CN110394619B - 一种自动对中拧紧系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动对中拧紧系统，包括导轨、助力机械臂、装具主体框架、工件定位单元和浮动对中拧紧单元，助力机械臂上端滑动连接导轨，助力机械臂下端连接装具主体框架，工件定位单元和浮动对中拧紧单元连接且工件定位单元和浮动对中拧紧单元都设置在装具主体框架上，待安装零件固定在工件定位单元上，浮动对中拧紧单元将待安装零件装入工件主体内。优点：本自动对中拧紧系统，由传统的人工拧紧改为自动拧紧，减少人力投入；提升产能：在不增加人工的前提下，螺栓同步拧紧，提升效率；增加容差功能，利用平面推力轴承的浮动来解决拧紧套筒与螺栓定位的误差问题。

Description

一种自动对中拧紧系统

技术领域

本发明涉及一种自动对中拧紧系统。

背景技术

目前汽车表调线(四门两盖及翼子板)的安装大部分为人工装配人工拧紧，在生产线产能日益提高及人力成本不断增加的背景下，传统作业已无法满足，迫切需要技术变革来满足发展需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对背景技术中提及的现有技术中人工装配零件无法满足工业自动化需求的技术问题。

本发明所采取的技术方案是：一种自动对中拧紧系统，包括导轨、助力机械臂、装具主体框架、工件定位单元和浮动对中拧紧单元，助力机械臂上端滑动连接导轨，助力机械臂下端连接装具主体框架，工件定位单元和浮动对中拧紧单元连接且工件定位单元和浮动对中拧紧单元都设置在装具主体框架上，待安装零件固定在工件定位单元上，浮动对中拧紧单元将待安装零件装入工件主体内；

工件定位单元包括固定安装块，固定安装块设置在装具主体框架上；

Y轴旋转定位块，包括Y轴旋转块和Y轴固定块，Y轴固定块设置在固定安装块上，Y轴旋转块与Y轴固定块之间可插入Y向调节垫片；

Y向旋臂，一端连接Y轴旋转块；

Y向旋转定位调节螺杆，Y向旋转定位调节螺杆一端转动设置在Y向旋臂一端的侧面上，Y向旋转定位调节螺杆另一端插入固定安装块上设置的螺杆座内，Y向旋转定位调节螺杆另一端螺纹副连接螺母；

Y向旋转轴固定块，一端固定在装具主体框架上，另一端呈“U”字型；Y向旋臂的另一端位于呈“U”字型的Y向旋转轴固定块另一端并通过Y向旋转轴转动连接Y向旋转轴固定块另一端；

X向旋转轴，X向旋转轴与Y向旋转轴空间垂直设置，X向旋转轴设置在第一过渡连接块上，第一过渡连接块与Y向旋臂另一端连接；

第二过渡连接块，第二过渡连接块的中部位置通过第三过渡连接块和第四过渡连接块与第一过渡连接块连接；第二过渡连接块的下部和上部都设置X轴旋转定位块，X轴旋转定位块包括X轴旋转块和X轴固定块，X轴旋转块和X轴固定块之间转动贴合，X轴固定块设置在装具主体框架上，X轴旋转块通过连接块设置在第二过渡连接块上，X轴固定块与装具主体框架之间设置调整X向位置的X向调节垫片；

第一气缸，第一气缸通过气缸安装板沿第二过渡连接块长度方向设置在第二过渡连接块的侧面，第一气缸的活塞杆指向第二过渡连接块的上部；

直线导轨副，沿第二过渡连接块长度方向设置在第二过渡连接块的侧面，直线导轨副位于第二过渡连接块的上部；

滑块安装板，滑块安装板设置直线导轨副的滑块上，滑块安装板与第一气缸活塞杆连接；

需安装零件托板，通过第五过渡连接块、第六过渡连接块和第七过渡连接块与滑块安装板连接，第五过渡连接块与滑块安装板连接且第五过渡连接块与滑块安装板之间设置第一调整垫片，第六过渡连接块与第五过渡连接块连接，第七过渡连接块设置在第六过渡连接块的顶部且第七过渡连接块与第六过渡连接块之间设置第一调整垫片；

需安装零件压紧块，通过第八过渡连接块和第九过渡连接块设置在第二过渡连接块的上端端部，第八过渡连接块沿第二过渡连接块长度方向设置在第二过渡连接块侧面上，第九过渡连接块与第八过渡连接块的侧面连接，需安装零件压紧块设置在第九过渡连接块的顶部且位于需安装零件托板的正上方；需安装零件压紧块与第八过渡连接块之间设置第一调整垫片，第九过渡连接块与第八过渡连接块之间设置第一调整垫片；

