一种智能化机器人空簧双轴自动拧紧系统及方法技术方案

本发明专利技术属于轨道车辆修理技术领域，并具体公开了一种智能化机器人空簧双轴自动拧紧系统及方法。所述系统包括工装组件、支撑模块、集成于所述支撑模块上的六轴机器人模块和双轴拧紧模块以及主控机，主控机用于在所述拧紧轴和扭矩采集器与空气弹簧工件盖板上的螺栓对准后向所述拧紧轴控制器发送拧紧指令，并根据所述拧紧轴和扭矩采集器拧紧作业情况以及拧紧加工信息调整所述拧紧轴和扭矩采集器的旋转角度。所述方法包括：工件安装，坐标点信息以及拧紧加工信息识别、运动路径信息和旋转角度信息生成、拧紧轴与螺栓垂直对准，拧紧加工及扭矩测量和采集。本发明专利技术能自动完成对空气弹簧工件上盖板的多个螺栓的寻址和定位，实现了自动化拧紧作业。

【技术实现步骤摘要】
一种智能化机器人空簧双轴自动拧紧系统及方法
本专利技术属于轨道车辆修理
，更具体地，涉及一种智能化机器人空簧双轴自动拧紧系统及方法。
技术介绍
对于和谐号动车组380B/BL空气弹簧组件，由于其主体结构采用气囊充气的结构形式，在顶部气囊盖板安装时，气囊为弹性状态，空气弹簧整体呈浮动结构。因此，在空簧顶部盖板的安装过程种如何保证其结构稳定性，以及如何能保证在空气弹簧整体呈浮动结构、螺栓数量多、螺栓拧紧扭矩较大的情况下螺栓的均匀压紧，防止出现螺栓倾斜受力的情况，成为空簧零件安装的难点和重中之重。目前，由于缺少专业的拧紧系统设备和工具，动车段高级修转向架车间空气弹簧组装工位的作业方式如下：(1)采用普通机械扳手+人工辅助定位和夹紧的方式。其实现方式是：现场一个作业小组有三个人，一个人负责空簧零部件清洁安装和螺栓预紧，第二个人负责用手动扳手将螺栓拧紧，另外由于弹簧气囊呈弹性和柔性状态，盖板安装时空簧整体呈浮动结构，第三个人负责第二个人在用扳手拧紧螺栓时，用胳膊将弹簧盖板抱住，以减小其晃动量。由于空簧盖板固定螺栓数量多，现场作业人员需要不停本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能化机器人空簧双轴自动拧紧系统，其特征在于，包括工装组件、支撑模块、集成于所述支撑模块上的六轴机器人模块和双轴拧紧模块以及主控机，其中，/n所述工装组件用于工装空气弹簧工件(12)；/n所述双轴拧紧模块设于所述六轴协作机器人(4)的末端，包括信息识别装置、拧紧轴和扭矩采集器(10)以及拧紧轴控制器(5)，所述信息识别装置用于识别空气弹簧工件(12)的坐标点信息以及拧紧加工信息，并将该坐标点信息以及加工信息传输给主控机，以生成六轴机器人模块的运动路径信息，所述拧紧轴控制器(5)根据所述主控机发送的拧紧指令，控制所述拧紧轴和扭矩采集器(10)拧紧空气弹簧工件(12)盖板上的螺栓，并对螺栓...

【技术特征摘要】
1.一种智能化机器人空簧双轴自动拧紧系统，其特征在于，包括工装组件、支撑模块、集成于所述支撑模块上的六轴机器人模块和双轴拧紧模块以及主控机，其中，
所述工装组件用于工装空气弹簧工件(12)；
所述双轴拧紧模块设于所述六轴协作机器人(4)的末端，包括信息识别装置、拧紧轴和扭矩采集器(10)以及拧紧轴控制器(5)，所述信息识别装置用于识别空气弹簧工件(12)的坐标点信息以及拧紧加工信息，并将该坐标点信息以及加工信息传输给主控机，以生成六轴机器人模块的运动路径信息，所述拧紧轴控制器(5)根据所述主控机发送的拧紧指令，控制所述拧紧轴和扭矩采集器(10)拧紧空气弹簧工件(12)盖板上的螺栓，并对螺栓扭矩进行延时保持，同时，所述拧紧轴和扭矩采集器(10)采集螺栓扭矩值并将该扭矩值发送给主控机；
所述六轴机器人模块包括机器人控制器(6)以及六轴协作机器人(4)，所述机器人控制器(6)与所述主控机通信连接，用于将所述主控机发送的运动路径信息转化为六轴协作机器人(4)驱动电机的伺服信号，所述六轴协作机器人(4)根据驱动电机的伺服信号驱动所述拧紧轴和扭矩采集器(10)与空气弹簧工件(12)盖板上的一对螺栓对准；
所述主控机用于在所述拧紧轴和扭矩采集器(10)与空气弹簧工件(12)盖板上的螺栓对准后向所述拧紧轴控制器(5)发送拧紧指令，并根据所述拧紧轴和扭矩采集器(10)拧紧作业情况以及拧紧加工信息调整所述拧紧轴和扭矩采集器(10)的旋转角度。


2.根据权利要求1所述的一种智能化机器人空簧双轴自动拧紧系统，其特征在于，所述支撑模块包括主支撑支架(15)以及协作机器人支架(2)，所述支撑模块与地基固定连接，所述协作机器人支架固定设于所述主支撑支架上，用于支撑所述六轴协作机器人(4)。


3.根据权利要求1所述的一种智能化机器人空簧双轴自动拧紧系统，其特征在于，所述信息识别装置设于所述拧紧轴和扭矩采集器(10)上，该信息识别装置包括视觉识别相机和激光测距传感器，所述视觉识别相机用于识别空气弹簧工件(12)的坐标点信息以及空气弹簧工件(12)盖板上的螺栓的图像信息，所述激光测距传感器用于测量所述拧紧轴和扭矩采集器(10)与空气弹簧工件(12)盖板上的螺栓的距离信息。


4.根据权利要求1所述的一种智能化机器人空簧双轴自动拧紧系统，其特征在于，所述拧紧轴和扭矩采集器(10)包括拧紧轴以及设于所述拧紧轴上的扭矩数据采集器，所述拧紧轴包括旋转轴、双轴拧紧支架(13)、以及两个拧紧组件，所述旋转轴一端通过法兰与所述六轴协作机器人(4)的末端可转动连接，另一端与所述双轴拧紧支架(13)固定连接，两个所述拧紧组件固定设置在所述双轴拧紧支架(13)两端。


5.根据权利要求4所述的一种智能化机器人空簧双轴自动拧紧系统，其特征在于，所述拧紧组件包括依次连接的拧紧电机、编码器以及拧紧刀具。


6.根据权利要求1所述的一种智能化机器人空簧双轴自动拧紧系统，其特征在于，所述主控机包括控制柜(1)，该...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜琳，李光耀，周滔，
申请(专利权)人：龙铁纵横北京轨道交通科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11