CN208427941U - 机器人保护环拧紧、接箍预拧装置 - Google Patents

Abstract

机器人保护环拧紧、接箍预拧装置，包括连接环，连接环下部固定安装固定板，固定板下部安装气缸和横向的滑轨，滑轨上配合安装滑块，滑块下部设置连接板，连接板与气缸连接，气缸能够通过连接板带动滑块沿滑轨横向滑动，连接板下部设置竖向弹性装置，竖向弹性装置上设置安装板，安装板下部设置安装盒，安装盒内安装纵向弹性装置，纵向弹性装置上设置吊板，吊板下部设置抓取拧紧装置。本实用新型的有益效果是：实现保护环拧紧时全方位自动调节，避免因保护环与管材不同轴引发的保护环歪斜，使得保护环能够自动拧紧，改变人工拧保护环时扭矩不稳定的缺陷，能够提高自动化程度，减轻员工劳动强度，取消该岗位操作工人。

Description

机器人保护环拧紧、接箍预拧装置

技术领域

本实用新型涉及管材加工行业，尤其是机器人保护环拧紧、接箍预拧装置。

背景技术

现有石油管材加工行业中，石油管材通过端部的内外螺纹相互利用接箍连接，为避免运输时管材的内螺纹受到损坏，一般会在管材端部通过拧接螺纹保护环。现有的保护环由人工手动拧紧，人工拧保护环时扭矩不稳定，员工劳动强度较大，自动化程度较低。

其次现有接箍预拧工位，通常都是有人工完成预拧，也有一些通过简易设备进行预拧的。虽完成了单一的预拧动作，但是自动化程度不高，预拧效果不好，经常有乱扣现象。另外台架上料需要由人工完成。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供机器人保护环拧紧、接箍预拧装置，其能够提高自动化程度，减轻员工劳动强度，取消该岗位操作工人。改变人工拧保护环时扭矩不稳定的缺陷。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：机器人保护环拧紧、接箍预拧装置，包括连接环，连接环下部固定安装固定板，固定板下部安装气缸和横向的滑轨，滑轨上配合安装滑块，滑块下部设置连接板，连接板与气缸连接，气缸能够通过连接板带动滑块沿滑轨横向滑动，连接板下部设置竖向弹性装置，竖向弹性装置上设置安装板，安装板下部设置安装盒，安装盒内安装纵向弹性装置，纵向弹性装置上设置吊板，吊板下部设置抓取拧紧装置。

本实用新型为了进一步解决其技术问题所采用的技术方案是：所述的竖向弹性装置有顶板，顶板与连接板连接，顶板下部设置数个竖向的滑杆，滑杆底部设置托板，滑杆上滑动安装滑套，滑套与顶板之间设置第一竖向弹簧，滑套与托板之间设置第二竖向弹簧，安装板与滑套固定连接。所述的纵向弹性装置有滑板，滑板顶面和底面分别沿纵向开设第一滑槽，安装盒内部顶面和底面分别沿纵向开设第二滑槽，安装盒内设置数个滚轮，数个滚轮位于第一滑槽和第二滑槽内，滑板能够沿滚轮纵向滑动，滑板纵向两侧分别设置第一纵向弹簧和第二纵向弹簧的一端，第一纵向弹簧和第二纵向弹簧的另一端分别与安装盒内壁相触，滑板横向两侧伸出安装盒并与吊板连接。所述的抓取拧紧装置有固定壳，固定壳与吊板连接，固定壳一侧设置马达，固定壳另一侧设置转盘，马达的输出轴固定连接伸缩杆和转盘，伸缩杆的活动端外壁上沿周向铰接至少三个连杆的一端，转盘上沿半径开设至少三个连接槽，连接槽内滑动设置连接块，连接块与对应的连杆铰接，连接块上固定安装卡爪。所述的固定板下部安装限位板，连接板侧部开设横向的限位槽，限位板位于限位槽内。所述的固定板下部安装测距仪，测距仪侧部设置第一传感器，连接板上设置安装架，安装架上安装第二传感器。

