本發(fā)明涉及螺栓擰緊裝置領(lǐng)域，具體涉及一種基于視覺(jué)定位的螺栓擰緊裝置。
背景技術(shù)：
1、螺栓連接是工業(yè)上十分常用的零部件連接方式。當(dāng)前，螺栓擰緊可分為人工、半自動(dòng)和全自動(dòng)三種方式。在人工方式中，工人手持扳手進(jìn)行擰緊操作，不僅工作強(qiáng)度大，而且難以控制擰緊力矩。在半自動(dòng)方式中，工人手持氣動(dòng)或電動(dòng)擰緊槍進(jìn)行擰緊操作，能夠有效減輕工作量，較好地控制擰緊力矩。在全自動(dòng)方式中，由機(jī)器人或?qū)Ｓ脵C(jī)構(gòu)帶動(dòng)擰緊槍進(jìn)行作業(yè)，不需要人工干預(yù)，能夠顯著提高螺栓擰緊效率和擰緊質(zhì)量。
2、當(dāng)前的全自動(dòng)螺栓擰緊裝置主要針對(duì)的是特定零部件的特定規(guī)格的螺栓連接。為了適應(yīng)智能制造環(huán)境下和個(gè)性化消費(fèi)所要求的多品種、小批量產(chǎn)品的定制化生產(chǎn)需要，cn116765803a公開(kāi)了一種智能螺栓擰緊控制裝置，這種裝置包括機(jī)器人、工業(yè)相機(jī)、伺服電機(jī)等，通過(guò)伺服電機(jī)加持不同的螺栓套筒，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)更換套筒、自動(dòng)識(shí)別擰緊位置、自動(dòng)執(zhí)行擰緊操作，滿足多種零部件的智能螺栓擰緊需要；
3、然而cn116765803a公開(kāi)的這種智能螺栓擰緊控制裝置，伺服電機(jī)和機(jī)器人末端僅通過(guò)連接板連接，在盲孔中攻入自攻螺栓時(shí)，僅通過(guò)機(jī)器人施加下壓力，無(wú)法保證伺服壓緊軸對(duì)自攻螺栓提供足夠下壓力，會(huì)導(dǎo)致自攻螺栓在攻入過(guò)程中發(fā)生彈跳，影響螺栓自攻過(guò)程的穩(wěn)定性，并且缺少檢測(cè)螺栓套筒是否攜帶螺釘以及檢測(cè)螺栓攻入深度的檢測(cè)裝置，伺服電機(jī)與螺栓套筒剛性連接，會(huì)將震動(dòng)傳遞至整個(gè)裝置，影響裝置的運(yùn)行穩(wěn)定性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)對(duì)應(yīng)的不足，提供一種螺栓擰緊裝置，該裝置的伺服電機(jī)安裝在安裝支架上，升降氣缸對(duì)安裝支架提供下壓力，為伺服電機(jī)提供足夠的下壓力，設(shè)置位移傳感器用于檢測(cè)螺栓套筒是否攜帶螺釘以及檢測(cè)螺栓攻入深度的檢測(cè)裝置，設(shè)置聯(lián)軸器吸收振動(dòng)和沖擊。
2、本發(fā)明的目的是采用下述方案實(shí)現(xiàn)的：
3、一種基于視覺(jué)定位的螺栓擰緊裝置，包括機(jī)器人，所述機(jī)器人的手臂末端設(shè)有安裝支架，所述安裝支架上通過(guò)連接架安裝用于采集螺栓安裝位置圖像信息的視覺(jué)相機(jī)，所述安裝支架為t型支架，安裝支架的橫板安裝有升降氣缸，所述升降氣缸的活塞桿向下延伸固定連接一滑動(dòng)座，所述滑動(dòng)座滑動(dòng)配合在安裝支架的立板設(shè)有的導(dǎo)軌上，所述滑動(dòng)座為u型，滑動(dòng)座的上板安裝有伺服電機(jī)，滑動(dòng)座的下板安裝有聯(lián)軸器，所述伺服電機(jī)的輸出軸通過(guò)聯(lián)軸器連接擰緊軸，所述擰緊軸下端固設(shè)有螺栓套筒；
