CN113977248B - 拧紧装置及拧紧方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种拧紧装置及拧紧方法，涉及标准件装配技术领域，通过所述视觉系统拍摄待拧紧螺钉或待拧紧螺母的图像，以对待拧紧螺钉或待拧紧螺母实现识别，通过所述伸缩驱动器的驱动作用使所述螺母拧紧件发生沿所述螺钉拧紧件的长度方向的移动，在需要对待拧紧螺钉进行拧紧时，使所述螺钉拧紧件的用于拧紧待拧紧螺钉的端部伸出所述螺母拧紧件，在需要对待拧紧螺母进行拧紧时，使所述螺钉拧紧件的用于拧紧待拧紧螺钉的端部收纳于管状的所述螺母拧紧件的内部，从而实现了单个所述拧紧装置能完成螺母和螺钉的交替拧紧工作，避免了仅将单一的标准拧紧头连接于机器人的方式所导致的需要频繁更换对应的拧紧头的问题。

Description

拧紧装置及拧紧方法

技术领域

本发明涉及标准件装配技术领域，尤其涉及一种拧紧装置及拧紧方法。

背景技术

随着工厂的人力成本逐年的增长，工厂对自动化设备的需求极为迫切。在汽车座椅厂的生产流水线上需要对座椅的螺钉和螺母进行拧紧。汽车座椅厂会通过机器人使用标准的拧紧头来拧紧螺钉或螺母，但是标准的拧紧头要么只能拧紧螺钉要么只能拧紧螺母，当需要先拧紧螺钉，再拧紧螺母，又再拧紧螺钉时，就需要工人根据生产流程为机器人频繁更换拧紧头，频繁更换拧紧头的操作，使得自动化生产线的生产效率大打折扣，对拧紧头和机器人之间的拆卸连接要求也极高，人工切换拧紧头使得生产成本骤增。

发明内容

本发明提供一种拧紧装置及拧紧方法，以解决现有技术中仅将单一的标准拧紧头连接于机器人所导致的当需要进行螺钉和螺母的交替拧紧工作时需要频繁更换对应的拧紧头的问题。

本发明提供了一种拧紧装置，包括机体、以及设置在所述机体上的视觉系统、控制器、第一旋转驱动器、螺钉拧紧件、螺母拧紧件、切换组件、和定向组件，

所述视觉系统用于拍摄待拧紧螺钉或待拧紧螺母的图像，以对待拧紧螺钉或待拧紧螺母实现识别，所述视觉系统与所述控制器信号连接且将待拧紧螺钉或待拧紧螺母的识别信息发送至所述控制器；

所述控制器与所述第一旋转驱动器电连接，所述第一旋转驱动器的旋转端与所述螺钉拧紧件固定连接并驱动所述螺钉拧紧件旋转拧紧待拧紧螺钉，所述螺钉拧紧件与所述第一旋转驱动器的旋转端的连接处套设有加固件，所述加固件与所述机体固定连接，所述螺钉拧紧件可相对所述加固件转动，所述加固件内部设有限位突起，所述螺钉拧紧件外表面设有环形的限位凹陷，供所述限位突起插入，所述螺母拧紧件为管状，所述螺母拧紧件套设于部分所述螺钉拧紧件的表面且可沿所述螺钉拧紧件的长度方向滑动，所述螺母拧紧件靠近所述第一旋转驱动器一端的内表面与所述螺钉拧紧件的外表面相互啮合，且所述螺母拧紧件的内表面设置有保护薄膜；

所述切换组件包括伸缩驱动器、伸缩连接件、切换套、以及切换轴承，所述切换套套设于所述螺母拧紧件上，所述切换轴承位于所述切换套和所述螺母拧紧件之间，所述控制器还与所述伸缩驱动器电连接，所述伸缩连接件一端与所述伸缩驱动器的伸缩端固定连接，另一端与所述切换套固定连接；

所述定向组件包括第一定向件、第二定向件、和导向杆，所述第一定向件套设于所述第一旋转驱动器上，所述第二定向件固定设于所述切换套上，所述导向杆一端与所述第一定向件固定连接，另一端与所述第二定向件滑动连接，所述导向杆的长度方向平行于所述螺钉拧紧件的长度方向。

具体地，所述机体的至少一个位置用于连接机器人或机械臂等位移驱动设备，所述机器人或所述机械臂等位移驱动设备接收到所述控制器发送的待拧紧螺母或待拧紧螺钉的位置信息后控制所述机体运动。

可理解地，所述螺钉拧紧件的远离所述第一旋转驱动器的一端用于拧紧待拧紧螺钉，所述螺母拧紧件的远离所述第一旋转驱动器的一端用于拧紧待拧紧螺母。

根据本发明提供的一种拧紧装置，所述拧紧装置还包括用于瞄准待拧紧螺钉或待拧紧螺母的微调机构，所述微调机构位于所述机体上，所述视觉系统、控制器、所述第一旋转驱动器、所述螺钉拧紧件、所述螺母拧紧件、所述切换组件、和所述定向组件均位于所述微调机构上；

所述微调机构包括连接板组件、微调板、微调连接件、四个微调驱动器、以及四个微调弹性件，所述连接板组件背面与所述机体可拆卸连接，正面设有呈十字型或X字型的微调凹槽，所述微调凹槽的槽口面积小于所述微调凹槽内底面的面积，四个所述微调驱动器分别位于所述微调凹槽的四个槽段内，四个所述微调驱动器的输出端两两相对朝向所述微调凹槽的中央，所述微调连接件的一端滑动设于所述微调凹槽内部的中央，四个所述微调弹性件在分别所述微调凹槽的四个槽段内连接所述微调驱动器的输出端和所述微调连接件，所述微调连接件的另一端与所述微调板固定连接，所述视觉系统、控制器、所述第一旋转驱动器、所述螺钉拧紧件、所述螺母拧紧件、所述切换组件、和所述定向组件均位于所述微调板上，且所述控制器与四个所述微调驱动器电连接。

