CN221019635U - 一种圆盘工件机器人自动拧紧系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于自动化装配设备领域，提供了一种圆盘工件机器人自动拧紧系统，包括：底座和机架，机架连接于底座的一端上；传料装置，传料装置设有载物台和第一直线导轨，载物台用于放置圆盘工件并带动圆盘工件旋转，第一直线导轨沿机架的长度方向设置于底座上，且第一直线导轨的驱动端与载物台连接，使得载物台移动至机架内或载物台从机架内移出。与现有技术相比，本实用新型的优点在于该载物台可带动圆盘工件移动至拧紧装置的下方，圆盘工件的周缘上的螺纹孔插设有螺栓时，位于圆盘工件上方的一对拧紧枪可同步将沿圆盘工件的中心处呈对称的螺纹孔上的螺栓拧紧，不仅能够提升组装效率，还能确保螺纹孔内的螺栓拧入到预设的位置。

Description

一种圆盘工件机器人自动拧紧系统

技术领域

本实用新型属于自动化装配设备领域，具体涉及一种圆盘工件机器人自动拧紧系统。

背景技术

圆盘式(盆式)绝缘子在电力系统中应用很广，如架空输电线路、发电厂和变电所的母线和各种电气设备的外部带电导体均须用绝缘子支持，并使之与大地(或接地物)或其他有电位差的导体绝缘。

如图4所示，圆盘工件的周缘上沿圆盘工件的中心处呈对称设有若干螺纹孔，需要人工拿取一根根螺栓并拧紧在螺纹孔内，但是人工的装配效率偏低，并且螺纹孔内的螺栓是否拧入到位，容易使得圆盘工件对后续各项电气性能指标和机械性能指标造成影响。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，而提供一种有效提升装配效率圆盘工件机器人自动拧紧系统。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：提出一种圆盘工件机器人自动拧紧系统，用于将螺栓拧紧在圆盘工件的周缘上，其中，圆盘工件的周缘上沿圆盘工件的中心处呈对称设有若干螺纹孔，包括：

底座和机架，所述机架连接于所述底座的一端上；

传料装置，所述传料装置设有载物台和第一直线导轨，所述载物台用于放置圆盘工件并带动圆盘工件旋转，所述第一直线导轨沿所述机架的长度方向设置于所述底座上，且所述第一直线导轨的驱动端与所述载物台连接，使得所述载物台移动至所述机架内或所述载物台从所述机架内移出；

拧紧装置，所述拧紧装置具有一对导向组件，一对所述导向组件均安装于所述机架上，且一对所述导向组件上均设有拧紧枪，所述导向组件能够带动所述拧紧枪沿所述机架的水平方向以及垂直方向进行移动；

当圆盘工件通过传料装置移动至机架内，且圆盘工件的周缘上的螺纹孔插设有螺栓时，位于圆盘工件上方的一对所述拧紧枪可同步将沿圆盘工件的中心处呈对称的螺纹孔上的螺栓拧紧。

在上述的一种圆盘工件机器人自动拧紧系统中，所述传料装置具有第一滑块和第一导轨，所述第一导轨沿机架的长度方向设置与所述底座上，所述第一滑块滑动设置在第一导轨上且与所述载物台相连。

在上述的一种圆盘工件机器人自动拧紧系统中，所述载物台上设有可转动的支撑板，所述支撑板上设置有若干支撑座和夹紧气缸，所述夹紧气缸的驱动端上设置有气动夹头，所述支撑座配合所述气动夹头将圆盘工件的周缘进行抵紧。

在上述的一种圆盘工件机器人自动拧紧系统中，所述载物台上设置驱动单元，所述驱动单元具有输出端，所述输出端与所述支撑板相连；

当所述驱动单元动作时，驱动单元的输出端能够带动所述支撑板相对载物台进行转动。

在上述的一种圆盘工件机器人自动拧紧系统中，所述机架的顶部上设有安装板，所述拧紧装置设置于所述安装板上。

在上述的一种圆盘工件机器人自动拧紧系统中，所述导向组件具有第二直线导轨和第三直线导轨，所述第二直线导轨沿底座的宽度方向设置于所述安装板的上端面上，所述第三直线导轨沿所述底座的高度方向穿设所述安装板，且所述第二直线导轨的驱动端能够带动第三直线导轨在安装板上沿底座的宽度方向进行移动，所述拧紧枪与所述第三直线导轨的驱动端相连。