4、所述安裝支架和滑動(dòng)座間設(shè)有用于監(jiān)測(cè)安裝支架和滑動(dòng)座相對(duì)位移的位移傳感器；所述機(jī)器人、視覺(jué)相機(jī)、升降氣缸、位移傳感器、伺服電機(jī)均與控制模塊電連接。
5、優(yōu)選地，所述滑動(dòng)座上設(shè)有與控制模塊電連接的歸位裝置，包括接近開(kāi)關(guān)和剎車氣缸；
6、所述伺服電機(jī)的輸出軸上設(shè)有徑向延伸部，所述徑向延伸部轉(zhuǎn)動(dòng)到接近開(kāi)關(guān)的檢測(cè)區(qū)域時(shí)，所述接近開(kāi)關(guān)向控制模塊發(fā)送信號(hào)；
7、所述接近開(kāi)關(guān)用于控制剎車氣缸，所述剎車氣缸的活塞桿伸出時(shí)，阻擋徑向延伸部的周向轉(zhuǎn)動(dòng)，將螺栓套筒周向歸位。
8、優(yōu)選地，所述接近開(kāi)關(guān)安裝在滑動(dòng)座下板的上端面，所述剎車氣缸安裝在滑動(dòng)座上板的下端面，所述剎車氣缸的活塞桿向下延伸，伸出時(shí)用于阻擋徑向延伸部的周向轉(zhuǎn)動(dòng)。
9、優(yōu)選地，所述滑動(dòng)座下板上安裝有活塞桿支架，所述活塞桿支架上設(shè)有供徑向延伸部轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)的讓位和供剎車氣缸活塞桿通過(guò)的過(guò)孔，剎車氣缸伸出時(shí)，活塞桿穿過(guò)過(guò)孔阻擋徑向延伸部的周向轉(zhuǎn)動(dòng)。
10、優(yōu)選地，所述位移傳感器為拉繩位移傳感器，所述拉繩位移傳感器的殼體固設(shè)在安裝支架上，所述拉繩位移傳感器的拉繩端部固設(shè)在滑動(dòng)座上。
11、優(yōu)選地，所述螺栓套筒的自由端具有磁性，并設(shè)有與螺栓盤頭配合的定位臺(tái)階，用于拾取螺栓。
12、優(yōu)選地，所述定位臺(tái)階的深度與螺栓盤頭的厚度相同。
13、本發(fā)明的有益效果如下：
14、通過(guò)視覺(jué)相機(jī)與機(jī)器人協(xié)同工作，實(shí)時(shí)采集零部件圖像并反饋至控制模塊，實(shí)現(xiàn)了螺栓孔位的精準(zhǔn)識(shí)別與動(dòng)態(tài)定位補(bǔ)償。結(jié)合機(jī)器人的多自由度運(yùn)動(dòng)特性，可快速定位，顯著提升了裝置對(duì)不同生產(chǎn)場(chǎng)景的適應(yīng)能力，滿足各種生產(chǎn)需求。
15、采用升降氣缸驅(qū)動(dòng)安裝支架沿導(dǎo)向板下壓，可為伺服電機(jī)提供可控的軸向壓緊力。相較于單一機(jī)器人施壓方式，該結(jié)構(gòu)有效解決了自攻螺栓攻入過(guò)程中因下壓力不足導(dǎo)致的彈跳問(wèn)題，確保螺栓螺紋與工件孔位的穩(wěn)定嚙合。
16、拉繩位移傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)安裝支架和滑動(dòng)座相對(duì)位移，可精確檢測(cè)螺栓套筒是否攜帶螺釘，采集螺栓攻入深度避免過(guò)擰或欠擰；通過(guò)聯(lián)軸器連接伺服電機(jī)與擰緊軸，可有效吸收高頻擰緊作業(yè)產(chǎn)生的振動(dòng)沖擊，避免剛性傳遞對(duì)機(jī)器人關(guān)節(jié)精度的影響。
