CN116423190A - 回转支承螺栓定位拧紧方法和可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械装配方法，提供了一种回转支承螺栓定位拧紧方法，该回转支承螺栓定位拧紧方法包括以下步骤：S1、对工件进行定位夹紧，以使拧紧旋转机构的旋转轴线与所述工件的中心轴线重合；S2、通过螺栓视觉定位机构拍照定位螺栓，以获取该所述螺栓的定位信息，根据该定位信息，调节拧紧机构至所述螺栓的位置，对所述螺栓进行认帽及拧紧；S3、所述拧紧旋转机构带动拧紧机构按序转动至下一个所述螺栓进行认帽及拧紧，直至全部所述螺栓拧紧完成。此外，本发明还提供一种可读存储介质。本发明回转支承螺栓定位拧紧方法能够实现螺栓的全自动拧紧，扭矩合格可靠，避免人工漏拧和错拧，提高生产效率。

Description

回转支承螺栓定位拧紧方法和可读存储介质

技术领域

本发明涉及机械装配方法，具体地，涉及一种回转支承螺栓定位拧紧方法。另外，本发明还涉及一种可读存储介质。

背景技术

回转支承在现实工业中应用很广泛，被人们称为：“机器的关节”，是两物体之间需作相对回转运动，又需同时承受轴向力、径向力、倾翻力矩的机械所必需的重要传动部件。随着机械行业的迅速发展，回转支承在船舶设备、工程机械、轻工机械、冶金机械、医疗机械、工业机械等行业得到了广泛的应用。

在装配过程中，需要将回转支承与转台进行螺栓紧固，然而对于螺栓的拧紧扭矩的要求十分的严格，且该拧紧扭矩非常大，需要拧紧的螺栓数量也很多。常见的回转支承螺栓拧紧方法是使用力矩扳手人工手动拧紧，或采用助力臂电动拧紧枪人工认帽后进行半自动拧紧，其中，使用力矩扳手人工手动拧紧的劳动强度大，且回转支承与转台结合后整体体积比较大，人工操作容易漏拧或错拧；采用助力臂电动拧紧枪半自动拧紧，由于回转支承的工件空间往往较为狭小，因此设备操作较为困难，往往存在个别螺栓无法拧紧，同时存在与工件干涉及磕碰的风险。另外，上述拧紧方法均通过人工操作，无法保证每个螺栓的拧紧扭矩的准确及均衡，生产效率也无法满足现代化工业的发展需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种回转支承螺栓定位拧紧方法，该回转支承螺栓定位拧紧方法能够实现螺栓的全自动拧紧，扭矩合格可靠，避免人工漏拧和错拧，提高生产效率。

此外，本发明提供一种可读存储介质，其能够被机器执行以在应用过程中控制相应设备实现回转支承螺栓的全自动拧紧，扭矩合格可靠，避免人工漏拧和错拧，提高生产效率。

为了解决上述技术问题，本发明提供了回转支承螺栓定位拧紧方法，该回转支承螺栓定位拧紧方法包括以下步骤：S1、对工件进行定位夹紧，以使拧紧旋转机构的旋转轴线与所述工件的中心轴线重合；S2、通过螺栓视觉定位机构拍照定位螺栓，以获取该所述螺栓的定位信息，根据该定位信息，调节拧紧机构至所述螺栓的位置，对所述螺栓进行认帽及拧紧；S3、所述拧紧旋转机构带动拧紧机构按序转动至下一个所述螺栓进行认帽及拧紧，直至全部所述螺栓拧紧完成。

具体地，在步骤S1中：待所述工件到位后，定心夹爪根据所述工件直径收拢到指定点位；控制所述定心夹爪下降，通过所述定心夹爪上的激光对射传感器检测所述工件的位置信息，以使得所述定心夹爪到达预夹紧位停止下降动作；将所述定心夹爪进行下压和夹紧所述工件，通过浮动机构同步带动所述拧紧旋转机构和所述定心夹爪进行浮动调节，以随动所述工件，从而使拧紧旋转机构的旋转轴线与所述工件的中心轴线重合。

具体地，所述浮动机构同步带动所述拧紧旋转机构和所述定心夹爪进行浮动调节包括以下步骤：通过十字交叉布置的第一浮动辊子和第二浮动辊子带动所述拧紧旋转机构和所述定心夹爪进行位移浮动调节，通过转动轴线相互垂直的转动结构带动所述拧紧旋转机构和所述定心夹爪进行角度浮动调节。

作为浮动机构的一种具体实施方式，所述浮动机构包括自上而下依次排布的固定安装座、第一浮动安装座、第二浮动安装座和第三浮动安装座，所述固定安装座连接所述固定基座，十字交叉布置的所述第一浮动辊子和所述第二浮动辊子设于所述固定安装座与所述第一浮动安装座之间，以使所述第一浮动安装座能够相对于所述固定安装座进行位移调节，所述转动机构包括第一轴、第一轴承、第二轴和第二轴承，配套的所述第一轴与所述第一轴承设于所述第一浮动安装座与所述第二浮动安装座之间，以使所述第二浮动安装座能够相对于所述第一浮动安装座转动，配套的所述第二轴与所述第二轴承设于所述第二浮动安装座与所述第三浮动安装座，以使所述第三浮动安装座能够相对于所述第二浮动安装座转动，所述第一轴承的转动轴线垂直于所述第二轴承的转动轴线，所述拧紧旋转机构和所述定心夹爪连接于所述第三浮动安装座下方。

具体地，在步骤S2中：将所述螺栓视觉定位机构调节至拍照点位，对所述螺栓拍照定位，获得该所述螺栓的定位信息；将所述拧紧机构转动角度φ或α-φ，根据定位信息，计算得出补偿值，控制所述拧紧旋转机构进行旋转角度补偿，控制所述拧紧补偿机构进行位移补偿，以使得所述拧紧机构的套筒对准所述螺栓的中心位置；控制拧紧轴带动所述套筒对所述螺栓进行认帽，并拧紧所述螺栓；其中，φ为所述螺栓视觉定位机构的视觉基准点与所述拧紧机构的套筒的偏差角度值，α为所述工件上螺栓孔的等分角度。

具体地，在拧紧所述螺栓以后，检测所述螺栓的拧紧扭矩或角度，若所述螺栓的拧紧扭矩或角度符合设定要求，进入步骤S3；若所述螺栓的拧紧扭矩或角度不符合设定要求，停止作业并发出异常提醒。

具体地，在将所述拧紧机构按第一旋转方向转动角度φ的情况下，根据以下式子计算得出所述补偿值：Sa＝f(π(△Y/tanφ-△X)φ/180°，△Y/sinφ-△Y/tanφ+△X+△x，△y)；或者，在将所述拧紧机构按第二旋转方向转动角度α-φ的情况下，根据以下式子计算得出所述补偿值：

其中，△X为所述视觉基准点与所述套筒沿径向的偏差值，△Y为所述视觉基准点与所述套筒沿垂直径向的方向的偏差值，△x为所述视觉基准点与所述螺栓中心位置沿径向的偏差值，△y为所述视觉基准点与所述螺栓中心位置沿垂直径向的方向的偏差值。

