螺栓旋擰機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種螺栓旋擰機(jī)器人，其包括主體架、控制裝置、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置、豎向驅(qū)動裝置及旋擰手臂，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置和所述豎向驅(qū)動裝置設(shè)置于所述主體架，且所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置和所述豎向驅(qū)動裝置連接于所述控制裝置；所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置連接于所述豎向驅(qū)動裝置并在所述豎向驅(qū)動裝置驅(qū)動下豎向移動，所述旋擰手臂豎向設(shè)置，且所述旋擰手臂連接于所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置的輸出端。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的螺栓旋擰機(jī)器人，控制裝置控制旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置和豎向驅(qū)動裝置同步動作，使得旋擰手臂旋擰主螺栓，實(shí)現(xiàn)螺栓旋擰機(jī)器人操作主螺栓擰入或擰出螺紋孔。
【專利說明】螺栓旋擰機(jī)器人
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械設(shè)計領(lǐng)域，尤其涉及一種核電站反應(yīng)堆壓力容器拆裝設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]核電站反應(yīng)堆壓力容器各部件間的密封面相貼合，通過主螺栓連接各部件間的密封面，使得反應(yīng)堆壓力容器保持密封。各部件間用于貼合并連接的密封面精度極高，稍有磕碰影響到密封面的精度，極有可能造成反應(yīng)堆壓力容器內(nèi)核輻射物質(zhì)逸出。
[0003]目前，旋擰主螺栓的工作均為人工手動作業(yè)，作業(yè)質(zhì)量不穩(wěn)定，反應(yīng)堆壓力容器的密封性能無法保障；此外，核反應(yīng)堆停堆后，反應(yīng)堆壓力容器內(nèi)輻射劑量仍較高，作業(yè)人員需要穿著笨重的防輻射服進(jìn)行作業(yè)，且即使穿著防輻射服仍會受到較高的輻射，作業(yè)環(huán)境非常惡劣。
[0004]對此，需要一種螺栓旋擰設(shè)備，通過螺栓旋擰設(shè)備的機(jī)械作業(yè)取代人工手動作業(yè)。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供栓旋擰設(shè)備，通過螺栓旋擰設(shè)備的機(jī)械作業(yè)取代人工手動作業(yè)，以避免人工手動作業(yè)的不足。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明公開了一種螺栓旋擰機(jī)器人，所述螺栓旋擰機(jī)器人包括主體架、控制裝置、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置、豎向驅(qū)動裝置及旋擰手臂，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置和所述豎向驅(qū)動裝置設(shè)置于所述主體架，且所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置和所述豎向驅(qū)動裝置連接于所述控制裝置；所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置連接于所述豎向驅(qū)動裝置并在所述豎向驅(qū)動裝置驅(qū)動下豎向移動，所述旋擰手臂豎向設(shè)置，且所述旋擰手臂連接于所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置的輸出端。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的螺栓旋擰機(jī)器人，控制裝置連接于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置和豎向驅(qū)動裝置，以控制旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置和豎向驅(qū)動裝置的動作；旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置在控制裝置的控制下，驅(qū)動旋擰手臂旋轉(zhuǎn)以旋擰主螺栓，使得主螺栓擰入或擰出螺紋孔；豎向驅(qū)動裝置在控制裝置的控制下，驅(qū)動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置和旋擰手臂豎向移動，使得旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置和旋擰手臂隨主螺栓的高度變化進(jìn)行同步調(diào)整。根據(jù)本發(fā)明提供的螺栓旋擰機(jī)器人，旋擰手臂旋擰主螺栓的過程中，主螺栓的高度逐漸變化，控制裝置控制旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置和豎向驅(qū)動裝置同步動作，使得旋擰手臂的高度隨著主螺栓的高度變化同步調(diào)整，實(shí)現(xiàn)螺栓旋擰機(jī)器人控制主螺栓擰入或擰出螺紋孔，從而取代人工手動作業(yè)。
