高可靠性螺栓拧紧系统技术方案

本发明专利技术提供了一种高可靠性螺栓拧紧系统，包括：机械手连接前臂一端，前臂另一端通过连接部，连接部还连接弧形臂一端，弧形臂另一端连接转盘，转盘连接基座，基座底部为沟槽，沟槽沉降在滑轨中，机械手头部设置紧固装置，通过紧固装置获取螺栓套筒，并将通过套筒把螺栓拧紧在相应的部件上。该设备能够通过调节角度完成螺栓拧紧操作，通过紧固装置进行相应的操作，安全方便。

【技术实现步骤摘要】
高可靠性螺栓拧紧系统
本专利技术涉及自动化控制领域，尤其涉及一种高可靠性螺栓拧紧系统。
技术介绍
目前在对工业品进行装配过程中，紧固螺栓螺钉是一项终于重要的操作环节，但是现在普遍采用直接通过力矩控制预紧力的方法，其螺栓拧紧度准确性较差，原因是拧紧力矩受摩擦系数波动影响较大，而且现有设备也不适用于大型螺栓的拧紧操作，这就亟需本领域技术人员解决相应的技术问题。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种高可靠性螺栓拧紧系统。为了实现本专利技术的上述目的，本专利技术提供了一种高可靠性螺栓拧紧系统，包括：机械手1连接前臂2一端，前臂2另一端通过连接部3，连接部3还连接弧形臂4一端，弧形臂4另一端连接转盘6，转盘6连接基座，基座底部为沟槽7，沟槽7沉降在滑轨5中，机械手1头部设置紧固装置，通过紧固装置获取螺栓套筒，并将通过套筒把螺栓拧紧在相应的部件上。上述技术方案的有益效果为：该设备能够通过调节角度完成螺栓拧紧操作，通过紧固装置进行相应的操作，安全方便。所述的高可靠性螺栓拧紧系统，优选的，所述基座包括：基座托板11通过若干基座固定螺栓10紧固在基座上，定盘9圆心处设置第一伺服电机14，通过第一伺服电机14带动转盘16转动，转盘16为半圆弧形状罩扣在转盘定盘9上，在定盘9圆周处设置制动球12，转盘16半径大于定盘9，转盘16外圆周设置立壁17，立壁17沿定盘9外壁扣合，制动球12限制立壁17在一定范围转动，步进行走电机19设置在定盘9外壁一侧，步进行走电机19安装工作电路18。上述技术方案的有益效果为：该基座保证在滑轨上稳定运动的同时，内部设置力矩传感器分析受力大小，从而判断螺栓是否拧紧。所述的高可靠性螺栓拧紧系统，优选的，所述连接部包括：加强板22设置在弧形臂4两侧，第三伺服电机23安装在固定筒30一侧，固定筒30一侧设置缺口，通过第三伺服电机23侧壁的固定块31限定固定筒30的运动位移，固定筒30另一侧安装第四伺服电机26，第四伺服电机26还连接前臂2。上述技术方案的有益效果为：该连接部通过固定筒将第三伺服电机和第四伺服电机罩住，从而防止外界对其碰撞造成设备损伤。所述的高可靠性螺栓拧紧系统，优选的，还包括：前臂2一端安装第五伺服电机45，第五伺服电机45连接小臂38一端，第五伺服电机45控制小臂38运动，小臂38另一端通过小臂固定螺栓37固定第六伺服电机36，弯曲臂34一端通过弯曲臂固定盘35连接第六伺服电机36，弯曲臂34另一端连接机械手1。上述技术方案的有益效果为：通过第五伺服电机和第六伺服电机协同工作，使该系统能够多方位、多角度转动。所述的高可靠性螺栓拧紧系统，优选的，所述机械手包括：弯曲臂34通过弯曲臂夹板42与紧固头壳体43抱紧，弯曲臂夹板42四周设置螺栓孔，用于插入紧固螺栓，机械手伺服电机40设置在紧固头壳体43下部，直线电机44设置在紧固头的底部，紧固头的头部安装弹性球件。上述技术方案的有益效果为：设置弯曲臂能够更加灵活的转动方向，从而更好的拧紧螺栓。所述的高可靠性螺栓拧紧系统，优选的，所述紧固装置包括：机械手伺服电机40轴向连接紧固头47，在紧固头47侧部开设圆孔，该圆孔安装弹性球件48，与弹性球件48相配合的套筒内径设置凹槽，使套筒安装在紧固头47上在内部弹簧和端部型杆作用下保持弹性球件紧固，通过直线电机44控制紧固头47工作，机械手伺服电机40与紧固头47之间的轴向安装减速器。上述技术方案的有益效果为：机械手上的紧固头能够通过弹性球件进行固定套筒，通过直线电机能够控制弹性球件伸缩。所述的高可靠性螺栓拧紧系统，优选的，所述减速器包括：外齿轮51的内径锯齿与内齿轮53外径锯齿相配合，内齿轮53的直径小于外齿轮51掏空的直径，内齿轮53在机械手伺服电机40的带动下沿着扣碗52的凹槽运动，扣碗52通过轴连接盘50连接在机械手伺服电机40的轴向，外齿轮51固定在外部保护筒上，在外齿轮51与外部保护筒位置设置固定槽46，固定槽46与外齿轮51外壁过盈连接。上述技术方案的有益效果为：通过外齿轮和内齿轮的配合实现减速效果，该设计节省材料，并且结构设计精密。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：本系统采用通过形变控制预紧力的方法，更为精确。螺栓连接时，被连接件受压，发生弹性形变；同时螺栓也发生弹性形变，受拉伸长。在同种工况下，预紧力F与被连接件表面发生的压缩形变存在线性关系。即通过大量实验，可得到经验公式，当检测到连接件表面弹性形变达到某一值时，螺栓拧紧完成。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是本专利技术总体示意图；图2是本专利技术侧视图；图3是本专利技术B处位置图：图4是本专利技术B处细节图；图5是本专利技术C处位置图：图6是本专利技术C处细节图；图7是本专利技术D处位置图：图8是本专利技术D处细节图；图9是本专利技术机械手细节图；图10是本专利技术机械手紧固头示意图；图11是本专利技术电路图；图12是本专利技术另一电路图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。如图1和2所示，机械手1连接前壁2一端，前壁2另一端通过连接部3，连接部3还连接弧形臂4一端，弧形臂4另一端连接基座转盘6，弧形臂中弧形的存在将力从直线分布转化为曲线分布，增强臂的强度，从而能够通过机械手1进行拧紧螺栓操作，基座转盘6底部为沟槽7，沟槽7沉降在滑轨5中，机械手1头部设置紧固装置，通过紧固装置获取螺栓，并将螺栓拧紧在相应的部件上通过套筒台8、8’放置不同型号的套筒，通过机械手1进行抓取套筒的动作。如图3和4所示，基座托板11通过若干基座固定螺栓10紧固在基座上，定盘9圆心处设置第一伺服电机14，通过第一伺服电机14带动转盘16转动，转盘16为半圆弧形状罩扣在转盘定盘9上，定盘9圆心处设置固定套，固定套内部放置第一伺服电机14，第一伺服电机14通过第一伺服电机紧固螺栓15固定在固定套上，在定盘9圆周处设置制动球12，转盘16半径大于定盘9，转盘16外圆周设置立壁17，立壁17沿定盘9外壁扣合，制动球12限制立壁17一侧在一定范围转动，步进行走电机19设置在定盘9外壁一侧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高可靠性螺栓拧紧系统，其特征在于，包括：机械手(1)连接前臂(2)一端，前臂(2)另一端通过连接部(3)，连接部(3)还连接弧形臂(4)一端，弧形臂(4)另一端连接转盘(6)，转盘(6)连接基座，基座底部为沟槽(7)，沟槽(7)沉降在滑轨(5)中，机械手(1)头部设置紧固装置，通过紧固装置获取螺栓套筒，并将通过套筒把螺栓拧紧在相应的部件上。

