CN105921989B - 一种自动拧紧装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种自动拧紧装置，包括支撑臂，该支撑臂前部设有自动扳手，该自动扳手的工作部上设有浮动枪头，靠近该浮动枪头的支撑臂上设有视觉定位装置。采用本发明的一种自动拧紧装置的显著效果是，视觉定位装置能进行清晰的图像采样，浮动枪头起到缓冲作用，并提高拧紧时的稳定性；自动扳手能与浮动枪头快速拆装，便于维修。
Description
技术领域
本发明涉及一种自动拧螺栓的系统，具体涉及一种自动拧紧装置。
背景技术
由于汽车座椅的总装工厂是一个劳动密集型区域，传统的座框、座盆等各种配件的装配都是人工作业完成的，对人力的需求大，使用人工作业在人力成本、过程、质量、功效、工时等方面表现也不如自动化设备；而自动化的设备使用不仅可以减少对人员的需求，还可以在过程、质量、功效、工时等方面提高，因此出现了一种自动送丝拧紧系统用于座椅的座框和座盆的装配，该系统中工人将工件预装上线，完成确认后流至装配工位，定位后进行机械化的装配，该装配过程需要将座盆通过螺丝等安装在座框上，座盆与座框的连接螺丝有竖直方向的也有倾斜方向的，该装配过程需要定位机构和送丝拧紧机构共同完成，但其使用范围较窄。后来申请人提出了一项中国申请，申请号为：201310565798.X，采用了CCD视觉定位装置，应用更加灵活，然而其拧紧工作部与螺栓硬性接触，震动幅度大，不稳定。
发明内容
为解决以上技术问题，本发明提供一种自动拧紧装置。
技术方案如下：
一种自动拧紧装置，其关键在于：包括支撑臂，该支撑臂前部设有自动扳手，该自动扳手的工作部上设有浮动枪头，靠近该浮动枪头的支撑臂上设有视觉定位装置。
采用以上技术方案的显著效果是，视觉定位装置进行视觉定位，自动扳手带动的浮动枪头对螺栓进行拧紧，浮动枪头起到缓冲作用，提高拧紧时的稳定性。
上述浮动枪头包括安装筒，该安装筒内设有限位筒，该限位筒通过轴承安装在所述安装筒内，在所述限位筒内轴向活动穿设有浮动旋转轴，在所述限位筒的筒壁上轴向设有至少一个浮动滑槽，所述浮动旋转轴上设有滑动件，该滑动件位于所述浮动滑槽内并沿其滑动，所述浮动旋转轴的前端连接有刀头，所述浮动旋转轴尾端的限位筒内设有浮动复位弹簧，所述限位筒与所述自动扳手的输出轴轴向同心连接。采用以上技术方案，刀头随浮动旋转轴轴向滑动，该滑动件与浮动滑槽配合，既能使浮动旋转轴轴向滑动，对能对其传递力矩，使其转动，浮动复位弹簧使浮动旋转轴和刀头始终有向前的趋势，既使刀头与螺栓稳定连接，又能起到减震的作用。
上述限位筒的前端开口，且尾端封闭，所述浮动滑槽至少为两个，所述浮动滑槽的前端分别穿出所述限位筒的前边缘，所述滑动件包括连接筒，该连接筒活动插设在所述限位筒内，所述浮动旋转轴尾端轴向固定插设在该连接筒内，该连接筒的外壁上与每个所述浮动滑槽分别对应设有滑块，所述浮动复位弹簧的前部位于所述连接筒内，所述浮动复位弹簧的后端与所述限位筒抵紧。采用以上技术方案，滑动件滑动更平稳，力矩传递效果更好。
上述视觉定位装置包括固定在支撑臂上的图像采集器，该图像采集器正前方设有环形光源，该环形光源通过调节座安装在所述支撑臂上。采用以上技术方案，环形光源起照明作用，图像采集器对螺栓连接部进行图像采集，供视觉定位装置分析定位。
上述调节座上设有至少两条相互平行的条形调节通孔，所述条形调节通孔的长度方向与图像采集器镜头轴线方向一致，在所述条形调节通孔内分别设有锁紧螺栓，所述锁紧螺栓与所述支撑臂螺纹连接。采用以上技术方案，通过条形调节通孔可调节图像采集器和环形光源之间的距离，调整合适的光照位置。
上述调节座呈板状，所述调节座的前部向一侧弯折形成光源安装部，该光源安装部上开设有图像采集孔，该图像采集孔的孔心线与所述图像采集器镜头轴线重合，所述环形光源围绕该图像采集孔安装在所述光源安装部上，所述环形光源和图像采集器分别位于所述光源安装部两侧。采用以上技术方案，被照射位置不易产生阴影，利于图像采样。
上述支撑臂包括关节臂和位于该关节臂前方的安装板，所述关节臂的前端设有连接板，该连接板的任一侧边与所述安装板的后侧边固定连接，所述安装板和连接板之间正对设有两块加强斜板，所述自动扳手和图像采集器分别固定在所述安装板两侧，所述浮动枪头和图像采集器位于所述安装板同侧，所述浮动枪头穿过所述安装板与自动扳手的工作部连接。采用以上技术方案，自动扳手、图像采集器和浮动枪头位置合理，采样方便。