浮动对中拧紧单元包括机构安装块，固定在装具主体框架上；

第二气缸，固定在机构安装块上；

活动连接板，与第二气缸的活塞杆相连，活动连接板与机构安装块之间通过两根导杆和两个直线轴承滑动导向，两个直线轴承间隔设置在机构安装块上，两根导杆分别贯穿两个直线轴承，两根导杆一端固定在活动连接板上；

浮动机构固定板，通过过渡板与活动连接板连接；

浮动机构浮动板，与浮动机构固定板之间通过三个平面推力轴承组和两个浮动弹簧组实现浮动连接；三个平面推力轴承组均包括螺栓、两个平面推力轴承和螺母，螺栓同时贯穿浮动机构浮动板和浮动机构固定板，螺栓两端通过螺母锁固；两个平面推力轴承均设置在螺栓上，其中一个平面推力轴承位于浮动机构浮动板和浮动机构固定板之间，另一个平面推力轴承位于浮动机构固定板的上方；两个浮动弹簧组均包括滚珠衬套导向组件和压缩弹簧，滚珠衬套导向组件一端设置在浮动机构固定板上，另一端支撑住拧紧枪安装板；压缩弹簧套在滚珠衬套导向组件上；

用于将待安装零件拧紧在工件主体上的拧紧枪，拧紧枪设置在拧紧枪安装板上；

螺栓套筒，通过螺栓套筒导向套设置在拧紧枪安装板上且与拧紧枪的枪头连接。

对本发明技术方案的优选，自动对中拧紧系统还包括浮动纠偏机构，浮动纠偏机构设置在助力机械臂下端与装具主体框架之间，浮动纠偏机构包括转接块、机械端连接板、装具端连接板、两个X向旋转轴、两个Y向旋转轴和四个压簧，机械端连接板与装具端连接板叠放设置，四个压簧分别置于机械端连接板与装具端连接板的四个转角处；机械端连接板的外侧面连接助力机械臂下端，机械端连接板的内侧面对称设置两个Y向耳座，装具端连接板的外侧面连接装具主体框架，装具端连接板的内侧面对称设置两个X向耳座，转接块置于机械端连接板与装具端连接板之间，两个X向旋转轴分别贯穿两个X向耳座并连接转接块，两个Y向旋转轴分别贯穿两个Y向耳座并连接转接块。本发明中浮动纠偏机构的设置装具主体框架与助力机械臂之间，以消除钢结构及轨道安装带来的误差。

对本发明技术方案的优选，自动对中拧紧系统还包括装具主体框架定位单元，装具主体框架定位单元设置在装具主体框架用来锁固装具主体框架的位置，装具主体框架定位单元包括摇臂夹紧气缸、气缸安装块、第一定位夹紧块和第二定位夹紧块，摇臂夹紧气缸的缸壳连接气缸安装块，第一定位夹紧块设置在摇臂夹紧气缸的摇臂端部，第二定位夹紧块设置在气缸安装块上且与第一定位夹紧块配合用来夹紧；装具主体框架定位单元通过气缸安装块固定在装具主体框架上。装具主体框架定位单元设置优点是，在装具主体框架移动到指定作业位置时，将装具主体框架与工件主体牢固在一起。

对本发明技术方案的优选，装具主体框架包括主体框架、吊点和把手，吊点设置在主体框架的上部，吊点与助力机械臂连接，把手设置在主体框架的框架边上；在主体框架的一条框架边上设置供工件定位单元安装的第一安装位，在主体框架的一条框架边上还设置供浮动对中拧紧单元安装的第二安装位，第二安装位与第一安装位一一对应设置；在主体框架的另一条框架边上设置供装具主体框架定位单元安装的第三安装位；在主体框架的下部设置装具主体框架位置确定的定位块，定位块活动插入工件主体内将装具主体框架辅助的稳定在工件主体上；在装具主体框架的两条框架边上都设置装具主体框架位置稳定的定位销，两个定位销均与工件主体上的销孔配合设置用来将装具主体框架定位在工件主体上。本发明中装具主体框架的结构设置的好处是，1、操作者握把手带动助力机械臂将携带需安装工件的装具移动到指定作业位置。2、将定位销与工件主体进行配合定位，同时定位块辅助框架稳定在工件主体上。3、第二安装位与第一安装位的设置方便工件定位单元和浮动对中拧紧单元的快速安装。

对本发明技术方案的优选，在第二过渡连接块的上部设置限制第一气缸的活塞杆最大行程的气缸伸出限位块，气缸伸出限位块包括活动限位块和固定限位块，活动限位块与直线导轨副的滑块相连，固定限位块通过第十过渡连接块设置在第二过渡连接块上部的侧面上。