【技术特征摘要】
1.一种高可靠性螺栓拧紧系统，其特征在于，包括：机械手(1)连接前臂(2)一端，前臂(2)另一端通过连接部(3)，连接部(3)还连接弧形臂(4)一端，弧形臂(4)另一端连接转盘(6)，转盘(6)连接基座，基座底部为沟槽(7)，沟槽(7)沉降在滑轨(5)中，机械手(1)头部设置紧固装置，通过紧固装置获取螺栓套筒，并将通过套筒把螺栓拧紧在相应的部件上。2.根据权利要求1所述的高可靠性螺栓拧紧系统，其特征在于，所述基座包括：基座托板(11)通过若干基座固定螺栓(10)紧固在基座上，定盘(9)圆心处设置第一伺服电机(14)，通过第一伺服电机(14)带动转盘(16)转动，转盘(16)为半圆弧形状罩扣在转盘定盘(9)上，在定盘(9)圆周处设置制动球(12)，转盘(16)半径大于定盘(9)，转盘(16)外圆周设置立壁(17)，立壁(17)沿定盘(9)外壁扣合，制动球(12)限制立壁(17)在一定范围转动，步进行走电机(19)设置在定盘(9)外壁一侧，步进行走电机(19)安装工作电路(18)。3.根据权利要求1所述的高可靠性螺栓拧紧系统，其特征在于，所述连接部包括：加强板(22)设置在弧形臂(4)两侧，第三伺服电机(23)安装在固定筒(30)一侧，固定筒(30)一侧设置缺口，通过第三伺服电机(23)侧壁的固定块(31)限定固定筒(30)的运动位移，固定筒(30)另一侧安装第四伺服电机(26)，第四伺服电机(26)还连接前臂(2)。4.根据权利要求1所述的高可靠性螺栓拧紧系统，其特征在于，还包括：前臂(2)一端安装第五伺服电机(45)，第五伺服电机(45)连接小臂(38...

【专利技术属性】
技术研发人员：李奇敏，蒲文东，孙烨辉，温皓宇，
申请(专利权)人：重庆大学，重庆雅克比科技有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50