在上述的一种圆盘工件机器人自动拧紧系统中，所述导向组件还具有连接支架、连接板、第二滑块以及第二导轨，所述连接支架两端与所述连接板的两端连接并将所述安装板围绕，所述连接支架与所述第二直线导轨的驱动端连接，所述第二滑块安装在所述连接板上，所述第二导轨设置在所述安装板远离所述第二直线导轨的端面上，且所述第二导轨与所述第二滑块滑动相连，所述第三直线导轨沿底座的高度方向插设所述安装板且设置于所述连接板上。

在上述的一种圆盘工件机器人自动拧紧系统中，还包括：推板式上料机和机械手，所述推板式上料机位于所述底座靠近所述机架的端部上，所述推板式上料机用于存放并输送螺栓，所述机械手能够抓取螺栓插设在螺纹孔中。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于该载物台可带动圆盘工件移动至拧紧装置的下方，圆盘工件的周缘上的螺纹孔插设有螺栓时，位于圆盘工件上方的一对拧紧枪可同步将沿圆盘工件的中心处呈对称的螺纹孔上的螺栓拧紧，不仅能够提升组装效率，还能确保螺纹孔内的螺栓拧入到预设的位置。

附图说明

图1是本圆盘工件机器人自动拧紧系统的结构示意图；

图2是底座和传料装置的结构示意图；

图3是安装板和拧紧装置的结构示意图；

图4是拧入有螺栓后的圆盘工件的结构示意图。

图中，

1、底座；

2、机架；200、安装板；

3、传料装置；300、载物台；301、第一直线导轨；302、第一滑块；303、第一导轨；304、支撑板；305、夹紧气缸；306、支撑座；307、气动夹头；308、驱动单元；

4、拧紧装置；400、拧紧枪；401、第二直线导轨；402、第三直线导轨；403、第二滑块；404、第二导轨；405、连接支架；406、连接板；

5、推板式上料机；

6、圆盘工件；600、螺栓；601、螺纹孔。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1至图3所示，一种圆盘工件机器人自动拧紧系统，包括：底座1、机架2、传料装置3以及拧紧装置4。

具体地，底座1的作用为为传料装置3和机架2起到稳定的支撑，机架2的两侧连接于底座1的一端的两侧上，进而使得底座1的一部分处于机架2内，另一部分处于机架2外部，实现圆盘工件6拆装拿放以及对圆盘工件6与螺栓600螺装配的动静分离。直线导轨又称线轨、滑轨、线性导轨或线性滑轨，直线导轨运动的作用是用来支撑和引导运动部件，直线导轨通过设有的电机驱动滑块按给定的方向做往复直线运动。传料装置3设有载物台300和第一直线导轨301，载物台300用于放置圆盘工件6并带动圆盘工件6旋转，第一直线导轨301沿机架2的长度方向设置于底座1上，且第一直线导轨301的驱动端与载物台300连接，第一直线导轨301启动后，第一直线导轨301的驱动端能够使得载物台300移动至机架2内或载物台300从机架2内移出，拧紧装置4具有一对导向组件，一对导向组件均安装于机架2上，且一对导向组件上均设有拧紧枪400，在本实施里中拧紧枪400设为伺服拧紧枪400，对螺栓的预紧实现更加精准，导向组件能够带动拧紧枪400沿机架2的水平方向以及垂直方向进行移动；当圆盘工件6通过传料装置3移动至机架2内，且圆盘工件6的周缘上的螺纹孔601插设有螺栓600时，位于圆盘工件6上方的一对拧紧枪400可先通过导线组件在机架2上实现位置调整，接着一对拧紧枪400同步将沿圆盘工件6的中心处呈对称的螺纹孔601上的螺栓600拧紧，不仅能够提升组装效率，还能确保螺纹孔601内的螺栓600拧入到位，确保圆盘工件6与外部设备的配合使用。

值得一提的是，为了确保拧紧枪通过导线组件精确的移动至插设有螺栓的螺纹孔正上方，在机架上设置有视觉相机以及传感器等检测设备。

具体地，如图1和图2所示，传料装置3具有第一滑块302和第一导轨303，第一导轨303沿机架2的长度方向设置与底座1上，第一滑块302滑动设置在第一导轨303上且与载物台300相连。