根据本发明提供的一种拧紧装置，还包括第二旋转驱动器，所述连接板组件包括连接板本体和转盘，所述连接板本体的正面与所述转盘的背面转动连接，所述转盘可相对所述连接板本体相对转动，所述第二旋转驱动器位于所述连接板组件的背面，所述第二旋转驱动器的旋转端贯穿所述连接板本体后连接于所述转盘，所述第二旋转驱动器的旋转端与所述连接板本体相对转动，所述微调凹槽设置于所述转盘的正面，所述第二旋转驱动器与所述控制器信号连接。

根据本发明提供的一种拧紧装置，所述机体内设有用于收纳所述视觉系统、所述控制器、所述第一旋转驱动器、所述螺钉拧紧件、所述螺母拧紧件、所述切换组件、和所述定向组件的收纳槽，所述连接板组件与所述机体通过螺栓和螺母可拆卸连接且可封闭所述收纳槽的槽口，所述连接板组件背面设有提手，当使用拧紧装置拧紧待拧紧螺钉或待拧紧螺母时，所述连接板组件背面的提手位于所述机体的收纳槽内，当需要收纳拧紧装置时，拆卸所述连接板组件并将其翻转再安装，使得所述连接板组件正面上的所述视觉系统、所述控制器、所述第一旋转驱动器、所述螺钉拧紧件、所述螺母拧紧件、所述切换组件、和所述定向组件位于所述收纳槽内。

根据本发明提供的一种拧紧装置，所述机体内设有用于收纳所述视觉系统、所述控制器、所述第一旋转驱动器、所述螺钉拧紧件、所述螺母拧紧件、所述切换组件、和所述定向组件的收纳槽，所述连接板组件与所述机体通过螺栓和螺母可拆卸连接且可封闭所述收纳槽的槽口，所述连接板组件背面设有电动清洁扫，当使用拧紧装置拧紧待拧紧螺钉或待拧紧螺母时，所述连接板组件背面的电动清洁扫位于所述机体的收纳槽内，当需要收纳拧紧装置时，拆卸所述连接板组件并将其翻转再安装，使得所述连接板组件正面上的所述视觉系统、所述控制器、所述第一旋转驱动器、所述螺钉拧紧件、所述螺母拧紧件、所述切换组件、和所述定向组件位于所述收纳槽内。

根据本发明提供的一种拧紧装置，还包括散热组件，所述散热组件用于对在拧紧过程中的待拧紧螺钉或待拧紧螺母进行散热，所述散热组件包括第一齿环、第二齿环、多个齿轮和多个叶轮组件，所述第一齿环设于所述螺母拧紧件上，所述第一齿环和所述切换套沿从所述螺母拧紧件远离所述第一旋转驱动器的一端到所述螺母拧紧件靠近所述第一旋转驱动器的方向依次分布，多个所述齿轮啮合于所述第一齿环的外表面并啮合于所述第二齿环的内表面，所述第一齿环和所述第二齿环同轴，所述叶轮组件包括连接杆组件和多个扇叶，多个所述扇叶设于所述连接杆组件的一端并沿所述连接杆组件的周向均匀分布，所述连接杆组件相对设置有所述扇叶的一端设于所述齿轮的中部并位于所述齿轮的远离所述第一旋转驱动器的一侧，每个所述齿轮对应设置有一个所述连接杆组件，所述第二齿环与所述切换套固定连接。

根据本发明提供的一种拧紧装置，所述连接杆组件包括第一连接杆和第二连接杆，所述第一连接杆的一端与多个所述扇叶连接，另一端通过万向联轴器传动连接于所述第二连接杆的一端，所述第二连接杆的另一端连接于所述齿轮的中部。

根据本发明提供的一种拧紧装置，还包括发电组件和蓄电池，所述发电组件包括导线组件、第一磁体、和第二磁体，所述导线组件包括U型部、第一直线部、和第二直线部，所述第一直线部和所述第二直线部通过绝缘连接件相对设于所述螺母拧紧件的外表面，所述U型部绕设于所述螺母拧紧件的外部，且所述U型部的两端分别与所述第一直线部的一端和所述第二直线部的一端连接，所述第一磁体和所述第二磁体相对设置于所述切换套上，且所述第一磁体和所述第二磁体在朝向所述螺母拧紧件的端面分别设有相反的磁极，所述第一直线部的另一端和所述第二直线部的另一端分别连接于所述蓄电池的两极，所述蓄电池与所述控制器、所述视觉系统所述第一旋转驱动器及所述伸缩驱动器电连接。

本发明还提供一种利用上述拧紧装置的拧紧方法，包括：

通过所述视觉系统拍摄待拧紧螺钉或待拧紧螺母的图像，当所述视觉系统识别出待拧紧螺钉时，所述视觉系统将待拧紧螺钉的识别信息发送至所述控制器，所述控制器控制所述伸缩驱动器驱动所述螺母拧紧件朝靠近所述第一旋转驱动器的方向移动，使得所述螺钉拧紧件部分伸出所述螺母拧紧件且与待拧紧螺钉适配，所述控制器控制所述第一旋转驱动器驱动所述螺钉拧紧件旋转，以增加待拧紧螺钉的螺纹进给量以完成待拧紧螺钉的拧紧工作；

通过所述视觉系统拍摄待拧紧螺钉或待拧紧螺母的图像，当所述视觉系统识别出待拧紧螺母时，所述视觉系统将待拧紧螺母的识别信息发送至所述控制器，所述控制器控制所述伸缩驱动器驱动所述螺母拧紧件朝远离所述第一旋转驱动器的方向移动，使得所述螺钉拧紧件的自由端位于所述螺母拧紧件内，且所述螺母拧紧件用于拧紧待拧紧螺母的端部与待拧紧螺母适配，所述控制器控制所述第一旋转驱动器驱动所述螺钉拧紧件旋转，进而带动所述螺母拧紧件旋转，以增加待拧紧螺母的螺纹进给量以完成待拧紧螺母的拧紧工作。