在上述安装板前部设有转接穿孔，所述安装筒穿设在该转接穿孔内，在所述安装筒外固套有法兰盘，所述安装筒通过所述法兰盘安装在所述安装板上，所述安装筒尾端开口，所述自动扳手工作部处的壳体与所述安装筒抵靠，在所述限位筒的尾端端面上设有轴向连接孔，所述自动扳手的输出轴轴向插设在该轴向连接孔内并锁定。采用以上技术方案，自动扳手能与浮动枪头进行快速拆装，
在所述安装板上设有抱箍座，所述自动扳手通过抱箍固定安装在所述抱箍座上。采用以上技术方案，自动扳手能与安装板之间进行快速拆装或调整。
上述自动扳手为气动扳手或电动扳手。
有益效果：采用本发明的一种自动拧紧装置，视觉定位装置能进行清晰的图像采样，浮动枪头起到缓冲作用，并提高拧紧时的稳定性；自动扳手能与浮动枪头快速拆装，便于维修。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为支撑臂a的结构示意图；
图3为视觉定位装置d的结构示意图；
图4为浮动枪头c的结构示意图；
图5为滑动件c5的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明。
如图1到图5所示，一种自动拧紧装置，包括支撑臂a，该支撑臂a前部设有自动扳手b，该自动扳手b的工作部上设有浮动枪头c，靠近该浮动枪头c的支撑臂a上设有视觉定位装置d，所述自动扳手b为气动扳手或电动扳手，所述自动扳手b包括壳体和工作部，其工作部内设有输出轴，其工作部的输出轴穿出壳体。
所述浮动枪头c包括安装筒c1，该安装筒c1内设有限位筒c2，该限位筒c2通过轴承安装在所述安装筒c1内，在所述限位筒c2内轴向活动穿设有浮动旋转轴c3，在所述限位筒c2的筒壁上轴向设有至少一个浮动滑槽c4，所述浮动旋转轴c3上设有滑动件c5，该滑动件c5位于所述浮动滑槽c4内并沿其滑动，所述浮动旋转轴c3的前端连接有刀头c6，所述浮动旋转轴c3尾端的限位筒c2内设有浮动复位弹簧c7，所述限位筒c2与所述自动扳手b的输出轴轴向同心连接；
所述限位筒c2的前端开口，且尾端封闭，所述浮动滑槽c4至少为两个，所述浮动滑槽c4的前端分别穿出所述限位筒c2的前边缘，所述滑动件c5包括连接筒c8，该连接筒c8活动插设在所述限位筒c2内，所述浮动旋转轴c3尾端轴向固定插设在该连接筒c8内，该连接筒c8的外壁上与每个所述浮动滑槽c4分别对应设有滑块c9，所述浮动复位弹簧c7的前部位于所述连接筒c8内，所述浮动复位弹簧c7的后端与所述限位筒c2抵紧。
所述视觉定位装置d为CCD视觉定位装置，所述视觉定位装置d包括固定在支撑臂a上的图像采集器d1，该图像采集器d1正前方设有环形光源d2，该环形光源d2通过调节座d3安装在所述支撑臂a上；
所述调节座d3上设有至少两条相互平行的条形调节通孔d4，所述条形调节通孔d4的长度方向与图像采集器d1镜头轴线方向一致，在所述条形调节通孔d4内分别设有锁紧螺栓d5，所述锁紧螺栓d5与所述支撑臂a螺纹连接；
所述调节座d3呈板状，所述调节座d3的前部向一侧弯折形成光源安装部，该光源安装部上开设有图像采集孔，所述环形光源d2围绕该图像采集孔安装在所述光源安装部上，该图像采集孔的孔心线与所述图像采集器d1镜头轴线重合，所述环形光源d2和图像采集器d1分别位于所述光源安装部两侧。
至于CCD视觉定位装置是如何对图像进行分析定位的，是本领域技术人员所熟知的，在此不做赘述。
所述支撑臂a包括关节臂a1和位于该关节臂a1前方的安装板a3，所述关节臂a1的前端设有连接板a2，该连接板a2的任一侧边与所述安装板a3的后侧边固定连接，所述安装板a3和连接板a2之间正对设有两块加强斜板a4，所述自动扳手b和图像采集器d1分别固定在所述安装板a3两侧，所述浮动枪头c和图像采集器d1位于所述安装板a3同侧，所述浮动枪头c穿过所述安装板a3与自动扳手b的工作部连接。
在所述安装板a3前部设有转接穿孔，所述安装筒c1穿设在该转接穿孔内，在所述安装筒c1外固套有法兰盘，所述安装筒c1通过所述法兰盘安装在所述安装板a3上，所述安装筒c1尾端开口，所述自动扳手b工作部处的壳体与所述安装筒c1抵靠，在所述限位筒c2的尾端端面上设有轴向连接孔，所述自动扳手b的输出轴轴向插设在该轴向连接孔内并锁定，在所述安装板a3上设有抱箍座，所述自动扳手b通过抱箍固定安装在所述抱箍座上。