对本发明技术方案的优选，在需安装零件压紧块上设置用于检测需安装零件托板是否有待安装零件的第一传感器，第一传感器的探头部通过第一传感器支架固定在需安装零件压紧块上，第一传感器的探头部指向需安装零件托板。

对本发明技术方案的优选，在第二过渡连接块的中部位置处设置用于检测待安装零件装入的工件主体是否到位的第二传感器，第二传感器的探头部通过第二传感器支架设置在第二过渡连接块的侧面上，第二传感器支架的探头部指向工件主体所在侧。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

1、本自动对中拧紧系统，由传统的人工拧紧改为自动拧紧，减少人力投入。

2、本自动对中拧紧系统，提升产能：在不增加人工的前提下，螺栓同步拧紧，提升效率。

3、本自动对中拧紧系统，增加容差功能，利用平面推力轴承的浮动来解决拧紧套筒与螺栓定位的误差问题。

附图说明

图1是自动对中拧紧系统的位置布置图。

图2是浮动纠偏机构的结构示意图。

图3是装具主体框架的第一示意图。

图4是装具主体框架的第二示意图。

图5是装具主体框架定位单元的示意图。

图6是工件定位单元的第一示意图。

图7是工件定位单元的第二示意图。

图8是浮动对中拧紧单元的第一示意图。

图9是浮动对中拧紧单元的第二示意图。

图10是实施例的部分作业流程图。

具体实施方式

下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

为使本发明的内容更加明显易懂，以下结合附图1-图10和具体实施方式做进一步的描述。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本实施例的一种自动对中拧紧系统，包括导轨1、助力机械臂2、装具主体框架4、工件定位单元6和浮动对中拧紧单元7，助力机械臂2上端滑动连接导轨1，助力机械臂2下端连接装具主体框架4，工件定位单元6和浮动对中拧紧单元7连接且工件定位单元6和浮动对中拧紧单元7都设置在装具主体框架4上，待安装零件8固定在工件定位单元6上，浮动对中拧紧单元7将待安装零件8装入工件主体内。

如图1所示，本实施例中在助力机械臂2下端与装具主体框架4之间设置浮动纠偏机构3，以消除钢结构及轨道安装带来的误差。

如图2所示，浮动纠偏机构3包括转接块3.1、机械端连接板3.2、装具端连接板3.3、两个X向旋转轴3.4、两个Y向旋转轴3.5和四个压簧3.6，机械端连接板3.2与装具端连接板3.3叠放设置，四个压簧3.6分别置于机械端连接板3.2与装具端连接板3.3的四个转角处；机械端连接板3.2的外侧面连接助力机械臂2下端，机械端连接板3.2的内侧面对称设置两个Y向耳座，装具端连接板3.3的外侧面连接装具主体框架4，装具端连接板3.3的内侧面对称设置两个X向耳座，转接块3.1置于机械端连接板3.2与装具端连接板3.3之间，两个X向旋转轴3.4分别贯穿两个X向耳座并连接转接块3.1，两个Y向旋转轴3.5分别贯穿两个Y向耳座并连接转接块3.1。

如图3和4所示，装具主体框架4包括主体框架4.1、吊点4.5和把手4.4，吊点4.5设置在主体框架4.1的上部，吊点4.5与助力机械臂2连接，把手4.4设置在主体框架4.1的框架边上；在主体框架4.1的一条框架边上设置供工件定位单元6安装的第一安装位，在主体框架4.1的一条框架边上还设置供浮动对中拧紧单元7安装的第二安装位，第二安装位与第一安装位一一对应设置；在主体框架4.1的另一条框架边上设置供装具主体框架定位单元5安装的第三安装位；在主体框架4.1的下部设置装具主体框架4位置确定的定位块4.3，定位块4.3活动插入工件主体内将装具主体框架4辅助的稳定在工件主体上；在装具主体框架4的两条框架边上都设置装具主体框架4位置稳定的定位销4.2，两个定位销4.2均与工件主体上的销孔配合设置用来将装具主体框架4定位在工件主体上。

本发明中装具主体框架4的结构设置的好处是，1、操作者握把手带动滑动助力臂将携带需安装工件的装具移动到指定作业位置。2、将定位销与工件主体进行配合定位，同时定位块辅助框架稳定在工件主体上。3、第二安装位与第一安装位的设置方便工件定位单元6和浮动对中拧紧单元7的快速安装。

装具主体框架4在使用时，可以依据需要在主体框架4.1的一条框架边上设置多个供工件定位单元6安装的第一安装位和多个供浮动对中拧紧单元7安装的第二安装位。

装具主体框架4在使用时，操作者将所需安装的待安装零件8安装到装具主体框架4上，操作者握把手带动滑动助力臂将携带待安装零件8的本拧紧系统移动到指定作业位置，两个定位销4.2均与工件主体上的销孔配合设置用来将装具主体框架4定位在工件主体上，同时主体框架4.1下部的定位块4.3活动插入工件主体内将装具主体框架4辅助的稳定在工件主体上。

