本發(fā)明屬于鐵塔高空作業(yè)設(shè)施的。更具體地，本發(fā)明涉及一種鐵塔組立螺栓的雙機(jī)械臂緊固裝置。本發(fā)明還涉及該緊固裝置的緊固方法。

背景技術(shù)：

1、在現(xiàn)有技術(shù)的鐵塔組立高空作業(yè)螺栓自動(dòng)化緊固裝置中，一般采用機(jī)械臂對(duì)螺栓、螺母進(jìn)行緊固。但是，現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題和缺陷是：目前的緊固裝置只包含一個(gè)機(jī)械臂，同時(shí)用于螺栓、螺母取料和緊固動(dòng)作，而不是通過(guò)兩個(gè)機(jī)械臂協(xié)同動(dòng)作進(jìn)行螺栓緊固作業(yè)，效率較低。

2、例如，通過(guò)對(duì)相關(guān)的技術(shù)方案進(jìn)行檢索，得到到以下現(xiàn)有公開的技術(shù)文獻(xiàn)：

3、中國(guó)專利文獻(xiàn)：“變壓器箱蓋螺栓緊固系統(tǒng)、方法及機(jī)器人”，專利(申請(qǐng))號(hào)：202311153062.1，其記載的技術(shù)方案是：

4、“一種變壓器箱蓋螺栓緊固系統(tǒng)、方法及機(jī)器人，該系統(tǒng)包括：自動(dòng)上料子系統(tǒng)、視覺(jué)檢測(cè)子系統(tǒng)以及與所述視覺(jué)檢測(cè)子系統(tǒng)連接的緊固子系統(tǒng)；

5、其中：

6、自動(dòng)上料子系統(tǒng)將待緊固箱蓋螺栓的變壓器輸送至第一位置，并將螺栓和墊片輸送至第二位置進(jìn)行螺栓組件的組合，以及將螺母輸送至第三位置；

7、視覺(jué)檢測(cè)子系統(tǒng)對(duì)變壓器的箱蓋螺孔進(jìn)行定位并保存定位信息，之后根據(jù)定位信息以及預(yù)設(shè)螺栓參數(shù)信息依次控制緊固子系統(tǒng)將螺栓組件和螺母初步緊固至箱蓋螺孔對(duì)應(yīng)的目標(biāo)位置，之后根據(jù)定位信息以及預(yù)設(shè)螺栓參數(shù)信息控制緊固子系統(tǒng)將螺栓組件和螺母二次緊固至目標(biāo)位置”；

8、其記載的技術(shù)效果是：

9、“緩解現(xiàn)有變壓器制造方式中存在的生產(chǎn)效率較低和產(chǎn)品質(zhì)量一致性較差的問(wèn)題”。

10、但是，上述現(xiàn)有公開的技術(shù)文獻(xiàn)所記載的技術(shù)方案無(wú)法解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的單獨(dú)機(jī)械臂效率低下的問(wèn)題和缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種鐵塔組立螺栓的雙機(jī)械臂緊固裝置，其目的是提高鐵塔高空作業(yè)中螺栓螺母緊固的效率。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

3、本發(fā)明的鐵塔組立螺栓的雙機(jī)械臂緊固裝置，包括機(jī)架；所述的雙機(jī)械臂分別為一號(hào)機(jī)械臂和二號(hào)機(jī)械臂；所述的一號(hào)機(jī)械臂進(jìn)行螺栓的夾取和在待緊固物體上的穿孔；所述的二號(hào)機(jī)械臂進(jìn)行螺母與螺栓的緊固連接。

4、所述的一號(hào)機(jī)械臂上設(shè)置夾爪和相機(jī)；所述的夾爪從物料盒中夾取螺栓；所述的相機(jī)進(jìn)行螺栓孔的識(shí)別和定位。

5、所述的二號(hào)機(jī)械臂上設(shè)置電動(dòng)緊固套筒，所述的電動(dòng)緊固套筒從物料盒里獲取螺母，并進(jìn)行螺母的緊固。

6、為了實(shí)現(xiàn)與上述技術(shù)方案相同的發(fā)明目的，本發(fā)明還提供以上所述的鐵塔組立螺栓的雙機(jī)械臂緊固裝置的緊固方法，其包括以下步驟：

7、步驟1：一號(hào)機(jī)械臂控制夾爪在物料盒里夾取螺栓；

8、步驟2：夾爪夾取螺栓后，一號(hào)機(jī)械臂控制夾爪將螺栓移動(dòng)到待緊固物體附近；

9、步驟3：一號(hào)機(jī)械臂帶著螺栓，進(jìn)行螺栓穿過(guò)螺栓孔的運(yùn)動(dòng)；

10、步驟4：在步驟1、步驟2進(jìn)行的同時(shí)，二號(hào)機(jī)械臂從物料盒里獲取螺母并運(yùn)動(dòng)到距離待緊固螺栓孔一定距離的位置等待；