[0008]較佳的，所述主體架包括底板，所述底板下側(cè)設(shè)置有滾輪，所述底板上設(shè)置有伺服驅(qū)動電機(jī)，所述伺服驅(qū)動電機(jī)控制所述滾輪滾動；伺服驅(qū)動電機(jī)的輸出端驅(qū)動螺栓旋擰機(jī)器人相對工作平臺移動，從而控制螺栓旋擰機(jī)器人移動至目標(biāo)位置；在此過程中，底板下側(cè)的滾輪滾動，使得螺栓旋擰機(jī)器人與工作平臺之間的摩擦力為滾動摩擦，以減少螺栓旋擰機(jī)器人與工作平臺之間的摩擦力，減少能耗。
[0009]較佳的，所述螺栓旋擰機(jī)器人還包括校正裝置，所述校正裝置包括固定件和連接于所述固定件并可相對所述固定件于水平面內(nèi)移動的調(diào)整件；所述固定件連接于所述豎向驅(qū)動裝置并在所述豎向驅(qū)動裝置驅(qū)動下豎向移動，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置固定連接于所述調(diào)整件；所述旋擰手臂的下部具有錐度導(dǎo)向部；當(dāng)旋擰手臂向下移動以與主螺栓相連接時，若旋擰手臂與主螺栓于水平方向上有偏差，固定的主螺栓通過錐度導(dǎo)向部對主螺栓進(jìn)行導(dǎo)向，使得旋擰手臂在校正裝置的作用下于水平面內(nèi)移動進(jìn)行微調(diào)，從而實(shí)現(xiàn)旋擰手臂對準(zhǔn)主螺栓，避免螺栓旋擰機(jī)器人移動位置發(fā)生細(xì)微偏差而影響作業(yè)。
[0010]較佳的，所述校正裝置還包括中間件，豎向排列設(shè)置的所述固定件、所述中間件和所述調(diào)整件均呈平板狀結(jié)構(gòu)，且所述固定件、所述中間件和所述調(diào)整件均呈水平方向設(shè)置；所述固定件和所述中間件通過X向?qū)к壓蚘向?qū)к壍钠渲幸徽呋瑒舆B接，所述中間件和所述調(diào)整件通過X向?qū)к壓蚘向?qū)к壍钠渲辛硪徽呋瑒舆B接。
[0011]進(jìn)一步的，所述校正裝置上下滑動地連接于所述主體架；校正裝置上下滑動地連接于主體架，使得校正裝置、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置以及旋擰手臂在豎向驅(qū)動裝置驅(qū)動下上下移動時于水平方向上的位置準(zhǔn)確，旋擰手臂與主螺栓之間不會有較大的位置偏差。具體地，所述固定件、所述中間件和所述調(diào)整件分別對應(yīng)開設(shè)有供所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置通過的避讓孔；旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置從避讓孔向下伸出，以連接旋擰手臂。
[0012]較佳的，所述豎向驅(qū)動裝置包括豎向設(shè)置的絲桿、螺紋連接所述絲桿的絲母以及驅(qū)動所述絲桿旋轉(zhuǎn)的第一旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)；所述校正裝置的下側(cè)連接于所述絲母；第一旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)在控制裝置的控制下，驅(qū)動絲桿旋轉(zhuǎn)，以帶動旋擰手臂豎向移動。
[0013]較佳的，所述螺栓旋擰機(jī)器人還包括壓力檢測裝置，所述壓力檢測裝置連接于所述控制裝置；所述壓力檢測裝置的一端連接于所述豎向驅(qū)動裝置，所述壓力檢測裝置的另一端連接于所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置；所述壓力檢測裝置測量所述豎向驅(qū)動裝置與所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動之間的作用力；壓力檢測裝置測量豎向驅(qū)動裝置與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動之間的作用力大小，一方面，根據(jù)測得的壓力值調(diào)整豎向驅(qū)動裝置輸出的力矩大小，以使旋擰手臂提拉主螺栓并承受主螺栓的重量，避免壓力容器螺紋孔受損，另一方面，根據(jù)測得的壓力值判斷旋擰手臂與主螺栓的相對高度是否合適，從而控制豎向驅(qū)動裝置動作以使得旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置及與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置連接的旋擰手臂豎向移動至合適的高度，以使旋擰手臂方便地控制主螺栓擰入或擰出螺紋孔。
[0014]較佳的，所述控制裝置控制所述豎向驅(qū)動裝置輸出力矩，以驅(qū)使所述旋擰手臂提拉所述主螺栓；旋擰手臂連接主螺栓并提拉主螺栓，從而減少與主螺栓螺紋連接的螺紋孔受力，避免螺紋孔受損。
[0015]具體地，所述壓力檢測裝置為壓力傳感器。
[0016]較佳的，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置包括豎向設(shè)置的旋轉(zhuǎn)軸和驅(qū)動所述旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的第二旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)；所述旋擰手臂連接于所述旋轉(zhuǎn)軸的下端；第二旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)在控制裝置的控制下，驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動帶動旋擰手臂旋轉(zhuǎn)，以旋擰主螺栓。