如图5所示，装具主体框架定位单元5设置在装具主体框架4用来锁固装具主体框架4的位置，装具主体框架定位单元5包括摇臂夹紧气缸5.4、气缸安装块5.3、第一定位夹紧块5.2和第二定位夹紧块5.1，摇臂夹紧气缸5.4的缸壳连接气缸安装块5.3，第一定位夹紧块5.2设置在摇臂夹紧气缸5.4的摇臂端部，第二定位夹紧块5.1设置在气缸安装块5.3上且与第一定位夹紧块5.2配合用来夹紧；装具主体框架定位单元5通过气缸安装块5.3固定在装具主体框架4上。装具主体框架定位单元在装具主体框架4移动到指定作业位置时，将装具主体框架4与工件主体牢固在一起。

如图6和7所示，工件定位单元6包括固定安装块6.1、Y轴旋转定位块6.5、Y向旋臂6.4、Y向旋转定位调节螺杆6.7、Y向旋转轴固定块6.2、X向旋转轴6.8、第二过渡连接块6.12、第一气缸6.17、直线导轨副6.18、滑块安装板6.19、需安装零件托板6.22和需安装零件压紧块6.26。

固定安装块6.1设置在装具主体框架4上；Y轴旋转定位块6.5，包括Y轴旋转块6.5-1和Y轴固定块6.5-2，Y轴固定块6.5-2设置在固定安装块6.1上，Y轴旋转块6.5-1与Y轴固定块6.5-2之间可插入Y向调节垫片6.6；Y向旋臂6.4一端连接Y轴旋转块6.5-1；Y向旋转定位调节螺杆6.7一端转动设置在Y向旋臂6.4一端的侧面上，Y向旋转定位调节螺杆6.7另一端插入固定安装块6.1上设置的螺杆座内，Y向旋转定位调节螺杆6.7另一端螺纹副连接螺母；Y向旋转轴固定块6.2一端固定在装具主体框架4上，另一端呈“U”字型；Y向旋臂6.4的另一端位于呈“U”字型的Y向旋转轴固定块6.2另一端并通过Y向旋转轴6.3转动连接Y向旋转轴固定块6.2另一端；X向旋转轴6.8与Y向旋转轴6.3空间垂直设置，X向旋转轴6.8设置在第一过渡连接块6.9上，第一过渡连接块6.9与Y向旋臂6.4另一端连接；第二过渡连接块6.12的中部位置通过第三过渡连接块6.11和第四过渡连接块6.10与第一过渡连接块6.9连接；第二过渡连接块6.12的下部和上部都设置X轴旋转定位块，X轴旋转定位块包括X轴旋转块6.14-1和X轴固定块6.14-2，X轴旋转块6.14-1和X轴固定块6.14-2之间转动贴合，X轴固定块6.14-2设置在装具主体框架4上，X轴旋转块6.14-1通过连接块6.13设置在第二过渡连接块6.12上，X轴固定块6.14-2与装具主体框架4之间设置调整X向位置的X向调节垫片6.15；第一气缸6.17通过气缸安装板6.16沿第二过渡连接块6.12长度方向设置在第二过渡连接块6.12的侧面，第一气缸6.17的活塞杆指向第二过渡连接块6.12的上部；直线导轨副6.18沿第二过渡连接块6.12长度方向设置在第二过渡连接块6.12的侧面，直线导轨副6.18位于第二过渡连接块6.12的上部；滑块安装板6.19设置直线导轨副6.18的滑块上，滑块安装板6.19与第一气缸6.17活塞杆连接；需安装零件托板6.22通过第五过渡连接块6.20、第六过渡连接块6.21和第七过渡连接块6.27与滑块安装板6.19连接，第五过渡连接块6.20与滑块安装板6.19连接且第五过渡连接块6.20与滑块安装板6.19之间设置第一调整垫片6.34，第六过渡连接块6.21与第五过渡连接块6.20连接，第七过渡连接块6.27设置在第六过渡连接块6.21的顶部且第七过渡连接块6.27与第六过渡连接块6.21之间设置第一调整垫片6.34；需安装零件压紧块6.26通过第八过渡连接块6.24和第九过渡连接块6.25设置在第二过渡连接块6.12的上端端部，第八过渡连接块6.24沿第二过渡连接块6.12长度方向设置在第二过渡连接块6.12侧面上，第九过渡连接块6.25与第八过渡连接块6.24的侧面连接，需安装零件压紧块6.26设置在第九过渡连接块6.25的顶部且位于需安装零件托板6.22的正上方；需安装零件压紧块6.26与第八过渡连接块6.24之间设置第一调整垫片6.34，第九过渡连接块6.25与第八过渡连接块6.24之间设置第一调整垫片6.34。