17、歸位裝置通過(guò)接近開(kāi)關(guān)感知螺栓套筒的周向位置，控制剎車氣缸活塞桿對(duì)徑向延伸部進(jìn)行阻擋，實(shí)現(xiàn)螺栓套筒的精準(zhǔn)角度復(fù)位，便于在螺栓傳動(dòng)裝置上拾取螺栓。
18、通過(guò)更換聯(lián)軸器、擰緊軸以及螺栓套筒，適應(yīng)不同的螺栓，滿足多種零部件的智能螺栓擰緊需要。
1.一種基于視覺(jué)定位的螺栓擰緊裝置，包括機(jī)器人（1），所述機(jī)器人（1）的手臂末端設(shè)有安裝支架，所述安裝支架上通過(guò)連接架安裝用于采集螺栓安裝位置圖像信息的視覺(jué)相機(jī)（3），其特征在于：所述安裝支架為t型支架，安裝支架的橫板（2）安裝有升降氣缸（8），所述升降氣缸（8）的活塞桿向下延伸固定連接一滑動(dòng)座（4），所述滑動(dòng)座（4）滑動(dòng)配合在安裝支架的立板（12）設(shè)有的導(dǎo)軌（13）上，所述滑動(dòng)座（4）為u型，滑動(dòng)座（4）的上板（9）安裝有伺服電機(jī)（5），滑動(dòng)座（4）的下板（10）安裝有聯(lián)軸器（16），所述伺服電機(jī)（5）的輸出軸（15）通過(guò)聯(lián)軸器（16）連接擰緊軸（17），所述擰緊軸（17）下端固設(shè)有螺栓套筒（18）；
2.如權(quán)利要求1所述的基于視覺(jué)定位的螺栓擰緊裝置，其特征在于：所述滑動(dòng)座（4）上設(shè)有與控制模塊電連接的歸位裝置，包括接近開(kāi)關(guān)（19）和剎車氣缸（20）；
3.如權(quán)利要求2所述的基于視覺(jué)定位的螺栓擰緊裝置，其特征在于：所述接近開(kāi)關(guān)（19）安裝在滑動(dòng)座（4）下板（10）的上端面，所述剎車氣缸（20）安裝在滑動(dòng)座（4）上板（9）的下端面，所述剎車氣缸（20）的活塞桿向下延伸，伸出時(shí)用于阻擋徑向延伸部（21）的周向轉(zhuǎn)動(dòng)。
4.如權(quán)利要求3所述的基于視覺(jué)定位的螺栓擰緊裝置，其特征在于：所述滑動(dòng)座（4）下板（10）上安裝有活塞桿支架（22），所述活塞桿支架（22）上設(shè)有供徑向延伸部（21）轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)的讓位和供剎車氣缸（20）活塞桿通過(guò)的過(guò)孔（23），剎車氣缸（20）伸出時(shí)，活塞桿穿過(guò)過(guò)孔（23）阻擋徑向延伸部（21）的周向轉(zhuǎn)動(dòng)。
5.如權(quán)利要求1所述的基于視覺(jué)定位的螺栓擰緊裝置，其特征在于：所述位移傳感器（6）為拉繩位移傳感器，所述拉繩位移傳感器的殼體（24）固設(shè)在安裝支架上，所述拉繩位移傳感器的拉繩（25）端部固設(shè)在滑動(dòng)座（4）上。
6.如權(quán)利要求1所述的基于視覺(jué)定位的螺栓擰緊裝置，其特征在于：所述螺栓套筒（18）的自由端具有磁性，并設(shè)有與螺栓盤頭配合的定位臺(tái)階（27），用于拾取螺栓。
7.如權(quán)利要求6所述的基于視覺(jué)定位的螺栓擰緊裝置，其特征在于：所述定位臺(tái)階（27）的深度與螺栓盤頭的厚度相同。