一种视觉引导发动机联轴节装配的机器人末端执行器的制作方法

本实用新型属于装配工装技术领域，具体是一种视觉引导发动机联轴节装配的机器人末端执行器。

背景技术：

目前，在发动机装配工作中，全部由人工完成联轴节搬运、螺栓拧紧，费时费力且效率低。由于联轴节的自身重量很重，人工搬运对工人的体力消耗大，而且需要多次调整才能使得联轴节的螺栓孔与发动机本体的螺栓孔对齐，拧紧螺栓时需要一个工人固定联轴节，另外一个工人拧紧螺栓。人工装配的方式，不仅工作效率低，而且工人的劳动强度极大。基于以上技术背景，发动机联轴节装配时，采用机器人来装配联轴节，需要一套可靠的联轴节装配机器人末端执行器。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种省时省力，工作效率高，降低人工劳动强度的视觉引导发动机联轴节装配的机器人末端执行器。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种视觉引导发动机联轴节装配的机器人末端执行器，包括拧紧机构、装夹机构、视觉定位系统、机器人安装法兰和关节机器人，所述拧紧机构、装夹机构和视觉定位系统均安装于机器人安装法兰上，所述关节机器人的末端连接所述机器人安装法兰。

进一步，所述机器人安装法兰包括转接法兰、顶板、侧板和底板，所述顶板和底板分别固定于所述侧板的上端和下端，所述顶板与所述底板之间构成安装腔，所述转接法兰的下端与所述顶板的顶部固定连接，所述转接法兰的上端与所述关节机器人的末端固定连接。

进一步，所述拧紧机构包括调整电机、直线导轨、拧紧枪、推动气缸和齿条，所述调整电机安装于所述安装腔内，所述调整电机的输出端向下延伸并套接有齿轮；所述直线导轨位于所述调整电机的下方，其导轨水平安装于所述安装腔内，所述齿条与所述齿轮啮合并连接所述直线导轨的滑块；所述推动气缸竖直位于所述安装腔外并与所述直线导轨的滑块固定连接，所述拧紧枪竖直安装于所述推动气缸上，并由所述推动气缸驱动上下直线位移。

进一步，所述调整电机通过电机安装法兰安装于所述安装腔内，所述安装腔被所述电机安装法兰分隔为上腔和下腔，所述调整电机位于所述上腔内，所述直线导轨位于所述下腔内。

进一步，所述装夹机构包括夹爪和装夹气缸，所述夹爪安装于所述装夹气缸的输出端，并由所述装夹气缸控制其张开或收紧，所述装夹气缸固定于所述底板的底部。

进一步，所述视觉定位系统包括工业相机、光源和工业相机座，所述光源位于所述安装腔外，并通过连接臂与所述底板固定连接，所述工业相机通过工业相机座安装于所述光源内。

进一步，所述光源为环形LED灯，所述工业相机安装于所述环形LED灯中间。

工作原理：由所述工业相机确定联轴节的中心孔和螺栓孔的位置，根据确定的联轴节的中心孔和螺栓孔的位置，所述关节机器人运转使所述夹爪与联轴节的中心孔对齐、联轴节的螺栓孔位于所述拧紧枪的水平行进线上，之后所述关节机器人运转带动所述夹爪插入所述联轴节的中心孔，之后所述装夹气缸通气使所述夹爪张开与联轴节的中心孔孔壁抵紧将联轴节定位，而后所述调整电机运转驱动所述齿轮齿条向所述安装腔外水平直线位移以带动所述直线导轨的滑块在所述直线导轨的导轨上位移，进而带动所述推动气缸向远离所述安装腔的位置水平直线位移，从而带动所述拧紧枪位移至对应的联轴节的螺栓孔上方，启动所述拧紧枪，所述拧紧枪由所述推动气缸带动竖直向下位移进入对应的联轴节的螺栓孔内拧紧螺栓，之后所述拧紧枪由所述推动气缸带动竖直向上位移脱离对应的联轴节的螺栓孔，所述装夹气缸通气使所述夹爪收紧脱离联轴节的中心孔孔壁，关节机器人运转使夹爪脱离联轴节的中心孔，完成联轴节的装配。