作为拧紧补偿机构的一种具体实施方式，所述拧紧补偿机构包括设于所述拧紧旋转机构上的第一移动补偿结构和的第二移动补偿结构，所述第一移动补偿结构包括第一补偿伺服单元、第一补偿直线滑轨和第一补偿滑块，所述第一补偿直线滑轨沿径向布置于所述拧紧旋转机构的下方，所述第一补偿伺服单元能够驱动所述第一补偿滑块在所述第一补偿直线滑轨上移动，所述第二移动补偿结构安装在所述第一补偿滑块上，所述第二移动补偿结构包括第二补偿伺服单元、第二补偿直线滑轨和第二补偿滑块，所述第二补偿直线滑轨布置于所述第一补偿滑块的下方，且所述第二补偿直线滑轨的导向垂直于所述第一补偿直线滑轨的导向，所述第二补偿伺服单元能够驱动所述第二补偿滑块在所述第二补偿直线滑轨上移动，所述拧紧机构和所述螺栓视觉定位机构与所述第二补偿滑块连接。

具体地，所述螺栓视觉定位机构拍照定位所述螺栓的步骤包括：通过位于所述螺栓下方的棱镜将所述螺栓的光路偏转90°，以能够沿相机的拍照方向反射给所述相机进行拍照定位，分析得出所述视觉基准点与所述螺栓中心位置沿径向的偏差值，以及所述视觉基准点与所述螺栓中心位置沿垂直于径向的方向的偏差值。

具体地，在步骤S3中：将所述拧紧机构下降，使得所述套筒与所述螺栓分离；控制所述拧紧旋转机构按所述工件上螺栓孔的等分角度α转动，以使得所述套筒按序对准下一个所述螺栓的中心位置；控制所述套筒上升，并通过拧紧轴带动所述套筒对当前所述螺栓进行认帽，并拧紧所述螺栓，直至完成所有的所述螺栓的拧紧。

具体地，在拧紧所述螺栓以后，检测所述螺栓的拧紧扭矩或角度，若所述螺栓的拧紧扭矩或角度符合设定要求，重复上述步骤直至全部所述螺栓拧紧完成。

具体地，若所述螺栓的拧紧扭矩或角度不符合设定要求，重复步骤S2，对当前所述螺栓重新拍照定位，以重新对当前所述螺栓进行认帽及拧紧。

进一步具体地，在所述螺栓的拧紧扭矩或角度不符合设定要求的情况下，将所述拧紧机构转动角度-φ或者-(α-φ)，以将所述螺栓视觉定位机构对准所述螺栓进行重新拍照定位。

具体地，在将所述拧紧机构转动角度-φ的情况下，所述螺栓视觉定位机构按以下式子进行重新拍照定位运动轨迹补偿：Sb＝f(-π(△Y/sinφ)φ/180°)；或者在将所述拧紧机构(8)转动角度-(α-φ)的情况下，所述螺栓视觉定位机构按以下式子进行重新拍照定位运动轨迹补偿：

优选地，在全部的所述螺栓拧紧完成之后，进行复位操作，存储所有所述螺栓的拧紧数据。

此外，本发明还提供一种可读存储介质，该可读存储介质上存储有可执行指令，该可执行指令用于被机器执行时实现根据上述技术方案中任一项所述的回转支承螺栓定位拧紧方法。

通过上述方案，本发明的有益效果如下：

本发明回转支承螺栓定位拧紧方法对回转支承工件进行定位夹紧，在定位夹紧完成之后，通过螺栓视觉定位机构能够对待拧紧的回转支承工件上的螺栓进行拍照定位，从而能够确认螺栓的中心位置，螺栓视觉定位机构与拧紧机构之间的相对位置是固定的，根据定位结果调节拧紧机构至该螺栓的中心位置，使得拧紧机构能够认帽及拧紧该螺栓，实现回转支承螺栓的全自动拧紧，扭矩合格可靠，避免人工漏拧和错拧，提高生产效率。

另外，本发明回转支承螺栓定位拧紧方法在定位夹紧回转支承工件的过程中，通过浮动机构实现拧紧旋转机构随动回转支承工件进行浮动调节，在回转支承工件存在倾斜的情况下，以能够使得拧紧旋转机构的旋转轴线与回转支承工件的中心轴线重合，实现拧紧旋转机构的自适应调节；以及通过拧紧补偿机构在螺栓视觉定位机构对螺栓进行拍照定位时，能够对拧紧机构进行位置补偿，提高拧紧机构对准螺栓中心位置的准确率。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明回转支承螺栓定位拧紧方法的步骤框图；

图2是本发明回转支承螺栓定位拧紧方法所使用装置的结构示意图；

图3是本发明回转支承螺栓定位拧紧方法所使用装置的侧视结构示意图；

图4是垂直升降机构的结构示意图；

图5是浮动机构的结构示意图；

图6是拧紧旋转机构的结构示意图；

图7是定心机构的结构示意图；

图8是定心机构定位回转支承工件的示意图；

图9是夹爪定位检测装置检测回转支承工件的示意图；

图10是位于拧紧旋转机构下方的机构的结构示意图；

图11是螺栓视觉定位机构的处于拍照定位状态下的结构示意图一；

图12是螺栓视觉定位机构的处于拍照定位状态下的结构示意图二；

图13是本发明回转支承螺栓定位拧紧方法的第一种具体实施方式的拧紧示意图；

图14是本发明回转支承螺栓定位拧紧方法的第二种具体实施方式的拧紧示意图；

图15是本发明回转支承螺栓定位拧紧方法的第一种具体实施方式的流程图；

图16是本发明回转支承螺栓定位拧紧方法的第二种具体实施方式的流程图。

附图标记说明

1固定基座 2固定安装系统

3垂直升降机构

301垂直升降驱动单元 302垂直升降气缸

303导向柱

4浮动机构

401固定安装座 402第一浮动安装座

403第二浮动安装座 404第三浮动安装座

405第一浮动辊子 406第二浮动辊子

407第一轴 408第一轴承

409第二轴 410第二轴承

411第一限位杆 412第二限位杆

5拧紧旋转机构

501拧紧回转支承 502横梁

503伺服转台

6定心机构 602定心夹爪

601定心安装座 604轴向定位平面

603定心伺服单元

605径向定位凸台 606激光对射传感器

7拧紧补偿机构

701a第一补偿伺服单元 702a第一补偿直线滑轨

703a第一补偿滑块 701b第二补偿伺服单元

702b第二补偿直线滑轨 703b第二补偿滑块

8拧紧机构

801拧紧安装支架 802拧紧轴

803特殊头 804套筒

805气缸 806拧紧直线滑轨

807拧紧滑块

9螺栓视觉定位机构

901视觉定位支架 902光源

903棱镜 904相机

10工件 11螺栓

A视觉基准点中心线 B螺栓拍照中心线

C视觉基准点 D套筒中心

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，本发明的保护范围并不局限于下述的具体实施方式。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“形成”、“设有”、“设置”、“连接”等应做广义理解，例如，连接可以是直接连接，也可以是通过中间媒介进行间接的连接，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或者是一体连接；可以是直接连接，也可以是通过中间连接件间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，在未作相应说明的情况下，采用的方位词“上”、“下”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，所接触的仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；对于本发明的方位术语，应当结合实际安装状态进行理解。

需要说明的是，为了方便进行描述说明，以下建立XYZ坐标系，其中Z向为拧紧旋转机构5的旋转中心轴线的方向，X向为该旋转中心轴线经过拧紧机构8的径向，具体地，X向为该旋转中心轴线经过套筒804中心的径向，Y向即为垂直于X向与Z向的方向，且由于拧紧旋转机构5会驱动拧紧机构8绕该旋转中心轴线转动，因此，X向与Y向会随着拧紧机构8的转动而变化。