本工件定位单元6，装配完成后进行调试，根据实际工况将需安装零件8与工件主体进行匹配。因加工及安装均有误差，为消除误差带来的影响，本工件定位单元6设有调整垫片及旋转调整，将位置调整之后完成，需安装零件8与工件主体匹配完成后，将工件定位单元6锁定。

本工件定位单元6，在需安装零件压紧块6.26上设置用于检测需安装零件托板6.22是否有待安装零件8的第一传感器9，第一传感器9的探头部通过第一传感器支架10固定在需安装零件压紧块6.26上，第一传感器9的探头部指向需安装零件托板6.22。

本工件定位单元6，在第二过渡连接块6.12的中部位置处设置用于检测待安装零件8装入的工件主体是否到位的第二传感器6.30，第二传感器6.30的探头部通过第二传感器支架6.29设置在第二过渡连接块6.12的侧面上，第二传感器支架6.29的探头部指向工件主体所在侧。

第一传感器9和第二传感器6.30均为外购件，多个厂家销售，本发明不限定购买的具体厂家和型号。

本工件定位单元6，在第二过渡连接块6.12的上部设置限制第一气缸6.17的活塞杆最大行程的气缸伸出限位块6.32，气缸伸出限位块6.32包括活动限位块6.32-1和固定限位块6.32-2，活动限位块6.32-1与直线导轨副6.18的滑块相连，固定限位块6.32-2通过第十过渡连接块6.31设置在第二过渡连接块6.12上部的侧面上。

本工件定位单元6，操作者将需安装零件8安装到工件定位单元6上；第一传感器9检测待安装零件8是否放置在需安装零件托板6.22，防止待安装零件8漏装或安装不到位。

本工件定位单元6，在操作者带动助力机械臂将本拧紧系统移动到指定作业位置；此时，第二传感器6.30可用于检测工件主体11是否到位，防止工件主体11不到位；有工件主体11时，将本拧紧系统固定在此位置处。

如图8和9所示，浮动对中拧紧单元7包括机构安装块7.1、第二气缸7.2、活动连接板7.5、浮动机构固定板7.6、浮动机构浮动板7.7、螺栓套筒7.12和用于将待安装零件8拧紧在工件主体上的拧紧枪7.14。

机构安装块7.1固定在装具主体框架4上；第二气缸7.2固定在机构安装块7.1上；活动连接板7.5与第二气缸7.2的活塞杆相连，活动连接板7.5与机构安装块7.1之间通过两根导杆7.3和两个直线轴承7.4滑动导向，两个直线轴承7.4间隔设置在机构安装块7.1上，两根导杆7.3分别贯穿两个直线轴承7.4，两根导杆7.3一端固定在活动连接板7.5上；浮动机构固定板7.6通过过渡板7.15与活动连接板7.5连接；浮动机构浮动板7.7与浮动机构固定板7.6之间通过三个平面推力轴承组和两个浮动弹簧组7.8实现浮动连接；三个平面推力轴承组均包括螺栓7.10、两个平面推力轴承7.9和螺母，螺栓7.10同时贯穿浮动机构浮动板7.7和浮动机构固定板7.6，螺栓7.10两端通过螺母锁固；两个平面推力轴承7.9均设置在螺栓7.10上，其中一个平面推力轴承7.9位于浮动机构浮动板7.7和浮动机构固定板7.6之间，另一个平面推力轴承7.9位于浮动机构固定板7.6的上方；两个浮动弹簧组7.8均包括滚珠衬套导向组件7.8-1和压缩弹簧7.8-2，滚珠衬套导向组件7.8-1一端设置在浮动机构固定板7.6上，另一端支撑住拧紧枪安装板7.11；压缩弹簧7.8-2套在滚珠衬套导向组件7.8-1上；用于将待安装零件8拧紧在工件主体上的拧紧枪7.14设置在拧紧枪安装板7.11上；螺栓套筒7.12通过螺栓套筒导向套7.13设置在拧紧枪安装板7.11上且与拧紧枪7.14的枪头连接。

本浮动对中拧紧单元7：操作者将浮动对中拧紧单元7安装到指定作业位置后，即螺栓套筒7.12套住待安装零件8上的螺栓；第二气缸7.2气缸伸出，活动连接板7.5带动浮动机构固定板7.6一起直线运动，从而拧紧枪7.14沿滚珠衬套导向组件7.8-1轴向运动并压缩弹簧7.8-2，到位后，拧紧枪7.14运转，在压缩弹簧弹力及拧紧枪旋紧力的作用下通过螺栓套筒7.12将带安装零件8通过拧紧螺栓旋入紧固，达到紧固螺栓额定扭矩后，拧紧枪自动停止运转并反馈信号，带安装零件8通过螺栓拧紧在工件主体11上。拧紧枪气缸缩回，将拧紧枪及螺栓套筒脱离带安装零件8上的拧紧螺栓。