本实用新型的有益效果是：本实用新型能够安装在机械手臂上，使抓取拧紧装置能够通过装有的视觉识别系统完成保护环的自动定位，自动抓取保护环，并在机械手臂的带动下伸入管材内，从而将保护环拧紧在管材内，这种结构能够通过气缸实现横向弹性连接，通过竖向弹性装置实现竖向弹性连接，通过纵向弹性装置实现纵向弹性连接，从而实现保护环拧紧时全方位自动调节，避免因保护环与管材不同轴引发的保护环歪斜，使得保护环能够自动拧紧，改变人工拧保护环时扭矩不稳定的缺陷，能够提高自动化程度，减轻员工劳动强度，取消该岗位操作工人。

附图说明：

图1是本实用新型结构示意图；图2是图1的右视图；图3是沿图1的A-A线剖视图；图4是沿图1的B-B线剖视放大图；图5是抓取拧紧装置的结构示意图；图6是旋转气缸的三维立体图；图7是旋转气缸的主视图；图8是图7中C-C的剖视图；图9是图7中D-D的剖视图；图10是所述拧紧设备安装于机械臂上的结构示意图。

具体实施方式

机器人保护环拧紧、接箍预拧装置，如图1、2、3、4所示，包括连接环1，连接环1下部固定安装固定板3，固定板3下部安装气缸8和横向的滑轨4，滑轨4上配合安装滑块5，滑块5下部设置连接板6，连接板6与气缸8连接，气缸8能够通过连接板6带动滑块5沿滑轨4横向滑动，连接板6下部设置竖向弹性装置，竖向弹性装置上设置安装板13，安装板13下部设置安装盒15，安装盒15内安装纵向弹性装置，纵向弹性装置上设置吊板31，吊板31下部设置抓取拧紧装置。这种结构能够安装在机械手臂上，使抓取拧紧装置能够抓取保护环，并在机械手臂的带动下伸入管材内，从而将保护环拧紧在管材内，这种结构能够通过气缸8实现横向弹性连接，通过竖向弹性装置实现竖向弹性连接，通过纵向弹性装置实现纵向弹性连接，从而实现保护环拧紧时全方位自动调节，避免因保护环与管材不同轴引发的保护环歪斜，使得保护环能够自动拧紧，改变人工拧保护环时扭矩不稳定的缺陷，能够提高自动化程度，减轻员工劳动强度，取消该岗位操作工人。使用时，如图10所示，将所述拧紧设备安装于机器人或机械手臂上，利用机器人或机械手臂为载体实现保护环的自动化安装。

所述的竖向弹性装置可以有多种结构，优选的有顶板35，顶板35与连接板6连接，顶板35下部设置数个竖向的滑杆25，滑杆25底部设置托板34，滑杆25上滑动安装滑套26，滑套26与顶板35之间设置第一竖向弹簧23，滑套26与托板34之间设置第二竖向弹簧24，安装板13与滑套26固定连接。这种结构能够使安装板13在竖直方向上浮动，从而实现竖向弹性连接，保护环拧紧时能够在竖向自动调节，避免因保护环与管材不同轴引发的保护环歪斜。所述的竖向弹性装置还可以是气缸或安装板13下部设置弹簧的结构。

所述的纵向弹性装置可以有多种结构，优选的有滑板28，滑板28顶面和底面分别沿纵向开设第一滑槽33，安装盒15内部顶面和底面分别沿纵向开设第二滑槽29，安装盒15内设置数个滚轮30，数个滚轮30位于第一滑槽33和第二滑槽29内，滑板28能够沿滚轮30纵向滑动，滑板28纵向两侧分别设置第一纵向弹簧27和第二纵向弹簧36的一端，第一纵向弹簧27和第二纵向弹簧36的另一端分别与安装盒15内壁相触，滑板28横向两侧伸出安装盒15并与吊板31连接。这种结构能够使吊板31在纵向上浮动，从而实现纵向弹性连接，保护环拧紧时能够在纵向自动调节，避免因保护环与管材不同轴引发的保护环歪斜。所述的纵向弹性装置还可以是气缸等结构。

