CN107255537A - 打螺丝机机器人末端扭矩检测装置 - Google Patents

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冉娟莲
何婷婷
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Chongqing Linglong Automation Equipment Co Ltd
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Chongqing Linglong Automation Equipment Co Ltd
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L3/00—Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
    • G01L3/02—Rotary-transmission dynamometers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L3/00—Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
    • G01L3/16—Rotary-absorption dynamometers, e.g. of brake type

Abstract

本发明涉及一种打螺丝机机器人末端扭矩检测装置，包括高精度扭矩传感器、高精度数据处理器和通讯模块，所述高精度的扭矩传感器直接作用于螺丝刀头，实时将扭力数据反馈给机器人；所述高精度数据处理器通过将实时传回的扭力数据进行A/D和D/A处理，然后将处理后的数据通过通讯模块传递给机器人，机器人在给出相应的指令。本发明将螺丝刀头直接安装在机器人末端，没有一堆工具，大大降低了负载提高精度。传感器直接与螺丝刀头安装在一起，直接控制末端扭矩，数据直接反馈，能精确控制扭矩。主要是扭矩控制系统实现的是直接与机器人通讯加大了数据反馈速度与精确度和速度，提高了打螺丝机的效率。

Description

打螺丝机机器人末端扭矩检测装置
技术领域
本发明属于扭矩检测技术领域，具体涉及一种打螺丝机机器人末端扭矩检测装置。
背景技术
螺丝机主要有机械手控制系统、机械臂、视觉控制系统以及打螺丝装置几个大部分组成。打螺丝机需要精确的视觉定位以及精确的扭力控制。传统的装置有如下几个缺点：
1、传统的打螺丝机视觉定位误差较大，打螺丝定位不准。
2、传统的打螺丝机末端的螺丝枪基本由一个伺服电机或者无刷直流电机，这对机械安装要求高。
3、传统装置将视觉，光源，螺丝机枪都放在机械臂末端，加重了机械臂的负载，降低了机械臂的精度。
4、传统的打螺丝机由于负载过重也大大降低了打螺丝的平稳度。
5、传统的打螺丝机的末端扭力不好控制，反馈不够及时容易打坏产品。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供打螺丝机机器人末端扭矩检测装置。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种打螺丝机机器人末端扭矩检测装置，包括高精度扭矩传感器、高精度数据处理器和通讯模块，
所述高精度的扭矩传感器直接作用于螺丝刀头，实时将扭力数据反馈给机器人；
所述高精度数据处理器通过将实时传回的扭力数据进行A/D和D/A处理，然后将处理后的数据通过通讯模块传递给机器人，机器人在给出相应的指令。
进一步，所述通讯模块包括MODBUS通信模块和TCP通信模块。
进一步，当检测到的扭矩值大于设定扭矩值I时，机器人末端以速度I旋转；当检测到的扭矩值大于扭矩值II同时小于扭矩值I时，机器人末端以速度II旋转；当检测到的扭矩值小于扭矩值II时，机器人末端以速度III旋转。
本发明的有益效果在于：
1、速度快，精度高；
2、灵活性强，效率高；
3、结构创新，可观性好，用户可操作性强。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：
图1为本发明的原理框图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
一种打螺丝机机器人末端扭矩检测装置，包括高精度扭矩传感器、高精度数据处理器和通讯模块，所述高精度的扭矩传感器直接作用于螺丝刀头，实时将扭力数据反馈给机器人；所述高精度数据处理器通过将实时传回的扭力数据进行A/D和D/A处理，然后将处理后的数据通过通讯模块传递给机器人，机器人在给出相应的指令。
所述通讯模块包括MODBUS通信模块和TCP通信模块。
在本发明中，高精度的扭矩传感器直接作用于螺丝刀头，实时将扭力反馈给机器人。使得机器人更能够及时反映，扭力传感器的精度高达千分之一。
在本发明中，数据处理模块的CPU通过将实时传回的数据进行A/D和D/A的处理，然后将数据通过TCP通信传递给机器人，机器人在给出相应的指令。
在本发明中，扭力控制系统设定了高、中、低三档扭力比较值，可以硬件输出也可通信传递与设定。也可通过通讯对传感器进行校准，通讯方式，通讯参数，报警，采集速率，量程等都可根据客户要求进行设定。
当检测到的扭矩值大于设定扭矩值I时，机器人末端以速度I旋转；当检测到的扭矩值大于扭矩值II同时小于扭矩值I时，机器人末端以速度II旋转；当检测到的扭矩值小于扭矩值II时，机器人末端以速度III旋转。
在本发明中，数据模块具有峰值捕获，比较输出，模拟量输出和通讯输出等功能。能高速采集数据，对数据进行滤波处理，线性处理以及自动清零等。
本发明主要是用于解决机械臂负载过重，定位不准，精度不高的问题。本发明将螺丝刀头直接安装在机器人末端，没有一堆工具，大大降低了负载提高精度。传感器直接与螺丝刀头安装在一起，直接控制末端扭矩，数据直接反馈，能精确控制扭矩。主要实现的是直接与机器人通讯加大了数据反馈速度与精确度和速度，提高了打螺丝机的效率。本发明从功能上精准、高效；实现了结构的创新与功能的提升。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (3)

1.一种打螺丝机机器人末端扭矩检测装置，其特征在于：包括高精度扭矩传感器、高精度数据处理器和通讯模块，
所述高精度的扭矩传感器直接作用于螺丝刀头，实时将扭力数据反馈给机器人；
所述高精度数据处理器通过将实时传回的扭力数据进行A/D和D/A处理，然后将处理后的数据通过通讯模块传递给机器人，机器人在给出相应的指令。
2.根据权利要求1所述的一种打螺丝机机器人末端扭矩检测装置，其特征在于：所述通讯模块包括MODBUS通信模块和TCP通信模块。
3.根据权利要求1所述的一种打螺丝机机器人末端扭矩检测装置，其特征在于：当检测到的扭矩值大于设定扭矩值I时，机器人末端以速度I旋转；当检测到的扭矩值大于扭矩值II同时小于扭矩值I时，机器人末端以速度II旋转；当检测到的扭矩值小于扭矩值II时，机器人末端以速度III旋转。
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