本发明还提供另一种利用上述拧紧装置的拧紧方法，包括：

通过所述视觉系统拍摄待拧紧螺钉或待拧紧螺母的图像，当所述视觉系统识别出待拧紧螺钉时，所述视觉系统将待拧紧螺钉的识别信息发送至所述控制器，所述控制器控制所述伸缩驱动器驱动所述螺母拧紧件朝靠近所述第一旋转驱动器的方向移动，使得所述螺钉拧紧件部分伸出所述螺母拧紧件且与待拧紧螺钉适配第一旋转驱动器，调节所述万向联轴器的弯折角度，使待拧紧螺钉位于所述第一连接杆的长度方向上，所述控制器控制所述第一旋转驱动器驱动所述螺钉拧紧件旋转，以增加待拧紧螺钉的螺纹进给量以完成待拧紧螺钉的拧紧工作；

通过所述视觉系统拍摄待拧紧螺钉或待拧紧螺母的图像，当所述视觉系统识别出待拧紧螺母时，所述视觉系统将待拧紧螺母的识别信息发送至所述控制器，所述控制器控制所述伸缩驱动器驱动所述螺母拧紧件朝远离所述第一旋转驱动器的方向移动，使得所述螺钉拧紧件的自由端位于所述螺母拧紧件内，且所述螺母拧紧件用于拧紧待拧紧螺母的端部与待拧紧螺母适配第一旋转驱动器，调节所述万向联轴器的弯折角度，使待拧紧螺母位于所述第一连接杆的长度方向上，所述控制器控制所述第一旋转驱动器驱动所述螺钉拧紧件旋转，进而带动所述螺母拧紧件旋转，以增加待拧紧螺母的螺纹进给量以完成待拧紧螺母的拧紧工作。

本发明提供的拧紧装置及拧紧方法，能达到以下有益效果：

（1）通过所述视觉系统拍摄待拧紧螺钉或待拧紧螺母的图像，以对待拧紧螺钉或待拧紧螺母实现识别，所述控制器可根据所述视觉系统获取的识别信息实现所述螺钉拧紧件相对于待拧紧螺钉的自动识别工作或所述螺母拧紧件相对于待拧紧螺母的自动识别工作，无需通过人工方式实现所述螺钉拧紧件相对于待拧紧螺钉的识别工作或所述螺母拧紧件相对于待拧紧螺母的识别工作以导致的识别效率低和精确度低的缺陷。

（2）通过所述有限位突起与所述限位凹陷的凹凸配合的，使所述螺钉拧紧件在所述第一旋转驱动器的驱动作用下能发生相对于所述机体的旋转运动的同时，对所述螺钉拧紧件的沿所述螺钉拧紧件的长度方向的移动起到限位作用，减轻所述螺钉拧紧件在拧紧过程中在所述机体上发生沿所述螺钉拧紧件的长度方向的震动。

（3）通过所述伸缩驱动器的驱动作用使所述螺母拧紧件发生沿所述螺钉拧紧件的长度方向的移动，在需要对待拧紧螺钉进行拧紧时，通过所述螺母拧紧件的沿所述螺钉拧紧件的长度方向的移动使所述螺钉拧紧件的用于拧紧待拧紧螺钉的端部伸出所述螺母拧紧件，在需要对待拧紧螺母进行拧紧时，通过所述螺母拧紧件的沿所述螺钉拧紧件的长度方向的移动使所述螺钉拧紧件的用于拧紧待拧紧螺钉的端部收纳于管状的所述螺母拧紧件的内部，使所述螺母拧紧件的用于拧紧待拧紧的螺母的端部能够套接待拧紧的螺母，从而实现了单个所述拧紧装置能完成螺母和螺钉的交替拧紧工作，避免了仅将单一的标准拧紧头连接于机器人的方式所导致的当需要进行螺钉和螺母的交替拧紧工作时需要频繁更换对应的拧紧头的问题。

（4）所述螺母拧紧件的用于啮合所述螺钉拧紧件的外表面的内表面设置有保护薄膜，使所述螺母拧紧件与所述螺钉拧紧件之间的相对滑动更平顺，且降低了所述螺母拧紧件与所述螺钉拧紧件因相对滑动而发生磨损的概率。

（5）长度方向平行于所述螺钉拧紧件的长度方向的导向杆的设置使所述切换套在沿所述螺钉拧紧件的长度方向时能更加平稳，所述定向组件的设置对所述螺母拧紧件沿所述螺钉拧紧件的长度方向的移动起到了纠偏作用，提高了拧紧工作的精确度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的拧紧装置的结构示意图之一；

图2是本发明提供的拧紧装置的结构示意图之二；

图3是本发明提供的拧紧装置的微调机构的结构示意图之一；

图4是本发明提供的拧紧装置的微调机构的结构示意图之二；

图5是本发明提供的拧紧装置的收纳槽的结构示意图之一；

图6是本发明提供的拧紧装置的收纳槽的结构示意图之二；

图7是本发明提供的散热组件的结构示意图之一；

图8是图7的A-A的截面结构示意图；

图9本发明提供的散热组件的结构示意图之二；

图10是发电组件的截面结构示意图。

附图标记：

100、机体；110、加固件；111、限位突起；120、收纳槽；130、发电组件；131、第一磁体；132、第二磁体；133、U型部；134、第一直线部；135、第二直线部；136、绝缘连接件；140、蓄电池；200、视觉系统；300、第一旋转驱动器；400、螺钉拧紧件；410、限位凹陷；500、螺母拧紧件；600、切换组件；610、伸缩驱动器；620、伸缩连接件；630、切换套；640、切换轴承；700、定向组件；710、第一定向件；720、第二定向件；730、导向杆；800、微调机构；810、连接板组件；811、连接板本体；812、转盘；813、提手；814、电动清洁扫；820、微调板；830、微调连接件；840、微调驱动器；850、微调弹性件；860、微调凹槽；870、第二旋转驱动器；900、散热组件；910、第一齿环；920、第二齿环；930、齿轮；940、叶轮组件；941、扇叶；942、第一连接杆；943、第二连接杆；944、万向联轴器。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合图1-图10描述本发明的拧紧装置。