本实用新型的有益效果是：省时省力，工作效率高，降低人工劳动强度。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型去除所述顶板以上构件的俯视图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、关节机器人，2、转接法兰，3、顶板，4、侧板，5、底板，6、夹爪。7、装夹气缸，8、工业相机，9、光源，10、连接臂，11、拧紧枪，12、推动气缸，13、调整电机，14、工业相机座，15、齿条，16、齿轮，17、滑块，18、导轨，19、直线导轨,20、电机安装法兰。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

以四螺栓孔的联轴节为例(联轴节的四个螺栓孔呈十字形分布)：

如图1和图2所示，一种视觉引导发动机联轴节装配的机器人末端执行器，包括拧紧机构、装夹机构、视觉定位系统、机器人安装法兰和关节机器人1，拧紧机构、装夹机构和视觉定位系统均安装于机器人安装法兰上，关节机器人1的末端连接机器人安装法兰。

本实施例中：

机器人安装法兰包括转接法兰2、顶板3、侧板4和底板5，顶板3和底板5分别固定于侧板4的上端和下端，顶板3与底板5之间构成安装腔，转接法兰2的下端与顶板3的顶部固定连接，转接法兰2的上端与关节机器人1的末端固定连接。

拧紧机构包括调整电机13、直线导轨19、拧紧枪11、推动气缸12和齿条15，所述调整电机13安装于所述安装腔内，所述调整电机13的输出端向下延伸并套接有齿轮16；直线导轨19位于调整电机13的下方并具有两副，分为直线导轨A和直线导轨B，直线导轨A和直线导轨B呈十字交错设置，其导轨18水平安装于所述安装腔内，直线导轨A和直线导轨B均具有两块滑块17；齿条15具有四副，四副齿条15两两为一组分为齿条组A和齿条组B，齿条组A位于直线导轨A的上方，其延伸方向与直线导轨A的延伸方向一致，齿条组A的两副齿条15相对平行设置并分别连接直线导轨A的两块滑块17，且齿条组A的齿条15与齿轮16的两侧啮合，齿条组B位于直线导轨B的上方，其延伸方向与直线导轨B的延伸方向一致，齿条组B的两副齿条15相对平行设置并分别连接直线导轨B的两块滑块17，且齿条组B的齿条15与齿轮16的两侧啮合；推动气缸12具有四副，四副推动气缸12均竖直位于安装腔外并分别与直线导轨A和直线导轨B的滑块17一一对应固定连接，拧紧枪11具有四副，四副拧紧枪11分别竖直安装于四副推动气缸12上，并由对应的推动气缸12驱动上下直线位移。

调整电机13通过电机安装法兰20安装于安装腔内，安装腔被电机安装法兰20分隔为上腔和下腔，调整电机13位于上腔内，直线导轨19位于下腔内。

装夹机构包括夹爪6和装夹气缸7，夹爪6安装于装夹气缸7的输出端，并由装夹气缸7控制其张开或收紧，装夹气缸7固定于底板5的底部。

视觉定位系统包括工业相机8、光源9和工业相机座14，光源9位于安装腔外，并通过连接臂10与底板5固定连接，光源9为环形LED灯，工业相机8通过工业相机座14安装于环形LED灯中间。

工作方式：由工业相机8确定联轴节的中心孔和螺栓孔的位置，根据确定的联轴节的中心孔和螺栓孔的位置，关节机器人1运转使夹爪6与联轴节的中心孔对齐、各个联轴节的螺栓孔分别位于对应的拧紧枪11的水平行进线上，之后关节机器人1运转带动夹爪6插入联轴节的中心孔，之后装夹气缸7通气使夹爪6张开与联轴节的中心孔孔壁抵紧将联轴节定位，而后调整电机13运转同步驱动各副齿条15向安装腔外水平直线位移以带动直线导轨A和直线导轨B的各块滑块17同步在对应的直线导轨A和直线导轨B的导轨18上位移，进而带动各副推动气缸12同步向远离安装腔的位置水平直线位移，从而带动各副拧紧枪11同步位移至对应的联轴节的螺栓孔上方，启动各副拧紧枪11，拧紧枪11由对应的推动气缸12带动竖直向下位移进入对应的联轴节的螺栓孔内拧紧螺栓，之后拧紧枪11由对应的推动气缸12带动竖直向上位移脱离对应的联轴节的螺栓孔，装夹气缸7通气使夹爪6收紧脱离联轴节的中心孔孔壁，关节机器人1运转使夹爪6脱离联轴节的中心孔，完成联轴节的装配。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。