[0017]具體地，所述旋擰手臂與所述旋轉(zhuǎn)軸通過雙平鍵連接。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明螺栓旋擰機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2為圖1中A部的放大圖
[0020]圖3為本發(fā)明螺栓旋擰機(jī)器人的正向視圖。[0021]圖4為圖3中B部的放大圖
[0022]圖5為本發(fā)明螺栓旋擰機(jī)器人的俯視圖。
[0023]圖6為圖5中C-C方向的剖視圖。
[0024]圖7為圖5中D-D方向的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]為詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施方式并配合附圖詳予說明。
[0026]如圖1所示的螺栓旋擰機(jī)器人，包括主體架100、控制裝置200、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置300、豎向驅(qū)動裝置400、旋擰手臂500、校正裝置600及壓力檢測裝置700。其中，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置300和豎向驅(qū)動裝置400設(shè)置于主體架100，且旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置300和豎向驅(qū)動裝置400連接于控制裝置200 ;旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置300與豎向驅(qū)動裝置400連接并在豎向驅(qū)動裝置400驅(qū)動下豎向移動，旋擰手臂500豎向設(shè)置，且旋擰手臂500連接于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置300的輸出端。結(jié)合圖2-圖7所示，更具體地:
[0027]如圖1和圖3所示，主體架100包括底板110和固定連接于底板110上側(cè)的支撐架120，底板110下側(cè)設(shè)置有滾輪130，底板110上設(shè)置有伺服驅(qū)動電機(jī)140，伺服驅(qū)動電機(jī)140控制滾輪130滾動，具體地，螺栓旋擰機(jī)器人位于工作平臺上，工作平臺設(shè)置有對螺栓旋擰機(jī)器人進(jìn)行導(dǎo)向的行駛軌道，于行駛軌道的側(cè)面安裝有鏈條，伺服電機(jī)140的輸出端為一鏈輪(圖中未示)，伺服電機(jī)140驅(qū)動鏈輪轉(zhuǎn)動，使得鏈輪相對與之嚙合的鏈條滾動，從而驅(qū)動螺栓旋擰機(jī)器人相對工作平臺移動，從而控制螺栓旋擰機(jī)器人移動至目標(biāo)位置；在此過程中，底板下側(cè)的滾輪滾動，使得螺栓旋擰機(jī)器人與工作平臺之間的摩擦力為滾動摩擦，以減少螺栓旋擰機(jī)器人與工作平臺之間的摩擦力，減少能耗。支撐架120呈倒U型結(jié)構(gòu)，控制裝置200固定連接于支撐架120倒U型結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置300、豎向驅(qū)動裝置400、旋擰手臂500、校正裝置600及壓力檢測裝置700分別對稱地設(shè)置于支撐架120倒U型結(jié)構(gòu)的外側(cè)，即，螺栓旋擰機(jī)器人包括對稱的兩組旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置300、豎向驅(qū)動裝置400、旋擰手臂500、校正裝置600及壓力檢測裝置700，兩組旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置300、豎向驅(qū)動裝置400、旋擰手臂500、校正裝置600及壓力檢測裝置700在同一控制裝置200控制下動作，使得本發(fā)明螺栓旋擰機(jī)器人可以同時旋擰兩個主螺栓，提高作業(yè)效率。以下僅就一組旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置300、豎向驅(qū)動裝置400、旋擰手臂500、校正裝置600及壓力檢測裝置700的結(jié)構(gòu)、連接關(guān)系及工作方式進(jìn)行說明。
[0028]豎向驅(qū)動裝置400固定連接于底板110上側(cè)；校正裝置600通過直線導(dǎo)軌與支撐架120滑動連接，從而使得校正裝置600可相對支撐架120上下移動；校正裝置600的下側(cè)連接于豎向驅(qū)動裝置400的輸出端，校正裝置600的上側(cè)固定連接旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置300。根據(jù)該連接結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)豎向驅(qū)動裝置400驅(qū)動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置300和校正裝置600沿支撐架120豎向移動，以帶動旋擰手臂500豎向移動。校正裝置600通過直線導(dǎo)軌與支撐架120滑動連接，使得校正裝置600、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置300以及旋擰手臂500在豎向驅(qū)動裝置400驅(qū)動下上下移動時于水平方向上的位置準(zhǔn)確，旋擰手臂500與主螺栓之間不會有較大的位置偏差。