下面对本发明提供的拧紧装置及其使用方法进行描述，下文描述的拧紧装置及其使用方法可相互对应参照。

图1-图10示例了一种拧紧装置的实体结构示意图，如图1-图2所示，本发明的一种实施例提供了一种拧紧装置，包括机体100、以及设置在机体100上的视觉系统200、控制器、第一旋转驱动器300、螺钉拧紧件400、螺母拧紧件500、切换组件600、和定向组件700，

视觉系统200用于拍摄待拧紧螺钉或待拧紧螺母的图像，以对待拧紧螺钉或待拧紧螺母实现识别，视觉系统200与控制器信号连接且将待拧紧螺钉或待拧紧螺母的识别信息发送至控制器；

控制器与第一旋转驱动器300电连接，第一旋转驱动器300的旋转端与螺钉拧紧件400固定连接并驱动螺钉拧紧件400旋转拧紧待拧紧螺钉，螺钉拧紧件400与第一旋转驱动器300的旋转端的连接处套设有加固件110，加固件110与机体100固定连接，螺钉拧紧件400可相对加固件110转动，加固件110内部设有限位突起111，螺钉拧紧件400外表面设有环形的限位凹陷410，供限位突起111插入，螺母拧紧件500为管状，螺母拧紧件500套设于部分螺钉拧紧件400的表面且可沿螺钉拧紧件400的长度方向滑动，螺母拧紧件500靠近第一旋转驱动器300一端的内表面与螺钉拧紧件400的外表面相互啮合，且螺母拧紧件500的内表面设置有保护薄膜；

切换组件600包括伸缩驱动器610、伸缩连接件620、切换套630、以及切换轴承640，切换套630套设于螺母拧紧件500上，切换轴承640位于切换套630和螺母拧紧件500之间，控制器还与伸缩驱动器610电连接，伸缩连接件620一端与伸缩驱动器610的伸缩端固定连接，另一端与切换套630固定连接；

定向组件700包括第一定向件710、第二定向件720、和导向杆730，第一定向件710套设于第一旋转驱动器300上，第二定向件720固定设于切换套630上，导向杆730一端与第一定向件710固定连接，另一端与第二定向件720滑动连接，导向杆730的长度方向平行于螺钉拧紧件400的长度方向。

具体地，机体100的至少一个位置用于连接机器人或机械臂等位移驱动设备，机器人或机械臂等位移驱动设备接收到控制器发送的待拧紧螺母或待拧紧螺钉的位置信息后控制机体100运动。

可理解地，螺钉拧紧件400的远离第一旋转驱动器300的一端用于拧紧待拧紧螺钉，螺母拧紧件500的远离第一旋转驱动器300的一端用于拧紧待拧紧螺母。

通过视觉系统200拍摄待拧紧螺钉或待拧紧螺母的图像，以对待拧紧螺钉或待拧紧螺母实现识别，控制器可根据视觉系统200获取的识别信息实现螺钉拧紧件400相对于待拧紧螺钉的自动识别工作或螺母拧紧件500相对于待拧紧螺母的自动识别工作，无需通过人工方式实现螺钉拧紧件400相对于待拧紧螺钉的识别工作或螺母拧紧件500相对于待拧紧螺母的识别工作以导致的识别效率低和精确度低的缺陷；

通过有限位突起111与限位凹陷410的凹凸配合的，使螺钉拧紧件400在第一旋转驱动器300的驱动作用下能发生相对于机体100的旋转运动的同时，对螺钉拧紧件400的沿螺钉拧紧件400的长度方向的移动起到限位作用，减轻螺钉拧紧件400在拧紧过程中在机体100上发生沿螺钉拧紧件400的长度方向的震动；

通过伸缩驱动器610的驱动作用使螺母拧紧件500发生沿螺钉拧紧件400的长度方向的移动，在需要对待拧紧螺钉进行拧紧时，通过螺母拧紧件500的沿螺钉拧紧件400的长度方向的移动使螺钉拧紧件400的用于拧紧待拧紧螺钉的端部伸出螺母拧紧件500，在需要对待拧紧螺母进行拧紧时，通过螺母拧紧件500的沿螺钉拧紧件400的长度方向的移动使螺钉拧紧件400的用于拧紧待拧紧螺钉的端部收纳于管状的螺母拧紧件500的内部，使螺母拧紧件500的用于拧紧待拧紧的螺母的端部能够套接待拧紧的螺母，从而实现了单个拧紧装置能完成螺母和螺钉的交替拧紧工作，避免了仅将单一的标准拧紧头连接于机器人的方式所导致的当需要进行螺钉和螺母的交替拧紧工作时需要频繁更换对应的拧紧头的问题；

另外，螺母拧紧件500的用于啮合螺钉拧紧件400的外表面的内表面设置有保护薄膜，使螺母拧紧件500与螺钉拧紧件400之间的相对滑动更平顺，且降低了螺母拧紧件500与螺钉拧紧件400因相对滑动而发生磨损的概率；

长度方向平行于螺钉拧紧件400的长度方向的导向杆730的设置使切换套630在沿螺钉拧紧件400的长度方向时能更加平稳，定向组件700的设置对螺母拧紧件500沿螺钉拧紧件400的长度方向的移动起到了纠偏作用，提高了拧紧工作的精确度。

如图3-图4，根据本发明提供的一种拧紧装置，拧紧装置还包括用于瞄准待拧紧螺钉或待拧紧螺母的微调机构800，微调机构800位于机体100上，视觉系统200、控制器、第一旋转驱动器300、螺钉拧紧件400、螺母拧紧件500、切换组件600、和定向组件700均位于微调机构800上；

微调机构800包括连接板组件810、微调板820、微调连接件830、四个微调驱动器840、以及四个微调弹性件850，连接板组件810背面与机体100可拆卸连接，正面设有呈十字型或X字型的微调凹槽860，微调凹槽860的槽口面积小于微调凹槽860内底面的面积，四个微调驱动器840分别位于微调凹槽860的四个槽段内，四个微调驱动器840的输出端两两相对朝向微调凹槽860的中央，微调连接件830的一端滑动设于微调凹槽860内部的中央，四个微调弹性件850在分别微调凹槽860的四个槽段内连接微调驱动器840的输出端和微调连接件830，微调连接件830的另一端与微调板820固定连接，视觉系统200、控制器、第一旋转驱动器300、螺钉拧紧件400、螺母拧紧件500、切换组件600、和定向组件700均位于微调板820上，且控制器与四个微调驱动器840电连接。

