[发明专利]一种集成多传感测距的机器人螺栓拧紧系统

权利要求书

1.一种集成多传感测距的机器人螺栓拧紧系统，其特征在于：该集成多传感测距的机器人螺栓拧紧系统包括底座，所述机架上设有相机底座；

所述的底座上固定有螺栓拧紧机构，所述的螺栓拧紧机构包括提供驱动扭矩的伺服电机、减速器、传动轴和模块化螺栓夹持机构；

所述的底座上固定有螺栓对中机构，所述的螺栓对中机构其包括设置在传动轴四周的四个测距传感器和设置在减速器下方的测距传感器信息处理模块；

所述的相机底座上固定有图像采集机构，所述的图像采集机构包括CCD相机和相机视觉光源。

2.根据权利要求1所述的一种集成多传感测距的机器人螺栓拧紧系统，其特征在于：所述的减速器一端与伺服电机相连接，另一端与传动轴相连接；所述的传动轴下端与模块化螺栓夹持机构相连接；所述的模块化螺栓夹持机构内部设置有可以吸附与该模块螺栓夹持机构对应型号螺栓的永磁铁。

3.根据权利要求1所述的一种集成多传感测距的机器人螺栓拧紧系统，其特征在于：所述的四个测距传感器设置在底座的同一平面上，相邻两个测距传感器之间夹角呈九十度布置；所述的测距传感器信息处理模块上方与减速器相连接，下方通过垫板与底座相连接。

4.根据权利要求1所述的一种集成多传感测距的机器人螺栓拧紧系统，其特征在于：所述的相机固定在相机底座上，相机光轴与传动轴轴线互相平行；所述的光源位于相机的左下方，光源的轴线与相机光轴位于同一直线上。

5.一种基于上述权利要求1-4任一所述的集成多传感测距的机器人螺栓拧紧系统的控制方法，其特征在于：其步骤如下：

1)通过相机对需要进行拧紧装配的螺栓孔进行图像采集并处理计算，获取螺栓孔的尺寸信息和位置信息；

2)根据螺栓孔尺寸信息从螺栓夹持机构库中选取并装上对应的螺栓夹持机构；

3)通过机器人驱动集成多传感测距的机器人螺栓拧紧系统，将夹持有螺栓的集成多传感测距的机器人螺栓拧紧系统运动至螺栓孔的上方；

4)安装在底座下方的四个测距传感器对当前位置下螺栓孔所在平面进行测距并处理，获得四个当前距离值(d₁，d₂，d₃，d₄)；

5)与期望姿态时的四个期望距离值相比，得到四个距离偏差值(Δd₁，Δd₂，Δd₃，Δd₄)，调整当前集成多传感测距的机器人螺栓拧紧系统姿态实现螺栓与螺栓孔精准对中；

6)伺服电机驱动传动轴进行旋转运动，机器人驱动对中螺栓拧紧机向螺栓孔进行法向进给，从而完成螺栓拧紧工作。