底座1上设置有一对第一导轨303以及一对第一滑块302，第一导轨303和第二滑块403的配合能够使得第一直线导轨301带动载物台300在底板上移动时更加稳定，以便于后续一对拧紧枪400可同步将沿圆盘工件6的中心处呈对称的螺纹孔601上的螺栓600拧紧。

具体地，如图1和图2所示，载物台300上设有可转动的支撑板304，支撑板304上设置有若干支撑座306和夹紧气缸305，夹紧气缸305的驱动端上设置有气动夹头307，支撑座306配合气动夹头307将圆盘工件6的周缘进行抵紧。

支撑座306和夹紧气缸305与载物台通过螺栓连接，若干支撑座306和若干夹紧气缸305可根据圆盘工件6的尺寸在支撑板304上进行位置调节，使得若干支撑座306和夹紧气缸305处于圆盘工件6的周缘位置，支撑座306配合气动夹头307将圆盘工件6的周缘进行抵紧进行定位，确保后续拧紧枪400能够有效将螺栓600拧入螺纹孔601中。

进一步地，图2所示，载物台300上设置驱动单元309，驱动单元309具有输出端，输出端与支撑板304相连；当驱动单元309动作时，驱动单元309的输出端能够带动支撑板304相对载物台300进行转动。

在本实施例中驱动单元309设为伺服电机，伺服电机能够稳定的带动支撑板304在载物台300上进行转动，从而一对拧紧枪400同步将沿圆盘工件6的中心处呈对称的螺纹孔601上的螺栓600拧紧后，导向组件带动拧紧枪400远离圆盘工件6，伺服电机启动，伺服电机的驱动端带动支撑板304以及支撑板304上的圆盘工件6进行限位转动，使沿圆盘工件6的中心处呈对称的另一对螺纹孔601处于一对拧紧枪400的下方，进而能够有效提升装配效率，值得一提的是，支撑板304的尺寸小于载物台的尺寸，伺服电机带动支撑板304在载物台300上进行转动时不会与机架2发生干涉。

具体地，如图1和图3所示机架2的顶部上设有安装板200，拧紧装置4设置于安装板200上。

由于拧紧装置4的体积相对较大，并且确保拧紧枪400在后续动作时能够精确的处于螺栓的上方，在机架2的顶部设置一块安装板200，安装板200与底座1呈平行设置，安装板200能够有效确保拧紧枪400通过导线组件沿机架2的水平方向以及垂直方向进行移动。

进一步地，如图1和图3所示导向组件具有第二直线导轨401和第三直线导轨402，第二直线导轨401沿底座1的宽度方向设置于安装板200的上端面上，第三直线导轨402沿底座1的高度方向穿设安装板200，且第二直线导轨401的驱动端能够带动第三直线导轨402在安装板200上沿底座1的宽度方向进行移动，拧紧枪400与第三直线导轨402的驱动端相连。

第二直线导轨401和第三直线导轨402的配合能够对拧紧枪400实现沿机架2的水平方向以及垂直方向进行移动位置调整，确保拧紧枪400处于插设有螺栓600的螺纹孔601上方，以便于对不同尺寸的圆盘工件6进行拧紧操作。

进一步地，如图1和图3所示导向组件还具有连接支架405、连接板406、第二滑块403以及第二导轨404，连接支架405两端与连接板406的两端连接并将安装板200围绕，连接支架405与第二直线导轨401的驱动端连接，第二滑块403安装在连接板406上，第二导轨404设置在安装板200远离第二直线导轨401的端面上，且第二导轨404与第二滑块403滑动相连，第三直线导轨402沿底座1的高度方向插设安装板200且设置于连接板406上。

连接支架405、连接板406、第二滑块403以及第二导轨404的配合，能够确保第二直线导轨401带动拧紧枪400沿底座1的的水平方向(即宽度方向)在安装板200上移动的更加稳定，以便于拧紧枪400处于插设有螺栓600的螺纹孔601上方。

具体地，如图1所示，还包括：推板式上料机5和机械手500，推板式上料机5位于底座1靠近机架2的端部上，推板式上料机5用于存放并输送螺栓600，机械手500上设有与螺栓600尺寸相适配的夹爪，夹爪能够将螺栓600抓取并插设于螺纹孔601上。