本发明提供了一种回转支承螺栓定位拧紧方法，参见图1，该回转支承螺栓定位拧紧方法包括以下步骤：

S1、对工件10进行定位夹紧，以使拧紧旋转机构5的旋转轴线与工件10的中心轴线重合；

S2、通过螺栓视觉定位机构9拍照定位螺栓11，以获取该螺栓11的定位信息，根据该定位信息，调节拧紧机构8至螺栓11的位置，对螺栓11进行认帽及拧紧；

S3、拧紧旋转机构5带动拧紧机构8按序转动至下一个螺栓11进行认帽及拧紧，直至全部螺栓11拧紧完成。

上述方法步骤中，工件10为回转支承工件，本发明回转支承螺栓定位拧紧方法对回转支承工件进行定位夹紧，通过螺栓视觉定位机构9对待拧紧的回转支承工件上的螺栓11进行拍照定位，从而能够确认螺栓11的中心位置，螺栓视觉定位机构9与拧紧机构8之间的相对位置是固定的，根据定位结果调节拧紧机构8至该螺栓的中心位置，使得拧紧机构8能够认帽及拧紧该螺栓，实现回转支承螺栓的全自动拧紧，扭矩合格可靠，避免人工漏拧和错拧，提高生产效率。

参见图2至图12，本发明回转支承螺栓定位拧紧方法可通过回转支承螺栓定位拧紧系统进行实现步骤S1-S3，该回转支承螺栓定位拧紧系统包括定心机构6、拧紧机构8、螺栓视觉定位机构9和拧紧旋转机构5，其中定心机构6用于定位夹紧工件10，拧紧机构8用于认帽及拧紧工件10上的螺栓11，螺栓视觉定位机构9设于拧紧机构8上，以能够拍照定位螺栓11的中心位置，拧紧旋转机构5用于带动螺栓视觉定位机构9和拧紧机构8同步绕工件10的中心轴线转动，以对螺栓11的中心位置拍照定位并拧紧。

在图6所示的具体实施例中，拧紧旋转机构5包括拧紧回转支承501、设于拧紧回转支承501外周的横梁502和设于拧紧回转支承501下方的伺服转台503，伺服转台503能够驱动横梁502绕拧紧回转支承501的中心轴线转动，横梁502连接拧紧机构8，进而带动拧紧机构8和螺栓视觉定位机构9同步转动。优选地，参见图1和图5，拧紧回转支承501外周设有两个横梁502，两个横梁502中心对称布置，且两个横梁502分别连接有拧紧补偿机构7，两端的横梁502能够使得拧紧回转支承501的受力更加平衡，方便运行过程中的转动，且两个横梁502上的拧紧机构8能够同时运行，提高其工作效率。

在图10所示的具体实施例中，拧紧机构8包括拧紧安装支架801、拧紧轴802、特殊头803和套筒804，拧紧安装支架801与横梁502连接，以使得拧紧旋转机构5能够带动拧紧机构8进行转动，拧紧轴802可移动安装在拧紧安装支架801上，套筒804与待拧紧的螺栓11外形配合，拧紧轴802通过特殊头803驱动套筒804转动，拧紧轴802能够相对于拧紧安装支架801沿Z向移动，以能够带动套筒804向螺栓11靠近，套筒804带动螺栓11旋转一定角度，将螺栓11与工件10上对应的螺栓孔的第一牙螺纹匹配好，即使得套筒804能够认帽螺栓11，便于螺栓11后续的顺利拧入，以免产生滑牙缺陷，认帽成功之后再拧紧螺栓11。由于螺栓11的拧紧要求十分严格，因此，该拧紧轴802需要对螺栓11拧紧到位进行检测，优选情况下，该拧紧轴802内设置有扭矩传感器和/或角度传感器，以能够对螺栓11的扭矩和/或螺栓11的拧紧圈数进行检测，确保螺栓11拧紧到位。具体地，该特殊头803是为了使得套筒804能够伸入至工件10的下方进行螺栓11的拧紧操作，套筒804与拧紧轴802的转动轴线相互平行，且二者的转动轴线方向为Z向，套筒804位于拧紧轴802靠近工件10中心轴线的一侧，在特殊头803内设置有相互啮合传动的第一齿轮和第二齿轮，第一齿轮和第二齿轮为直齿轮，第一齿轮传动连接拧紧轴802，第二齿轮传动连接套筒804，拧紧轴802转动是能够通过第一齿轮和第二齿轮的啮合传动使得套筒804转动，以能够认帽及拧紧螺栓11。另外，有时候为了满足布置需求，拧紧轴802的转动轴线的方向与Z向存在倾斜角度，而套筒804的转动轴线方向为Z向，此时，第一齿轮和第二齿轮可设置为相互啮合传动的一对锥齿轮，以实现拧紧轴802对套筒804的扭矩传递。具体地，参见图9，拧紧安装支架801设有气缸805和拧紧直线滑轨806，该拧紧直线滑轨806沿Z向布置，拧紧轴802安装在与拧紧直线滑轨806相对应的拧紧滑块807上，将气缸805的伸缩杆与拧紧滑块807连接，使得气缸805能够驱动拧紧滑块807在拧紧直线滑轨806上下移动，以实现套筒804的Z向移动。为了能够避免特殊头803及套筒804在进行Z向移动和X向移动的过程中与工件10相撞，优选情况下，特殊头803上设有用于检测特殊头803与工件10之间距离的激光测距仪(图中未示出)，该激光测距仪能够对X向与Z向进行测距，用于实施检测特殊头803与工件10之间的X向距离和Z向距离。

在图7所述的具体实施例中，定心机构6包括连接于伺服转台503下方的定心安装座601、设于定心安装座601下方的多个定心夹爪602和定心伺服单元603，定心安装座601连接于伺服转台503的下方，多个定心夹爪602沿拧紧回转支承501的中心轴线周向均匀分布，定心伺服单元603能够驱动多个定心夹爪602沿径向同步移动，以使得多个定心夹爪602相互配合夹紧工件10。具体地，定心夹爪602包括对应工件10上端面设置的轴向定位平面604和对应工件10外周面设置的径向定位凸台605，轴向定位平面604用于定位工件10的轴向，多个定心夹爪602的径向定位凸台605相互配合夹紧工件10外周面，以使得拧紧回转支承501的中心轴线与工件10的中心轴线重合，优选地，该径向定位凸台605进行可转动设置，降低其与工件10的外周面贴合过程的摩擦力，避免径向定位凸台605因磨损影响工件10的径向定位精度。另外，定心伺服单元603包括伺服电机，该伺服电机与定心夹爪602丝杠传动，以能够驱动定心夹爪602进行定位夹紧，定心伺服单元603也可以直接采用伺服电动缸对定心夹爪602进行驱动。

需要说明的是，在步骤S1中，是通过定心夹爪602上的轴向定位平面604贴合工件10的上端面来进行轴向的定位，在定位过程中需要将定心夹爪602向工件10的上端面升降压紧，参见图2和图3，通过垂直升降机构3实现定心夹爪602的升降移动，具体地，参见图4，垂直升降机构3通过固定安装系统2悬挂吊装在固定基座1的下方，垂直升降机构3包括垂直升降驱动单元301、垂直升降气缸302和导向柱303，其中，垂直升降驱动单元301优选为伺服电动缸或液压缸，其两端分别连接固定基座1和拧紧旋转机构5，以能够通过拧紧旋转机构5带动定心机构6进行垂直升降运动，两根导向柱303沿垂直方向设置在固定基座1和拧紧旋转机构5之间，以对垂直升降运动进行精确导向，垂直升降气缸302设置在固定基座1和拧紧旋转机构5之间，用于平衡浮动机构4及其下方连接的各部件的重量。所能想到的是，以可以保持定心机构6不懂，通过将工件10整体垂直向上移动，以使得回转支承工件的上端面向定心夹爪602上的轴向定位平面604靠近，从而进行定位。

