[发明专利]一种多螺栓同步拧紧自动化装配设备及其装配方法

权利要求书

1.一种多螺栓同步拧紧自动化装配设备，其特征在于：包括压力机(1)，压力机(1)内设有安装板(2)，安装板(2)上连接有多组机械手机构(3)；

所述压力机(1)包括压力缸(1-1)，压力缸(1-1)的壳体固定在上板(1-2)上，压力缸(1-1)的活塞杆端部连接在移动中板(1-3)上，移动中板(1-3)位于上板(1-2)的下方，上板(1-2)的四个顶点处分别沿竖直方向设有立柱(1-4)，移动中板(1-3)可沿立柱(1-4)上下滑动，立柱(1-4)的下端设有底座(1-5)；

所述安装板(2)与移动中板(1-3)的下表面固接；

每组所述机械手机构(3)包括直线运动组件(4)和传动组件(5)，

所述直线运动组件(4)包括滑座(4-5)，滑座(4-5)与安装板(2)固接，滑座(4-5)上设有导轨(4-3)和滚珠丝杠副(4-2)，滑台(4-4)可沿滚珠丝杠副(4-2)滑动，滑台(4-4)的上表面设有滑槽(4-6)，滑槽(4-6)的长度方向与滑台(4-4)的运动方向垂直，滚珠丝杠副(4-2)的一端连接有伺服电机(4-1)；

所述传动组件(5)包括摇杆(5-1)，摇杆(5-1)的一端通过销轴(5-6)与滑台(4-4)上的滑槽(4-6)组成移动副连接，摇杆(5-1)的另一端通过棘轮机构(5-2)连接传动轴(5-3)，传动轴(5-3)与摇杆(5-1)垂直设置；传动轴(5-3)的上端与安装板(2)为回转副连接，传动轴(5-3)的下端通过压紧调节机构(5-4)与套筒扳手(5-5)连接。

2.一种多螺栓同步拧紧自动化装配设备装配螺栓的方法，利用权利要求1所述的多螺栓同步拧紧自动化装配设备，其特征在于，本方法按照以下步骤实施：

步骤1，根据待拧紧螺栓(6-3)的拧紧长度，确定压紧调节机构(5-4)的预压量；

步骤2，根据待装配组件(6)的高度及工作压力要求，分别设定压力机(1)的移动行程和压力值F；

步骤3，设定机械手机构(3)中直线运动组件(4)的伺服电机(4-1)的初始驱动扭矩M₀；

步骤4，将待装配组件(6)固定在压力机(1)的底座(1-5)上表面，使每个待拧紧螺栓(6-3)分别在一个套筒扳手(5-5)的正下方；待拧紧螺栓(6-3)的数量与机械手机构(3)的数量一一对应；

步骤5，压力机(1)的压力缸(1-1)动作，移动中板(1-3)向下移动，通过安装板(2)带动机械手机构(3)向下移动，传动组件(5)中的压紧调节机构(5-4)在预压量的基础上进一步压缩，同时各套筒扳手(5-5)向下移动分别一一对应抵压在各待拧紧螺栓(6-3)的头部，当压力缸(1-1)的压力达到预设的F值时，压力缸(1-1)停止运动；

步骤6，机械手机构(3)中的直线运动组件(4)的伺服电机(4-1)启动，伺服电机(4-1)带动滚珠丝杠副(4-2)转动，滑台(4-4)在滚珠丝杠副(4-2)上往复移动，滑台(4-4)的移动通过摇杆(5-1)和棘轮机构(5-2)带动传动轴(5-3)及套筒扳手(5-5)做回转运动，配合压紧调节机构(5-4)压缩量的释放，进行待拧紧螺栓(6-3)的拧紧；

步骤7，当各组机械手机构(3)中的直线运动组件(4)的伺服电机(4-1)的驱动扭矩分别达到初始扭矩M₀时，伺服电机(4-1)停止转动，然后各伺服电机(4-1)同时转换为转角控制模式，伺服电机(4-1)的驱动扭矩时时变化；

步骤8，当各伺服电机(4-1)的驱动扭矩值达到预设的扭矩M值时，各伺服电机(4-1)同时停止转动，压力机(1)的压力缸(1-1)动作，带动中板(1-3)返回原位。