本發(fā)明屬于航天設(shè)備裝配技術(shù)領(lǐng)域。具體來說，是一種用于工業(yè)機器人末端實現(xiàn)自動安裝緊固件的裝置。

技術(shù)背景

為解決大重量設(shè)備的自動化裝配難題，提高航天產(chǎn)品裝配精度和質(zhì)量，現(xiàn)有技術(shù)提出了研制面向航天器的雙機器人協(xié)作裝配系統(tǒng)，該系統(tǒng)擬采用雙工業(yè)機器人協(xié)作完成航天器大重量部件的安裝，其中設(shè)備抓取機器人用于將大重量設(shè)備精確運送至安裝位置，緊固件安裝機器人則用于進行設(shè)備與衛(wèi)星間的緊固件安裝。緊固件安裝機器人本體可直接采購市場上成熟的工業(yè)機器人產(chǎn)品，而緊固件安裝末端執(zhí)行器需根據(jù)實際使用工況進行研制，它是實現(xiàn)緊固件自動安裝的重要組成部分，需要執(zhí)行緊固件抓取、安裝定位、壓緊、擰緊、測力等一系列動作，全程自主控制，無需人工干預(yù)。

基于現(xiàn)實需要，本發(fā)明人通過對系統(tǒng)中的機器人緊固件安裝末端執(zhí)行器的需求進行充分論證，提出了本發(fā)明，為后續(xù)研制提供了保障基礎(chǔ)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對大重量設(shè)備緊固件的自動化裝配問題，本發(fā)明通過工業(yè)機器人緊固件安裝末端執(zhí)行器來實現(xiàn)。

本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案：

一種工業(yè)機器人緊固件安裝末端執(zhí)行器，包括套裝在底部工業(yè)機器人上的力覺傳感器、安裝基板、滑臺氣缸、電動擰緊槍、擰緊槍連接板，其中，力覺傳感器頂部支撐連接有縱長的安裝基板，安裝基板對應(yīng)力覺傳感器的位置設(shè)置有滑臺氣缸，滑臺氣缸一側(cè)豎立設(shè)置擰緊槍連接板，滑臺氣缸上方的 電動擰緊槍穿過擰緊槍連接板向前延伸，電動擰緊槍前端固定連接有擰緊頭，沿安裝基板的縱長方向在安裝基板前部豎立設(shè)置有出釘嘴連接板，擰緊頭前端穿過出釘嘴連接板且其前端具有出釘嘴，在滑臺氣缸的推動下帶動電動擰緊槍向前壓緊緊固件的末端，并通過電動擰緊槍自身轉(zhuǎn)動帶動擰緊頭旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)對緊固件的旋緊。

其中，所述緊固件為螺栓或螺釘。

其中，所述緊固件為螺栓、平墊為一體的緊固件。

其中，力覺傳感器與工控機進行通訊，通過工控機對滑臺氣缸進行控制，實現(xiàn)緊固件安裝過程中執(zhí)行動作的控制。

其中，當(dāng)螺栓通過送釘軟管進入?yún)R流塊之后，匯流塊將一體化緊固件導(dǎo)入出釘嘴中的彈簧圈之中，彈簧圈束縛住緊固件防止其從出釘嘴中脫落，在滑臺推動下，擰緊頭頂在緊固件末端，壓緊力由滑臺氣缸控制，電動擰緊槍旋轉(zhuǎn)帶動擰緊頭旋緊螺栓，當(dāng)扭矩達到限力矩時，電動扭力槍自動停止工作，完成旋緊緊固件動作。

其中，緊固件在滑臺的壓緊力和電動扭力槍的旋轉(zhuǎn)力作用下，掙脫彈簧圈束縛，通過出釘嘴旋入螺孔中。

進一步地，末端執(zhí)行器上具備測量定位裝置，能夠確定緊固件安裝平面及螺紋孔方向。

本發(fā)明的優(yōu)點在于能夠?qū)⒕o固件推入安裝孔的同時做旋轉(zhuǎn)動作，并能自動控制擰緊力矩，無需人工干預(yù)，自動完成緊固件安裝。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的工業(yè)機器人緊固件安裝末端執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1為擰緊頭，2為出釘嘴，3為出釘嘴連接板，4為安裝基板，5為工業(yè)機器人，6為力覺傳感器，7為滑臺氣缸，8為電動擰緊槍，9為擰緊槍連接板。

圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中出釘嘴部分的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，2-1為擰緊頭，2-2為安裝架，2-3為匯流塊，2-4為出釘嘴，2-5為平墊一體化螺栓，2-6為彈簧圈，2-7為送釘軟管。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細(xì)說明，但這僅僅是示例性的，并不旨在對本發(fā)明的保護范圍進行任何限制。

參見圖1，圖1為本發(fā)明的工業(yè)機器人緊固件安裝末端執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)示意圖；本發(fā)明的工業(yè)機器人緊固件安裝末端執(zhí)行器，包括套裝在底部工業(yè)機器人上的力覺傳感器6、安裝基板4、滑臺氣缸7、電動擰緊槍8、擰緊槍連接板9，其中，力覺傳感器6頂部支撐連接有縱長的安裝基板4，安裝基板4對應(yīng)力覺傳感器6的位置設(shè)置有滑臺氣缸7，滑臺氣缸7一側(cè)豎立設(shè)置擰緊槍連接板9，滑臺氣缸7上方的電動擰緊槍8穿過擰緊槍連接板9向前延伸，電動擰緊槍8前端固定連接有擰緊頭1，沿安裝基板4的縱長方向在安裝基板4前部豎立設(shè)置有出釘嘴連接板3，擰緊頭1前端穿過出釘嘴連接板3且其前端具有出釘嘴2，在滑臺氣缸的推動下帶動電動擰緊槍向前壓緊緊固件的末端，并通過電動擰緊槍自身轉(zhuǎn)動帶動擰緊頭旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)對緊固件的旋緊。末端執(zhí)行器工作之前，需人工利用專用標(biāo)定工裝對擰緊平面及螺孔位置進行標(biāo)定，標(biāo)定后機器人可根據(jù)定位參數(shù)自動移動到需擰緊螺栓位置。

參見圖2，圖2顯示了本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中出釘嘴部分的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中出釘嘴部分包括擰緊頭2-1、安裝架2-2、匯流塊2-3、出釘嘴2-4，彈簧圈2-6和送釘軟管2-7，擰緊頭2-1的一部分上設(shè)置有安裝架2-2，安裝架上固定設(shè)置匯流塊2-3，匯流塊2-3的一側(cè)伸入送釘軟管2-7，回流塊2-3前方的擰緊頭2-1內(nèi)設(shè)置有彈簧圈2-6，彈簧圈2-6的直徑大于出釘嘴2-4的直徑因此抵靠在出釘嘴2-4內(nèi)部的一側(cè)上，當(dāng)螺栓2-5通過送釘 軟管2-7進入?yún)R流塊2-3之后，匯流塊2-3將一體化螺栓2-5導(dǎo)入出釘嘴2-4中的彈簧圈2-6之中。彈簧圈2-6束縛住螺栓防止其從出釘嘴2-4中脫落。在滑臺推動下，擰緊頭頂在螺栓末端，壓緊力可由滑臺氣缸控制。電動擰緊槍旋轉(zhuǎn)帶動擰緊頭旋緊螺栓，當(dāng)扭矩達到限力矩時，電動擰緊槍自動停止工作，完成旋緊螺栓動作。螺栓在滑臺的壓緊力和電動擰緊槍的旋轉(zhuǎn)力作用下，掙脫彈簧圈束縛，通過出釘嘴2-4旋入螺孔中。

本發(fā)明中電動擰緊槍安裝在在滑臺上，可以在滑臺氣缸的推動下壓緊螺栓末端，并通過自身轉(zhuǎn)動帶動擰緊頭旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)對螺栓的旋緊。

本發(fā)明能夠?qū)⒕o固件推入安裝孔的同時做旋轉(zhuǎn)動作，緊固件夾持機構(gòu)應(yīng)具備柔性環(huán)節(jié)，避免剛性接觸而損壞緊固件。

本發(fā)明能夠按設(shè)定力矩擰緊緊固件，達到設(shè)定力矩閾值時具有動作保護功能。

盡管上文對本發(fā)明的具體實施方式給予了詳細(xì)描述和說明，但是應(yīng)該指明的是，我們可以依據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想對上述實施方式進行各種等效改變和修改，其所產(chǎn)生的功能作用仍未超出說明書及附圖所涵蓋的精神時，均應(yīng)在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。