CN108724077A - 一种可自动更换扳手的机械手及工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种可自动更换扳手的机械手及工作方法，涉及机械手领域，属于螺拴装配工具，使现有机器人机械手自动换装工具高效稳定，使用工具盘，携带多种型号扳手，使用伺服电机精确定位切换工具盘上的扳手，使用推拉电磁阀，实现切换传动轴与不同扳手的传动连接；伺服电机、推拉电磁阀和电机，三者由单片机控制，稳定切换，组成一个完成的系统，用于机器人螺拴装配。

Description

一种可自动更换扳手的机械手及工作方法

技术领域

本发明涉及一种机械手，特别是一种可自动更换扳手的机械手及工作方法。

背景技术

现有的螺拴装配工具，如：气动、电动、液压等不能满足机器人机械手自动换装工具的要求，影响其工作效率。

如专利：《螺栓装配机》 申请号：CN201521108319.2其螺拴装配工具只有一个型号，不能应对单独产品上多种型号螺栓的装配，而分次装配会大大降低装配效率，增加成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于机器人使用的一种可自动更换工具扳手的机械手及工作方法，其目的在于解决装配多个型号的螺拴时，能快速准确的更换上紧螺栓的扳手。

本发明所采用的技术方案是：一种可自动更换扳手的机械手，包括：工具盘、工具驱动电机、伺服电机和推拉电磁阀，伺服电机的输出轴与工具盘的中心轴同轴连接，工具盘包括柱体转轮，所述柱体转轮周向上含有若干平行于中心轴的柱状通孔，各柱状通孔内分别置有不同规格的扳手，扳手通过旋转压缩机构可伸缩连接在柱状通孔内，所述旋转压缩机构压缩时，扳手前端延伸至柱状通孔外；其中一柱状通孔的后端具有传动轴，工具驱动电机输出端的电机轴与传动轴周向固定连接，传动轴径向与推拉电磁阀磁性连接，推拉电磁阀推动传动轴向前伸展时，传动轴前端延伸至柱状通孔内与扳手后端传动连接。

所述旋转压缩机构为推力轴承和复位弹簧，扳手和推力轴承同轴连接，复位弹簧一端连接推力轴承，另一端连接柱状通孔一端。

还包括控制电路，推拉电磁阀、工具驱动电机和伺服电机与所述控制电路电连接，电源和外部控制按钮与控制电路电连接。

所述工具盘两端具有工具盘盖板，所述工具盘盖板上具有与工具盘柱状通孔位置相同的通孔，工具盘盖板固定于工具盘两端，所述扳手为“凸”型，推力轴承套在所述“凸”型扳手台阶槽内，所述通孔大于所述“凸”型扳手细端，所述通孔小于所述“凸”型扳手粗端和/或复位弹簧的直径。

所述扳手为“凸”型，推力轴承套在所述“凸”型扳手细端，柱状通孔的所述“凸”型扳手细端一端的出口大于所述“凸”型扳手的细端小于复位弹簧的直径。

还包括固定架，所述固定架包括侧板和底板，侧板固定于底板两侧，工具盘两端具有工具盘定位板，工具盘通过中心轴传动连接在两工具盘定位板之间，伺服电机固定于侧板上，伺服电机的所述输出轴穿过一工具盘定位板与中心轴连接，工具盘通过工具盘定位板固定于底板一端，电机固定于底板另一端，推拉电磁阀固定于侧板、底板和/或电机。

