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，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；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
本技术涉及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
技术目的：本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第一后转轴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第二后转轴34-1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后角之间通过第三后转轴活动连接，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相临边的后角通过第四后转轴活动连接，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23上与夹具27对应的位置设置有供电动力矩扳手下移并穿过的通孔35。上左矩形板28对应的大齿轮13与上右矩形板29对应的大齿轮13之间通过两个传动齿轮36啮合传动；下左矩形板30对应的大齿轮与下右矩形板31对应的大齿轮也通过两个传动齿轮啮合传动。优点及效果：本技术提供一种周向运动拧紧螺栓机器人，包括由运动驱动电机、上中矩形板、下中矩形板、滑块、圆弧齿条、外齿轮、限位轮组成的运动装置，包括夹紧驱动电机、左右滚轮、左右滑动直杆、左右弹簧、左右“L”形直角臂、左中右中滑动直杆、大小齿轮、直齿条、电动推杆和矩形板组成的夹紧装置，包括曲柄、滑块组成的自适应装置，包括电动推杆、夹具组成的夹持扳手装置，包括电源系统，单片机驱动模块，其特征在于矩形板间角度可调，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第一后转轴（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第二后转轴（34‑1）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）后角之间通过第三后转轴活动连接，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）相临边的后角通过第四后转轴活动连接，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）正转控制...

【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：新型
国别省市：辽宁,21