11、步驟5：一號(hào)機(jī)械臂和二號(hào)機(jī)械臂共同使螺母與螺栓開始連接；

12、步驟6：螺母與螺栓進(jìn)行緊固。

13、在所述的步驟1中，螺栓在物料盒里的位置可通過(guò)機(jī)器人示教獲得；或者通過(guò)相機(jī)算法識(shí)別得到。

14、在所述的步驟2中，相機(jī)系統(tǒng)開始進(jìn)行拍攝，獲得點(diǎn)云數(shù)據(jù)，通過(guò)相機(jī)算法獲取到螺栓孔相對(duì)于一號(hào)機(jī)械臂工具坐標(biāo)系下的位姿并發(fā)送給一號(hào)機(jī)械臂。

15、在所述的步驟3中，當(dāng)螺栓穿過(guò)待緊固物體的另一端接近一個(gè)螺母的長(zhǎng)度時(shí)，停止一號(hào)機(jī)械臂的穿孔動(dòng)作；一號(hào)機(jī)械臂的穿孔到位的運(yùn)動(dòng)位置可通過(guò)螺栓孔位置和螺母的厚度度計(jì)算得到。

16、在所述的步驟4中，螺母在物料盒里的位置可通過(guò)機(jī)器人示教獲得；或者通過(guò)相機(jī)算法識(shí)別得到。

17、所述的步驟5是在步驟3、步驟4完成后，二號(hào)機(jī)械臂夾持螺母由等待位置運(yùn)動(dòng)到螺栓位置，對(duì)準(zhǔn)螺栓并與螺栓接觸后，電動(dòng)緊固套筒進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使螺母與螺栓咬合3-6圈后暫停作業(yè)；然后一號(hào)機(jī)械臂松開夾爪但不移動(dòng)位置，且使得螺栓只能進(jìn)行軸向滑動(dòng)，而不能進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)；此時(shí)夾爪托住螺栓的螺帽一端，電動(dòng)緊固套筒托住螺母，使螺栓保持水平姿態(tài)。

18、所述的步驟6是在步驟5完成后，二號(hào)機(jī)械臂上的電動(dòng)緊固套筒繼續(xù)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)緊固運(yùn)動(dòng)；此時(shí)，二號(hào)機(jī)械臂沿螺栓的軸向位置不變，依靠螺栓和螺母的咬合力驅(qū)動(dòng)螺栓向前運(yùn)動(dòng)，直到螺栓擰緊，電動(dòng)緊固套筒停止運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)機(jī)械臂均回到初始狀態(tài)，等待進(jìn)行下一個(gè)螺栓螺母緊固工作。

19、本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，采用雙機(jī)械臂配合、協(xié)作完成螺栓螺母的取料和緊固作業(yè)，效率有了較大提高；有效防止作業(yè)過(guò)程中螺栓螺母脫落和螺母擰偏等異常情況。

技術(shù)特征：

1.一種鐵塔組立螺栓的雙機(jī)械臂緊固裝置，包括機(jī)架(10)，其特征在于：所述的雙機(jī)械臂分別為一號(hào)機(jī)械臂(1)和二號(hào)機(jī)械臂(2)；所述的一號(hào)機(jī)械臂(1)進(jìn)行螺栓(6)的夾取和在待緊固物體(11)上的穿孔；所述的二號(hào)機(jī)械臂(2)進(jìn)行螺母(7)與螺栓(6)的緊固連接。

2.按照權(quán)利要求1所述的鐵塔組立螺栓的雙機(jī)械臂緊固裝置，其特征在于：所述的一號(hào)機(jī)械臂(1)上設(shè)置夾爪(3)和相機(jī)(4)；所述的夾爪(3)從物料盒(9)中夾取螺栓(6)；所述的相機(jī)(4)進(jìn)行螺栓孔(8)的識(shí)別和定位。

3.按照權(quán)利要求1所述的鐵塔組立螺栓的雙機(jī)械臂緊固裝置，其特征在于：所述的二號(hào)機(jī)械臂(2)上設(shè)置電動(dòng)緊固套筒(5)，所述的電動(dòng)緊固套筒(5)從物料盒(9)里獲取螺母(7)，并進(jìn)行螺母(7)的緊固。