本实施例的工作步骤：

装配本实施例的自动对中拧紧系统13；

输送运载设备12将待安装零件8的安装工件主体11进入本工位指定作业位置。

操作者将所需安装的待安装零件8安装到装具主体框架4上，待安装零件8通过需安装零件压紧块6.26设置在需安装零件托板6.22上。第一传感器9检测待安装零件8是否放置在需安装零件托板6.22，第一传感器9检测到有待安装零件8时，完成待安装零件8的安装；之后操作者握把手带动助力机械臂2沿导轨1滑动将自动对中拧紧系统13移动到指定作业位置。

自动对中拧紧系统13中，第二传感器6.30检测工件主体11是否到位，有工件主体11时，将自动对中拧紧系统13固定在此作业位置，两个定位销4.2均与工件主体上的销孔配合设置用来将装具主体框架4定位在工件主体上，主体框架4.1下部的定位块4.3活动插入工件主体内将装具主体框架4辅助的稳定在工件主体上；装具主体框架定位单元5内的夹紧气缸5.4驱动第一定位夹紧块5.2和第二定位夹紧块5.1夹住工件主体11，将装具主体框架4与工件主体11牢固在一起。

操作者将浮动对中拧紧单元7安装到指定作业位置后，即螺栓套筒7.12套住待安装零件8上的螺栓；第二气缸7.2气缸伸出，活动连接板7.5带动浮动机构固定板7.6一起直线运动，从而拧紧枪7.14沿滚珠衬套导向组件7.8-1轴向运动并压缩弹簧7.8-2，到位后，拧紧枪7.14运转，在压缩弹簧弹力及拧紧枪旋紧力的作用下通过螺栓套筒7.12将带安装零件8通过拧紧螺栓旋入紧固，达到紧固螺栓额定扭矩后，拧紧枪自动停止运转并反馈信号，带安装零件8通过螺栓拧紧在工件主体11上。拧紧枪气缸缩回，将拧紧枪及螺栓套筒脱离带安装零件8上的拧紧螺栓。

操作者握把手带动助力机械臂2沿导轨1滑动将空载的自动对中拧紧系统13移动到初始安全位后复位，输送运载设备12传送已完成作业的工件主体11进入下一工位。

凡本发明说明书中未作特别说明的均为现有技术或者通过现有的技术能够实现，应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种自动对中拧紧系统，其特征在于：包括导轨(1)、助力机械臂(2)、装具主体框架(4)、工件定位单元(6)和浮动对中拧紧单元(7)，助力机械臂(2)上端滑动连接导轨(1)，助力机械臂(2)下端连接装具主体框架(4)，工件定位单元(6)和浮动对中拧紧单元(7)连接且工件定位单元(6)和浮动对中拧紧单元(7)都设置在装具主体框架(4)上，待安装零件(8)固定在工件定位单元(6)上，浮动对中拧紧单元(7)将待安装零件(8)装入工件主体内；

工件定位单元(6)包括固定安装块(6.1)，固定安装块(6.1)设置在装具主体框架(4)上；

Y轴旋转定位块(6.5)，包括Y轴旋转块(6.5-1)和Y轴固定块(6.5-2)，Y轴固定块(6.5-2)设置在固定安装块(6.1)上，Y轴旋转块(6.5-1)与Y轴固定块(6.5-2)之间可插入Y向调节垫片(6.6)；

Y向旋臂(6.4)，一端连接Y轴旋转块(6.5-1)；

Y向旋转定位调节螺杆(6.7)，Y向旋转定位调节螺杆(6.7)一端转动设置在Y向旋臂(6.4)一端的侧面上，Y向旋转定位调节螺杆(6.7)另一端插入固定安装块(6.1)上设置的螺杆座内，Y向旋转定位调节螺杆(6.7)另一端螺纹副连接螺母；

Y向旋转轴固定块(6.2)，一端固定在装具主体框架(4)上，另一端呈“U”字型；Y向旋臂(6.4)的另一端位于呈“U”字型的Y向旋转轴固定块(6.2)另一端并通过Y向旋转轴(6.3)转动连接Y向旋转轴固定块(6.2)另一端；

X向旋转轴(6.8)，X向旋转轴(6.8)与Y向旋转轴(6.3)空间垂直设置，X向旋转轴(6.8)设置在第一过渡连接块(6.9)上，第一过渡连接块(6.9)与Y向旋臂(6.4)另一端连接；