在通过垂直升降运动驱动定心夹爪602向工件10的上端面靠近时，为了避免定心夹爪602的轴向定位平面604直接撞击在工件10的上端面，参见图6，作为定心机构6的优选实施方式，定心机构6上设有用于检测定心夹爪602与工件10位置关系的夹爪定位检测装置。作为夹爪定位检测装置的一种具体实施方式，夹爪定位检测装置包括激光对射传感器606，两两相邻的定心夹爪602的下端设置有成对的激光对射传感器606。以三个定心夹爪602为例，在定心夹爪602的下降移动过程中，三组激光对射传感器606相互发射和接收，当定心夹爪602下降到如图8所示的位置时，轴向定位平面604与工件10的上端面未贴合，二者之间存在较小的间隙，参见图9，此时由于三组激光对射传感器606发出的对射激光均被工件10阻挡，即能够检测到定心夹爪602已下降到位，停止下降，此时，通过控制定心夹爪602夹紧工件10外周面进行径向定位，而当径向定位完成后，再控制定心夹爪602下压，以使得轴向定位平面604贴合工件10的上端面进行轴向定位，其中，定心夹爪602夹紧到位以及轴向定位平面604下压到位可通过设置压力传感器或测距传感器进行判断。需要说明的是，作为夹爪定位检测装置的另一种具体实施方式，同样以三个定心夹爪602为例，也可在一个定心夹爪602的下端设置两个激光对射传感器606，在另外两个定心夹爪602的下端分别设置一个激光对射传感器606，从而形成两组对射激光，当两组对射激光均被回转支承工件10阻挡，即能够检测到定心夹爪602已下降到位，停止下降。

具体地，在步骤S1中：

待工件10到位后，定心夹爪602根据工件10直径收拢到指定点位，使得轴向定位平面604能够与工件10的上端面相对应，径向定位凸台605与工件10的外周存在一定距离，方便定心夹爪602向工件10靠近；

控制定心夹爪602下降，通过定心夹爪602上的激光对射传感器606检测工件10的位置信息，以使得定心夹爪602到达预夹紧位停止下降动作，此时，定心夹爪602与工件10的相对位置关系如图8所示，工件10处于三个定心夹爪602的中心，且轴向定位平面604与工件10的上端面存在较小间隙，径向定位凸台605与工件10的外周面也存在较小间隙，方便后续进行夹紧定位；

将定心夹爪602进行下压和夹紧工件10，通过浮动机构4同步带动拧紧旋转机构5和定心夹爪602进行浮动调节，在定心夹爪602定位夹紧工件10的过程中，在工件10的反作用力下，拧紧旋转机构5和定心夹爪602随动工件10，从而使拧紧旋转机构5的旋转轴线与工件10的中心轴线重合。作为最优选情况，应使得拧紧旋转机构5的旋转轴线与工件10的中心轴线做到理论状态下的完全重合，然而在实际情况下，由于存在多方面的因素，如设备制作精度误差、装配误差以及定位误差等，因此，通过上述步骤，能够实现拧紧旋转机构5的旋转轴线与工件10的中心轴线基本重合，即拧紧旋转机构5的旋转轴线与工件10的中心轴线存在不影响本发明后续步骤的偏差，同样可认为二者的轴线是重合的，也在本发明的保护范围之内。。

具体地，浮动机构4同步带动拧紧旋转机构5和定心夹爪602进行浮动调节包括以下步骤：

通过十字交叉布置的第一浮动辊子405和第二浮动辊子406带动拧紧旋转机构5和定心夹爪602进行X向和Y向位移浮动调节，通过转动轴线相互垂直的转动结构能够带动拧紧旋转机构5和定心夹爪602绕X向和Y向转动，从而进行角度浮动调节。

作为浮动机构4的一种具体实施方式，参见图5，浮动机构4包括自上而下依次排布的固定安装座401、第一浮动安装座402、第二浮动安装座403和第三浮动安装座404，固定安装座401连接固定基座1，十字交叉布置的第一浮动辊子405和第二浮动辊子406设于固定安装座401与第一浮动安装座402之间，其中，第一浮动辊子405沿X向进行布置，第二浮动辊子406沿Y向进行布置，固定安装座401连接第一浮动辊子405的轴的两端，第二浮动辊子406与第一浮动辊子405的壳体连接，第一浮动安装座402连接第二浮动辊子406的轴的两端，而第一浮动辊子405和第二浮动辊子406各自的壳体能够在外力作用下相对于轴进行轴向浮动，以使第一浮动安装座402能够相对于固定安装座401进行X向和Y向的位移浮动调节；转动机构包括第一轴407、第一轴承408、第二轴409和第二轴承410，配套的第一轴407与第一轴承408设于第一浮动安装座402与第二浮动安装座403之间，以使第二浮动安装座403能够相对于第一浮动安装座402转动，配套的第二轴409与第二轴承410设于第二浮动安装座403与第三浮动安装座404，以使第三浮动安装座404能够相对于第二浮动安装座403转动，第一轴承408的转动轴线垂直于第二轴承410的转动轴线，从而使得第三浮动安装座404能够相对于第一浮动安装座402能够绕X向和Y向进行转动调节，拧紧旋转机构5和定心机构6连接于第三浮动安装座404下方，以在定心机构6定位夹紧工件10的过程中，共用带动拧紧旋转机构5和定心机构6进行万向浮动调节。需要说明的是，为了能够使得浮动机构4在非工作状态下能够自动回归初始位，在第一浮动辊子405和第二浮动辊子406的内部可设置对中弹簧、气压式阻尼器或者液压式阻尼器实现对中归位，而第一轴407与第二轴承408优选情况下是位于第二浮动安装座403的中间，因此在重力作用下，第二浮动安装座403能够自动归位至水平状态，第三浮动安装座404与第二浮动安装座403同理，进一步优选地，第一轴407与第一轴承408之间以及第二轴409与第二轴承410之间也可设置扭簧，通过扭簧的扭力实现第二浮动安装座403和第三浮动安装座404的自动复位。

作为浮动机构4的一种优选实施方式，参见图4，第一轴407沿Y向布置，以使第二浮动安装座403能够相对于第一浮动安装座402绕Y向转动，第二轴409沿X向布置，以使第三浮动安装座404能够相对于第二浮动安装座403绕X向转动，其中，第一浮动安装座402与第二浮动安装座403之间设置有限制二者转动角度的第一限位杆411，两个第一限位杆411对应第二浮动安装座403沿X向的两端对称设置，第二浮动安装座403与第三浮动安装座404之间设置有限制二者转动角度的第二限位杆412，两个第二限位杆412对应第三浮动安装座404沿Y向的两端对称设置，从而在第一限位杆411与第二限位杆412的共同作用下，限制第三浮动安装座404相对于第一浮动安装座402的X向转动角度和Y向转动角度，避免浮动转动角度过大，满足浮动机构4的X向转动角度和Y向转动角度的浮动需求即可。

在定心夹爪602定位夹紧工件10之后，在步骤S2中，需要对螺栓11进行拍照定位，并进行认帽拧紧，具体如下：

将螺栓视觉定位机构9调节至拍照点位，对螺栓11拍照定位，获得该螺栓11的定位信息；

将拧紧机构8转动角度φ或α-φ，根据定位信息，计算得出补偿值，控制拧紧旋转机构5进行旋转角度补偿，控制拧紧补偿机构7进行X向和Y向的位移补偿，以使得拧紧机构8的套筒804对准螺栓11的中心位置；

