一种便携式螺栓预拧紧机械手及其使用方法技术

本发明专利技术公开了一种便携式螺栓预拧紧机械手，在底座的竖直转轴上套装有可转动的立柱；在立柱的背面分别安装有散热风扇、四个电机驱动器以及两个电连接器，共同覆盖有一个保护壳，上述的四个电机驱动器分别与各自对应的电机控制连接；电机一的固定端与立柱固定连接，电机一的输出端与谐波减速器一的输入端固定连接；线性模组的固定接口与立柱固连，线性模组的输入端与电机二的输出轴连接，线性模组的输出端与大臂连接；大臂通过谐波减速器二与小臂连接；电机三通过中空轴与柔性手爪传动连接。本发明专利技术还公开了一种自动化螺栓预拧紧方法。本发明专利技术装置及方法，实现了对螺栓自动识别、定位放置、预拧紧的全自动化操作。

A portable bolt pre tightening manipulator and its use method

【技术实现步骤摘要】
一种便携式螺栓预拧紧机械手及其使用方法
本专利技术属于螺栓装配
，涉及一种便携式螺栓预拧紧机械手，本专利技术还涉及一种自动化螺栓预拧紧方法。
技术介绍
螺纹是机械设备中的常见连接方式，在机械领域有着广泛的应用。在传统的装配生产工艺中，一般由人工将螺栓放置在螺孔处，并手工拧进一定的行程，对螺栓进行预拧紧，再由专用的螺栓拧紧设备或压力机进行拧紧。这一过程耗费人力物力，降低了生产效率和自动化程度。因此现有的螺栓拧紧生产线还没有达到完全的自动化，无法实现从选取螺栓、正确放置及预拧紧全程的自动化，而纯人工操作的成本高，劳动强度大，生产效率较低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种便携式螺栓预拧紧机械手，解决了现有技术中对螺栓自动识别、定位放置、预拧紧全自动化程度低，人工作业成本高，劳动强度大，生产效率较低等问题。本专利技术的另一目的是提供一种自动化螺栓预拧紧方法，实现从选取螺栓、正确放置及预拧紧全程的自动化流水操作。本专利技术所采用的技术方案是，一种便携式螺栓预拧紧机械手，包括底座，底座的竖直转轴上套装有可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种便携式螺栓预拧紧机械手，其特征在于：包括底座(2-1)，底座(2-1)的竖直转轴上套装有可转动的立柱(2-3)；/n在立柱(2-3)的背面分别安装有散热风扇(2-24)、四个电机驱动器以及两个电连接器(2-7)，两个电连接器(2-7)通过各自的固定组件(2-6)固定在立柱(2-3)上，前述立柱(2-3)背面安装的七个电气部件共同覆盖有一个保护壳(2-8)；上述的四个电机驱动器分别与各自对应的电机控制连接，即电机一(2-4-A)与电机驱动器一(2-23-A)对应连接，电机二(2-4-B)与电机驱动器二(2-23-B)对应连接，电机三(2-4-C)与电机驱动器三(2-23-C)对应连接，电...

【技术特征摘要】
1.一种便携式螺栓预拧紧机械手，其特征在于：包括底座(2-1)，底座(2-1)的竖直转轴上套装有可转动的立柱(2-3)；
在立柱(2-3)的背面分别安装有散热风扇(2-24)、四个电机驱动器以及两个电连接器(2-7)，两个电连接器(2-7)通过各自的固定组件(2-6)固定在立柱(2-3)上，前述立柱(2-3)背面安装的七个电气部件共同覆盖有一个保护壳(2-8)；上述的四个电机驱动器分别与各自对应的电机控制连接，即电机一(2-4-A)与电机驱动器一(2-23-A)对应连接，电机二(2-4-B)与电机驱动器二(2-23-B)对应连接，电机三(2-4-C)与电机驱动器三(2-23-C)对应连接，电机四(2-4-D)与电机驱动器四(2-23-D)对应连接；
谐波减速器一(2-2-A)及电机一(2-4-A)安装在立柱(2-3)下部，电机一(2-4-A)的固定端与立柱(2-3)固定连接，电机一(2-4-A)的输出端与谐波减速器一(2-2-A)的输入端固定连接；
在立柱(2-3)的正面安装有线性模组(2-21)，电机二(2-4-B)固定在立柱(2-3)顶部，线性模组(2-21)的固定接口与立柱(2-3)固连，线性模组(2-21)的输入端与电机二(2-4-B)的输出轴连接，线性模组(2-21)的输出端与大臂(2-11)连接；大臂(2-11)通过谐波减速器二(2-2-B)与小臂(2-12)连接，大臂(2-11)与谐波减速器二(2-2-B)的固定端固定连接，谐波减速器二(2-2-B)的输入端通过带轮一(2-10-A)和带轮四(2-10-D)与电机四(2-4-D)连接，谐波减速器二(2-2-B)的输出端与小臂(2-12)固定连接；电机三(2-4-C)通过带轮二(2-10-B)和带轮三(2-10-C)与中空轴(2-15)传动连接，中空轴(2-15)与柔性手爪(8)的输出轴(2-16)传动连接；
大臂(2-11)的上表面设置有大臂上盖(2-9)，电机三(2-4-C)和电机四(2-4-D)均安装在大臂上盖(2-9)上，大臂上盖(2-9)上端面固定连接有电机外壳(2-5)；
上述的所有电气部件均与总控制器连接。