所述与电机轴同轴的扳手前端具有扳手外套管，扳手外套管固定或螺纹配合于扳手前端处，扳手外套管具有轴向通孔，所述轴向通孔与扳手间隙配合，所述轴向通孔与扳手同轴。

所述扳手的扳尾具有卡槽，传动轴的前端具有扳手旋转卡头，卡槽与扳手旋转卡头插接。

所述传动轴套于筒状的电机轴内轴向滑动连接，筒状电机轴上有一条轴向方向通孔式的导槽，传动轴上固定有定位锁销，定位锁销设置于导槽内。

所述传动轴上具有永磁铁，推拉电磁阀为电磁线圈，所述电磁线圈套在电机轴和传动轴交接处一侧。

一种可自动更换扳手的机械手的工作方法，其特征在于，工具盘为一个能旋转的携带多个不同扳手的扁柱形或多边柱形，其中心轴与伺服电机固定连接，伺服电机被设置为能设定角度转动，工具盘中的扳手以旋转压缩机构固定，旋转压缩机构固定使扳手受力伸出或缩回工具盘内蓄力，并且可以使扳手工作时旋转，工作时，扳手被按压，扳手前端被按压伸出工具盘外，与待拧螺栓对接以使扳手旋转拧紧螺栓，如果需要更换不同型号的扳手，则传动轴退出柱状通孔，扳手复位至工具盘内，伺服电机以一定的角度旋转，更换对应扳手，对应的扳手再次被按压出工具盘外，上紧待拧螺栓；对于给扳手施加按压力和旋转动力的部分，轴向的运动力，为一个由推拉电磁阀控制传动轴；径向的旋转动力，为工具驱动电机；此工具驱动电机输出动力时，其传动轴需要与工具盘中一个扳手同轴，以输出稳定转矩；将扳手按压出工具盘的动力源为推拉电磁阀，推拉电磁阀以其电磁隔空控制传动轴轴向伸缩，传动轴与工具驱动电机的电机轴滑动连接，并且径向固定，使得电机轴的转矩能传递给传动轴，传动轴经推拉电磁阀伸出，传动轴深入柱状通孔将扳手按出，由于按出扳手时，柱状通孔内复位弹簧被压缩，且产生反作用力，传动轴和扳手之间会形成一个接触的按压力，传动轴旋转时会带动扳手旋转，达到动力的输出。

本发明将机器人上的不同型号机械手扳手，集成到一个装置中，使得机器人在工作时可根据需要随时切换不同型号的扳手，大大提升了机器人的工作效率，另外本发明中，与传统气动、电动、液压更换机械手相比，传统机械手是以旋转或更改手臂方向，进而更换不同机械手规格，由于需要将不同工具定位到一个位置时，会产生误差，减少消除其误差时，难度增加，相应的成本增加，本发明确保定位端位置不变，只在内部替换变扳手，大大降低了更换工具的误差，确保产品的稳定加工。

附图说明

图1示出了本发明的正视图剖面状态图，图中扳手处于工作状态。

图2示出了本发明的正视图剖面状态图，图中扳手处于更换状态。

图3示出了本发明的侧视图。

图中：1、中心轴；2、侧板；3、伺服电机；4、工具驱动电机；5、电机防护支架；6、扳手；7、扳手外套管；8、复位弹簧；9、传动轴；10、推拉电磁阀；11、导槽；12、定位锁销；13、螺拴孔；14、卡槽；15、底板；16、推力轴承；17、扳手旋转卡头；18、工具盘；19、柱状通孔；20、工具盘定位板；21、电机轴。

具体实施方式

实施例1

一种可自动更换扳手的机械手，包括：工具盘18、工具驱动电机4、伺服电机3和推拉电磁阀10，伺服电机3的输出轴与工具盘18的中心轴1同轴连接，工具盘18包括柱体转轮，所述柱体转轮周向上含有若干平行于中心轴1的柱状通孔19，各柱状通孔19内分别置有不同规格的扳手6，扳手6通过旋转压缩机构可伸缩连接在柱状通孔19内，所述旋转压缩机构压缩时，扳手6前端延伸至柱状通孔19外；其中一柱状通孔19的后端具有传动轴9，工具驱动电机4输出端的电机轴21与传动轴9周向固定连接，传动轴9径向与推拉电磁阀10磁性连接，推拉电磁阀10推动传动轴9向前伸展时，传动轴9前端延伸至柱状通孔19内与扳手6后端传动连接。

在本实施例中，如图1，图2图3所示，工具盘18为一个可以旋转的携带多个不同扳手6的扁柱形或多边柱形，其中心轴1与伺服电机3固定连接，伺服电机3被设置为可以以设定角度精确转动，工具盘18中的扳手6以旋转压缩机构固定，旋转压缩机构固定可以使扳手6受力伸出或缩回工具盘内蓄力，并且可以使扳手6工作时旋转，工作时，扳手6被按压，扳手前端被按压伸出工具盘18外，与待拧螺栓对接以使扳手6旋转拧紧螺栓，如果需要更换不同型号的扳手6，则传动轴9退出柱状通孔19，扳手6复位至工具盘内，伺服电机3以特定角度旋转，更换对应扳手6，对应的扳手6再次被按压出工具盘18外，上紧待拧螺栓；对于给扳手6施加按压力和旋转动力的部分，轴向的运动力，为一个由推拉电磁阀10控制传动轴9；径向的旋转动力，为工具驱动电机4；此工具驱动电机4输出动力时，其传动轴9需要与工具盘18中一个扳手6同轴，以输出稳定转矩；将扳手6按压出工具盘18的动力源为推拉电磁阀10，推拉电磁阀10以其电磁隔空控制传动轴9轴向伸缩，传动轴与工具驱动电机4的电机轴21滑动连接，并且径向固定，使得电机轴21的转矩可以传递给传动轴9，传动轴9经推拉电磁阀10伸出，传动轴9深入柱状通孔19将扳手6按出，由于按出扳手6时，柱状通孔19内复位弹簧8被压缩，且产生反作用力，传动轴9和扳手6之间会形成一个接触的按压力，传动轴9旋转时会带动扳手6旋转，达到动力的输出。