控制拧紧轴802带动套筒804对螺栓11进行认帽，并拧紧螺栓11；

其中，φ为螺栓视觉定位机构9的视觉基准点与拧紧机构8的套筒804的偏差角度值，α为工件10上螺栓孔的等分角度。

为了实现螺栓视觉定位机构9的拍照定位，作为一种具体实施方式，参见图11和图12，螺栓视觉定位机构9包括视觉定位支架901、相机904、棱镜903，视觉定位支架901安装在拧紧滑块807上，能够跟随拧紧机构8同步进行Z向升降，相机904和棱镜903安装在视觉定位支架901上，棱镜903位于螺栓11下方，以能够将螺栓11的光路偏转90°沿相机904的拍照方向反射给相机904进行拍照定位，棱镜903优选为直角三棱镜，可根据工件10下方的空间选择合适的尺寸，方便伸入螺栓11的下方。

具体地，螺栓视觉定位机构9拍照定位所述螺栓11的步骤包括：通过位于螺栓11下方的棱镜903将螺栓11的光路偏转90°，以能够沿相机904的拍照方向反射给相机904进行拍照定位，相机904的视觉基准点中心线A平行于X向，且该视觉基准点中心线A与棱镜903的反光面的交点为视觉基准点C，螺栓11的中心位置沿螺栓拍照中心线B经过棱镜903的发射能够被相机904拍照进行定位，并对该图片进行处理，分析得出视觉基准点C与螺栓11中心位置沿径向(X向)的偏差值△x，以及视觉基准点与螺栓11中心位置沿垂直于径向的方向(Y向)的偏差值△y。

当得出上述视觉基准点C与螺栓11中心位置的X向偏差值△x和Y向偏差值△y，由于视觉基准点C与套筒804的套筒中心D沿X向的偏差值△X和沿Y向的偏差值△Y均为固定偏差值，因此，能够分析得出套筒中心D与螺栓11中心位置在XY平面上的位置偏差，从而进行位置补偿。需要说明的是，由于回转支承工件的螺栓11是绕其中心轴向的轴向均匀分布的，螺栓孔的等分角度为α，因此，对套筒804进行位置补偿存在两种具体实施方式，第一种具体实施方式参见图13，螺栓视觉定位机构9拍照定位的螺栓11与套筒804所对准的螺栓11为同一螺栓，在通过拧紧旋转机构5将拧紧机构8按第一旋转方向(顺时针)转动角度φ的情况下，根据以下式子计算得出所述补偿值：Sa＝f(π(△Y/tanφ-△X)φ/180°，△Y/sinφ-△Y/tanφ+△X+△x，△y)，分别对应旋转角度补偿、X向位移补偿和Y向位移补偿，以将套筒中心D对准螺栓11的中心位置；第二种具体实施方式参见图14，螺栓视觉定位机构9拍照定位的螺栓11与套筒804所对准的螺栓11为相邻螺栓，在通过拧紧旋转机构5将拧紧机构8按与第一旋转方向相反的第二旋转方向(逆时针)转动角度α-φ的情况下，根据以下式子计算得出所述补偿值：

分别对应旋转角度补偿、X向位移补偿和Y向位移补偿，以将套筒中心D对准螺栓11的中心位置。

在进行拍照定位之后，需要将套筒804沿Z向移动靠近螺栓11进行认帽及拧紧，为了避免相机904和棱镜903与螺栓11或工件10的下端面相撞，视觉定位支架901上设置有导轨滑块机构和视觉伸缩驱动单元，相机904和棱镜903安装于导轨滑块机构的滑块上，视觉伸缩驱动单元能够带动该滑块在导轨滑块机构的导轨上移动，将相机904和棱镜903沿X向缩回，从工件10的下端面移出，该视觉伸缩驱动单元可以为气缸、液压缸或电动缸中的一种，亦或者视觉伸缩驱动单元通过电机配合丝杠传动实现相机904和棱镜903的伸缩移动。

另外，作为螺栓视觉定位机构9的一种优选实施方式，在视觉定位支架901上还设置有调整相机904拍照时光线亮度的光源902，该光源902可以为市场上常用的发光装置，在发光装置的外壳上设置有遮光罩，遮光罩保证了发光的集中性，光源902在相机904需要拍照时，可以给拍摄区域打光，避免拍照坏境较暗，相机904拍照不清楚，影响待拧紧螺栓11的中心位置的判断，优选情况下，光源902为蓝光，可以规避环境光的影响，相机904和光源902的安装位置相对固定，在安装前，需要先进行调试，保证在光源902的照射下，相机904可以拍到清晰的待拧紧螺栓11的中心位置的数据信息。

在上述对套筒804位置补偿的步骤中，通过拧紧补偿机构7进行X向和Y向的位移补偿，作为拧紧补偿机构7的一种具体实施方式，参见图10，拧紧补偿机构7包括设于拧紧旋转机构5的第一移动补偿结构和的第二移动补偿结构，第一移动补偿结构包括第一补偿伺服单元701a、第一补偿直线滑轨702a和第一补偿滑块703a，第一补偿直线滑轨702a沿径向(X向)布置于横梁502的下方，第一补偿伺服单元701a能够驱动第一补偿滑块703a在第一补偿直线滑轨702a上沿X向进行移动，第二移动补偿结构安装在第一补偿滑块703a上，第二移动补偿结构包括第二补偿伺服单元701b、第二补偿直线滑轨702b和第二补偿滑块703b，第二补偿直线滑轨702b布置于第一补偿滑块703a的下方，且第二补偿直线滑轨702b的导向垂直于第一补偿直线滑轨702a的导向，即第二补偿直线滑轨702b沿Y向布置，使得第二补偿伺服单元701b能够驱动第二补偿滑块703b在第二补偿直线滑轨702b上沿Y向移动，拧紧机构8和螺栓视觉定位机构9与述第二补偿滑块703b连接，以实现对套筒804的X向和Y向的位移补偿。需要说明的是，第一补偿伺服单元701a和第二补偿伺服单元701b可采用伺服电机配合滚珠丝杠进行传动，又或者采用伺服电动缸直接驱动。

而回转支承的螺栓的拧紧扭矩的要求较高，为了确保该拧紧扭矩符合设定要求，优选情况下，步骤S2中，在拧紧所述螺栓11以后，检测所述螺栓11的拧紧扭矩或角度，若所述螺栓11的拧紧扭矩或角度符合设定要求，进入步骤S3；若所述螺栓11的拧紧扭矩或角度不符合设定要求，停止作业并发出异常提醒，以提醒相关工作人员检查故障，进行调试。

当步骤S2中的螺栓11拧紧成功后，以标识当前套筒804对准了螺栓11的中心，而螺栓11是绕其中心轴线的轴向均匀分布的，拧紧旋转机构5能够带动套筒804绕该中心轴线进行转动，因此，只需要将螺栓11转动角度α便能够将套筒804按序对准下一个螺栓进行认帽拧紧，具体地，在步骤S3中：

将所述拧紧机构8下降，使得所述套筒804与所述螺栓11分离；

控制所述拧紧旋转机构5按所述工件10上螺栓孔的等分角度α转动，以使得所述套筒804按序对准下一个所述螺栓11的中心位置；

控制所述套筒804上升，并通过拧紧轴802带动所述套筒804对当前所述螺栓11进行认帽，并拧紧所述螺栓11，在重复上述步骤直至完成所有的所述螺栓11的拧紧。

同样的，为了确保后面的螺栓11的拧紧扭矩符合设定要求，在拧紧所述螺栓11以后，检测所述螺栓11的拧紧扭矩或角度，若所述螺栓11的拧紧扭矩或角度符合设定要求，重复上述步骤直至全部所述螺栓11拧紧完成。

