[实用新型]一种基于机器人的螺栓拉伸装置

说明书

本实用新型涉及一种基于机器人的螺栓拉伸装置，该装置包括机械臂、设置在机械臂末端的螺栓拉伸单元、设置在机械臂与螺栓拉伸单元之间的连接法兰以及与连接法兰固定连接的定位单元，螺栓拉伸单元包括拉伸器外壳、设置在拉伸器外壳内部的螺栓拉紧机构、与螺栓拉紧机构传动连接的螺栓拉紧驱动机构、设置在拉伸器外壳一端的螺母套以及与螺母套传动连接的螺母套旋紧驱动机构。与现有技术相比，本实用新型将螺栓拉伸装置与机器人相结合，利用定位单元进行自动定位，采用工业视觉相机及激光测距的方式对螺栓位置进行识别，相对于普通的拉伸器而言，本实用新型能够提高螺栓拉伸与装配的精度及自动化水平。

技术领域

本实用新型属于螺栓装配技术领域，涉及一种基于机器人的螺栓拉伸装置。

背景技术

液压螺栓拉伸器通常被应用于风电、水电、石油、矿山或大型构件、机械设备等的联接中，其通过液压泵来提供液体压力源，然后依据螺栓材料的抗拉强度、伸长率等因素来决定液压螺栓拉伸器的拉伸力，以用于螺栓与螺母的连接。液压螺栓拉伸器的紧固特性较好，主要是在螺栓轴向上施加单纯的拉力，使螺栓在其弹性形变范围内被拉长，从而使螺母易于拧紧装配在螺栓上。液压螺栓拉伸器是当前用来控制螺栓预紧的最好办法之一，已被用于对各种不同类型的螺栓进行预紧。

液压螺栓拉伸器一般由液压泵、高压软管、压力表和拉伸体组成。其中，液压泵为动力源，压力表反映泵的输出压力；高压软管联接液压泵和拉伸体，起到传递动力的作用。拉伸体是实现螺栓拉伸的执行元件，主要由活塞缸、活塞、支承桥和拉伸螺母组成。

目前行业内所采用是液压螺栓拉伸器大都为人工作业方式，依靠人工托举的方式将液压螺栓拉伸器放置在螺栓上，通过手动扳手将拉杆旋进螺栓，之后液压螺栓拉伸器加压、螺栓被拉长，然后采用手动扳手利用拨杆将螺母旋紧到位即可。这种人工作业方式不仅效率低下，且装配精度及装配一致性难以保证。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于机器人的螺栓拉伸装置。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于机器人的螺栓拉伸装置，该装置包括机械臂、设置在机械臂末端的螺栓拉伸单元、设置在机械臂与螺栓拉伸单元之间的连接法兰以及与连接法兰固定连接的定位单元，所述的螺栓拉伸单元包括拉伸器外壳、设置在拉伸器外壳内部的螺栓拉紧机构、与螺栓拉紧机构传动连接的螺栓拉紧驱动机构、设置在拉伸器外壳一端的螺母套以及与螺母套传动连接的螺母套旋紧驱动机构。螺栓拉紧机构优选为液压螺栓拉紧机构。

作为优选的技术方案，所述的螺栓拉紧驱动机构、螺母套旋紧驱动机构均设置在拉伸器外壳的外部。

进一步地，所述的定位单元包括设置在连接法兰上的支架以及分别设置在支架上的激光测距传感器及相机。激光测距传感器用于检测螺栓安装面的基准原点以及螺栓安装面与螺栓拉伸单元的间距；相机主要用于对螺栓端面进行拍照，通过视觉采集并计算确定螺栓端面的圆心位置。采用视觉相机及激光测距的方式对螺栓进行识别定位，通过视觉对螺栓的端面外形进行识别，激光测距对螺栓的距离识别，并通过视觉软件计算确定螺栓端面的圆心位置，将识别的信号转换成控制信号传递给机器人，以便通过机器人快速将拉伸装置与螺栓进行定位和对接。

进一步地，所述的螺栓拉紧机构包括设置在拉伸器外壳内部的拉杆以及设置在拉杆一端的拉伸体，所述的螺栓拉紧驱动机构与拉杆传动连接。拉杆可在螺栓拉紧驱动机构的带动下进行正转或反转，以将拉伸体旋在螺栓上或从螺栓上旋下。

作为优选的技术方案，所述的螺栓拉紧机构还包括与拉伸体相适配的位移传感器。通过位移传感器控制拉伸体在螺栓上的旋转位置精度。

进一步地，所述的拉伸体的内壁设有拉伸体内螺纹。拉伸体通过拉伸体内螺纹与螺栓旋在一起后，在液压的作用下，拉伸体将螺栓向外拉伸。