当螺母拧紧件500或螺钉拧紧件400在控制器的控制作用下，随机械臂或机器人移动到指定位置时，若仍存在偏差，可通过四个微调驱动器840驱动微调连接件830沿微调凹槽860向指定位置移动，使螺母拧紧件500或螺钉拧紧件400的移动位置更精确。

根据本发明提供的一种拧紧装置，还包括第二旋转驱动器870，连接板组件810包括连接板本体811和转盘812，连接板本体811的正面与转盘812的背面转动连接，转盘812可相对连接板本体811相对转动，第二旋转驱动器位于连接板组件的背面内，第二旋转驱动器的旋转端贯穿连接板本体后连接于转盘812，第二旋转驱动器的旋转端与连接板本体相对转动，微调凹槽860设置于转盘812的正面，第二旋转驱动器与控制器信号连接。

螺母拧紧件500或螺钉拧紧件400需要移动的位置不在呈十字型或X字型的微调凹槽860内时，可通过第二旋转驱动器驱动转盘812转动，使呈十字型或X字型的微调凹槽860在转盘812的旋转面转动，进而使微调凹槽860与螺母拧紧件500或螺钉拧紧件400需要移动的位置存在重合部分。

如图5所示，根据本发明提供的一种拧紧装置，机体100内设有用于收纳视觉系统200、控制器、第一旋转驱动器300、螺钉拧紧件400、螺母拧紧件500、切换组件600、和定向组件700的收纳槽120，连接板组件810与机体100通过螺栓和螺母可拆卸连接且可封闭收纳槽120的槽口，连接板组件810背面设有提手813，当使用拧紧装置拧紧待拧紧螺钉或待拧紧螺母时，连接板组件810背面的提手813位于机体100的收纳槽120内，当需要收纳拧紧装置时，拆卸连接板组件810并将其翻转再安装，使得连接板组件810正面上的视觉系统200、控制器、第一旋转驱动器300、螺钉拧紧件400、螺母拧紧件500、切换组件600、和定向组件700位于收纳槽120内。

在完成拧紧工作后，可将视觉系统200、控制器、第一旋转驱动器300、螺钉拧紧件400、螺母拧紧件500、切换组件600、和定向组件700收纳于收纳槽120内，并将设有提手813的连接板组件810背面朝外，能通过抬起提手813的方式搬移拧紧装置，使拧紧装置更加便携。

如图6所示，根据本发明提供的一种拧紧装置，机体100内设有用于收纳视觉系统200、控制器、第一旋转驱动器300、螺钉拧紧件400、螺母拧紧件500、切换组件600、和定向组件700的收纳槽120，连接板组件810与机体100通过螺栓和螺母可拆卸连接且可封闭收纳槽120的槽口，连接板组件810背面设有电动清洁扫814，当使用拧紧装置拧紧待拧紧螺钉或待拧紧螺母时，连接板组件810背面的电动清洁扫814位于机体100的收纳槽120内，当需要收纳拧紧装置时，拆卸连接板组件810并将其翻转再安装，使得连接板组件810正面上的视觉系统200、控制器、第一旋转驱动器300、螺钉拧紧件400、螺母拧紧件500、切换组件600、和定向组件700位于收纳槽120内。

在收纳槽120无需收纳视觉系统200、控制器、第一旋转驱动器300、螺钉拧紧件400、螺母拧紧件500、切换组件600、和定向组件700时，可通过电动清洁扫814对收纳槽120进行清洁，保持收纳槽120内的洁净，另外，当拧紧装置在进行拧紧工作，收纳槽120也无需收纳视觉系统200、控制器、第一旋转驱动器300、螺钉拧紧件400、螺母拧紧件500、切换组件600、和定向组件700时，在拧紧工作的同时可进行收纳槽120的清洁，无需占用额外时间进行收纳槽120的清洁。更进一步地，可以利用电动清洁扫814对拧紧后的螺钉或螺母进行扫灰扫屑，保证拧紧后的螺钉或螺母的整洁程度。

如图7-图9所示，根据本发明提供的一种拧紧装置，还包括散热组件900，散热组件900用于对在拧紧过程中的待拧紧螺钉或待拧紧螺母进行散热，散热组件900包括第一齿环910、第二齿环920、多个齿轮930和多个叶轮组件940，第一齿环910设于螺母拧紧件500上，第一齿环910和切换套630沿从螺母拧紧件500远离第一旋转驱动器300的一端到螺母拧紧件500靠近第一旋转驱动器300的方向依次分布，多个齿轮930啮合于第一齿环910的外表面并啮合于第二齿环920的内表面，第一齿环910和第二齿环920同轴，叶轮组件940包括连接杆组件和多个扇叶941，多个扇叶941设于连接杆组件的一端并沿连接杆组件的周向均匀分布，连接杆组件相对设置有扇叶941的一端设于齿轮930的中部并位于齿轮930的远离第一旋转驱动器300的一侧，每个齿轮930对应设置有一个连接杆组件，第二齿环920与切换套630固定连接。

待拧紧螺母在拧紧过程中会和与待拧紧螺母配合的螺纹发生相对转动，在待拧紧螺母随螺母拧紧件500高速运转时，待拧紧螺母和与待拧紧螺母配合的螺纹之间会发生摩擦生热现象，第一齿环910随螺母拧紧件500转动，多个齿轮930在转动的第一齿环910与静止的第二齿轮930之间会同时发生自转和沿第一齿环910的轴线为中心的周转，通过多个与齿轮930一一对应设置的叶轮组件940产生吹向待拧紧螺母的气流，且因齿轮930的周转，待拧紧螺母的各个位置都能被气流作用，得到均匀散热，在保证了螺母拧紧件500可高速运转以提高拧紧效率的同时，避免了待拧紧螺母受热变形。