实施例2

在实施例1的基础上，所述旋转压缩机构为推力轴承16和复位弹簧8，扳手6和推力轴承16同轴连接，复位弹簧8一端连接推力轴承16，另一端连接柱状通孔19一端。

在本实施例中，如图1，图2图3所示，工具盘18为一个可以旋转的携带多个不同扳手6的扁柱形或多边柱形，其中心轴1与伺服电机3固定连接，伺服电机3被设置为可以以设定角度精确转动，工具盘18中的扳手6以复位弹簧8固定，使其可以受力伸出或者依靠复位弹簧8缩回工具盘内和蓄力，由于扳手6工作时需要旋转，所以复位弹簧8与扳手6之间需要安置一个推力轴承16，使扳手6可以旋转的同时保证复位弹簧8不随其一同旋转，保证复位弹簧8的安全；工作时，扳手6被按压，板口被按压伸出工具盘18外，与待拧螺栓对接以使扳手6旋转拧紧螺栓，如果需要更换不同型号的扳手6，则传动轴9退出柱状通孔19，扳手6复位至工具盘内，伺服电机3以特定角度旋转，更换对应扳手6，对应的扳手6再次被按压出工具盘18外，上紧待拧螺栓；对于给扳手6施加按压力和旋转动力的部分，轴向运动力，为一个由推拉电磁阀10控制传动轴9；径向旋转动力为工具驱动电机4；此工具驱动电机4输出动力时，其传动轴9需要与工具盘18中一个扳手6同轴，以输出稳定转矩；将扳手6按压出工具盘18的动力源为推拉电磁阀10，推拉电磁阀10以其电磁隔空控制传动轴9轴向伸缩，传动轴与工具驱动电机4的电机轴21滑动连接，并且径向固定，使得电机轴21的转矩可以传递给传动轴9，传动轴9经推拉电磁阀10伸出，传动轴9深入柱状通孔19将扳手6按出，由于按出扳手6时，柱状通孔19内复位弹簧8被压缩，且产生反作用力，传动轴9和扳手6之间会形成一个接触的按压力，传动轴9旋转时会带动扳手6旋转，达到动力的输出。

实施例3

在实施例1的基础上，还包括控制电路，推拉电磁阀10、工具驱动电机4和伺服电机3与所述控制电路电连接，电源和外部控制按钮与控制电路电连接。

在本实施例中，推拉电磁阀10、工具驱动电机4和伺服电机3均由单片机结构的控制电路控制，伺服电机3需要精确控制工具盘18的旋转角度，可以是不断重复同一角度旋转，或直接选择特定扳手6所需要的特定旋转角度。当需要进行计算旋转指定旋转角度时，需要单片机集成的控制电路，如文献《基于PC104总线的直流伺服电动机控制》发表于塔里木大学学报，2005年6月第17卷第2期，文章编号：1009-0568（2005）05-0060-03；介绍了运用控制芯片LM629和电动机驱动芯片LMD18200的直流伺服电动机的控制，本实施例中，单片机还需要协同伺服电机3，控制推拉电磁阀10。伺服电机3旋转角度时，需要检测传动轴9是否脱离扳手6，防止造成功能性故障。当单片机受到磁场等干扰导致重置时，控制电路需要进行重置，控制电路控制整个装置的工作位置重置，并且工具盘18和推拉电磁阀10，伺服电机3重置为出厂时设定的固定位置。

实施例4

在实施例2的基础上，所述工具盘18两端具有工具盘盖板，所述工具盘盖板上具有与工具盘18柱状通孔19位置相同的通孔，工具盘盖板固定于工具盘18两端，所述扳手6为“凸”型，推力轴承16套在所述“凸”型扳手6台阶槽内，所述通孔大于所述“凸”型扳手6细端，所述通孔小于所述“凸”型扳手6粗端和/或复位弹簧8的直径。