视觉定位装置d采用图像并定位后，关节臂a1带动自动扳手b运动，使浮动枪头c移动到相应位置，对螺栓进行拧紧，这一过程是本领域技术人员所熟知的，且在现有文件中有大量记载，申请人并不保护相关的控制过程、方法。
最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种自动拧紧装置，其特征在于：包括支撑臂(a)，该支撑臂(a)前部设有自动扳手(b)，该自动扳手(b)的工作部上设有浮动枪头(c)，靠近该浮动枪头(c)的支撑臂(a)上设有视觉定位装置(d)；
所述浮动枪头(c)包括安装筒(c1)，该安装筒(c1)内设有限位筒(c2)，该限位筒(c2)通过轴承安装在所述安装筒(c1)内，在所述限位筒(c2)内轴向活动穿设有浮动旋转轴(c3)，在所述限位筒(c2)的筒壁上轴向设有至少一个浮动滑槽(c4)，所述浮动旋转轴(c3)上设有滑动件(c5)，该滑动件(c5)位于所述浮动滑槽(c4)内并沿其滑动，所述浮动旋转轴(c3)的前端连接有刀头(c6)，所述浮动旋转轴(c3)尾端的限位筒(c2)内设有浮动复位弹簧(c7)，所述限位筒(c2)与所述自动扳手(b)的输出轴轴向同心连接，所述限位筒(c2)的前端开口，且尾端封闭。
2.根据权利要求1所述的一种自动拧紧装置，其特征在于：所述限位筒(c2)的前端开口，且尾端封闭，所述浮动滑槽(c4)至少为两个，所述浮动滑槽(c4)的前端分别穿出所述限位筒(c2)的前边缘，所述滑动件(c5)包括连接筒(c8)，该连接筒(c8)活动插设在所述限位筒(c2)内，所述浮动旋转轴(c3)尾端轴向固定插设在该连接筒(c8)内，该连接筒(c8)的外壁上与每个所述浮动滑槽(c4)分别对应设有滑块(c9)，所述浮动复位弹簧(c7)的前部位于所述连接筒(c8)内，所述浮动复位弹簧(c7)的后端与所述限位筒(c2)抵紧。
3.根据权利要求1或2所述的一种自动拧紧装置，其特征在于：所述视觉定位装置(d)包括固定在支撑臂(a)上的图像采集器(d1)，该图像采集器(d1)正前方设有环形光源(d2)，该环形光源(d2)通过调节座(d3)安装在所述支撑臂(a)上。
4.根据权利要求3所述的一种自动拧紧装置，其特征在于：所述调节座(d3)上设有至少两条相互平行的条形调节通孔(d4)，所述条形调节通孔(d4)的长度方向与图像采集器(d1)镜头轴线方向一致，在所述条形调节通孔(d4)内分别设有锁紧螺栓(d5)，所述锁紧螺栓(d5)与所述支撑臂(a)螺纹连接。
5.根据权利要求3所述的一种自动拧紧装置，其特征在于：所述调节座(d3)呈板状，所述调节座(d3)的前部向一侧弯折形成光源安装部，该光源安装部上开设有图像采集孔，所述环形光源(d2)围绕该图像采集孔安装在所述光源安装部上，该图像采集孔的孔心线与所述图像采集器(d1)镜头轴线重合，所述环形光源(d2)和图像采集器(d1)分别位于所述光源安装部两侧。
6.根据权利要求3所述的一种自动拧紧装置，其特征在于：所述支撑臂(a)包括关节臂(a1)和位于该关节臂(a1)前方的安装板(a3)，所述关节臂(a1)的前端设有连接板(a2)，该连接板(a2)的任一侧边与所述安装板(a3)的后侧边固定连接，所述安装板(a3)和连接板(a2)之间正对设有两块加强斜板(a4)，所述自动扳手(b)和图像采集器(d1)分别固定在所述安装板(a3)两侧，所述浮动枪头(c)和图像采集器(d1)位于所述安装板(a3)同侧，所述浮动枪头(c)穿过所述安装板(a3)与自动扳手(b)的工作部连接。
7.根据权利要求6所述的一种自动拧紧装置，其特征在于：在所述安装板(a3)前部设有转接穿孔，所述安装筒(c1)穿设在该转接穿孔内，在所述安装筒(c1)外固套有法兰盘，所述安装筒(c1)通过所述法兰盘安装在所述安装板(a3)上，所述安装筒(c1)尾端开口，所述自动扳手(b)工作部处的壳体与所述安装筒(c1)抵靠，在所述限位筒(c2)的尾端端面上设有轴向连接孔，所述自动扳手(b)的输出轴轴向插设在该轴向连接孔内并锁定。
8.根据权利要求6所述的一种自动拧紧装置，其特征在于：在所述安装板(a3)上设有抱箍座，所述自动扳手(b)通过抱箍固定安装在所述抱箍座上。
9.根据权利要求1或2所述的一种自动拧紧装置，其特征在于：所述自动扳手(b)为气动扳手或电动扳手。
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