[实用新型]一种对称布置的双机器人螺栓自动拧紧系统

说明书

本实用新型公开了一种对称布置的双机器人螺栓自动拧紧系统，包括两台多轴机器人、两条行走轨道、视觉定位系统、伺服拧紧工具、自动工具更换站、总控系统；两台多轴机器人呈上下对称布置在两条行走轨道上，在机器人的末端固定有视觉定位系统和伺服拧紧工具，自动工具更换站布置在行走轨道端部，包括工作台架、伺服旋转台、套筒座，套筒座上可分别放置不同规格的螺栓套筒，在套筒座上敷设有空位检测传感器，伺服旋转台固定在工作台架上，可将对应规格的螺栓套筒旋转至机器人拾取工位，总控系统控制机器人及自动工具更换站的运行。本实用新型采用两台机器人对称布置，可对对角位置螺栓进行拧紧，防止受力不均匀，提高拧紧质量，同时提升了装配效率。

技术领域

本实用新型涉及大型设备装配领域，具体涉及一种对称布置的双机器人螺栓自动拧紧系统。

背景技术

螺栓联接由于装配简单，联接可靠、可拆卸等优点，被广泛应用于各类机械设备零部件连接与装配中。在大型设备装配中涉及到许多大扭矩螺栓的拧紧工作，目前大多依靠人工借助拧紧工具进行拧紧，劳动强度大，效率低，拧紧质量不稳定。也有一些企业设计了专门的螺栓拧紧设备，或者使用单台机器人带动拧紧工具对螺栓进行拧紧，在一定程度上实现了自动化，但仍需人工更换不同规格的螺栓套筒。

另外，大型设备零部件多设计为对称结构，需要同时拧紧对角位置的螺栓，以防止受力不均匀，目前无论是人工、自动化设备，还是单机器人，都是采用先初步拧紧一处螺栓，再移动拧紧工具至对角螺栓位置进行拧紧，这样势必会在来回移动过程中花费大量时间，延长作业节拍。

在全球范围内大力推行智能制造的今天，制造业面临着从低端向中高端转型的挑战，对大型设备的螺栓拧紧装配效率和质量也有了更高的要求。因此，非常有必要设计一套控制简单、全自动化、柔性化的机器人螺栓拧紧系统。

发明内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种对称布置的双机器人螺栓自动拧紧系统，不仅能实现对角螺栓同时拧紧，还能自动更换不同规格螺栓套筒，提高工作效率和装配质量的同时，实现了柔性化全自动螺栓拧紧装配。

本实用新型采用的技术方案如下：一种对称布置的双机器人螺栓自动拧紧系统，包括两台多轴机器人、两条行走轨道、视觉定位系统、伺服拧紧工具、自动工具更换站、总控系统；

所述两台多轴机器人呈上下对称布置在上下设置的两条行走轨道上，机器人可沿行走轨道移动，在机器人的末端通过支架固定有视觉定位系统和伺服拧紧工具，所述视觉定位系统包括3D相机；所述伺服拧紧工具包括伺服电机、减速机、联轴器和扭矩传感器，伺服电机输出轴与减速机输入轴相连，联轴器与减速机输出轴相连，联轴器用于拾取和驱动螺栓套筒，扭矩传感器设置在在联轴器与减速机之间；

所述自动工具更换站布置在行走轨道端部，包括工作台架、伺服旋转台、套筒座，多个套筒座均匀布置在伺服旋转台端面的圆周上，套筒座上可分别放置不同规格的螺栓套筒，在套筒座上敷设有空位检测传感器，伺服旋转台固定在工作台架上，可将对应规格的螺栓套筒旋转至机器人拾取工位；

所述总控系统控制机器人及自动工具更换站的运行。

进一步地，所述总控系统控制两台机器人对分别处于对角位置的两颗螺栓同时进行拧紧作业。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果体现在以下几方面：

1）机器人代替人工操作，降低工人劳动强度，减少职业危害和工伤事故风险；

2）两台机器人对称布置，可以同时对待装备体工件对角位置螺栓进行拧紧，防止受力不均匀，提高拧紧质量，同时还减少了单台机器人对角来回移动的时间，大大提升了装配效率；

3）对于完全对称的装配体工件，对称布置的两台机器人可以通过简单的坐标变换，采用相同的轨迹规划和运动控制指令进行控制，简化了双机器人协同作业控制系统；