在本实施例中，为了方便组装，工具盘18选用蜂窝状转轮，将复位弹簧8、推力轴承16和扳手6依次放置于柱状通孔19内，工具盘18两端使用工具盘盖板将其盖住，工具盘盖板的孔径正好可以卡住扳手6和复位弹簧8、推力轴承16，还可允许扳手6伸出工具盘18外，简化结构，方便加工各零件。

实施例5

在实施例2的基础上，所述扳手6为“凸”型，推力轴承16套在所述“凸”型扳手6细端，柱状通孔19的所述“凸”型扳手6细端一端的出口大于所述“凸”型扳手6的细端小于复位弹簧8的直径。

在本实施例中，柱状通孔19的扳手6板口一端出口略小，略小一端出口小于复位弹簧8但大于扳手6板口一端，可以允许扳手6伸出柱状通孔19外，实现扳手6的切换，复位弹簧8一端固定于略小一端出口内，推力轴承16将复位弹簧8另一端与扳手6固定。

实施例6

在实施例1的基础上，还包括固定架，所述固定架包括侧板2和底板15，侧板2固定于底板15两侧，工具盘18两端具有工具盘定位板20，工具盘18通过中心轴1传动连接在两工具盘定位板20之间，伺服电机3固定于侧板2上，伺服电机3的所述输出轴穿过一工具盘定位板20与中心轴1连接，工具盘18通过工具盘定位板20固定于底板15一端，电机4固定于底板15另一端，推拉电磁阀10固定于侧板2、底板15和/或电机4。

在本实施例中，包括了本发明中各部件连接的固定架，其中电机防护支架5和底板15提供主梁，其他器件均以主梁为基准对应固定，工具盘定位板20转动连接于工具盘18前后端，使用工具盘18可以简化安装于底板15上，工具盘定位板20上，传动轴9的伸缩路径上经过工具盘定位板20的位置，需要开设通孔，允许传动轴9的深入，工具盘18可以于两工具盘定位板之间转动。伺服电机3固定于侧板2上，并穿过一工具盘定位板20其传动轴与中心轴1同轴连接，推拉电磁阀10固定于侧板2和/或底板15和/或电机4，但其不能工作部分不能与传动轴9和电机轴21接触，阻碍传动轴9和电机轴21的正常运转。

包括了本发明中各部件连接的壳体，其中电机防护支架5和底板15提供主梁，底板与电机使用螺栓连接如图1和图2中的螺栓孔13，其他器件均,以主梁为基准对应固定，在工具盘18内，扳手6至少一部分需要和柱状通孔19间隙配合，扳手6才能沿柱状通孔19顺利滑动。

实施例7

在实施例1的基础上，所述与电机轴21同轴的扳手6前端具有扳手外套管7，扳手外套管7固定或螺纹配合于扳手6前端处，扳手外套管7具有轴向通孔，所述轴向通孔与扳手6间隙配合，所述轴向通孔与扳手6同轴。