推板式上料机5能够存放螺栓600，并且将若干螺栓600整齐的排列好处于预设的位置，通过机械手500上设置有用于抓取螺栓的夹爪，机械手500通过夹爪将螺栓600抓取后插在圆盘工件6的周缘上的螺纹孔601上实现初步的组装，进而能够有效减少人工劳作，确保人工安全，提升工作效率，需要说明的是，机械手500所处的位置根据实际情况设置，并且机械手500不限定于一台，也可另外再设置一台，用于对圆盘工件6的取放。

需要说明，本实用新型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。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”、“一”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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实用新型中的具体含义。

另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种圆盘工件机器人自动拧紧系统，用于将螺栓拧紧在圆盘工件的周缘上，其中，圆盘工件的周缘上沿圆盘工件的中心处呈对称设有若干螺纹孔，其特征在于，包括：

底座和机架，所述机架连接于所述底座的一端上；

传料装置，所述传料装置设有载物台和第一直线导轨，所述载物台用于放置圆盘工件并带动圆盘工件旋转，所述第一直线导轨沿所述机架的长度方向设置于所述底座上，且所述第一直线导轨的驱动端与所述载物台连接，使得所述载物台移动至所述机架内或所述载物台从所述机架内移出；

拧紧装置，所述拧紧装置具有一对导向组件，一对所述导向组件均安装于所述机架上，且一对所述导向组件上均设有拧紧枪，所述导向组件能够带动所述拧紧枪沿所述机架的水平方向以及垂直方向进行移动；

当圆盘工件通过传料装置移动至机架内，且圆盘工件的周缘上的螺纹孔插设有螺栓时，位于圆盘工件上方的一对所述拧紧枪可同步将沿圆盘工件的中心处呈对称的螺纹孔上的螺栓拧紧。

2.根据权利要求1所述的一种圆盘工件机器人自动拧紧系统，其特征在于，所述传料装置具有第一滑块和第一导轨，所述第一导轨沿机架的长度方向设置与所述底座上，所述第一滑块滑动设置在第一导轨上且与所述载物台相连。

3.根据权利要求1所述的一种圆盘工件机器人自动拧紧系统，其特征在于，所述载物台上设有可转动的支撑板，所述支撑板上设置有若干支撑座和夹紧气缸，所述夹紧气缸的驱动端上设置有气动夹头，所述支撑座配合所述气动夹头将圆盘工件的周缘进行抵紧。

4.根据权利要求3所述的一种圆盘工件机器人自动拧紧系统，其特征在于，所述载物台上设置驱动单元，所述驱动单元具有输出端，所述输出端与所述支撑板相连；

当所述驱动单元动作时，驱动单元的输出端能够带动所述支撑板相对载物台进行转动。

5.根据权利要求1所述的一种圆盘工件机器人自动拧紧系统，其特征在于，所述机架的顶部上设有安装板，所述拧紧装置设置于所述安装板上。

6.根据权利要求5所述的一种圆盘工件机器人自动拧紧系统，其特征在于，所述导向组件具有第二直线导轨和第三直线导轨，所述第二直线导轨沿底座的宽度方向设置于所述安装板的上端面上，所述第三直线导轨沿所述底座的高度方向穿设所述安装板，且所述第二直线导轨的驱动端能够带动第三直线导轨在安装板上沿底座的宽度方向进行移动，所述拧紧枪与所述第三直线导轨的驱动端相连。

7.根据权利要求6所述的一种圆盘工件机器人自动拧紧系统，其特征在于，所述导向组件还具有连接支架、连接板、第二滑块以及第二导轨，所述连接支架两端与所述连接板的两端连接并将所述安装板围绕，所述连接支架与所述第二直线导轨的驱动端连接，所述第二滑块安装在所述连接板上，所述第二导轨设置在所述安装板远离所述第二直线导轨的端面上，且所述第二导轨与所述第二滑块滑动相连，所述第三直线导轨沿底座的高度方向插设所述安装板且设置于所述连接板上。

8.根据权利要求1所述的一种圆盘工件机器人自动拧紧系统，其特征在于，还包括：推板式上料机和机械手，所述推板式上料机位于所述底座靠近所述机架的端部上，所述推板式上料机用于存放并输送螺栓，所述机械手上设有与螺栓适配的夹爪，所述夹爪能够将螺栓抓取并插设于螺纹孔上。