[发明专利]一种螺母自动装配系统及装配方法

说明书

本发明公开一种螺母自动装配系统及装配方法，装配系统包括机架和安装于机架上的动力装置、压紧装置、夹紧装置、拧紧装置、视觉检测装置；动力装置上设有装配工位，装配工位处为通孔结构，夹紧装置设于装配工位下方，拧紧装置设于装配工位一侧，压紧装置设于装配工位上方，视觉检测装置设于装配工位上方。装配方法是先由夹紧装置将装配体夹紧固定于装配工位上，视觉检测装置配合外置的机械手将螺母放置于装配体上；压紧装置运动，将螺母压紧在装配体上；随后拧紧装置运动，夹紧螺母，并在动力装置的驱动下，带动螺母旋转，从而完成螺母在装配体上的装配工作。本发明可实现螺母在装配体上的自动、快速、精准装配。

技术领域

本发明涉及机械工程装备的自动化装配技术领域，特别涉及一种螺母自动装配系统及装配方法。

背景技术

螺母的装配在机械装备中普遍存在，且数量繁多。目前，常用的旋紧螺母的方法有两大类：第一类是手工旋紧，即操作人员通过扳手等辅助工具进行旋紧，这种方法简单易行，但需要耗费大量的人力和时间，其工作效率和经济效益非常低，影响设备装配效率。第二类是将电机、传动轴、旋螺帽器等组件同轴连接形成旋紧装置，使用时需将该装置与所旋螺母放置在同一轴线上，但该方法应用时，在装置的轴线方向上需要较大的空间，且装置本身较为笨重，所以在轴线方向空间有限的情况下并不适用，且容易发生旋紧过渡而造成螺纹损坏的现象。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种螺母自动装配系统，该系统的应用可有效克服目前手工装配螺母效率低下的缺点，同时改善同轴装配螺母所需轴向空间大的问题，还能避免自动化装配螺母可能带来的螺纹损伤的问题，在提高装配效率的同时，简化装配系统结构。

本发明的另一目的在于提供一种通过上述装配系统实现的螺母自动装配方法，该方法可实现螺母在装配体上的自动、快速、精准装配。

本发明的技术方案为：一种螺母自动装配系统，包括机架、动力装置、压紧装置、夹紧装置、拧紧装置和视觉检测装置，动力装置、压紧装置、夹紧装置、拧紧装置和视觉检测装置分别安装于机架上；

动力装置上设有装配工位，装配工位处为通孔结构，夹紧装置设于装配工位下方，拧紧装置设于装配工位一侧，压紧装置设于装配工位上方，视觉检测装置设于装配工位上方。其中，动力装置为压紧装置、夹紧装置、拧紧装置提供相应的动力，使其实现相应的动作；夹紧装置利用其顶舌的开合动作，将装配件夹紧固定于装配工位上；压紧装置利用其压杆的升降运动及旋转运动，将螺母压紧于装配件相应的位置上；拧紧装置利用其U型扳手的开合动作夹紧螺母，并在动力装置的带动下进行旋转，实现将螺母拧紧于装配件上的过程。

所述动力装置包括主动齿轮、从动齿轮和驱动电机，驱动电机的输出端与主动齿轮连接，主动齿轮与从动齿轮啮合连接，从动齿轮的中部设有第一通孔，第一通孔处为装配工位。其中，从动齿轮与装配体同轴设置，从动齿轮除了起到动力传动的作用外，主要还作为装配平台，利用其转动带动拧紧装置及螺母进行转动，实现将螺母拧紧于装配件上。

所述动力装置中，驱动电机为伺服电机，驱动电机的外周设有第一电机固定支架，驱动电机的输出端与主动齿轮之间还设有相连接的联轴器和力矩传感器。其中，力矩传感器可实时向螺母自动装配系统的控制系统反馈装配式产生的力矩，使动力装置依据这些数据实时进行调整和控制，从而准确完成装配。

所述动力装置还包括气动机构，气动机构包括通孔旋转接头、套筒、进气管和出气管，通孔旋转接头中部带有第二通孔，第二通孔位于第一通孔下方，且第二通孔与第一通孔相通，进气管设于通孔旋转接头的外侧，套筒设于通孔旋转接头的外周，出气管设于从动齿轮上。出气管外接下述夹紧机构中的夹紧气缸、压紧机构中的无杆气缸、拧紧装置中的拧紧气缸等，为各气缸的动作提供动力。通孔旋转接头与套筒之间还设有气动旋转滑环，该结构与现有通用的气动机构相同。