[发明专利]高可靠性螺栓拧紧系统

权利要求书

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)另一端连接连接部(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；

单片机电机控制端分别连接螺栓拧紧系统的伺服电机驱动电路，单片机电磁控制端连接电磁线圈信号端，单片机激光信号端连接激光传感器信号端，单片机力矩信号端连接力矩传感器信号端；

所述力矩传感器安装在第一伺服电机或者机械手伺服电机内部，该力矩传感器获取力矩数据传输到单片机进行处理；

所述激光传感器安装在紧固头内侧，在紧固头的机械手伺服电机轴向开设小孔，激光传感器的光束从小孔射出，激光传感器感测螺栓的运行位移；

通过数据接口，将螺栓孔数据读入螺栓拧紧系统的主控制器中；主控制器根据数据特点对螺栓孔进行分类；主控制器对系统内外循环次数赋初值并记录循环次数；主控制器收受套筒卡头上压敏电阻发出的信号，判断套筒卡头上是否装有套筒，机械臂根据循环次数安装或更换套筒；机械臂带动扳手主体移动到螺栓库开启电磁铁抓取螺栓；机械臂带动螺栓移动到螺栓孔位置，伺服电机开始转动，当伺服电机中集成的力矩传感器检测到力矩突增时，打开激光测距装置，机械臂主控制器接收激光测距装置发出信号，判断螺栓是否拧紧到预定位置；拧紧后进行下一次循环；所有螺栓被拧紧后循环结束。

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)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)。

5.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。

6.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。

7.根据权利要求6所述的高可靠性螺栓拧紧系统，其特征在于，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。