进一步地，若所述螺栓11的拧紧扭矩或角度不符合设定要求，重复步骤S2，对当前所述螺栓11重新拍照定位，以重新对当前所述螺栓11进行认帽及拧紧。

具体地，在所述螺栓11的拧紧扭矩或角度不符合设定要求的情况下，若采用第一种具体实施方式对套筒804进行位置补偿，则通过拧紧旋转机构5将拧紧机构8转动角度-φ，以将所述螺栓视觉定位机构9对准所述螺栓11进行重新拍照定位；若采用第二种具体实施方式对套筒804进行位置补偿，则通过拧紧旋转机构5将所述拧紧机构8转动角度-(α-φ)，以将所述螺栓视觉定位机构9对准所述螺栓11进行重新拍照定位。

需要说明的是，在棱镜903的反射面够大的情况下，经过上述拧紧旋转机构的角度转动之后，是能够确保棱镜903位于螺栓11的下方的；然而在棱镜903的反射面较小的情况下，在最初步骤S2对第一个螺栓11进行定位的过程中，拧紧旋转机构5进行过角度补偿，因此为了避免棱镜903与螺栓11的位置存在偏差，需要对螺栓视觉定位机构9进行重新拍照定位运动轨迹的补偿，具体如下：

在所述拧紧机构8转动角度-φ的情况下，所述螺栓视觉定位机构9按以下式子进行重新拍照定位运动轨迹补偿：Sb＝f(-π(△Y/sinφ)φ/180°)；或者在将所述拧紧机构8转动角度-(α-φ)的情况下，所述螺栓视觉定位机构9按以下式子进行重新拍照定位运动轨迹补偿：

另外，在步骤S3中，在全部的所述螺栓11拧紧完成之后，需要进行复位操作，以使得回转支承螺栓定位拧紧系统回归到初始位，方便下次进行拧紧作业，并存储所有所述螺栓11的拧紧数据，实现拧紧结果数据的可视化管理，实时检拧紧是否合格，拧紧数据可长传生产管理系统，以方便后续进行追溯。

为了能够更好地理解本发明回转支承螺栓定位拧紧方法的技术方案，以下结合具体实施方式对其流程进行说明：

参见图13和图14，工件10上需装配的螺栓11的数量为20颗，螺栓11对应的螺栓孔的等分角度为α，回转支承螺栓定位拧紧系统的拧紧回转支承501外周设有两个横梁502，该两个横梁502针对拧紧旋转机构5的旋转中心对称布置，两个横梁502下方均对应设置有拧紧补偿机构7、拧紧机构8和螺栓视觉定位机构9，因此能够同时定位拧紧对称的螺栓11，将螺栓视觉定位机构9拍照定位的螺栓编号b1-b10，将拧紧机构8拧紧的螺栓编号a1-a10，本发明回转支承螺栓定位拧紧方法的第一种具体实施方式按图15所示流程进行说明：

首先将工件10安装到位，定心夹爪602根据工件10的直径收拢至指定点位，对定心夹爪602收拢到位进行判断，待其到位之后，通过垂直升降机构3控制定心夹爪602下降；然后通过激光对射传感器606判断定心夹爪602是否下降到位，到位之后，控制定心夹爪602抱紧工件10(若未到位，则继续控制定心夹爪602下降，若持续未检测到工件10，则发出异常警报并停机，以便于工作人员检查故障)，对定心夹爪602夹紧到位进行判断，待其到位之后，通过垂直升降机构3控制定心夹爪602下压，以将轴向定位平面604完全贴合工件10的上端面，待定心夹爪602下压到位后，定心机构6完成对工件10的夹紧定位，在浮动机构4调节作用下，使得拧紧旋转机构5的旋转轴线与工件10的中心轴线重合；

拧紧旋转机构7旋转到初始位，拧紧补偿机构7和拧紧机构8在Z向、X向和Y向移动使得螺栓视觉定位机构9到达初始拍照点位，螺栓视觉定位机构9伸出相机902和棱镜903，参见图13，拍照定位螺栓b1，拍照定位成功后，螺栓视觉定位机构得出偏差值△x和△y(若拍照定位不成功，继续拍照定位螺栓b1，若多次拍照定位失败，则发出异常提醒并停机)；螺栓视觉定位机构9缩回相机902和棱镜903，拧紧旋转机构5将拧紧机构8顺时针旋转角度φ，再通过拧紧旋转机构5进行旋转角度补偿，拧紧补偿机构对X向、Y向进行位移补偿，角度补偿值、X向位移补偿值和Y向位移补偿值通过式子Sa＝f(π(△Y/tanφ-△X)φ/180°，△Y/sinφ-△Y/tanφ+△X+△x，△y)计算得出，使得套筒804对准螺栓a1的中心位置，此螺栓a1与螺栓b1为同一螺栓，然后通过拧紧机构8控制套筒804进行Z向上升移动，并控制拧紧轴802带动套筒804对螺栓a1进行认帽，并通过拧紧轴802按扭矩带动套筒804旋转，以拧紧螺栓a1，拧紧完成后需对螺栓a1的拧紧扭矩或拧紧角度进行检查，检查合格后控制拧紧机构8控制套筒804进行Z向下降(若不合格，则发出异常提醒并停机)，使得套筒804与螺栓a1分离；

控制拧紧旋转机构5顺时针旋转角度α，使得套筒804对准螺栓a2，然后通过拧紧机构8控制套筒804进行Z向上升移动，并通过拧紧轴802旋转使套筒804认帽，再通过拧紧轴802按扭矩拧紧螺栓a2，拧紧完成后需对螺栓a2的拧紧扭矩或拧紧角度进行检查，检查合格后控制拧紧机构8控制套筒804进行Z向下降，之后将拧紧旋转机构顺时针旋转角度α，重复螺栓a2的拧紧步骤，以能够依次拧紧螺栓a3-a10，待所有螺栓拧紧完成并合格后，拧紧机构8和拧紧补偿机构7分别进行Z向和X向的移动，使得螺栓视觉定位机构9和拧紧机构8从回转支承工件10的下端面退出，定心夹爪602松开回转支承工件10，再通过垂直升降机构3驱动定心夹爪602上升至初始位，以完成复位操作，对回转支承工件10的螺栓11的拧紧作业完成，存储拧紧作业过程中所有螺栓11的拧紧数据及结果(所有螺栓11的拧紧扭矩或角度)，最后对所有异常提醒集中报警，以便于后续工作人员的处理。另外，在对螺栓a2-a10的拧紧扭矩或角度检查不合格时，需要对当前螺栓an(n取值范围为2～10)重新进行拍照定位，控制拧紧旋转机构5顺时针旋转角度-φ，再控制拧紧旋转机构5根据补偿值Sb进行重新拍照定位运动轨迹补偿，Sb＝f(-π(△Y/sinφ)φ/180°)，使得螺栓视觉定位机构9能够按照螺栓a1的拍照定位步骤对螺栓an进行拍照定位，拍照定位完成后，拧紧旋转机构5顺时针旋转角度φ，通过拧紧旋转机构5进行旋转角度补偿，拧紧补偿机构对X向、Y向进行位移补偿，角度补偿值、X向位移补偿值和Y向位移补偿值通过式子San＝f(π(△Y/tanφ-△X)φ/180°，△Y/sinφ-△Y/tanφ+△X+△xn，△yn)计算得出，其中，△xn为所述视觉基准点与螺栓an中心位置沿径向方向的偏差值，△yn为所述视觉基准点与所述螺栓an中心位置沿垂直径向方向的偏差值。

