[发明专利]一种管片螺栓拧紧装置、系统及拧紧方法

权利要求书

1.一种管片螺栓拧紧装置，其特征在于，包括底座(1)、回转组件(2)、摆臂组件(3)和用于拧紧管片螺栓的拧紧组件(4)，所述底座(1)用于装设于管片拼装机(100)上，所述回转组件(2)设于所述底座(1)上，并用于驱动所述摆臂组件(3)旋转，所述摆臂组件(3)的一端与所述回转组件(2)铰接，另一端与所述拧紧组件(4)连接，且所述摆臂组件(3)用于绕与所述回转组件(2)的铰接处旋转，所述摆臂组件(3)与所述回转组件(2)的旋转轴线垂直于所述回转组件(2)的回转轴线。

2.根据权利要求1所述的管片螺栓拧紧装置，其特征在于，所述摆臂组件(3)包括摆臂(31)和第一驱动件(32)，所述摆臂(31)的一端与所述回转组件(2)铰接，另一端与所述拧紧组件(4)连接，所述第一驱动件(32)设于所述回转组件(2)和所述摆臂(31)之间，并用于驱动所述摆臂(31)绕铰接处摆动。

3.根据权利要求2所述的管片螺栓拧紧装置，其特征在于，所述摆臂(31)包括第一摆臂(311)和第二摆臂(312)，所述第一驱动件(32)包括第一伸缩缸(321)和第二伸缩缸(322)，所述第一摆臂(311)的一端与所述回转组件(2)铰接，所述第一摆臂(311)的另一端与所述第二摆臂(312)的一端铰接，所述第二摆臂(312)的另一端与所述拧紧组件(4)连接，所述第一伸缩缸(321)的两端分别与所述回转组件(2)和所述第一摆臂(311)铰接，所述第二伸缩缸(322)的两端分别与所述第一摆臂(311)和所述第二摆臂(312)铰接。

4.根据权利要求2所述的管片螺栓拧紧装置，其特征在于，所述摆臂组件(3)还包括摆动结构(33)，所述拧紧组件(4)通过所述摆动结构(33)与所述摆臂(31)转动连接，所述摆动结构(33)的转动轴线平行于所述摆臂(31)与所述回转组件(2)铰接处的铰接轴线。

5.根据权利要求1所述的管片螺栓拧紧装置，其特征在于，还包括用于伸缩的伸缩臂组件(5)，所述摆臂组件(3)通过所述伸缩臂组件(5)与所述拧紧组件(4)连接。

6.根据权利要求5所述的管片螺栓拧紧装置，其特征在于，所述伸缩臂组件(5)包括伸缩臂(51)和第二驱动件(52)，所述伸缩臂(51)与所述摆臂组件(3)滑动连接，所述第二驱动件(52)用于驱动所述伸缩臂(51)在所述摆臂组件(3)上滑动。

7.根据权利要求1所述的管片螺栓拧紧装置，其特征在于，所述回转组件(2)包括与所述底座(1)转动连接的回转轴承(21)和设于所述底座(1)上的回转驱动件(22)，所述摆臂组件(3)与所述回转轴承(21)铰接，所述回转轴承(21)上设有齿结构(211)，所述回转驱动件(22)与所述齿结构(211)啮合，并用于驱动所述回转轴承(21)旋转。

8.根据权利要求1所述的管片螺栓拧紧装置，其特征在于，所述拧紧组件(4)包括套筒(41)和拧紧驱动件(42)，所述套筒(41)与所述拧紧驱动件(42)驱动连接，并用于套设于所述管片螺栓上。

9.一种管片螺栓拧紧系统，其特征在于，包括感知系统(10)、数据处理系统(20)、控制系统(30)以及如权利要求1-8中任意一项所述的管片螺栓拧紧装置(40)；

所述感知系统(10)用于采集管片螺栓的位置信息和姿态信息；

所述数据处理系统(20)用于根据所述位置信息和所述姿态信息确定所述管片螺栓的空间位置和姿态，并用于根据所述管片螺栓的空间位置和姿态确定所述管片螺栓拧紧装置(40)的运动路径和运动参数；

所述控制系统(30)用于根据所述运动参数控制所述管片螺栓拧紧装置(40)进行拧紧工作。

10.一种管片螺栓拧紧方法，基于权利要求9所述的管片螺栓拧紧系统，其特征在于，包括如下步骤：

通过所述管片螺栓拧紧系统的感知系统(10)采集管片(200)上管片螺栓的位置信息和姿态信息；

通过所述管片螺栓拧紧系统的数据处理系统(20)对所述位置信息和所述姿态信息进行处理，以确定管片螺栓拧紧装置(40)的运动路径、初始位置和初始姿态；

通过所述管片螺栓拧紧系统的控制系统(30)控制所述管片螺栓拧紧装置(40)调整至所述初始位置和所述初始姿态；

通过所述控制系统(30)控制所述管片螺栓拧紧装置(40)沿所述运动路径运动，并通过所述管片螺栓拧紧装置(40)对所述运动路径上的所述管片螺栓进行拧紧。