可理解地，待拧紧螺钉在拧紧过程中也会和与待拧紧螺钉配合的螺纹孔发生相对转动，从而发生摩擦生热现象，通过多个与齿轮930一一对应设置的叶轮组件940产生吹向待拧紧螺钉的气流，可避免待拧紧螺钉受热变形

根据本发明提供的一种拧紧装置，连接杆组件包括第一连接杆942和第二连接杆943，第一连接杆942的一端与多个扇叶941连接，另一端通过万向联轴器944传动连接于第二连接杆943的一端，第二连接杆943的另一端连接于齿轮930的中部。

通过调节万向联轴器944的弯折角度，即可调节叶轮组件940产生的气流方向。

如图10所示，根据本发明提供的一种拧紧装置，还包括发电组件130和蓄电池140，所述发电组件130包括导线组件、第一磁体131、和第二磁体132，所述导线组件包括U型部133、第一直线部134、和第二直线部135，所述第一直线部134和所述第二直线部135通过绝缘连接件136相对设于所述螺母拧紧件500的外表面，所述U型部133绕设于所述螺母拧紧件500的外部，且所述U型部133的两端分别与所述第一直线部134的一端和所述第二直线部135的一端连接，所述第一磁体131和所述第二磁体132相对设置于所述切换套630上，且所述第一磁体131和所述第二磁体132在朝向所述螺母拧紧件500的端面分别设有相反的磁极，所述第一直线部134的另一端和所述第二直线部135的另一端分别连接于所述蓄电池140的两极，所述蓄电池140与所述控制器、所述视觉系统200所述第一旋转驱动器300及所述伸缩驱动器610电连接。

导线组件可随螺母拧紧件500的转动而转动，对第一磁体131和第二磁体132形成的磁场进行磁场切割，产生电能，利用了转动中的螺母拧紧件500生成了电能储存于蓄电池140中，提高了能源的利用率，降低了能耗，更加环保。

当导线组件的转动与其他零部件产生干涉时，本领域技术人员可根据所掌握的公知常识改变导线组件的布局以避免干涉。

另一方面，本发明还提供一种利用上述拧紧装置的拧紧方法，包括：

通过视觉系统200拍摄待拧紧螺钉或待拧紧螺母的图像，当视觉系统200识别出待拧紧螺钉时，视觉系统200将待拧紧螺钉的识别信息发送至控制器，控制器控制伸缩驱动器610驱动螺母拧紧件500朝靠近第一旋转驱动器300的方向移动，使得螺钉拧紧件400部分伸出螺母拧紧件500且与待拧紧螺钉适配，控制器控制第一旋转驱动器300驱动螺钉拧紧件400旋转，以增加待拧紧螺钉的螺纹进给量以完成待拧紧螺钉的拧紧工作；

通过视觉系统200拍摄待拧紧螺钉或待拧紧螺母的图像，当视觉系统200识别出待拧紧螺母时，视觉系统200将待拧紧螺母的识别信息发送至控制器，控制器控制伸缩驱动器610驱动螺母拧紧件500朝远离第一旋转驱动器300的方向移动，使得螺钉拧紧件400的自由端位于螺母拧紧件500内，且螺母拧紧件500用于拧紧待拧紧螺母的端部，控制器控制第一旋转驱动器300驱动螺钉拧紧件400旋转，进而带动螺母拧紧件500旋转，以增加待拧紧螺母的螺纹进给量以完成待拧紧螺母的拧紧工作。

又一方面，本发明还提供另一种利用上述拧紧装置的拧紧方法，包括：

通过视觉系统200拍摄待拧紧螺钉或待拧紧螺母的图像，当视觉系统200识别出待拧紧螺钉时，视觉系统200将待拧紧螺钉的识别信息发送至控制器，控制器控制伸缩驱动器610驱动螺母拧紧件500朝靠近第一旋转驱动器300的方向移动，使得螺钉拧紧件400部分伸出螺母拧紧件500且与待拧紧螺钉适配，调节万向联轴器944的弯折角度，使待拧紧螺钉位于第一连接杆942的长度方向上，控制器控制第一旋转驱动器300驱动螺钉拧紧件400旋转，以增加待拧紧螺钉的螺纹进给量以完成待拧紧螺钉的拧紧工作；

通过视觉系统200拍摄待拧紧螺钉或待拧紧螺母的图像，当视觉系统200识别出待拧紧螺母时，视觉系统200将待拧紧螺母的识别信息发送至控制器，控制器控制伸缩驱动器610驱动螺母拧紧件500朝远离第一旋转驱动器300的方向移动，使得螺钉拧紧件400的自由端位于螺母拧紧件500内，且螺母拧紧件500用于拧紧待拧紧螺母的端部，调节万向联轴器944的弯折角度，使待拧紧螺母位于第一连接杆942的长度方向上，控制器控制第一旋转驱动器300驱动螺钉拧紧件400旋转，进而带动螺母拧紧件500旋转，以增加待拧紧螺母的螺纹进给量以完成待拧紧螺母的拧紧工作。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种拧紧装置，其特征在于，包括：机体(100)、以及设置在所述机体(100)上的视觉系统(200)、控制器、第一旋转驱动器(300)、螺钉拧紧件(400)、螺母拧紧件(500)、切换组件(600)、和定向组件(700)，

所述视觉系统(200)用于拍摄待拧紧螺钉或待拧紧螺母的图像，以对待拧紧螺钉或待拧紧螺母实现识别，所述视觉系统(200)与所述控制器信号连接且将待拧紧螺钉或待拧紧螺母的识别信息发送至所述控制器；

所述控制器与所述第一旋转驱动器(300)电连接，所述第一旋转驱动器(300)的旋转端与所述螺钉拧紧件(400)固定连接并驱动所述螺钉拧紧件(400)旋转拧紧待拧紧螺钉，所述螺钉拧紧件(400)与所述第一旋转驱动器(300)的旋转端的连接处套设有加固件(110)，所述加固件(110)与所述机体(100)固定连接，所述螺钉拧紧件(400)可相对所述加固件(110)转动，所述加固件(110)内部设有限位突起(111)，所述螺钉拧紧件(400)外表面设有环形的限位凹陷(410)，供所述限位突起(111)插入，所述螺母拧紧件(500)为管状，所述螺母拧紧件(500)套设于部分所述螺钉拧紧件(400)的表面且可沿所述螺钉拧紧件(400)的长度方向滑动，所述螺母拧紧件(500)靠近所述第一旋转驱动器(300)一端的内表面与所述螺钉拧紧件(400)的外表面相互啮合，且所述螺母拧紧件(500)的内表面设置有保护薄膜；

