[发明专利]与机器人交互的自动拧螺母机及其上螺母或卸螺母方法

说明书

本发明公开一种与机器人进行交互的自动拧螺母机，其结构主要包括工作台、气动夹爪、夹爪支架、拧螺母机构、Y轴导杆、Y轴电缸、控制系统。拧螺母机构包括伺服电机、减速机、编码器、螺母安装模具。当机器人夹持工件上料至气动夹爪的夹取位置时，控制系统控制气动夹爪张开、夹紧并固定工件；控制拧螺母机构执行旋转与向上运行的并行动作，其中伺服电机执行正向或反向旋转，Y轴电缸执行上行或下行运行，由此实现螺母拧紧或松开动作。本发明可实现螺母的定值预紧，由此保证了后序拉力试验的试验体一致性，大大提高了拉力试验结果的稳定性。通过控制系统的整体控制，实现了工作效率的提高。

技术领域

本发明涉及机械设备技术领域，更具体地涉及一种与机器人交互的自动拧螺母机及其上螺母或卸螺母方法。

背景技术

转销产品作为一种关键工件广泛应用于吊具、吊具上架和超高架等港口机械产品，是主要连接受力结构。通常根据受力情况的需求，对工件的表面加工精度及热处理等加工工艺的要求均较高，用以保证工件受力均匀，增加其抗拉伸强度及抗扭矩强度，同时工件的外观需要成形美观。

目前，转销工作站全线自动化运行，其中检测转销工件的力学试验成为了关键工序，在此采用了自动拉力检测实验机构，而拉伸力学实验的基础，是必须在转销工件的端部安装一个螺母。

为使转销工作站实现全自动化运行，实现与机器人的交互运作，生产线的数据信息化，螺母的拧紧安装也必须自动化完成。这不仅能够实现生产线内的无人化目的，还能够提高工作站的生产效率，并为将来打造全数字化车间打下良好的信息化基础。

CN104625705A公开了一种基于恒磁铁的自动拧螺母机构。CN108011275A公开了一种全自动光伏压接拧螺母机。CN204366200U公开了一种用于加工转销外螺纹的加工辅助装置。

包括上述专利文献在内的现有技术均不能满足转销工作站实现全线自动化运行的需要，本申请提出一种新结构、新工艺的与机器人交互的自动拧螺母机及其上螺母或卸螺母方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种与机器人交互的自动拧螺母机及其上螺母或卸螺母方法。与现有的人工手动螺母拧紧方式相比，本发明的装置和方法能够快速、高效地实现转销工件的全自动上螺母和卸螺母，进行拉力试验，实现工作站全自动化，与机器人之间的交互工作，实现生产线数据信息化，去除人工参与。

为了实现上述目的，本发明采用以下结构实现技术方案：

一种与机器人进行交互的自动拧螺母机，其结构主要包括：工作台、气动夹爪、夹爪支架、拧螺母机构、Y轴导杆、Y轴电缸、控制系统、按钮盒、和三色灯。其中各部件作用如下：

夹爪支架、拧螺母机构、按钮盒设置在工作台上；三色灯设置在夹爪支架上；

夹爪支架用于支撑气动夹爪，包括螺杆有料检测光电开关、以及夹爪气缸张开位磁性开关；

气动夹爪用于夹持工件；

拧螺母机构包括伺服电机、减速机、编码器、螺母安装模具，螺母安装模具包括螺母有料检测光电开关，螺母放置在螺母安装模具中，通过更换螺母安装模具，实现工件型号更换；

Y轴导杆和Y轴电缸共同完成拧螺母机构的直线上升动作，实现螺母向上运行；

伺服电机用于驱动拧螺母机构中的螺母旋转；减速机用于调整减速比，将电机从高转速转换为低速旋转；编码器用于对旋转圈数计数并将计数结果反馈给控制系统；

控制系统执行对气动夹爪和拧螺母机构的自动化控制和自动运行，当机器人夹持的工件上料至气动夹爪的夹取位置时，控制系统控制气动夹爪张开、夹紧并固定工件；

控制系统控制拧螺母机构执行旋转与向上运行的并行动作，其中伺服电机执行正向或反向旋转，Y轴电缸执行上行或下行运行，由此实现螺母拧紧或松开动作。