第二过渡连接块(6.12)，第二过渡连接块(6.12)的中部位置通过第三过渡连接块(6.11)和第四过渡连接块(6.10)与第一过渡连接块(6.9)连接；第二过渡连接块(6.12)的下部和上部都设置X轴旋转定位块，X轴旋转定位块包括X轴旋转块(6.14-1)和X轴固定块(6.14-2)，X轴旋转块(6.14-1)和X轴固定块(6.14-2)之间转动贴合，X轴固定块(6.14-2)设置在装具主体框架(4)上，X轴旋转块(6.14-1)通过连接块(6.13)设置在第二过渡连接块(6.12)上，X轴固定块(6.14-2)与装具主体框架(4)之间设置调整X向位置的X向调节垫片(6.15)；

第一气缸(6.17)，第一气缸(6.17)通过气缸安装板(6.16)沿第二过渡连接块(6.12)长度方向设置在第二过渡连接块(6.12)的侧面，第一气缸(6.17)的活塞杆指向第二过渡连接块(6.12)的上部；

直线导轨副(6.18)，沿第二过渡连接块(6.12)长度方向设置在第二过渡连接块(6.12)的侧面，直线导轨副(6.18)位于第二过渡连接块(6.12)的上部；

滑块安装板(6.19)，滑块安装板(6.19)设置直线导轨副(6.18)的滑块上，滑块安装板(6.19)与第一气缸(6.17)活塞杆连接；

需安装零件托板(6.22)，通过第五过渡连接块(6.20)、第六过渡连接块(6.21)和第七过渡连接块(6.27)与滑块安装板(6.19)连接，第五过渡连接块(6.20)与滑块安装板(6.19)连接且第五过渡连接块(6.20)与滑块安装板(6.19)之间设置第一调整垫片(6.34)，第六过渡连接块(6.21)与第五过渡连接块(6.20)连接，第七过渡连接块(6.27)设置在第六过渡连接块(6.21)的顶部且第七过渡连接块(6.27)与第六过渡连接块(6.21)之间设置第一调整垫片(6.34)；

需安装零件压紧块(6.26)，通过第八过渡连接块(6.24)和第九过渡连接块(6.25)设置在第二过渡连接块(6.12)的上端端部，第八过渡连接块(6.24)沿第二过渡连接块(6.12)长度方向设置在第二过渡连接块(6.12)侧面上，第九过渡连接块(6.25)与第八过渡连接块(6.24)的侧面连接，需安装零件压紧块(6.26)设置在第九过渡连接块(6.25)的顶部且位于需安装零件托板(6.22)的正上方；需安装零件压紧块(6.26)与第八过渡连接块(6.24)之间设置第一调整垫片(6.34)，第九过渡连接块(6.25)与第八过渡连接块(6.24)之间设置第一调整垫片(6.34)；

浮动对中拧紧单元(7)包括机构安装块(7.1)，固定在装具主体框架(4)上；

第二气缸(7.2)，固定在机构安装块(7.1)上；

活动连接板(7.5)，与第二气缸(7.2)的活塞杆相连，活动连接板(7.5)与机构安装块(7.1)之间通过两根导杆(7.3)和两个直线轴承(7.4)滑动导向，两个直线轴承(7.4)间隔设置在机构安装块(7.1)上，两根导杆(7.3)分别贯穿两个直线轴承(7.4)，两根导杆(7.3)一端固定在活动连接板(7.5)上；

浮动机构固定板(7.6)，通过过渡板(7.15)与活动连接板(7.5)连接；

浮动机构浮动板(7.7)，与浮动机构固定板(7.6)之间通过三个平面推力轴承组和两个浮动弹簧组(7.8)实现浮动连接；三个平面推力轴承组均包括螺栓(7.10)、两个平面推力轴承(7.9)和螺母，螺栓(7.10)同时贯穿浮动机构浮动板(7.7)和浮动机构固定板(7.6)，螺栓(7.10)两端通过螺母锁固；两个平面推力轴承(7.9)均设置在螺栓(7.10)上，其中一个平面推力轴承(7.9)位于浮动机构浮动板(7.7)和浮动机构固定板(7.6)之间，另一个平面推力轴承(7.9)位于浮动机构固定板(7.6)的上方；两个浮动弹簧组(7.8)均包括滚珠衬套导向组件(7.8-1)和压缩弹簧(7.8-2)，滚珠衬套导向组件(7.8-1)一端设置在浮动机构固定板(7.6)上，另一端支撑住拧紧枪安装板(7.11)；压缩弹簧(7.8-2)套在滚珠衬套导向组件(7.8-1)上；