2.根据权利要求1所述的便携式螺栓预拧紧机械手，其特征在于：与机械手(2)配套的套筒料盘(5)的一种结构是，在套筒料盘(5)盘面上设置有不同编码位置，每个编码位置对应预置有一个套筒(5-2)，所有套筒(5-2)的开口朝下，在套筒料盘(5)盘面的一角设置有套筒信息靶标(5-1)。


3.根据权利要求1所述的便携式螺栓预拧紧机械手，其特征在于：与机械手(2)配套的螺栓料盘(6)的一种结构是，在螺栓料盘(6)的盘面上开有多个螺栓编码孔位(6-3)，每个螺栓编码孔位(6-3)中预置有一个螺栓(6-2)，且所有螺栓(6-2)的头部向上；在螺栓料盘(6)盘面的一角设置有螺栓信息靶标(6-1)。


4.根据权利要求1所述的便携式螺栓预拧紧机械手，其特征在于：所述的电机三(2-4-C)的输出轴上设置有扭矩感知机构。


5.根据权利要求1所述的便携式螺栓预拧紧机械手，其特征在于：所述的小臂(2-12)和柔性手爪(8)的传动结构是，电机四(2-4-D)输出轴固定连接有带轮一(2-10-A)，带轮一(2-10-A)通过同步带二(2-30-B)与带轮四(2-10-D)传动连接，带轮四(2-10-D)与谐波减速器二(2-2-B)的输入端固定连接，谐波减速器二(2-2-B)的输出端与小臂(2-12)后端连接；电机三(2-4-C)输出端固定连接有带轮二(2-10-B)，带轮二(2-10-B)通过同步带一(2-30-A)与带轮三(2-10-C)传动连接，带轮三(2-10-C)与小臂(2-12)后端的中空轴(2-15)输入端固定连接，中空轴(2-15)的输出端与带轮五(2-10-E)固定连接，带轮五(2-10-E)通过同步带三(2-30-C)与带轮六(2-10-F)传动连接，带轮六(2-10-F)与小臂(2-12)前端的输出轴(2-16)传动连接，输出轴(2-16)与柔性手爪(8)传动连接。


6.根据权利要求1所述的便携式螺栓预拧紧机械手，其特征在于：所述的柔性手爪(8)的结构是，包括输出轴(2-16)，在输出轴(2-16)外表面上部固定套装有带轮六(2-10-F)，带轮六(2-10-F)通过带轮固定件(2-32)与输出轴(2-16)固定为一体，输出轴(2-16)外表面下部通过一对轴承支承在小臂下盖(2-13)内的轴承安装座中，该对轴承下方通过轴承端盖(2-18)支承，轴承端盖(2-18)通过螺钉与小臂下盖(2-13)固定连接；在输出轴(2-16)的内孔中套装有手爪法兰(2-20)，手爪法兰(2-20)下端面通过埋头螺钉与输出轴(2-16)下端面固定连接；手爪法兰(2-20)内孔中套装有手爪轴(2-19)，手爪轴(2-19)为阶梯轴，手爪轴(2-19)上部圆周面装有弹簧一(2-28)，弹簧一(2-28)的下端顶压在手爪轴(2-19)阶梯面上，弹簧一(2-28)的上端顶压在手爪法兰(2-20)上端台阶内沿，手爪轴(2-19)下部圆周面的导槽中装有导向平键(2-27)，手爪法兰(2-20)内腔壁上对应开有键槽；手爪轴(2-19)下端通过插钉连接有磁吸组件(2-29)。


7.根据权利要求1-6所述的便携式螺栓预拧紧机械手，其特征在于：所述的机械手(2)的走线方式设置是，小臂(2-12)的下表面设置有小臂盖板(2-13)；相机(7)固定连接在小臂盖板(2-13)最前端；大臂盖板(2-9)上固定连接有大臂端盖(2-31-A)，小臂盖板(2-13)下表面固定连接有小臂端盖(2-31-B)；大臂盖板(2-9)密封在大臂端盖(2-31-A)的部分处开有走线孔，大臂侧面末端开有走线孔；小臂盖板(2-13)密封在大臂端盖(2-31-B)的部分处开有走线孔；柔性手爪(8)的电气接线走线通过小臂(2-12)的内腔，穿过小臂盖板(2-13)上的走线孔至中空轴(2-15)，再穿过中空轴(2-15)至大臂盖板(2-9)，通过大臂盖板(2-9)上的走线孔至大...

【专利技术属性】
技术研发人员：张广鹏，朱凌，穆卫谊，黄玉美，王元，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61