[0029]如圖1和圖3所示，豎向驅(qū)動裝置400包括豎向設(shè)置的絲桿410、螺紋連接絲桿410的絲母(圖中未示)以及驅(qū)動絲桿410旋轉(zhuǎn)的第一旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)420 ;校正裝置600的下側(cè)連接于絲母?？刂蒲b置200控制第一旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)420工作，第一旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)420驅(qū)動絲桿410旋轉(zhuǎn)，使得絲母沿著絲桿410豎向移動，從而帶動校正裝置600、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置300及旋擰手臂500上下移動。結(jié)合圖1-圖7所示，校正裝置600包括豎向排列的固定件610、中間件620及調(diào)整件630。固定件610、中間件620及調(diào)整件630均呈平板狀結(jié)構(gòu)，且固定件610、中間件620及調(diào)整件630均呈水平方向設(shè)置。其中，固定件610和中間件620通過X向?qū)к?11滑動連接，中間件620和調(diào)整件630通過Y向?qū)к?21滑動連接，從而使得調(diào)整件630可相對固定件610于水平面內(nèi)移動。當(dāng)然，亦可以固定件610和中間件620通過Y向?qū)к壔瑒舆B接、中間件620和調(diào)整件630通過X向?qū)к壔瑒舆B接，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)整件630相對固定件610于水平面內(nèi)移動的目的。固定件610連接于絲母，從而使得校正裝置600在豎向驅(qū)動裝置400驅(qū)動下豎向移動；旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置300固定連接于調(diào)整件630。根據(jù)旋擰手臂500與主螺栓在水平面上的偏差值，校正裝置600動作進(jìn)行找準(zhǔn)校正。具體的:如圖2所示，旋擰手臂500的下部具有錐度導(dǎo)向部510 ;主螺栓的上端具有一適配器(圖中未示)，該適配器具有一供旋擰手臂500插入并連接旋擰手臂500的插接孔；當(dāng)旋擰手臂500向下動作以插入適配器的插接孔時，若旋擰手臂500與主螺栓在水平方向上有細(xì)微偏差未對準(zhǔn)，稍有偏差的錐度導(dǎo)向部510與插接孔的中心軸不在一直線上，但由于偏差不大，錐度導(dǎo)向部510較細(xì)小的下端仍可以插入插接孔內(nèi)；隨著錐度導(dǎo)向部510逐漸深入插接孔，錐度導(dǎo)向部510的錐度斜面對可在平面內(nèi)移動的旋擰手臂500進(jìn)行導(dǎo)向，使得旋擰手臂500依靠校正裝置600于水平面內(nèi)自動移動直至錐度導(dǎo)向部510與插接孔的中心軸處于同一直線上，此時旋擰手臂500連接主螺栓。進(jìn)一步的，固定件610、中間件620及調(diào)整件630分別對應(yīng)開設(shè)有供旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置300通過的避讓孔(圖中未示)；旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置300從避讓孔向下伸出，以連接旋擰手臂500。
[0030]如圖6所示，壓力檢測裝置700的一端連接于豎向驅(qū)動裝置400，壓力檢測裝置700的另一端連接于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置300，且壓力檢測裝置700連接于控制裝置200 ;壓力檢測裝置700測量豎向驅(qū)動裝置400與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置300之間的作用力大小，并將測量結(jié)果傳送至與其連接的控制裝置200，控制裝置200根據(jù)壓力檢測裝置700的測量結(jié)果控制旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置300和豎向驅(qū)動裝置400的動作。具體地:旋擰手臂500帶著主螺栓擰入擰出壓力容器的螺栓孔的過程中，主螺栓頭部與壓力容器的表面之間沒有接觸，且主螺栓與螺紋孔相連接的螺紋面積較主螺栓與螺紋孔完全連接時的螺紋面積來得小，由于主螺栓重量非常大(約260kg)，如果主螺栓的全部重量都作用于部分螺紋，會損壞壓力容器的螺紋孔；在實(shí)際操作中，要求作用于螺紋的重量不能超過50kg。因此這里用到壓力檢測裝置700，控制裝置200根據(jù)壓力檢測裝置700的測量結(jié)果，一方面協(xié)調(diào)豎向驅(qū)動裝置400與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置300的動作，即旋轉(zhuǎn)速度與主螺栓向上向下的速度要協(xié)調(diào)，另一方面控制豎向驅(qū)動裝置400輸出力矩，驅(qū)使旋擰手臂500提拉主螺栓以承擔(dān)主螺栓的部分甚至全部重量，以避免螺紋孔受損。通過上述方式將壓力檢測裝置700的測量結(jié)果保持在預(yù)設(shè)范圍值內(nèi)，以保證螺栓旋擰機(jī)器人有序運(yùn)行。比如，主螺栓的螺距為4，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置300旋擰主螺栓一圈，主螺栓會向上或向下移動4mm,此時豎向驅(qū)動裝置400應(yīng)當(dāng)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置300帶動旋抒手臂500向上或向下同步運(yùn)動4mm，豎向驅(qū)動裝置400與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置300的動作要一致，才能使作用于螺紋孔上作用力非常小，最理想的狀況就是作用于螺紋孔上的作用力為0，與主螺栓連接的旋擰手臂500承擔(dān)主螺栓的全部重量。