所述切换组件(600)包括伸缩驱动器(610)、伸缩连接件(620)、切换套(630)、以及切换轴承(640)，所述切换套(630)套设于所述螺母拧紧件(500)上，所述切换轴承(640)位于所述切换套(630)和所述螺母拧紧件(500)之间，所述控制器还与所述伸缩驱动器(610)电连接，所述伸缩连接件(620)一端与所述伸缩驱动器(610)的伸缩端固定连接，另一端与所述切换套(630)固定连接；

所述定向组件(700)包括第一定向件(710)、第二定向件(720)、和导向杆(730)，所述第一定向件(710)套设于所述第一旋转驱动器(300)上，所述第二定向件(720)固定设于所述切换套(630)上，所述导向杆(730)一端与所述第一定向件(710)固定连接，另一端与所述第二定向件(720)滑动连接，所述导向杆(730)的长度方向平行于所述螺钉拧紧件(400)的长度方向。

2.根据权利要求1所述的拧紧装置，其特征在于，所述拧紧装置还包括用于瞄准待拧紧螺钉或待拧紧螺母的微调机构(800)，所述微调机构(800)位于所述机体(100)上，所述视觉系统(200)、控制器、所述第一旋转驱动器(300)、所述螺钉拧紧件(400)、所述螺母拧紧件(500)、所述切换组件(600)、和所述定向组件(700)均位于所述微调机构(800)上；

所述微调机构(800)包括连接板组件(810)、微调板(820)、微调连接件(830)、四个微调驱动器(840)、以及四个微调弹性件(850)，所述连接板组件(810)背面与所述机体(100)可拆卸连接，正面设有呈十字型或X字型的微调凹槽(860)，所述微调凹槽(860)的槽口面积小于所述微调凹槽(860)内底面的面积，四个所述微调驱动器(840)分别位于所述微调凹槽(860)的四个槽段内，四个所述微调驱动器(840)的输出端两两相对朝向所述微调凹槽(860)的中央，所述微调连接件(830)的一端滑动设于所述微调凹槽(860)内部的中央，四个所述微调弹性件(850)在分别所述微调凹槽(860)的四个槽段内连接所述微调驱动器(840)的输出端和所述微调连接件(830)，所述微调连接件(830)的另一端与所述微调板(820)固定连接，所述视觉系统(200)、控制器、所述第一旋转驱动器(300)、所述螺钉拧紧件(400)、所述螺母拧紧件(500)、所述切换组件(600)、和所述定向组件(700)均位于所述微调板(820)上，且所述控制器与四个所述微调驱动器(840)电连接。

3.根据权利要求2所述的拧紧装置，其特征在于，还包括第二旋转驱动器(870)，所述连接板组件(810)包括连接板本体(811)和转盘(812)，所述连接板本体(811)的正面与所述转盘(812)的背面转动连接，所述转盘(812)可相对所述连接板本体(811)相对转动，所述第二旋转驱动器(870)位于所述连接板组件（810）的背面，所述第二旋转驱动器(870)的旋转端贯穿所述连接板本体(811)后连接于所述转盘(812)，所述第二旋转驱动器(870)的旋转端与所述连接板本体(811)相对转动，所述微调凹槽(860)设置于所述转盘(812)的正面，所述第二旋转驱动器(870)与所述控制器信号连接。

4.根据权利要求2所述的拧紧装置，其特征在于，所述机体(100)内设有用于收纳所述视觉系统(200)、所述控制器、所述第一旋转驱动器(300)、所述螺钉拧紧件(400)、所述螺母拧紧件(500)、所述切换组件(600)、和所述定向组件(700)的收纳槽(120)，所述连接板组件(810)与所述机体(100)通过螺栓和螺母可拆卸连接且可封闭所述收纳槽(120)的槽口，所述连接板组件(810)背面设有提手(813)，当使用拧紧装置拧紧待拧紧螺钉或待拧紧螺母时，所述连接板组件(810)背面的提手(813)位于所述机体(100)的收纳槽(120)内，当需要收纳拧紧装置时，拆卸所述连接板组件(810)并将其翻转再安装，使得所述连接板组件(810)正面上的所述视觉系统(200)、所述控制器、所述第一旋转驱动器(300)、所述螺钉拧紧件(400)、所述螺母拧紧件(500)、所述切换组件(600)、和所述定向组件(700)位于所述收纳槽(120)内。

5.根据权利要求2所述的拧紧装置，其特征在于，所述机体(100)内设有用于收纳所述视觉系统(200)、所述控制器、所述第一旋转驱动器(300)、所述螺钉拧紧件(400)、所述螺母拧紧件(500)、所述切换组件(600)、和所述定向组件(700)的收纳槽(120)，所述连接板组件(810)与所述机体(100)通过螺栓和螺母可拆卸连接且可封闭所述收纳槽(120)的槽口，所述连接板组件(810)背面设有电动清洁扫(814)，当使用拧紧装置拧紧待拧紧螺钉或待拧紧螺母时，所述连接板组件(810)背面的电动清洁扫(814)位于所述机体(100)的收纳槽(120)内，当需要收纳拧紧装置时，拆卸所述连接板组件(810)并将其翻转再安装，使得所述连接板组件(810)正面上的所述视觉系统(200)、所述控制器、所述第一旋转驱动器(300)、所述螺钉拧紧件(400)、所述螺母拧紧件(500)、所述切换组件(600)、和所述定向组件(700)位于所述收纳槽(120)内。

