‑1）连接在另一矩形板上，且轴向块（25‑1）能以第二滑块转轴（32‑1）为轴转动，曲柄（24）的一端连接轴向块（25‑1），另一端穿过滑块（25）且能在滑块（25）内自由穿梭移动。...

【技术特征摘要】
1.一种周向运动拧紧螺栓机器人，其特征在于：该机器人包括运动装置、夹紧装置和自适应装置；运动装置包括运动驱动电机（22）、上中矩形板（23）、下中矩形板（17）、滑块（19）、圆弧齿条（18）、外齿轮（21）和限位轮（20）；上中矩形板（23）的两侧分别设置上左矩形板（28）和上右矩形板（29）；下中矩形板（17）的两侧分别设置下左矩形板（30）和下右矩形板（31），上左矩形板（28）与下左矩形板（30）上下对应，上中矩形板（23）与下中矩形板（17）上下对应，上右矩形板（29）与下右矩形板（31）上下对应；驱动电机（22）固定在滑块（19）上，滑块（19）与上中矩形板（23）相连，运动驱动电机（22）的转轴与外齿轮（21）相连，外齿轮（21）与圆弧齿条（18）啮合，圆弧齿条（18）与下中矩形板（17）相连，限位轮（20）与滑块（19）相连并贴紧圆弧齿条（18），使得滑块（19）被限位在圆弧齿条（18）上移动，使用时，运动驱动电机（22）控制外齿轮（21）正转，并带动外齿轮（21）及其所连滑块（19）及上中矩形板（23）移动，运动驱动电机（22）反转时，带动下中矩形板（17）移动；夹紧装置设置在上左矩形板（28）、上右矩形板（29）、下左矩形板（30）和下右矩形板（31）处，夹紧装置包括夹紧驱动电机（15）、左滚轮（1）、右滚轮（12）、左滑动直杆（2）、右滑动直杆（11）、左弹簧（3）、右弹簧（10）、左“L”形直角臂（4）、右“L”形直角臂（9）、左中滑动直杆（5）、右中滑动直杆（7）、大齿轮（13）、小齿轮（14）、直齿条（6）和电动推杆（8）；左滚轮（1）设置在左滑动直杆（2）前端，左弹簧（3）套在左滑动直杆（2）上，左滑动直杆（2）的后端伸进左“L”形直角臂（4）的一个支臂（4-1）内，左滑动直杆（2）能相对于该支臂做轴向伸缩运动，左中滑动直杆（5）的后端伸进进左“L”形直角臂（4）的另一个支臂（4-2)内，左中滑动直杆（5）能相对于该支臂做轴向的伸缩移动，左中滑动直杆（5）的前端和右中滑动直杆（7）的前端活动连接，右中滑动直杆（7）的后端伸进右“L”形直角臂（9）的一个支臂（9-2）内，右中滑动直杆（7）能相对于该支臂做轴向的伸缩移动，右滑动直杆（11）的后端伸进右“L”形直角臂（9）的另一个支臂（9-1）内，且能相对于该支臂做轴向的伸缩移动，右滑动直杆（11）的前端设置右滚轮（12）,右弹簧（10）套在右滑动直杆（11）上，直齿条（6）活动连接左中滑动直杆（5）和右中滑动直杆（7）的连接点，直齿条（6）与大齿轮（13）啮合，大齿轮（13）与小齿轮（14）连接，小齿轮（14）与夹紧驱动电机（15）转轴连接，小齿轮（14）与对应的矩形板连接，使用时，夹紧驱动电机（15）正转控...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔家平，李赢正，杨洁，吴若虞，肖东硕，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21