所述的抓取拧紧装置可以有多种结构，其中一个方案为：包括固定壳37，固定壳37与吊板31连接，固定壳37一侧设置马达16，固定壳37另一侧设置转盘18，马达16的输出轴固定连接伸缩装置，伸缩装置的前端安装转盘18，伸缩装置的活动端外壁上沿周向铰接至少三个连杆19的一端，转盘18上沿半径方向开设至少三个连接槽21，连接槽21内滑动设置连接块20，连接块20与对应的连杆19铰接，连接块20上固定安装卡爪22。这种结构能够通过伸缩装置推拉使卡爪22沿半径方向滑动，从而使卡爪22收缩伸入保护环，再扩展抓取保护环，通过机械臂送入管材端部后，能通过马达16和伸缩装置控制卡爪22旋转，从而使保护环旋转，便于与管材螺纹连接。所述的抓取拧紧装置还可以是二爪卡盘、三爪卡盘、四爪卡盘、六爪卡盘、机械手等结构，但这些结构成本高，维修不便。所述马达16也可以是现有的伺服拧紧轴。

如图5所示，所述伸缩装置包括固定壳37的内部分别设有第一轴承38和第二轴承39，第一轴承38位于固定壳37的后端，第二轴承39位于固定壳37的前端。在所述两个轴承内部安装有旋转气缸42，旋转气缸42的后端与马达16的输出轴固定连接，旋转气缸42的前端与转盘18固定连接，旋转气缸42的内部安装活塞及活塞杆17。如图6所示，在所述旋转气缸42的前端部分还设有与连杆19相同数量的避让槽44，给连杆19的摆动预留了适当空间。在所述旋转气缸42上还设有进气孔45和出气口46，对应的，在固定壳37的内侧设有第一环形气槽43和第二环形气槽47以及进气管路40和出气管路41。当压缩空气从进气管路40注入时，先充满第一环形气槽43然后再由进气孔45进入到旋转气缸42内部，控制活塞杆17后移，当需要控制活塞杆17前移时，则需在出气管路41内注入压缩空气，先充满第二环形气槽47后再由出气口46进入旋转气缸42内部，推动活塞杆17前移。这样保证了马达16带动旋转气缸42转动时，仍可以往旋转气缸42内充气来控制活塞杆17的移动，从而做到既能抓取保护套，又能将保护套旋紧安装。所述旋转气缸42可以是油缸，与之配套的设置油孔和供回油管道。

所述的固定板3下部安装限位板2，连接板6侧部开设横向的限位槽7，限位板2位于限位槽7内。这种结构能够起到对连接板6限位的作用，避免保护环进给超限。

所述的固定板3下部安装测距仪12，测距仪12侧部设置第一传感器11，连接板6上设置安装架9，安装架9上安装第二传感器10。这种结构能够起到监视保护环进给长度的作用，当长度、圈数以及扭矩达到设定范围时，机械臂和马达以及伸缩杆停止并返回到取料位置待命，等待下一循环开始。

如图1和图10所示，所述拧紧设备上安装现有的机器人视觉系统，机器人视觉系统由视觉相机48、相机与光源支架49和视觉光源50构成，可完成工件的识别，自动定位引导机器人完成夹具的自动抓取工件的动作。

以上结合附图对本实用新型的具体实施方式作了说明，但这些说明不能被理解为限制了本实用新型的范围，本实用新型未详尽描述的技术内容均为公知技术。

Claims (7)

1.机器人保护环拧紧、接箍预拧装置，其特征在于：包括连接环（1），连接环（1）下部固定安装固定板（3），固定板（3）下部安装气缸（8）和横向的滑轨（4），滑轨（4）上配合安装滑块（5），滑块（5）下部设置连接板（6），连接板（6）与气缸（8）连接，气缸（8）能够通过连接板（6）带动滑块（5）沿滑轨（4）横向滑动，连接板（6）下部设置竖向弹性装置，竖向弹性装置上设置安装板（13），安装板（13）下部设置安装盒（15），安装盒（15）内安装纵向弹性装置，纵向弹性装置上设置吊板（31），吊板（31）下部设置抓取拧紧装置。