在实施例1的基础上，所述扳手6的扳尾具有卡槽14，传动轴9的前端具有扳手旋转卡头17，卡槽14与扳手旋转卡头17插接。

在一实施例中，扳口外部设置扳手外套管7，扳手伸出工具盘18时，扳手外套管7可以有效定位扳手6，使扳手6上紧螺栓时稳定进行，增加了装置的稳定性。

在一实施例中，扳手6扳尾设置卡槽14，传动轴9上设置卡头17，使得传动轴9接触扳手6尾部卡槽14时增大摩擦，使其更好的传输动力。

在一实施例中，扳手与传动轴的传动方式为凸凹插入式传动，卡槽为凹形凹槽，凹槽为矩形，传动轴前端为凸形矩形，凹槽矩形和凸形矩形可以相互卡住径向固定，旋转时，传动轴可以径向带动扳手旋转，实现动力的传动。工具盘上扳手的切换是以扳手按出工具盘实现扳手使用的就位。工具盘沿一中心轴的周向上平均开设通孔，所有通孔的轴心均位于以工具盘中心轴为圆心的圆周上，扳手被安置于通孔内，内部使用复位弹簧与扳手固定，确保扳手在不受到外力时自己回弹至通孔内归位，因扳手工作时需要旋转，则扳手与复位弹簧不能直接固定，其中间需要加一个可旋转的轴承，即推力轴承，实现固定复位弹簧和扳手轴向上旋转的功能。内部通孔是一个凸形通孔，后孔壁安装有凸块阻挡扳手后部顶出，形成一个类似中形的通孔，两边窄中间粗，这样扳手会被卡在此通孔内，扳手前端笔中形通孔细，可以伸出。后端也允许比中形通孔后端细的轴承与扳手接触。传动轴与扳手传递动力时，可以为摩擦传动，类似于摩擦式刹车片，或各种牙形离合器的传动方式；本实施例中使用的是凹槽与凸块的插入式传递动力。类似于扳手的传递动力方式。

实施例8

在实施例1的基础上，所述传动轴9套于筒状的电机轴21内轴向滑动连接，筒状电机轴21上有一条轴向方向通孔式的导槽11，传动轴9上固定有定位锁销12，定位锁销12设置于导槽11内。

在本实施例中，传动轴9和电机轴21两者设置为可沿轴向伸缩，传动轴9和电机轴21径向固定，固定方式为电机轴21上开设一个轴向的导槽11，传动轴9上设置一个位于导槽11内的定位锁销12，传动轴9通过定位锁销12和导槽11与电机轴21连接，定位锁销12和导槽11具有限制传动轴9运动伸缩轨迹的功能。

实施例9

所述传动轴9上具有永磁铁，推拉电磁阀10为电磁线圈，所述电磁线圈套在电机轴21和传动轴9交接处一侧。

在本实施例中电机轴21上具有永磁铁，电磁线圈套于传动轴9和电机轴21交接处，电磁线圈位于传动轴9和电机轴21交接处一侧。使用电磁铁和磁铁可有效精确控制传动轴9的伸缩。

综上所述，本发明的原理为，后端工具驱动电机4带动传动轴9传输动力，上紧待拧螺栓；传动轴9同轴对准工具盘18的一个扳手6，其扳手6传动轴9和电机轴21三者同轴，稳定输出拧紧动力；需要更换不同扳手6时，由于工具盘18上的扳手6位于以工具盘18中心轴为圆心的圆周上，所以通过伺服电机3控制工具盘18旋转一定角度后，另一个扳手6旋转至传动轴9和电机轴21同轴位置，另一个扳手6稳定输出动力；由于增加了更换扳手6的功能，切换扳手6时，必须切换传动轴9和不同扳手6连接并传动，本发明的方案是，使用伺服电机3精确定位切换扳手6，使用推拉电磁阀10控制传动轴9，实现切换传动轴9与不同扳手6的传动连接；伺服电机9、推拉电磁阀10和工具驱动电机4，三者由单片机控制，稳定切换，组成一个完整的系统。

需要说明，本实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后…… )仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

尽管已经用特征和/或方法专用的语言描述了一种可自动更换扳手的机械手的各实施例。但是所附权利要求主题不必限于所述的具体特征或方法。相反，具体特征和方法是作为一种可自动更换扳手的机械手的实现来公开的。

Claims (10)

1.一种可自动更换扳手的机械手，其特征在于，包括：工具盘（18）、工具驱动电机（4）、伺服电机（3）和推拉电磁阀（10），伺服电机（3）的输出轴与工具盘（18）的中心轴（1）同轴连接，工具盘（18）包括柱体转轮，所述柱体转轮周向上含有若干平行于中心轴（1）的柱状通孔（19），各柱状通孔（19）内分别置有不同规格的扳手（6），扳手（6）通过旋转压缩机构可伸缩连接在柱状通孔（19）内，所述旋转压缩机构压缩时，扳手（6）前端延伸至柱状通孔（19）外；其中一柱状通孔（19）的后端具有传动轴（9），工具驱动电机（4）输出端的电机轴（21）与传动轴（9）周向固定连接，传动轴（9）径向与推拉电磁阀（10）磁性连接，推拉电磁阀（10）推动传动轴（9）向前伸展时，传动轴（9）前端延伸至柱状通孔（19）内与扳手（6）后端传动连接。

2.如权利要求1所述一种可自动更换扳手的机械手，其特征在于，所述旋转压缩机构为推力轴承（16）和复位弹簧（8），扳手（6）和推力轴承（16）同轴连接，复位弹簧（8）一端连接推力轴承（16），另一端连接柱状通孔（19）一端。