[0031]進(jìn)一步的，壓力檢測裝置700的上端固定連接于固定板，壓力檢測裝置700的下端連接于絲母。具體地，壓力檢測裝置700為壓力傳感器。
[0032]結(jié)合圖1、圖6及圖7所示，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置300包括豎向設(shè)置的旋轉(zhuǎn)軸310、驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸310旋轉(zhuǎn)的第二旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)320、以及連接旋轉(zhuǎn)軸310和第二旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)320的旋轉(zhuǎn)傳動機(jī)構(gòu)330 ;旋擰手臂500連接于旋轉(zhuǎn)軸310的下端；第二旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)320在控制裝置200的控制下,經(jīng)過旋轉(zhuǎn)傳動機(jī)構(gòu)330驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸310旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)軸310轉(zhuǎn)動帶動旋抒手臂500旋轉(zhuǎn)，以旋擰主螺栓。進(jìn)一步的，如圖7所示，旋擰手臂500與旋轉(zhuǎn)軸310通過雙平鍵311連接。
[0033]結(jié)合圖1-圖7所示，對本發(fā)明螺栓旋擰機(jī)器人的工作過程做一詳細(xì)說明:
[0034]控制裝置200控制伺服驅(qū)動電機(jī)140工作，使得螺栓旋擰機(jī)器人移動至目標(biāo)位置；控制裝置200控制第一旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)420驅(qū)動絲桿410轉(zhuǎn)動，帶動旋擰手臂500向下移動以插入主螺栓；若旋抒手臂500與主螺栓在水平方向上有細(xì)微偏差未對準(zhǔn)，固定的主螺栓在錐度導(dǎo)向部510的導(dǎo)向作用下對旋擰手臂500進(jìn)行導(dǎo)向，使得旋擰手臂500依靠校正裝置600于水平面內(nèi)自動移動到旋擰手臂500對準(zhǔn)插入主螺栓。控制裝置200控制第一旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)420輸出力矩，直至壓力檢測裝置700測得的壓力值達(dá)到預(yù)設(shè)值；控制裝置200控制第二旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)320驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸310轉(zhuǎn)動，帶動旋擰手臂500正向旋擰主螺栓以將主螺栓擰入螺紋孔抑或反向旋擰主螺栓以將主螺栓擰出螺紋孔，同時，控制裝置200根據(jù)壓力檢測裝置700測得的壓力值控制第一旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)420動作，使得豎向驅(qū)動裝置400與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置300的動作協(xié)調(diào)，絲母豎向移動量與主螺栓豎向移動量相同步，以減少螺紋孔的受力；直至將主螺栓擰入或擰出螺紋孔。
[0035]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的螺栓旋擰機(jī)器人，控制裝置200控制旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置300和豎向驅(qū)動裝置400的動作；旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置300在控制裝置200的控制下，驅(qū)動旋擰手臂500旋轉(zhuǎn)以旋擰主螺栓，使得主螺栓擰入或擰出螺紋孔；豎向驅(qū)動裝置400在控制裝置200的控制下，驅(qū)動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置300和旋擰手臂500豎向移動豎向移動，使得旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置300和旋擰手臂500隨主螺栓的高度進(jìn)行同步調(diào)整；校正裝置600與錐度導(dǎo)向部510相配合以對旋擰手臂500的位置進(jìn)行微調(diào)，使旋擰手臂500對準(zhǔn)主螺栓；壓力檢測裝置700測量豎向驅(qū)動裝置400與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置300之間的作用力大小，根據(jù)測得的壓力值控制豎向驅(qū)動裝置400與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置300同步動作，并使得豎向驅(qū)動裝置400輸出力矩，以使旋擰手臂500對主螺栓施力以承擔(dān)主螺栓的部分甚至全部重量，以避免螺紋孔受損。根據(jù)本發(fā)明提供的螺栓旋擰機(jī)器人，通過各部件的配合動作，以實(shí)現(xiàn)螺栓旋擰機(jī)器人控制主螺栓擰入或擰出螺紋孔，從而取代人工手動作業(yè)。