本发明回转支承螺栓定位拧紧方法的第二种具体实施方式按图16所示流程进行说明：

首先将工件10安装到位，定心夹爪602根据工件10的直径收拢至指定点位，对定心夹爪602收拢到位进行判断，待其到位之后，通过垂直升降机构3控制定心夹爪602下降；然后通过激光对射传感器606判断定心夹爪602是否下降到位，到位之后，控制定心夹爪602抱紧工件10(若未到位，则继续控制定心夹爪602下降，若持续未检测到工件10，则发出异常警报并停机，以便于工作人员检查故障)，对定心夹爪602夹紧到位进行判断，待其到位之后，通过垂直升降机构3控制定心夹爪602下压，以将轴向定位平面604完全贴合工件10的上端面，待定心夹爪602下压到位后，定心机构6完成对工件10的夹紧定位，在浮动机构4调节作用下，使得拧紧旋转机构5的旋转轴线与工件10的中心轴线重合；

拧紧旋转机构7旋转到初始位，拧紧补偿机构7和拧紧机构8在Z向、X向和Y向移动使得螺栓视觉定位机构9到达初始拍照点位，螺栓视觉定位机构9伸出相机902和棱镜903，参见图14，拍照定位螺栓b1，拍照定位成功后，螺栓视觉定位机构得出偏差值△x和△y(若拍照定位不成功，继续拍照定位螺栓b1，若多次拍照定位失败，则发出异常提醒并停机)；螺栓视觉定位机构9缩回相机902和棱镜903，拧紧旋转机构5将拧紧机构8逆时针旋转角度(α-φ)，通过拧紧旋转机构5进行旋转角度补偿，拧紧补偿机构对X向、Y向进行位移补偿，角度补偿值、X向位移补偿值和Y向位移补偿值通过式子

计算得出，使得套筒804对准螺栓a1的中心位置，此螺栓a1与螺栓b1为相邻螺栓，然后通过拧紧机构8控制套筒804进行Z向上升移动，并控制拧紧轴802带动套筒804对螺栓a1进行认帽，并通过拧紧轴802按扭矩带动套筒804旋转，以拧紧螺栓a1，拧紧完成后需对螺栓a1的拧紧扭矩或拧紧角度进行检查，检查合格后控制拧紧机构8控制套筒804进行Z向下降(若不合格，则发出异常提醒并停机)，使得套筒804与螺栓a1分离；

控制拧紧旋转机构5逆时针旋转角度α，使得套筒804对准螺栓a2，然后通过拧紧机构8控制套筒804进行Z向上升移动，并通过拧紧轴802旋转使套筒804认帽，再通过拧紧轴802按扭矩拧紧螺栓a2，拧紧完成后需对螺栓a2的拧紧扭矩或拧紧角度进行检查，检查合格后控制拧紧机构8控制套筒804进行Z向下降，之后将拧紧旋转机构顺时针旋转角度α，重复螺栓a2的拧紧步骤，以能够依次拧紧螺栓a3-a10，待所有螺栓拧紧完成并合格后，拧紧机构8和拧紧补偿机构7分别进行Z向和X向的移动，使得螺栓视觉定位机构9和拧紧机构8从回转支承工件10的下端面退出，定心夹爪602松开回转支承工件10，再通过垂直升降机构3驱动定心夹爪602上升至初始位，以完成复位操作，对回转支承工件10的螺栓11的拧紧作业完成，存储拧紧作业过程中所有螺栓11的拧紧数据及结果(所有螺栓11的拧紧扭矩或角度)，最后对所有异常提醒集中报警，以便于后续工作人员的处理。另外，在对螺栓a2-a10的拧紧扭矩或角度检查不合格时，需要对当前螺栓an(n取值范围为2～10)重新进行拍照定位，通过控制拧紧旋转机构5逆时针旋转角度-(α-φ)，控制拧紧旋转机构5根据补偿值Sb进行重新拍照定位运动轨迹补偿，

使得螺栓视觉定位机构9能够按照螺栓a1的拍照定位步骤对螺栓an进行拍照定位，拍照定位完成后，拧紧旋转机构5逆时针旋转角度(α-φ)，通过拧紧旋转机构5进行旋转角度补偿，拧紧补偿机构对X向、Y向进行位移补偿，角度补偿值、X向位移补偿值和Y向位移补偿值通过式子

计算得出，其中，△xn为所述视觉基准点与螺栓an中心位置沿径向方向的偏差值，△yn为所述视觉基准点与所述螺栓an中心位置沿垂直径向方向的偏差值。

通过上述对本发明各个技术方案的描述可以看出，本发明回转支承螺栓定位拧紧方法对回转支承工件进行定位夹紧，并在定位夹紧过程中通过浮动机构4的万向浮动的调节能力，在回转支承工件的反作用力下，带动拧紧旋转机构5和定心机构6一起浮动调节，以确保拧紧旋转机构的旋转轴线与回转支承工件的中心轴线重合，在定位夹紧完成后，通过螺栓视觉定位机构9对待拧紧的回转支承工件上的螺栓11进行拍照定位，从而确定螺栓11的中心位置，螺栓视觉定位机构9与拧紧机构8之间的相对位置是固定的，因此，拍照的视觉基准点与套筒804之间的偏差量是已知的，此时根据拍照定位结果以及该偏差量，通过拧紧旋转机构5和拧紧补偿机构7便能够对套筒804进行位置补偿，使得套筒804对准待拧紧的螺栓11，从而能够通过拧紧机构能够进行认帽及拧紧该螺栓，实现回转支承的全自动拧紧，扭矩合格可靠，避免人工漏拧和错拧，提高生产效率。

此外、本发明还一种可读存储介质，该可读存储介质上存储有可执行指令，其特征在于，该可执行指令用于被机器执行时实现本发明所提供的回转支承螺栓定位拧紧方法。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (16)

1.一种回转支承螺栓定位拧紧方法，其特征在于，该回转支承螺栓定位拧紧方法包括以下步骤：

S1、对工件(10)进行定位夹紧，以使拧紧旋转机构(5)的旋转轴线与所述工件(10)的中心轴线重合；

S2、通过螺栓视觉定位机构(9)拍照定位螺栓(11)，以获取该所述螺栓(11)的定位信息，根据该定位信息，调节拧紧机构(8)至所述螺栓(11)的位置，对所述螺栓(11)进行认帽及拧紧；

S3、所述拧紧旋转机构(5)带动拧紧机构(8)按序转动至下一个所述螺栓(11)进行认帽及拧紧，直至全部所述螺栓(11)拧紧完成。

2.根据权利要求1所述的回转支承螺栓定位拧紧方法，其特征在于，在步骤S1中：

待所述工件(10)到位后，定心夹爪(602)根据所述工件(10)直径收拢到指定点位；

控制所述定心夹爪(602)下降，通过所述定心夹爪(602)上的激光对射传感器(606)检测所述工件(10)的位置信息，以使得所述定心夹爪(602)到达预夹紧位停止下降动作；

将所述定心夹爪(602)进行下压和夹紧所述工件(10)，通过浮动机构(4)同步带动所述拧紧旋转机构(5)和所述定心夹爪(602)进行浮动调节，以随动所述工件(10)，从而使拧紧旋转机构(5)的旋转轴线与所述工件(10)的中心轴线重合。

3.根据权利要求2所述的回转支承螺栓定位拧紧方法，其特征在于，所述浮动机构(4)同步带动所述拧紧旋转机构(5)和所述定心夹爪(602)进行浮动调节包括以下步骤：

通过十字交叉布置的第一浮动辊子(405)和第二浮动辊子(406)带动所述拧紧旋转机构(5)和所述定心夹爪(602)进行位移浮动调节，通过转动轴线相互垂直的转动结构带动所述拧紧旋转机构(5)和所述定心夹爪(602)进行角度浮动调节。