2.如权利要求1所述的机器人保护环拧紧、接箍预拧装置，其特征在于：所述的竖向弹性装置有顶板（35），顶板（35）与连接板（6）连接，顶板（35）下部设置数个竖向的滑杆（25），滑杆（25）底部设置托板（34），滑杆（25）上滑动安装滑套（26），滑套（26）与顶板（35）之间设置第一竖向弹簧（23），滑套（26）与托板（34）之间设置第二竖向弹簧（24），安装板（13）与滑套（26）固定连接。

3.如权利要求1所述的机器人保护环拧紧、接箍预拧装置，其特征在于：所述的纵向弹性装置有滑板（28），滑板（28）顶面和底面分别沿纵向开设第一滑槽（33），安装盒（15）内部顶面和底面分别沿纵向开设第二滑槽（29），安装盒（15）内设置数个滚轮（30），数个滚轮（30）位于第一滑槽（33）和第二滑槽（29）内，滑板（28）能够沿滚轮（30）纵向滑动，滑板（28）纵向两侧分别设置第一纵向弹簧（27）和第二纵向弹簧（36）的一端，第一纵向弹簧（27）和第二纵向弹簧（36）的另一端分别与安装盒（15）内壁相触，滑板（28）横向两侧伸出安装盒（15）并与吊板（31）连接。

4.如权利要求1所述的机器人保护环拧紧、接箍预拧装置，其特征在于：所述的抓取拧紧装置有固定壳（37），固定壳（37）与吊板（31）连接，固定壳（37）一侧设置马达（16），固定壳（37）另一侧设置转盘（18），马达（16）的输出轴固定连接伸缩装置和转盘（18），伸缩装置的活动端外壁上沿周向铰接至少三个连杆（19）的一端，转盘（18）上沿半径方向开设至少三个连接槽（21），连接槽（21）内滑动设置连接块（20），连接块（20）与对应的连杆（19）铰接，连接块（20）上固定安装卡爪（22）。

5.如权利要求1所述的机器人保护环拧紧、接箍预拧装置，其特征在于：所述的固定板（3）下部安装限位板（2），连接板（6）侧部开设横向的限位槽（7），限位板（2）位于限位槽（7）内。

6.如权利要求1所述的机器人保护环拧紧、接箍预拧装置，其特征在于：所述的固定板（3）下部安装测距仪（12），测距仪（12）侧部设置第一传感器（11），连接板（6）上设置安装架（9），安装架（9）上安装第二传感器（10）。

7.如权利要求4所述的机器人保护环拧紧、接箍预拧装置，其特征在于：所述伸缩装置包括固定壳（37）内部分别设有的第一轴承（38）和第二轴承（39），第一轴承（38）位于固定壳（37）的后端，第二轴承（39）位于固定壳（37）的前端；在所述两个轴承内部安装有旋转气缸（42），旋转气缸（42）的后端与马达（16）的输出轴固定连接，旋转气缸（42）的前端与转盘（18）固定连接，旋转气缸（42）的内部设有活塞及活塞杆（17）；在所述旋转气缸（42）的前端部分还设有与连杆（19）相同数量的避让槽（44），给连杆（19）的摆动预留了适当空间；在所述旋转气缸（42）上还设有进气孔（45）和出气口（46），对应的，在固定壳（37）的内侧设有第一环形气槽（43）和第二环形气槽（47）以及进气管路（40）和出气管路（41）；当压缩空气从进气管路（40）注入时，先充满第一环形气槽（43）然后再由进气孔（45）进入到旋转气缸（42）内部，控制活塞杆（17）后移；当需要控制活塞杆（17）前移时，则需在出气管路（41）内注入压缩空气，先充满第二环形气槽（47）后再由出气口（46）进入旋转气缸（42）内部，推动活塞杆（17）前移。