3.如权利要求1所述一种可自动更换扳手的机械手，其特征在于，还包括控制电路，推拉电磁阀（10）、工具驱动电机（4）和伺服电机（3）与所述控制电路电连接，电源和外部控制按钮与控制电路电连接。

4.如权利要求2所述一种可自动更换扳手的机械手，其特征在于，所述工具盘（18）两端具有工具盘盖板，所述工具盘盖板上具有与工具盘（18）柱状通孔（19）位置相同的通孔，工具盘盖板固定于工具盘（18）两端，所述扳手（6）为“凸”型，推力轴承（16）套在所述“凸”型扳手（6）台阶槽内，所述通孔大于所述“凸”型扳手（6）细端，所述通孔小于所述“凸”型扳手（6）粗端和/或复位弹簧（8）的直径。

5.如权利要求2所述一种可自动更换扳手的机械手，其特征在于，所述扳手（6）为“凸”型，推力轴承（16）套在所述“凸”型扳手（6）细端，柱状通孔（19）的所述“凸”型扳手（6）细端一端的出口大于所述“凸”型扳手（6）的细端小于复位弹簧（8）的直径。

6.如权利要求1所述一种可自动更换扳手的机械手，其特征在于，还包括固定架，所述固定架包括侧板（2）和底板（15），侧板（2）固定于底板（15）两侧，工具盘（18）两端具有工具盘定位板（20），工具盘（18）通过中心轴（1）传动连接在两工具盘定位板（20）之间，伺服电机（3）固定于侧板（2）上，伺服电机（3）的所述输出轴穿过一工具盘定位板（20）与中心轴（1）连接，工具盘（18）通过工具盘定位板（20）固定于底板（15）一端，电机（4）固定于底板（15）另一端，推拉电磁阀（10）固定于侧板（2）、底板（15）和/或电机（4）。

7.如权利要求1所述一种可自动更换扳手的机械手，其特征在于，所述与电机轴（21）同轴的扳手（6）前端具有扳手外套管（7），扳手外套管（7）固定或螺纹配合于扳手（6）前端处，扳手外套管（7）具有轴向通孔，所述轴向通孔与扳手（6）间隙配合，所述轴向通孔与扳手（6）同轴。

8.如权利要求1所述一种可自动更换扳手的机械手，其特征在于，所述扳手（6）的扳尾具有卡槽（14），传动轴（9）的前端具有扳手旋转卡头（17），卡槽（14）与扳手旋转卡头（17）插接。

9.如权利要求1所述一种可自动更换扳手的机械手，其特征在于，所述传动轴（9）套于筒状的电机轴（21）内轴向滑动连接，筒状电机轴（21）上有一条轴向方向通孔式的导槽（11），传动轴（9）上固定有定位锁销（12），定位锁销（12）设置于导槽（11）内。

10.一种可自动更换扳手的机械手的工作方法，其特征在于，工具盘为一个能旋转的携带多个不同扳手的扁柱形或多边柱形，其中心轴与伺服电机固定连接，伺服电机被设置为能设定角度转动，工具盘中的扳手以旋转压缩机构固定，旋转压缩机构固定使扳手受力伸出或缩回工具盘内蓄力，并且可以使扳手工作时旋转，工作时，扳手被按压，扳手前端被按压伸出工具盘外，与待拧螺栓对接以使扳手旋转拧紧螺栓，如果需要更换不同型号的扳手，则传动轴退出柱状通孔，扳手复位至工具盘内，伺服电机以一定的角度旋转，更换对应扳手，对应的扳手再次被按压出工具盘外，上紧待拧螺栓；对于给扳手施加按压力和旋转动力的部分，轴向的运动力，为一个由推拉电磁阀控制传动轴；径向的旋转动力，为工具驱动电机；此工具驱动电机输出动力时，其传动轴需要与工具盘中一个扳手同轴，以输出稳定转矩；将扳手按压出工具盘的动力源为推拉电磁阀，推拉电磁阀以其电磁隔空控制传动轴轴向伸缩，传动轴与工具驱动电机的电机轴滑动连接，并且径向固定，使得电机轴的转矩能传递给传动轴，传动轴经推拉电磁阀伸出，传动轴深入柱状通孔将扳手按出，由于按出扳手时，柱状通孔内复位弹簧被压缩，且产生反作用力，传动轴和扳手之间会形成一个接触的按压力，传动轴旋转时会带动扳手旋转，达到动力的输出。