用于将待安装零件(8)拧紧在工件主体上的拧紧枪(7.14)，拧紧枪(7.14)设置在拧紧枪安装板(7.11)上；

螺栓套筒(7.12)，通过螺栓套筒导向套(7.13)设置在拧紧枪安装板(7.11)上且与拧紧枪(7.14)的枪头连接。

2.根据权利要求1所述的自动对中拧紧系统，其特征在于，自动对中拧紧系统还包括浮动纠偏机构(3)，浮动纠偏机构(3)设置在助力机械臂(2)下端与装具主体框架(4)之间，

浮动纠偏机构(3)包括转接块(3.1)、机械端连接板(3.2)、装具端连接板(3.3)、两个X向旋转轴(3.4)、两个Y向旋转轴(3.5)和四个压簧(3.6)，机械端连接板(3.2)与装具端连接板(3.3)叠放设置，四个压簧(3.6)分别置于机械端连接板(3.2)与装具端连接板(3.3)的四个转角处；机械端连接板(3.2)的外侧面连接助力机械臂(2)下端，机械端连接板(3.2)的内侧面对称设置两个Y向耳座，装具端连接板(3.3)的外侧面连接装具主体框架(4)，装具端连接板(3.3)的内侧面对称设置两个X向耳座，转接块(3.1)置于机械端连接板(3.2)与装具端连接板(3.3)之间，两个X向旋转轴(3.4)分别贯穿两个X向耳座并连接转接块(3.1)，两个Y向旋转轴(3.5)分别贯穿两个Y向耳座并连接转接块(3.1)。

3.根据权利要求1所述的自动对中拧紧系统，其特征在于，自动对中拧紧系统还包括装具主体框架定位单元(5)，装具主体框架定位单元(5)设置在装具主体框架(4)用来锁固装具主体框架(4)的位置，

装具主体框架定位单元(5)包括摇臂夹紧气缸(5.4)、气缸安装块(5.3)、第一定位夹紧块(5.2)和第二定位夹紧块(5.1)，摇臂夹紧气缸(5.4)的缸壳连接气缸安装块(5.3)，第一定位夹紧块(5.2)设置在摇臂夹紧气缸(5.4)的摇臂端部，第二定位夹紧块(5.1)设置在气缸安装块(5.3)上且与第一定位夹紧块(5.2)配合用来夹紧；装具主体框架定位单元(5)通过气缸安装块(5.3)固定在装具主体框架(4)上。

4.根据权利要求3所述的自动对中拧紧系统，其特征在于，装具主体框架(4)包括主体框架(4.1)、吊点(4.5)和把手(4.4)，吊点(4.5)设置在主体框架(4.1)的上部，吊点(4.5)与助力机械臂(2)连接，把手(4.4)设置在主体框架(4.1)的框架边上；在主体框架(4.1)的一条框架边上设置供工件定位单元(6)安装的第一安装位，在主体框架(4.1)的一条框架边上还设置供浮动对中拧紧单元(7)安装的第二安装位，第二安装位与第一安装位一一对应设置；在主体框架(4.1)的另一条框架边上设置供装具主体框架定位单元(5)安装的第三安装位；在主体框架(4.1)的下部设置装具主体框架(4)位置确定的定位块(4.3)，定位块(4.3)活动插入工件主体内将装具主体框架(4)辅助的稳定在工件主体上；在装具主体框架(4)的两条框架边上都设置装具主体框架(4)位置稳定的定位销(4.2)，两个定位销(4.2)均与工件主体上的销孔配合设置用来将装具主体框架(4)定位在工件主体上。

5.根据权利要求1所述的自动对中拧紧系统，其特征在于，在第二过渡连接块(6.12)的上部设置限制第一气缸(6.17)的活塞杆最大行程的气缸伸出限位块(6.32)，气缸伸出限位块(6.32)包括活动限位块(6.32-1)和固定限位块(6.32-2)，活动限位块(6.32-1)与直线导轨副(6.18)的滑块相连，固定限位块(6.32-2)通过第十过渡连接块(6.31)设置在第二过渡连接块(6.12)上部的侧面上。

6.根据权利要求1所述的自动对中拧紧系统，其特征在于，在需安装零件压紧块(6.26)上设置用于检测需安装零件托板(6.22)是否有待安装零件(8)的第一传感器(9)，第一传感器(9)的探头部通过第一传感器支架(10)固定在需安装零件压紧块(6.26)上，第一传感器(9)的探头部指向需安装零件托板(6.22)。

7.根据权利要求1所述的自动对中拧紧系统，其特征在于，在第二过渡连接块(6.12)的中部位置处设置用于检测待安装零件(8)装入的工件主体是否到位的第二传感器(6.30)，第二传感器(6.30)的探头部通过第二传感器支架(6.29)设置在第二过渡连接块(6.12)的侧面上，第二传感器支架(6.29)的探头部指向工件主体所在侧。

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