[0036]以上所揭露的僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明申請專利范圍所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種螺栓旋擰機(jī)器人，其特征在于:包括主體架、控制裝置、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置、豎向驅(qū)動裝置及旋擰手臂，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置和所述豎向驅(qū)動裝置設(shè)置于所述主體架，且所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置和所述豎向驅(qū)動裝置連接于所述控制裝置；所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置連接于所述豎向驅(qū)動裝置并在所述豎向驅(qū)動裝置驅(qū)動下豎向移動，所述旋擰手臂豎向設(shè)置，且所述旋擰手臂連接于所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置的輸出端。
2.如權(quán)利要求1所述的螺栓旋擰機(jī)器人，其特征在于:所述主體架包括底板，所述底板下側(cè)設(shè)置有滾輪，所述底板上設(shè)置有伺服驅(qū)動電機(jī)，所述伺服驅(qū)動電機(jī)控制所述滾輪滾動。
3.如權(quán)利要求1所述的螺栓旋擰機(jī)器人，其特征在于:所述螺栓旋擰機(jī)器人還包括校正裝置，所述校正裝置包括固定件和連接于所述固定件并可相對所述固定件于水平面內(nèi)移動的調(diào)整件；所述固定件連接于所述豎向驅(qū)動裝置并在所述豎向驅(qū)動裝置驅(qū)動下豎向移動，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置固定連接于所述調(diào)整件；所述旋擰手臂的下部具有錐度導(dǎo)向部。
4.如權(quán)利要求3所述的螺栓旋擰機(jī)器人，其特征在于:所述校正裝置還包括中間件，豎向排列設(shè)置的所述固定件、所述中間件和所述調(diào)整件均呈平板狀結(jié)構(gòu)，且所述固定件、所述中間件和所述調(diào)整件均呈水平方向設(shè)置；所述固定件和所述中間件通過X向?qū)к壓蚘向?qū)к壍钠渲幸徽呋瑒舆B接，所述中間件和所述調(diào)整件通過X向?qū)к壓蚘向?qū)к壍钠渲辛硪徽呋瑒舆B接。
5.如權(quán)利要求4所述的螺栓旋擰機(jī)器人，其特征在于:所述固定件、所述中間件和所述調(diào)整件分別對應(yīng)開設(shè)有供所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置通過的避讓孔。
6.如權(quán)利要求3所述的螺栓旋擰機(jī)器人，其特征在于:所述校正裝置上下滑動地連接于所述主體架。
7.如權(quán)利要求3所述的螺栓旋擰機(jī)器人，其特征在于:所述豎向驅(qū)動裝置包括豎向設(shè)置的絲桿、螺紋連接所述絲桿的絲母以及驅(qū)動所述絲桿旋轉(zhuǎn)的第一旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)；所述校正裝置的下側(cè)連接于所述絲母。
8.如權(quán)利要求1所述的螺栓旋擰機(jī)器人，其特征在于:所述螺栓旋擰機(jī)器人還包括壓力檢測裝置，所述壓力檢測裝置連接于所述控制裝置；所述壓力檢測裝置的一端連接于所述豎向驅(qū)動裝置，所述壓力檢測裝置的另一端連接于所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置；所述壓力檢測裝置測量所述豎向驅(qū)動裝置與所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動之間的作用力，所述控制裝置根據(jù)所述壓力檢測裝置的測量結(jié)果控制所述豎向驅(qū)動裝置和所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置動作。
9.如權(quán)利要求8所述的螺栓旋擰機(jī)器人，其特征在于:所述控制裝置控制所述豎向驅(qū)動裝置輸出力矩，以驅(qū)使所述旋擰手臂提拉所述主螺栓。
10.如權(quán)利要求1所述的螺栓旋擰機(jī)器人，其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置包括豎向設(shè)置的旋轉(zhuǎn)軸和驅(qū)動所述旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的第二旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)；所述旋擰手臂連接于所述旋轉(zhuǎn)軸的下端。
【文檔編號】B23P19/06GK104015044SQ201410264272
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月13日
【發(fā)明者】吳玉, 張濤, 王愛麗, 李曉, 李志 , 劉治, 劉青松, 周國豐, 袁任重, 孫綺林, 劉士心, 朱健林 申請人:中科華核電技術(shù)研究院有限公司, 中國廣核集團(tuán)有限公司