6.根据权利要求1所述的拧紧装置，其特征在于，还包括散热组件(900)，所述散热组件(900)用于对在拧紧过程中的待拧紧螺钉或待拧紧螺母进行散热，所述散热组件(900)包括第一齿环(910)、第二齿环(920)、多个齿轮(930)和多个叶轮组件(940)，所述第一齿环(910)设于所述螺母拧紧件(500)上，所述第一齿环(910)和所述切换套(630)沿从所述螺母拧紧件(500)远离所述第一旋转驱动器(300)的一端到所述螺母拧紧件(500)靠近所述第一旋转驱动器(300)的方向依次分布，多个所述齿轮(930)啮合于所述第一齿环(910)的外表面并啮合于所述第二齿环(920)的内表面，所述第一齿环(910)和所述第二齿环(920)同轴，所述叶轮组件(940)包括连接杆组件和多个扇叶(941)，多个所述扇叶(941)设于所述连接杆组件的一端并沿所述连接杆组件的周向均匀分布，所述连接杆组件相对设置有所述扇叶(941)的一端设于所述齿轮(930)的中部并位于所述齿轮(930)的远离所述第一旋转驱动器(300)的一侧，每个所述齿轮(930)对应设置有一个所述连接杆组件，所述第二齿环(920)与所述切换套(630)固定连接。

7.根据权利要求6所述的拧紧装置，其特征在于，所述连接杆组件包括第一连接杆(942)和第二连接杆(943)，所述第一连接杆(942)的一端与多个所述扇叶(941)连接，另一端通过万向联轴器(944)传动连接于所述第二连接杆(943)的一端，所述第二连接杆(943)的另一端连接于所述齿轮(930)的中部。

8.根据权利要求1-7任一项所述的拧紧装置，其特征在于，还包括发电组件(130)和蓄电池(140)，所述发电组件(130)包括导线组件、第一磁体(131)、和第二磁体(132)，所述导线组件包括U型部(133)、第一直线部(134)、和第二直线部(135)，所述第一直线部(134)和所述第二直线部(135)通过绝缘连接件(136)相对设于所述螺母拧紧件(500)的外表面，所述U型部(133)绕设于所述螺母拧紧件(500)的外部，且所述U型部(133)的两端分别与所述第一直线部(134)的一端和所述第二直线部(135)的一端连接，所述第一磁体(131)和所述第二磁体(132)相对设置于所述切换套(630)上，且所述第一磁体(131)和所述第二磁体(132)在朝向所述螺母拧紧件(500)的端面分别设有相反的磁极，所述第一直线部(134)的另一端和所述第二直线部(135)的另一端分别连接于所述蓄电池(140)的两极，所述蓄电池(140)与所述控制器、所述视觉系统(200)、所述第一旋转驱动器(300)及所述伸缩驱动器电连接。

9.一种利用权利要求1-8任一项所述的拧紧装置的拧紧方法，其特征在于，包括：

通过所述视觉系统(200)拍摄待拧紧螺钉或待拧紧螺母的图像，当所述视觉系统(200)识别出待拧紧螺钉时，所述视觉系统(200)将待拧紧螺钉的识别信息发送至所述控制器，所述控制器控制所述伸缩驱动器(610)驱动所述螺母拧紧件(500)朝靠近所述第一旋转驱动器(300)的方向移动，使得所述螺钉拧紧件(400)部分伸出所述螺母拧紧件(500)且与待拧紧螺钉适配，所述控制器控制所述第一旋转驱动器(300)驱动所述螺钉拧紧件(400)旋转，以增加待拧紧螺钉的螺纹进给量以完成待拧紧螺钉的拧紧工作；

通过所述视觉系统(200)拍摄待拧紧螺钉或待拧紧螺母的图像，当所述视觉系统(200)识别出待拧紧螺母时，所述视觉系统(200)将待拧紧螺母的识别信息发送至所述控制器，所述控制器控制所述伸缩驱动器(610)驱动所述螺母拧紧件(500)朝远离所述第一旋转驱动器(300)的方向移动，使得所述螺钉拧紧件(400)的自由端位于所述螺母拧紧件(500)内，且所述螺母拧紧件(500)用于拧紧待拧紧螺母的端部，所述控制器控制所述第一旋转驱动器(300)驱动所述螺钉拧紧件(400)旋转，进而带动所述螺母拧紧件(500)旋转，以增加待拧紧螺母的螺纹进给量以完成待拧紧螺母的拧紧工作。

10.一种利用权利要求7所述的拧紧装置的拧紧方法，其特征在于，包括：

通过所述视觉系统(200)拍摄待拧紧螺钉或待拧紧螺母的图像，当所述视觉系统(200)识别出待拧紧螺钉时，所述视觉系统(200)将待拧紧螺钉的识别信息发送至所述控制器，所述控制器控制所述伸缩驱动器(610)驱动所述螺母拧紧件(500)朝靠近所述第一旋转驱动器(300)的方向移动，使得所述螺钉拧紧件(400)部分伸出所述螺母拧紧件(500)且与待拧紧螺钉适配，调节所述万向联轴器(944)的弯折角度，使待拧紧螺钉位于所述第一连接杆(942)的长度方向上，所述控制器控制所述第一旋转驱动器(300)驱动所述螺钉拧紧件(400)旋转，以增加待拧紧螺钉的螺纹进给量以完成待拧紧螺钉的拧紧工作；

通过所述视觉系统(200)拍摄待拧紧螺钉或待拧紧螺母的图像，当所述视觉系统(200)识别出待拧紧螺母时，所述视觉系统(200)将待拧紧螺母的识别信息发送至所述控制器，所述控制器控制所述伸缩驱动器(610)驱动所述螺母拧紧件(500)朝远离所述第一旋转驱动器(300)的方向移动，使得所述螺钉拧紧件(400)的自由端位于所述螺母拧紧件(500)内，且所述螺母拧紧件(500)用于拧紧待拧紧螺母的端部，调节所述万向联轴器(944)的弯折角度，使待拧紧螺母位于所述第一连接杆(942)的长度方向上，所述控制器控制所述第一旋转驱动器(300)驱动所述螺钉拧紧件(400)旋转，进而带动所述螺母拧紧件(500)旋转，以增加待拧紧螺母的螺纹进给量以完成待拧紧螺母的拧紧工作。

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