4.根据权利要求3所述的回转支承螺栓定位拧紧方法，其特征在于，所述浮动机构(4)包括自上而下依次排布的固定安装座(401)、第一浮动安装座(402)、第二浮动安装座(403)和第三浮动安装座(404)，所述固定安装座(401)连接所述固定基座(1)，十字交叉布置的所述第一浮动辊子(405)和所述第二浮动辊子(406)设于所述固定安装座(401)与所述第一浮动安装座(402)之间，以使所述第一浮动安装座(402)能够相对于所述固定安装座(401)进行位移调节，所述转动机构包括第一轴(407)、第一轴承(408)、第二轴(409)和第二轴承(410)，配套的所述第一轴(407)与所述第一轴承(408)设于所述第一浮动安装座(402)与所述第二浮动安装座(403)之间，以使所述第二浮动安装座(403)能够相对于所述第一浮动安装座(402)转动，配套的所述第二轴(409)与所述第二轴承(410)设于所述第二浮动安装座(403)与所述第三浮动安装座(404)，以使所述第三浮动安装座(404)能够相对于所述第二浮动安装座(403)转动，所述第一轴承(408)的转动轴线垂直于所述第二轴承(410)的转动轴线，所述拧紧旋转机构(5)和所述定心夹爪(602)连接于所述第三浮动安装座(404)下方。

5.根据权利要求1所述的回转支承螺栓定位拧紧方法，其特征在于，在步骤S2中：

将所述螺栓视觉定位机构(9)调节至拍照点位，对所述螺栓(11)拍照定位，获得该所述螺栓(11)的定位信息；

将所述拧紧机构(8)转动角度φ或α-φ，根据定位信息，计算得出补偿值，控制所述拧紧旋转机构(5)进行旋转角度补偿，控制所述拧紧补偿机构(7)进行位移补偿，以使得所述拧紧机构(8)的套筒(804)对准所述螺栓(11)的中心位置；

控制拧紧轴(802)带动所述套筒(804)对所述螺栓(11)进行认帽，并拧紧所述螺栓(11)；

其中，φ为所述螺栓视觉定位机构(9)的视觉基准点与所述拧紧机构(8)的套筒(804)的偏差角度值，α为所述工件(10)上螺栓孔的等分角度。

6.根据权利要求5所述的回转支承螺栓定位拧紧方法，其特征在于，在拧紧所述螺栓(11)以后，检测所述螺栓(11)的拧紧扭矩或角度，若所述螺栓(11)的拧紧扭矩或角度符合设定要求，进入步骤S3；若所述螺栓(11)的拧紧扭矩或角度不符合设定要求，停止作业并发出异常提醒。

7.根据权利要求5所述的回转支承螺栓定位拧紧方法，其特征在于，

在将所述拧紧机构(8)按第一旋转方向转动角度φ的情况下，根据以下式子计算得出所述补偿值：

Sa＝f(π(△Y/tanφ-△X)φ/180°，△Y/sinφ-△Y/tanφ+△X+△x，△y)；

或者，在将所述拧紧机构(8)按第二旋转方向转动角度α-φ的情况下，根据以下式子计算得出所述补偿值：

其中，△X为所述视觉基准点与所述套筒(804)沿径向的偏差值，△Y为所述视觉基准点与所述套筒(804)沿垂直径向的方向的偏差值，△x为所述视觉基准点与所述螺栓(11)中心位置沿径向的偏差值，△y为所述视觉基准点与所述螺栓(11)中心位置沿垂直径向的方向的偏差值。

8.根据权利要求5所述的回转支承螺栓定位拧紧方法，其特征在于，所述拧紧补偿机构(7)包括设于所述拧紧旋转机构(5)上的第一移动补偿结构和的第二移动补偿结构，所述第一移动补偿结构包括第一补偿伺服单元(701a)、第一补偿直线滑轨(702a)和第一补偿滑块(703a)，所述第一补偿直线滑轨(702a)沿径向布置于所述拧紧旋转机构(5)的下方，所述第一补偿伺服单元(701a)能够驱动所述第一补偿滑块(703a)在所述第一补偿直线滑轨(702a)上移动，所述第二移动补偿结构安装在所述第一补偿滑块(703a)上，所述第二移动补偿结构包括第二补偿伺服单元(701b)、第二补偿直线滑轨(702b)和第二补偿滑块(703b)，所述第二补偿直线滑轨(702b)布置于所述第一补偿滑块(703a)的下方，且所述第二补偿直线滑轨(702b)的导向垂直于所述第一补偿直线滑轨(702a)的导向，所述第二补偿伺服单元(701b)能够驱动所述第二补偿滑块(703b)在所述第二补偿直线滑轨(702b)上移动，所述拧紧机构(8)和所述螺栓视觉定位机构(9)与所述第二补偿滑块(703b)连接。

9.根据权利要求5所述的回转支承螺栓定位拧紧方法，其特征在于，所述螺栓视觉定位机构(9)拍照定位所述螺栓(11)的步骤包括：

通过位于所述螺栓(11)下方的棱镜(903)将所述螺栓(11)的光路偏转90°，以能够沿相机(904)的拍照方向反射给所述相机(904)进行拍照定位，分析得出所述视觉基准点与所述螺栓(11)中心位置沿径向的偏差值，以及所述视觉基准点与所述螺栓(11)中心位置沿垂直于径向的方向的偏差值。

10.根据权利要求7所述的回转支承螺栓定位拧紧方法，其特征在于，在步骤S3中：

将所述拧紧机构(8)下降，使得所述套筒(804)与所述螺栓(11)分离；

控制所述拧紧旋转机构(5)按所述工件(10)上螺栓孔的等分角度α转动，以使得所述套筒(804)按序对准下一个所述螺栓(11)的中心位置；

控制所述套筒(804)上升，并通过拧紧轴(802)带动所述套筒(804)对当前所述螺栓(11)进行认帽，并拧紧所述螺栓(11)，直至完成所有的所述螺栓(11)的拧紧。

11.根据权利要求10所述的回转支承螺栓定位拧紧方法，其特征在于，

在拧紧所述螺栓(11)以后，检测所述螺栓(11)的拧紧扭矩或角度，若所述螺栓(11)的拧紧扭矩或角度符合设定要求，重复上述步骤直至全部所述螺栓(11)拧紧完成。

12.根据权利要求11所述的回转支承螺栓定位拧紧方法，其特征在于，若所述螺栓(11)的拧紧扭矩或角度不符合设定要求，重复步骤S2，对当前所述螺栓(11)重新拍照定位，以重新对当前所述螺栓(11)进行认帽及拧紧。

13.根据权利要求12所述的回转支承螺栓定位拧紧方法，其特征在于，在所述螺栓(11)的拧紧扭矩或角度不符合设定要求的情况下，将所述拧紧机构(8)转动角度-φ或者-(α-φ)，以将所述螺栓视觉定位机构(9)对准所述螺栓(11)进行重新拍照定位。

14.根据权利要求13所述的回转支承螺栓定位拧紧方法，其特征在于，在将所述拧紧机构(8)转动角度-φ的情况下，所述螺栓视觉定位机构(9)按以下式子进行重新拍照定位运动轨迹补偿：

Sb＝f(-π(△Y/sinφ)φ/180°)；或者

在将所述拧紧机构(8)转动角度-(α-φ)的情况下，所述螺栓视觉定位机构(9)按以下式子进行重新拍照定位运动轨迹补偿：

15.根据权利要求10所述的回转支承螺栓定位拧紧方法，其特征在于，在全部的所述螺栓(11)拧紧完成之后，进行复位操作，存储所有所述螺栓(11)的拧紧数据。

16.一种可读存储介质，该可读存储介质上存储有可执行指令，其特征在于，该可执行指令用于被机器执行时实现根据权利要求1-15中任一项所述的回转支承螺栓定位拧紧方法。

Images