4.按照權(quán)利要求1或2或3所述的鐵塔組立螺栓的雙機(jī)械臂緊固裝置的緊固方法，其特征在于：所述的緊固方法包括以下步驟：

5.按照權(quán)利要求4所述的鐵塔組立螺栓的雙機(jī)械臂緊固裝置的緊固方法，其特征在于：在所述的步驟1中，螺栓(6)在物料盒(9)里的位置可通過(guò)機(jī)器人示教獲得；或者通過(guò)相機(jī)(4)算法識(shí)別得到。

6.按照權(quán)利要求4所述的鐵塔組立螺栓的雙機(jī)械臂緊固裝置的緊固方法，其特征在于：在所述的步驟2中，相機(jī)(4)系統(tǒng)開始進(jìn)行拍攝，獲得點(diǎn)云數(shù)據(jù)，通過(guò)相機(jī)(4)算法獲取到螺栓孔(8)相對(duì)于一號(hào)機(jī)械臂(1)工具坐標(biāo)系下的位姿并發(fā)送給一號(hào)機(jī)械臂(1)。

7.按照權(quán)利要求4所述的鐵塔組立螺栓的雙機(jī)械臂緊固裝置的緊固方法，其特征在于：在所述的步驟3中，當(dāng)螺栓(6)穿過(guò)待緊固物體(11)的另一端接近一個(gè)螺母(7)的長(zhǎng)度時(shí)，停止一號(hào)機(jī)械臂(1)的穿孔動(dòng)作；一號(hào)機(jī)械臂(1)的穿孔到位的運(yùn)動(dòng)位置可通過(guò)螺栓孔(8)位置和螺母(7)的厚度度計(jì)算得到。

8.按照權(quán)利要求4所述的鐵塔組立螺栓的雙機(jī)械臂緊固裝置的緊固方法，其特征在于：在所述的步驟4中，螺母(7)在物料盒(9)里的位置可通過(guò)機(jī)器人示教獲得；或者通過(guò)相機(jī)(4)算法識(shí)別得到。

9.按照權(quán)利要求4所述的鐵塔組立螺栓的雙機(jī)械臂緊固裝置的緊固方法，其特征在于：所述的步驟5是在步驟3、步驟4完成后，二號(hào)機(jī)械臂(2)夾持螺母(7)由等待位置運(yùn)動(dòng)到螺栓(6)位置，對(duì)準(zhǔn)螺栓(6)并與螺栓(6)接觸后，電動(dòng)緊固套筒(5)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使螺母(7)與螺栓(6)咬合3-6圈后暫停作業(yè)；然后一號(hào)機(jī)械臂(1)松開夾爪(3)但不移動(dòng)位置，且使得螺栓(6)只能進(jìn)行軸向滑動(dòng)，而不能進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)；此時(shí)夾爪(3)托住螺栓(6)的螺帽一端，電動(dòng)緊固套筒(5)托住螺母(7)，使螺栓(6)保持水平姿態(tài)。

10.按照權(quán)利要求4所述的鐵塔組立螺栓的雙機(jī)械臂緊固裝置的緊固方法，其特征在于：所述的步驟6是在步驟5完成后，二號(hào)機(jī)械臂(2)上的電動(dòng)緊固套筒(5)繼續(xù)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)緊固運(yùn)動(dòng)；此時(shí)，二號(hào)機(jī)械臂(2)沿螺栓(6)的軸向位置不變，依靠螺栓(6)和螺母(7)的咬合力驅(qū)動(dòng)螺栓(6)向前運(yùn)動(dòng)，直到螺栓(6)擰緊，電動(dòng)緊固套筒(5)停止運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)機(jī)械臂均回到初始狀態(tài)，等待進(jìn)行下一個(gè)螺栓螺母緊固工作。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種鐵塔組立螺栓的雙機(jī)械臂緊固裝置，包括機(jī)架(10)，所述的雙機(jī)械臂分別為一號(hào)機(jī)械臂(1)和二號(hào)機(jī)械臂(2)；所述的一號(hào)機(jī)械臂(1)進(jìn)行螺栓(6)的夾取和在待緊固物體(11)上的穿孔；所述的二號(hào)機(jī)械臂(2)進(jìn)行螺母(7)與螺栓(6)的緊固連接。本發(fā)明還公開了該緊固裝置的緊固方法。采用上述技術(shù)方案，采用雙機(jī)械臂配合、協(xié)作完成螺栓螺母的取料和緊固作業(yè)，效率有了較大提高；有效防止作業(yè)過(guò)程中螺栓螺母脫落和螺母擰偏等異常情況。

技術(shù)研發(fā)人員：尹東,趙立軍,袁博,張寶棟,曹雛清,周紅光,劉志恒,王玉斌,王文周,于樂(lè)征,石星昊
受保護(hù)的技術(shù)使用者：國(guó)網(wǎng)山東省電力公司聊城供電公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/17